JP2008084686A - 蛍光ランプおよび照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】外部からの衝撃に比較的強く、所望温度の最冷部が形成される屈曲部を有する透光性放電容器を備えた蛍光ランプを提供する。
【解決手段】蛍光ランプ１は、少なくとも一対の直管部１ａ，１ｂの先端側に放電路が折り返される屈曲部１１が形成されており、この屈曲部１１には一対の直管部１ａ，１ｂが並設する方向の直管部先端の幅寸法よりも並設方向に直交する方向の幅寸法が小さく、かつ先端に向かうに従って小さくなる暫減部１４および一対の直管部１ａ，１ｂを接続する部位に暫減部１４よりも先端側への突出長が小さくなるように形成された接続部１２が形成されていて、基端側の端部が封止された細長い透光性放電容器と；透光性放電容器の両端に封装された一対の電極と；透光性放電容器の内面側に形成された蛍光体層と；透光性放電容器の内部に封入された水銀および希ガスを含む放電媒体と；を具備している。
【選択図】図１

Description

本発明は、屈曲部が形成された透光性放電容器を有するコンパクトな蛍光ランプおよびこの蛍光ランプを用いた照明器具に関する。

蛍光ランプは、近年環境問題から小形化が進展している。特に発光管に屈曲部が形成されたコンパクト形蛍光ランプにおいては、その傾向が顕著である。しかし、所定光量を得るために入力電力はそのまま変わらないので、小形化する分管壁負荷がますます高くなってきている。

管壁負荷が大きくなると、点灯中のランプ温度が上昇し、発光管内の水銀蒸気圧が高くなり過ぎて発光効率が低下する。これを回避するために、アマルガムの形で水銀を封入することにより、水銀の最適蒸気圧を呈する温度がランプ温度に接近するように高く設定したり、発光管の一部に最冷部を形成したりすることにより、周囲温度が上昇しても水銀蒸気圧が最適範囲に接近するように配慮したりしている。

しかし、近時、蛍光ランプの小形化に伴い照明器具の小形化がますます進展しているために、蛍光ランプの点灯時の周囲温度がさらに上昇し、さらなる最冷部温度の低下に対する要求が強い。

従来、コンパクト蛍光ランプにおいて、金型を用いて発光管の屈曲部を成形することにより、屈曲部の機械的強度を確保しつつ最冷部温度が低下するようにした技術が知られている（例えば、特許文献１および２参照）。

この従来の技術によれば、透光性放電容器の中間部に形成される屈曲部の上辺部が正面視において平坦であるとともに、放電路に直角な断面において上辺部が頂点となる三角形状をなしていて、頂点から前面側および背面側にかけて平面部が形成されている。
特開平６−３６７４３号公報 特開２００２−１５７０１号公報

従来技術においては、屈曲部が外部からの衝撃に比較的弱く、また排気時の高熱により上記平面部に凹みができやすいという問題がある。これを防止するには、透光性放電容器の肉厚が相対的に大きなガラスバルブを用いる必要があるため、小形化された蛍光ランプに適用するためには更なる改善が必要であった。

本発明は、外部からの衝撃に比較的強く、所望温度の最冷部が形成される屈曲部を有する透光性放電容器を備えた蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することを目的とする。

本発明の蛍光ランプは、少なくとも一対の直管部の先端側に放電路が折り返される屈曲部が形成されており、この屈曲部には一対の直管部が並設する方向の直管部先端の幅寸法よりも並設方向に直交する方向の幅寸法が小さく、かつ先端に向かうに従って小さくなる暫減部および一対の直管部を接続する部位に暫減部よりも先端側への突出長が小さくなるように形成された接続部が形成されていて、基端側の端部が封止された細長い透光性放電容器と；透光性放電容器の両端に封装された一対の電極と；透光性放電容器の内面側に形成された蛍光体層と；透光性放電容器の内部に封入された水銀および希ガスを含む放電媒体と；を具備していることを特徴としている。

