JP2003323864A - 蛍光ランプおよび電球形蛍光ランプならびに照明器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】アマルガムが封入された細管の突出長を短くし
て小形化が可能な蛍光ランプを提供することを目的とす
る。 【解決手段】アマルガム落下防止手段がバルブ内方突出
部に形成され、円筒状の略同一径で形成されているの
で、この細管を封止する際、落下防止手段に配置させた
アマルガム６を、外方に突出した部分を封止後、アマル
ガム６を封止端部に移動させて固着させるので、アマル
ガム６に封止時の熱影響を与えることなく、外方への細
管の突出長Ｌ２を６ｍｍ以下に短くすることができ、バ
ルブ端部と近接している部品と干渉することが抑制さ
れ、蛍光ランプ２全体の小形化が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光ランプおよび
電球形蛍光ランプならびに照明器具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電球形蛍光ランプとしては、例え
ば、特開２０００−１７３５３８号公報に記載されてい
るように、蛍光ランプと、この蛍光ランプを点灯させる
点灯装置と蛍光ランプを支持するとともに点灯装置を収
納するカバー体と、カバー体に取付けられた口金とを備
えたものが知られている。

【０００３】蛍光ランプは、３本の屈曲バルブを順次接
続して放電路が形成されるとともに両端に一対の電極が
封装されている。

【０００４】このような電球形蛍光ランプは、管外径が
１０ｍｍ程度の屈曲バルブを用いた発光管が使用され、
Ｅ２６型口金を有する定格電力６０Ｗ相当の白熱電球な
どの規格寸法に近似するよう小形化されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術の電球形蛍光ランプは、高さ寸法において白熱電球
の高さ寸法よりもやや大きいので、白熱電球からの完全
な置き換えを実現するには至っていないため、さらなる
小形化のために蛍光ランプ、点灯装置などの寸法を小さ
くする必要がある。

【０００６】ここで、本発明者らは、屈曲バルブと点灯
装置との間隔を小さくすることで電球形蛍光ランプの高
さ寸法を抑えることに着目した。すなわち、屈曲バルブ
の点灯装置側端部と点灯装置の回路基板との間には、バ
ルブから突出した細管が配置されているため、両者の間
には少なくともこの細管の突出長さ分の間隔を設けるこ
とが必要であった。したがって、バルブ端部から突出す
る細管の寸法を抑えることで電球形蛍光ランプの高さ寸
法を小さくすることが可能である。しかし、細管にはバ
ルブ内の水銀蒸気圧を制御するためのアマルガムが封入
されているものがあり、単純にその突出長を短くするこ
とは困難であった。

【０００７】なぜなら、アマルガムが封入された細管
は、アマルガム封入後、加熱溶融により封止されるが、
この封止時の熱によりアマルガムが酸化変質してしまう
というおそれがあるので、アマルガムが封止時の熱影響
を受けない程度にアマルガムから離れた部分を加熱溶断
する必要があり、その分細管の突出長さを確保しなけれ
ばならないためである。このため、アマルガムが封入さ
れた現状の細管はその突出長さが６〜１０ｍｍとなって
いる。

【０００８】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、アマルガムが封入された細管の突出長を短くして
小形化が可能な蛍光ランプを提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の蛍光ラン
プは、内面に蛍光体層が形成され、放電媒体が封入され
た屈曲バルブと；前記屈曲バルブ内に放電を生起可能な
ように設けられた電極手段と；バルブ内方および外方に
突出してバルブ内部と連通するようにバルブ端部に圧潰
封着され、外方への突出長が６ｍｍ以下であり、内方へ
突出した部分にはアマルガムがバルブ内部に落下するこ
とを規制する落下規制手段が形成され、バルブ内部端部
から外方端部間は略同一径の筒形状をなしている細管
と；外方に突出した細管内側端部に位置するよう固着さ
れているアマルガムと；を具備していることを特徴とす
る。

