JP4045508B2

JP4045508B2 - 電球形蛍光ランプ装置

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Publication number: JP4045508B2
Application number: JP2004319968A
Authority: JP
Inventors: 正彦吉田; 邦夫湯浅
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2004-11-04
Filing date: 2004-11-04
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2016-05-29
Also published as: JP2005123201A

Description

本発明は、蛍光ランプを使用する電球形蛍光ランプ装置に関する。

従来、蛍光ランプ装置としては、放電管を鞍形やＵ字形に屈曲して１本の屈曲形の放電路を形成した蛍光ランプを使用する電球形蛍光ランプ装置がある。

このような電球形の蛍光ランプ装置は、口金を有するカバーとこのカバーに固着された透光性を有するグローブとから外囲器が形成され、この外囲器内に鞍型の蛍光ランプおよび点灯回路を保持したホルダが収容される（例えば、特許文献１参照）。

そして、蛍光ランプ装置の外囲器の形状は、円筒状に細長い形状や球状に丸い形状であり、白熱電球の規格形状とは異なっている。また、外囲器の寸法は、口金を含む高さが１８３mm程度、直径が７０mm程度であり、白熱電球の規格寸法である口金を含む高さが１１０mm程度、直径が６０mm程度よりも大きい寸法になっている。
特開昭６３−２４５８０４号公報

従来の電球形の蛍光ランプ装置では、白熱電球の規格形状とは異なり、白熱電球の規格寸法内にも収まらず、白熱電球を使用する照明器具への適用範囲が制限されている。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、白熱電球の規格に収まる蛍光ランプ装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の電球形蛍光ランプ装置は、外径約６０mm以下の透光性グローブおよび口金を有するカバーからなり、このグローブはカバー側が最大直径よりも縮径されているとともに最大直径の部分で先端側とカバー側とに２分割されてこれらを接着固定して形成されており、口金を含む高さが１１０ｍｍ、直径が６０ｍｍの範囲に形成された外囲器と；外囲器内の空間を透光性グローブ側と口金側とに仕切るように外囲器内に配設され、一対の挿通孔が形成された仕切板と；内部に水銀および希ガスが封入された管径６〜１２mm、管長が約２００〜４２０mmの螺旋状に屈曲されたバルブを有し、このバルブ両端にフィラメント電極が封装され、最大径がグローブの最大直径に対向するバルブ中間部位にあってこのバルブ中間部位の最大径がグローブのカバー側の縮径部分よりも大きく形成され、バルブの両端が仕切板の挿通孔に挿通されてグローブ内に収容された屈曲形状の蛍光ランプと；この蛍光ランプを点灯させる前記外囲器内に収容された点灯回路と；を具備していることを特徴とするものである。

請求項２記載の電球形蛍光ランプ装置は、点灯回路と蛍光ランプとを含めた装置全体の入力電力は８〜２０Ｗであることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ装置。

請求項１記載の電球形蛍光ランプ装置によれば、外径約６０mm以下の透光性グローブ内に管径６〜１２mm、管長が約２００〜４２０mmのバルブ両端部が点灯回路側に位置するとともに、最大径がグローブの最大直径に対向するバルブ中間部位にあってこのバルブ中間部位の最大径がグローブのカバー側の縮径部分よりも大きく形成された蛍光ランプを最大直径の部分で先端側とカバー側とに２分割されてこれらを接着固定して形成されたグローブ内に収容したので、高密度配置された蛍光ランプを外囲器内に収容することで白熱電球の規格寸法内に収めることができる。

請求項２記載の電球形蛍光ランプ装置によれば、請求項１記載の蛍光ランプ装置の効果に加えて、入力電力が８〜２０Ｗの蛍光ランプにより、４０〜８０Ｗの白熱電球の明るさが得られ、省電力化を図れる。

以下、本発明の蛍光ランプ装置の一実施の形態の構成を図面を参照して説明する。

まず、第１の実施の形態を図１および図２に示す。図１は蛍光ランプ装置の断面図、図２は蛍光ランプ装置の発光特性を示すグラフである。

図１において、11は外囲器で、この外囲器11は、口金12を有するカバー13と透光性を有するグローブ14とから白熱電球の規格形状に形成されているとともに、口金12を含む高さＬが１１０mm程度、直径Ｄが６０mm程度、容積が１００cm³程度の白熱電球の規格寸法に形成されている。

