(57)【要約】【課題】電球型蛍光ランプの光束の立ち上がりを改良する放電点灯装置を提供する。【解決手段】複数の放電ランプと高周波点灯装置とを一体に配置する放電灯点灯装置において、複数の放電ランプそれぞれは、発光管７ａ，７ｂと、発光管７ａ，７ｂの両端に配置される電極２１，２２と電極２３，２４とを有し、高周波点灯装置２は、複数の放電ランプそれぞれが有する電極２１，２２と電極２３，２４へ並列に接続して電力を供給する。複数の放電ランプそれぞれが有する発光管７ａ，７ｂは、ほぼ同じ長さであることが好ましい。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の放電ランプと高周波点灯装置とを一体に配置する放電灯点灯装置において、
上記高周波点灯装置は、上記複数の放電ランプへ並列に電力を供給することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
上記複数の放電ランプそれぞれは、発光管と、上記発光管の両端に配置される電極とを有し、
上記高周波点灯装置は、上記複数の放電ランプそれぞれが有する発光管の電極を並列に接続して電力を供給することを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
上記複数の放電ランプそれぞれが有する発光管同士は、ほぼ同じ長さであり、Ｕ字形状を形成することを特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
放電ランプと高周波点灯装置とを一体に配置する放電灯点灯装置において、
上記放電ランプは、
発光管と、
上記発光管の両端に配置された二つの電極（以下、「二つの端部電極」と記す）と、上記二つの端部電極の間に配置された電極（以下、「中間電極」と記す）とを備え、
上記高周波点灯装置は、上記二つの端部電極同士を接続した経路と、上記中間電極とへ接続することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項５】
上記中間電極は、上記発光管の略中央に配置されることを特徴とする請求項４記載の放電灯点灯装置。
【請求項６】
上記発光管は、偶数個のＵ字形状の部分を有し、
上記中間電極は、上記二つの端部電極それぞれとの間に、同数のＵ字形状の部分を有するように配置されることを特徴とする請求項４または５記載の放電灯点灯装置。
【請求項７】
上記放電ランプは、電極の近傍へアマルガムを有することを特徴とする請求項１から５いずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項８】
上記発光管は、電極と電極とに挟まれた発光管の部分の長さをＬ（ｃｍ：センチメートル）、上記発光管の部分の内径の断面積をＳ（ｃｍ２：平方センチメートル）としたときに、Ｌ／Ｓ＜４０（ｃｍ−１）となるようにしたことを特徴とする請求項２から７いずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項９】
上記高周波点灯装置は、昇圧作用を有するバランサーを備えることを特徴とする請求項１から８いずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項１０】
複数の放電ランプと高周波点灯装置とを一体に配置する放電灯点灯装置を有する電球型蛍光ランプにおいて、
上記高周波点灯装置は、上記複数の放電ランプへ並列に電力を供給することを特徴とする電球型蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電球型蛍光ランプの光束の立ち上がりを改良する放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｕ字形状の発光管を複数接合した蛍光放電ランプを高周波で点灯する電球形蛍光ランプなどでは、放電路の長さが長くなると、点灯直後の光束の立ち上がりが遅くなり、明るくなるまでに時間を要することがあった。
また、小形化のために発光管の内径を細くすると、やはり同様の問題があった。
これらは、小形化するために、発光管内に水銀の化合物（水銀アマルガム：以下、アマルガムと称す）を配置している場合に特に顕著であり、水銀の拡散が遅くなり、光束の立ち上がりに時間を要していた。