本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。

透光性放電容器は、細長くて両端が封止され、また中間に折り返された屈曲部を備えていればよく、その長さ、管径および屈曲部の数は自由である。しかし、本発明は、いわゆるコンパクト形蛍光ランプおよび電球形蛍光ランプに好適である。

また、透光性放電容器の放電路長は、ランプ電力に応じて適当な長さに設定すればよい。コンパクト形蛍光ランプの場合、２００〜２０００ｍｍ程度の範囲から適当に選択することができる。なお、放電路長とは、透光性放電容器の両端に封装される後述する一対の電極の間における透光性放電容器の平均的な長さをいう。

さらに、透光性放電容器の形状は、中間に折り返された屈曲部を一つまたは複数備えていればよく、その余の形状については全く自由である。なお、「折り返された屈曲部」とは、細長いバルブの中間部を加熱して軟化状態で折り曲げ、かつ金型を用いて成形して形成されたＵ字状をなした部分をいう。

たとえば、コンパクト形蛍光ランプの場合、Ｕ字状、Ｍ（またはＷ）字状、ダブルＵ字状、トリプルＵ字状、カルテットＵ字状などの形状をなしている透光性放電容器を用いることができる。

屈曲部は、一対の直管部が並設する方向の直管部先端の幅寸法よりも並設方向に直交する方向の幅寸法が小さく、かつ先端に向かうに従って小さくなる暫減部を有している。この暫減部は、先端に向うに従って近接するように対向して傾斜した一対の平面部から構成されていてもよい。また、一対の直管部が接続する部位には、暫減部よりも先端側への突出長が小さくなるように形成された接続部を有している。

屈曲部に暫減部を形成して直管部の先端側を突出させることにより、突出した先端部分のガラス管が大きく伸びてガラス肉厚が過度に薄くなることなく、均等な肉厚に形成することができるとともに、この突出した先端部分には放電路が形成されないので所定温度の最冷部をランプ点灯中に確保することができる。一方、屈曲部の接続部には、一対の直管部が互い接続する部位であるため、ランプ装着時に屈曲部付近をつかんだときに発生する外部からの応力や直管バルブのそりや熱膨張によって発生する熱的応力等が加わりやすいので、破損防止のために機械的強度を高くする必要がある。そのため、接続部の先端側への突出長を暫減部よりも小さくすることにより、接続部におけるガラス管の伸びを抑えて所定のガラス肉厚を確保し、所定の機械的強度を確保することが可能となった。

本発明の蛍光ランプは、接続部の基端側部位から暫減部の先端部位までの長さが直管部の管外径の１．１〜１．５倍の範囲となるように屈曲部が形成されていることを特徴とする。

接続部の基端側部位から暫減部の先端部位までの長さが直管部の管外径の１．１倍未満の場合には、屈曲部先端と放電路とが接近するために最冷部温度を確保することができない。また、この長さが直管部の管外径の１．５倍を超えた場合には、暫減部の先端部位のガラス肉厚が薄くなりすぎて機械的強度を保てないために好ましくない。

本発明の照明器具は、照明器具本体と；照明器具本体に配設された上記発明の蛍光ランプと；を具備していることを特徴とする。

本発明において、「照明装置」とは、放電ランプの発光を利用するあらゆる装置を含む広い概念であり、たとえば照明器具、標識灯、液晶などのバックライト装置およびこれを組み込んだパーソナルコンピュータ、テレビジョン受像機、ＧＰＳ機器などの各種情報機器、ならびに画像読取装置およびこれを組み込んだ複写機、ファクシミリ、スキャナなどのＯＡ機器などを含む。

本発明によれば、屈曲部に暫減部を形成して直管部の先端側を突出させることにより、突出した先端部分のガラス管が大きく伸びてガラス肉厚が過度に薄くなることなく、均等な肉厚に形成することができるとともにこの突出した先端部分には放電路が形成されないので所定温度の最冷部をランプ点灯中に確保することができ、屈曲部の接続部の先端側への突出長を暫減部よりも小さくすることにより、接続部におけるガラス管の伸びを抑えて所定のガラス肉厚を確保して機械的強度を向上させることができる。このため、外部からの衝撃に比較的強く、所望温度の最冷部が形成される屈曲部を有する透光性放電容器を備えた蛍光ランプおよびこれを用いた照明装置を提供することが可能となる。

