JP4674406B2 - 蛍光ランプ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光ランプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電球形蛍光ランプ等のコンパクト形蛍光ランプは、直管状のガラス管をＵ字状に湾曲させたものや、複数本のガラス管同士を互いにブリッジ接続した非直線状の発光管が用いられている。そして、これら発光管は、耐熱性樹脂、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）等からなるホルダーで支持され、このホルダーと口金付きの点灯回路収納用ケースとが組み合わされ、さらにはガラスグローブまたは樹脂グローブ等で発光管を覆っている。また、これら蛍光ランプは、密閉型もしくは、一部が開放された開放型の照明器具に組み込まれて使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の蛍光ランプは、蛍光ランプ点灯中に、寿命到達前において、グローブや照明器具の内面にくもりを生じて発光光束減少を引き起こし光束維持特性の低下をもたらすことがある。
【０００４】
このような現象について検討したところ、発光管を支持する樹脂製のホルダの樹脂構成成分の一部が、発光管からの熱や微量の紫外線の影響を受けてホルダ表面に微粉状で析出され、さらに蒸発飛散してグローブや照明器具内面に被着して灰色状もしくは薄い灰色状、濃い灰色状のくもりを生じさせていることが明らかになった。
【０００５】
本発明は、蛍光ランプを構成する樹脂部品から樹脂構成成分の析出を抑制し、光束低下の生じることのない蛍光ランプを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明の蛍光ランプは、非直線状発光管がホルダーで支持されているとともに、前記ホルダーと口金を有する樹脂ケースとが組み合わされた蛍光ランプであって、前記ホルダーは、１８０℃雰囲気中で、主波長２５４ｎｍ付近のＵＶ照射を５００時間行った後における質量減少率が０．３％以下である樹脂により形成された構成を有する。
【０００７】
点灯中に樹脂成分が分解してホルダー表面に析出する度合いの少ない樹脂材料をホルダーの材料として用いているので、点灯中に生じる、グローブや、密閉器具等への析出物付着量も少なく、このため、発光光束低下や光束減退特性低下を抑制することができる。また、外観も濃い灰色や灰色状等の着色が生じにくいので商品価値が低下することを防止できる。また高出力を図るための高ワットの品種においては、点灯中のグローブ内温度が高温化しても、樹脂成分の分解析出が少ないので格別の発光光束維持効果を維持できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【０００９】
本発明の一実施形態である蛍光ランプ１は図１に示すように、管内径１０ｍｍのＵ字状に湾曲したソーダガラスからなるガラス管４本をそれぞれブリッジ接続したバルブの両端部に、タングステンコイルからなる電極２ａ（他方の電極は図示せず）がそれぞれ設けられ、内部に電極間距離４８０ｍｍの一つの湾曲した放電路を有する非直線状の発光管２を有している。
【００１０】
発光管２の内面には色温度５０００Ｋの三波長域発光特性を有する通常の蛍光体を所定量被着し、管内に所定量のアルゴンとＨｇ−Ｂｉ−Ｓｎアマルガム、補助用のＩｎ系アマルガム形成物質等が封入されている。
【００１１】
ＰＥＴ樹脂製のホルダー３は、発光管２を接着剤によって保持しており、また発光管２側とは反対側に点灯回路４を係止して保持している。この点灯回路４を覆うように、口金６を有するＰＢＴ樹脂製のケース５が設けられるとともに、発光管２を覆うように、白色のシリカ、酸化チタンやアクリル樹脂その他の光拡散物質微粉を所定量被着し光透過率を約９４％としたガラスグローブ７を設け、これらケース５とグローブ７とで外囲器を構成している。
【００１２】
グローブ７は、ソーダガラス製であるが、ポリカーボネート樹脂等の透過性耐熱樹脂製のものでも良い。ホルダー３は、１８０℃雰囲気中で、主波長２５４ｎｍ付近のＵＶ照射を５００時間行った後における質量減少率が０．３％以下であるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂製であるが、このような条件を備えたＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）その他等の耐熱、耐紫外線性の樹脂より形成されたものでも良い。また、本実施形態の蛍光ランプは、全長１４０ｍｍ、最大径６５ｍｍ、定格電力２２Ｗとしている。
