JP3490979B2 - 片口金形蛍光ランプ点灯装置及び環形蛍光ランプ及び環形蛍光ランプの製造方法及び環形蛍光ランプの口金の製造方法及び環形蛍光ランプの点灯方法 - Google Patents

片口金形蛍光ランプ点灯装置及び環形蛍光ランプ及び環形蛍光ランプの製造方法及び環形蛍光ランプの口金の製造方法及び環形蛍光ランプの点灯方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば密閉形照明器具
等の高周囲温度となる雰囲気で点灯される片口金形蛍光
ランプの明るさ向上に関する。なお、本発明でいう片口
金形蛍光ランプとは環形蛍光ランプ、コンパクト形蛍光
ランプ等をいう。
【0002】
【従来の技術】蛍光ランプの明るさ向上及び効率改善に
はさまざまな研究がされている。例えば、点灯方式に関
しては、照明学会誌 VOL78 No.4 1994”蛍光
灯のイメージチェンジの主役−インバーター−”に示さ
れたように、高周波点灯することにより効率が向上す
る。一方、蛍光ランプの全光束は、ライティングハンド
ブック 社団法人照明学会1987に示されたように周
囲温度と共に変化することが知られており、通常、蛍光
ランプが点灯している周囲温度が25℃の時、最も明る
くなる。これは、水銀蒸気圧は蛍光ランプの最冷点温度
により決定されており、最冷点温度が低すぎると暗く、
また高すぎた場合も水銀の自己吸収により暗くなる。最
冷点温度に関しては、特開平4-298953 号公報にも示さ
れるように、蛍光ランプの場合は40℃が最適であり、
その時に発光効率が最大となる。この最冷点は、通常故
意(人為的)に制御するものではなかったが、特開平4
-298953 号公報に示されるように、純水銀に代りアマル
ガムを用いることにより、アマルガムの水銀蒸気圧特性
は純水銀の蒸気圧特性よりも低い為、周囲温度が高温の
場合、または最冷点温度が40℃を超える時は純水銀よ
りも明るくなることも知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アマル
ガムを使用した場合コストが上昇するとともに、ランプ
始動特性を悪くする問題があった。一方、最近は蛍光ラ
ンプの周囲を器具で覆う密閉形器具等が多く普及し、ラ
ンプから見て、その点灯中の周囲温度が高くなり過ぎる
傾向にある。従って蛍光ランプの最冷点温度も高くな
り、アマルガム等の特別な手段を講じないと明るさが低
下する問題が頻発し、ランプコストの上昇や始動特性を
悪くさせずに明るさの向上が可能な蛍光ランプの出現が
強く望まれていた。従って、本発明の目的はランプコス
トを上げることなく、しかも始動特性を低下させずに周
囲温度が30℃を超えても明るさを向上できる片口金形蛍
光ランプ点灯装置を提供しようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に係る蛍光ランプ
点灯装置は周囲温度が30℃を超え片口金形蛍光ランプ
を、35KHz以上の高周波で点灯するとともに、ラン
プ口金に内外に貫通した開口部を設けたものである。ま
た、開口部を互いに独立し複数個の孔に構成したもので
ある。さらに、開口部を5%以上の開口率に構成したも
のである。
【0005】
【作用】この発明の片口金形蛍光ランプ点灯装置におい
ては、最冷点が口金内のランプ部分に移動し、その温度
が従来の蛍光ランプの最冷点温度よりも低くなることが
実験的に確認された。従って周囲温度が30℃を超えて
も、最冷点温度が低いことから、アマルガムを用いずに
水銀蒸気圧が抑制される為、コストアップや始動特性低
下を招くことなく従来の片口金形蛍光ランプよりも明る
さを向上させる。また、開口部を独立した複数個の孔と
したので、充電部の露出を防ぎつつ口金の強度をあまり
落すことなく開口部としての効果的な貫通孔を形成する
ことができる。さらに、開口部の開口率を5%以上とし
たため、口金内のランプ部分に確実に最冷点を形成でき
る。
【0006】
【実施例】本発明について、図面に示す一実施例に基づ
き説明する。図1の(A)は環形蛍光ランプ(FCL3
0)の部分断面図であり、図において1はガラスバルブ
である。このガラスバルブ1の内面には蛍光体被膜(図
示せず)が塗布されている。また、ガラスバルブ1内に
は所定量の水銀とアルゴン等の希ガスが封入されてい
る。さらにガラスバルブ1の内部には電極4が設けられ
ており、そのコイル部にはBao、SrO、CaO等の