【００１０】バルブ端部から外方へ突出する細管の突出
長が６ｍｍ以上になると、突出する細管の寸法分蛍光ラ
ンプ長が大きくなってしまい、蛍光ランプ全体の長さを
小形にすることが難しくなってしまう。したがって、こ
の突出長はできるだけ６ｍｍ以下にする必要がある。一
方、アマルガムを細管の突出部に配置させるためには、
細管の突出長は、３ｍｍ以上にする必要がある。したが
って、細管の突出長は、３〜６ｍｍであることが望まし
い。また、細管封止の熱影響により細管の圧潰封着部に
クラックなどが生じることがなく、また、アマルガムの
配設位置が細管の圧潰封着部またはそれよりも内側でも
可能な構成の場合には、バルブ端部と細管端部がほぼ面
一となるようにバルブ端部から突出していないもの（突
出長が０ｍｍ）であっても構わない。

【００１１】細管両端部間が略同一径とは、バルブ内方
部分に形成された落下規制部分、および外方端部である
細管封止部を除き、細管の内側空間が略円筒状をなして
いることを示す。「略同一径」としたのは、バルブ端部
に細管を封着させるなどの製造時に、細管の一部が若干
縮径形成されても細管内に封入したアマルガムが細管内
を移動可能な構成も許容するためである。

【００１２】圧潰封止とは、フレアステム等の封止用ガ
ラス部材を使用することなくバルブの端部を加熱溶融し
てバルブ内を気密に封止するためにバルブ端部側方より
ピンチャー等の冶具で挟み、変形させることをいう。

【００１３】アマルガム落下防止手段とは、アマルガム
の最大粒径よりも細管の内径が小さく形成され、アマル
ガムが細管外に移動しないように規制したものである。

【００１４】また、蛍光ランプは１本の直管バルブをＵ
字状に屈曲させたものの場合、屈曲部が半円状をなして
いたり、コ字状となっていてもよい。また、２本の直管
バルブの対向する端部近傍同士を連結管で連結して屈曲
部が形成されたものであってもよい。

【００１５】請求項１記載の蛍光ランプは、アマルガム
落下防止手段がバルブ内方突出部に形成され、円筒状の
略同一径で形成されているので、この細管を封止する
際、落下防止手段に配置させたアマルガムを、外方に突
出した部分を封止後、アマルガムを封止端部に移動させ
て固着させるので、アマルガムに封止時の熱影響を与え
ることなく、外方への細管の突出長を６ｍｍ以下に短く
することができ、バルブ端部と近接している部品と干渉
することが抑制され、蛍光ランプ全体の小形化が可能と
なる。

【００１６】請求項２記載の蛍光ランプは、内面に蛍光
体層が形成され、放電媒体が封入された屈曲バルブと；
前記屈曲バルブ内に放電を生起可能なように設けられた
電極手段と；バルブ内方および外方に突出してバルブ内
部と連通するようバルブ端部に圧潰封着され、バルブ内
方へ突出した部分にはアマルガムがバルブ内部に落下す
ることを規制する落下規制手段が形成された細管と；封
入時には落下規制手段によって支持され、前記細管の外
方に突出した部分を封止した後、この外方に突出した細
管内側端部に位置するように移動し固着されたアマルガ
ムと；を具備していることを特徴とする。

【００１７】請求項２記載の蛍光ランプは、請求項１記
載と同様の作用がえられる。

【００１８】請求項３記載の電球形蛍光ランプは、請求
項１または２記載の蛍光ランプと；この蛍光ランプを点
灯させる点灯装置と；この蛍光ランプを支持するととも
に内部に点灯装置を収容しているカバー体と；を具備し
ていることを特徴とする。

【００１９】請求項３記載の電球形蛍光ランプは、請求
項１または２記載の作用を有する電球形蛍光ランプを提
供することができる。

【００２０】請求項４記載の照明器具は、請求項１ない
し３いずれか一記載の蛍光ランプと；この蛍光ランプが
装着された器具本体と；を具備していることを特徴とす
る。

【００２１】請求項４記載の照明器具は、請求項１ない
し３いずれか一記載の作用を有する照明器具を提供する
ことができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態である
蛍光ランプを図面を参照して説明する。

