JP2009206027A - 電球形蛍光ランプ及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ランプ点灯時において、発光管の形状のイメージが投影されるのを抑制し、外観が低下することを防止できる電球形蛍光ランプ及び照明装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、カバー３内に収容される点灯装置７及び発光管支持ホルダ５と、発光管支持ホルダ５に支持され、一対の電極４ｇ、４ｈを有するとともに発光管支持ホルダ５側よりも、その頂端部側に径大な膨出部を少なくとも一部に有するバルブ４ｅを備える発光管４と、発光管４が収容され、前記バルブ４ｅの膨出部よりも縮径した縮径部６ｂが形成され、かつ前記バルブの最大径の膨出部よりも径大な大径部を含んで少なくとも２部分以上に分割され、その分割接合面６−１２が溶着されているとともに、肉厚が０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであって、可視光域の全光線透過率が８５％以上で直線透過率が１０％以下の熱可塑性の樹脂グローブとを備える電球形蛍光ランプである。
【選択図】図１

Description

本発明は、電球形蛍光ランプ及びこの電球形蛍光ランプを備える照明装置に関する。

従来、この種の電球形蛍光ランプは、ＪＩＳに定義されている一般照明用電球に近い寸
法に小形化されており、一般照明用電球に近似した外観を有している。 近年では、グローブを透明又は光拡散性を有するガラスや合成樹脂により形成し、このグローブ内の狭隘な空間内に配設される屈曲バルブを螺旋形に形成して放電路長の増大を図ったものが提案されている（特許文献１参照）。そして、この特許文献１に示されたものは、一般照明用電球に近似した外観を保ち、バルブの最大径部をグローブ内に収容するため、グローブを２分割し、これらを接合する構成となっている。
特開２００８−１０４０４号公報

しかしながら、このような従来の電球形蛍光ランプでは、ランプが高輝度化してきたこと、グローブ内の狭隘な空間内にバルブを収納するためバルブ外面がグローブの内面に接近する傾向にあること等から、ランプ点灯時において、グローブにバルブイメージ、すなわち、発光管の形状のイメージが投影されて外観を損なうという課題がある。また、グローブの分割した線状の接合部が目立ち、これによっても外観を低下させてしまうという課題を抱えていた。

本発明は、上記課題を解決すべくなされたもので、ランプ点灯時において、グローブに発光管の形状のイメージが投影されるのを抑制し、グローブの接合部が目立ちにくく、外観が低下することを防止できる電球形蛍光ランプ及び照明装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の電球形蛍光ランプは、一端側に口金が配設され、他端側に取付端部を有するカバーと；カバー内に収容される点灯装置及び発光管支持ホルダと；発光管支持ホルダに支持され、一対の電極を有するとともに発光管支持ホルダ側よりも、その頂端部側に径大な膨出部を少なくとも一部に有するバルブを備える発光管と；発光管が収容され、カバーの取付端部に取付けられる開口端部側に前記バルブの膨出部よりも縮径した縮径部が形成され、かつ前記バルブの最大径の膨出部よりも径大な大径部を含んで少なくとも２部分以上に分割され、その分割接合面が溶着されているとともに、肉厚が０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであって、可視光域の全光線透過率が８５％以上で直線透過率が１０％以下の熱可塑性の樹脂グローブと；を具備していることを特徴とする。

請求項２記載の電球形蛍光ランプは、前記樹脂グローブの分割接合面は、超音波溶着されていることを特徴とする。

請求項３記載の照明装置は、請求項1又は請求項２記載の電球形蛍光ランプと；電球形蛍光ランプが取付けられる器具本体と；を具備し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によれば、発光効率の向上を図ることができ、また、ランプ点灯時において、グローブに発光管の形状のイメージが投影されるのを抑制し、グローブの接合部を目立ちにくく、外観が低下することを防止できる。

請求項２記載の電球形蛍光ランプによれば、樹脂グローブの分割接合面は、超音波溶着により接合するので、接着剤等の加工材料を必要とせず、簡単、迅速、強固、かつ均質に接合することができる。

請求項３記載の照明装置によれば、請求項１又は請求項２記載の電球形蛍光ランプを備えているので、これら電球形蛍光ランプの効果を奏する照明装置を提供することがきる。

以下、本発明の電球形蛍光ランプの実施形態を図１乃至図６を参照して説明する。図１は、電球形蛍光ランプの一部を縦断面で示す正面図、図２は、樹脂グローブの分割接合面の溶着状態を示す説明図、図３は、樹脂グローブの分割態様を示す説明図、図４は、図３の分割接合面を示す説明図、図５は、樹脂グローブの全光線透過率を示すグラフ、図６は、樹脂グローブの直線透過率を示すグラフである。

