JP2013004485A - 蛍光ランプ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明が解決しようとする課題は、低コストで信頼性の高い口金構造を有する環形蛍光ランプを提供することである。
【解決手段】本課題を解決するために、環径が異なる複数本の環状管が同心円状に設けられ、前記複数本の環状管を接合部によって連結し、最外側の環状管の一端部に設けられた電極から最内側の環状管の一端部に設けられた電極に至る一つの放電路が形成され、前記環状管の端部を包囲する口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、前記口金外部表面には第１及び第２の凹部が設けられており、前記電極と電気的に接続された複数本のピンが、前記第１及び第２の凹部にそれぞれ配置する。
【選択図】 図４

Description

本発明は複数本の環状管を接合部によって連結した環形蛍光ランプに関するものである。

２本の環状管を連結した環形蛍光ランプの例として、特許文献１に示すような二重環形蛍光ランプがある。図１は二重環形蛍光ランプ１０を示す図である。二重環形蛍光ランプ１０は同心円状に設けられた２本の環形発光管（１及び２）を接合部で連結し、環形発光管１及び２の管端部にそれぞれ設けられた電極間で一つの放電路が形成されている。また２本の環形発光管１，２の管端部を包囲するように口金３が設けられている。口金３は通常ランプを両側から挟み込む形で２枚に分割して構成されるのが一般的で、２枚の口金をネジやツメなどで結合している。口金には環形蛍光ランプと照明器具を接続するための受金を挿入する凹部４があり、凹部４には環形発光管１，２の管端部に設けられた電極と電気的に接続されている４本の口金ピン５が方形状に配置される構成となっている。

図２は図１の裏側から見た二重環形蛍光ランプ１０の口金部拡大断面図を示した図である。凹部４は口金外表面から内側に向かって凹みが形成されているため、その裏側である口金３の内部では凹部４が凸部１４となって、口金中央部に突き出る構成となっている。
さらに凸部１４には口金ピン５と繋がるリード線穴１１が設けられている。電極がある電極側管端部１２からは電極と電気的に接続されたリード線１３がそれぞれ２本ずつ設けられており、口金３中央のリード線穴１１を通して口金ピン５と電気的に接続されている。
また電極側管端部１２からは二重環形蛍光ランプ１０の製造の際に必要となる排気管１５が凸部１４側に延びている。排気管１５は製造上必ず必要な部位であり、また衝撃にも非常に弱く、排気管に衝撃を加えるとクラックが発生しランプ不点灯に至る可能性がある。
口金３は照明器具との接続や感電防止の他にも排気管１５の保護の役割も兼ね備えている。

特許第３１３５５２６号公報

口金ピン５と電極間はリード線１３を介して電気的接続されているため、リード線を短く、配線の引き回しを簡単にするためには、口金ピンは電極側管端部１２に近く、且つ排気管が接触し難い位置に配置されることが望ましい。

また複数の発光管を接合し、長い放電路が特徴となる二重環形蛍光ランプにおいては、従来の１本の環形蛍光ランプに比べランプ電圧が高くなる傾向にあり、口金ピン間の絶縁距離にも配慮する必要がある。

また、前述のように二重環形蛍光ランプ１０の凹部４には口金ピン５が方形状に４本配置されているため口金３全体幅に対し半分程度の幅を占有している。そのため口金内部においても凸部１４の幅が広く、且つ口金中央部に突き出る構造のため、排気管１５は凸部１４と接触しないように例えば環形発光管の外側等に凸部１４を避けるように加工して対応している。

本発明が解決しようとする課題は、低コストで信頼性の高い口金構造を有する環形蛍光ランプを提供することである。

特に三本以上の発光管を連結する環形蛍光ランプに有効な発明である。

本課題を解決するために、環径が異なる複数本の環状管が同心円状に設けられ、前記複数本の環状管を接合部によって連結し、最外側の環状管の一端部に設けられた電極から最内側の環状管の一端部に設けられた電極に至る一つの放電路が形成され、前記環状管の端部を包囲する口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、前記口金外部表面には第１及び第２の凹部が設けられており、前記電極と電気的に接続された複数本のピンが、前記第１及び第２の凹部にそれぞれ配置することを特徴とする。

