JP2011091002A - 蛍光ランプおよび照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】アマルガムの発光管内への落下および蛍光体層への干渉を防止し、アマルガムをある程度安定な状態で保持し、かつ、製造工程が複雑となることはない蛍光ランプおよび照明器具を提供する。
【解決手段】蛍光ランプは、内面に蛍光体層３が形成され両端部に該発光管を閉塞するように第１のマウント部および第２のマウント部５が形成された発光管と、放電媒体とを備える。第２のマウント部５は、第２のフレア部７と、電極８と、一端部に排気孔１１を有し他端部が閉塞された排気管１０と、排気管１０の内部に移動可能に保持されるアマルガム９とを有する。排気管１０は、排気孔１１が形成された端部付近の該排気管の内部にガラスチューブ１２を備える。排気管１０の内壁面とガラスチューブ１２の外壁面との間の間隔は、アマルガム９の最小径よりも小さい。ガラスチューブ１２の内壁の内径は、アマルガム９の最大径よりも大きい。
【選択図】図５

Description

本発明は、発光管内にアマルガムが封入される蛍光ランプおよび照明器具に関する。

近年、蛍光ランプのフレア部に形成された排気管内に粒状のアマルガムを配置して、水銀蒸気圧を適正な範囲内に制御し、環境保護に対応した蛍光ランプの採用が増加している。このような構造における蛍光ランプには、排気管に排気孔が設けられている。そのため、製造工程や流通過程において、アマルガムが発光管内を移動することにより、蛍光体層の剥がれ、損傷を招く虞があるので、アマルガムが排気管から蛍光体部分に移動しないように対策を講じる必要がある。

そこで、このような蛍光ランプにおいて、アマルガムの発光管内への落下および蛍光体層への干渉を防止するため、様々な蛍光ランプが提案されている。例えば、特許文献１には、一方のガラスステムの排気管内にリード線を介して固定されたガラス体によって、水銀担持体（水銀金属合金粒）がガラス管の内部に落下するのを防ぐ蛍光ランプおよびその製造方法が記載されている。

また、特許文献２には、排気管内に水銀を含有する合金粒が内部に固着した細管を有する蛍光ランプについて記載されている。これにより、水銀を含有する合金粒を排気管内に確実に保持し、信頼性の高い蛍光ランプを提供することができる。

特許文献３には、ガラスバルブの端部から突出した細管に形成された縮径部と、該縮径部に係止する略球状に形成された係止部材によって、アマルガム粒のガラスバルブ内への落下が防止できる蛍光ランプおよび照明装置について記載されている。

特開平０８−３２１２８１号公報 特開平０９−２７４８８８号公報 特開２００７−２３４５６４号公報

しかし、前述した特許文献１に記載の蛍光ランプでは、排気管内にリード線を介してガラス体を固定する必要があり、製造工程が複雑となる。さらに、水銀担持体はガラス体の上端に乗るように保持される状態となるので、水銀担持体は不安定な状態で保持されることになる。

特許文献２に記載の蛍光ランプでは、排気管の細管内に水銀を含有する合金粒を固着させているため、合金粒は安定な状態で保持されている。しかし、合金粒を固着させる必要があるため、製造工程が複雑となる。

また、特許文献３に記載の蛍光ランプにおいても、細管端部の空間にアマルガム粒および略球状に形成された係止部材を封入し、細管に縮径部を形成する必要があり、製造工程が複雑となる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、アマルガムの発光管内への落下および蛍光体層への干渉を防止し、アマルガムをある程度安定な状態で保持し、かつ、製造工程が複雑となることはない蛍光ランプおよび照明器具の提供を目的とする。