図１に示すように電球形蛍光ランプ１は、その管軸方向の一端に口金２を設けたカバー３、このカバー３の他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に取付けられた発光管支持ホルダ５、発光管４を覆うとともに下端側でホルダ５の周囲を覆ってカバー３に取付けられた樹脂グローブ６、口金２及びカバー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タイプの白熱電球等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形等で、ねじ山が形成された筒状部２ａを備え、この筒状部２ａは、その上端側をカバー３の一端部に被せて接着剤又はかしめ等により固定されている。

カバー３は、ＰＢＴ等の耐熱性合成樹脂により形成され、下方に向けて漸次縮径する逆円錐台状部を有し、このカバー３の一端側には口金２の筒状部２ａが取付けられ、カバー３の他端側には、取付端部３ａが形成されている。

発光管支持ホルダ５は、ＰＢＴ等の耐熱性合成樹脂により概略円筒状に形成されており、上端に基板面５ａを有し、下端をカバー３に接着剤等により固着されている。そして、ホルダ５は、基板面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５ｂ、５ｃと、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５ｄを突設している。
樹脂グローブ６は、例えば、有機顔料を含んで乳白色を呈し、ポリカーボネート等の熱可塑性の合成樹脂により、白熱電球等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。そして、樹脂グローブ６は、ほぼ球状に形成された球状部６ａと、この球状部６ａの下方部に球状部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を一体的に形成している。球状部６ａは樹脂グローブ６の最大径をなす最大径部６ｃを有する。縮径部６ｂは、樹脂グローブ６の一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の取付端部３ａ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等の接着剤により接着固定されている。

そして、樹脂グローブ６は、発光管４及び電球形蛍光ランプ１の管軸と直交する方向、すなわち、横方向に２分割されている。つまり、発光管４の最大外径部を横方向の分割線Ｐ−Ｐで上下に２分割して、頂端部側である球状部６ａ側のトップグローブ６−１と、縮径部６ｂ側のアンダグローブ６−２とを形成している。

この樹脂グローブ６が、例えば、非分割で一体に形成されている場合には、発光管４の最大外径部の外径の方が樹脂グローブ６の縮径開口端部６ｄよりも大きいので、この開口端部６ｄから樹脂グローブ６内に発光管４を挿入できない。しかし、この樹脂グローブ６は、その分割線Ｐ−Ｐにより、トップグローブ６−１とアンダグローブ６−２とに上下に２分割されているので、発光管４を発光管支持ホルダ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６―２とトップグローブ６−１によりそれぞれ被せ、これら両グローブ６−１、６−２の開口端同士の分割接合面６−１２を超音波溶着により固着して一体に構成することができる。

すなわち、樹脂グローブ６において、分割線Ｐ−Ｐは、発光管４の最大径の膨出部、すなわち、発光管４の最大外径部よりも径大な大径部、例えば、最大径部６ｃを含んでいるので、この分割線Ｐ−Ｐに沿って分割することにより、アンダグローブ６―２とトップグローブ６−１により発光管４の全体を被覆することが可能となる。

ここで、図２を参照して上記アンダグローブ６―２とトップグローブ６−１の分割接合面６−１２の超音波溶着について説明する。図２は、分割接合面６−１２を示す拡大図である。トップグローブ６−１の分割接合面６−１２ａには、環状に突出部Pが形成されている。一方、アンダグローブ６―２の分割接合面６−１２ｂには、環状に凹部Cが形成されている。まず、溶着に際しては、前記突出部Pと凹部Cとを突合せ、位置決めする。その後、超音波の縦方向の振動を加えると突出部Pが摩擦熱により瞬間的に溶解されて分割接合面６−１２ａ、６−１２ｂ同士が接着される。なお、分割接合面６−１２の溶着は、振動溶着等、他の溶着方法で行ってもよい。これら溶着の場合、相互の分割接合面の位置決め、接合強度の維持等のため、分割接合面６−１２には所定の幅、すなわち、樹脂グローブ６は所定の肉厚を必要とする。