または、前記複数本の各環状管の端部間の中心付近に前記最外側の環状管から前記最内側の環状管に向かって直線上に設けられ、且つ隣り合う前記環状管の環径間の中心付近にそれぞれ分かれて配置されることを特徴とする。

または、前記第１の凹部内に配置された前記複数のピンと、前記第２の凹部内に配置される前記複数のピン間の沿面距離が９mm以上であることを特徴とする。

あるいは、環径が異なる複数本の環形発光管が略同心円状に設けられ、前記環形発光管の端部がそれぞれブリッジ接合により連結されており、前記環形発光管に設けられた電極により一つの放電路が形成され、前記環形発光管の端部を覆う口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、前記口金は２つ以上の凹部を有し、前記電極と接続されたピンが、前記凹部に配置されていることを特徴とする。

環径が異なる複数本の環状管が同心円状に設けられ、前記複数本の環状管を接合部によって連結し、最外側の環状管の一端部に設けられた電極から最内側の環状管の一端部に設けられた電極に至る一つの放電路が形成され、前記環状管の端部を包囲する口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、前記口金外部表面には第１及び第２の凹部が設けられており、前記電極と電気的に接続された複数本のピンが、前記第１及び第２の凹部にそれぞれ配置することで、低コストで信頼性の高い口金構造を有する環形蛍光ランプを提供することができる。

また、複数本の各環状管の端部間の中心付近に前記最外側の環状管から前記最内側の環状管に向かって直線上に設けられ、且つ隣り合う前記環状管の環径間の中心付近にそれぞれ分かれて配置されることで、排気管が口金内面の凸部と接触することがより少ない環型蛍光ランプを提供することができる。

また、前記第１の凹部内に配置された前記複数のピンと、前記第２の凹部内に配置される前記複数のピン間の沿面距離が９mm以上であることにより、口金ピン間の絶縁距離をより離すことができる環型蛍光ランプを提供することができる。

あるいは、環径が異なる複数本の環形発光管が略同心円状に設けられ、前記環形発光管の端部がそれぞれブリッジ接合により連結されており、前記環形発光管に設けられた電極により一つの放電路が形成され、前記環形発光管の端部を覆う口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、前記口金は２つ以上の凹部を有し、前記電極と接続されたピンが、前記凹部に配置されていることにより低コストで信頼性の高い口金構造を有する環形蛍光ランプを提供することができる。

二重環形蛍光ランプ１０。 二重環形蛍光ランプ１０の口金部拡大断面図。 第一の実施例を説明する環形蛍光ランプ３０の全体図。 第一の実施例を説明する口金３３拡大断面図。 第二の実施例を説明する環形蛍光ランプ５０の全体図。 第二の実施例を説明する口金５３拡大断面図。

以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。

図３及び図４は本発明の第１の実施形態に係る４本の環形発光管を連結した環形蛍光ランプ３０を示す図である。図３は環形蛍光ランプ３０の全体図、図４は図３の裏側から見た口金３３拡大断面図を示す。本発明に係る環形蛍光ランプ３０は主にリビングやダイニングルーム等の家庭用照明器具に用いられる蛍光ランプである。本実施例において、環形蛍光ランプ３０は、略同一平面内に略同心円状に配置される環形発光管３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと、環形発光管３１ａ，３１ｂを連結する接合部３２ａと、環形発光管３１ｂ，３１ｃを連結する接合部３２ｂと、環形発光管３１ｃ，３１ｄを連結する接合部３２ｃと、環形発光管３１ａ〜３１ｄの管端部を包囲する口金３３と、環形発光管３１ａ〜３１ｄの管壁同士を固着する接着剤３６と、から構成されている。また、口金には、口金外表面に配置される第一の凹部３４ａと、第二の凹部３４ｂと、第一及び第二の凹部にそれぞれ直線上に２本ずつ配置される口金ピン３５ａ及び３５ｂと、が設けられている。

口金３３はランプを両側から挟み込む形で２枚に分割して構成されており、２枚の口金をネジやツメなどで結合している。本実施例では片側からの視点で図示しているため２枚の内一枚は図示されていない。口金３３には例えばＰＢＴ樹脂，ＰＣ樹脂やＰＥＴ樹脂等が用いられており、耐熱温度や耐侯性を高めるために樹脂にガラスを含有してもよい。

