JP2004047203A

JP2004047203A - 蛍光ランプ

Info

Publication number: JP2004047203A
Application number: JP2002200987A
Authority: JP
Inventors: Taizo Ono; 小野　泰蔵; Masahiro Miki; 三貴　政弘; Makoto Inoue; 井上　誠
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-07-10
Filing date: 2002-07-10
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2022-07-10
Also published as: JP4052045B2

Abstract

【課題】蛍光ランプの生産性を損なうことなく、エミッタが枯渇した電極寿命末期にランプ端部の熱的損壊を防止することができる蛍光ランプを得る。
【解決手段】閉塞されたバルブの端部２７に２本のリード線が貫通されており、このリード線２８ａ，２８ｂ間に電極フィラメント２４が架設された蛍光ランプであって、リード線２８ａ，２８ｂ間を結ぶ線と交差する方向のバルブの端部２７の内面に凹部２７ｂが形成されている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子安定器と組み合わされて高周波点灯される蛍光ランプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７に示すような一般の蛍光ランプは、電子安定器を用いた高周波回路と組み合わせて点灯される場合には、エミッタが枯渇した電極フィラメント１の断線前から、バルブ３のステムガラス４の表面４ａに電極フィラメント１の材料である金属スパッタ膜６（ステムガラス４の表面４ａの発熱要因）が被着し、リード線２ａ，２ｂの根元部分と電極フィラメント１の対極の電極フィラメント（図示せず）との間で間欠的にパルス放電（以下、「間欠異常放電」という）が発生する。その結果、ステムガラス４の表面４ａが発熱して溶け出してランプ端部の熱的損壊を起こすという問題があった。
【０００３】
その対策として、特開２００１−５２６５０号公報には、エミッタが枯渇した電極寿命末期時に、リード線の根元部分のバルブが溶け出すのを抑制し、ランプ端部の熱的損傷を防止するために、図８に示すように、口金１１が取り付けられたバルブ１２と、そのバルブ１２のステムガラス１３によって閉塞された両端部に２本のリード線１４ａ，１４ｂが貫通されており、このリード線１４ａ，１４ｂ間にエミッタを塗布した電極フィラメント１５が架設されたものであって、熱伝導性の純鉄製金属ピン１６ａ，１６ｂがリード線１４ａ，１４ｂの根元部分に接して設けられているとともに、熱伝導性でかつ非導電性のセラミック製放熱体１７ａ，１７ｂが純鉄製金属ピン１６ａ，１６ｂに接して設けられているコンパクト形蛍光ランプが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特開２００１−５２６５０号公報に開示された蛍光ランプは、放熱効果を得るため、純鉄製金属ピン１６ａ，１６ｂの円筒状基部１８ａ，１８ｂの外面と、異種材料であるセラミック製放熱体１７ａ，１７ｂの貫通孔１９ａ，１９ｂの内面とが互いに向き合って当接するように挿入されて設けられており、例えば、バルブの管径を細くして小型化を図る場合、純鉄製金属ピン１６ａ，１６ｂ及びセラミック製放熱体１７ａ，１７ｂの部品がさらに小さくなる。その結果、それぞれの部品の加工精度を高くする必要があり部品加工が難しく、かつステムガラス１３に設けられたリード線１４ａ，１４ｂに２つの部品を組み込むため、蛍光ランプの生産性が低下して、製造コストが高くなるという問題があった。
【０００５】
