JP2010225465A - 電球形蛍光ランプおよび照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】発光管とホルダとの十分な固定強度を確保できる電球形蛍光ランプを提供する。
【解決手段】ホルダ15の内側で、一対の支持孔43が並ぶ方向に対して交差する方向の各支持孔43の両側に、各支持孔43に挿入した発光管14の各直管部33との間に接着剤を充填する接着剤充填部を設ける。また、発光管14の直管部33の径方向の断面形状は、一対の直管部33が並ぶ方向が、その方向に対して交差する方向よりも長く形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般照明用電球に置き換えて使用できる電球形蛍光ランプ、およびこの電球形蛍光ランプを用いた照明器具に関する。

従来、電球形蛍光ランプは、発光管、この発光管の一端側を支持するホルダ、一端側に口金を取り付けるとともに他端側にホルダを支持するカバー、このカバー内に収容する点灯装置を備えており、発光管をグローブで覆うグローブタイプと、グローブを用いず発光管が露出する露出タイプとがある。

発光管としては、螺旋形のものがある。この発光管は、一対の電極が封止された一対の電極封止端部が形成されたバルブを有し、このバルブには螺旋形部が形成されるとともに一対の電極封止端部を有する一対の直管部が螺旋形部の一端側に突出形成されている（例えば、特許文献１参照。）。

このような螺旋形の発光管を用いた露出タイプの電球形蛍光ランプでは、螺旋形の発光管をホルダで支持するのに、一対の直管部をホルダに形成された一対の支持孔に挿入し、この支持孔を通じてホルダの裏面側に貫通した直管部の外周面とホルダの裏面との間に接着剤を塗布して接着固定している。

特開２００８−１０４０４号公報（第９頁、図１−２）

しかしながら、従来の電球形蛍光ランプでは、発光管はホルダに対して一対の直管部のみで固定されるため、一対の直管部が並ぶ方向に対して交差する方向には、一対の直管部が並ぶ方向に比べて固定強度が弱く、振れやすい。特に、発光管が露出するタイプの電球形蛍光ランプでは、電球形蛍光ランプの取扱時に、発光管に外力が直接加わる可能性があるため、発光管とホルダとの十分な固定強度を確保する必要がある。

発光管とホルダとの固定強度を高める方法としては、一対の直管部をホルダに挿入する挿入量を多くすることが有効であるが、一対の直管部の端部近傍には一対の電極が封止されているため、電極とホルダとの距離が近くなって、点灯時の電極からの熱影響をホルダが受けやすくなり、経年変化でホルダが変色するなどの劣化が生じやすくなる。また、電極からの熱影響によるホルダの劣化を防止するには、一対の直管部をホルダに挿入する挿入量を少なくすることが有効であるが、これでは発光管とホルダとの固定強度が低下してしまう。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、発光管とホルダとの十分な固定強度を確保できるとともに発光管の電極からの熱影響によるホルダの劣化を低減できる電球形蛍光ランプ、およびこの電球形蛍光ランプを用いた照明器具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、一対の電極が封止された一対の電極封止端部が形成されたバルブを有し、バルブには螺旋形部が形成されるとともに一対の電極封止端部を有する一対の直管部が螺旋形部の一端側に突出形成された発光管と；一端に口金を備えたカバーと；カバー内に収容される点灯装置と；カバーの他端に配置され、発光管の一対の直管部が挿入される一対の支持孔が形成されたホルダ部、ホルダ部の内側で一対の支持孔が並ぶ方向に対して交差する方向の各支持孔の両側において各支持孔に挿入された各直管部との間に接着剤を充填する接着剤充填部を形成するリブを有するホルダと；を具備しているものである。

発光管の螺旋形部は、例えば、１本の直管状のバルブを、加熱軟化させた状態で、その長手方向で略二等分して屈曲するともに、二等分した部分を頂部として螺旋状に形成した、いわゆる２重螺旋形状に形成してもよい。発光管の一対の直管部は、螺旋形部の一端側に突出してれば、電球形蛍光ランプの軸方向に対して平行な直線状でも、多少は湾曲していても構わない。

発光管の電極は、一対のウエルズに懸架されたフィラメントコイルを通常使用し、ウエルズが電極封止端部に封止され、フィラメントコイルが電極封止端部より離れたバルブ内の位置に配置される。フィラメントコイルの位置は、直管部の長さにもよるが、例えば、直管部と螺旋形部との接続部付近にある。