接着剤３６は４本のランプを補強する目的で使用しており、例えばシリコーン樹脂，エポキシ樹脂，アクリル樹脂，セメント等が用いられる。

図４は図３の裏側から見た口金３３拡大断面図を示したものである。第一の凹部３４ａ及び第二の凹部３４ｂは口金外表面から口金内側に向かって凹みが形成されているため、その裏側である口金３３の内部では第一の凹部３４ａが第一の凸部４４ａとなり、第二の凹部３４ｂが第二の凸部４４ｂとなって、口金中央部に突き出る構造となっている。環形発光管３１ａ〜３１ｄの各両端にはそれぞれ管端部が形成されている。四本の発光管の管端部は口金３３内で略同一線状に並ぶよう各発光管のランプ長及び接合位置を調整し製造されている。本実施例における環形蛍光ランプは４本の環形発光管を接合部３２ａ〜３２ｃで連結しひとつの放電路を形成している。図示されていない電極はランプ放電路端部である最外側及び最内側の一方の管端部に設けられ、本実施例では電極管端部４２ａ，４２ａにそれぞれ一対ずつ配置されている。さらに各環形発光管３１ａ〜３１ｄのそれぞれの管端部のうち一方の管端部には排気管４３が設けられ、本実施例では電極管端部４２ａ及び中間排気管管端部４２ｂに設けられている。排気管や電極が設けられていないもう一方の管端部を平口管端部４２ｃとする。本実施例においては最冷点は最外側の環形発光管３１ａの平口管端部４２ｃｄに形成される。本実施例においては排気管が口金３３に対し全て一方に片寄って設けられているが、一方に片寄らずどちら側に設けても良い。また製造プロセスを容易にするため全ての環形発光管３１ａ〜３１ｄにそれぞれ排気管をひとつずつ設けているが、中間排気管管端部４２ｂの排気管を削除することもできる。

電極管端部４２ａからは電極の両端と電気的に接続されているリード線４５がそれぞれの電極管端部４２ａに２本ずつ設けられている。

第一の凸部４４ａにはさらに口金ピン３５ａ、第二の凸部４４ｂには口金ピン３５ｂがそれぞれ２本ずつ設けられており、最外側発光管のリード線４５は口金ピン３５ａへ、最内側発光管のリード線４５は口金ピン３５ｂへ接続されている。本実施例における口金ピン３５ａ及び３５ｂは口金外部から口金内部まで貫通しており、口金内部でリード線４５と口金ピン３５を電気的に接続している。接続はここでは口金ピンをかしめることで達成させているが、その他にも半田付けや溶接・圧着等でも構わない。

次に本実施例における環形蛍光ランプの口金構造に関わる３つの課題点及びその解決方法について説明する。従来技術を参考に挙げられる課題点は下記３点である。

リード線４５は口金内部を通って、口金ピン３５ａもしくは３５ｂに接続されるが、電極管端部４２ａと口金ピン３５との距離が長い場合、リード線の引き回しが長くなり、リード線同士の短絡による不具合の原因やコストアップの要因に繋がる。そのため口金ピン３５はできるだけ電極管端部の近くにあることが望ましい。（課題１）

蛍光ランプは電極間及びランプ両端（放電経路間）に電圧を印加することで点灯を維持することができる。そのためこれらの区間に電圧を印加するための四本の端子、つまり口金ピンが必要となる。電極間に印加する電圧は数Ｖ〜十数Ｖ程度で、本実施例においては２本の口金ピン３５ａ、及び２本の口金ピン３５ｂがそれぞれ電極間に相当する。電極間に印加される電圧は基本的に従来の環形蛍光ランプと同等程度であるため、それぞれ２本の口金ピン３５ａ及び口金ピン３５ｂの絶縁距離は、従来の環形蛍光ランプ同様６.３５mm程度で十分である。一方ランプ両端間に相当する口金ピン３５ａと３５ｂの間には高電圧が印加されるため、注意が必要となる。本実施例のように４本の環形発光管を連結した４重環形蛍光ランプの場合、例えば最外側の環外径が４００mmでランプ電流を２９０ｍＡ程度とした場合ランプ電力は１３０Ｗ程度で、ランプ電圧は４５５Ｖ程度となる。さらに１０％程度まで調光する場合は８００Ｖ程度まで上昇する。そのため電安法の規定から口金ピン３５ａと３５ｂの絶縁距離は９mm以上必要となる。（課題２）