また、熱膨張係数が異なる２つの部品（セラミックの熱膨張係数は鉄の約１／４）で構成されているため、ランプ動作中に純鉄製金属ピン１６ａ，１６ｂの円筒状基部１８ａ，１８ｂとセラミック製放熱体１７ａ，１７ｂの貫通孔１９ａ，１９ｂの熱膨張差により、純鉄製金属ピン１６ａ，１６ｂの円筒状基部１８ａ，１８ｂとセラミック製放熱体１７ａ，１７ｂの貫通孔１９ａ，１９ｂとの間で隙間が発生するもの、或いはセラミック製放熱体１７ａ，１７ｂが破損するものがある。その結果、上記いずれの場合も円筒状基部１８ａ，１８ｂの外面と貫通孔１９ａ，１９ｂの内面との接触が悪くなり、セラミック製放熱体１７ａ，１７ｂの放熱効果が低下し、エミッタが枯渇した電極寿命末期にリード線１４ａ，１４ｂの根元部分のステムガラス１３が溶け出すというランプ端部の熱的損壊を起こすという問題があった。
【０００６】
本発明は、蛍光ランプの生産性を損なうことなく、エミッタが枯渇した電極寿命末期にランプ端部の熱的損壊を防止することができる蛍光ランプを得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の蛍光ランプは、閉塞されたバルブの端部に２本のリード線が貫通されており、このリード線間に電極フィラメントが架設された蛍光ランプであって、前記リード線間を結ぶ線と交差する方向の前記バルブの端部の内面に凹部が形成されている。
【０００８】
この構成により、バルブ端部の内面に電極フィラメントの材料である金属スパッタ膜が凹部で被着が途切れ、リード線間の短絡を回避することができる。
【０００９】
従来必要であった２つの純鉄製金属ピン及び２つのセラミック製放熱体の４つの部品をなくすこともできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１１】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態である定格電力３６Ｗの蛍光ランプ２０は、図１に示すように、外径が２０ｍｍであるソーダライムガラス製の２つのガラス管２１をブリッジ接合し、内面に蛍光体２２を塗布したバルブ２３と、このバルブ２３の端部に設けられ、かつ後述の電極フィラメント２４に電流を供給するための金属端子２５ａ，２５ｂを有するポリエチレンテレフタレートの口金２６とを備えている。そして、バルブ２３内には、水銀滴とガス圧力が３００Ｐａ〜５００Ｐａのアルゴンガスとが封入されている。
【００１２】
次に、バルブ２３の両端部の構成について説明する。ただし、バルブ２３の各端部の構成は同じであるので、一方のみを図１又は図２に用いて説明する。
【００１３】
バルブ２３の端部は、図２に示すように、鉛ガラス製のステムガラス２７によって閉塞され、その閉塞されたステムガラス２７の両端部に直径０．６ｍｍのニッケルめっきされた鉄線からなる２本のリード線２８ａ，２８ｂが貫通されており、この２本のリード線２８ａ，２８ｂ間（ピッチ８ｍｍ）にエミッタを塗布したタングステン製の電極フィラメント２４が架設された構成である。
【００１４】
また、バルブ２３端部の内面であるステムガラス面２７ａには、リード線２８ａ，２８ｂ間を結ぶ線と交差する方向に凹部２７ｂが設けられている。詳しくは、凹部２７ｂがリード線２８ａ，２８ｂ間を結ぶ線の中央部にその結ぶ線と直交する方向の深さｈ＝３ｍｍの溝である。その凹部２７ｂは、その深さ方向において、所定部分の凹部２７ｂの幅寸法ｂ１が、凹部２７ｂの開孔部２７ｃ側の最小幅寸法ｂ２より大きく、かつ前記所定部分は凹部２７ｂの底部側にあり、例えば、その断面が台形状に形成されたものである。
【００１５】
そして、本発明の蛍光ランプ２０の点灯回路には、図３に示すように、回路構成が簡単でかつ安価であるＣ予熱形電子安定器４０を用いている。この電子安定器は、蛍光ランプ２０と並列にかつ蛍光ランプ２０の非電源側に接続されたコンデンサ４１と、蛍光ランプ２０と直列にかつ蛍光ランプ２０の電源側に接続されたインダクタンス４２とからなる。また、４３はスイッチング電源を示す。
【００１６】
次に、上記本発明の第１の実施の形態の作用効果について説明する。
【００１７】
