JP2008218233A - 電球形蛍光ランプおよび照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】グローブが一般照明用電球と同一または近似サイズに形成されるとともに発光効率の低下を抑制可能な電球形蛍光ランプおよびこの電球形蛍光ランプを装着する照明装置を提供する。
【解決手段】カバー本体３ａの一端に口金を備え他端に取付端部を有するカバー２３と；カバーの取付端部に取り付けられる開口端部を有し、この開口端部に対し軸方向反対側の頂端部に連通孔が形成されたグローブ２２と；一対の電極が封装された屈曲形バルブおよびこの屈曲形バルブの頂端部にてその内部に連通しかつグローブの連通孔に挿通されて外方に突出するように設けられた細管２７を有し、グローブ内に収容されるようにカバー側に保持された発光管２１と；カバー内に少なくとも一部が収容される点灯装置と７；を具備している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電球形蛍光ランプおよびこの電球形蛍光ランプを装着している照明装置に関する。

一般に、発光管を覆うグローブを備えた電球形蛍光ランプは、点灯時に発光管から放出される熱がグローブ内にこもり、発光管の温度が過度に上昇しやすい。発光管の温度が上昇すると、発光管内の水銀蒸気圧が上昇して発光効率が低下するので、点灯時における発光管内の水銀蒸気圧を所定範囲に維持することが望ましい。従来の電球形蛍光ランプは、発光管の端部に細管を設け、その内部にアマルガムを封入して水銀蒸気圧を制御している（例えば、特許文献１参照。）。すなわち、発光管よりも点灯時に温度が低くなる細管内側のアマルガムの蒸気圧特性によって高温状態の発光管内の水銀蒸気圧を抑制するように制御して発光効率の低下を防いでいる。

また、二重螺旋状の発光管の先端部に突出部を設け、この突出部をグローブに接触させる電球形蛍光ランプが知られている（例えば、特許文献２参照。）。この従来技術の電球形蛍光ランプにおいて、突出部は、高さ３ｍｍ、厚さ約０．０６ｍｍと開示されており、その外表面がグローブ（外管）に当接している。この当接により、発光管の熱が突出部を介してグローブに伝熱されるとともに、突出部が発光管の管壁の温度が最も低くなる箇所（最冷部）になり、発光管内の水銀蒸気圧の上昇を抑制するというものである。

さらに、二重螺旋状の発光管の先端部に突出部を設け、この突出部を熱伝導性媒体に埋設させてグローブに熱的に接続している電球形蛍光ランプが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。この従来技術の電球形蛍光ランプにおいて、突出部は、高さ３ｍｍ、厚さ約０．０６ｍｍであり、その外表面がグローブ（外管）と約１．７ｍｍ離間しており、この離間部分に充填された熱伝導性媒体に埋設されていると開示されている。熱伝導性媒体としては、通常のシリコーン樹脂またはシリコーン樹脂と金属粉末例えばアルミニウム粉末とが混合されたものが用いられている。発光管の熱が突出部および熱伝導性媒体を介してグローブに伝熱され、突出部が発光管の最冷部になるというものである。
特開２０００−２１３５１号公報 特開２００５−２５１４４８号公報 特開２００５−２５１４４９号公報

しかしながら、特許文献１の電球形蛍光ランプでは、発光管の端部に細管を有するので、口金内またはカバー内に細管が位置することになって口金内またはカバー内での点灯回路部品の配置が制約を受け、当該設計裕度が制限されるという欠点を有する。特に、発光管の外径を細くする電球形蛍光ランプは、発光管の外表面積が減少する分、発光管の温度上昇が大きくなるので、口金側に延在する細管の全長を長くして、その先端部を発光管の端部から離間させて先端部の温度をできるだけ低くする必要がある。すなわち、細管の全長が長くなるほど、口金内またはカバー内での細管のスペースが大きくなり、電球形蛍光ランプの小形化に支障をきたすという課題を有する。

また、特許文献２および特許文献３記載の電球形蛍光ランプは、最冷部が形成される突出部が発光管の放電路に近いので、放電による熱影響を受けやすく、発光管内の水銀蒸気圧を適正に制御するには限界がある。特に、発光管の外径が細くなるにしたがい外表面の単位面積当りの発熱量が大きくなるので、発光管内の水銀蒸気圧を制御しにくくなる。すなわち、特許文献２および特許文献３の電球形蛍光ランプは、発光管の外径を細くして、電球形蛍光ランプを小形化するにあたって水銀蒸気圧を適正に制御することが困難であるという課題を有する。

本発明は、グローブに収容された発光管の発光効率の低下を抑制可能な電球形蛍光ランプおよびこの電球形蛍光ランプを装着する照明装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の電球形蛍光ランプの発明は、カバー本体の一端に口金を備え他端に取付端部を有するカバーと；カバーの取付端部に取り付けられる開口端部を有し、この開口端部に対し軸方向反対側の頂端部に連通孔が形成されたグローブと；一対の電極が封装された屈曲形バルブおよびこの屈曲形バルブの頂端部にてその内部に連通しかつグローブの連通孔に挿通されて外方に突出するように設けられた細管を有し、グローブ内に収容されるようにカバー側に保持された発光管と；カバー内に少なくとも一部が収容される点灯装置と；を具備していることを特徴とする。

本発明および以下の各発明において、特に言及しない限り、各構成は以下による。

発光管は、一対の電極が封装されたバルブの内面に蛍光体膜が形成されて、蛍光ランプを構成するものである。バルブの形状は屈曲形であれば螺旋形状、Ｕ字形状など、種々の形態を許容するものである。