本発明の第１の観点に係る蛍光ランプは、内面に蛍光体層が形成された発光管と、
前記発光管内部に封入された放電媒体とを備え、
前記発光管は、両端部に該発光管を閉塞するように第１のマウント部および第２のマウント部が形成され、
前記第１のマウント部は、第１のフレア部と、電極とを有し、
前記第２のマウント部は、第２のフレア部と、電極と、一端部に排気孔を有し他端部が閉塞された排気管と、前記排気管の内部に移動可能に保持されるアマルガムとを有し、
前記排気管は、前記排気孔が形成された端部付近の該排気管の内部に筒状部材を備え、
前記排気管の内壁面と前記筒状部材の外壁面との間の間隔は、前記アマルガムの最小径よりも小さく、
前記筒状部材の内壁の内径は、前記アマルガムの最大径よりも大きいことを特徴とする。

本発明の第２の観点に係る照明器具は、本発明の第１の観点に係る蛍光ランプと、
前記蛍光ランプを点灯させるための回路を有し、前記蛍光ランプを取り付ける照明器具本体とを備えることを特徴とする。

本発明の蛍光ランプおよび照明器具によれば、アマルガムの発光管内への落下および蛍光体層への干渉を防止し、アマルガムをある程度安定な状態で保持し、かつ、製造工程が複雑となることはない。

本発明の実施の形態に係る蛍光ランプの構成例を示す図である。 図１のＸ部分における内部の拡大断面の概略図である。 実施の形態に係る蛍光ランプの第２のマウント部付近の正面断面図である。 実施の形態に係る蛍光ランプの第２のマウント部付近の側面断面の第１態様を示す図である。 実施の形態に係る蛍光ランプの第２のマウント部付近の側面断面の第２態様を示す図である。 図５のＹ部分における本実施の形態のアマルガム径を示す拡大図である。 実施の形態に係る照明器具の構成例を示す図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は蛍光ランプのマウント部の構造に係る発明であるため、実施の形態ではマウント部の内部構造について、特に詳細に説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付す。

図１は、本発明の実施の形態に係る蛍光ランプの構成例を示す図である。図２は、図１のＸ部分における内部の拡大断面の概略図である。本実施の形態に係る蛍光ランプ１は、発光管２を有する環形の蛍光ランプである。図７は、実施の形態に係る照明器具の構成例を示す図である。図７に示すように、蛍光ランプ１は、点灯回路を備える照明器具本体１７に取り付け、電気的に接続させると、照明器具１６として点灯する。蛍光ランプ１の管径は、例えば１４〜３２ｍｍである。発光管２は、例えばＰｂ含有量１０００ｐｐｍ以下、軟化温度６３０℃以上の組成、特性を有するガラスから構成されている。

図２に示すように、発光管２の内面には蛍光体層３が形成されている。図１および図２に示すように、発光管２は、両端部に第１のマウント部４および第２のマウント部５が形成され、閉塞されている。発光管２の閉塞された内部には、放電媒体が封入されている。放電媒体には、アルゴン等の希ガスが用いられる。

図２に示すように、第１のマウント部４は、第１のフレア部６および電極８を有している。第２のマウント部５は、図２には詳細に記載していないが、第１のマウント部４と同様に第２のフレア部７および電極８を有しており、さらにアマルガム９等を有している。以下、図３ないし図６を用いて、第２のマウント部５の構造について詳細に説明する。

図３は、実施の形態に係る蛍光ランプの第２のマウント部付近の正面断面図である。第２のマウント部５は、第２のフレア部７、電極８、アマルガム９および排気管１０を有する。電極８は、フィラメントコイル１４および２本のリード線１５から構成されている。図３に示すように、フィラメントコイル１４は、２本のリード線１５を介して第２のフレア部７に固定されている。リード線１５は、発光管２の外部に導出され、蛍光ランプ１を点灯させる際に、電気的に接続される。

第２のフレア部７は、内部に排気管１０が形成されている。図３に示すように、排気管１０は一方の端部（発光管２の内部に近い方の端部）に排気孔１１を有する。一方、排気管１０の他方の端部（発光管２の外部に近い方の端部）は、閉塞部１３を有し、発光管２から突出して閉塞されている。排気管１０の内部には、ガラスチューブ１２が形成されている。ガラスチューブ１２は、排気孔１１が形成された端部付近の排気管１０の内部の略中心付近に、一端が固定されている。

