JP2014505346A - 混成コンパクト蛍光ランプ固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】改良ランプ集成体を提供する。
【解決手段】ランプ集成体は、白熱／ハロゲン・ランプ光源の使用による即時の光とコンパクト蛍光ランプ光源によるエネルギ節約型の光との両方を供給する。両方の光源は、固定機構によって前記集成体内に固定される。該固定機構は、一方の光源からの熱が他方の光源又は前記集成体内のいずれかの他の部分に悪影響を及ぼさないように、両光源を互いから離間させる。
【選択図】図１

Description

本書の開示内容は、ランプ集成体を対象とし、特に、単一のランプ集成体内に第１の光源及び第２の光源を固定する方法を対象とする。より具体的に述べると、本発明は、ランプ集成体、並びにその中に少なくとも２つの光源（その内の少なくとも１つは、コンパクト蛍光光源、白熱光源又はハロゲン光源である）を固定するための機構を提供する。

近年、コンパクト（又は電球型）蛍光ランプ（ＣＦＬ）の立上り動作に関する或る問題、すなわち、蛍光ランプを始動又は点灯するのに伴って最大の明るさになるまでの時間を低減する問題に対処するランプが開発されている。一例を挙げると、長寿命コンパクト蛍光ランプでは、始動する前に陰極又は電極を予熱するために約０．５〜１．５秒を必要とする。予熱が完了する前は、ランプから何も光を放出しない。アーク放電が開始すると、ＣＦＬは最大光出力に達するまでに更に約２０〜１２０秒以上を必要とする。

１つの提案された解決策は、１つのユニット又はランプ集成体内に２つの光源を組み合わせることである。より詳しく述べると、コンパクト蛍光光源及び通常の白熱又はハロゲン光源が単一のランプ集成体内で組み合わされる。このようなランプ集成体を表すために用語「混成ＣＦＬランプ」又は「混成ランプ」が使用される。一例として、この種のランプは、白熱又はハロゲン光源がコンパクト蛍光光源の螺旋又は二重螺旋の内側に位置決めされるように構成することができる。このような構成によって得られる利点は、瞬時発光する白熱又はハロゲン光源によって光を直ちに放出し、それと同時に、ＣＦＬランプにはそのウォームアップ期間（これは、０．５〜１２０秒続くことがある）が得られることである。また、この混成ランプ(hybrid lamp)の追加の利点は、（ＣＦＬ放電管の構成の内側の中心に配置された）白熱又はハロゲン光源によって発生された熱を使用して、ＣＦＬをより効率よく加熱すること、すなわち、この付加的な熱によって充填水銀をより急速に蒸発させることである。

上述のランプ構成はランプのウォームアップ中の光放出が低いことに関する対処法を示しているが、それにも拘わらず、単一のランプ集成体内に２つの異なる光源を固定する方法及び態様に関して欠点又は短所がある。２つの異なる光源の動作温度の差と、これらの光源の構成部品についての動作時の熱の影響とに起因して、問題が生じる。例えば、通常のＣＦＬランプは白熱又はハロゲン・ランプほどの高い動作温度を生じないので、一般に、光源を電源に接続するランプ部分にはプラスチックのカラー(collar)を含むように製造されている。通常用いられているプラスチックは定格耐熱性が比較的低く、これは、比較的発熱量の小さいＣＦＬランプに使用するのに適している。しかしながら、混成ランプ設計では、比較的動作温度の低いＣＦＬと比較的動作温度の高い白熱又はハロゲン・ランプとを組み合わせているので、比較的低い温度定格のプラスチック製カラーはこのような高い温度に曝されることによって劣化を受け易い。ＣＦＬランプが充分に付勢されたときに比較的高い温度の光源を制御する機構（例えば、温度センサ又はスイッチング機構など）を含んでいる混成設計のランプであっても、瞬時発光光源によって発生される熱は、依然としてＣＦＬランプのプラスチック製カラーに悪影響を及ぼす。