次に、図１に示す発光管４は、その頂端部側に形成された膨出部としての螺旋形部４ｃと、発光管支持ホルダ５側に形成された直状部４ｄとを有し、これらを一体に連結している。螺旋形部４ｃは、外径が例えば、１０ｍｍの直状円管状のガラスバルブ４ｅ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４ｆ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形成される。ガラスバルブ４ｅは、内面に希土類等の蛍光体膜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４ｇ、４ｈをそれぞれ封装して電極封止端部４ａ，４ｂを形成している。

膨出部としての螺旋形部４ｃは、樹脂グローブ６の最大径部６ｃを有する頂端６ｄ側の球状部６ａ内に収容され、その螺旋径を、樹脂グローブ６の球状部６ａの内面形状に対応させている。そして、頂端の折返し部４ｆから最大径部６ｃに向けて漸次拡径して、樹脂グローブ６の最大径部６ｃで螺旋径を最大とし、樹脂グローブ６の球状部６ａ下半部の縮径に対応して螺旋径を漸次縮径して直状部４ｄに一体に連続形成している。直状部４ｄは、一対の電極封止端部４ａ，４ｂをほぼ平行に並設して発光管支持ホルダ５の支持凹部５ｂ、５ｃ内に挿入されている。

点灯装置７は、点灯回路パターンを形成した縦基板を発光管支持ホルダ５内面に嵌入して固定している。縦基板の実装面には、電解コンデンサやトランジスタ等の点灯回路部品が実装されている。

次に、図３及び図４を参照して樹脂グローブ６の分割の態様について説明する。図３は、電球形蛍光ランプ１の一部を縦断面で示している。

（分割態様１）図３に示すＡ−Ａ線を分割線とするものであり、上記実施形態と同様な分割態様である。電球形蛍光ランプ１の管軸と直交する方向、すなわち、横方向に２分割するものである。図４（ａ）に分割接合面６−１２を示しており、この径寸法Ｄ1は、発光管４の最大径の膨出部よりも大径である。

（分割態様２）図３に示すＢ−Ｂ線を分割線とするものであり、電球形蛍光ランプ１の管軸方向、すなわち、縦方向に２分割するものである。図４（ｂ）に分割接合面６−１２を示しており、この径寸法Ｄ2は、発光管４の最大径の膨出部よりも大径である。

以上のような分割態様によれば、樹脂グローブ６により発光管４の全体を被覆することが可能となる。なお、分割態様は、上述の態様に限定されるものではない。要は、樹脂グローブ６を分割することにより、膨出部を有する発光管４の全体を被覆することが可能であればよい。

ところで、このように構成された電球形蛍光ランプ１において、ランプを点灯した場合に発光管４の形状のイメージが樹脂グローブ６を介して視認され、また、樹脂グローブ６の分割線Ｐ−Ｐが目立ち、外観を損なうという問題が生じていた。そこで、これらを解決するため研究、実験を試みた。

樹脂グローブ６の直線透過率が高いと発光管４の形状のイメージが見えやすいので、直線透過率を低くする必要がある。一方、全光線透過率を低くすれば、直線透過率も低下する傾向となるが、発光管４の発光効率を低下させてしまうこととなる。したがって、全光線透過率を下げずに、直線透過率を低くする必要がある。換言すれば、直線透過率を低くする分、拡散透過率を上げる必要がある。

以上を考慮し最適値を探求した一実施例について以下に説明する。本実施例では、樹脂グローブ６の肉厚を１．５ｍｍに設定した。樹脂グローブ６の全光線透過率と直線透過率とを測定した結果、図５及び図６に示す結果となった。図５は、波長（横軸）と全光線透過率（縦軸）との関係の実測値を示し、図６は、波長（横軸）と直線透過率（縦軸）との関係の実測値を示している。これらをまとめると、表１に示すように、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍにおける全光線透過率と直線透過率の測定値が得られる。そして、この測定値に基づくと、全光線透過率は、可視光域（４５０ｎｍ〜８００ｎｍ）の平均値で８７％、直線透過率は、可視光域（４５０ｎｍ〜８００ｎｍ）の平均値で４．６％の結果である。

以上の本実施例の樹脂グローブ６を用いた場合には、全光線透過率を所定値に維持することにより、発光効率を維持でき、直線透過率を低くすることにより、拡散光の作用と相俟って発光管４の形状のイメージが投影されるのを抑制でき、樹脂グローブ６の接合部が目立ちにくくなるとの知見を得た。