以下添付図面を参照して、本発明に係る蛍光ランプの一実施形態を説明する。各図において、同一の構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。図１は、本実施形態の蛍光ランプを示す正面図を示し、図２は、図１の蛍光ランプの屈曲部を部分的に表す拡大平面図を示す。なお、図２は屈曲部を一対の直管部の並設方向から見た平面図である。

蛍光ランプ１は、ここでは互いに並行に隣立する６本の直管により構成されるガラス製の直管バルブ１ａ〜１ｆから構成された透光性放電容器としての発光管１０を有している。直管バルブ１ａ〜１ｆは、先端側に形成された屈曲部１１の接続部１２および基端側の結合管１３により結合されている。このように、直管バルブ１ａ〜１ｆが接続部１２および結合管１３を介して１本の放電路を形成することで発光管１０が構成されている。この発光管１０内には、アルゴン（Ａｒ）やクリプトン（Ｋｒ）などの希ガス、または水銀などを含むガスが封入されている。

放電路の両端に位置するバルブ１ａとバルブ１ｆにおけるそれぞれの一端部には、ステムシールまたはピンチシールによって図示しない一対の電極が封装されている。各電極は、フィラメントコイルを有しており、このフィラメントコイルが一対の線状のウエルズに支持されている。

発光管１０の内面には、アルミナ微粒子を主体とする保護膜およびこの保護膜上に３波長発光形蛍光体を主体とする蛍光体層がそれぞれ形成されている。

直管バルブ１ａ〜１ｆにおける基端側は、口金３を構成する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により構成されているバルブ支持体３１の６個の孔を介して側壁により囲われた側へ突出させられ、バルブ支持体３１の側壁により囲われた凹部へシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤が注入されて、直管バルブ１ａ〜１ｆの基端部はバルブ支持体３１に固定される。

口金３は、バルブ支持体３１と、これに結合する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により構成されているピン支持体５０とから構成されている。ピン支持体５０には、ピン支持体５０の裏表に突出する状態で４本のピン５１が植設されている。４本のうち３本のピン５１内に対し、発光管１０の電極と電気接続されて発光管１０から導出されたリードワイヤが挿入されて固着されている。このリードワイヤとピン５１の接続がなされた後に、バルブ支持体３１とピン支持体５０とは嵌合されて口金３の組立てが完了する。

ピン支持体５０においては、ピン５１が植設されたベース部５２から外部方向へ突出した柱状部５３が形成され、柱状部５３には数か所に抜け止め用の凹凸部５４が形成されており、ランプ装置を接続する電源部側のコネクタ部に対して上記口金３が挿入された場合には、適切な噛み合わせ状態が実現され、電灯器はしっかりと固定される。

屈曲部１１は、一対の直管バルブ（図１においては１ａおよび１ｂ）が並設する方向の直管バルブ先端の幅寸法よりも並設方向に直交する方向の幅寸法が小さく、かつ先端に向かうに従って小さくなる平坦面状の暫減部１４、１４が形成されている。暫減部１４、１４は、その縦断面形状が先端に向うに従って近接するように対向して傾斜した一対の平坦面部として形成されており、その頂部側はほぼ曲線状を成すように連接されている。

直管バルブ（図１においては１ａおよび１ｂ）が並設する方向の屈曲部先端形状は任意であるが、ガラス肉厚が薄くならないようにするために、略半円形状等の先端側になだらかに突出する形状に形成するのが好ましい。