電子放出物質が塗布されている。ガラスバルブ1の端部
にはその両端部を橋絡する口金2が装着されている。こ
の口金2はポリカーボネート製であり、一対の上面体部
2aと下面体部2bとで円筒形を形成されている。3は
この口金下面体部2bに植設された4本の口金ピンで、
電極4より導出された図示しないリード線と接続されて
いる。(B)は(A)の口金2近傍の部分拡大断面図
で、5は口金上面体部2aに格子状に穿孔された開口部
である。このように構成された環形蛍光ランプを高周波
点灯照明器具にて点灯すると、電極4のコイル部が通電
され、他方の電極との間で放電が開始される。その際、
ランプ内は加熱され、封入されている水銀が蒸発し、ラ
ンプ内はその蛍光ランプの最冷点温度に見合った水銀蒸
気圧で満たされる。図2にこの実施例の環形蛍光ランプ
(a)と従来の口金に開口部の無い環形蛍光ランプ
(b)を40KHzの高周波点灯回路で点灯した場合の
管壁温度分布を示す。これらランプの温度測定点は図3
に示すとおり、ランプ全長の中央部分(pos.1)、同じ
く4分の1部分(pos.2)、管端部から約10cm部分(po
s.3 )および口金内に位置する管端部(pos.4)の4箇
所である。従来の環形蛍光ランプでは pos.1が最冷点と
なるが、本実施例の環形蛍光ランプでは最冷点が pos.
4に移る。そして、本実施例の環形蛍光ランプの最冷点
温度は従来の環形蛍光ランプの最冷点温度に比べおよそ
10℃低下する。図4に、本発明の実施例環形蛍光ラン
プ(a)と従来の環形蛍光ランプ(b)の温度特性を示
す。従来の環形蛍光ランプは、周囲温度25℃の時、明
るさが最大となり、それ以上の温度では明るさは低下す
る。しかし、本発明の環形蛍光ランプは周囲温度が35
℃の時に光束が最大となる為、周囲温度30℃以上では
従来の環形蛍光ランプよりも明るくなる。このように、
本発明の環形蛍光ランプを高周波点灯照明器具にて点灯
した場合、蛍光ランプの明るさを決定する最冷点が口金
内に移動し、しかも従来の環形蛍光ランプに比べ最冷点
が10℃低下する為、周囲温度が30℃以上では従来品
に比べ明るさの向上が見られる。ただし、本発明の環形
蛍光ランプの点灯中の周囲温度が30℃未満の時は、最冷
点温度が低くなり、水銀蒸気圧が過少となる為、逆効果
となる。また、磁気回路式安定器等で点灯した場合、環
形蛍光ランプの最冷点は図3のpos. 1にあり、本発明
同様の口金を施しても最冷点がpos. 4に移ることはな
く、また最冷点温度も変化はなく、その効果は得られな
い。この理由として、上記実施例の点灯周波数40KH
zにおいては、電極部の降下電圧が50Hz(60H
z)等商用周波数点灯に比べ小さくなり、従って電極部
の発熱量が少なくなり電極より、反放電路側のランプ管
面温度が下がる傾向にあるが、商用周波では比較的電極
での発熱が大きく、従って反放電路側のランプ管壁温度
も高く、本発明を用いても冷却が十分行われず、この結
果、本発明を施さない場合の最冷点温度より低下するこ
とがないためと推測される。高周波点灯においては、電
極部の発熱が小さくなり、本発明の効果が現れ、商用の
低周波では効果が現れないことは上述の通りであるが、
この効果の可否、すなわち最冷点移動の有無の臨界周波
数は凡そ35KHzであった。従って、本発明の効果を
得るには、35KHz以上の周波数で点灯する必要があ
る。管壁負荷が所定の値未満のランプにおいては、電極
部の発熱は、管壁負荷が所定の値以上のランプに比べあ
まり変化がないにもかかわらずランプ本体(放電路部)
の発熱が小さいため、ランプ本体の温度が低く、その結
果最冷点の温度も低くなり、本発明の構成を用いても、
最冷点が移動(電極後方の方がより低温となる)するこ
とはない。ランプ始動特性は、上記実施例の環形蛍光ラ
ンプと従来の環形蛍光ランプを点灯周波数40KHzの
点灯回路にて点灯した場合、その始動電圧は全て84〜
86Vであり、両者間には全く差は見られなかった。ま
た、開口部の開口率を変化させた実験結果を図5に示
す。環形蛍光ランプの口金表面積を100 %とし、その開
口部面積比で開口率を示した。たて軸には口金を装着し
ない場合の低下温度を100 %とし、各々の温度低下率を
相対値で示した。図に示すように開口率と共に低下温度
は上昇する。図より明らかなとおり、開口部の開口率は
5%以上が望ましい。なお、口金の開口部形状及び設け
る箇所も本実施例のみに限定はされず、例えば図6ない