この問題に対処する様々な試みがなされている。例えば、混成構成内の即時始動ランプによって発生される熱を制御する１つの手段は、ランプを裸のままにすること、すなわち、２つの光源を密閉するランプ・エンベロープ(envelope)又はバルブ(bulb)を使用しないことである。しかしながら、これは、エンベロープ又はバルブを含んでいるランプほど美的に好ましいものではなく、またこの種の裸の構成内の即時始動ランプから放出されて、ＣＦＬ放電ランプを加熱するために用いることができた考えられる量の熱が失われる。

高温の熱が低い温度定格のプラスチック製カラーへ伝達されることによって生じる問題に対処する他の試みには、熱絶縁構造を使用すること、例えば、セラミック、セメント、グルー(glue)、及び取付け具を所望の構成に固定し且つ最初の始動の際に発生される熱の幾分かを吸収する他の材料を使用することが含まれる。しかしながら、これらの処置は、経費が掛かる恐れがあり、またランプ製造の際に厄介なことである。

従って、混成ランプ設計に使用するのに適した方法であって、単一のランプ集成体内に２つの異なる種類の光源を固定するため、及び同じランプ集成体内に収容された別の光源の高い動作温度に曝されることによって惹起される低い温度定格ランプの構成部品の劣化を低減するための方法が依然として必要である。

本発明によるランプ集成体は、共に単一のランプ集成体内に配置された第１の光源及び第２の光源、並びに互いに対して所定のコンパクトな構成で前記両光源を固定する固定機構(fixing mechanism)を含む。このランプ集成体は、実施形態によっては、当該ランプ集成体の前記第１及び第２の光源を密閉する外側エンベロープ又はバルブを含むことができる。

また、混成ランプ集成体を形成する方法が提供され、該方法は、ランプ口金(base)を設ける工程と、第１の光源及び第２の光源を前記口金と電気接続関係に配置する工程と、固定機構を設ける工程と、前記固定機構を用いてコンパクトな構成で前記第１及び第２の光源の位置を固定する工程とを含む。

一実施形態のランプ集成体は、互いに対して所定の位置に固定された蛍光光源及びハロゲン光源を含む。エンベロープが、少なくとも蛍光及び白熱光源の周りに空洞を形成する。クランプが、蛍光及びハロゲン光源を互いに対して予定の位置に固定する機構を提供する。

クランプ機構は、ランプ集成体の動作に干渉しない任意の適当な材料で構成することができる。例えば、クランプは、金属製クランプ、セラミック製クランプ、プラスチック製クランプ、又は光源の一部分を受け入れて所定位置に固定するための所望の形状に形成される任意の他の種類の材料製とすることができる。

別の実施形態では、ランプ集成体は、一方の光源が他方の光源によって実質的に取り囲まれるように、互いに隣接して配置された第１の光源及び第２の光源を含む。より詳しく述べると、一実施形態では、第１の光源は螺旋状又は二重螺旋状ＣＦＬ光源であり、また第２の光源は単管ハロゲン光源であって、螺旋状又は二重螺旋状のＣＦＬ放電管の内側に配置され、更に、両方の光源はクランプ機構によって単一のランプ集成体内に固定される。このため、クランプ機構はハロゲン光源のピンチ部に取り付けられ、次いでピンチ部の互いに反対の側でＣＦＬ光源の脚部に係合する。

また、ランプ集成体を組み立てる方法が提供され、該方法は、ランプ口金を設ける工程と、前記口金に第１の光源を装着する工程と、前記第１の光源に隣接して第２の光源を位置決めする工程と、前記第１の光源及び前記第２の光源に固定機構を取り付けることによって所定のコンパクトな構成で両光源を固定する段階と、一方の光源への電力を他方の光源の所定の温度に応答して選択的に停止するための電力制御モジュールに、前記第１の光源及び前記第２の光源を接続する工程とを含む。

一実施形態では、前記方法は、前記第１の光源として蛍光光源を用意し且つ前記第２の光源としてハロゲン又は白熱光源を用意する工程と、前記第１の光源の発光室が前記第２の光源の発光室を実質的に取り囲むように、前記第１の光源に隣接して前記第２の光源を配置する工程とを含む。