細管は、一端側（先端部）が溶融（チップオフ）されており、他端側においてバルブに連通している。細管内にアマルガムを固着する場合には細管の内面側に、蛍光体膜を形成しないことが好ましい。しかし、細管の内面側に蛍光体膜を形成すると、当該蛍光体膜からの発光によって、細管部分が暗く見えることが抑制されることもある。細管の突出長は、細管の放熱・冷却効果や外観の美感を考慮すると１〜１０ｍｍ、好ましくは２〜５ｍｍがよい。

グローブは、連通孔を形成するための加工の見地からは、加工容易な樹脂製が望ましいが、ガラス製でもよい。

本発明によれば、発光管の頂端部に突設された細管の外端部は、グローブの連通孔を挿通して外部に突出しているので、外気により冷却され易い。また、この細管は発熱する一対の電極から大きく離間し、さらに、発光管頂部の放電路からも離間しているので、発光管との温度差が大きく、発光管の最冷点箇所（最冷部）となる。このために、この最冷点箇所の温度に応じて、発光管内の水銀蒸気圧が適正範囲に維持される。

また、最冷部の形成部位として細管を用いるので、所定の肉厚のガラス管を用いることができ、肉厚が薄くなりがちな突出部を設ける場合に比べて、最冷部の形成部位の強度の低下が防止される。また、細管径が小さいので、細管内にアマルガムを固着しない場合に細管内部に凝集する水銀が目立ちにくくなる。

請求項２に記載の電極形蛍光ランプは、グローブの連通孔を挿通して外部に突出する発光管細管の外端部を、その外周等を保護壁により覆って保護するので、この細管に外方から応力が加わって破損するのを防止または低減される。また、この保護壁は、もともと小さい細管のうち、グローブの連通孔から外部へ突出し、さらに小さい外端部の周囲等を被覆すればよいので、小さく済み、一般照明用電球（白熱電球）に外観が近似するという美感を損ねることは殆ど無い。

請求項３に記載の電球形蛍光ランプの発明は、グローブの連通孔と細管の間隙には透光性樹脂が充填されていることを特徴とする。

透光性樹脂は、耐熱性および熱伝導性を有して固化するものであればよく、例えばシリコーン樹脂、シリコーン樹脂にアルミニウム粉末などの金属粉末を包含させたものなどを使用することができる。透光性を有しているので、熱伝導性媒体による発光管からの放射光の損失が低減される。

本発明によれば、グローブの連通孔と細管との間隙を、透光性樹脂により閉塞しているので、外観が向上するとともにその間隙から外部の塵埃がグローブ内に侵入するのを防止することができる。また、発光管の熱は、細管と熱伝導性媒体を介してグローブに伝熱され、グローブ外表面を介して放熱され、細管の温度を一層低くすることが可能となる。この最冷点箇所の温度に応じて、水銀が細管内から発光管内に移動（拡散）または発光管内から細管内に移動（凝集）し、発光管内の水銀蒸気圧が所定範囲に維持される。これにより、熱伝導性媒体が介在しないときよりも点灯時における発光効率がさらに向上する。

請求項４に記載の照明装置の発明は、請求項１ないし３のいずれか一記載の電球形蛍光ランプと；この電球形蛍光ランプの口金が取り付けられるソケットを有する器具本体と；を具備していることを特徴する。

本発明によれば、請求項１ないし３いずれか一記載の電球形蛍光ランプを配設する照明装置を提供することができる。

請求項１の発明によれば、グローブの連通孔から外部に突出した細管が外気により効率的に冷却されるので、この細管の外端部に発光管の最冷部が形成され、発光管内の水銀蒸気圧をさらに制御しやすくなって、点灯時における発光効率をさらに向上させることができ、電球形蛍光ランプから所定の光束を安定的に出力させることができる。

さらに、発光管の熱がグローブの連通孔を介して外気に放出されることによって最冷点箇所がより形成しやすくなるので、発光管の発光効率がさらに向上して、電球形蛍光ランプから所定の光束をさらに安定的に出力させることができる。

請求項２の発明によれば、グローブの連通孔を挿通して外部に突出する発光管細管の外端部を、その外周等を保護壁により覆って保護するので、この細管に外方から応力が加わって破損するのを防止または低減することができる。また、この保護壁は、もともと小さい細管のうち、グローブの連通孔から外部へ突出し、さらに小さい外端部の周囲等を被覆すればよいので、小さく済み、一般照明用電球（白熱電球）に外観が近似するという美感を損ねることは殆ど無い。

請求項３の発明によれば、透光性樹脂によってグローブの連通孔と細管との間隙が閉塞されるので、発光管からの放射光の損失を低減できる。

請求項４の発明によれば、請求項１ないし３いずれか一記載の電球形蛍光ランプを配設する照明装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、複数の添付図面中、同一または相当部分には、同一符号を付している。

図１は本発明の第１の実施形態に係る電球形蛍光ランプの一部を縦断面で示す正面図、図２は図１で示すＩＩ部の拡大縦断面図、図３〜図５は同ＩＩ部の変形例をそれぞれ示す拡大縦断面図、図６は同電球形蛍光ランプを具備した照明装置の正面図である。