一対の直管バルブ（図１においては１ａおよび１ｂ）が互いに接続する部位には、暫減部１４よりも先端側への突出長が小さくなるように接続部１２が形成されている。

図２におけるＬ１は、接続部１２の基端側から暫減部１４の先端頂部までの高さを示しており、本実施形態の場合には約１６〜１８ｍｍである。なお、接続部１２の先端側から暫減部１４の先端頂部までの最大高さＬ２は約３〜６ｍｍである。また、直管バルブ１ａ〜１ｆの直管部の肉厚は０．８〜１．４ｍｍである。

この高さＬ１は、直管バルブの外径Ｄの１．１〜１．５倍の範囲となるように屈曲部１１を形成するのが好ましい。高さＬ１が管外径Ｄの１．２倍未満の場合には、屈曲部１１の先端と放電路とが接近するために最冷部温度を確保することができない。また、この高さＬ１が管外径Ｄの１．５倍を超えた場合には、暫減部１４の先端部位のガラス肉厚が薄くなりすぎて機械的強度を保てなくなる。

次に、本実施形態の作用について説明する。

本実施形態の蛍光ランプ１は、発光管１０の屈曲部１１に一対の暫減部１４を形成して直管バルブ１ａ〜１ｆの先端側を突出させることにより、突出した先端部分のガラス管が大きく伸び過ぎてガラス肉厚が過度に薄くなることなく、均等な肉厚に形成することができる。また、この突出した先端部分には放電路が形成されないので所定温度の最冷部をランプ点灯中に確保して水銀蒸気圧を最適に維持し、蛍光ランプの発光効率を高くすることができる。一方、屈曲部１１の接続部１２には、一対の直管バルブ１ａ，１ｂが互い接続する部位であるため、ランプ装着時に屈曲部１１付近をつかんだときに発生する外部からの応力や直管バルブ１ａ，１ｂのそりや熱膨張によって発生する熱的応力等が加わりやすいので、破損防止のために機械的強度を高くする必要がある。本実施形態では、接続部１２の先端側への突出長を暫減部１４よりも高さＬ２分だけ小さくすることにより、接続部１２におけるガラス管の伸びを抑え、所定のガラス肉厚を確保することができ、所定の機械的強度を確保することが可能となった。

図３は、本発明の照明器具に係る本実施形態を示す概略断面図である。照明器具７１は天井埋め込み形の照明器具本体７２を有しており、この器具本体７２内にはソケット７２が装着されている。ソケット７２には、上記実施形態の蛍光ランプ１が装着される。蛍光ランプ１には、図示しない反射体が光学的に対向配置されており、所望の配光で蛍光ランプ１の放射光を照射してダウンライト形の照明器具として機能する。

本発明に係る蛍光ランプの一実施形態を示す正面図。 図１の蛍光ランプの屈曲部を示す一部拡大平面図。 本発明の照明器具に係る実施形態を示す概略断面図。

符号の説明

１・・・蛍光ランプ、１０・・・透光性気密容器としての発光管、１１・・・屈曲部、１２・・・接続部、１４・・・暫減部、１ａ〜１ｆ・・・直管バルブ。

Claims (3)

1. 少なくとも一対の直管部の先端側に放電路が折り返される屈曲部が形成されており、この屈曲部には一対の直管部が並設する方向の直管部先端の幅寸法よりも並設方向に直交する方向の幅寸法が小さく、かつ先端に向かうに従って小さくなる暫減部および一対の直管部を接続する部位に暫減部よりも先端側への突出長が小さくなるように形成された接続部が形成されていて、基端側の端部が封止された細長い透光性放電容器と；
   透光性放電容器の両端に封装された一対の電極と；
   透光性放電容器の内面側に形成された蛍光体層と；
   透光性放電容器の内部に封入された水銀および希ガスを含む放電媒体と；
   を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
2. 接続部の基端側部位から暫減部の先端部位までの長さが直管部の管外径の１．１〜１．５倍の範囲となるように屈曲部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
3. 照明器具本体と；
   照明器具本体に配設された請求項１または２記載の蛍光ランプと；
   を具備していることを特徴とする照明器具。

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