JP2003173760A - 放電ランプ - Google Patents
放電ランプInfo
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Abstract
善を図ることができる放電ランプを提供する。 【解決手段】 例えば2重螺旋発光管101を有する放
電ランプにおいて、当該発光管101の折り返し部10
6の少なくとも幅方向の管径が、発光管101の頂部に
おいて、当該折り返し部106と螺旋状部107との間
に形成される非発光領域である空間108を縮小する方
向に、両端から中央部に向け徐々に太くなるように形成
する。
Description
る。
放電路を有し、当該放電路の両端に電極を備える2重螺
旋発光管を用いるもの(第1の従来技術)、及び複数
(例えば3本)のU字状バルブの端部がそれぞれ連結さ
れて1本の蛇行状放電路が形成されるとともに、当該放
電路の両端に電極を備えるもの(第2の従来技術)があ
る。
について説明するための図である。図12は第1の従来
技術にかかる放電ランプ901を発光管頂部側から見た
上面図、図13は側面図である。図12のように、放電
ランプ901の発光管頂部の形状は、折り返し部906
が設けられ、当該折り返し部906をはさんで両側から
それぞれ螺旋状部分907が設けられたものとなってい
る。発光管頂部において、折り返し部906と螺旋状部
分907との間には、それぞれ非発光領域である空間9
08が生じる。
て説明するための図である。図14は第2の従来技術に
かかる放電ランプ920を発光管頂部側から見た上面
図、図15は側面図である。第2の従来技術にかかる放
電ランプ920は、3本のU字状バルブ921、92
2、923を有し、U字状バルブ921と922との
間、及びU字状バルブ922と923との間において、
バルブの端部がそれぞれ連結されて1本の蛇行状の放電
路が形成される。当該放電路の両端に1対の電極(不図
示)が設けられる。さらに、発光管の端部を保持する発
光管保持体924を備え、3本のU字状バルブは、発光
管保持体924の中心軸を囲むように環状に直立して設
けられている。
プは白熱電球の代替光源として用いられ得るものである
が、配光特性に問題がある。即ち、上記従来技術の放電
ランプは、白熱電球と比較して発光管頂部方向の照度
(以下、「直下照度」という。)が低いという問題があ
る。
プは、通常は発光管頂部の逆側に口金が設けられ、発光
管頂部を下向きにして設置されるので、直下照度が高く
なると、天井照明として使用されると部屋全体が明るく
なるが、逆に直下照度が低いと光が横方向に逃げている
ため部屋全体が暗くなる。即ち、放電ランプにおいては
直下照度を向上されることが要望されている。
バルブを連結したものについては、配光特性を改善する
ために、例えば発光管頂部を発光管保持体の中心軸に向
かって折り曲げるような形状にしたものや、発光管を発
光管保持体に対して傾斜させて設けたもの(例えば特許
文献1、特許文献2、特許文献4等参照)が知られてい
る。
した発光管は、その製造工程において用いられる金型の
形状が複雑であり、さらに軟化したガラス管を当該金型
に挿入する作業も煩雑であり、製造が非常に困難である
し、量産性にも欠ける。また、発光管を傾斜させるもの
は、傾斜角を大きく採る必要があるため、発光管両端部
間の間隔を大きくする必要があり、放電ランプの全体が
大型化してしまい、コンパクト性に欠けるという問題が
ある。
されたものであって、製造容易で量産が可能であり、か
つ配光特性の改善を図ることができる放電ランプを提供
することを目的としている。
に、本発明に係る放電ランプは、発光管支持体に両端が
支持され、二つの螺旋状部と当該二つの螺旋状部を頂部
で繋ぐ折り返し部とを含む2重螺旋発光管を含む放電ラ
ンプであって、前記折り返し部は、前記頂部において、
前記二つの螺旋状部の中で前記折り返し部と隣接する部
分との間に形成される非発光領域を縮小する方向に、両
端から中央部に向け徐々に管径が太くなるように形成さ
れていることを特徴としている。
することにより、折り返し部両側に生じる非発光領域で
ある空間を狭くする構成としているので、これにより配
光特性が改善される。また、例えばガラス管が加熱によ
り軟化した状態で空気等の気体を吹き込むことにより折
り返し部の径を調整して製造することができ、通常の金
型を用いて製造され得るため、製造容易で量産に適す
る。
外径は約9mmから10mmであり、前記二つの螺旋状
部を前記頂部から見た外径は30mm以上40mm以下