排気管４３はランプの製造の際に必要な部位であり、ランプの構成上管端部に設けられているため、口金３３の中心部に向かって延びている。しかし衝撃に非常に弱く、衝撃を加えると簡単にクラックしランプが不点灯に至る可能性がある。そのため口金３３は照明器具との電気的・機械的接続や感電防止の他に排気管４３の保護の役割も兼ね備えている。口金３３のガタつきや振動等が生じても排気管４３に接触することが無いよう排気管４３の周りには、クラックの要因となる構造物が無いことが望ましい。もし従来の二重環形蛍光ランプ（図２）のように、構造上やむを得ず構造物が排気管周辺に設けられる場合は、排気管を構造物から避けるように加工する必要がある。（課題３）

以上の上記３つの課題を解決するために本発明においては、凹部（凸部）及び口金ピンを二つに分割し配置することとした。前述のように口金３３は環形発光管３１ａ〜３１ｄの管端部４２ａ〜４２ｃを包囲するように配置されており、第一及び第二の凸部は各環形発光管管端部間の中心付近、つまり口金３３の中心付近に環形発光管の外側から内側に向かって略直線上に配置される構成としている。さらに第一の凸部は環形発光管３１ａと３１ｂの間、つまり２本の発光管の環径の中心付近に配置、第二の凸部は環形発光管３１ｃと３１ｄの間、つまり２本の発光管の環径の中心付近に配置し、排気管が最も接触しにくい位置とした。第一の凸部を３１ａと３１ｂの間に、第二の凸部を３１ｃと３１ｄの間にそれぞれ分割することにより電極と口金ピンの距離を最小限に抑え上記課題を解決することができる。また従来の環形蛍光ランプは口金ピンを４本方形状に配置していたが、４本全て直線上にすることで、従来品に対し凸部の幅を半分程度まで狭めることができるため、排気管との接触のリスクをより低減させることができる。また口金ピン３５ａと３５ｂを第一及び第二の凸部に分割して配置しているため、十分な絶縁距離を確保することができる。本実施例における口金ピン３５ａと口金ピン３５ｂの絶縁距離は約４０mmである。

さらに、口金ピン３５ａと３５ｂを直線上に配置することで、各環形発光管の管端部間の距離を近づけることが可能となり、同じ環径を維持しつつ、放電路長を延ばし、より高出力もしくは高効率化を図ることも可能となる。口金ピン３５ａと３５ｂとを直線上に配置することで、二重環の場合の凹部と比べると幅の短い凹部（第一及び第二の凹部）を得ることができる。凹部の幅を短くすることにより管の端部間の距離を減らすことができる。管の端部間の距離を減らした分だけ放電路長を延ばすことができ、高出力もしくは高効率化を図ることも可能となる。

また、凹部を二つに分割したことにより一方の凹部を一つの電極部付近に配置し、もう一方の凹部をもう一つの電極部付近に配置することが可能となる。これにより、口金部は２つの電極部付近にのみ存在させることが可能となる。これによると電極のある部分以外を口金部で覆わないため発光面積を更に大きくすることができ、高出力もしくは高効率化を図ることも可能となる。

以上のように口金３３に設けられる凹部（凸部）を二つに分割し配置することで低コストで信頼性の高い環形蛍光ランプを提供することができる。

図５及び図６は本発明の第２の実施形態に係る３本の環形発光管を連結した環形蛍光ランプ５０を示す図であり、図５は環形蛍光ランプ５０の全体図、図６は図３の裏側から見た口金５３拡大断面図を示す。

図５において、環形発光管５１ａ，５１ｂ，５１ｃ、環形発光管５１ａ，５１ｂを連結する接合部５２ａ、環形発光管５１ｂ，５１ｃを連結する接合部５２ｂ、環形発光管５１ａ〜５１ｃの管端部を包囲する口金５３、口金外表面に配置される第一の凹部５４ａ，第二の凹部５４ｂ、第一及び第二の凹部にそれぞれ直線上に２本ずつ配置される口金ピン５５ａ及び５５ｂ、環形発光管５１ａ〜５１ｃの管壁同士を固着する接着剤５６から構成されている。