立ち上がりを改善するために、いわゆるアマルガムの他に、補助アマルガムと称されるものを発光管に適宜配置することが行われているが、放電路が長い、管径が細いなどの場合は、やはり光束の立ち上がりが遅かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明は、電球型蛍光ランプの光束の立ち上がりを改良する放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２２２９０３号公報
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る放電灯点灯装置は、複数の放電ランプと高周波点灯装置とを一体に配置する放電灯点灯装置において、
上記高周波点灯装置は、上記複数の放電ランプへ並列に電力を供給することを特徴とする。
【０００６】
上記複数の放電ランプそれぞれは、発光管と、上記発光管の両端に配置される電極とを有し、
上記高周波点灯装置は、上記複数の放電ランプそれぞれが有する発光管の電極を並列に接続して電力を供給することを特徴とする。
【０００７】
上記複数の放電ランプそれぞれが有する発光管同士は、ほぼ同じ長さであり、Ｕ字形状を形成することを特徴とする。
【０００８】
この発明に係る放電灯点灯装置は、放電ランプと高周波点灯装置とを一体に配置する放電灯点灯装置において、
上記放電ランプは、
発光管と、
上記発光管の両端に配置された二つの電極（以下、「二つの端部電極」と記す）と、上記二つの端部電極の間に配置された電極（以下、「中間電極」と記す）とを備え、
上記高周波点灯装置は、上記二つの端部電極同士を接続した経路と、上記中間電極とへ接続することを特徴とする。
【０００９】
上記中間電極は、上記発光管の略中央に配置されることを特徴とする。
【００１０】
上記発光管は、偶数個のＵ字形状の部分を有し、
上記中間電極は、上記二つの端部電極それぞれとの間に、同数のＵ字形状の部分を有するように配置されることを特徴とする。
【００１１】
上記放電ランプは、電極の近傍へアマルガムを有することを特徴とする。
【００１２】
上記発光管は、電極と電極とに挟まれた発光管の部分（一部分）の長さをＬ（ｃｍ：センチメートル）、上記発光管の部分の内径の断面積をＳ（ｃｍ２：平方センチメートル）としたときに、Ｌ／Ｓ＜４０（ｃｍ−１）となるようにしたことを特徴とする。
【００１３】
上記高周波点灯装置は、昇圧作用を有するバランサーを備えることを特徴とする。
【００１４】
この発明に係る電球型蛍光ランプは、複数の放電ランプと高周波点灯装置とを一体に配置する放電灯点灯装置を有する電球型蛍光ランプにおいて、
上記高周波点灯装置は、上記複数の放電ランプへ並列に電力を供給することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
放電ランプと高周波点灯装置とを一体に配置し、高周波点灯装置は、放電ランプへ並列に電力を供給する放電灯点灯装置について説明する。
以下の実施の形態の説明では、特記しない場合において、用語の定義（意味）は以下による。
【００１６】
放電灯点灯装置は、少なくとも、光を発する放電ランプと、上記放電ランプを点灯させる高周波点灯装置とを一体として備える装置である。すなわち、放電ランプと高周波点灯装置とは同じ装置内に配置され、一体として存在する。また、放電灯点灯装置は、電球型蛍光ランプに用いられる。
【００１７】
放電ランプは、点灯する際に放電し、蛍光発光する主体となる発光管と、上記発光管の両端に配置される少なくとも二つの電極とを備える。放電ランプは、蛍光放電ランプともいう。
発光管は、蛍光塗料を塗布したガラス管より形成される。発光管の形状は、以下の実施の形態では、Ｕ字形状を一例として説明するが、これに限られるわけではない。
電極は、上記高周波点灯装置から電力の供給を受ける。
【００１８】
高周波点灯装置は、電源から供給される電力を上記放電ランプへ供給する。高周波点灯装置は、上記放電ランプの電極と接続する少なくとも二つの出力端子を有する。
【００１９】
実施の形態１．
この実施の形態では、放電灯点灯装置は、二つの放電ランプと高周波点灯装置とから構成される場合を説明する。
