JPH0436052Y2

JPH0436052Y2 -

Info

Publication number: JPH0436052Y2
Application number: JP16676486U
Authority: JP
Priority date: 1986-10-31
Filing date: 1986-10-31
Publication date: 1992-08-26
Also published as: JPS6372843U

Description

【考案の詳細な説明】〔考案の目的」（産業上の利用分野）本考案は複数本のバルブを連結部材により連結
してなる蛍光灯等の低圧放電灯に係り、特に、主
電極間の始動電圧および点灯維持電圧の低下等を
図つた低圧放電灯に関する。

（従来の技術）近年の低圧放電灯には放電路を蛇行させた蛍光
ランプを組み込んだものが各種あり、例えば第８
図に示すように、１本の直状のガラスバルブ１を
一旦Ｕ字状に折曲した後、再び、このＵ字状の中
間部を中心にしてＵ字状に折曲する、いわゆる鞍
型ランプがある。

また、第９図および第１０図に示すように、１
本のガラスバルブ２に、Ｕ字状折曲部２ａを連続
して、例えば５箇所設けるように折曲し、２本一
体の電極をそれぞれ封止する電極封止端部を近接
させて並設する、いわゆる3U型ランプがある。

さらに、蛇行放電路を有する蛍光ランプとして
は本出願人の特願昭60−114814号明細書等に記載
された蛍光ランプがあり、これは第１１図および
第１２図に示すように円盤状のセラミツク製基板
３上に、逆Ｕ字状に折曲された、例えば３本のガ
ラスバルブ４，４，４を環状に配置して立設して
いる。

これらガラスバルブ４，４，４相互の内腔が、
基板３に形成された連通用凹部５の内腔を介して
相互に連通され、１本の蛇行放電路に形成されて
おり、各連通用凹部，５，５の上端開口には蓋板
６，６がガラスフリツト等の接着剤により気密に
嵌合固着されている。

なお、第１１図および第１２図中，符号７は主
電極であり、符号８は基板３の外周に開口端を外
嵌させてガラスバルブ４の周りを被覆する外囲器
のグローブである。

このように構成された蛍光ランプは第８図〜第１
０図で示すように構成されたものに比して加工容
易性があり、ガラスバルブ４，４，４が基板３上
に固定されるために、これらガラスバルブ４，
４，４を保持する保機構を別途必要としないとい
う長所がある。

しかしながら、この種の蛍光ランプでは放電路
が蛇行していて長いために始動電圧が高く、その
ために、点灯回路（図示せず）や始動器（図示せ
ず）等が大形化するうえに、これらやその他の電
気素子の耐圧が高くなる等回路効率が低いという
欠点がある。

そこで、従来の低圧放電灯にはガラスバルブの
軸方向中間部にて外部から針状の補助電極を内部
へ挿入し、その挿入先端部を蛇行放電路の軸方向
中間部内に臨ませ、点灯時に補助電極に始動電圧
を印加するものがある。

しかしながら、これでは針状の補助電極がガラ
スバルブを貫通する貫通部の気密保持が非常に困
難であるために、実施可能性が極めて低く、しか
も補助電極があるために、主電極間の始動電圧低
下効果が著しく低いという問題がある。

また、ガラスバルブの軸方向中間部外周を保持
する金属製保持具に所要の電圧を印加して、主電
極間の始動電圧の低下を図つた蛍光ランプもある
が、これではガラスバルブのバルブ壁を介して外
部より電界を印加するので、主電極間の始動電圧
低下効果がやはり低いという問題がある。

（考案が解決しようとする問題点）上述したように針状補助電極を設け、あるいは
金属製保持具を保持電極に構成した従来の低圧放
電灯では、主電極間の始動電圧低下効果が低いと
いう問題がある。

