JP2010086920A - 蛍光ランプ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で、冷却効率が高く、発光効率や点灯時の明るさの立ち上がりの良い、生産性の高い蛍光ランプを提供することを目的とする。
【解決手段】蛍光ランプ１は、発光管２と、発光管２に接続され、発光管２に水銀蒸気を供給するアマルガム４を格納する細管３とが、カバー５及びグローブ７に内蔵されている。そして、カバー５には放熱用の穴が細管３の端部近傍に形成されており、カバー５の穴と細管３の端部との間に放熱部材１１が配置されている。この放熱部材１１はカバー５の穴を塞ぐように配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、蛍光ランプに関する。

近年、蛍光ランプの小型化が進み、発光効率の低い白熱電球に代わって発光効率の良い電球型蛍光ランプが普及してきている。従来の電球型蛍光ランプ構造では、フィラメントの発熱で細管内に収納されているアマルガムの温度が上昇し、発光管内の水銀蒸気圧が高くなるので、発光効率や点灯時の明るさの立ち上がりが悪くなる。このため、図６に示すように、アマルガム４が収納されている細管３を長くし、樹脂製のカバー５内の比較的温度の低い口金８に配置して放熱させ、アマルガム４の温度が上昇し過ぎないようにしている。

そのために細いガラス管である細管を長くし、しかも曲げる必要があるため、細管成型時に不良が発生しやすかった。

また、組み立て時にも細管を電子安定器の穴に通す際、細管が折れてしまう等、不良を発生しやすい構造であった。

上記のような問題を解決する既存の技術として、特許文献１〜３に開示されているものが挙げられる。

特許文献１に開示されている蛍光ランプは、放熱のためのヒートパイプを備える。

特許文献２に開示された蛍光ランプは、熱が蛍光ランプの内部に籠もるのを防止するため、カバーに冷却用の穴を備える。

特許文献３に開示された蛍光ランプは、細管と口金とが熱伝導部材を介して接続している。

特開２０００−１１９５７号公報 特開２００６−２６９０９３号公報 特開平１１−８６７８７号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている蛍光ランプではヒートパイプなどの構成が複雑であった。

また、特許文献２の蛍光ランプでは冷却用の穴が設けられているが、この穴から異物が入ってしまうなどの問題点があった。また、単に穴が空いているだけで、自然通気による放熱に過ぎないので、放熱効率が低かった。

また、特許文献３の蛍光ランプでは、熱伝導部材の構成が複雑で、かつ、口金に熱が伝わるまでに時間が掛かるため、放熱効率が低かった。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で冷却効率が高く、発光効率や点灯時の明るさの立ち上がりの良い、生産性の高い蛍光ランプを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る蛍光ランプは、
発光管と、
前記発光管に接続され、前記発光管に水銀蒸気を供給するアマルガムを格納する細管と、
放熱用の穴が前記細管の端部近傍に形成され、前記細管をカバーするカバーと、
前記カバーの穴と前記細管の端部との間に配置され、前記穴を塞ぐ放熱部材と、
を備えている。

本発明によれば、カバーに設けた穴とアマルガムを収納する細管端部との間に放熱部材を配置することによって、アマルガムの温度上昇を効率的に抑えることができるため、発光効率の高い蛍光ランプを提供できる。また、細管を長くする必要がないので、生産性の高い蛍光ランプを提供できる。

以下、この発明の実施の形態に係る蛍光ランプについて図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付す。

本実施の形態に係る蛍光ランプ１は、図１の外観図に示すように、グローブ７と、カバー５と、口金８と、を備える。

カバー５に放熱用の穴１０が形成されている。この穴１０には、放熱部材１１が設置されている。このグローブ７とカバー５の内部には、図２に示すように、発光管２と、細管３と、アマルガム４と、電子安定器６と、放熱部材１１が内包されている。カバー５には口金８が固定されている。