カバー13は、ＰＢＴ樹脂などの耐熱性合成樹脂にて形成され、カバー13の一端には口金12との結合用の円筒部15が一体形成され、他端にはグローブ14と嵌合される円筒状のカバー部16が形成されている。円筒部15にはエジソンタイプのＥ２６型などのねじ込み型の口金12が被着されるとともに接着剤またはかしめなどによって固定されている。

グローブ14は、透明または光拡散性の合成樹脂またはガラスにて、カバー13のカバー部16に嵌合される開口部17を有するほぼ球状に形成され、開口部17の縁部にはカバー部16の内側に嵌合して接着剤などによって固定される嵌合部18が形成されている。

また、カバー13内には、点灯回路としてのインバータ回路19が収容されている。このインバータ回路19は、２枚の回路基板20にトランジスタインバータを用いた高周波点灯用の回路部品21が実装されて構成されている。２枚の回路基板20は並行してカバー13の長手方向に沿って機械的に支持され、インバータ回路19の電源入力部が口金12と電気的に接続されている。

また、外囲器11内にはインバータ回路19側に支持されて蛍光ランプ22が収容されている。この蛍光ランプ22は、ガラス製のバルブ23を有し、バルブ23の内面に蛍光体膜が形成されるとともに内部にアルゴンなどの希ガスおよび水銀が封入され、両端23a ，23b にはフィラメント電極24が封装されている。

バルブ23の一端23a および他端23b がインバータ回路19側に機械的に支持され、各フィラメント電極24に接続された図示しない外部リード線がインバータ回路19の高周波出力部に電気的に接続されている。

バルブ23は、バルブ管外径が６〜１２mm、バルブ肉厚が０．７５mmで、バルブ管長が２００〜４２０mmであり、一端23a
側から螺旋状に屈曲される螺旋部25が形成されているとともに、その螺旋部25の先端部26から他端23b 側に向けて螺旋部25のほぼ中心軸を通る戻り部27が形成されており、これによって１本の蛇行状の放電路が形成されている。先端部26には、バルブ23内の空気の排気および希ガスの封入後に封止される排気部28が位置する。

そして、インバータ回路19からの出力はランプ電流９０〜２２０mA、ランプ電圧８０〜１１０Ｖであり、約４５kHz の高周波で蛍光ランプ22へ入力される。蛍光ランプ装置全体の入力電力は８〜２０Ｗ程度である。また、蛍光ランプ22は、口金12を含む高さＬが１１０mmおよび直径Ｄが６０mmの範囲内に収納されるように高密度に形成、配設される。

また、カバー13とグローブ14と間には、インバータ回路19が収容される点灯回路収容空間ｂと蛍光ランプ22が収容される蛍光ランプ収容空間ａとを仕切る仕切板29が配設されている。この仕切板29は、円板状に形成され、バルブ23の両端23a ，23b が挿通される挿通孔30a ，30b が形成されている。仕切板29はカバー13のカバー部16の内周面に接合されて接着剤などによって固定されている。

そして、仕切板29によって仕切られる蛍光ランプ収容空間ａの容積をＡ、点灯回路収容空間ｂの容積をＢとすると、Ａ／Ｂ≧２、という容積の関係に形成されている。

以上のように構成された蛍光ランプ装置では、口金12を含む高さが１１０mmおよび直径が６０mmの範囲内に高密度に屈曲形成されたバルブ23を有する蛍光ランプ22を備えるとともに、この蛍光ランプ22を収容する白熱電球形状の外囲器11を備えるため、白熱電球の規格寸法内に収めることができるとともに、白熱電球の規格形状に適合でき、外観も白熱電球と同様なので違和感がなく、白熱電球用の照明器具への適用範囲を広めることができる。

しかも、蛍光ランプ22は、入力電力が８〜２０Ｗで４０〜８０Ｗ相当の白熱電球に相当する４００〜１０００lmの明るさが得られ、省電力化を図れる。

さらに、蛍光ランプ22のバルブ23が、一端23a 側が螺旋状に屈曲されるとともに、他端23b 側が螺旋のほぼ中心軸に通されているため、蛍光ランプ22の点灯時の配光を均一にできる。

また、蛍光ランプ22のバルブ23の中心軸の先端に排気部28が形成されるため、バルブ23のフィラメント電極24を有する端部に設ける場合に比べて、バルブ23の端部の構造を簡単にできるとともに容易に製造できる。