し図8に示すものも適宜選択可能である。ところで、上
記実施例ではFCL30タイプの環形蛍光ランプについて
説明をしたが、他のワット、種々の光色に於ても同様な
結果が得られた。さらに、本発明は図9に示すようなコ
ンパクト形蛍光ランプにも適用できる。
【0007】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば3
5KHz以上の高周波で点灯し、かつ口金に、口金内外
に貫通した開口部を設けることによって、最冷点は口金
内に移り、その温度は従来の片口金形蛍光ランプよりも
低下する為、アマルガムを用いることなく水銀蒸気圧が
抑制され、周囲温度が30℃以上の時でもコストアップ
や始動特性低下を招くことなく、明るさを向上すること
ができる。さらに、開口部を設けることにより材料の使
用量を減らせ原価低減や、開口部より口金内部の光を外
部に放出させ得るため、密閉タイプの照明器具に使用し
た場合等口金部の陰を目立たなくし外観を向上させる等
の付随的効果も期待できる。また、開口部を互いに独立
した複数個の孔としたため、所望の箇所への最冷点の形
成を確保しつつ、口金強度の低下や充電部露出を防止で
きる。さらにまた、開口部の開口率を5%以上としたこ
とにより、最冷部を口金内に確実に形成させ得る効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例を示す環形蛍光ランプの一
部切欠正面図及びランプ口金部の詳細図である。
【図2】 本発明環形蛍光ランプと従来の環形蛍光ラン
プの温度特性図である。
【図3】 環形蛍光ランプの管壁温度測定点を示す図で
ある。
【図4】 本発明環形蛍光ランプと従来の環形蛍光ラン
プの管壁温度分布図である。
【図5】 本発明環形蛍光ランプの口金カバー開口率と
相対低下温度特性図である。
【図6】 本発明の他の実施例を示す開口部を設けた口
金上面体の斜視図である。
【図7】 本発明の他の実施例を示す開口部を設けた口
金上面体の斜視図である。
【図8】 本発明の他の実施例を示す開口部を設けた口
金上面体の斜視図である。
【図9】 本発明をコンパクト形蛍光ランプに適用した
実施例を示す正面図である。
【符号の説明】
1 ガラスバルブ、2 口金、5 開口部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−108251(JP,A) 特開 平6−76797(JP,A) 特開 平8−241669(JP,A) 特開 昭56−38765(JP,A) 実開 平1−115198(JP,U) 実開 昭64−10960(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 61/52 F21S 2/00 H01J 5/50 F21Y 103:025

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 片口金形の環形蛍光ランプを点灯する片
    口金形蛍光ランプ点灯装置であって、 片口金形の環形蛍光ランプの口金に開口部を設けること
    で、片口金形の環形蛍光ランプの口金に開口部を設けな
    い場合に片口金形の環形蛍光ランプの放電側にできるラ
    ンプの最冷点を、反放電路側にある口金内のランプ管端
    部に移動させることを特徴とする片口金形蛍光ランプ点
    灯装置。
  2. 【請求項2】口金形の環形蛍光ランプを点灯する片
    口金形蛍光ランプ点灯装置であって 上記環形蛍光ランプの口金に、この口金の内外に貫通す
    る開口部を設けたことを特徴とする片口金形蛍光ランプ
    点灯装置。
  3. 【請求項3】口金形の環形蛍光ランプを点灯する片
    口金形蛍光ランプ点灯装置であって 上記環形蛍光ランプは、内外に貫通する開口部を設けた
    口金を有し、 上記口金の表面積を100%とした場合、上記開口部の
    開口率を5%以上としたことを特徴とする片口金形蛍光
    ランプ点灯装置。
  4. 【請求項4】口金形の環形蛍光ランプを点灯する片
    口金形蛍光ランプ点灯装置であって、 ランプ点灯中の環形蛍光ランプの周囲温度が30℃以上
    になるように、上記環形蛍光ランプの周囲を覆う器具を
    備え、 上記環形蛍光ランプは、内外に貫通する開口部を設けた
    口金を有し、 開口部を設けた口金を有する環形蛍光ランプの周囲が上
