(57)【要約】【課題】光放射を行う面積を減少させずに、外部電極の面積を増加させて、光量の増加を可能にする。【解決手段】放電ランプ１は、その容器が、光放射を行う放射部２と、放射部２の左右の背面側に配置される２本の補助部３とから構成される。放射部２は中空気密の直管型ガラス管からなり、放射部２の管壁内面には蛍光体が塗布されている。２本の補助部３は、放射部２と同様に、中空気密の直管型ガラス管からなり、補助部３の管壁内面には、蛍光体は塗布されていない。そして、２本の補助部３は、放射部２の両端に連続して結合され、且つ補助部３の外面には外部電極５が設けられている。放射部２の背面側に、外部電極５を備えた補助部３が配置されているので、放射部２の光放射の面積を一定に保ったまま、外部電極５の面積を増加させて、光量を増やすことが可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空気密の透光性の容器と、前記容器内に封入された放電媒体の気体と、前記容器の外
面に設けられた外部電極とを有する放電ランプであって、前記容器は、光放射を行う放射
部と、前記放射部の背面側に配置される補助部とから構成され、前記補助部は、前記放射
部の両端に連続して結合され、且つ前記補助部の外面には前記外部電極が設けられている
ことを特徴とする放電ランプ。
【請求項２】
前記補助部は、前記放射部と近接する略半周面以外の面に前記外部電極が設けられてい
ることを特徴とする請求項１記載の放電ランプ。
【請求項３】
前記補助部を冷却する冷却手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の放電
ランプ。
【請求項４】
前記冷却手段は、前記外部電極の周面に取付けられた放熱部材からなることを特徴とす
る請求項３記載の放電ランプ。
【請求項５】
前記冷却手段は、前記外部電極と液体との間で熱交換して冷却することを特徴とする請
求項３記載の放電ランプ。
【請求項６】
前記冷却手段は、前記補助部の外周面と前記外部電極との間に介装された熱拡散部材か
らなることを特徴とする請求項３記載の放電ランプ。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の放電ランプを支持する器具本体を備え、前記器具本
体は、前記補助部を収納し、且つ前記放射部からの光放射の妨げにならない位置に配置さ
れることを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空気密の透光性の容器の外部に電極を備える放電ランプ並びにそのような
放電ランプを用いる照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、放電ランプは、内面に蛍光体が塗布された中空気密なガラス管と、前記ガラス
管の内部両端に配置された電極とから構成されている。前記電極は、コイル状のフィラメ
ントにエミッターと呼ばれる熱電子放射性物質を塗装したものである。また、前記ガラス
管内部には、紫外線放射体となる水銀と、放電を安定して発生させるための希ガスとが封
入されている。
【０００３】
ところで、上述の放電ランプの寿命は、前記電極に塗装された前記エミッターの損耗に
依存しており、一般に約１万時間程度である。
【０００４】
そこで、従来より、放電ランプを長寿命化するために、前記電極を前記ガラス管内部に
配置せずにその外面に配置した放電ランプが提案されている。
【０００５】
例えば、外部電極型の放電ランプとしては、特許文献１に記載されている放電ランプが
あり、液晶ディスプレイの背面に設置するバックライトの光源として使用されている。
【０００６】
以下、上述の従来例について説明する。この放電ランプは、直管型のガラス管の両端部
に、一面が開口するつり鐘状に形成された外部電極が設けられている。ガラス管内には、
水銀や希ガスが封入されており、管壁内面には蛍光体が塗布されている。ガラス管の両端
の外部電極に交流電圧を印加すると、外部電極の直下のガラス壁部に誘電分極が生じ、ガ
ラス管の両端の管壁自体が電極として作用する。そして、前記ガラス壁部を通じてガラス
管内の空間に電場が発生する。ガラス管内の空間に存在する電子は、前記電場により、外
部電極に移動し、その結果、ガラス管内に電流が流れる。そして、ガラス管内に放電が発
生し、電子がガラス管内に封入された水銀原子と衝突する。前記衝突により水銀原子は励
起状態になり、紫外線を放出させて基底状態に戻る。この紫外線が管壁内面の蛍光体と衝
突することで可視光に変換される。
【０００７】
上述の外部電極型の放電ランプは、エミッターを使用していないことから、非常に長寿
命化が期待でき、例えば５万時間の寿命が期待できる。
【特許文献１】特開２００２−８４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来例では、光量を増やすために外部電極の面積を大きくすると、ガラ
ス管の光放射を行う面積が減少するという問題がある。