そこで、本考案は上記事情を考慮してなされた
もので、主電極間の始動電圧および点灯維持電圧
を低くすることができる低圧放電灯を提供するこ
とを目的とする。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段）本考案は複数本のバルブを連結する連結部材に
着目してなされたものであり、この連結部材を金
属材料により補助電極に構成したことに特徴があ
り、次のように構成される。

複数本のバルブの接続端部相互を連結部材によ
り気密に連結して、各バルブの放電路を一体に連
結する低圧放電灯において、上記連結部材のう
ち、少なくとも上記放電路を臨む部分を、金属材
料により形成すると共に、電圧が印加される補助
電極に構成した。

（作用）低圧放電灯の点灯時には主電極間と、連結部材
よりなる補助電極に始動電圧が加えられる。

補助電極は主電極間の途中に配置されているの
で、補助電極と主電極との間隔の方が主電極相互
間の間隔よりも短く、そのために、まず補助電極
と主電極との間で放電が発生し、次いで、主電極
間で放電が生じて、低圧放電灯が点灯する。

すなわち、まず補助電極と主電極との間で放電
が発生すると、その間の放電路のインピーダンス
が低下するので、この放電路を一部に共有する主
電極間の放電路のインピーダンスが低下する。

このために、主電極間の放電開始電圧が低下す
る。

また、低圧放電灯の点灯後は、その点灯を維持
するための点灯維持電圧が主電極間と、補助電極
間とに印加されるので、この点灯維持電圧の半サ
イクル毎の主電極間の放電の立ち消えの際にも、
主電極と補助電極とで放電が発生する。

このために、点灯維持電圧の半サイクル毎の主
電極間の放電立ち消え防止と、点灯維持電圧の低
下とを図ることができる。

したがつて、本発明によれば、主電極間の放電
開始電圧、すなわち、始動電圧と、点灯維持電圧
とを共に低くすることができるので、点灯回路や
始動器等の小型軽量化を図ることができる。

（実施例）以下、本考案の実施例を第１図〜第７図により
説明する。

第１図は本考案の一実施例の蛍光ランプを示す
斜視図であり、図において、円盤状でセラミツク
ス等よりなる基板１０上には、バルブ１１が立設
されると共に、基板１０外周には電球形のグロー
ブ１２の開口端が外嵌固着され、バルブ１１の外
周を覆う。

バルブ１１は例えば３本の逆Ｕ字状でガラス製
のバルブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃよりなり、基板
１０上に環状に配置されている。

各バルブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃのうちの２本
のバルブ１１ａ，１１ｂであつて、相互に近接並
置された各一端部には一対の主電極１３ａ，１３
ｂがそれぞれ封止され、その他端部とバルブ１１
ｃの両端部とは接続端部に形成されている。

これらバルブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの各接続
端部は連結部材１４により気密に連結され、各バ
ルブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ内の放電路は連結部
材１４内腔を介して一体に連結される。

また、第２図に示すように各バルブ１１ａ，１
１ｂ，１１ｃの内壁には蛍光体よりなる蛍光体皮
膜１５がほぼ全長に亘つて被着され、各バルブ１
１ａ，１１ｂ，１１ｃ内と連結部材１４内には水
銀ガスとアルゴンガス等の希ガスとで低圧で封入
されている。

連結部材１４は基板１０の上面上で椀状に凹む
連結用凹部１４ａと、この連結用凹部１４ａの平
面長円状の開口端にガラスフリツト等により固着
されて、気密に密閉する金属製の蓋板１４ｂとよ
りなり、例えば２箇所形成される。

すなわち、各蓋板１４ｂ，１４ｂは第２図に示
すように各バルブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの各接
続端部の開口端に連通する連通口をそれぞれ穿設
し、その各連通口周縁にはほぼ垂直に立ち上がる
環状周壁１６がそれぞれ立設され、これら環状周
壁１６が各バルブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの各接
続端部開口端に気密に内嵌され、ガラスフリツト
等により固着される。