図１に示すように電球形蛍光ランプ１は、その高さ方向（管軸方向）の一端（図１では上端）に口金２を設けるカバー３、このカバー３の他端（図１では下端）側に支持された発光管４、この発光管４の一端側を支持するカバー３に取り付けられたホルダ５、発光管４を覆うとともに上端側でホルダ５の周囲も覆ってカバー３に取り付けられるグローブ６、口金２およびカバー３の内側に収納された点灯装置７を備えている。そして、定格電力が例えば４０Ｗタイプ、６０Ｗタイプ、１００Ｗタイプの白熱電球などの一般照明用電球に近い寸法と外観に形成されている。この一般照明用電球とは、ＪＩＳ Ｃ ７５０１に定義されている。

口金２は、エジソンタイプのＥ２６形などで、ねじ山を備えた筒状のシェル２ａ、このシェル２ａの図中上端側の頂部に絶縁部２ｂを介して設けられたアイレット２ｃを備えている。シェル２ａは、その上端側をカバー３の一端部に被せて接着剤またはかしめなどにより固定されている。

カバー３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により図１中下方に向けて漸次縮径する逆円錐台状部とその下方に垂下する円筒状部を一体に連成したカバー本体３ａを有し、このカバー本体３ａの一端（図１中下端）側には口金２のシェル２ａが取り付けられ、カバー本体３ａの他端側（図１中下端側）には、取付端部である円筒状の開口取付端部３ｂが形成されている。

この取付端部３ｂ内には、カバー本体３ａの円錐台状部と円筒部との連結部内側の環状凸状段部３ｃに、ホルダ５の上部円筒状開口端を当接し固着している。また、この凸状段部３ｃ近傍に、ホルダ５の図１中開口上端に突設された断面鉤状のカバー用係合部５ｆに係合して固定すると共に、その軸方向（図１中上下方向）の変位を規制する係合凹部３ｄを形成している。

ホルダ５は、例えばＰＢＴ等の耐熱性合成樹脂により上端開口の有蓋円筒状に形成され、その蓋部をなす円板状の基板部５ａの図中上面周縁部に、一端（図１では上端）側に突出する円筒状の円筒部５ｂを一体に連成することにより、図１中上面開口の円筒状のホルダ本体を形成している。

ホルダ５は、基板部５ａ上に、発光管４の一対の電極封止端部４ａ，４ｂを載置させて支持する支持凹部と、これら電極封止端部４ａ，４ｂ同士の間隙内に突出して、その径方向のずれを規制する筒状突部５ｃを突設している。基板部５ａは、その筒状突部５ｃの外側にて、挿通孔５ｄ，５ｅをそれぞれ形成し、これら挿通孔５ｄ，５ｅには、発光管４の一対の電極封止端部４ａ，４ｂからその外方へ突出する細管４ｃ，４ｄと図示省略のアウタワイヤをそれぞれ挿通させるようになっている。

そして、図１に示すようにホルダ５は、その円筒部５ｂの外周面に、その水平方向外方へ突出するカバー用係合部５ｆを一体に突設している。

グローブ６の縮径開口端部６ｄは、カバーの段部３ｃの内側に載置されて、ホルダ５とグローブ６の位置決めをする。

図１に示すようにグローブ６は、透明または光拡散性を有する合成樹脂により、白熱電球などの一般照明用電球のガラス球の形状に近い滑らかな曲面状に形成されている。すなわち、グローブ６は、ほぼ球状に形成された球状部６ａと、この球状部６ａの図１中上端部に、この球状部６ａの直径よりも小径に漸次縮径されたほぼ円筒状の縮径部６ｂを一体に連成している。球状部６ａはグローブ６の最大径を示す最大径部６ｃを有する。縮径部６ｂは、グローブ６の一端部（図１中上端部）に縮径開口端部６ｄが形成され、この開口端部６ｄの縁部がカバー３の開口取付端部３ｂの内側に嵌合されて例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤により接着固定されている。

そして、グローブ６は、発光管４および電球形蛍光ランプ１の中心軸Ｏと直交する方向、すなわち、グローブ６は横方向（水平方向）の分割線Ｏａにより図１中上下方向に２分割している。つまり、発光管４の最大外径部４ｋの水平方向中心線Ｏａを水平分割線として図１中、上下方向に２分割して、頂端部６ａ側のトップグローブ６Ｘ１と、縮径部６ｂ側のアンダグローブ６Ｘ２とを形成している。

すなわち、このグローブ６が、例えば非分割の一体から形成されている場合には、発光管４の最大外径部４ｋの外径の方がグローブ６の縮径開口端部６ｄよりも大きいので、この開口端部６ｄからグローブ６内に二重螺旋形の発光管４を挿入できない。

しかし、このグローブ６は、その水平分割線Ｏａにより、アンダグローブ６Ｘ２とトップグローブ６Ｘ１とに上下に横分割されているので、発光管４をホルダ５上に立設した後、この発光管４の外側を、その上下両方からアンダグローブ６Ｘ２とトップグローブ６Ｘ１によりそれぞれ被せ、これら両グローブ６Ｘ１，６Ｘ２の開口端同士の突合せ面を超音波溶着により固着して一体に形成することができる。

すなわち、水平分割線Ｏａが発光管４の最大外径部４ｋの水平方向中心線Ｏａと一致しているので、これら上下一対のアンダグローブ６Ｘ２，トップグローブ６Ｘ１により発光管４の全体を被覆することができる。

そして、グローブ６は、その球状部６ａの頂端部６ａ１に、電球形蛍光ランプ１の中心軸Ｏに一致する小径の連通孔６ａ２を軸方向に穿設しており、この連通孔６ａ２によりグローブ６の内外を連通させている。