【０００９】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、光放射を行う面積を減少
させずに、外部電極の面積を増加させて、光量を増やすことが可能な放電ランプを提供す
ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、中空気密の透光性の容器と、前記容器
内に封入された放電媒体の気体と、前記容器の外面に設けられた外部電極とを有する放電
ランプであって、前記容器は、光放射を行う放射部と、前記放射部の背面側に配置される
補助部とから構成され、前記補助部は、前記放射部の両端に連続して結合され、且つ前記
補助部の外面には前記外部電極が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、前記容器は、光放射を行う放射部と、前記放射部の背面側に配置さ
れる補助部とから構成され、前記補助部は、前記放射部の両端に連続して結合され、且つ
前記補助部の外面には前記外部電極が設けられているので、前記放射部の光放射の面積を
減少させることなく、前記外部電極の面積を増加させて光量を増やすことが可能である。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記補助部は、前記放射部と近接する略
半周面以外の面に前記外部電極が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、前記補助部は、前記放射部と近接する略半周面以外の面に前記外部
電極が設けられているので、前記放射部と前記補助部とが近接していても、前記外部電極
から隙間を介して直接前記放射部に流れる電流パスの発生を防ぐことができる。因って、
電流パスによる前記放射部の両端部の発光量低下を防ぐことができる。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記補助部を冷却する冷却手段
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、前記補助部を冷却する冷却手段を備えているので、光量を増やすた
めに供給電力を増大しても、容器が過熱されて溶融することを防ぐことができる。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記冷却手段は、前記外部電極の周面に
取付けられた放熱部材からなることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、前記冷却手段は、前記外部電極の周面に取付けられた放熱部材から
なるので、空気と接触する面積を前記外部電極の表面積より大きくすることで、前記補助
部の放熱効果を高めることができる。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項３の発明において、前記冷却手段は、前記外部電極と液体と
の間で熱交換して冷却することを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、前記冷却手段は、前記外部電極と液体との間で熱交換して冷却する
ので、前記補助部を効率よく冷却することができる。
【００２０】
請求項６の発明は、請求項３の発明において、前記冷却手段は、前記補助部の外周面と
前記外部電極との間に介装された熱拡散部材からなることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、前記冷却手段は、前記補助部の外周面と前記外部電極との間に介装
された熱拡散部材からなるので、前記補助部の一部が局所的に過熱した場合、熱を速やか
に拡散し、前記補助部の温度を均一化することができる。
【００２２】
請求項７の発明は、請求項１〜６の何れか１項に記載の放電ランプを支持する器具本体
を備え、前記器具本体は、前記補助部を収納し、且つ前記放射部からの光放射の妨げにな
らない位置に配置されることを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、照明器具は、放電ランプを支持する器具本体を備え、前記器具本体
は、前記補助部を収納し、且つ前記放射部からの光放射の妨げにならない位置に配置され
るので、前記放射部からの光を遮ることなく放電ランプを固定することができ、光利用効
率を高くすることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明では、光放射を行う面積を減少させずに、外部電極の面積を増加させて、光量を
増やすことが可能という効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１について、図１乃至図２を用いて説明する。本実施形態１の
放電ランプ１は、図１に示すように、その容器が、光放射を行う放射部２と、放射部２の
左右の背面側に並ぶ２本の補助部３と、放射部２の両端部を連続して補助部３に結合させ
る連結部４とから構成される。
【００２６】