【００２３】図１は本実施の形態の電球形蛍光ランプを
示す一部切欠正面図、図２は図１のバルブ端部および回
路基板部分の拡大断面図、図３は図１の細管封止工程
図、図４は図１の蛍光ランプ展開側面図である。

【００２４】電球形蛍光ランプＬは、口金１ａを有する
カバー体１とこのカバー体１内に収容された点灯装置１
ｂ、蛍光ランプ２、グローブ３およびホルダ４で構成さ
れている。

【００２５】カバー体１は、例えばポリブチレンテレフ
タレート（ＰＢＴ）などの耐熱性合成樹脂などにて、蛍
光ランプ２方向へ向かって拡開する略円錐状に形成され
ている。

【００２６】ホルダ４は、カバー体１の下端の開口部に
取付けられるもので、例えばポリブチレンテレフタレー
ト（ＰＢＴ）などの耐熱性合成樹脂材料にて円板状に形
成されている。このホルダ４には、蛍光ランプ２が挿通
される図示しない複数の取付孔が形成され、これら取付
孔に蛍光ランプ２の端部２ｆ・・・２ｋが挿通された状
態で例えば図示しないシリコーン樹脂などの接着剤で固
定される。

【００２７】これにより蛍光ランプ２がホルダ４に支持
される。ホルダ４の蛍光ランプ２非装着側には、点灯装
置１ｂが配置されている。

【００２８】この点灯装置１ｂは、蛍光ランプ２の長手
方向と直行する平行な面に配置される略円板状の回路基
板１ｃを備え、この回路基板１ｃの口金１ａ側の一面と
蛍光ランプ２側の両面には、複数の電気部品が実装され
て、蛍光ランプ２を高周波点灯させるインバータ回路で
ある高周波点灯装置が構成されている。

【００２９】グローブ３は、透明あるいは光拡散性を有
する乳白色などで、ガラスあるいは合成樹脂により、最
大径が５５〜６５ｍｍで、白熱電球のガラス球の形状に
近似した略球形に形成されているとともに一方に開口部
が形成されている。

【００３０】図１および図５に示されるように、蛍光ラ
ンプ２は、例えば３波長発光形の蛍光体層が形成され、
Ｕ字状に屈曲されて形成された３本のガラス製のバルブ
２ａ、２ｂ、２ｃを有しており、異なる屈曲バルブの２
ａ、２ｃ端部側にフィラメント電極２ｄ、２ｅがそれぞ
れ封着されている。一対のフィラメント電極２ｄ、２ｅ
は、それぞれウェルズ間に配設されており、このウェル
ズを圧潰封止した端部２ｆ、２ｋが形成されている。な
お、一対の電極２ｄ、２ｅのうち少なくとも一方の電極
２ｄのウェルズおよび電極２ｄ、２ｅが封装されないバ
ルブ端部２ｈには補助アマルガム２ｌが取付けられてい
る。

【００３１】そして、電極２ｄ、２ｅが封装されない屈
曲バルブ２ｂの端部２ｉには、アマルガム封入用の細管
５ｉが内方および外方に延在するように封止されてい
る。これら細管５ｇ、５ｉ、５ｊのうち、少なくともア
マルガム６が封入された細管５ｉはバルブ２ｂの内方に
も延在するように突出して設けられている。

【００３２】内径３ｍｍ程度の円筒形状で、内方に突出
した細管５ｉ先端には、アマルガム６がバルブ２ｂ内部
に落下しないようアマルガム６の最大径よりも小さいア
マルガム落下規制手段７が形成され、バルブ２ｂ内方突
出長Ｌ１が５ｍｍ、バルブ外方突出長Ｌ２が５ｍｍとな
るよう封着されている。

【００３３】細管５ｉ内に封入後、バルブ外方突出端部
に固着したアマルガム６は、直径２ｍｍ程度のビスマス
（Ｂｉ）−インジウム（Ｉｎ）−水銀（Ｈｇ）系アマル
ガムにより構成されている。

【００３４】蛍光ランプ２内は、アルゴンなどの希ガス
が封入されている。

【００３５】ホルダ４に取付けられた点灯装置１ｂは、
カバー体１の開口から挿入、被覆し、それぞれの係合手
段により係合する。最後に口金１ａおよびグローブ３を
取付ける。