発光管４は、その図１中下部の膨出部としての螺旋形部４ｅと、図１中上部の直状部４ｆとを有し、これらを一体に連結している。

螺旋形部４ｅは、外径が例えば１０ｍｍの直状円管状のガラスバルブ４ｇをほぼ等分の２つ折りに折曲し、その等分位置の折返し部４ｈを頂端として図示しない金型に巻き付けて２重螺旋形にモールド成形することにより屈曲形成される。

この屈曲形ガラスバルブ４ｇは、その内面に、希土類等の蛍光体膜４ｍをほぼ全長に亘って形成し、軸方向両端部には、一対の電極４ｉ，４ｊをそれぞれ封装して電極封止端部４ａ，４ｂをそれぞれ形成している。

すなわち、図１に示すように螺旋形部４ｅは、ガラスバルブ４ｇの一方の電極封止端部、例えば４ａから旋回軸Ｏ回りに旋回しながら図１中下方の頂端部である折返し部４ｈに至る第１の旋回部と、この折返し部４ｈの他端から旋回軸Ｏ回りに旋回しながら他方の電極封止端部、例えば４ｂに至る第２の旋回部とを有する２重螺旋形状であり、所要数、例えばほぼ３周旋回（ターン数）している。したがって、螺旋形部４ｅは、放電路長が比較的長くなるように形成されている。

一対の電極４ｉ，４ｊは、例えばタングステン製のコイル電極が使用されており、例えばビーズガラスにより仮止めされた状態でガラスバルブ４ｇの両端部に封着されている。

ガラスバルブ４ｇ内には、アルゴンやクリプトンガス等の放電媒体が封入されている。

膨出部としての螺旋形部４ｅは、グローブ６の最大径部６ｃを有する頂端６ａ１側の球状部６ａ内に収容され、その螺旋径を、グローブ６の球状部６ａの内面形状に対応して頂端の折返し部４ｈから最大径部６ｃに向けて漸次拡径して行き、グローブ６の最大径部６ｃで螺旋径を最大とし、さらに、グローブ６の球状部６ａ上半部の縮径に対応して螺旋径を漸次縮径して行って直状部４ｆの図１中下端部に一体に連成されている。

直状部４ｆは螺旋形部４ｅの一対の螺旋終端部において、一対の電極封止端部４ａ，４ｂ側のガラスバルブ４ｇの図１中上部を、グローブ６の縮径部６ｂの軸方向上方に向けてほぼ直角に折曲し、直状の一対の電極封止端部４ａ，４ｂをほぼ平行に並設してホルダ５の支持用凹部内に載置されている。直状部４ｆのバルブ外径Ｃは７〜９ｍｍに形成され、螺旋形部４ｅのバルブ外径Ｄ（例えば８〜１０ｍｍ）よりも小径に形成されている。なお、直状部４ｆは、ガラスバルブ４ｇを螺旋形部４ｅの旋回方向に合わせるように若干湾曲させて螺旋状に形成してもよい。

そして、発光管４は、折返し部である頂端部４ｈの中央部に、細管４ｎを一体に突設している。細管４ｎは、例えば管外径２ｍｍ、肉厚０．５ｍｍの軟質ガラスからなり、発光管４の頂端部４ｈからほぼ垂直下方に突出してグローブ６の球状頂端部６ａ１の連通孔６ａ内を、その内面と所要の環状間隙を置いて挿通してグローブ６の外方に突出し、所定長（例えば１〜１０ｍｍ、好ましくは２〜５ｍｍ）突出している。細管４ｎは、例えば、バルブ４ｇの内面に蛍光体膜４ｍが形成された後、その基端側４ｎａがバルブ４ｇの頂端部４ｈに加熱、吹き破りにより形成された開口に溶着され、外端部４ｎｂ側の開口先端が溶封（チップオフ）されている。

図２に示すように細管４ｎの内部には、細管４ｎ内からバルブ４ｇの内部に移動（拡散）、またはバルブ４ｇの内部から細管４ｎの内部に移動（凝集）する水銀４ｐが滞留する。なお、細管４ｎの内面には、蛍光体膜が形成されていない。

点灯装置７は、点灯回路パターンを形成した縦基板７ａを、ホルダ５内面の図示しない一対の縦溝内に嵌入して固定している。すなわち、ホルダ５は、その円筒部５ｂの内面に、その直径方向で対向する一対の縦溝（図示せず）をホルダ５の軸方向に形成し、この縦溝内に縦基板７ａの幅方向両側縁部を嵌入させて固定している。縦基板７ａは片面または両面基板に構成され、その実装面には、電解コンデンサ等のリード部品やトランジスタ等のチップ部品等の点灯回路部品である複数の電子部品７ｂ，７ｂ，…が実装されている。

このように構成された電球形蛍光ランプ１の具体的構成の一例は、次の通りである。すなわち、発光管４の発光管最大外径（螺旋外径）が５４ｍｍ、電球形蛍光ランプ１の全高ｈ１が１０９ｍｍ、発光管４の高さｈ２が６４±１ｍｍ、最大径部４の水平方向中心線Ｏａまでの高さｈ３が３８ｍｍ、発光管４の電極封止端からグローブ６の最大径部６ｃの直径ｒ１が６０ｍｍ、カバー３の図１中、上端部外径ｒ２が３２ｍｍである。一対の電極４ｉ，４ｊ同士間の放電路長は、３６０〜６１０ｍｍであり、ガラスバルブ４ｇのバルブ径に応じて相違する。例えばガラスバルブ４ｇの径（バルブ径）が８ｍｍのとき、放電路長が４７６ｍｍ、バルブ径が９ｍｍのとき、放電路長が３７４ｍｍである。また、口金２の外径が２６ｍｍであり、発光管最大外径（３０．５ｍｍ）の約１．１７倍である。