放射部２は、ホウ珪酸ガラスより形成された中空気密の直管型ガラス管からなる。放射
部２の管壁内面には蛍光体（図示せず）が塗布され、前記蛍光体と前記管壁内面との間に
はアルミナを主成分とする保護膜（図示せず）が形成されている。本実施形態１の放射部
２の寸法は、例えば、外径１５．５ｍｍ、長さ１２００ｍｍ、厚み１ｍｍである。尚、ホ
ウ珪酸ガラスを溶融石英ガラスに変更し、前記蛍光体を塗布せずに、前記保護膜を酸化セ
リウム膜などにすれば、紫外線放電ランプとして構成することも可能である。
【００２７】
２本の補助部３は、放射部２と同様に、ホウ珪酸ガラスより形成された中空気密の直管
型ガラス管からなる。補助部３の管壁内面には、放射部２と共通の保護膜が形成され、蛍
光体は塗布されていない。そして、２本の補助部３の外周面に各々外部電極５が設けられ
ている。外部電極５は、補助部３の端部から端部の側面を含む外周面に連結部４の手前ま
で金属箔を巻きつけることで形成されている。また、これらの外部電極５は、各々導体６
によって高周波電源７の出力端に接続されている。本実施形態１の補助部３の寸法は、例
えば、外径１０ｍｍ、長さ２００ｍｍ、厚み１ｍｍである。尚、外部電極５は、上述の金
属箔を巻きつける以外に、例えば、金属蒸着膜や導電性ペーストでもよい。
【００２８】
２箇所の連結部４は、放射部２の両端部の背面と、補助部３の外部電極５が設けられて
いない端部の前面とを溶融した状態で接合後、冷却することで連続して結合させている。
また、連結部４により、放射部２と補助部３との間隔は均一に保たれており、本実施形態
１では、例えば前記間隔は均一に５ｍｍである。
【００２９】
放射部２、補助部３及び連結部４には、水銀と希ガス（アルゴン）が封入されている。
水銀は液体の状態で封入されており、アルゴンは例えば２５℃環境下にて１００パスカル
封入されている。尚、水銀とアルゴンとの組合せ以外にも、例えば希ガスのキセノンのみ
を封入させてもよい。また、放射部２の管壁内面に蛍光体を塗布せずにネオンを封入し、
ネオンから放射される赤色発光を利用してもよい。
【００３０】
上述の本実施形態１の放電ランプ１の作用について、図２を参照して説明する。高周波
電源７を動作させると、導体６を介して例えば１００ｋＨｚの正弦波の電圧が外部電極５
に印加される。外部電極５直下の補助部３のガラス壁部８に誘電分極が生じ、内部空間１
０に電場が発生する。内部空間１０に存在する電子は、前記電場により、他方の外部電極
５へ移動しその結果、補助部３から連結部４を通って放射部２へと内部空間１０に電流（
図２における白抜き矢印参照）が流れる。前記電流は印加電圧の増加、減少に応じて逆方
向にも流れる。以下、上述の従来技術と同様の作用により、可視光が放射部２より放射さ
れる。外部電極５と内部空間１０とは、等価的にコンデンサを構成している。また、放射
部２からの光量はガラス管内に流れる前記電流の大きさに依存している。つまり、前記電
流を増加させることは、コンデンサ容量を増加させることと等価である。因って、光出力
を増加させるには本実施形態１の様に外部電極５の面積を増加させればよい。
【００３１】
以上説明した本実施形態１の放電ランプ１は、放射部２の背面側に、外部電極５を備え
た補助部３が配置されているので、放射部２の光放射の面積を一定に保ったまま、外部電
極５の面積を増加させて、光量を増やすことが可能という効果がある。
【００３２】
ところで、本実施形態１では、放射部２と２本の補助部３とは何れも直管型で、補助部
３の管軸は放射部２の管軸に対して平行に位置している。しかし、放射部２は、直管型以
外にも、例えば環状や四角状でもよい。また、放射部２の背面側に補助部３が配置されて
いれば、管軸は互いに平行でなくてもよく、例えば補助部３の管軸が、放射部２の管軸に
対して直角に結合されていてもよい。
【００３３】
（実施形態２）
本実施形態２は、基本的な構成が実施形態１と共通であるので、共通の構成要素には、
同一の符号を付して説明を省略する。
【００３４】
本実施形態２は、図３に示すように、補助部３の放射部２と近接する略半周面以外の面
に外部電極５が設けられている点に特徴がある。
【００３５】
本実施形態２の放電ランプ１の作用について、図４を用いて説明する。先ず、図４（ｂ
）は、実施形態１の拡大断面図であり、特に放射部２と補助部３とが近接して配置された
状態を示している。この様に近接した配置で外部電極５に高周波電圧を印加すると、電流
（図４における白抜き矢印参照）が内部空間１０に発生するだけでなく、外部電極５から
隙間を介して放射部２に流れる電流パス（図４における破線矢印参照）が発生する。そし
て、前記電流パスの発生により、放射部２を軸方向に流れる前記電流に分布が生じ、放射
部２の両端部が暗くなる不具合を起こす。一方、図４（ａ）は、本実施形態２の拡大断面
図であり、外部電極５が、放射部２から離れた面にのみ設けられている。この様に外部電
極５を配置することで、前記電流パスの発生を防ぐことができる。因って放射部２から均
一な光放射が可能となる。
【００３６】