そして、各蓋板１４ｂ，１４ｂの上面上には、
図示しない電源に電気的に接続された給電線１７
が電気的にそれぞれ接続され、各蓋板１４ｂ，１
４ｂは電源より始動電圧および点灯維持電圧が印
加される補助電極に構成されている。

なお、第１図および第２図中、符号１８は排気
管である。

第３図は本考案の他の実施例の蛍光ランプ２０
を示しており、この蛍光ランプ２０は逆Ｕ字状で
ガラス製の例えば２本のバルブ２１，２２の各接
続部２１ａ，２２ａ相互を、連結部材に２３によ
り気密に連結している。この連結部材２３は金属
板の表面にガラス薄膜を被覆した基板２３ａと、
この基板２３ａの下面のほぼ中央部に固着された
碗状の金属キヤツプ２４とより構成されている。

連結部材２３の一部を構成する基板２３ａは金
属板の表面に全面的にガラス等よりなる電気絶縁
被膜を被覆したものであり、その上に立設された
バルブ２１，２２の各接続部２１ａ，２２ａ対応
して、所要口径の連通孔２３ｂ，２３ｂがそれぞ
れ穿設されており、これら各連通孔２３ｂ，２３
ｂの下面には金属キヤツプ２４がこれら連通孔に
２３ｂ，２３ｂの外周全体を覆うように気密に固
着されている。

したがつて、両バルブ２１，２２の内部の放電
空間は基板２３ａおよび金属キヤツプ２４からな
る連結部材２３を介して気密に連通され、１本の
蛇行放電路に形成される。

上記金属キヤツプ２４は金属板により碗状に形
成され、しかも、給電線２５を介して図示しない
電源に接続され、蛍光ランプ２０の点灯時には電
源より始動電圧および点灯維持電圧が印加される
補助電極に構成されている。

なお、第３図中、符号２６ａ，２６ｂは一対の
主電極であり、２７は蛍光体よりなる蛍光体被膜
である。

したがつて、この蛍光ランプ２０の点灯時に
は、始動電圧が主電極２６ａ，２６ｂ間と、補助
電極の金属キヤツプ２４とにそれぞれ印加される
が、金属キヤツプ２４は主電極２６ａ，２６ｂ間
の途中にあるので、まず、金属キヤツプ２４と主
電極２６ａ，２６ｂとで放電が発生し、次いで、
主電極２６ａ，２６ｂ間で放電が開始され、バル
ブ２１，２２が点灯する。

すなわち、補助電極である金属キヤツプ２４と
主電極２６ａ，２６ｂとで放電が発生すると、そ
の間の放電路のインピーダンスが低下し、このイ
ンピーダンスが低下した放電路を一部に共有する
主電極２６ａ，２６ｂ間のインピーダンスが全体
としての低下するので、主電極２６ａ，２６ｂ間
の放電を低電圧で開始させることができ、始動電
圧の低下を図ることができる。

また、蛍光ランプ２０の点灯後は、その点灯を
維持するための点灯維持電圧が主電極２６ａ，２
６ｂ間と、補助電極２４間とに与えられるので、
この点灯維持電圧の半サイクル毎の主電極２６
ａ，２６ｂ間の放電の立ち消えの際にも、主電極
２６ａ，２６ｂと補助電極２４とで放電が発生す
る。

このために、点灯維持電圧の半サイクル毎の主電
極間２６ａ，２６ｂ間の放電立ち消え防止と、点
灯維持電圧の低下とを図ることができる。

なお、本実施例では金属キヤツプ２４を補助電
極に構成した場合について述べたが、本考案は、
これに限定されるものではなく、例えば給電線２
５を基板２３ａの金属板に電気的に接続しこの基
板２３を始動電圧および点灯維持電圧を印加する
補助電極に構成してもよい。

また、金属キヤツプ２４の内面にガラス薄膜等
の電気絶縁被膜を被覆して、放電時に金属キヤツ
プ２４より不純ガスが放出するのを防止するよう
にしてもよい。

第４図は第１図および第２図で示す実施例の蛍
光ランプを組み込んだ低圧放電灯３０の電気回路
を示し、図中、符号１１は第１図および第２図で
示す蛇行放電路を有するバルブであるが、ここで
は作図の便宜上、直管で図示している。