発光管２は、１本の螺旋状の管であり、両端には、電極が取り付けられている。各電極は、電子安定器６に接続されている。発光管２の内面には、蛍光体が塗布され、内部には水銀蒸気が封入されている。発光管２の両端部には、不図示のフィラメントが設置されており、このフィラメントに電子安定器６を介して電圧が印加される。これにより発光管２内の水銀蒸気（水銀イオン）が電子を放出し、この際に放出するエネルギーが紫外線として照射される。この紫外線が蛍光体によって可視光線に変換される。

電子安定器６は、電流をその蛍光ランプ１にあった値にする役割と、蛍光ランプ１が点灯する際に、始動電圧を与え、電極にその蛍光ランプ１に適した予熱電圧を供給する役割を持つ。電子安定器６には細管を通す穴がある。

発光管２の一方の端部には、細管３の一端が接続している。細管３の他方は、発光管２から突出し、電子安定器６に設けられている穴を通過してカバー５に近接している。細管３は発光管２よりも細い管であり、ガラス等から構成されている。細管３の内部は中空であり、この中空部分にアマルガム４が収納されている。

細管３内部に収納されたアマルガム４は、発光管２内部に水銀イオンを放出する。アマルガム４は、液相と固相が共存する温度領域であれば、水銀蒸気圧がほぼ一定に保たれるという特性を有し、このアマルガム４の特性により、発光管２内部の水銀蒸気圧を一定に保っている。アマルガム４として、水銀と銀錫との合金、或いは水銀とビスマス等との合金等が好適に利用できる。

グローブ７は、ガラス等の素材から構成されている内部が空洞の略球状体で、一部が開口し、この開口部はカバー５と接続している。グローブ７は、発光管２を保護するとともに、発光管２からの発光を均一化する機能を有する。

カバー５は細管３や電子安定器６などを覆っている。カバー５は熱により変形しないよう、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタラート）等の耐熱性の高い樹脂から構成されている。口金８は、カバー５に固定されている。口金８の外周には、１本の溝が螺旋状に形成されており、ソケットと着脱自在に接続する。口金８を介して電流が電子安定器６、発光管２に送られ、発光管２が発光する。

カバー５には、図１に示すように放熱用の穴１０が形成されている。直線状の細管３が発光管２から突出して配置されると、細管３の端部はカバー５に近接する。したがって、カバー５の細管３端部近傍に穴１０が形成されている。更に、放熱効率を高めるためには、放熱用の穴１０が、細管３の先端部とカバー５が最も近接する箇所に位置するとよい。細管３から穴１０までの距離が短いので、細管３の熱が速やかに放熱される。穴１０は、大きい方が放熱効率は高くなるので、カバー５の耐久性に問題が生じない範囲でできるだけ大きい方が好ましい。更に、穴１０は複数設けてもよい。複数の穴１０を介して、細管３の熱が放熱される。

放熱用の穴１０と細管３端部との間に放熱部材１１が配置されている。発光管２を発光させる際に、フィラメントに電圧を印加するが、その際にフィラメントが発熱する。フィラメントの発熱で、アマルガム４の温度が上昇しすぎると、発光管２内の水銀蒸気圧が上昇しすぎ、発光効率が低下してしまう。しかし、本実施の形態では、アマルガム４が収納される細管３端部と穴１０との間に放熱部材１１が配置されているので、細管３の熱が放熱部材１１に伝熱し、穴１０を介して外部空間に放出される。そのため細管３内のアマルガム４の温度上昇が抑えられ、アマルガム４は適正な温度（液相と固相とが共存し水銀蒸気圧がほぼ一定となる温度）に保たれる。これにより、発光管２内の水銀蒸気圧がほぼ一定に保たれるため、蛍光ランプ１の明るさの立ち上がりが良く、また、発光効率が高い状態に維持される。

更に、放熱部材１１は、図３の拡大図に示すように、カバー５に設けられた穴１０を塞ぐよう配置されている。穴１０が放熱部材１１で塞がれているので、その穴１０を介して埃や虫などの異物がカバー５内部に侵入することもない。また、放熱効果を上げるため、放熱部材１１は細管３に密着していることが好ましい。