口金は、Ｅ形と称されるねじ込みタイプが通常使用されるが、一般照明用電球が装着されるソケットに取付可能であればこれに限定されない。

カバーは、発光管をホルダを介して間接的に支持する。

点灯装置は、例えば、１０ｋＨｚ以上の高周波電力を発光管に印加して発光管を点灯させる電子部品を主体としたインバータ回路などで構成してもよい。

ホルダのリブは、一対の支持孔が並ぶ方向に対して交差する方向の各支持孔の両側において、各支持孔に挿入された各直管部との間に接着剤を充填する接着剤充填部を形成できれば、どのように構成してもよく、例えば、支持孔の両側のリブが連続して形成されても、支持孔の両側で分離して形成されていてもよい。

このようにホルダを構成するのは、ランプ取扱時に発光管に外力が直接加わるため、ホルダに対する発光管の固定強度を確保する必要があるからである。特に発光管の一対の直管部が並ぶ方向に加わる応力に対しては比較的強いが、一対の直管部が並ぶ方向に対して交差する方向に同じ様に応力を加えるとホルダから発光管が抜け落ちたり、直管部が破損するおそれがある。したがって、一対の直管部が並ぶ方向に対して交差する方向の固定強度を補強する必要がある。

接着剤は、例えば、酸化カルシウム、シリカ、アルミナ、これらの混合化合物などを主成分とするセメントや、シリコーン樹脂など、いずれでもよい。

請求項２記載の電球形蛍光ランプは、請求項１記載の電球形蛍光ランプにおいて、発光管の直管部の径方向の断面形状は、一対の直管部が並ぶ方向が、その方向に対して交差する方向よりも長く形成されているものである。

この場合、ホルダの支持孔も直管部の断面形状に対応した楕円孔形状に形成してもよい。

請求項３記載の照明器具は、ソケットが設けられた器具本体と；器具本体のソケットに装着される請求項１または２記載の電球形蛍光ランプと；を具備しているものである。

器具本体は、例えば、ダウンライトなどであるが、一般照明用電球を使用する器具本体であればこれに限定されない。ソケットは、Ｅ形と称されるねじ込みタイプが通常使用されるが、一般照明用電球が装着されるソケットであればこれに限定されない。

請求項１記載の電球形蛍光ランプによれば、ホルダ部の内側で一対の支持孔が並ぶ方向に対して交差する方向の各支持孔の両側に各支持孔に挿入された発光管の各直管部との間に接着剤を充填する接着剤充填部を設けることにより、発光管の一対の直管部が並ぶ方向に対して交差する方向における発光管とホルダとの固定強度を高めることができる。

請求項２記載の電球形蛍光ランプによれば、請求項１記載の電球形蛍光ランプの効果に加えて、発光管の直管部の径方向の断面形状を、一対の直管部が並ぶ方向が、その方向に対して交差する方向よりも長くすることにより、一対の直管部が並ぶ方向に対して交差する方向の直管部の表面積を広くし、同方向の接着剤充填部との間に充填する接着剤の接着面積を増加でき、発光管とホルダとの固定強度を高めることができる。しかも、発光管の一対の直管部が並ぶ方向に対して交差する方向にのみ接着剤充填部を形成することにより、発光管の一対の直管部が並ぶ方向にも設けた場合のように点灯装置などと干渉してしまうのを防止できる。

請求項３記載の照明器具によれば、請求項１または２記載の電球形蛍光ランプを用いることによって商品性の高い照明器具を提供できる。

本発明の第１の実施の形態を示す電球形蛍光ランプの発光管の直管部がホルダに挿入される長さとホルダの外部に配置される長さとの割合を２：１とした場合の断面図である。 同上電球形蛍光ランプの発光管の直管部がホルダに挿入される長さとホルダの外部に配置される長さとの割合を１：２とした場合の断面図である。 同上ホルダの内面側から見た底面図である。 同上ホルダの内面側から見た斜視図である。 同上ホルダの外面側から見た斜視図である。 同上電球形蛍光ランプを用いた照明器具の断面図である。 本発明の第２の実施の形態を示す電球形蛍光ランプのホルダの内面側から見た底面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１ないし図６に第１の実施の形態を示す。図１は電球形蛍光ランプの発光管の直管部がホルダに挿入される長さとホルダの外部に配置される長さとの割合を２：１とした場合の断面図、図２は電球形蛍光ランプの発光管の直管部がホルダに挿入される長さとホルダの外部に配置される長さとの割合を１：２とした場合の断面図、図３はホルダの内面側から見た底面図、図４はホルダの内面側から見た斜視図、図５はホルダの外面側から見た斜視図、図６は電球形蛍光ランプを用いた照明器具の断面図である。