【００３６】このように構成された電球形蛍光ランプＬ
は、入力電力定格１２Ｗで、３波長発光形蛍光体の使用
により、８１０ｌｍの全光束が得られる。

【００３７】この電球形蛍光ランプＬは、白熱電球の規
格寸法に類似する外形で、口金１ａからグローブ３まで
の高さ方向の寸法が１２０〜１２５ｍｍであって、本実
施の形態では約１１５ｍｍ程度、グローブ３の最大直径
部分に対応した幅方向の寸法が５５〜６５ｍｍであっ
て、本実施の形態では約６０ｍｍ程度に形成された電球
形蛍光ランプＬに組み込まれている。

【００３８】以上のような電球形蛍光ランプＬによる
と、従来バルブ端部から１０ｍｍ程度アマルガム封入用
細管が突出しており、回路基板とバルブ端部間Ｌ３は、
アマルガム封入用細管が回路基板と接触しないようにす
るには、１０ｍｍ以上隙間をあける必要があったが、ア
マルガム封入用の細管５ｉをバルブ２ｂ内方に突出させ
ることでバルブ端部外方への突出長Ｌ２は、５ｍｍとな
り、回路基板１ｃとバルブ端部間Ｌ３は、６ｍｍ以下と
なる。このことにより、高さ寸法を小さくすることが可
能となり、電球形蛍光ランプＬを一層小形化することが
できる。

【００３９】またアマルガム５が放電路に近接すること
で、始動時のランプ発熱により、バルブ内に突出した細
管５ｉ内が温められやすく、それにより細管５ｉ内に封
入されたアマルガム６が温められ、水銀を速やかに蒸発
し、放出することで、光束立上り特性が向上することも
期待できる。

【００４０】次に、蛍光ランプ２の製造方法について詳
しく説明する。図４は、図１の蛍光ランプ２を展開した
状態で示す製造工程図である。

【００４１】まず、図５（ａ）に示すように、長さが約
１２０ｍｍ程度の直管状のバルブ２ａ、２ｂ、２ｃを３
本用意し、それぞれ中間部でＵ字状に屈曲させた各屈曲
バルブ２ａ、２ｂ、２ｃの内面に蛍光体を塗布形成し、
各屈曲バルブの端部２ｆ、２ｇ、２ｈ、２ｉ、２ｊ、２
ｋの蛍光体を除去する。次に図５（ｂ）（図３（ａ））
に示すように両端の２本の屈曲バルブ２ａ、２ｃの一端
部２ｆ、２ｋに一対の電極２ｄ、２ｅとしてのフィラメ
ントコイルが封装されており、バルブ端部が閉塞するよ
うに圧潰封止する。また、他端部２ｇ、２ｊに細管５
ｇ、５ｊをそれぞれバルブ側面からガスバーナーなどで
加熱し、ピンチャーなどにより封着部分の開口を閉塞し
ないよう圧潰封着する。一対の電極２ｄ、２ｅのうち一
方の電極２ｄのウェルズには補助アマルガム２ｌが取付
けられている。また、中間に位置するバルブ２ｂ一端部
２ｈには、補助アマルガム２ｌが取付けられたウェルズ
部分をピンチャーなどにより圧潰封着している。さらに
このバルブ２ｂの他端部２ｉには、バルブ２ｂ内方にア
マルガム落下規制手段７が位置し、バルブ２ｂ内に３ｍ
ｍ以上突出するよう細管５ｉを圧潰封着させる。このと
き、圧潰封着部分の内径がアマルガム５径より小さくな
らないよう封着する。本実施の電球形蛍光ランプＬの内
方突出長Ｌ１は、例えば５ｍｍとしている。内方突出長
Ｌ１が３ｍｍ以上であると、その先端部は少なくとも連
結孔付近に位置するので、連結孔を介する放電によって
細管５ｉ内空間は暖まりやすくなる。現実的には、バル
ブ２ｂ内方突出した細管は屈曲部まで延出することは可
能だが、放電および発光に影響を及ぼさないためには連
結孔よりも屈曲部方向へ延在していないものが好まし
い。