図１は、実施の形態１の高周波点灯装置の構成の一例を表した図である。
図２は、実施の形態１の放電ランプの構成の一例を表した図である。放電ランプを展開した図を示している。
図３は、実施の形態１の放電灯点灯装置に装着した状態の放電ランプを底面から見た図である。底面は、放電ランプ側（口金とは反対側）をいう。
図１は、交流電源（商用交流電源）などの電源１、放電ランプを点灯させる高周波点灯装置２、及び、発光管７ａと電極２１，２２からなる放電ランプ（以下、「放電ランプＡ」ともいう）と、発光管７ｂと電極２３，２４とからなる放電ランプ（以下、「放電ランプＢ」ともいう）とから構成されている。放電ランプについて、符号を付していない。以下の説明において、放電ランプＡと放電ランプＢとを特に区別しない場合は、「放電ランプ」と記す。
高周波点灯装置２は、スイッチング手段Ｑ１，Ｑ２、整流用コンデンサ３、コイル４，１１、バランサー５、共振コンデンサ６ａ，６ｂ、結合コンデンサ８、駆動回路９、コンデンサ１０、整流回路１２とから構成される例を示す。
【００２０】
図２に示すように、放電ランプＡは、Ｕ字形状の発光管７ａ、電極２１，２２を有する、発光管７ａは、二つのＵ字形状の部分を接合部２５によって接合されている。また、放電ランプＢについても、同様に、発光管７ｂ、電極２３，２４を有し、発光管７ｂは、二つのＵ字形状の部分を接合部２６によって接合されている。
図２は、放電ランプの構成を平面状に表しているが、図３は、放電ランプを高周波点灯装置２へ装着した状態で表している。
【００２１】
図１，図２において、電極２１，２２と、電極２３，２４とは並列に接続されており、高周波点灯装置２は、それぞれの放電ランプへ並列に電力を供給する。
具体的には、図１の高周波点灯装置２は、スイッチング手段Ｑ１，Ｑ２が高周波電圧を発生させ、発光管７ａ，７ｂを点灯（始動）させる。このため、共振コンデンサ６ａ，６ｂ、コイル４を通る電流がバランサー５により分流し、発光管７ａ，７ｂに供給される。
放電ランプＡ、放電ランプＢへ供給された電流は、電極２１〜２４を介して放電圧となって発光管７ａと発光管７ｂとの放電を開始させる。
【００２２】
以上のように、この実施の形態では、Ｕ字形状の発光管を有する複数の放電ランプと、上記放電ランプを高周波で点灯する高周波点灯装置とを一体的に配置するものにおいて、上記高周波点灯装置（放電灯点灯装置）は、上記複数の放電ランプの発光管へ並列的に電力供給を行なうことについて説明した。高周波点灯装置は、発光管を並列に点灯させる出力端子を備える。
【００２３】
このように、放電ランプへ並列に電力を供給することにより、光束の立ち上がりが早くなるように改善することができる。
【００２４】
実施の形態２．
図４は、実施の形態２の放電ランプの構成の一例を表した図である。放電ランプを展開した図を表している。
図５は、実施の形態２の高周波点灯装置の構成の一例を表した図である。
図６は、実施の形態２の放電灯点灯装置に装着した状態の放電ランプを底面から見た図である。底面は、放電ランプ側（口金とは反対側）をいう。
図４は、発光管７ａ、発光管７ｂを二つの放電ランプとして分離せずに、二つの発光管を接合して一つの放電ランプとした例を示している。
図１，図２と同じ符号をつけた構成要素は、図１，図２と同様であるため説明を省略する。
また、図４に示した放電ランプＣは、接合部２７により接合されているため、分離できないことより、一つの放電ランプＣとして説明する。しかしながら、図４，図５，図６において、放電ランプＣに関しては、図１，図２，図３との対応をわかりやすくするため、対応する部分は同じ符号を用いて示している。
【００２５】
図１で示した発光管７ａ、発光管７ｂとは、図４では、接合部２７によって接合され、一つにつながった発光管７となる。発光管７は、発光管７ａと発光管７ｂとを併せたものをさす。図４では、図１の発光管７ａと発光管７ｂとに対応するように符号をつけている。
電極２７は、発光管７ａの部分と発光管７ｂの部分との両方へ放電する。
発光管７は、発光管７ａの部分と発光管７ｂの部分との長さ、形状が同じであることが望ましい。これは、放電圧が、均等に伝わるようにするためである。
また、接合部２７を設置したことにより、電極の数を減らすことが可能になる。
【００２６】