また、インバータ回路19の回路部品21を搭載する２枚の回路基板20が並行してカバー13の長手方向に沿って配設されるため、効率的に実装できる。

ところで、蛍光ランプ収容空間ａの蛍光ランプ22から発生する熱と点灯回路収容空間ｂのインバータ回路19から発生する熱とが仕切板29を通じて互いに輻射熱として伝わる。一般に、蛍光ランプ収容空間ａより点灯回路収容空間ｂの発熱が大きいために、点灯回路収容空間ｂの熱が蛍光ランプ収容空間ａに流れ込む。従来の蛍光ランプ装置の蛍光ランプ収容空間ａの容積Ａと点灯回路収容空間ｂの容積Ｂとの容積比は、Ａ／Ｂ＝１．５〜１．８程度であったが、この容積比では、点灯回路収容空間ｂからの熱により蛍光ランプ収容空間ａの温度が上昇し、周囲温度に影響されやすい蛍光ランプ22の特性に悪影響、例えば、図２に示すように、発光効率の低下が生じることが実験によりわかった。

そこで、本実施の形態の蛍光ランプ装置では、蛍光ランプ収容空間ａの容積Ａと点灯回路収容空間ｂの容積Ｂとの容積比を、Ａ／Ｂ≧２とした。この容積比により、点灯回路収容空間ｂからの熱による蛍光ランプ収容空間ａの温度上昇が減少し、図２に示すように、蛍光ランプ22の発光効率が従来に比べて約２０％程度向上させることができる。

次に、第２の実施の形態を図３に示す。図３は蛍光ランプ装置の蛍光ランプの底面図である。

蛍光ランプ22のバルブ23は、インバータ回路19側の一端23a からほぼＵ字状に屈曲されるとともにその逆方向にほぼＵ字状に屈曲されるというように蛇行状に屈曲を複数回順次繰り返して、他端23b がインバータ回路19側に戻り、かつ、全体としてほぼ円筒状に配置される。

このようなバルブ23の屈曲形状によっても、口金12を含む高さＬが１１０mmおよび直径Ｄが６０mmの白熱電球の規格寸法の範囲内に高密度に配置でき、図１に示す第１の実施の形態の外囲器11内に収容することができる。

次に、第３の実施の形態を図４および図５に示す、図４は蛍光ランプの一部の斜視図、図５は図４のＡ−Ａ断面図である。

蛍光ランプ22のバルブ23は、ほぼＵ字状に屈曲された第１の屈曲管部31とほぼＵ字状に屈曲された第２の屈曲管部32とを備え、両屈曲管部31，32の一方の端部間が中央屈曲部33を介して連通されて、１本の蛇行した放電路が形成され、かつ、屈曲管部31，32が交差状に配置されて、第２の屈曲管部32の頂部が第１の屈曲管部31の内側を通されている。第２の屈曲管部32の第１の屈曲管部31の内側を通る部分には、細管状のブリッヂ部32a が形成されている。

このようなバルブ23の屈曲形状によって、図５に示すように、両屈曲管部31，32を互いに近接配置できるため、口金12を含む高さＬが１１０mmおよび直径Ｄが６０mmの白熱電球の規格寸法の範囲内に高密度に配置でき、図１に示す第１の実施の形態の外囲器11内に収容することができる。

次に、第４の実施の形態を図６に示す。図６は蛍光ランプ装置の蛍光ランプの一部の側面図である。

蛍光ランプ22のバルブ23は、先端側を連通する細い連通管41a を介してほぼＨ字状に形成された第１の屈曲管部41と先端側を連通する細い連通管42a を介してほぼＨ字状に形成された第２の屈曲管部42とを備え、各屈曲管部41，42の一方の端部間が図示しない中央連通管（図５に示す第３の実施の形態の中央屈曲部33に相当する）を介して連通されて、１本の放電路が形成され、かつ、屈曲管部41，42が交差状に配置されて、第２の屈曲管部42の連通管42a が第１の屈曲管部41の内側を通されている。

このようなバルブ23の屈曲形状によって、両屈曲管部41，42を互いに近接配置できるため、口金12を含む高さＬが１１０mmおよび直径Ｄが６０mmの白熱電球の規格寸法の範囲内に高密度に配置でき、図１に示す第１の実施の形態の外囲器11内に収容することができる。