別の実施形態では、前記方法は、前記第１の光源として螺旋状又は二重螺旋状蛍光光源を用いる。ハロゲン光源が前記第２の光源として用いられる。前記固定機構は金属製クランプであり、該クランプは、前記ハロゲン光源のピンチ部の周面の周りに緊密に嵌合する金属製バンドを含むと共に、更に前記バンドから互いに反対の側に延在する可撓性の金属製アームを含み、これらのアームは互いに向かって圧迫して、前記ハロゲン光源のピンチ部の互いに反対の側に前記蛍光光源の脚部を配置できるようにし、次いで解放したとき、それらのアームが前記蛍光光源の脚部に対して押し付けられて、前記２つの光源を所望の位置に固定することができる。

本発明の主な利点は、始動又は動作中に一方の光源の比較的高い動作温度が他方の光源の構成部品に悪影響を及ぼさないように、２つの異なる光源を単一のランプ集成体内に固定する能力である。

別の利点は、製造が容易で低コストである簡単な構造に関連する。

本発明の更に別の利点及び長所は、以下の詳しい説明を読み且つ理解することによって明らかになろう。

図１は、ランプ集成体の横断立面図である。 図２は、ランプ集成体の立面図である。 図３は、そのピンチ部にクランプ固定機構を係合したハロゲン光源の底部の拡大図である。 図４は、そのピンチ部にクランプ固定機構を係合したハロゲン光源の側面図である。 図５は、ハロゲン光源のピンチ部及びＣＦＬ光源の脚部に係合したクランプ固定機構の底部から見た拡大図である。

本発明はランプ集成体を対象とし、詳しく述べると、単一のランプ集成体内に第１の光源及び第２の光源を固定する方法を対象とする。より具体的に述べると、本発明は、ランプ集成体と、該ランプ集成体内に少なくとも２つの光源を固定するための機構とを提供し、該光源の少なくとも１つは、コンパクト蛍光光源、白熱光源、又はハロゲン光源である。

本発明の様々な実施形態についての以下の説明は、ランプ集成体内にコンパクト蛍光光源及びハロゲン光源を含むものに関して行われるが、そのいずれかの光源を別の適当な光源に置き換えることができることは当然である。例えば、ハロゲン光源を白熱光源又はＬＥＤ光源に置き換えることができる。このような場合、ハロゲン光源の使用に関する以下の開示内容及び教示内容は、白熱光源、ＬＥＤ光源、又はその他の光源の使用に等しく適用することができる。

同様に、コンパクト蛍光光源について本書では螺旋状又は二重螺旋状放電管構成に関して記載するが、他の適当な構成の放電管についてもまた本書の開示内容が有効である。例えば、１つ以上のＵ字形放電管を持ち且つマルチフィンガ（多指）ＣＦＬ光源として知られているＣＦＬ光源、より詳しく述べると、例えば、４フィンガ、６フィンガ及び８フィンガ光源もまた使用することができる。このような場合、螺旋状又は二重螺旋状ＣＦＬ光源の使用に関する以下の開示内容及び教示内容は、同じランプ集成体内に配置された第２の光源に固定して取り付けることを必要とする又はそれが有効と思われる脚部を持つ任意の構成のＣＦＬ放電管に等しく適用することができる。

図１は、ランプ集成体、より詳しく述べると、即時に光を供給し且つ高速のウォームアップを行う利点を持つ一般にエネルギ節約型ランプ又は光源と呼ばれるコンパクト蛍光ランプ集成体１００の横断立面図である。図２は、図１のランプの立面図である（断面図ではない）。図３〜図５は、図１及び図２のラップの特定の部分の拡大図である。ここで、全ての図において、同様な参照数字は、同様な機能部を示すために用いられる。

次に、図１及び図２を参照して説明すると、ランプ口金１０２を含むランプ集成体１００が提供され、ランプ口金１０２は、ランプ集成体１００を機械的に支持し且つランプ集成体を動作させるために電力を供給するために関連したランプ・ソケット（図示せず）に受け入れられる機械的及び電気的手段を収容する。より詳しく述べると、制限するものではないが、通常のエジソン型口金１０２が示されており、該口金１０２は、関連したランプ・ソケットにネジ込むための導電性のネジ山付き金属製シェル１０４を含み、また典型的には、ランプ集成体の下側端部で絶縁材料によってネジ山付きシェル１０４から隔てられた電気的アイレット又は第２の接点（図示せず）を含む。この構成は、当該技術分野で一般に知られている態様で関連したランプ・ソケットと電気接触を確立するための２リード構成を提供する。