したがって、この電球形蛍光ランプ１によれば、一般照明用電球近似の外観を得ることができる。

次に、この第１の実施形態に係る電球形蛍光ランプ１の作用について述べる。
口金２に電源電圧が印加されると、リード線を介して基板７ａに実装されている点灯回路が給電されて点灯装置７が動作する。点灯装置７は、発光管４を高周波点灯させる。

発光管４が点灯すると、二重螺旋形のバルブ４ｇから可視光が放射される。すなわち、一対の電極４ｉ，４ｊ間に放電が発生し、放電媒体を構成する水銀蒸気から紫外線が放射される。この紫外線によって蛍光体膜４ｍが励起されて可視光が放射される。

細管４ｎは、発光管４の頂端部４ｈから所定長例えば８〜１０ｍｍ突出し、先端部の外端部４ｎｂがグローブ６の外部へ２〜５ｍｍ突出しているので、外気により直接冷却される。特に、細管４ｎはバルブ４ｇの放電路から離間しているので、細管４ｎの先端側（外端部）４ｎｂは、バルブ４ｇとの温度差が大きくなり、バルブ４ｇの最冷点箇所（最冷部）になり易い。

そして、細管４ｎの先端側（外端部）４ｎｂの温度が適正な値まで低下して、バルブ４ｇ（発光管４）内の水銀蒸気圧が所定範囲（適正範囲）に維持され、発光管４の点灯時における発光効率の低下が抑制される。これにより、電球形蛍光ランプ１は、一般照明用電球と同等の明るさ（光束）を得ることができる。

また、細管４ｎは、肉厚が例えば０．５ｍｍと厚いので、強度低下が生じにくく、内径が例えば１ｍｍと細いので、内部に滞留している水銀４ｐが目立ちにくい。

図３は上記図１，図２で示すグローブ６の第１の変形例を示す要部拡大縦断面図である。この図３に示すようにこのグローブ６は、連通孔６ａ２の外面に、外方にほぼ垂直下方に突出する小径円筒状の保護壁４ｑを同心状かつ一体に連成している点に特徴があり、これ以外は上記実施形態とほぼ同様である。

保護壁４ｑは、その突出高さが細管４ｎの先端である外端面とほぼ同一または若干高くなるように形成され、先端（外端）には、連通孔６ａ２とほぼ同径の開口４ｑ１が形成されている。

したがって、グローブ６の連通孔６ａ２から外方へ突出する細管４ｎの外部突出部の外周を保護壁４ｑにより囲んでいるので、細管４ｎの外方突出部に、何らかの外力が直接加わって破損するのを防止または低減することができる。

しかも、保護壁４ｑの外端は開口４ｑ１しているので、この開口４ｑ１を流通する外気により細管４ｎを有効に冷却することができるので、図２で示す細管４ｎと同様に、この細管４ｎに最冷部を形成され易い。

図４は上記グローブ６の第２の変形例を示す要部縦断面図である。図４に示すようにこのグローブ６は、図２で示すグローブ６の連通孔６ａ２と細管４ｎとの環状間隙と、細管４ｎの外方突出部回りに、リング状の透光性樹脂としての熱伝導性媒体４ｒを同心状に充填固化させた点に特徴がある。

熱伝導性媒体４ｒとしては、耐熱性および光透過性に優れた材料であって、例えば、透明なシリコーン接着材が好ましい。この透明なシリコーン接着材を用いることにより、透明ゆえに電球形蛍光ランプ１の点灯前の美感を損なうことがなく、また点灯後もシリコーン接着材が影として被照明面に投影されることもない。なお、この場合、図５に示すように細管４ｎの先端部である外端部４ｎｂを熱伝導性媒体４ｒａにより被覆するとともに、グローブ６の外周面に沿ってなだらかに膨出させてもよい。この熱伝導性媒体４ｒａも図４で示す熱伝導性媒体４ｒと同様に耐熱性と光透過性に優れたシリコーン接着材等からなる。これによれば、細管４ｎの外端部４ｎｂも熱伝導性媒体４ｒａにより保護することができる。すなわち、グローブ６への熱伝導量を多くしてグローブ６の外面からの放熱量を多くすることで、放熱効果を高めることができる。

図６は本発明の第２の実施形態に係る照明装置１１の概略構成図である。この照明装置１１は、例えばダウンライト等の照明装置であり、照明器具本体１２を有する。この照明器具本体１２内にはソケット１３および反射体１４が取り付けられ、ソケット１３には上記電球形蛍光ランプ１の口金２がねじ込みにより装着される。

この照明装置１１によれば、電球形蛍光ランプ１の高光束、高発光効率の螺旋形部４ｅが図４中下方に向いているので、直下照度を向上させることができる。

また、電球形蛍光ランプ１の口金２側へ放射される光束を増大させる直状部４ｆが照明器具本体１２の反射体１４側に位置して対向しているので、この反射体１４により反射される反射光を増加させることができる。

そして、グローブ６の分割が横割りであるので、この電球形蛍光ランプ１がダウンライトとして使用される場合には、図中下方に向くトップグローブ６Ｘ１の頂端面には継ぎ目（接合部）が無いので、点灯前と後で分割線が目立つのを共に低減することができ、さらに、継ぎ目が被照明面に投影されるのを防止することができる。