とすることができる。これにより放電ランプのコンパク
ト性を確保することができる。また、前記折り返し部両
端の前記非発光領域側の曲率半径(R)は、1.8以上
2.0以下であるとすることが好ましい。
管支持体に両端が支持され、二つの螺旋状部と当該二つ
の螺旋状部を頂部で繋ぐ折り返し部とを含む2重螺旋発
光管を含む放電ランプであって、前記折り返し部には、
前記頂部において、前記二つの螺旋状部の中で前記折り
返し部と隣接する部分との間に形成される非発光領域を
縮小する方向に膨出する膨出部が設けられていることを
特徴としている。
性を改善することができる。また、本発明の第3の放電
ランプは、発光管支持体に両端が支持され、二つの螺旋
状部と当該二つの螺旋状部を頂部で繋ぐ折り返し部とを
含む2重螺旋発光管を含む放電ランプであって、前記螺
旋状部の中で前記折り返し部に隣接する部分には、当該
部分と前記折り返し部との間に形成される非発光領域を
縮小する方向に膨出する膨出部が設けられていることを
特徴としている。
数のU字状バルブを発光管支持体上に配置するととも
に、所定の前記U字状バルブの間を接合することによ
り、放電路を形成した発光管を含む放電ランプであっ
て、前記U字状バルブの、前記発光管支持体と反対側の
頂部には、前記複数のU字状バルブの頂部に囲まれて形
成される非発光領域を縮小させる膨出部が設けられてい
ることを特徴としている。
設けられる膨出部先端同士の間は0.5mm以上離れて
いるものとすることが好ましい。U字状バルブで囲まれ
た空間の温度が過度に上昇することによる発光管支持体
の熱変色等の不具合を防止することができるからであ
る。
第1の実施の形態について図面を参照しながら説明す
る。図1及び図2は、本発明に係る放電ランプの一適用
例としての、本実施の形態の蛍光ランプの構成を示す図
である。図1は本実施の形態の蛍光ランプを発光管頂部
方向から見た上面図、図2は側面図である。本実施の形
態の蛍光ランプは、螺旋状の放電路を有する発光部と、
当該発光部から延在し、かつ電極(不図示)が設けられ
た両端部104を有する2重螺旋形発光管101が、口
金103を有する発光管保持体102に保持されてい
る。発光管101の両端部104同士は同方向にかつ略
平行に延在している。
部105側の形状について説明する。発光管頂部105
は、中央に折り返し部106を備え、当該折り返し部1
06を挟んで両側から螺旋状部分107が設けられてい
る。そして、発光管頂部105において、折り返し部1
06と螺旋状部分107との間に空間108を有する形
状であるが、本実施の形態では、折り返し部106の、
少なくとも空間108を塞ぐ方向の管径が当該折り返し
部106の両端から中央付近まで徐々に太くなるように
成形されており、これにより、上記第1の従来技術と比
較して空間108(折り返し部106と隣接する螺旋状
部分107との間に形成される非発光領域)の大きさが
縮小されるようになっている。
折り返し部106の発光管管径を規定することにより空
間108の大きさを縮小し、それによって直下照度を向
上させ、配光特性の改善を図ろうとするものである。本
実施の形態の発光管101は、管外径が9mmのガラス
管を用いて2重螺旋状の放電路を形成しており、折り返
し部106の最大管外径は12〜14mmとしている。
即ち、加工前のガラス管の管外径よりも約3〜5mm程
度太くなっている。発光管頂部から見た場合の2重螺旋
部分の直径D(図1参照)は36mmであるが30mm
以上40mm以下の範囲で規定することが好ましい。も
っとも直径Dはこれらの範囲に限定されない。なお、後
述の製造方法をとる場合、折り返し部106の成形過程
において、折り返し部106の両端部の管径が加工前よ
りも細くなる場合があるが、両端部の管径については特
に限定されるわけではなく、折り返し部106の端部の
ガラス管内側(空間108の側)部分(図中rにて示さ
れる部分)の曲率半径Rはおよそ1.8〜2.0の間の
範囲に規定される。
法、特に発光管101の製造方法について説明する。図
3Aから図3Cは、発光管101の製造方法について説
明するための図である。発光管101の製造に際して
は、まず、図3Aに示すような直管状のガラス管111
を用意する。このガラス管111は、その横断面形状が
円形状であり、前記したとおり管外径は9.0mm、管
内径は7.4mmである。そして、この直管状のガラス
管111の中央部(少なくとも2重螺旋状に湾曲させる
部分を含む)を、図3Aに示すように、電気或いはガス