ランプ口金の少なくとも一部分は、ＡＣ電源からランプ集成体１００のランプ光源又は発光部品を駆動できるようにする安定器１１０のような電力制御モジュールを収容する隔室又は内部空洞１０６を形成する。ランプ口金には、第１の光源（例えば、蛍光光源）１１２が装着される。図示例の蛍光光源は、保持器１２０内に位置決めされ且つ更にカラー１２２内に支持された第１及び第２の脚部１１４，１１６を含む螺旋状構成又は二重螺旋状構成を持つ。これらの脚部１１４，１１６は、ランプ集成体の縦軸（α）にほぼ平行に延在する下側部分を持つ。これらの脚部は、接続を容易にするために電力制御モジュール又は安定器に隣接して配置される。第１及び第２の脚部１１４，１１６の中間にある放電管１１８の残りの部分は、コンパクト蛍光光源の一般的に螺旋状の構成を採用する。充填ガスが放電管内に密封され、また、電極又は陰極１２４，１２６がそれぞれの脚部１１４，１１６に設けられて、螺旋状放電管の長さにわたって延在する細長い放電路の両端に位置する。当該技術分野で知られているように、陰極間にアークが開始されて、電離された充填物から放出された光が、放電管の内面上に設けられた蛍光体を通過することによって所望の色の可視光として放出される。当然ことであるが、第１の光源は、コンパクト蛍光光源である場合、前に述べたように、多数の他の構成を持つことができる。

第２の光源１３０、例えば、ハロゲン光源、又はフィラメント（図示せず）を持つ白熱又はタングステン・ハロゲン光源が、導入線１０８によってランプ安定器１１０に電気接続される。別の好ましい実施形態では、第２の光源はタングステン・ハロゲン・ランプである。図１に示されているように、第２の光源はシングル・エンド型光源であり、ＣＦＬ１１２の螺旋状部分の内側に形成される中空領域内の中央に配置される。詳しく述べると、第２の光源１３０のピンチ部１３２が、下側ピンチ部１３６と光源１３０に近い方の上側ピンチ部１３４とを持ち、このピンチ部１３２はカラー１２２内に受け入れられる。このカラー１２２はまた、電力制御モジュールを収容しているランプ口金の隔室を、第１及び第２の光源１１２、１３０の発光部分から分離する。これらのランプ光源はまた、好ましくは、共通のエンベロープ又は外側バルブ１５０内に収容又は密閉される。バルブは、その中空のほぼ球形の部分１５２内に第１の光源１１２及び第２の光源１３０を密閉するする寸法を持ち、またバルブは、ネック部絞り領域１５４に沿ってランプ口金と封止係合するために下方に進むにつれて寸法が減少する。

次いで、図３〜図５を参照して説明すると、クランプような固定機構１６０が、第２の光源のピンチ部１３２上に装着される。固定機構又はクランプ１６０は、例えば、ピンチ部１３２の周面を実質的に取り巻いて、それと接触するバンド１６２を含む。バンド１６２は、幅（ｗ）を持つ。バンドの一部分はピンチ部１３２から離れるように曲げられて、バンドの互いに反対側にアーム１６４，１６６を形成する。一実施形態では、アーム１６４，１６６は、ピンチ部を殆ど完全に取り巻くバンドから互いに反対側に離れるように延在し、次いで、第１の光源の脚部１１４，１１６の外側輪郭と一致するように湾曲部分１６８，１７０として続く。湾曲部分１６８，１７０は、固定機構又はクランプの位置決めの際に、該湾曲部分をピンチ部１３２へ向かって圧迫し又は摘み、次いで脚部１１４，１１６に接触するように解放して、該脚部を第２の光源に対して所定の位置に固定することができるように、可撓性とすることができる。