バルブ１１の一対の主電極１３ａ，１３ｂの各
一次側は直流を例えば40KHzの高周波交流に変換
する高周波インバータ回路３１の出力端に接続さ
れ、高周波インバータ回路３１の入力端は整流回
路３２を介して商用電源３３に接続されている。

一方、バルブ１１の一対の主電極１３ａ１３ｂ
の各二次側始動器は３４が接続され、補助電極で
ある各蓋板１４ｂ，１４ｂ（第１図および第２図
参照）は給電線１７を介して、高周波インバータ
回路３１の入力端の一方に接続され、しかも、給
電線１７の途中には位相調節用の始動用コンデン
サ３５と抵抗３６とが介装されている。

次に、本実施例の作用を第４図により説明す
る。

商用電源３３電圧が整流回路３２に投入される
と、高周波インバータ回路３１の出力端より例え
ば４０ＫHzの高周波交流電圧が始動電圧として、
主電極１３ａ，１３ｂ間と補助電極の蓋板１４
ｂ，１４ｂとにそれぞれ印加される。

補助電極の各蓋板１４ｂ，１４ｂと主電極１３
ａ，１３ｂとの間の間隔の方が、主電極１３ａ，
１３ｂ相互間の間隔よりも短かいので、まず、各
蓋板１４ｂ，１４ｂと主電極１３ａ，１３ｂとの
間でグロー放電が生起され、その放電路のインピ
ーダンスが低下してから、主電極１３ａ，１３ｂ
間で放電が開始される。

すなわち、蓋板１４ｂ，１４ｂと主電極１３
ａ，１３ｂとの間で、まず、放電が生ずると、そ
の間の放電路のインピーダンスが低下するから、
このインピーダンスが低下した放電路を一部とし
て共有する主電極１３ａ，１３ｂ間のインピーダ
ンスは全体として低下する。このために、主電極
１３ａ，１３ｂ間では低い始動電圧で放電が開始
され、バルブ１１が点灯する。

したがつて、主電極１３ａ，１３ｂ間の始動電
圧が低下されるので、補助電極の蓋板１４ｂ，１
４ｂを有しない場合に対して、例えば1/4〜1/3に
始動電圧を低くすることができる。

また、バルブ１１の点灯後は、その点灯を維持
するための点灯維持電圧が主電極１３ａ，１３ｂ
間と、補助電極１４ａ，１４ｂ間とに与えられる
ので、この点灯維持電圧の半サイクル毎の主電極
１３ａ１３ｂ間の放電の立ち消えの際にも、主電
極１３ａ，１３ｂと補助電極１４ａ，１４ｂとの
間で放電が発生する。

このために、点灯維持電圧の半サイクル毎の主
電極１３ａ，１３ｂ間の放電立ち消え防止と、点
灯維持電圧の低下とを図ることができる。

その結果、高周波インバータ回路３１構成電気
部品の耐圧低下と、トランス類の小型軽量化とを
図ることができる。

また、高周波インバータ回路３１の出力電圧を
低下することができるので、高周波インバータ回
路３１の昇圧比を小さく抑制することができ、そ
の回路電流を縮小できるから、回路効率向上を図
ることができる。

なお、第１図および第２図で示す蛍光ランプは
第５図で示す低圧放電灯４０にも適用することが
でき、この低圧放電灯４０は第４図で示す整流回
路３２および高周波インバータ回路３１を昇圧ト
ランス４１に置換して構成され、これ以外は第４
図で示すものと同様であるので、第５図中、第４
図と共通する部分には同一符号を付して、その説
明は省略する。