第２のフレア部７、排気管１０およびガラスチューブ１２は、いずれも、例えば、Ｐｂ含有量１０００ｐｐｍ以下、軟化温度６３０℃以上の組成、特性を有するガラスから構成されている。

アマルガム９は、水銀と金属の粒状の合金であり、好ましくは亜鉛水銀または亜鉛錫水銀の合金粒が用いられる。その他、ビスマス（Ｂｉ）、インジウム（Ｉｎ）、鉛（Ｐｂ）、カドミウム（Ｃｄ）または銀（Ａｇ）等と、水銀との合金でも構わない。

図４は、実施の形態に係る蛍光ランプの第２のマウント部付近の側面断面の第１態様を示す図である。図５は、実施の形態に係る蛍光ランプの第２のマウント部付近の側面断面の第２態様を示す図である。すなわち、図４および図５は、図３に示した第２のマウント部５付近構造における、側面からの断面の２態様を示す。それぞれの態様では、アマルガム９の位置が異なる。

図４に示す第１態様においては、アマルガム９はガラスチューブ１２の内部の底に位置している。これは、ガラスチューブ１２の内壁の内径をアマルガム９の最大径よりも大きくし、アマルガム９がガラスチューブ１２の内部に進入できるよう形成されているためである。

図５に示す第２態様においては、アマルガム９はガラスチューブ１２の上端部付近に位置している。しかし、排気管１０の内壁面とガラスチューブ１２の外壁面との間を進入し、排気孔１１から発光管２内部に進入することはない。これは、排気管１０の内壁面とガラスチューブ１２の外壁面との間の間隔が、アマルガム９の最小径よりも小さいためである。例えば、蛍光ランプ１の管径が１４〜３２ｍｍの場合には、排気管１０の内壁面とガラスチューブ１２の外壁面との間の間隔を０．５〜１．５ｍｍとするのが好ましい。

図６は、図５のＹ部分における本実施の形態のアマルガム径を示す拡大図である。前述したように、本実施の形態に係る蛍光ランプ１の第２のマウント部５では、ガラスチューブ１２の内壁の内径Ｄをアマルガム９の最大径Ａよりも大きくし、排気管１０の内壁面とガラスチューブ１２の外壁面との間の間隔Ｃをアマルガム９の最小径Ｂよりも小さくしている。

その結果、アマルガム９は、排気管１０の内部（ガラスチューブ１２内も含む）において移動可能に保持される。すなわち、アマルガム９は、排気管１０の内部に固着しているわけではないが、排気孔１１から排気管１０の外部へ出て、発光管２の内部に進入することはない。そのため、蛍光ランプ１の流通過程等において、アマルガム９の発光管２内への落下による蛍光体層３への干渉を防止することができる。

また、蛍光ランプ１を製造する際、まず、第１のマウント部４および閉塞部１３が開口した状態の第２のマウント部５を形成し、蛍光体層３が塗布された発光管２に封着する。その後、成形および排気を行い、放電媒体およびアマルガム９が封入される。

本実施の形態に係る第２のマウント部５にアマルガム９を封入すると、前述した図４または図５に示すような位置に、アマルガム９は配置されることになる（後に詳説するが、ガラスチューブ１２の長さ等を調整することにより、アマルガム９は主に図４に示す位置に配置される）。すなわち、蛍光ランプ１の製造過程においても、排気孔１１から発光管２の内部に進入することはない。なお、開口した閉塞部１３は、加熱溶断して閉塞する。

このように、本実施の形態に係る蛍光ランプ１によれば、蛍光ランプ１の製造過程や流通過程において、アマルガム９の発光管２内への落下および蛍光体層３への干渉を防止することができる。そのため、蛍光体層３が剥がれることはなく、損傷の発生を防止し、外観の品質も向上させることができる。