好ましい実施形態では、固定機構１６０は金属製クランプであり、従って所望の可撓性を持つ。代替実施形態では、固定機構１６０は、第１の光源の脚部１１４，１１６に撓み係合することができる適当なプラスチックで構成することができる。更に別の実施形態では、固定機構１６０は、可撓性でない材料、例えば、セラミック材料で構成することができる。この後者の場合、セラミックは、金属又はプラスチックのものの場合のように一般に弾性的に可撓性ではないので、湾曲部分１６８，１７０は代わりに脚部１１４，１１６の外周面を完全に又は部分的に取り巻く。この設計では、固定機構１６０は製造の際にピンチ部１３２及び脚部１１４，１１６に滑り被せることができる。

前に述べたように、固定機構１６０は、幅（ｗ）を持つ。アーム１６４，１６６は、幅（ｗ）よりも小さい幅（ｗ’）を持っていて、固定機構１６０の下側縁部１７２でピンチ部１３２から離れるように且つ第２の光源の発光部分から離れるように折り曲げられる。固定機構１６０の部分１６２は、標準的なランプ構成では約３ｍｍの幅を持つことができる。固定機構のこの部分の幅は充分に大きくして、脚部１１４，１１６を支持するプラスチック製カラー１２２が、光源１４０の発光及び熱放出部分から離隔されて、熱による劣化及び変形を生じないように保証すべきである。

一実施形態では、第１の光源はＣＦＬ光源であり、また第２の光源はハロゲン光源である。ハロゲン光源１３０は、ランプ集成体１００に対する電力がオンに切り換えられたとき、即時発光型の光源を提供する。その上、ハロゲン光源は、エネルギ節約型の光源又はコンパクト蛍光光源１１２の水銀溜め及び放電管全体を加熱する。ハロゲン光源からの熱により、水銀溜めから放電管の中へ水銀をより急速な蒸発させる。このように、ランプ集成体をオンに切り換えたとき、電力が両方の光源に供給されて、ハロゲン光源１３０は即時発光すると共に、蛍光ランプ光源１１２をウォームアップする所望の熱を供給する。蛍光ランプ光源が点弧すると、その熱がまた水銀のより急速な蒸発を支援して、蛍光ランプ光源１１２の最大の明るさ又は定常状態動作までの立上り時間を短縮する。しかしながら、この熱は、プラスチック製の保持器１２０及びカラー１２２に悪影響を及ぼして、劣化又は変形を惹起する。前に述べたように、固定機構１６０は、この問題に対処するため、プラスチック製保持器１２０及びカラー１２２がハロゲン光源によって発生された熱から充分に隔てられるようにして、悪影響を低減するように保証する。

両方の光源は、好ましくは、共通の外側バルブ１５０内に配置される。この構成では、外部環境への熱の損失を低減することによって最短のウォームアップ期間を達成することができる。しかしながら、第１及び第２の光源は、前に述べたように、共通の外側バルブ１５０の無い状態で又は裸のランプ構成で、ランプ集成体内に配置することもできる。

以上、本発明を好ましい実施形態について説明した。明らかなように、当業者には様々な修正及び変更が考えられよう。本発明は、上述の特定の実施形態に制限されず、「特許請求の範囲」によって定められるべきである。

１００ ランプ集成体
１０２ ランプ口金
１０４ 導電性のネジ山付き金属製シェル
１０６ 内部空洞
１０８ 導入線
１１０ 安定器
１１２ 第１の光源
１１４、１１６ 脚部
１１８ 放電管
１２０ 保持器
１２２ カラー
１２４、１２６ 電極又は陰極
１３０ 第２の光源
１３２ ピンチ部
１３４ 上側ピンチ部
１３６ 下側ピンチ部
１５０ 共通のエンベロープ又は外側バルブ
１５２ 中空のほぼ球形の部分
１５４ ネック部絞り領域
１６０ 固定機構
１６２ バンド
１６４、１６６ アーム
１６８、１７０ 湾曲部分
１７２ 下側縁部

Claims (16)

