JP3179449B2 - 電球形蛍光灯 - Google Patents

電球形蛍光灯

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電球形蛍光灯に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】現在、一般電球(白熱電球)の市場にお
ける構成率は定格電力60[W]のタイプが一番高いの
で、これに代替すべく、消費電力が15[W]で、か
つ、60[W]の一般電球相当の明るさ(約800[l
m])を有する電球形蛍光灯が最も普及している。この
ような従来の電球形蛍光灯は、図7および図8に示すよ
うに、グローブ1とケース2とからなる外囲器3内に蛍
光管5と電子点灯回路4を収容しており、グローブ1は
外径が約70[mm]で全長が約80[mm]、蛍光管
5は内径が13〜14[mm]であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】電球形蛍光灯は一般電
球代替の省エネルギー光源であることから、一般電球器
具への高い適合性が要求されている。しかしながら、一
般電球の外径が60[mm]であるのに対し、従来の電
球形蛍光灯のグローブ外径は70[mm]と大きいこと
が一般電球器具への適合性の低下という問題を引き起こ
している。
【0004】ここで、従来使用している内径13〜14
[mm]の蛍光管を外径65[mm]以下、全長80
[mm]以下のコンパクトなグローブに収納すると、ラ
ンプ内容積の縮小により、蛍光管および電子点灯回路の
温度が異常に上昇し、蛍光管内面に塗布してある蛍光体
および電子点灯回路の変換効率の低下を招く。ここで、
蛍光体の変換効率とは紫外線を可視光に変換する効率で
あり、電子点灯回路の変換効率とは入力電力に対する出
力電力の割合を意味する。
【0005】また、そればかりでなく、電子部品の温度
劣化による電子点灯回路の誤動作あるいは早期寿命を招
くなどの問題があり、グローブの外径65[mm]
、全長80[mm]以下のコンパクト設計とすること
ができなかった。
【0006】一方、近年、環境保護のための省エネルギ
ーという点から、より低い消費電力の電球形蛍光灯が要
求されている。
【0007】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、一般電球器具への高い適合性を有
し、かつ従来よりも低い消費電力で、かつ、60[W]
の一般電球に相当する明るさを実現した電球形蛍光灯を
提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の電球形蛍光灯
は、透光性グローブとケースとからなる外囲器内に、両
端部に一対の電極を具備し、かつ内部にアマルガムおよ
び希ガスが封入された蛍光管と、この蛍光管を点灯させ
る電子点灯回路とが収容され、定格消費電力14[W]
で60[W]の一般電球相当の明るさを有する電球形蛍
光灯において、前記グローブは外径が55〜65[m
m]、全長が65〜80[mm]であり、前記蛍光管は
内径が7〜11[mm]、電極間距離が200〜280
[mm]、点灯時の管壁負荷が1.4〜3.2[mW/
mm2]の範囲としたものである。
【0009】本発明によれば、一般電球器具への高い適
合性を有し、かつ、従来よりも低い消費電力で、60
[W]の一般電球に相当する明るさを実現した電球形蛍
光灯が得られる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図1から図6を用いて説明する。
【0011】図1は、本発明の電球形蛍光灯の一部切欠
正面図を示す。図1において、グローブ1は透光性の樹
脂あるいはガラスからなり、外径は60[mm]、全長
は77[mm]である。このグローブ1とケース2とで
外囲器3が構成され、その内部に電子点灯回路4と、3
箇所の曲げ部を有し両端部に一対の電極(図示せず)を
具備するいわゆるダブルU形蛍光管5(図2参照)が収
納されている。蛍光管5の内部には400[Pa]のア
ルゴンガスが封入されており、片端部には水銀蒸気圧を
規制するアマルガム6が収納されている。アマルガム6
としては、BiPbSnHgの他、BiInHgやBi
InPbHgなどが使用できる。
【0012】ここで、図8に示すような従来の管内径1