本発明の蛍光ランプは、リード線２８ａ，２８ｂ間を結ぶ線と交差する方向のバルブ２３端部のステムガラス面２７ａに凹部２７ｂが形成されているので、エミッタが枯渇した電極寿命末期において、図２に示すように、発熱要因である金属スパッタ膜３３がステムガラス面２７ａおよび凹部２７ｂの底面の一部に被着されても、電極フィラメント２４側から凹部２７ｂを見て、視認できない部Ｘには被着しにくいため、リード線２８ａとリード線２８ｂとの短絡（短絡とは、リード線間の被抵抗が十数ｋΩより小さくなること）を回避することができる。つまり、リード線２８ａ，２８ｂの根元部分と電極フィラメント２４の対極の電極フィラメントとの間での間欠異常放電を防止することができ、ステムガラス２７の発熱を防止できる。
【００１８】
また、図８に示す従来必要であった２つの純鉄製金属ピン及び２つのセラミック製放熱体の４つの部品をなくすこともできる。その結果、組み立てが容易となり、蛍光ランプの生産性が向上して、製造コストも低減することができる。
【００１９】
（第２の実施の形態）
図４は本発明の第２の実施の形態を示し、この実施の形態は、上記第１の実施の形態とは、リード線２８ａ，２８ｂのそれぞれの根元部分に、さらにリード線２８ａ，２８ｂと純鉄からなる金属製の放熱体２９ａ，２９ｂが設けられている点が相違する。
【００２０】
この構成により、同等の熱膨張係数の鉄線からなるリード線２８ａ，２８ｂと同等の熱膨張係数の純鉄からなる放熱体２９ａ，２９ｂを使用しているので、ランプ動作中であっても、リード線２８ａ，２８ｂと放熱体２９ａ，２９ｂとの接触部において熱膨張差による隙間が発生する等の問題はなく、つまり、リード線２８ａ，２８ｂの外面と放熱体２９ａ，２９ｂの貫通孔３１ａ，３１ｂの内面との接触性が良好であり、優れた放熱効果を得ることができる。その結果、エミッタが枯渇した電極寿命末期に、ステムガラス２７が溶け出すことを低減でき、ランプ端部の熱的損壊を防止することができる。
【００２１】
また、図８に示す従来の純鉄製金属ピン１６ａ，１６ｂ及びセラミック製放熱体１７ａ，１７ｂの４つの部品を、図４に示す２つの金属製の放熱体２９ａ，２９ｂの２つの部品に部品点数を少なくできるので部品加工や組み立てが容易となる。また、放熱体２９ａ，２９ｂをリード線２８ａ，２８ｂに挿入し、ステムガラス表面２７ａに当接させてリード線２８ａ，２８ｂにカシメ固着するので、組み立てがさらに容易となる。その結果、蛍光ランプの生産性が向上して、製造コストも低減することができる。
【００２２】
さらに、放熱体２９ａ，２９ｂは、表面にニッケルめっきされた純鉄からなる金属材料からなり、例えば、外径がφ５ｍｍ、長さが６ｍｍの柱状体で、その柱状の中心軸上には内径が０．６１ｍｍの貫通孔３１ａ，３１ｂを有している。そして、放熱の観点から、放熱体２９ａ，２９ｂの総表面積を５０ｍｍ^２以上とし、かつ、組立精度の観点から、対向する放熱体２９ａと放熱体２９ｂとの外面間の隙間δを１ｍｍ以上としてある。また、放熱体２９ａ，２９ｂは、その貫通孔３１ａ，３１ｂをリード線２８ａ，２８ｂに挿入し、ステムガラス表面２７ａに当接させてリード線２８ａ，２８ｂの根本部分に設けられ、かつ、放熱体２９ａ，２９ｂの電極フィラメント２４側の端部３０ｂがリード線２８ａ，２８ｂにカシメにて固着されている。なお、この固着は溶接にて固着してもよい。
【００２３】
この構成により、放熱体２９ａ，２９ｂのステムガラス２７側の端部３０ａがリード線２８ａ，２８ｂにカシメ又は溶接にて固着されているものに比べ、リード線２８ａ，２８ｂの電極フィラメント２４側からの伝達熱が放熱体２９ａ，２９ｂによってバルブ２３内へ熱拡散効果がより確実となる。その結果、リード線２８ａ，２８ｂの根本部分への加熱を抑制することができる。
【００２４】
また、本発明の蛍光ランプは、放熱体２９ａ，２９ｂを柱状体にしたことにより、リード線２８ａ，２８ｂの電極フィラメント２４側からの伝達熱が放熱体２９ａ，２９ｂの中でバルク拡散して前記柱状体表面から放熱されるので、バルブ２３内への熱拡散効果が大きく、ステムガラス２７への伝熱量を小さくすることができる。好ましくは、放熱体２９ａ，２９ｂの総表面積を５０ｍｍ^２以上とし、これにより、ステムガラス２７が溶け出すというランプ端部の熱的損壊を防止することができる。
【００２５】
（第３の実施の形態）