等の加熱炉120内に設置し、ガラス管111の温度が
軟化点(本実施の形態では、675℃)以上となるよう
に加熱して、ガラス管111を軟化させる。
ら取り出して、図3Bに示すように、ガラス管111の
略中央114を成形冶具130(材質:ステンレス)の
頂部に位置合わせして、この成形冶具130を図外の駆
動装置により回転させる。これにより軟化したガラス管
111は成形冶具130に巻き付けられる。ここで、ガ
ラス管111の略中央114が折り返し部106とな
る。
(旋回軸)廻りに旋回する螺旋形状の溝131が2重に
形成されている。なお、ガラス管111を成形冶具13
0に巻き付ける作業中は、ガラス管111が潰れないよ
うに、つまりガラス管111の横断形状が略円形状をそ
のまま保持できるように圧力制御された窒素などのガス
がガラス管111内に封入圧10〜50kpaで吹き込
まれている。
の温度が低下して硬化状態に戻ると、成形冶具130を
ガラス管111の巻き付け時と反対方向に回転させて、
成形冶具130から2重螺旋形状のガラス管111を取
り外す(図3C参照)。その後、ガラス管111の両端
部に電極を取り付け、発光管保持体102上に設置し、
口金103を取り付けることで、蛍光ランプを製造する
ことができる。
光ランプでは、折り返し部106の、少なくとも空間1
08を塞ぐ方向の幅が、折り返し部106の端部から中
央部に向けて徐々に太くなるようにしているので、折り
返し部106と螺旋状部分107との間の空間108の
大きさを縮小することができ、もって直下照度の向上と
配光特性の改善を図ることができる。
蛍光ランプについて説明する。本実施の形態では、折り
返し部106の両側に、空間108の大きさを縮小する
ための膨出部を設けることで配光特性の改善を図る。本
実施の形態に係る蛍光ランプの構成は、図4および図5
に示すように、第1の実施の形態のランプと基本的には
同じである。もっとも、第1の実施の形態では、折り返
し部106の幅を徐々に太くするように成形していたの
に比べ、本実施の形態では、折り返し部106の両側面
部分に、螺旋状部分107との間の空間108を塞ぐよ
うに膨出した膨出部109が設けられている。
っても、折り返し部106と螺旋状部分107との間の
空間108の大きさを縮小することができるので、発光
管頂部の発光面積を増やすことができ、発光管頂部を下
方に向けて点灯した際の直下照度を向上することができ
る。本発明にかかる膨出部109の成形方法としては、
例えば、第1の実施の形態で説明したようなバルブ加工
用金型の一部に凹部を設け、加工時のガラス管軟化中に
当該ガラス管内に空気等の気体を注入することにより、
金型の凹部内にガラス管の一部を入り込ませて、膨出部
109を形成することができる。気体の注入はガラス管
が2重螺旋状に完全に巻きつけられた後に行うのが好ま
しい。
6の両側面部分に膨出部109を設けるようにしたが、
図6及び図7に示すように、折り返し部106を挟んで
両側に位置する発光管頂部付近の螺旋状部分107にそ
れぞれ膨出部110を設けることにより、空間108の
大きさを縮小するようにしてもよい。この構成では、膨
出部110を形成した後、バルブ加工用金型を取り外す
際に、そのままの金型形状では取り出せないという問題
はあるが、例えば金型を複数の部品に分割可能に作製す
る等の方法により製造することは可能である。このよう
な方法によっても上記本実施の形態のランプと同様に配
光特性の改善効果を得ることができる。
下、「本発明品」という。)と、上記第1の従来技術に
係る蛍光ランプ、および白熱電球を用いて直下照度の測
定を行った結果を図8に示す。なお、図8に示す測定に
用いた本発明品については、電源電圧100V、ランプ
電力12Wとなる電子点灯回路を使用した。発光管10
1の管外径は10mmのものを用い、膨出部110を有
する発光管頂部のガラス管の管外径の最大値は、10m
mに対して3〜5mmほど膨出した形状となっている。
いない蛍光ランプ(以下、「従来品」という。上記第1
の従来技術参照)についても、同様の仕様で評価を行っ
た。また、比較品としての白熱電球はランプ電力60W
のものを使用し、この白熱電球を100%として鉛直断
面上の配光特性を測定している。また、配光特性の測定
は、発光管頂部を上に向け、周辺温度25℃の無風状態
で点灯させ、照度計により照度を測定することにより行
っているが、図面では発光管頂部の側の照度を下方に表
している。
白熱電球(記号Cで示す)および上述した従来品(記号
Bで示す)の配光特性とともに図8に示す。図8から明