3.5[mm]の蛍光管5を、外径60[mm]、全長
77[mm]の従来よりコンパクトなグローブ1内に収
納すると、グローブ内容積の縮小により、蛍光管5、電
子点灯回路4の温度が異常に上昇し、蛍光管内面に塗布
してある蛍光体および電子点灯回路4の変換効率の低下
を招くばかりでなく、電子部品の温度劣化による電子点
灯回路4の誤動作あるいは早期寿命を招くなどの問題が
ある。
【0013】そこで発明者は、この問題について種々検
討を行った。図5は、グローブ1の外径が60[m
m]、全長が77[mm]で、定格消費電力を従来より
も1[W]低い14[W]一定としたときの、蛍光管内
径とランプ効率、光束維持率(6000時間点灯時の全
光束/100時間点灯時の全光束×100[%])との
関係を示したものである。なお、電極間距離は、外径6
0[mm]、全長77[mm]のグローブ1内に収納で
きる最大の寸法である、280[mm]一定としてい
る。
【0014】まず、蛍光管内径とランプ効率の関係につ
いて説明する。図5の直線Aに示すように、蛍光管内径
が太くなると、ランプ電流の増加により蛍光管5および
電子点灯回路4の温度が上昇し、その結果、蛍光管内面
に塗布してある蛍光体および電子点灯回路4の変換効率
が低下し、ランプ効率が低下する。消費電力14[W]
で60[W]の一般電球相当の明るさを得るためには、
ランプ効率57[lm/W]が必要であるから、図5の
直線Aより、蛍光管内径は11[mm]以下にすべきで
あることがわかる。
【0015】次に、蛍光管内径と光束維持率の関係につ
いて説明する。図5の直線Bで示すように、蛍光管内径
が細くなるに従って光束維持率が悪化している。これ
は、蛍光管の発光面積が減少し、管壁負荷[mW/mm
2]が増大することに起因している。一般に電球形蛍光
灯の場合、点灯不能となるか、あるいは光束維持率が6
0[%]を下回った時点を寿命とみなす。したがって、
図5の直線Bより、この条件を満たすためには蛍光管内
径は7[mm]以上必要であることがわかる。
【0016】以上の結果より、蛍光管内径を7〜11
[mm]にすることにより、外径60[mm]で全長7
7[mm]のコンパクトなグローブ1に収納でき、かつ
定格消費電力が従来より1[W]低い14[W]で60
[W]の一般電球相当の明るさを実現できる。より好ま
しくは、蛍光管内径を10[mm]とすることにより、
ランプ効率および光束維持率の両方に裕度のある電球形
蛍光灯が得られる。
【0017】また、グローブ1の外径が55[mm]未
満、全長65[mm]未満となるとランプ内容積の縮小
による蛍光管5、電子点灯回路4の温度上昇により蛍光
体および電子点灯回路4の変換効率の低下を招いたり、
電子部品の温度劣化による電子点灯回路4の誤動作ある
いは早期寿命を招いたりすることもわかった。
【0018】次に、グローブ1として外径60[mm]
および全長77[mm]のものを用い、消費電力を14
[W]一定とし、電極間距離を種々変えたときの蛍光管
内径とランプ効率および光束維持率との関係を調べた結
果を図6に示す。図6において、直線a〜dは蛍光管内
径とランプ効率との関係を、直線e〜hは蛍光管内径と
光束維持率との関係をそれぞれ示す。電極間距離は、直
線aとeが180[mm]、直線bとfが200[m
m]、直線cとgが220[mm]、直線dとhが24
0[mm]である。
【0019】図6に示すように、蛍光管内径が7〜11
[mm]の範囲において、電極間距離が200[mm]
未満では、ランプ効率および光束維持率の各基準値であ
る57[lm/W]および60[%]の両基準以上を同
時に満足しない。これは、電極間距離が短くなることに
より、ランプ電流が増加して蛍光管5および電子点灯回
路4の温度が上昇してランプ効率が低下し、また発光面
積の減少により管壁負荷が増大して光束維持率が低下す
るからである。したがって、電極間距離は200〜28
0[mm]の範囲とすれば良い。ここで、電極間距離は
長い方がランプ効率も光束維持率も良化しているが、電
極間距離が260[mm]以上となるとグローブ1と蛍
光管5の隙間が小さくなり、製品輸送中の振動および落
下衝撃等により、グローブ1と蛍光管5が衝突して破損
するおそれがある。したがって、電極間距離はできるだ
け長く、かつ破損の少ない250〜260[mm]程度