図５は本発明の第３の実施の形態を示し、この実施の形態は、上記第２の実施の形態とは放熱体２２９ａ，２２９ｂがステムガラス２７側にリング状の鍔部２３０を有する筒状体で形成され、その筒状体の先端部２３１をカシメにて固着されている点が相違する。この鍔部２３０により、リード線２８ａ，２８ｂの根本部付近に発熱要因である金属スパッタ膜３３が被着しにくいため、リード線２８ａとリード線２８ｂとの短絡をさらに低減することができる。
【００２６】
なお、第１〜３の実施の形態では、ステムガラス２７の凹部２７ｂである溝の断面が台形状のもので説明したが、これに限らず、例えば、図６（ａ）〜（ｅ）に示す他の実施の形態の鍵孔状のものでもよい。つまり、凹部２７ｂは、ステムガラス面２７ａに金属スパッタ膜３３が凹部で被着が途切れ、リード線２８ａとリード線２８ｂとの短絡を回避する形状であれば上記形状に限るものではない。
【００２７】
また、前記各実施の形態では、管外径サイズが２０ｍｍ管の２本管形コンパクト蛍光ランプで適用したが、これに限らず、管外径サイズが１２．５ｍｍ管〜３８ｍｍ管の直管蛍光ランプ、環形蛍光ランプ、二重環形蛍光ランプ等の蛍光ランプに広く適用することができる。
【００２８】
第２〜３の実施の形態では、放熱体２９ａ，２９ｂをステムガラス表面２７ａに当接させてリード線２８ａ，２８ｂに固着したもので説明したが、これに限らず、リード線２８ａ，２８ｂの根元部分において、ステムガラス面２７ａから放熱体２９ａ，２９ｂを離間させてもよい。例えば、前記離間させるためのスペーサとなるフランジを放熱体２９ａ，２９ｂに設けてもよい。これにより、放熱体２９ａ，２９ｂの表面からの放熱効果を高めることができる。
【００２９】
また、放熱体２９ａ，２９ｂが柱状体又は円筒体のものであるが、これに限らず、多角形又は正多角形の柱状体又は円筒体のものでもよい。
【００３０】
さらに、放熱体の材料を純鉄としたが、これに限らず、純鉄を主成分とする合金の表面にニッケルめっきされたものでもよい。これにより、点灯中、放熱体からの不純ガスの発生を防止することができ、その結果、放熱体の軟化変形を防止することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、蛍光ランプの生産性を損なうことなく、エミッタが枯渇した電極寿命末期にランプ端部が熱的損壊を防止できる蛍光ランプを実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である蛍光ランプを示す正面図
【図２】同じくバルブの端部を示す要部切欠斜視図
【図３】同蛍光ランプを点灯させるための点灯回路を示す回路図
【図４】本発明の第２の実施の形態であるバルブの端部を示す要部切欠斜視図
【図５】本発明の第３の実施の形態であるバルブの端部を示す要部切欠斜視図
【図６】本発明の他の実施の形態である蛍光ランプの端部を示す正面図
【図７】従来の蛍光ランプのバルブの端部を示す要部切欠斜視図
【図８】従来の他の蛍光ランプのバルブの端部を示す切欠断面図
【符号の説明】
２３　バルブ
２４　電極フィラメント
２７　バルブ端部（ステムガラス）
２７ａ　　バルブ端部の内面（ステムガラス表面）
２７ｂ　凹部
２８ａ，２８ｂ　リード線
２９ａ，２９ｂ　放熱体

Claims

閉塞されたバルブの端部に２本のリード線が貫通されており、このリード線間に電極フィラメントが架設された蛍光ランプであって、前記リード線間を結ぶ線と交差する方向の前記バルブの端部の内面に凹部が形成されていることを特徴とする蛍光ランプ。
前記凹部が前記リード線間を結ぶ線と直交する方向に形成された溝であることを特徴とする請求項１に記載の蛍光ランプ。
前記凹部は、その深さ方向において、所定部分の凹部の幅寸法が前記凹部の開孔部側の最小幅寸法より大きく、かつ前記所定部分は凹部の底部側にあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の蛍光ランプ。
前記凹部の断面が台形状または鍵孔状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の蛍光ランプ。
前記リード線のそれぞれの根元部分に金属製の放熱体が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の蛍光ランプ。