    記器具により覆われることにより環形蛍光ランプの周囲
    温度が30℃以上となる場合、開口部のない口金を有す
    る環形蛍光ランプの周囲が上記器具により覆われること
    により環形蛍光ランプの周囲温度を30℃以上となる場
    合に比べて、環形蛍光ランプの明るさが増加することを
    特徴とする片口金形蛍光ランプ点灯装置。
  5. 【請求項5】口金形の環形蛍光ランプを点灯する片
    口金形蛍光ランプ点灯装置であって、 ランプ点灯中の環形蛍光ランプの周囲温度が30℃以上
    になるように、上記環形蛍光ランプの周囲を覆う器具を
    備え、 上記環形蛍光ランプは、水銀が封入されているととも
    、内外に貫通する開口部が設けられた口金を有し、 上記水銀が封入され開口部が設けられた口金を有する環
    形蛍光ランプの周囲が上記器具により覆われることによ
    り環形蛍光ランプの周囲温度が30℃以上となる場合、
    水銀が封入され開口部のない口金を有する環形蛍光ラン
    プの周囲が上記器具により覆われることにより環形蛍光
    ランプの周囲温度が30℃以上となる場合に比べて、環
    形蛍光ランプの明るさが増加することを特徴とする片口
    金形蛍光ランプ点灯装置。
  6. 【請求項6】口金形の環形蛍光ランプを点灯する片
    口金形蛍光ランプ点灯装置であって 上記環形蛍光ランプは、内外に貫通する開口部を設けた
    口金を有し、 上記開口部を設けた口金を有する環形蛍光ランプを上記
    高周波で点灯させた場合、開口部のない口金を有する環
    形蛍光ランプを上記高周波で点灯させる場合に比べて、
    環形蛍光ランプの最冷点をおよそ10℃低下させたこと
    を特徴とする片口金形蛍光ランプ点灯装置。
  7. 【請求項7】 片口金形の環形蛍光ランプを点灯する片
    口金形蛍光ランプ点灯装置であって、内外に貫通する孔
    を設けた口金を装着した環形蛍光ランプを点灯すること
    を特徴とする片口金形蛍光ランプ点灯装置。
  8. 【請求項8】 内外に貫通する孔を設けた口金を装着し
    たことを特徴とする環形蛍光ランプ。
  9. 【請求項9】 片口金形の環形蛍光ランプを点灯する片
    口金形蛍光ランプ点灯装置であって、 ランプ管の端部に装着された口金がランプ管の端部の一
    部を口金の外部に露出させる部分を有する環形蛍光ラン
    プを点灯することを特徴とする片口金形蛍光ランプ点灯
    装置。
  10. 【請求項10】 ランプ管の端部に装着された口金がラ
    ンプ管の端部の一部を口金の外部に露出させる部分を有
    することを特徴とする環形蛍光ランプ。
  11. 【請求項11】 片口金形の環形蛍光ランプを点灯する
    片口金形蛍光ランプ点灯装置であって、 ランプ管の端部に装着された口金が口金の内部を口金の
    外部に露出させる部分を有する環形蛍光ランプを点灯す
    ることを特徴とする片口金形蛍光ランプ点灯装置。
  12. 【請求項12】 ランプ管の端部に装着された口金が口
    金の内部を口金の外部に露出させる部分を有することを
    特徴とする環形蛍光ランプ。
  13. 【請求項13】 環形蛍光ランプの製造方法であって、 環形蛍光ランプの口金に開口部を設け、この開口部を設
    けた口金をランプ管端部に装着することを特徴とする環
    形蛍光ランプの製造方法。
  14. 【請求項14】 環形蛍光ランプの口金の製造方法であ
    って、 環形蛍光ランプの口金に開口部を設けることを特徴とす
    る環形蛍光ランプの口金の製造方法。
  15. 【請求項15】 環形蛍光ランプの点灯方法であって、 上記環形蛍光ランプを35KHz以上の高周波で点灯す
    るとともに、 上記環形蛍光ランプの口金に設けた開口部により、ラン
    プ管端部のランプ管壁温度を低下させることを特徴とす
    る環形蛍光ランプの点灯方法。
  16. 【請求項16】 上記環形蛍光ランプの点灯方法は、環
    形蛍光ランプの口金に開口部を設けない場合に環形蛍光
    ランプの放電側にできるランプの最冷点を、反放電路側
    にある口金内のランプ管端部に移動させることを特徴と
    する請求項15記載の環形蛍光ランプの点灯方法。
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