この低圧放電灯４０においても第４図で示す低圧
放電灯３０とほぼ同様の作用効果を奏し、主電極
１３ａ，１３ｂ間の始動電圧および点灯維持電圧
の低下と、点灯後の半サイクル毎の放電立ち消え
の防止とを図ることができる。

また、第３図で示す蛍光ランプ２０を第４図も
しくは第５図で示す低圧放電灯３０，４０にそれ
ぞれ適用した場合でも、第１図および第２図で示
す蛍光ランプを適用する場合と同様に、主電極２
６ａ，２６ｂ間の始動電圧を低下させることがで
きる。

第６図は本考案の他の実施例を示す回路図であ
り、この低圧放電灯５０は直管状の例えば２本の
ガラス製のバルブ５１，５２を平行に並置し、開
口端を有する各接続端部５１ａ，５２ａに連結部
材である金属キヤツプ５３を気密に嵌着し、両バ
ルブ５１，５２の放電路を一体に連結している。
金属キヤツプ５３は金属製の円筒状密閉容器より
なり、その一面（第５図では下面）には各バルブ
５１，５２の接続端部開口端が気密に嵌合される
連通孔５３ａ，５３ａが穿設され、両バルブ５
１，５２の内腔は金属キヤツプ５３の内腔を介し
て連通されている。

両バルブ５１，５２はその内壁に蛍光体よりな
る蛍光体膜をほぼ全長亘つて被着し、水銀ガスと
アルゴンガス等の希ガスとを低圧で封入してお
り、各一端部には一対の主電極５４ａ，５４ｂを
封止している。

各主電極５４ａ，５４ｂは昇圧トランス５５を
介して、図示しない電源を内蔵する高周波発振器
５６に接続され、高周波発振器５６より例えば４
OKHzの高周波交流電圧が出力され、これが昇圧
トランス５５で昇圧されてから一対の主電極５４
ａ，５４ｂ間に印加されるようになつている。

昇圧トランス５５の二次側は給電線５７を介し
て金属キヤツプ５３に接続され、給電線５７の途
中には、始動時のみ閉成される開閉スイツチ５８
と抵抗５９とが直列に介装され、金属キヤツプ５
３は電源電圧が印加される補助電極に構成されて
いる。

この低圧放電灯５０は透過型液晶を組み込んだ
液晶表示盤を背後より照明する、いわゆるバツク
ライト等に好適なものであり、上記実施例（第３
ずおよび第４図参照）とほぼ同様の作用効果によ
り主電極５４ａ，５４ｂ間の始動電圧および点灯
維持電圧の低下と、点灯維持電圧半サイクル毎の
主電極５４ａ，５４間の放電立ち消えを防止する
ことができる。

すなわち、低圧放電灯５０の点灯始動の際に
は、始動電圧が主電極５４ａ，５４ｂ間と補助電
極である金属キヤツプ５３とにそれぞれ印加され
る。

金属キヤツプ５３は主電極５４ａ，５４ｂ間の
途中２配置されているので、主電極５４ａ，５４
ｂ相互間の距離よりも主電極５４ａ，５４ｂと金
属キヤツプ５３との間の距離のほうが短かいの
で、まず、主電極５４ａ，５４ｂと金属キヤツプ
５３との間で放電が発生し、その間の放電路のイ
ンピーダンスを低下させる。

このために、インピーダンスを低下させた放電
路を一部に共有する主電極５４ａ，５４ｂ間の放
電路の全体インピーダンスが低下するので、次い
で、主電極５４ａ，５４ｂ間で発生する放電は低
い始動電圧で開始される。

そして、例えば低圧放電灯５０のバルブ５１，
５２の直経を８mm、アルゴンガスの封入圧を
4torrに設定し、始動時に金属キヤツプ５３に
1.5mAの電流を流した場合には、始動電圧が約
460V程度であり、金属キヤツプ５３に電流を流
さない場合の始動電圧が580Vであるのに対し、
その始動電圧を低下させるかとができた。