図７および図８は、他の実施形態に係る電球形蛍光ランプを示し、図７は電球形蛍光ランプ全体の一部断面正面図、図８は螺旋形発光管とグローブの寸法関係を示す一部断面正面図である。

この電球形蛍光ランプ２０は、螺旋形状発光管２１、グローブ２２、カバー２３、ホルダ２４、点灯装置２５および口金２６を具備している。

電球形蛍光ランプを白熱電球と同一形状にするとともに、グローブの口金近傍まで発光させるためには、グローブの口金側の開口端部の最小外径を３５ｍｍ以下にするとともに、発光管をグローブ開口端部付近に配設する必要がある。しかし、二重螺旋状に形成された発光管は、グローブの開口内径よりも小さい螺旋径でガラスを屈曲形成する必要があり、管外径３〜８ｍｍのバルブでは、螺旋径が小さいために螺旋の巻き長さが短くなってしまう。

螺旋の巻き長さが短くなると、バルブ長も短くなり、ひいては放電路長も短くなるため、発光効率が低下する傾向にある。また、螺旋径が小さいと、屈曲部の曲率が小さくなるため、バルブの加工が難しく、強度を確保しにくくなる。このため、白熱電球と同一のサイズで、グローブを口金付近まで発光させるためには、螺旋形状の発光管は不適当である。本実施形態はこのような不都合を解消するものである。

図８に示すように、発光管２１の螺旋外径がＤ１であり、螺旋形バルブ２１ａ、その内面に形成された蛍光体層（図示しない。）、バルブ２１ａの両端内部に封装された一対の電極（図示せず）およびバルブ２１ａの内部に封入された放電媒体を含んでいる。

発光管２１は、２重螺旋形状発光管により構成されている。この２重螺旋形状発光管２１は、１つの螺旋部２１ｂおよび２つの直管部２１ｃ，２１ｃを備えている。螺旋部２１ｂは、１本のガラス管からなる直管状部材を、その長手方向で略二等分して屈曲し、二等分した直管状部材の略中央を頂部として同一方向に巻回して形成されている。直管部２１ｃ，２１ｃは、螺旋部２１ｂの両端に連続する短い直管部分からなる。したがって、上記直管状部材の両端部が直管部２１ｃ，２１ｃを形成し、中間部が螺旋部１１を形成している。なお、発光管２１の直管部２１ｃ，２１ｃは、図１の図示されない螺旋軸とほぼ平行に上方へ延在している。また、発光管２１の図７の最下端に位置する頂部２１ｄは、最冷部を形成するための凸部を形成している。

また、発光管２１は、透明な無鉛ガラス製のバルブ２１ａを管外径寸法が７〜１０ｍｍ、旋回軸方向の全長が６０〜９０ｍｍに構成されている。バルブ２１ａの内面には例えば３波長の蛍光体層が形成され、かつ適宜の放電媒体が封入されている。そして、バルブ２１ａの内部に形成されている放電路の両端内部には一対の電極が封装されている。放電媒体としては、例えば水銀および希ガスを用いることができる。放電路長は、例えば５００〜１０００ｍｍに形成される。ここで、放電路長は、一方の電極から、螺旋形状発光管１の管の中心を通って他方の電極に至るまでの距離である。

さらに、発光管２１は、その一方の端部において、バルブ２１ａ内部と連通して先端部が封着された長い細管２７を備えている。長い細管２７は、発光管２１を構成するガラスと同様の透明な無鉛ガラスで構成されている。この細管２７内の先端部内には水銀蒸気供給体としての主アマルガム２８を配置するようにしてもよい。そして、図１に示すように主アマルガム２８を配置した長い細管２７の先端部を後述する口金２６の内部に位置させることにより、主アマルガム２８を相対的に低温状態に保持することができる。

図８に示すようにグローブ２２は、直径がＤ２の開口部２２ａを備えていて、内部に発光管２１の全体またはその少なくとも主要部を収納している。開口部２２ａの直径Ｄ２は数式Ｄ１≧Ｄ２を満足する値に形成されている。そして、発光管２１は、その螺旋部２１ｂに形成される螺旋状の溝ｇを、いわばねじ溝のように利用して、グローブ２２の開口部２２ａを通過させることにより、グローブ２の内部へ収納されるように構成されている。

図７に示す実施形態において、グローブ２２は、開口部２２ａから内部へ向かって拡開していて、図８に示すように開口部２２ａから、内部の軸方向で隣り合う発光管２１の螺旋環状部同士間の螺旋ピッチｐ１に等しい距離離間した位置における直径Ｄ３が数式Ｄ２＜Ｄ３を満足するように形成されている。さらに、発光管２１の一対の電極を封装した一対の電極封止端部、すなわち、一対の直管部２１ｃ，２１ｃの根元部における螺旋外径Ｄ１ａは、開口部２２ａの直径Ｄ２よりも小（Ｄ１ａ＜Ｄ２）であり、２個一対の直管部２１ｃ，２１ｃの軸方向長さＬが螺旋ピッチｐ１よりも小（Ｌ＜ｐ１）に形成されている。また、グローブ２２の開口部２２ａの円弧状縮径部曲率Ｒは、発光管２１のバルブ２１ａの外径ｒよりも大（Ｒ＞ｒ）に形成されている。さらに、螺旋溝ｇの外径ｇｒがグローブ２２の開口部２２ａの内径Ｄ２よりも小（ｇｒ＜Ｄ２）に形成されている。