放熱部材１１として、カバー５を構成する素材の汎用熱伝導率よりも熱伝導率が高い素材が用いられている。例えば、セラミックス、もしくは、金属や炭素の粉体や繊維またはケナフの繊維などを含有する放熱性の高い樹脂などが好適に用いられる。これらは、充填材として、穴１０に充填されていてもよい。

また、放熱部材１１として、放熱板１１ａが設置されていてもよい。放熱板１１ａの素材として、カバー５を構成する素材の汎用熱伝導率よりも熱伝導率が高い金属、例えば、金、銀、銅、アルミニウムなどが用いられる。図４に示すように、放熱板１１ａは、放熱性が高くなるように、細管３に密着しているとよい。また、放熱板１１ａは、外部空間と接する表面積が大きくなるような形態で配置されていることが好ましい。

更に、放熱板１１ａは複数配置されていてもよい。細管３の熱が複数の放熱板１１ａに伝わって外部に放熱される。一例として、図５のように、穴１０と同寸法の筒体１２の中に、複数の放熱板１１ａを平行に並べて配置することができる。この場合、筒体１２は断熱性素材から構成されることが好ましい。放熱板１１ａに伝わった熱がカバー５内に放熱されることなく、外部に放出されるからである。

本実施の形態に係る蛍光ランプ１の製造時には、図６に示した従来の蛍光ランプのように、口金８に接続するために細管３を長くする必要がなく、また曲げる必要もないため、細管３成型時にも不良が発生しにくい。また、屈曲のない直線状の細管３を用いるため、蛍光ランプ１の組み立て時に、細管３を電子安定器６の穴に容易に通すことができ、細管３が折れることもない。

本実施の形態に係る蛍光ランプ１使用時には、上述したように、細管３の熱は放熱部材１１を介し、外部空間へ効率的に放出される。これにより、細管３内に収納されているアマルガム４は適正な温度に保たれるので、発光管２内の水銀蒸気圧が適正に保たれる。そのためランプの明るさの立ち上がりが良く、また、発光効率が高い状態に維持される。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。

例えば、発光管２は、図２に示す螺旋状の他、Ｕ字型等であってもよい。

また、グローブ７は無くてもよく、すなわちグローブレスのものでもよい。

また、Ｅ型口金の蛍光ランプに限らず、例えばＧＸ５３口金の蛍光ランプにも適用可能である。

本発明の実施の形態に係る蛍光ランプの外観図である。 本発明の実施の形態に係る蛍光ランプの概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る蛍光ランプの部分拡大図である。 本発明の実施の形態に係る蛍光ランプに放熱板を適用した部分拡大図である。 本発明の実施の形態に係る蛍光ランプに放熱板を複数枚適用した部分拡大図である。 従来の蛍光ランプの概略構成図である。

符号の説明

１ 蛍光ランプ
２ 発光管
３ 細管
４ アマルガム
５ カバー
６ 電子安定器
７ グローブ
８ 口金
１０ 穴
１１ 放熱部材
１１ａ 放熱板
１２ 筒体

Claims (5)

1. 発光管と、
   前記発光管に接続され、前記発光管に水銀蒸気を供給するアマルガムを格納する細管と、
   放熱用の穴が前記細管の端部近傍に形成され、前記細管をカバーするカバーと、
   前記カバーの穴と前記細管の端部との間に配置され、前記穴を塞ぐ放熱部材と、
   を備えていることを特徴とする蛍光ランプ。
2. 前記放熱部材は、前記穴を充填していることを特徴とする請求項１に記載の蛍光ランプ。
3. 前記放熱部材が板状である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の蛍光ランプ。
4. 前記放熱部材は、熱伝導率が前記カバーを構成する素材の汎用熱伝導率より高い、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の蛍光ランプ。
5. 前記放熱部材は金属から構成される、ことを特徴とする請求項４に記載の蛍光ランプ。

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