JPS6366025B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、外側部材で囲まれた中空内側部材を
具え、これら部材の少くとも一方の部材の壁に１
個以上の条溝を設け、該部材の条溝間に位置する
部分は他方の部材の壁まで或はその近くまで延在
させ、放電空間内に該条溝により屈曲放電路を形
成し、該放電空間の壁面をけい光材料で被覆して
或る低圧水銀蒸気放電ランプに関するものであ
る。かかるランプは米国特許第3899712号明細書
に開示されている。

放電路を折り曲げることにより小形の低圧水銀
蒸気放電ランプが得られる。適当な口金を設けれ
ばかかるランプは一般照明用白熱電灯の照明器具
に用いるのに好適である。

前記米国特許明細書には放電路が電極間の回り
道で延長された低圧水銀蒸気放電ランプが示され
ている。この放電路の形状は主としてガラス外囲
器内のらせん状条溝の形状により決められる。ラ
ンプの軸線側における条溝の形状は角錐台の壁で
限界される。前記米国特許においては２個の内側
および外側部材を先細にして互に密嵌させて短絡
放電が生じないようにしている。前記米国特許に
よるかかるランプは容易に多量生産することがで
きる。前記米国特許のランプの内側部材の外面お
よび外側部材の内面には特にその全表面上に発光
材料の厚い層を設けるのが好適である。前記米国
特許のランプでは、内側部材の壁面とけい光層と
の間に反射層を設けて安定器が配置されるランプ
内部に向かう光の損失を防止することもできる。

上記既知のランプの欠点は、条溝間に位置する
部分は発光に寄与しないためにこれら条溝間の部
分でランプの外面に暗いしまが見える点にある。
このしまは点灯時のランプの外観を悪くすると共
にランプの光束に悪影響を与える。更に内側およ
び外側部材を先細とするためには放電が短絡され
る惧れは少ないが、内側部材を外側部材内に摺入
する際に発光層や反射層を損傷する惧れがある欠
点がある。

また、上述した種類の低圧水銀蒸気放電ランプ
において、内側および外側部材の一方の部材の条
溝間部分を他方の部材の壁に対面させると共に該
壁に平行に延在させ、且つこれら条溝間部分およ
びこれら条溝間部分と対向して位置する他方の部
材の隣接部分には発光材料を設けないようにした
ものも既知である。

このランプは、ランプの長手軸線の方向に放射
された光がランプから全ての方向に殆んど妨害さ
れずに出ることができるため、単位ランプ体積当
りの光束が大きい。これは、水銀の紫外共振放射
が条溝の壁面上に被覆された発光層で可視光に変
換され、その光が内側部材内の中空スペースおよ
び条溝間部分即ち突縁部を経てランプから出る結
果である。即ち、これら突縁部が一種の光導出窓
を構成する。

本発明の目的はこのランプを更に改良すること
にある。この目的のために、本発明ランプでは、
反射部材を内側部材内に設ける。この反射部材は
例えば外面を酸化マグネシウムのような反射相で
被覆したガラス器とすることができる。或は又、
この反射部材はアルミニウムで造ることもでき
る。この構造のランプは極めて均一な配光特性を
有する。また、この反射部材に条溝間部分（突縁
部）の方向に凹部を設けることにより光束を増大
すると共に均一配光特性を改善することができ
る。これは、このようにすると、発光層で変換さ
れてランプき内部に向かう可視光が前記突縁部
（“光導出窓”）に向け良好に反射されるからであ
る。かかる中空反射部材は電気安定器および／ま
たはスタータを収納するための充分な空間を有す
るものとする。この場合これ電気素子を収納する
ための追加の部分を白熱電球照明器具に設ける必
要がない。

条溝付き部材の前記突縁部は他方の部材の壁ま
で或はその近くまで延在させる。両部材は前記突
縁部において互に接触させてもよいが、その必要
はなく、前記突縁部と外側部材との間には2.0mm
以下のギヤツプを設けるのが好適である。かかる
ギヤツプならば放電路は放電的に密封され、この
ギヤツプを経て放電の短絡を生ずることはない。
本例の利点はランプの製造中に発光層を損傷する
ことなく両部材を互にはめ合わせることができ
る。また、両部材はそれらの端部近くで例えば封
止ガラスにより気密封止するだけでよい。更に、
前記ギヤツプの存在は製造中におけるこれらラン
プの“ポンピング”（排気）を容易にする。直流
で作動するかかるランプは、ランプの動作中に
（正）水銀イオンがカソードに向け移動すること
により生ずる陽極における水銀の減損を幅狭ギヤ
ツプを経て陽極領域へ向う水銀移動によりおさえ
られるという他の利点も有する。