【００４２】次に図５（ｃ）のように両端に位置する屈
曲バルブ２ａ、２ｃと中間に位置する屈曲バルブ２ｂが
接触する端部近傍の直線部である連結予定部をガスバー
ナーなどにより加熱し、細管５ｇ、５ｉ、５ｊを介して
吹き破り、連結孔を形成して各屈曲バルブ２ａ、２ｂ、
２ｃをつなぎ合わせる。その後、細管５ｇは封止切られ
る。そして、図５（ｄ）に示すようにバルブ屈曲部を下
方に位置した状態で、中央の屈曲バルブ２ｂの細管５ｉ
にアマルガム６を封入することにより、アマルガム６は
バルブ内方先端の落下規制手段７に配置される（図３
（ｂ））。次に、図５（ｅ）に示すようにバルブ端部５
ｉからの外方突出長Ｌ２が５ｍｍとなるよう加熱溶融し
閉塞封止する。細管外方突出長Ｌ２が５ｍｍとしたの
は、細管５ｉ封止の熱影響を受けることでバルブ端部２
ｉなどにクラックを生じるおそれがあるからである。細
管５ｉ封止後、図５（ｆ）のように屈曲部が上方になる
ようにバルブを反転させ、アマルガム６をアマルガム落
下規制手段７である内方突出先端から、細管５ｉ封止部
へ移動させ、排気用の細管５ｊを介してバルブ２ａ、２
ｂ、２ｃ内を排気し、アルゴンなどの希ガスを封入し、
ガスバーナーなどにより加熱し溶断する。最後に図５
（ｇ）のようにアマルガム封入用細管５ｉの先端を熱風
やバーナーなどにより、アマルガム６を溶融させ、細管
外方突出部先端に固着させ（図３（ｃ））、蛍光ランプ
２ができあがる。

【００４３】以上のように製造された蛍光ランプ２を組
み込んだ電球形蛍光ランプＬは点灯装置１ｂによって給
電されると、一対のフィラメント電極２ｄ、２ｅ間の放
電路内に放電が生起されて点灯する。すなわち、フィラ
メント電極２ｄ、２ｅ間の放電路内に印加した高周波電
力により蛍光ランプは放電し発光する。また、細管５ｉ
内に収容されたアマルガム６が水銀蒸気圧を制御して蛍
光ランプ２内は最適な水銀蒸気圧を維持して、発光効率
の高いランプが得られる。

【００４４】一方、アマルガム封入用の細管５ｉはバル
ブ２ｂの内方に突出部分に配置させることで、細管封止
予定個所から距離をおくことが可能となり、細管封止部
形成時の熱影響を受けることがなくなり、製造中のアマ
ルガム酸化変質などを防止できる。さらに、細管５ｉの
外方突出長Ｌ２を短くすることが可能となり、バルブ封
止部から突出する細管５ｇ、５ｉ、５ｊと回路基板１ｃ
との距離Ｌ３を一層短縮化することが可能となり、電球
形蛍光ランプＬ全長の小形化が図れる。

【００４５】なお、本実施形態において、一対のフィラ
メント電極２ｄ、２ｅの近傍および電極２ｄ、２ｅが封
装されないバルブ端部２ｈに補助アマルガム２ｌを設け
ているが、放電路内であれば配置個所は限定されない。
また、補助アマルガム２ｌを配置していなくても構わな
い。

【００４６】本実施の形態の電球形蛍光ランプＬの排気
用の細管５ｊはバルブ２ｃの外方にのみ延在させている
が、アマルガム６が封入されている細管５ｉと同様に、
バルブ１ｃの内方にも延在させてもよい。

【００４７】なお、アマルガム６は本実施形態のように
水銀蒸気圧制御用のものに限定されず、亜鉛（Ｚｎ）系
アマルガムなどの定量封入用のアマルガムでも使用可能
であり、多孔質セラミックスや水銀封入カプセルなどの
水銀封入媒体を細管に封入する場合に用いても良い。