また、図４では、発光管７の両端に配置された電極２１、電極２４を端部電極ともいう。また、電極２１、電極２４の間に、すなわち、二つの端部電極の間に配置される電極２２を中間電極ともいう。電極２２は、発光管７の略中央に配置されることが好ましい。
また、発光管７は、偶数個のＵ字形状の部分を有し、中間電極は、上記二つの端部電極それぞれとの間に、同数のＵ字形状の部分を有するように配置される。
【００２７】
また、図５に示すように、高周波点灯装置２は、電極２１と電極２４とを接続した経路（二つの端部電極同士を接続した経路）と、電極２２とへ接続する。すなわち、高周波点灯装置２は、上記経路と電極２２とへ接続する出力端子を有する。このようにして、高周波点灯装置２は、上記二つの出力端子を用いて、発光管７へ並列に電力を供給する。
【００２８】
以上のように、この実施の形態では、放電ランプが有する複数のＵ字形状の発光管の略中央部に共通な電極を設け、放電ランプを並列に点灯する放電灯点灯装置について説明した。
【００２９】
このように、実施の形態１と同様に、光束の立ち上がりが早くなるように改善することができる。特に、発光管長の長い、すなわち、大出力（一例として、１００ワット（Ｗ））の放電ランプに有効である。
【００３０】
実施の形態３．
図７は、実施の形態３の放電ランプの構成の一例を表した図である。
図７は、図４で示した放電ランプへ、補助アマルガムを３個の電極の近傍へ補助アマルガムを配置した例を示している。
図２で示した放電ランプへも同様に、４個の電極の近傍へ補助アマルガムを配置することができるが、補助アマルガムの数を電極の数と一致させる場合、図２の放電ランプに比べ、図７の放電ランプは、補助アマルガムの数を減らすことができる。このため、コストを減少することができる。
【００３１】
以上のように、この実施の形態では、放電ランプ（蛍光放電ランプ）が偶数個のＵ字形状の発光管から形成され、放電長がほぼ等しい二つの部分から構成され、かつ、それぞれにアマルガムが配置される放電灯点灯装置について説明した。
【００３２】
実施の形態４．
図１及び図５の高周波点灯装置２は、バランサー５を備える例を説明した。
バランサー５は、一般に知られるような２ヶの巻き線を有する分流手段でよい。所望の電圧値で飽和しないような比較的大きな巻き数を有してもよい。図１及び図５では、巻き線５ａ、巻き線５ｂとで示している。
このようなバランサー５を用いれば、始動時に一方の発光管、例えば発光管７ａが放電開始すると巻き線５ａに流れる電流による昇圧作用で巻き線５ｂ側に電圧を生じ、他方の発光管７ｂの放電開始を容易にすることができる。
【００３３】
図１，図５は、並列点灯する手段としてバランサー５を使用したが、バランサー５でなく、コイル４相当を発光管７ａ、発光管７ｂそれぞれに対応させて１個ずつ接続するような並列点灯の構成であってもよい。高周波点灯装置は実施の形態の装置に限定されず、発光管を高周波で点灯できる構成であれば、例示したい構成以外であっても構わない。
【００３４】
以上のように、この実施の形態では、昇圧作用を有するバランサーを備え、発光管を並列点灯する放電灯点灯装置について説明した。
【００３５】
実施の形態５．
実施の形態５では、発光管長と管径との関係について説明する。
発光管長は、一つの電極と他の電極との間の発光管の長さをいう。
一つの電極と他の電極との間には、電極は配置されない。
実施の形態２で説明したように、中間電極が配置されている場合は、端部電極と中間電極との間の発光管の長さをいう。
図８は、発光管長と管径（外径）と光束の立ち上がりの関係を示す図である。
図８に示した発光管は、アマルガム（水銀の合金）が封入してあるものを使用した。
発光管は、発光管の長さ（発光管長）と管径とは、図８中、右下に示してある。
図８に示した管径は外径であり、外径約１０ｍｍの場合は内径約８ｍｍ、外径約１１ｍｍの場合は内径約９ｍｍであった。
【００３６】
図８に示すように、発光管長が長くなると光束の立ち上がりに時間を要する。
これは封入された水銀（アマルガムに含まれている水銀）の拡散に要する時間が長いためである。
一方、管径が大きくなると発光管長が長くても立ち上がりは改良される。
これは、発光管の断面積が大きいため、水銀の拡散が促進するためと考えられる。