図６は図５の裏側から見た口金５３拡大断面図を示したものである。第一の凹部５４ａ及び第二の凹部５４ｂは口金外表面から内側に向かって凹みが形成されているため、その裏側である口金５３の内部では第一の凹部５４ａが第一の凸部６４ａとなり、第二の凹部５５ｂが第二の凸部６４ｂとなって、口金中央部に突き出る構造となっている。

図示されていない電極は電極管端部６２ａにそれぞれ一対ずつ配置されている。さらに各環形発光管５１ａ〜５１ｄの一方の管端部には排気管６３が設けられ、本実施例では電極管端部６２ａ及び中間排気管管端部６２ｂに設けられている。排気管・電極が設けられていないもう一方の管端部を平口管端部６２ｃとし、最冷点は最外側の平口管端部６２ｃに形成される。本実施例においては排気管は製造プロセスを容易にするため全ての環形発光管５１ａ〜５１ｃにそれぞれ排気管をひとつずつ設けているが、中間排気管管端部６２ｂの排気管を削除することもできる。

電極管端部６２ａからは電極の両端と電気的に接続されているリード線６５がそれぞれの電極管端部６２ａに２本ずつ設けられている。

第一の凸部６４ａにはさらに口金ピン５５ａ、第二の凸部６４ｂには口金ピン５５ｂがそれぞれ２本ずつ設けられており、最外側発光管のリード線６５は口金ピン５５ａへ、最内側発光管のリード線６５は口金ピン５５ｂへ接続されている。

本実施例は環径が異なる同心円上に設けられた３本の発光管を連結した環形蛍光ランプであり、基本的には実施例１と基本構成及び効果は同様であり、実施例１で説明した特徴及び効果は実施例２においても適用される。なお本実施例における口金ピン５５ａと口金ピン５５ｂの絶縁距離は約１７mmである。

以上のように口金３３に設けられる凹部（凸部）を二つに分割し配置することで低コストで信頼性の高い環形蛍光ランプを提供することができる。

なお、実施例１及び実施例２で発光管本数３本及び４本を例に説明したが、３本，４本に限定されず複数本の発光管を連結した同様の環形蛍光ランプにも適用することができる。

１，２，３１，５１ 環形発光管
３，３３，５３ 口金
４ 凹部
５，３５，５５ 口金ピン
１０ 二重環形蛍光ランプ
１１ リード線穴
１２ 電極側管端部
１３，４５，６５ リード線
１４ 凸部
１５，４３，６３ 排気管
３０，５０ 環形蛍光ランプ
３２，５２ 接合部
３４，５４ 第一及び第二の凹部
４２，６２ 電極管端部
４４，６４ 第一及び第二の凸部

Claims (4)

1. 環径が異なる複数本の環状管が同心円状に設けられ、前記複数本の環状管を接合部によって連結し、最外側の環状管の一端部に設けられた電極から最内側の環状管の一端部に設けられた電極に至る一つの放電路が形成され、前記環状管の端部を包囲する口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、前記口金外部表面には第１及び第２の凹部が設けられており、前記電極と電気的に接続された複数本のピンが、前記第１及び第２の凹部にそれぞれ配置されていることを特徴とする環形蛍光ランプ。
2. 前記第１及び第２の凹部は、前記複数本の各環状管の端部間の中心付近に前記最外側の環状管から前記最内側の環状管に向かって直線上に設けられ、且つ隣り合う前記環状管の環径間の中心付近にそれぞれ分かれて配置されることを特徴とする請求項１記載の環形蛍光ランプ。
3. 前記第１の凹部内に配置された前記複数のピンと、前記第２の凹部内に配置される前記複数のピン間の沿面距離が９mm以上であることを特徴とする請求項１，２記載の環形蛍光ランプ。
4. 環径が異なる複数本の環形発光管が略同心円状に設けられ、前記環形発光管の端部がそれぞれブリッジ接合により連結されており、前記環形発光管に設けられた電極により一つの放電路が形成され、前記環形発光管の端部を覆う口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、
   前記口金は２つ以上の凹部を有し、
   前記電極と接続されたピンが、前記凹部に配置されていることを特徴とする環形蛍光ランプ。