内側および外側部材の一方に設ける条溝パター
ンは放電路の最終形状に対し決定する。一般に、
小形放電ランプの光束および効率に対しては放電
路を相当長くするのが有利である。本発明ランプ
の条溝（および従つてこれら条溝間の突縁部）は
らせん状にするか、或はランプの長さ方向に延在
させるのが好適である。

条溝パターンは外側部材に設けることができ、
この場合には内側部材は一般に円筒形にする。か
かる例では放電路は外側部材の条溝間部分の壁と
内側部材の外側表面とで限界される。しかし、本
発明ランプの好適例では、内側部材に条溝を設
け、外側部材を円筒形外囲器とする。これらラン
プは条溝が内側部材に設けられているために破損
されにくい。

長さ方向条溝を有するタイプのランプにおいて
はその内側部材の円周方向に測つた条溝の幅を突
縁部の幅にほぼ等しくするのが好適である。この
比にすると、単位ランプ当りの光束が最適になる
ことが確かめられた。

本発明ランプの特殊の例では、内側部材の突縁
部および／または外側部材のこれら部分と対向す
る部分に屈折部を設ける。内側部材または外側部
材の何れかの壁に設けることができるこの屈折部
は、例えば放電路に平行に延在するプリズム状断
面のリブパターンで構成する。

この場合、条溝から条溝間の突縁部を透過して
到来する光線は屈折されて均一配光特性および高
い輝度を有するランプが得られる。或は又、屈折
部は高い光透過係数を有するつや消しガラスで形
成することもできる。

本発明ランプは白熱電球の代りに用いることが
できる。本発明ランプは大きさが白熱電球の大き
さと同程度であるのに加えて、効率が数倍高い。
本発明ランプにおいては発光材料を適当に選択す
ることにより白熱電球の色温度にほぼ一致する色
温度を達成することができ、これにより本発明放
電ランプはリビングルームの照明に使用すること
ができる。

図面につき本発明を説明する。

第１図に示すランプは円筒状外囲器１を具え
る。このランプは長さ方向に４個の条溝が設けら
れた中空円筒状ガラス内側部材２を具え、その４
個の条溝の内の２個（３および４）を第１図に示
す。放電路は電極５および６間で屈曲され、条溝
の壁面と外囲器により限界されている。条溝と、
外囲器の放電路に面する部分のみに、３種のけい
光物質、即ち青色で発光する２価のユーロピウム
で活性化されたバリウムマグネシウムアルミネイ
ト；緑色で発光するテルビウムで活性化されたセ
リウムマグネシウムアルミネイトおよび赤色で発
光する３価のユーロピウムで活性化されたイツト
リウムオキサイドの混合物から成る発光材料を被
覆する。内側部材２の条溝間に位置する部分即ち
突縁部（これら部分の１つの正面図を第１図に７
で示す）は外囲器１の壁面近くまで延在させ、こ
れと平行にする。これら条溝間部分およびこれら
部分と対面する外囲器部分には発光材料を設けな
い。こうしてこれら部分は“光導出窓”を構成す
る。特定の例では、このランプは約12cmの長さと
する。外囲器の直径は約5.5cmとする。放電が生
ずる条溝の深さは約1.5cmとする。条溝間部分
（突縁部）は約1.8cmの幅とする。放電路の全長は
約40cmとする。電極５および６間に位置する条溝
間部分７は外囲器１の壁から0.2mm離すが、他の
条溝間部分１７ａは外囲器から約1.0mm離す。ラ
ンプには水銀を６×10^-3トルの圧力で封入すると
共にアルゴンとネオンの希ガス混合物（75―25体
積％）を2.5トルの圧力で封入する。このランプ
は25ワツトの供給電力および100ボルトの動作電
圧で63lm／ｗの効率であつた。口金８は電気安
定器および／またはスタータ収納室を有する。コ
ネクタスリーブ９を口金８に取付けてランプを白
熱電球用照明器具内に装着し得るようにする。