図１および図２において、11は電球形蛍光ランプで、この電球形蛍光ランプ11は、電球形蛍光ランプ11の軸方向（高さ方向）の一端に口金12が取り付けられたカバー13と、このカバー13の他端側に支持された発光管14と、この発光管14の一端側を支持してカバー13の他端側に取り付けられたホルダ15と、口金12、カバー13およびホルダ15の内側に収納された点灯装置16とを備えている。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。

そして、口金12は、例えばエジソンタイプのＥ２６形などで、ねじ山を備えた筒状のシェル21、このシェル21の一端側の頂部に絶縁部22を介して設けられたアイレット23を備えている。シェル21の他端側はカバー13の一端部に被せてかしめまたは接着などにより固定されている。

また、カバー13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て形成され、一端側には口金12のシェル21が取り付けられる円筒状の口金取付部26が形成され、他端側には拡開した円環状のカバー部27が形成されている。カバー13の一端側には、カバー13の中心線からオフセットした位置に一対の基板保持部28が突設されている。

また、発光管14は、両端に一対の電極封止端部30が形成された１本のバルブ31を有し、このバルブ31には螺旋形部32が形成されているとともに一対の電極封止端部30を有する一対の直管部33が螺旋形部32から一端側に突出形成されている。

螺旋形部32は、１本のバルブ31を二等分するようにバルブ31の中央領域が屈曲されるとともに、このバルブ31の屈曲された中央領域を頂部34としてバルブ31の両端側が螺旋状に湾曲された２重螺旋形状に形成されている。この螺旋形部32の成形は、１本の直管状のバルブ31を加熱軟化させてやわらかくした状態で、バルブ31を中央領域で二等分するように屈曲し、さらに屈曲した中央領域を頂部34としてバルブ31の両端側を型の螺旋状に形成された溝に沿わせて巻き付けることにより螺旋形に形成している。螺旋形部32の外形状は、軸方向に沿って略同径に形成されている。なお、螺旋形部32の外形状は、軸方向の中間部の径が一端側および他端側の径より大きい略球形となるように形成してもよい。

一対の直管部33は、頂部34と反対側の一端方向へ向かって軸方向と平行に突出されている。

バルブ31の内面には、例えば３波長形の蛍光体膜が塗布形成されている。

バルブ31の内部には、例えばアルゴン（Ar）、ネオン（Ne）、あるいはクリプトン（Kr）などの希ガスや水銀などを含む封入ガスが封入されている。

バルブ31の一対の電極封止端部30には、例えばフレアステムによって一対の電極35が封止されている。各電極35は、フレアステムに封止された一対のウエルズに懸架されたフィラメントコイルを有している。一対のウエルズは、フレアステムから外部に導出されて点灯装置16に接続される一対のワイヤに接続されている。

バルブ31の各電極封止端部30には、フレアステムに取り付けられた排気管とも呼ばれる円筒状の細管36が連通状態に突設されている。これら各細管36は、発光管14の製造過程で溶断によって順次封止され、各細管36のうちの封止されていない一部を通じて発光管14内の排気がなされるとともに、封入ガスが封入されて置換された後に、その細管36を溶断することによって封止される。

一方の細管36には、封止する際にアマルガムとしての主アマルガム37が封入されている。この主アマルガム37は、ビスマス、錫および水銀にて構成される合金であり、略球形状に形成され、発光管14内の水銀蒸気圧を適正な範囲に制御する作用を有している。なお、主アマルガム37としては、ビスマス、錫の他に、インジウム、鉛などを組み合わせた合金によって形成したものを用いてもよい。また、電極35のウエルズに、水銀吸着放出作用を有する補助アマルガムを取り付けてもよい。

また、図３ないし図５に示すように、ホルダ15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材料にて形成され、円板状のホルダ部41、およびこのホルダ部41の周縁部から一端側に突出する円筒状の筒部42を備えている。

ホルダ部41には、発光管14の一対の直管部33が挿入される一対の円形の支持孔43が形成されている。

ホルダ部41の内側には、一対の支持孔43が並ぶ方向における各支持孔43の縁部に沿って中央側のリブ44が突出形成されているとともに、一対の支持孔43が並ぶ方向に対して交差する方向における各支持孔43の縁部から離反した位置に両側のリブ45が突出形成されている。両側のリブ45は中央側のリブ44に連続して形成されているとともに筒部42の内壁面に連続して形成されている。各支持孔43と両側のリブ45と間、つまり各支持孔43に挿入された発光管14の各直管部33と両側のリブ45との間には、発光管14の各直管部33とホルダ15とを接着固定するための接着剤46を充填する接着剤充填部47が形成されている。接着剤46には、例えば、酸化カルシウム、シリカ、アルミナ、これらの混合化合物などを主成分とするセメントや、シリコーン樹脂などが用いられている。