【００４８】本実施の形態ではグローブ３を備えている
が、グローブ３を省略しても、同様の効果が得られる。

【００４９】また、蛍光ランプ２の屈曲バルブ２ａ、２
ｂ、２ｃは、３本に限らず、３本以下または４本以上で
も同様の作用効果が得られる。また、電球形蛍光ランプ
Ｌに限らず、直管の蛍光ランプであっても構わない。

【００５０】アマルガム落下防止手段７は、バルブ２ｂ
内であれば、その先端に形成されていても、中間部に形
成されていても構わないが、細管５ｉのバルブ内方突出
長Ｌ１および外方突出長Ｌ２を短くするためには、細管
５ｉ先端に形成されていることが望ましい。

【００５１】次に本発明の一実施形態である照明器具を
図６を用いて説明する。図６は本発明の照明器具の一実
施形態を示す断面概略図である。図において６１は電球
形蛍光ランプ、６０は埋め込み形照明器具本体である。
器具本体６０は、基体６２と反射板６３などにより構成
されている。

【００５２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、アマルガ
ム落下防止手段がバルブ内方突出部に形成され、円筒状
の略同一径で形成されているので、この細管を封止する
際、落下防止手段に配置させたアマルガムを、外方に突
出した部分を封止後、アマルガムを封止端部に移動させ
て固着させるので、アマルガムに封止時の熱影響を与え
ることなく、外方への細管の突出長を６ｍｍ以下に短く
することができ、バルブ端部と近接している部品と干渉
することが抑制され、蛍光ランプ全体の小形化が可能と
なる。

【００５３】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載と同様の作用を有する蛍光ランプを提供することがで
きる。

【００５４】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは２記載の作用を有する電球形蛍光ランプを提供する
ことができる

【００５５】請求項４記載の発明によれば、請求項１な
いし３いずれか一記載の作用を有する照明器具を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態の蛍光ランプを示す一部切欠き正
面図。

【図２】図１のバルブ端部および回路基板部分の拡大断
面図。

【図３】図１の細管封止工程図。

【図４】図１の蛍光ランプの展開図。

【図５】図１の蛍光ランプの製造工程図。

【図６】本発明照明器具の一実施形態を示す側面一部断
面図。

【符号の説明】

１…カバー体、２…蛍光ランプ、３…グローブ、４…ホ
ルダ、５…細管、６…アマルガム、７…アマルガム落下
規制手段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内面に蛍光体層が形成され、放電媒体が封
   入された屈曲バルブと；前記屈曲バルブ内に放電を生起
   可能なように設けられた電極手段と；バルブ内方および
   外方に突出してバルブ内部と連通するようにバルブ端部
   に圧潰封着され、外方への突出長が６ｍｍ以下であり、
   内方へ突出した部分にはアマルガムがバルブ内部に落下
   することを規制する落下規制手段が形成され、バルブ内
   部端部から外方端部間は略同一径の筒形状をなしている
   細管と；外方に突出した細管内側端部に位置するよう固
   着されているアマルガムと；を具備していることを特徴
   とする蛍光ランプ。
2. 【請求項２】内面に蛍光体層が形成され、放電媒体が封
   入された屈曲バルブと；前記屈曲バルブ内に放電を生起
   可能なように設けられた電極手段と；バルブ内方および
   外方に突出してバルブ内部と連通するようバルブ端部に
   圧潰封着され、バルブ内方へ突出した部分にはアマルガ
   ムがバルブ内部に落下することを規制する落下規制手段
   が形成された細管と；封入時には落下規制手段によって
   支持され、前記細管の外方に突出した部分を封止した
   後、この外方に突出した細管内側端部に位置するように
   移動し固着されたアマルガムと；を具備していることを
   特徴とする蛍光ランプ。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の蛍光ランプと；こ
   の蛍光ランプを点灯させる点灯装置と；この蛍光ランプ
   を支持するとともに内部に点灯装置を収容しているカバ
   ー体と；を具備していることを特徴とする電球形蛍光ラ
   ンプ。
4. 【請求項４】請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光ラ
   ンプと；この蛍光ランプが装着された器具本体と；を具
   備していることを特徴とする照明器具。