らかなように、本発明品の直下照度は、従来品よりも向
上しており、また、白熱電球の直下照度に一層近づける
ことができるため、白熱電球の代替品として適した放電
ランプとすることができる。
図7に示したランプに関するものであるが、第1の実施
の形態のランプ、あるいは図4及び図5に示した形態の
ランプでも同様の結果が得られる。配光特性は、主とし
て空間108の大きさの縮小度合いにより規定されるか
らである。 (実施の形態3)次に、本発明の第3の実施の形態につ
いて説明する。本実施の形態では、上記に説明した第2
の従来技術に係る放電ランプにおいて配光特性を改善す
る方法について説明する。図9及び図10は、本発明に
係る放電ランプの一適用例としての、本実施の形態の蛍
光ランプの構成を示す図である。図9は、発光管頂部側
から見た上面図、図10は側面図である。
加工して成る3本のU字状バルブ202、203、20
4の端部がそれぞれブリッジ接合部205、206によ
り連結されて1本の蛇行状放電路を形成し、かつ当該放
電路の両端に一対の電極(図示せず)を備える発光管2
01と、発光管201の両端部を保持する発光管保持体
207とを備えている。
軸207aを囲むよう環状に直立して発光管保持体20
7に設けられているとともに、発光管201の発光管保
持体207とは反対側に位置する発光管頂部208に
は、発光管保持体207の中心軸207aに向かって膨
出する膨出部209を有し、そして、膨出部209を有
する発光管頂部208におけるガラス管の最大外径は、
膨出部209を有する発光管頂部208以外の発光管部
分(例えば互いに平行に設けられたU字状バルブの直線
部分)の最大外径よりも大である構成を有する。
上側、発光管201を下側に向けて点灯した場合、3つ
のU字状バルブによって囲まれた発光管保持体207の
部分(非発光領域)の大きさが、発光管201の一部で
ある膨出部209によって縮小されることになるので、
この膨出部209からの光出力によって直下照度を向上
させることができ、したがって、蛍光ランプの直下照度
を向上することができる。
光管頂部208に位置する部分に窪み部を設けたバルブ
加工用金型(図示せず)を用い、この金型内に位置させ
た軟化したガラス管内に空気等の気体を注入すること
で、発光管頂部の一部が金型の窪み部に入り込み、発光
管頂部208に膨出部209を形成できる。このような
方法によれば、作業性や歩留の低下を引き起こすことが
なくなり、生産性・量産性を向上することができる。
産性・量産性を向上させることができるとともに、直下
照度を高め、配光特性を改善した蛍光ランプを得ること
ができる。次に、本実施の形態の蛍光ランプ(以下、
「本発明品」という。)と、上記第2の従来技術のラン
プ(以下、「比較品」という。)、及び白熱電球を用い
て直下照度の測定を行った。その結果を図11に示す。
電源電圧100V、ランプ電力12Wとなる電子点灯回
路を使用した。発光管201の管外径は10mmのもの
を用い、発光管頂部208を構成するガラス管の最大管
外径は、10mmより3〜5mmほど膨出している。な
お、発光管頂部208に膨出部209を備えていない比
較品についても同様の仕様で評価を行った。また、白熱
電球はランプ電力60Wのものを使用し、この白熱電球
を100%として鉛直断面上の配光特性を測定してい
る。発光管頂部を上に向け、周辺温度25℃の無風状態
で点灯させ、照度計により照度を測定することにより行
っている点等は、上記第2の実施の形態と同様である。
白熱電球(記号Cで示す)および上述した比較品(記号
Bで示す)とともに図11に示す。図11から明らかな
ように、本発明品の直下照度は、比較品よりも向上して
おり、また、白熱電球の直下照度に一層近づけることが
できるため、白熱電球の代替品として適した放電ランプ
とすることができる。
光管201を構成する元のガラス管よりも大きくするに
従って直下照度は向上するが、膨出部209同士を接触
させてしまうほど大きくしてしまうと、輸送中の振動等
により膨出部209同士が衝突し破損してしまう等の不
具合が生じ、また、膨出部209同士を近づけすぎると
バルブで囲まれた空間の温度が過度に上昇するため発光
管保持体207の熱変色が生じる等の不具合が生じる。
したがって、膨出部209同士を少なくとも0.5〜
3.0mm離間するよう設けることが好ましい。 <変形例>以上、本発明を種々の実施の形態に基づいて
説明したが、本発明の内容が、上記実施の形態において
詳細に説明した具体例に限定されないことは勿論であ