また、グローブ２２は、少なくともその一部が透光性であり、内部に収納する螺旋形状発光管１からの発光が透光性部分を透過して外部へ導出されるように機能する。さらに、グローブ２２は、その透光性部分が透明性および拡散性のいずれであってもよい。

図７に示す実施形態において、グローブ２２は、無鉛ガラスからなるとともに、その内面にシリカなどの金属酸化物微粒子の被膜が例えば静電塗装により付着されて光拡散膜を形成している。

カバー２３は、グローブ２２と協働して発光管２１の外囲器として機能する。また、カバー２３は、その内部に後述する点灯装置２５を収納するとともに、口金２６を支持し、かつホルダ２４を介してグローブ２２を支持している。

図７に示すように、カバー２３は、伏せた杯状の外形を有し、その上部の高台状の筒状部２３ａに口金２６を装着し、主として杯状の本体部２３ｂの内部に点灯装置２５を収納し、下部の開口端がホルダ２４により閉鎖されている。ホルダ２４は、発光管２１を支持する手段であり、カバー２３に装着されている。

図７に示すようにホルダ２４は、発光管２１を支持するための構造として、円形の皿状をなしているとともに、皿の底の部分に離間した２つの貫通孔２３ｃと皿の内面側において貫通孔２３ｄを取り巻き、かつ貫通孔２３ｃより内径が大きい囲壁２３ｅとを一体成形により備えている。そして、発光管２１の一対の直管部２１ｃ，２１ｃを図１の下方から貫通孔２３ｃに挿入し、ホルダ２４の上面から突出した直管部２１ｃ，２１ｃと囲壁２３ｅの間にシリコーン接着剤２９ａを充填して両者間を固定している。

また、ホルダ２４は、グローブ２２を支持するための構造として、上記皿状部分の外周に下向きの周溝３０を備えている。そして、グローブ２２の開口部２２ａを周溝３０に嵌合させ、かつシリコーン接着剤２９ｂを周溝３０内に充填してグローブ２２の開口部２２ａを周溝３０内に固定している。

点灯装置２５は、高周波インバータを主体として構成される電子化されたものであり、発光管２１を、その一対の電極間に高周波電圧を印加して点灯させる。点灯装置２５は、配線基板２５ａに実装されている。配線基板２５ａは、ホルダ２４の皿状の部分に支持されている。

口金２６は、点灯装置２５を電源に接続するとともに、図示しないランプソケットを介して電球形蛍光ランプ２０を支持する手段であり、カバー２３に装着されている。図７に示す実施形態において、口金２６は、Ｅ２６形ねじ口金であり、カバー２３の高台状の筒状部２３ａの外周に形成されたねじ溝にねじ込まれることにより、カバー２３に取り付けられている
図８に示すようにグローブ２２と発光管２１の寸法が設定されているので、グローブ２２内に発光管２１を挿入するときは、グローブ２２の開口部２２ａを、発光管２１の螺旋溝ｇに嵌合させ、ねじ込むことにより挿入する。すなわち、まず、グローブ２２の開口部２２ａに、発光管２１の頂端部２１ｄを向け、さらに、その頂端部２１ｄ側の最初の螺旋溝ｇが開口部２２ａとほぼ平行をなすように、グローブ２２と発光管２１の両中心軸を相対的に傾斜させる。

次に、その傾斜状態で、グローブ２２の開口部２２ａ内に、この開口部２２ａの直径Ｄ２よりも小径の発光管２１の頂端部２１ｄを挿入し、頂端部２１ｄ側の最初の螺旋溝ｇ内に、この螺旋溝ｇの直径ｇｒよりも大径（ｇｒ＜Ｄ２）のグローブ２２の開口部２２ａを外嵌する。

この後、発光管２１またはグローブ２２の一方を各中心軸回りに回転させて行くと、グローブ２２の開口部２２ａ内に発光管２１がねじ込まれてグローブ２２内に挿入されて行く。

これにより、グローブ２２の開口部２２ａが発光管２１の一対の電極封止端部である直管部２１ｃ，２１ｃに到達すると、これら一対の直管部２１ｃ，２１ｃの長さＬが発光管２１の螺旋ピッチｐ１よりも短いうえに、開口部２２ａ外面の縮径部の曲率Ｒの方がバルブ２１ａの外径ｒよりも大（Ｒ＞ｒ）であるので、これら直管部２１ｃ，２１ｃをグローブ２２の開口部２２ａ内に、ほぼ垂直状態に転向させて挿入することができる。

すなわち、発光管２１の螺旋部２１ｂの螺旋径Ｄ１の方がグローブ２２の開口部２２ａの直径Ｄ２（開口径）よりも大（Ｄ１＞Ｄ２）であっても、グローブ２２と発光管２１の寸法が上記条件を満たしているので、発光管２１の螺旋溝ｇに、グローブ２２の開口部２２ａを外嵌し、ねじ込むことにより、発光管２１をグローブ２２内に挿入することができる。

図９は本発明の第４の実施形態に係る発光管２１の拡大正面図である。この実施形態は、図７，図８で示す第３の実施形態に係る電球形蛍光ランプ２０の発光管２１において、長い細管２７の基端部と発光管２１の一方の直管部２１ｃ外端とに接合部に、シリコーンゴム等の第１の補強材３１を設けると共に、この直管部２１ｃ，２１ｃとこれら連続する螺旋部２１ｂとの間に、例えば硬度１００以下のシリコーン樹脂等からなる第２の補強材３２を設けた点に特徴があり、これ以外の構成は、図７，図８で示す発光管２１と同様である。