以上説明した本実施形態２の放電ランプ１は、放射部２と補助部３とが互いに近接して
配置されていても、補助部３の放射部２と近接する略半周面以外の面に外部電極５を設け
ることで、均一な光放射が可能という効果がある。
【００３７】
（実施形態３）
本実施形態３は、基本的な構成が実施形態１と共通であるので、共通の構成要素には、
同一の符号を付して説明を省略する。
【００３８】
本実施形態３は、図５に示すように、補助部３の冷却手段として、外部電極５の外周面
に、各々空冷用のフィン１２が備えられている点に特徴がある。フィン１２は、図６に示
すように、複数の円盤体１２ａと、両端が開口した細長円筒形の円筒体１２ｂとから構成
されている。円盤体１２ａは、その全ての中心に挿通孔が形成されており、各々の円盤体
１２ａの前記挿通孔に円筒体１２ｂが挿通されている。そして２本のフィン１２は、円筒
体１２ｂの前記開口を各々外部電極５に外挿して取付けられている。フィン１２を取付け
て、空気と接触する面積を外部電極５の表面積より大きくすることで、容易に補助部３の
放熱冷却を可能にする。尚、フィン１２は、熱伝導度の高いものであれば金属でなくても
よく、形状についても十分な面積を確保できるものであればよい。
【００３９】
また、他の冷却手段として、図７に示すように、外部電極５と液体との間で熱交換して
冷却するものを用いてもよい。液体とは例えば水やオイルである。１本の循環用のパイプ
１３の両端部を循環器１４に取付けて、パイプ１３内で液体を循環させる。そして、パイ
プ１３の流路の何れか２箇所を、各々の外部電極５に管軸方向に沿って当接される。循環
器１４を出発した液体は、外部電極５と当接する２箇所で熱交換を行い、そして、循環器
１４に戻ってきて冷却され、再び循環器を出発する。このような冷却手段を用いれば、上
述のフィンを用いた放熱冷却よりも、効率よく補助部３を冷却することができる。
【００４０】
或いは、図８に示すように、補助部３のガラス壁部８と外部電極５との間に熱拡散部材
を介装してもよい。熱拡散部材は、例えば繊維の向きをガラス壁部８の面に沿う方向に揃
えたカーボンシート１５を用いる。例えば、ガラス壁部８の高温部１６で、局所的に過熱
されて温度が上昇した場合、カーボンシート１５が図８の破線矢印の示す方向に熱を速や
かに拡散し、ガラス壁部８の温度を均一化することができる。
【００４１】
以上説明したような冷却手段を用いれば、光量を増やすために供給電力を増大しても、
外部電極５直下の補助部３のガラス壁部８が、過熱されて溶融することを防ぐことができ
る。
【００４２】
（実施形態４）
本実施形態４は、上述の実施形態１〜３の何れかの放電ランプ１を用いた照明器具であ
る。以下、前記照明器具について、図９を用いて説明する。
【００４３】
照明器具２０は、図９に示すように、放電ランプ１を支持する器具本体２１と放射部２
から背面側へ放射する光を前方へ反射する反射板２２とから構成されている。器具本体２
１は、前面が開口した細長角筒状を有し、補助部３、外部電極５及び高周波電源７を収納
している。反射板２２は、細長矩形板の両端部が前方に拡開して曲折されてなり、開放す
る側を放射部２に対向させて器具本体２１に取付けられている。因って、実施形態４の照
明器具２０は放射部２からの光を遮ることなく放電ランプ１を固定することができ、非発
光部分である補助部３は、器具本体２１内に収納されるので、光利用効率を高くする効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態１の側面図である。
【図２】同上における補助部及び放射部端部の拡大断面図である。
【図３】本発明の実施形態２の外部電極を半周面のみに備えた側面図である。
【図４】同上における補助部及び放射部端部を示し、（ａ）は外部電極を半周面のみに備えた拡大断面図で、（ｂ）は外部電極を全周面に備えた拡大断面図である。
【図５】本発明の実施形態３のフィンを取付けた側面図である。
【図６】同上における取付けたフィンの拡大斜視図である。
【図７】同上における熱交換して冷却する循環器を取付けた側面図である。
【図８】同上におけるカーボンシートを介装した拡大断面図である。
【図９】本発明の実施形態４の照明器具に放電ランプを取付けた断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  放電ランプ
２  放射部
３  補助部
４  連結部
５  外部電極
６  導体
７  高周波電源
【図１】
2009259420.tif 000003
【図２】
2009259420.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2009259420.tif 000007
【図６】
2009259420.tif 000008
【図７】
2009259420.tif 000009
【図８】
2009259420.tif 000010
【図９】
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