次に、第５の実施の形態を図７に示す。図７は蛍光ランプ装置の蛍光ランプの底面図である。

蛍光ランプ22のバルブ23は、近接配置される４本の管部51を有し、隣接する管部を細い連通管52で連通されて、１本の放電路が形成されている。

このようなバルブ23の屈曲形状によって、４本の管部51を互いに近接配置できるため、口金12を含む高さＬが１１０mmおよび直径Ｄが６０mmの白熱電球の規格寸法の範囲内に高密度に配置でき、図１に示す第１の実施の形態の外囲器11内に収容することができる。

なお、蛍光ランプ22としては、前記実施の形態の他、バルブ23の両端23a ，23b に冷陰極電極を封装したものや、無電極形蛍光ランプを用いてもよい。

次に、第６の実施の形態を図８に示す。図８は蛍光ランプ装置の側面図である。

外囲器11のグローブ14は、このグローブ14のほぼ最大直径の部分で基端側分割部14a と先端側分割部14b とに２分割形成されている。

そして、蛍光ランプ装置の組立時には、カバー13と基端側分割部14a とを嵌合固定し、基端側分割部14a の最大直径の開口部分から蛍光ランプ22を挿入装着した後、蛍光ランプ22を覆って先端側分割部14b を基端側分割部14a に嵌合し、嵌合部分を接着剤などによって固定する。

このように、グローブ14のほぼ最大直径の部分で２分割形成することにより、グローブ14内の空間を最大限に利用して蛍光ランプ22の形状、寸法を設定できる。すなわち、グローブ14の開口部17を通じてグローブ14内に蛍光ランプ22を収納する構造では、蛍光ランプ22が開口部17を挿通可能とする形状、寸法に規制されるが、本実施の形態のように、グローブ14のほぼ最大直径の部分で２分割形成した構造では、グローブ14内に収容可能とする形状、寸法の範囲にあれば、そのグローブ14内の空間を最大限に利用した形状、寸法の蛍光ランプ22でもグローブ14内に収容できる。例えば図１に示す蛍光ランプ装置のように、グローブ14の回転軸と直交する方向を軸とした螺旋形状バルブを有する蛍光ランプ22が収容可能である。

したがって、グローブ14のほぼ最大直径の部分で２分割形成することにより、蛍光ランプ装置を白熱電球の規格寸法内に収めるように小形化しても、蛍光ランプ22の形状、寸法を有効に設定することより、ランプ性能を向上させることができる。

本発明の第１の実施の形態を示す蛍光ランプ装置の断面図である。同上実施の形態の蛍光ランプ装置の発光特性を示すグラフである。本発明の第２の実施の形態を示す蛍光ランプ装置の蛍光ランプの底面図である。本発明の第３の実施の形態を示す蛍光ランプ装置の蛍光ランプの一部の斜視図である。同上実施の形態の図４のＡ−Ａ断面図である。本発明の第４の実施の形態を示す蛍光ランプ装置の蛍光ランプの一部の側面図である。本発明の第５の実施の形態を示す蛍光ランプ装置の蛍光ランプの底面図である。本発明の第６の実施の形態を示す蛍光ランプ装置の側面図である。

符号の説明

11 外囲器、12 口金、13 カバー、14 グローブ、
19 点灯回路としてのインバータ回路、20 回路基板、22 蛍光ランプ、
23 バルブ、28 排気部、29 仕切板、ａ蛍光ランプ収容空間

Claims

外径約６０mm以下の透光性グローブおよび口金を有するカバーからなり、このグローブはカバー側が最大直径よりも縮径されているとともに最大直径の部分で先端側とカバー側とに２分割されてこれらを接着固定して形成されており、口金を含む高さが１１０ｍｍ、直径が６０ｍｍの範囲に形成された外囲器と；
外囲器内の空間を透光性グローブ側と口金側とに仕切るように外囲器内に配設され、一対の挿通孔が形成された仕切板と；
内部に水銀および希ガスが封入された管径６〜１２mm、管長が約２００〜４２０mmの螺旋状に屈曲されたバルブを有し、このバルブ両端にフィラメント電極が封装され、最大径がグローブの最大直径に対向するバルブ中間部位にあってこのバルブ中間部位の最大径がグローブのカバー側の縮径部分よりも大きく形成され、バルブの両端が仕切板の挿通孔に挿通されてグローブ内に収容された屈曲形状の蛍光ランプと；
この蛍光ランプを点灯させる前記外囲器内に収容された点灯回路と；
を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ装置。
点灯回路と蛍光ランプとを含めた装置全体の入力電力は８〜２０Ｗであることを特徴とする請求項１記載の電球形蛍光ランプ装置。