ホルダ部41の内側には、ホルダ15の中心軸からオフセットした位置に一対の基板保持部48が形成されている。

筒部42にはカバー13の他端側の内側に嵌合される嵌合部49が形成され、この嵌合部49にカバー13の他端側の内側に設けられた図示しない複数の爪部と係合してホルダ15とカバー13とを固定する複数の係合溝50が形成されている。

そして、発光管14の直管部33がホルダ部41の支持孔43に挿入される長さをａ、ホルダ部41の外部に配置される長さをｂとした場合、これら長さａ：ｂの割合は、図１に示す２：１から、図２に示す１：２の範囲内とされている。

また、点灯装置16は、基板61を備え、この基板61の両側面に点灯回路62を構成する複数の電子部品63が実装されている。この基板61は、この基板61の両側縁部がカバー13の基板保持部28およびホルダ15の基板保持部48に差し込み係合されてカバー13およびホルダ15の中心軸の方向に沿って縦形に配置されるとともに、カバー13およびホルダ15の中心線に対してオフセットした位置に配置されている。基板61には、点灯回路62の電源入力側に口金12のシェル21およびアイレット23がリード線で接続され、点灯回路62のランプ出力側に発光管14の各電極封止端部30から導出されている各電極35の一対のワイヤが接続されている。

次に、電球形蛍光ランプ11を組み立てるには、発光管14の各直管部33をホルダ15の各支持孔43に挿入し、ホルダ15の内側から発光管14の各直管部33とホルダ15のリブ44，45と間に接着剤46を充填し、これらを接着固定する。このとき、発光管14の各直管部33とホルダ15の両側のリブ45との間の接着剤充填部47が設けられているため、この接着剤充填部47に接着剤46を十分に充填することができる。

ホルダ15の内側の基板保持部48に基板61を差し込み、ホルダ15の内側に引き出されている発光管14の各ワイヤを基板61に接続する。

カバー13の基板保持部28に基板61の一端側を差し込むとともに、カバー13とホルダ15とを組み合わせて固定する。

基板61と口金12のシェル21およびアイレット23とをそれぞれ接続し、シェル21をカバー13の口金取付部26にかしめや接着によって固着する。

このように形成された電球形蛍光ランプ11は、電球形蛍光ランプ11の軸方向の全長は１００〜１１０ｍｍ、発光管14の最大径部が３５〜４０ｍｍ、カバー13の最大径部が３０〜４０ｍｍである。より具体的には、電球形蛍光ランプ11の軸方向の全長が１０７ｍｍ、発光管14の最大径部が４０ｍｍ、カバー13の最大径部が３２ｍｍ、ランプ出力は１０Ｗであり、６０Ｗ形の一般照明用電球に近似した外観であって一般照明用電球に置き換えて使用できる。

そのため、図６に示すように、電球形蛍光ランプ11は、ダウンライトである照明器具71に使用できる。この照明器具71は、器具本体72を有し、この器具本体72内にソケット73および反射体74が取り付けられ、ソケット73には電球形蛍光ランプ11が装着される。

そして、図１に示す電球形蛍光ランプ11では、発光管14の直管部33がホルダ15の支持孔43に挿入される長さａとホルダ15の外部に配置される長さｂとの割合を２：１としている。例えば、発光管14の直管部33の長さ（ａ＋ｂ）を１５ｍｍとした場合、ａ＝１０ｍｍ、ｂ＝５ｍｍとなる。

この図１の場合、直管部33がホルダ15に挿入される挿入量が十分で、発光管14とホルダ15との十分な固定強度を確保できる。

発光管14の直管部33がホルダ15の支持孔43に挿入される長さａが、ホルダ15の外部に配置される長さｂに対して、２：１となる割合より大きく、直管部33がホルダ15に挿入される挿入量がさらに増加すると、固定強度は高まるものの、螺旋形部32と直管部33との接続部付近に位置する電極35とホルダ15との距離が近くなって、点灯時の電極35からの熱影響をホルダ15が受けやすくなり、経年変化でホルダ15が変色するなどの劣化が生じやすくなる。