【００１３】
本実施形態の蛍光ランプによれば、点灯中に樹脂成分が分解してホルダー表面に析出する度合いの少ない樹脂材料をホルダーの材料として用いているので、点灯中に生じる、グローブや、密閉器具等への析出物付着量も少なく、このため、発光光束低下や光束減退特性低下を抑制することができる。また、外観上濃い灰色や灰色状等の着色が生じにくいので商品価値が低下することを防止できる。また高出力を得る高ワットの品種において、点灯中のグローブ内温度が高温化しても、樹脂成分の分解析出が少ないので格別の発光光束維持効果を維持できる。
【００１４】
次に、ＰＥＴ樹脂で形成したホルダー３について、次のとおり高温下での質量減少率、すなわち１８０℃雰囲気中で、主波長２５４ｎｍ付近のＵＶ照射を５００時間行った後における質量減少率が（Ａ）０．１％、（Ｂ）０．２％、（Ｃ）０．４％である３種類の樹脂についてそれぞれ検討を行った。
【００１５】
上記（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の樹脂からなるホルダーをそれぞれ用いた蛍光ランプの点灯試験を行った結果、図２に示す結果が得られた。
【００１６】
なお、以下、（Ａ）の樹脂を用いたホルダーを備えた蛍光ランプを蛍光ランプＡ、（Ｂ）の樹脂を用いたホルダーを備えた蛍光ランプを蛍光ランプＢ、（Ｃ）の樹脂を用いたホルダーを備えた蛍光ランプを蛍光ランプＣという。また、これら蛍光ランプ点灯実験中のグローブ内の温度は１５０℃であった。
【００１７】
図２から明らかなように、蛍光ランプＡ，Ｂは、蛍光ランプＣと比して、光束維持率性が優れており、１０００時間点灯後においてグローブの内面を確認したところ蛍光ランプＡ，Ｂについては、光拡散膜の変色や付着物による着色はほとんど視認できなかった。一方、蛍光ランプＣについては、かなり濃い灰色着色によるくもり現象が視認された。
【００１８】
このようなグローブのくもり現象は、ホルダーの樹脂に含まれる熱安定性の低い成分や揮発性の高い成分が、発光管からの高温と微量の紫外線の影響を受けてホルダーの樹脂表面に微粉状に析出して飛散しグローブ内面に被着し、くもり発生をもたらしたものであると考えられる。
【００１９】
次に同様の実験として、ホルダー材料以外は全て前記条件と同等とし、ホルダー材料として、ポリエーテルイミド樹脂を用いたところ、ポリエーテルイミド樹脂の複数の品種については１８０℃雰囲気中、主波長２５４ｎｍ付近のＵＶ照射を５００時間行った後における質量減少率は、何れも０．１％以下であり、ほとんど樹脂成分の分解析出が生じなかった。したがって、ＰＥＴ樹脂の代わりにポリエーテルイミド樹脂を用いても良い。
【００２０】
したがって、１８０℃雰囲気中で、主波長２５４ｎｍ付近のＵＶ照射を５００時間行った後における質量減少率が０．２％以下、実用面を考慮して０．３％以下である樹脂をホルダー材として用いることによって、図２から明らかなように、グローブのくもりを実用上支障のない程度に低減でき、光束減退率特性を良好とすることができる。
【００２１】
次に、本発明において、質量・表面積比当たりの質量減少量で規定する場合について説明する。
【００２２】
表１は試供品に使用した３種の材料についてそれぞれ２種の形状のものを比較したものである。すなわち、同材料であっても、メーカーによっては樹脂成分が異なるため、本発明の効果を得るために適した樹脂を選択する必要がある。そのため、（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の樹脂でそれぞれ製作されたホルダー（図１に示す樹脂ホルダー３と同等形状の実モデルホルダー）と、４０ｍｍ×５０ｍｍ厚み３．２ｍｍの板状のテストピースとを製作し、１８０℃雰囲気中でのこれらの主波長２５４ｎｍ付近のＵＶ照射を５００時間行った後における質量減少量、質量比減少比率、表面積比減少量、および質量・表面積比当たりの質量減少量を求めた。
【００２３】
なお、このＵＶ照射実験は、上記実モデルホルダーおよび上記テストピースを１８０℃の空気雰囲気オーブン内で、主波長２５４ｎｍ付近の蛍光灯を用いて試供品へ照射し５００時間経過時点で熱重量天秤測定により行った。また、質量比減少比率は、試供品の形状により数値が変わるため形状が同じであることが必要である。