また、このように構成された低圧放電灯５０に
おいて、第７図に示すように、開閉スイツチ５８
に対して並列に高抵抗６１を給電線５７に介装
し、この高抵抗６１の抵抗値を抵抗５９に対し、
例えば約10倍程度に設定した低圧放電灯６０の場
合には、低温点灯時に比較的多く生ずる縞状放電
現象を抑制することができる。

この縞状放電現象は点灯のバルブ５１，５２の
明るさの明暗が縞状に現われ、しかも、その明暗
縞がバルブ５１，５２の軸方向に流れる現象であ
り、一種の音響的共鳴現象と考えられるものであ
るが、バルブ５１，５２の点灯中に高抵抗６１を
通して微小電流を金属キヤツプ５３に通電するこ
とにより上記縞状放電現象を抑制することができ
る。

この縞状放電現象抑制効果は実験により確認す
ることができた。

なお、上記各実施例では補助電極を１ないし２
個設けた場合について述べたが、本考案はこれに
限定されるものではなく、補助電極を３個以上設
けてもよく、複数本のバルブを連結する連結部材
を補助電極に構成すればよい。また、本考案は毎
半サイクルスタート方式の低圧放電灯にも適用す
ることができ、これによれば点灯維持電圧の低下
を図るかとができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案は、複数本のバルブ
の接続端部相互を連結する連結部材のうち、バル
ブ内放電路を臨む部分を、金属材料により形成す
ると共に、電圧が印加される補助電極に構成した
ので、まず、バルブ主電極と補助電極との間で放
電を発生させて、その間の放電路のインピーダン
スを低下させることができる。

したがつて、このインピーダンスを低下させた
放電路を一部に共有する主電極間のインピーダン
スが全体として低下するので、主電極間の放電を
低電圧で開始させるかとができ、始動電圧の低下
を図ることができる。

その結果、点灯回路や始動器等の小型軽量化を
図ることができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る低圧放電灯の一実施例に
組み込まれる蛍光ランプの斜視図、第２図は第１
図中右端に配置されるバルブの垂直平面に、両側
のバルブの垂直平面を一致させるように一部を展
開させて示す部分展開縦断面図、第３図は本考案
の他の実施例を一部縦断面で示す正面図、第４図
および第５図は第１図および第２図で示す蛍光ラ
ンプを組み込んだ低圧放電灯の回路図、第６図お
よび第７図は本考案の他の実施例をそれぞれ示す
回路図、第８図は従来の蛍光ランプの斜視図、第
９図は他の従来例の斜視図、第１０図は第９図の
平面図、第１１図はさらに他の従来例の斜視図、
第１２図は第１１図中右端に配置されるバルブの
垂直平面に、その両側のバルブの垂直平面を一致
させるように一部を展開させて示す部分展開縦断
面図である。１０，２３……基板、１１，１１ａ，，１１ｂ，
１１ｃ，２１，２２，５１，５２……バルブ、１
３ａ，１３ｂ，２６ａ，２６ｂ，５４ａ，５４ｂ
……主電極、１４，５３……連結部材（補助電
極）。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】１複数本のバルブの接続端部相互を連結部材に
より気密に連結して、各バルブの放電路を一体
に連結する低圧放電灯において、上記連結部材
のうち、少なくとも上記放電路を臨む部分を、
金属材料により形成すると共に、電圧が印加さ
れる補助電極に構成したことを特徴とする低圧
放電灯。２連結部材は、逆Ｕ字状バルブの接続端部開口
端が連通する基板の凹部と、この凹部の開口端
を気密に閉塞する蓋板とを有し、この蓋板を金
属材料により形成して補助電極に構成したこと
を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に
記載の低圧放電灯。３連結部材は、ほぼ平行に並設された複数本の
直管状バルブの接続端部を気密に連結する金属
製キヤツプよりなり、この金属製キヤツプを補
助電極に構成したことを特徴とする実用新案登
録請求の範囲第１項に記載の低圧放電灯。