一方、図２に示す電球形蛍光ランプ11では、発光管14の直管部33がホルダ15の支持孔43に挿入される長さａとホルダ15の外部に配置される長さｂとの割合を１：２としている。例えば、発光管14の直管部33の長さ（ａ＋ｂ）を１５ｍｍとした場合、ａ＝５ｍｍ、ｂ＝１０ｍｍとなる。

この図２の場合、直管部33がホルダ15に挿入される挿入量が減少し、螺旋形部32と直管部33との接続部付近に位置する電極35とホルダ15との距離が離れ、点灯時の電極35からの熱影響によるホルダ15の劣化を低減することができる。

発光管14の直管部33がホルダ15の支持孔43に挿入される長さａが、ホルダ15の外部に配置される長さｂに対して、１：２となる割合より小さく、直管部33がホルダ15に挿入される挿入量が減少すると、ホルダ15の劣化を低減する効果は高まるものの、発光管14とホルダ15との十分な固定強度が確保できなくなる。

従って、発光管14の直管部33がホルダ15の支持孔43に挿入される長さａとホルダ15の外部に配置される長さｂとの割合を２：１〜１：２の範囲とすることにより、発光管14とホルダ15との十分な固定強度を確保できるとともに発光管14の電極35からの熱影響によるホルダ15の劣化を低減できる適切な範囲とすることができる。

さらに、ホルダ15の内側で、一対の支持孔43が並ぶ方向に対して交差する方向の各支持孔43の両側において、各支持孔43に挿入された発光管14の各直管部33との間に接着剤46を充填する接着剤充填部47を形成することにより、発光管14の一対の直管部33が並ぶ方向に対して交差する方向における発光管14とホルダ15との固定強度を高めることができ、発光管14の振れや破損を確実に防止できる。

しかも、発光管14の一対の直管部33が並ぶ方向に対して交差する方向にのみ接着剤充填部47を形成することにより、発光管14の一対の直管部33が並ぶ方向にも設けた場合のように点灯装置16の基板61や電子部品63と干渉してしまうのを防止できる。

次に、図７に第２の実施の形態を示し、図７は電球形蛍光ランプのホルダの内面側から見た底面図である。

発光管14の直管部33の径方向の断面形状を、一対の直管部33が並ぶ方向が、その方向に対して交差する方向よりも長い、楕円形状に形成する。

これにより、一対の直管部33が並ぶ方向に対して交差する方向の直管部33の表面積を円形の場合に比べて広くし、同方向の接着剤充填部47との間に充填する接着剤46の接着面積を増加できるため、発光管14の一対の直管部33が並ぶ方向に対して交差する方向における発光管14とホルダ15との固定強度を高めることができ、発光管14の振れや破損を確実に防止できる。

この場合、ホルダ15の支持孔43も直管部33の断面形状に対応した楕円孔形状に形成してもよい。

なお、ホルダ15の内側で、一対の支持孔43が並ぶ方向に対して交差する方向の各支持孔43の両側縁部の一部に突起部を突設し、この突起部で同方向から発光管14の直管部33を支持するようにしてもよい。これにより、接着剤充填部47に充填される接着剤46による発光管14の直管部33の接着固定を突起部が阻害することなく、突起部によって発光管14の固定強度をより高めることができ、発光管14の振れや破損を確実に防止できる。

11 電球形蛍光ランプ
12 口金
13 カバー
14 発光管
15 ホルダ
16 点灯装置
30 電極封止端部
31 バルブ
32 螺旋形部
33 直管部
35 電極
41 ホルダ部
43 支持孔
45 リブ
46 接着剤
47 接着剤充填部
71 照明器具
72 器具本体
73 ソケット

Claims (3)

1. 一対の電極が封止された一対の電極封止端部が形成されたバルブを有し、バルブには螺旋形部が形成されるとともに一対の電極封止端部を有する一対の直管部が螺旋形部の一端側に突出形成された発光管と；
   一端に口金を備えたカバーと；
   カバー内に収容される点灯装置と；
   カバーの他端に配置され、発光管の一対の直管部が挿入される一対の支持孔が形成されたホルダ部、ホルダ部の内側で一対の支持孔が並ぶ方向に対して交差する方向の各支持孔の両側において各支持孔に挿入された各直管部との間に接着剤を充填する接着剤充填部を形成するリブを有するホルダと；
   を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
2. 発光管の直管部の径方向の断面形状は、一対の直管部が並ぶ方向が、その方向に対して交差する方向よりも長く形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の電球形蛍光ランプ。
3. ソケットが設けられた器具本体と；
   器具本体のソケットに装着される請求項１または２記載の電球形蛍光ランプと；
   を具備していることを特徴とする照明器具。

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