がより好ましい。
【0020】上記のように、消費電力が14[W]で、
かつ、蛍光管5の管内径が7〜11[mm]、電極間距
離が200〜280[mm]である場合、ランプ点灯中
の管壁負荷は1.4〜3.2[mW/mm2]の範囲と
なる。これにより、一般電球器具への高い適合性が得ら
れるという作用と省エネルギーによる環境保護という両
方の作用を有するものとなる。
【0021】また、定格消費電力は、60[W]一般電
球相当の光束値を得るために13.8[W]以上とする
ことが好ましく、一方、省エネルギーおよび長寿命の点
から15.2[W]以下とすることが好ましい。
【0022】なお、グローブ1の外径は、特性的には大
きければ大きいほど好ましいが、65[mm]以下、全
長80[mm]以下であれば、一般電球器具への適合性
に著しい低下はみられない。一方、前記のように、グロ
ーブ1の外径が55[mm]未満、全長が65[mm]
未満になると、蛍光管5および電子点灯回路4の温度上
昇により、蛍光体および電子点灯回路4の変換効率の低
下を招いたり、電子部品の温度劣化による電子点灯回路
4の誤動作あるいは早期寿命を招いたりすることにな
る。したがって、グローブ1の外径は55[mm]以
上、65[mm]以下、全長を65[mm]以上、80
[mm]以下とすることが望ましい。グローブ1の外径
を一般電球と同じ60[mm]とすれば、一般電球との
代替という点からさらに好ましい。
【0023】本発明にかかる蛍光管5としては、図2に
示すような3箇所の曲げ部分を有するものの他に、2本
のU字管をブリッジ接合したもの(図3参照)、および
4本のストレート管を3箇所のブリッジにより接合した
もの(図4参照)でもよい。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、一般電
球器具への高い適合性を有し、かつ従来よりも低い消費
電力で60[W]一般電球相当の明るさを実現した電球
形蛍光灯を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である電球形蛍光灯の一部
切欠正面図
【図2】同じく電球形蛍光灯の蛍光管の斜視図
【図3】本発明の他の実施形態の電球形蛍光灯の蛍光管
の斜視図
【図4】本発明の別の実施形態の電球形蛍光灯の蛍光管
の斜視図
【図5】本発明の電球形蛍光灯の蛍光管内径とランプ効
率、光束維持率の関係を示す図
【図6】同じく電極間距離別の蛍光管内径とランプ効
率、光束維持率の関係を示す図
【図7】従来の電球形蛍光灯の一部切欠正面図
【図8】同じく電球形蛍光灯の蛍光管の斜視図
【符号の説明】
1 グローブ 2 ケース 3 外囲器 4 電子点灯回路 5 蛍光管 6 アマルガム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板谷 賢二 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−49550(JP,A) 特開 昭60−117537(JP,A) 特開 昭61−296604(JP,A) 特開 昭62−12048(JP,A) 特開 平9−69309(JP,A) 実開 昭57−45762(JP,U) 特許3115826(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 61/30 H01J 61/32

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透光性グローブとケースとからなる外囲
    器内に、両端部に一対の電極を具備し、かつ内部にアマ
    ルガムおよび希ガスが封入された蛍光管と、この蛍光管
    を点灯させる電子点灯回路とが収容され、定格消費電力
    14[W]で60[W]の一般電球相当の明るさを有す
    電球形蛍光灯において、前記グローブは外径が55〜
    65[mm]、全長が65〜80[mm]であり、前記
    蛍光管は内径が7〜11[mm]、電極間距離が200
    〜280[mm]、点灯時の管壁負荷が1.4〜3.2
    [mW/mm2]の範囲にあることを特徴とする電球形
    蛍光灯。
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