また、所望により長い細管２７の中間部をシリコーン接着剤（図示しない。）により図７で示す配線基板２５ａに固定することができる。長い細管２７は、その基端部より中間部の方が強度が大きいので、上記のように構成することにより、落下衝撃が長い細管２７自体に加わるようになり、細管２７の強度が向上する。同様に長い細管２７の先端部と図７で示す口金２６またはカバー２３の例えば筒状部２３ａとの間をシリコーン接着剤（図示しない。）で接着することもでき、強度向上に効果的である。この実施態様の場合、シリコーン接着材３１は、熱伝導率が高いので、図７に示すように細管２７の先端部に主アマルガム２８を配置している場合、主アマルガム２８の温度を所望の低い値に保持しやすくなる。

ところで、２重螺旋形発光管２１の場合、そのガラス成形の際に直管部２１ｃ，２１ｃの肉厚が少し薄くなることがある。成形前のガラス管の肉厚は、０．８〜１．２ｍｍ程度であるが、螺旋部２１ｂの成形時に直管部２１ｃ，２１ｃが引き伸ばされて例えば０．６ｍｍ程度になり、さらに封止部を曲げる際に薄くなって０．３〜０．５ｍｍ程度になりやすい。この場合肉厚が０．４ｍｍ以下になると、強度が低下する。

そこで、上述のように第２の補強材３２を充填することにより、直管部２１ｃ，２１ｃの強度が補強される。また、同時に第２の補強材３２は、落下衝撃の衝撃吸収作用を奏するので、直管部２１ｃ，２１ｃの強度が格段に向上する。なお、第２の補強材３２は、図７，図８で示すようにグローブ２２の開口部２２ａが螺旋状の隙間ｇを通過させてグローブ２２を装着する場合、グローブ２２の開口部２２ａに当接しない位置に配設する必要がある。

本発明の第１の実施形態に係る電球形蛍光ランプの一部を縦断面で示す正面図。 図１のＩＩ部拡大正面図。 図２で示す実施形態の第１の変形例を示すＩＩ部拡大正面図。 図２で示す実施形態の第２の変形例を示すＩＩ部拡大正面図。 図２で示す実施形態の第３の変形例を示すＩＩ部拡大正面図。 本発明の第２の実施形態に係る照明装置の正面図。 本発明の第３の実施形態に係る電球形蛍光ランプの一部を縦断面で示す正面図。 図７で示すグローブと発光管との寸法関係を示す正面図。 本発明の第４の実施形態に係る発光管の正面図。

符号の説明

１，２０…電球形蛍光ランプ、２，２６…口金、３，２３…カバー、３ａ…カバー本体、３ｂ…カバーの開口取付端部、３ｃ…カバーの凸状段部、４，２１…発光管、４ａ，４ｂ…一対の電極封止端部、４ｈ…折返し部、４ｅ，２１ｂ…発光管の螺旋形部、４ｆ…発光管の直状部、４ｇ，２１ａ…ガラスバルブ、４ｋ…発光管の最大外径部、４ｍ…蛍光体膜、４ｎ…細管、４ｎｂ…細管の外端部、４ｐ，２８…主アマルガム、４ｑ…保護壁、５…ホルダ、５ａ…ホルダの基板部、５ｃ…ホルダの筒状支持部、５ｄ，５ｅ…ホルダの取付孔、５ｆ…ホルダのカバー用係合部、５ｇ…下突部、５ｈ…上突部、５ｉ…スリット、６，２２…グローブ、６ａ…グローブの球状部、６ａ１…グローブの頂端部、６ａ２…グローブの連通孔、６ｂ…グローブの縮径部、６ｂ１…アンダグローブの縮径開口端、６ｂ２…アンダグローブの係合段部、６Ｘ１…トップグローブ、６Ｘ２…アンダグローブ、７，２５…点灯装置、７ａ…点灯装置の縦基板、７ｂ…点灯装置の電子部品、１１…照明装置、１２…照明器具本体、２１ｃ，２１ｃ…直管部、Ｄ１…発光管の螺旋部外径、Ｄ１ａ…発光管の一対の電極封止端部における螺旋外径、Ｄ２…グローブの開口部の直径（開口径）、Ｄ３…グローブの開口部から発光管の螺旋ピッチ相当分離間した部位におけるグローブの外径。

Claims (4)

1. カバー本体の一端に口金を備え他端に取付端部を有するカバーと；
   カバーの取付端部に取り付けられる開口端部を有し、この開口端部に対し軸方向反対側の頂端部に連通孔が形成されたグローブと；
   一対の電極が封装された屈曲形バルブおよびこの屈曲形バルブの頂端部にてその内部に連通しかつグローブの連通孔に挿通されて外方に突出するように設けられた細管を有し、グローブ内に収容されるようにカバー側に保持された発光管と；
   カバー内に少なくとも一部が収容される点灯装置と；
   を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
2. グローブは、頂端部から外方へ突出する細管の周囲を覆って保護する保護壁が設けられていることを特徴とする請求項１記載の電球形蛍光ランプ。
3. グローブの連通孔と細管の間隙には透光性樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１または２記載の電球形蛍光ランプ。
4. 請求項１ないし３のいずれか一記載の電球形蛍光ランプと；
   この電球形蛍光ランプの口金が取り付けられるソケットを有する器具本体と；
   を具備していることを特徴する照明装置。

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