1. 電源への電気接続を確立するために安定器を収容するランプ口金と、
   前記安定器への電気接続のために保持器によって位置決めされた２つ以上の脚部を持つ第１の光源であって、各脚部が更にカラーによって支持されている、第１の光源と、
   前記第１の光源の前記２つ以上の脚部に固定された固定機構によって、前記第１の光源に隣接して位置決めされた第２の光源と、を有し、
   前記固定機構は前記第１及び第２の光源を互いに対して所定のコンパクトな構成で固定し、且つ前記固定機構は、前記第２の光源によって発生された熱が前記保持器又はカラーの完全性に悪影響を及ぼさないように、前記第２の光源を前記保持器及びカラーから離間させていること、
   を特徴とするランプ集成体。
2. 更に、少なくとも前記第１及び第２の光源の周りに空洞を形成するエンベロープを含んでいる請求項１記載のランプ集成体。
3. 前記第１の光源はコンパクト蛍光光源である請求項１記載のランプ集成体。
4. 前記コンパクト蛍光光源は、螺旋状又は二重螺旋状構成を持つ放電管を有し、該放電管はその各々の端が前記脚部に終端しており、前記脚部が前記ランプ集成体の縦軸にほぼ平行に配置されている、請求項３記載のランプ集成体。
5. 前記コンパクト蛍光光源はマルチフィンガー構成を持っている、請求項３記載のランプ集成体。
6. 前記カラーは低い温度定格のプラスチックから形成されている、請求項１記載のランプ集成体。
7. 前記第２の光源はハロゲン光源であって、前記ランプ集成体内に前記第１の光源によって実質的に取り囲まれている、請求項４記載のランプ集成体。
8. 前記固定機構はクランプである、請求項１記載のランプ集成体。
9. 前記固定機構は、前記ハロゲン光源のピンチ部の周面に取り付けられた第１の部分を含むと共に、前記第１の部分から互いに反対側に延在して、少なくとも前記コンパクト蛍光光源の前記脚部の一表面にそれぞれ係合する第２の部分を含んでいるクランプである、請求項７記載のランプ集成体。
10. 前記クランプは金属製クランプであり、前記第２の部分が前記蛍光光源の前記脚部に固定するように係合する、請求項９記載のランプ集成体。
11. ランプ集成体を組み立てる方法であって、
    ランプ口金を設ける工程と、
    前記口金に第１の光源を装着する工程であって、前記第１の光源は、２つ以上の脚部を規定し且つ導入線を収容する複数の端部を持つ放電管を有しており、前記脚部はプラスチック製保持器によって固定され且つカラーによって支持されて、前記ランプ集成体の縦軸に平行に前記口金の中へ延在している、当該工程と、
    前記第１の光源に隣接して第２の光源を位置決めする工程と、
    前記第２の光源が、前記プラスチック製保持器、前記カラー、及び前記第１の光源の前記放電管から離間するように、前記第１の光源及び前記第２の光源の両方に単一の固定機構を取り付けることによって、所定のコンパクトな構成で前記第１の光源及び前記第２の光源を固定する段階と、
    前記ランプ口金を介して前記第１の光源及び前記第２の光源の各々と外部電源との間に電気接続を確立する工程と、
    を有する方法。
12. 更に、前記第１及び第２の光源を収容するエンベロープを設ける工程を含んでいる請求項１１記載の方法。
13. 前記第１の光源はコンパクト蛍光光源であり、また前記第２の光源はハロゲン光源である、請求項１１記載の方法。
14. 前記コンパクト蛍光光源の発光部分が前記第２の光源の発光部分を実質的に取り囲んでいる、請求項１３記載の方法。
15. 前記固定機構は、前記ハロゲン光源のピンチ部を取り巻く第１の部分を含むと共に、前記第１の部分から互いに反対側に延在して、少なくとも前記コンパクト蛍光光源の前記脚部の一表面にそれぞれ係合する第２の部分を含んでいるクランプである、請求項１３記載の方法。
16. 前記カラーは低い温度定格の材料で構成され、また前記第２の光源は、前記カラー材料の低い温度定格よりも高い熱を動作時に放出する、請求項１１記載の方法。

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