次に、上記効果を達成するための最適値範囲について考察した。その結果、樹脂グローブ６の肉厚は０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ、可視光域の全光線透過率は８５％以上、直線透過率は１０％以下との結論に至った。すなわち、上述したように樹脂グローブ６の分割接合面６−１２の溶着には所定の肉厚を必要とする。樹脂グローブ６の肉厚が０．５ｍｍ未満であると、その溶着強度の維持等の観点から所定の肉厚に満たないものとなってしまい、加えて、直線透過率の上昇を来たしてしまう結果となる。また、１．５ｍｍを超えると、全光線透過率に影響し、発光効率の低下を招来する。したがって、上記肉厚の範囲が好適であり、上記樹脂グローブ６の肉厚、全光線透過率及び直線透過率の範囲は、溶着に必要な肉厚、また、その肉厚が全光線透過率及び直線透過率に影響を与えるという現象に鑑み、これらを有機的に結合して所期の効果を達成し得るものということができる。

以上のように本実施形態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、また、発光管４の螺旋形部４ｃは、樹脂グローブ６の最大径部６ｃを含む比較的大容量の球状部６ａ内に収容されているので、バルブ径と螺旋径を共に大径化することができる。このために、螺旋形部４ｃの放電路長を伸ばすことが可能で、螺旋形部４ｃにおける光束の増大と発光効率の向上を図ることができる。また、樹脂グローブ６を肉厚、全光線透過率及び直線透過率において、最適値範囲に構成することにより、発光管４の形状のイメージが投影されるのを抑制でき、樹脂グローブ６の分割接合部が目立ちにくく、外観が低下するのを防止することができる。さらに、発光管４の直状部４ｄは、螺旋形部４ｃに比較し、暗くなりがちであるが、樹脂グローブ６の拡散透過率の上昇により、拡散光が作用することから改善が可能となる。さらにまた、樹脂グローブ６の分割接合面６−１２は、超音波溶着により接合するので、接着剤等の特別な加工材料を必要とせず、簡単、迅速、強固、かつ均質に接合することができ、分割接合部自体を目立たなくすることができる。

次に、本発明の照明装置の実施形態について図７を参照して説明する。図７は、照明装置の概略の構成図である。この照明装置１０は、例えば、ダウンライトであり、器具本体１１を有し、器具本体１１内にはソケット１２及び反射体１３が取付けられている。ソケット１２には上述の電球形蛍光ランプ１の口金２がねじ込みにより装着されている。

本実施形態によれば、発光効率を維持でき、電球形蛍光ランプ１の発光管４の形状のイメージが投影されるのを抑制でき、樹脂グローブ６の接合部が目立ちにくく、外観が低下するのを防ぐことができる照明装置１０を提供することができる。

本発明の電球形蛍光ランプの一部を縦断面で示す正面図である。 樹脂グローブの分割接合面の溶着状態を示す説明図である。 樹脂グローブの分割態様を示す説明図である。 図３の分割接合面を示す説明図である。 樹脂グローブの全光線透過率を示すグラフである。 樹脂グローブの直線透過率を示すグラフである。 本発明の照明装置を示す概略の構成図である。

符号の説明

１・・・電球形蛍光ランプ、２・・・口金、３・・・カバー、３ａ・・・取付端部、４・・・発光管、４ｅ・・・バルブ、４ｇ、４ｈ・・・電極、５・・・発光管支持ホルダ、６・・・樹脂グローブ、６ｄ・・・縮径部、６−１２・・・分割接合面、７・・・点灯装置、１０・・・照明装置

Claims (3)

1. 一端側に口金が配設され、他端側に取付端部を有するカバーと；
   カバー内に収容される点灯装置及び発光管支持ホルダと；
   発光管支持ホルダに支持され、一対の電極を有するとともに発光管支持ホルダ側よりも、その頂端部側に径大な膨出部を少なくとも一部に有するバルブを備える発光管と；
   発光管が収容され、カバーの取付端部に取付けられる開口端部側に前記バルブの膨出部よりも縮径した縮径部が形成され、かつ前記バルブの最大径の膨出部よりも径大な大径部を含んで少なくとも２部分以上に分割され、その分割接合面が溶着されているとともに、肉厚が０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであって、可視光域の全光線透過率が８５％以上で直線透過率が１０％以下の熱可塑性の樹脂グローブと；
   を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
2. 前記樹脂グローブの分割接合面は、超音波溶着さ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. 請求項1又は請求項２記載の電球形蛍光ランプと；
   電球形蛍光ランプが取付けられる器具本体と；
   を具備していることを特徴とする照明装置。

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