蛍光ランプ１の製造過程において、第２のマウント部５のガラスチューブ１２は、加熱溶着等により排気管１０内部に形成される。この際、排気管１０の内壁面とガラスチューブ１２の外壁面との間の間隔をアマルガム９の最小径よりも小さくなるようガラスチューブ１２を形成することにより、アマルガム９を固着させる必要がなく、蛍光ランプ１の製造工程が必要以上に複雑となることはない。

さらに、本実施の形態では、ガラスチューブ１２の内壁の内径をアマルガム９の最大径よりも大きくしているため、アマルガム９はガラスチューブ１２の内部に進入することができる。この際、ガラスチューブ１２の長さまたは排気管１０の内壁面とガラスチューブ１２の外壁面との間の間隔を適宜調整することによって、アマルガム９は主にガラスチューブ１２の内部に進入した状態をとり、流通過程または製造過程において、ある程度安定した状態で排気管１０の内部に保持されることになる。

本実施の形態では、排気管１０の内部に、ガラスからなるガラスチューブ１２を設けたが、筒状であればどのような材料でも構わない。例えば、その他の加工し易いセラミックまたは金属等の無機材料を用いてもよい。また、本実施の形態では、蛍光ランプ１が環形蛍光ランプの場合について述べたが、例えば直管形、Ｕ字形等であっても、アマルガム９を用いた蛍光ランプであれば適用することができる。

発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されることはなく、本発明の範囲内で種々の実施形態が可能である。

その他、本発明の好適な変形として、以下の構成が含まれる。

本発明の第１の観点に係る蛍光ランプについて、好ましくは、前記筒状部材はガラスチューブであることを特徴とする。

さらに好ましくは、前記アマルガムは、亜鉛水銀または亜鉛錫水銀であることを特徴とする。

また、好ましくは、前記蛍光ランプは、環形蛍光ランプであることを特徴とする。

さらに好ましくは、前記蛍光ランプの管径は、１４〜３２ｍｍであり、
前記排気管の内壁面と前記筒状部材の外壁面との間の間隔は、０．５〜１．５ｍｍであることを特徴とする。

１ 蛍光ランプ
２ 発光管
３ 蛍光体層
４ 第１のマウント部
５ 第２のマウント部
６ 第１のフレア部
７ 第２のフレア部
８ 電極
９ アマルガム
１０ 排気管
１１ 排気孔
１２ ガラスチューブ
１３ 閉塞部
１４ フィラメントコイル
１５ リード線
１６ 照明器具
１７ 照明器具本体

Claims (6)

1. 内面に蛍光体層が形成された発光管と、
   前記発光管内部に封入された放電媒体とを備え、
   前記発光管は、両端部に該発光管を閉塞するように第１のマウント部および第２のマウント部が形成され、
   前記第１のマウント部は、第１のフレア部と、電極とを有し、
   前記第２のマウント部は、第２のフレア部と、電極と、一端部に排気孔を有し他端部が閉塞された排気管と、前記排気管の内部に移動可能に保持されるアマルガムとを有し、
   前記排気管は、前記排気孔が形成された端部付近の該排気管の内部に筒状部材を備え、
   前記排気管の内壁面と前記筒状部材の外壁面との間の間隔は、前記アマルガムの最小径よりも小さく、
   前記筒状部材の内壁の内径は、前記アマルガムの最大径よりも大きいことを特徴とする蛍光ランプ。
2. 前記筒状部材はガラスチューブであることを特徴とする請求項１に記載の蛍光ランプ。
3. 前記アマルガムは、亜鉛水銀または亜鉛錫水銀であることを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光ランプ。
4. 前記蛍光ランプは、環形蛍光ランプであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の蛍光ランプ。
5. 前記蛍光ランプの管径は、１４〜３２ｍｍであり、
   前記排気管の内壁面と前記筒状部材の外壁面との間の間隔は、０．５〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の蛍光ランプ。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の蛍光ランプと、
   前記蛍光ランプを点灯させるための回路を有し、前記蛍光ランプを取り付ける照明器具本体とを備えることを特徴とする照明器具。

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