第２図は第１図のランプの側面図である。各部
の符号は第１図と同一である。放電路は電極５か
ら条溝３を経て上方に進み、次いで条溝１０を経
て下方へ進み、次いで開口１１を横切つて別の条
溝（図示せず）へ進み、この条溝を経て上方に進
み、次いで条溝４を経て再び下方に進み、他方の
電極６に達する。

第３図は第１図のランプの―面上の断面図
を示す。中空ガラス内側部材２には４個の縦方向
の条溝３，４，１０および１３が設けられ、これ
ら条溝内において放電が生ずる。内側部材の条溝
間部分７，１６，１７および１８並びにこれら部
分と隣接する外囲器１の対向部分７ａ，１６ａ，
１７ａおよび１８ａには発光材料を設けないで、
いたゆる“光導出窓”とする。条溝および外囲器
壁面の放電に面する部分には発光材料粉末を被覆
する。条溝の発光材料で被覆されたこれら第２部
分をそれぞれ３ａ，４ａ，１０ａおよび１３ａで
示すと共に、条溝と対向して位置し同様に発光材
料で被覆された外囲器部分をそれぞれ２０，２
１，２２および２３で示す。外囲器上の２０のよ
うな発光層の円周方向に測つた幅を１７ａのよう
な非被覆部分の幅にほぼ等しくする。中空内側部
材２内に光反射部材３０を設ける。このように
“光導出窓”（１６，１６ａ等）には発光材料が設
けられておらず、内側部材２内に光反射部材３０
が設けられているため、条溝の発光層から中空内
側部材内に侵入した光が反射部材３０によ反射さ
れてこれら“光導出窓”を経てランプから出るこ
とができるので、極めて均一な配向特性を得るこ
とができる。

上述したランプは、円筒状外囲器１を内側部材
２上にかぶせ、次いでそれらの底端を例えば封止
ガラスで互に封止することにより製造することが
できる。条溝付内側部材２は、条溝パターンが設
けられた黒鉛又はクロムニツケルスチールの２片
組合わせモールド内に１回の吹き込み処理で造る
ことができる。この条溝パターンに応じて４個以
上の平行区分から成る屈曲放電路を有する小形の
ランプが得られる。

第４図はランプ１ａの口金近くの横断面図を示
す。本例ランプの内側部材２ａにも第３図に示す
ランプと同様に条溝が設けられており、両者の差
は本例ではランプの長さ方向に延在する６個の条
溝により放電路が電極２４および２５間において
５回屈曲している点にある。即ち、この放電路は
電極２４から上方に（即ち紙面に垂直に上方に）
進み、次いで条溝２６を経て下方に戻り、次いで
口金近くの開口を経て条溝２７へ進み、この条溝
を経て再び上方へ進み、次いで条溝２８を経て下
方に戻り、次いで口金近くの開口を経て条溝２９
へ進み、この条溝を経て上方に進み、最后に再び
下方に戻つて電極２５に達する。本例では６個の
光導出窓部分が形成される。本例では放電路が相
当長くなるため、ランプの動作電圧が高くなると
共に電極損失が減少する。その結果同一供給電力
で第１〜第３図のランプの場合よりランプの効率
および電気的安定性が増大する。一実施例ではラ
ンプの外囲器（外側部材）を８cmの長さとし、そ
の直径を約６cmとする。放電路の全長は約40cmと
する。条溝は約0.9cmの深さとする。条溝間部分
即ち突縁部の幅を約1.2cmとする。第１図のラン
プの場合と同一の発光材料、希ガス組成および希
ガス圧力を用いたところ、本例ランプの効率は
20Wの供給電力で60lm／Ｗであつた。

反射部材３０は反射アルミニウム箔から成り、
条溝３，４，１０，１３および“窓”７，１６，
１７，１８の方向に凹部が設けられ、条溝から到
来する光を前記窓の方へ最適に反射するよう構成
されている。窓と共働するこれら凹部間の先端部
をそれぞれ３０ａ，３０ｂ，３０ｃおよび３０ｄ
で示す。反射部材の内部には充分な空間を設けて
安定器３１を点線で示すように収納する。