り、例えば、以下のような変形例を考えることができ
る。
なかったが、各実施の形態で用いた発光管を、発光管保
持体としてのホルダに保持させ、内部に発光管を点灯す
るための点灯回路を有し、かつ端部に口金を有するケー
スと組み合わせた電球形蛍光ランプとして用いることが
できる。 (2) また、透光性グローブにより発光管を覆った構
造として、水滴の進入を防止して屋外での使用が可能と
なり、さらに器具へのランプ取付けや取外し時において
発光管を直接触れることによる破損を防止できる。
によれば、例えば2重螺旋発光管の折り返し部が、非発
光領域を縮小する方向に、両端から中央部に向け徐々に
管径が太くなるように形成されているので、製造容易で
量産が可能であり、かつ配光特性の改善を図ることがで
きるという効果がある。
構成を示す上面図である。
構成を示す側面図である。
ついて説明するための図である。
構成を示す上面図である。
構成を示す側面図である。
プの構成を示す上面図である。
プの構成を示す側面図である。
明するための図である。
構成を示す上面図である。
の構成を示す側面図である。
光特性について説明するための図である。
明するための上面図である。
明するための側面図である。
明するための上面図である。
明するための側面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 発光管支持体に両端が支持され、二つの
螺旋状部と当該二つの螺旋状部を頂部で繋ぐ折り返し部
とを含む2重螺旋発光管を含む放電ランプであって、 前記折り返し部は、前記頂部において、前記二つの螺旋
状部の中で前記折り返し部と隣接する部分との間に形成
される非発光領域を縮小する方向に、両端から中央部に
向け徐々に管径が太くなるように形成されていることを
特徴とする放電ランプ。 - 【請求項2】 前記折り返し部は、 ガラス管を加熱し、バルブ形成用金型に巻回する際に、
当該ガラス管内に気体を吹き込むことにより形成されて
いることを特徴とする請求項1に記載の放電ランプ。 - 【請求項3】 前記発光管を形成するガラス管の外径は
約9mmから10mmであり、前記二つの螺旋状部を前
記頂部から見た外径は30mm以上40mm以下である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の放電ランプ。 - 【請求項4】 前記折り返し部両端の前記非発光領域側
の曲率半径(R)は、1.8以上2.0以下であること
を特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の放電ラ
ンプ。 - 【請求項5】 発光管支持体に両端が支持され、二つの
螺旋状部と当該二つの螺旋状部を頂部で繋ぐ折り返し部
とを含む2重螺旋発光管を含む放電ランプであって、 前記折り返し部には、前記頂部において、前記二つの螺
旋状部の中で前記折り返し部と隣接する部分との間に形
成される非発光領域を縮小する方向に膨出する膨出部が
設けられていることを特徴とする放電ランプ。 - 【請求項6】 発光管支持体に両端が支持され、二つの
螺旋状部と当該二つの螺旋状部を頂部で繋ぐ折り返し部
とを含む2重螺旋発光管を含む放電ランプであって、 前記螺旋状部の中で前記折り返し部に隣接する部分に
は、当該部分と前記折り返し部との間に形成される非発
光領域を縮小する方向に膨出する膨出部が設けられてい
ることを特徴とする放電ランプ。 - 【請求項7】 複数のU字状バルブを発光管支持体上に
配置するとともに、所定の前記U字状バルブの間を接合
することにより、放電路を形成した発光管を含む放電ラ
ンプであって、 前記U字状バルブの、前記発光管支持体と反対側の頂部
には、前記複数のU字状バルブの頂部に囲まれて形成さ
れる非発光領域を縮小させる膨出部が設けられているこ
とを特徴とする放電ランプ。 - 【請求項8】 前記複数のU字状バルブの頂部に設けら
れる膨出部先端同士の間は0.5mm以上離れているこ
とを特徴とする請求項7に記載の放電ランプ。
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JP2002277508A JP3540808B2 (ja) | 2001-09-26 | 2002-09-24 | 放電ランプ |
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2002
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