上記の結果は、アマルガムの組成を変えることで変化が現われるが、実用的なアマルガム組成では、ほぼ同様の傾向にある。
従って、下記の（１）及び（２）を満たす場合に、光束の立ち上がりに良好な結果を得られた。
（１）外径約１０ｍｍの発光管では、発光管長２００ｍｍ程度までであること。
（２）外径約１１ｍｍの発光管では、発光管長２５０ｍｍ程度までであること。
特に、発光管長３５０ｍｍ管径１０ｍｍの場合は、光束の立ち上がりが悪く、好ましくない結果であった。
【００３７】
上記の（１），（２）結果から、発光管長Ｌ（ｃｍ）と発光管の内径断面積Ｓ（ｃｍ２）との比は、下記のようになる。
上記（１）では、Ｌ／Ｓ＝３９．８（ｃｍ−１）・・・・・（３）
上記（２）では、Ｌ／Ｓ＝３９．３（ｃｍ−１）・・・・・（４）
（ｃｍ−１）は、（ｃｍ／ｃｍ２）より求められた単位である。
上記の（３），（４）より、略Ｌ／Ｓ＜４０（ｃｍ−１）となるように、発光管を分割して並列点灯することで、たとえ大出力な発光管でも良好な立ち上がり性能を実現することができる。
すなわち、発光管長が上記の条件を満たすように、発光管を分割して並列点灯することによって、良好な光束の立ち上がりが得られる。具体的には、実施の形態１で説明したように、長い発光管を分割して複数の放電ランプに分割すること、あるいは、実施の形態２で説明したように発光管の中間に中間電極を配置すること、等の手段により、発光管（放電ランプ）を並列点灯させる。
【００３８】
実施の形態６．
上記実施の形態では、発光管は、Ｕ字形状を形成する場合を説明したが、これに限られることはない。その他の形状であっても構わない。また、Ｕ字形状の数は、放電ランプ全体の発光管において、偶数個であることが望ましい。これは、並列に接続する電極によって供給される電力が均等になるように、また、発光管の長さが同じになるようにすることが望ましいからである。すなわち、電極２１，２２の間に配置される発光管７ａと、電極２３，２４の間に配置される発光管７ｂとの長さがほぼ同じになることが望ましく、また、その形状も放電圧の伝わり方が同じになるようにするため、Ｕ字形状の数も同じであり、その形状も同様であることが望ましい。
【００３９】
また、実施の形態１では、放電灯点灯装置は、二つの放電ランプを有する場合を説明したが、三つ以上の放電ランプを有する場合であっても構わない。
【００４０】
【発明の効果】
この発明によれば、放電ランプ（発光管）へ並列に電力を供給するため、発光管（放電管）内の電圧を低くすることが可能になる。また、発光管の長さ（放電路）が長い場合と比較して、安定して点灯させやすい。さらに、放電開始電圧が低くなるので始動が容易になる。また、並列点灯により、電圧を低くできるので、電源電圧が低い場合でも、放電路長が長くなる大出力な放電ランプにおいても、安定に点灯することができる。
【００４１】
また、放電ランプの発光管の中間点に電極を配置することにより、電極の数を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の高周波点灯装置の構成の一例を表した図。
【図２】実施の形態１の放電ランプの構成の一例を表した図。
【図３】実施の形態１の放電灯点灯装置に装着した状態の放電ランプを底面から見た図。
【図４】実施の形態２の放電ランプの構成の一例を表した図。
【図５】実施の形態２の高周波点灯装置の構成の一例を表した図。
【図６】実施の形態２の放電灯点灯装置に装着した状態の放電ランプを底面から見た図。
【図７】実施の形態３の放電ランプの構成の一例を表した図。
【図８】発光管長と管径（外径）と光束の立ち上がりの関係を示す図。
【符号の説明】
１  電源、２  高周波点灯装置、３  整流用コンデンサ、４，１１  コイル、５  バランサー、５ａ，５ｂ  巻き線、６ａ，６ｂ  共振コンデンサ、７ａ，７ｂ  発光管、８  結合コンデンサ、９  駆動回路、１０  コンデンサ、１２  整流回路、２１〜２４  電極、２５〜２７  接合部、３１〜３３  補助アマルガム、Ｑ１，Ｑ２  スイッチング手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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