第５および第６図において、第１〜第３図にお
ける素子と対応する素子は同一の符号で示す。第
５図に示す例では、内側部材の突縁部の外壁面に
高い光透過係数を有する屈折部７ｂ，１６ｂ，１
７ｂおよび１８ｂを設ける。この屈折部はランプ
の長さ方向に延在する放電路に平行に延在する複
数個のリブを有する。このリブ構造は条溝３，
４，１０および１３から到来する光線をそのプリ
ズム作用により屈折してランプが均一の配光特性
を有するようにする。隣接するリブの直立側面間
の角度αは約120゜とする。

第６図に示す例では、内側部材２の突縁部と対
向して位置する円筒状外側部材１の部分の外側に
リブ構造の屈折部を設ける。これら屈折部を７
ｃ，１６ｃ，１７ｃおよび１８ｃで示す。本例で
も隣接するリブの直立側面間の角度を約120゜とす
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は内側部材にランプの長さ方向に延在す
る条溝を設けた本発明小形低圧水銀蒸気放電ラン
プの正面図、第２図はその側面図、第３図は第１
図の―面上の横断面図、第４図は内側部材に
６個の条溝を設けた本発明ランプの横断面図、第
５図は内側部材の突縁部に屈折部を設けた第１〜
３図に示すランプの横断面図、第６図は突縁部に
対向して位置する外側部材の部分に屈折部を設け
た第１〜３図に示すランプの横断面図である。 １，１ａ，３２……外囲器（外側部材）、２，
２ａ，３３……内側部材、３，４，１０，１３，
２６，２７，２８，２９，３４……条溝、５，
６，２４，２５，３８，３９；電極、７，１６，
１７，１８，３６……条溝間部分、７ａ，１６
ａ，１７ａ，１８ａ……条溝間部分と対向する外
側部材の部分、３ａ，４ａ，１０ａ，１３ａ，２
１，２２，２３，２４，３５……発光層、３０…
…反射器、７ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，７
ｃ，１６ｃ，１７ｃ，１８ｃ……屈折部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 略々円筒状の外側部材で囲まれた略々円筒状
   の中空内側部材を具える放電ランプであつて、こ
   れら部材の少なくとも一方の部材の壁に、互いに
   隣接してランプの長さ方向に延在する複数個の溝
   部分を有し他方の部材の壁と相まつてランプの２
   個の電極間に屈曲した放電路を形成する条溝を設
   け、この放電路を形成する両部材の壁面部分をけ
   い光材料で被覆し、前記一方の部材の溝部分間に
   位置す溝間部分を他方の部材の壁の対向部分に対
   面させると共に略々平行に延在させ、前記一方の
   部材の溝間部分及びこれら溝間部分に対向して位
   置する他方の部材の対向部分にはけい光材料を設
   けないでこれら部分が内側部材の壁面上のけい光
   材料からランプ内部へ放射された光を透過し得る
   窓を形成するようにし、内側部材の円周方向に測
   つた前記条溝の幅を前記溝間部分の幅に略々等し
   くして成る低圧水銀蒸気放電ランプにおいて、前
   記内側部材内に、前記窓に向かつて凹部が設けら
   れた光反射部材を設けたことを特徴とする低圧水
   銀蒸気放電ランプ。 ２ 特許請求の範囲１記載の放電ランプにおい
   て、前記各溝間部分と、該溝間部分に対向して位
   置する他方の部材の対向部材との間に2.0mm以下
   のギヤツプを設けてあることを特徴とする低圧水
   銀蒸気放電ランプ。 ３ 特許請求の範囲１又は２記載の放電ランプに
   おいて、電気安定器を前記反射部材内に配置して
   あることを特徴とする低圧水気蒸気放電ランプ。 ４ 特許請求の範囲１〜３の何れかに記載の放電
   ランプにおいて、前記一方の部材の溝間部分及
   び／又はこれら溝間部分と対向して位置する他方
   の部材の対向部分に光屈折部を設けてあることを
   特徴とする低圧水銀蒸気放電ランプ。