【００２４】
【表１】
【００２５】
表１から明らかなように、質量比減少比率および表面積比減少量は試供品形状により違いを生じている。質量・表面積比当たりの質量減少量では、試供品形状に関わらずほぼ一定の値が得られていることがわかる。従って、質量・表面積比当たりの質量減少量で規定する場合には、樹脂（Ｃ）の質量・表面積比当たりの質量減少量の値よりも小さい値、すなわち、質量・表面積比当たりの質量減少量が実用面を考慮して１０ｍｇ以下である材料を選択することが好ましい。
【００２６】
また、本実施形態の蛍光ランプにおいて、点灯中のグローブ内の温度、特にホルダー表面の温度は、１３０〜１４０℃であるが、電圧変動や、グローブの形状、照明器具等によっては最大で約１８０℃となってしまうことがあった。このため、グローブ内の温度を変えてＰＥＴ樹脂ホルダーを用いた各蛍光ランプＡ，Ｂ，Ｃの光束減退特性をそれぞれ確認したところ、１４０℃〜１８０℃の範囲のグローブ内温度では、図２に示すものと略同等の結果が得られることがわかった。
【００２７】
グローブ内温度が１４０℃未満の場合は、樹脂成分のホルダー表面への析出も微少で光減退の大幅な悪化やグローブ内面のくもり発生も無く正常な結果となった。
【００２８】
したがって、グローブ内温度が１４０℃以上となる場合は、１８０℃雰囲気中で、主波長２５４ｎｍ付近のＵＶ照射を５００時間行った後における質量減少率が０．３％以下の樹脂からなるホルダを用いることにより、この発明の効果が特に発揮される。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、蛍光ランプを小形高出力化してもグローブのくもりを実用上支障のない程度に抑制して発光光束減退特性の大幅低下を防止することのできる蛍光ランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である蛍光ランプの切欠正面図
【図２】同じく光束減退特性を示す図
【符号の説明】
１ 蛍光ランプ
２ 発光管
３ ホルダー
４ 点灯回路
５ ケース
６ 口金
７ グローブ
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光ランプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電球形蛍光ランプ等のコンパクト形蛍光ランプは、直管状のガラス管をＵ字状に湾曲させたものや、複数本のガラス管同士を互いにブリッジ接続した非直線状の発光管が用いられている。そして、これら発光管は、耐熱性樹脂、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）等からなるホルダーで支持され、このホルダーと口金付きの点灯回路収納用ケースとが組み合わされ、さらにはガラスグローブまたは樹脂グローブ等で発光管を覆っている。また、これら蛍光ランプは、密閉型もしくは、一部が開放された開放型の照明器具に組み込まれて使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の蛍光ランプは、蛍光ランプ点灯中に、寿命到達前において、グローブや照明器具の内面にくもりを生じて発光光束減少を引き起こし光束維持特性の低下をもたらすことがある。
【０００４】
このような現象について検討したところ、発光管を支持する樹脂製のホルダの樹脂構成成分の一部が、発光管からの熱や微量の紫外線の影響を受けてホルダ表面に微粉状で析出され、さらに蒸発飛散してグローブや照明器具内面に被着して灰色状もしくは薄い灰色状、濃い灰色状のくもりを生じさせていることが明らかになった。
【０００５】
本発明は、蛍光ランプを構成する樹脂部品から樹脂構成成分の析出を抑制し、光束低下の生じることのない蛍光ランプを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明の蛍光ランプは、非直線状発光管がホルダーで支持されているとともに、前記ホルダーと口金を有する樹脂ケースとが組み合わされた蛍光ランプであって、前記ホルダーは、１８０℃雰囲気中で、主波長２５４ｎｍ付近のＵＶ照射を５００時間行った後における質量減少率が０．３％以下である樹脂により形成された構成を有する。
【０００７】
点灯中に樹脂成分が分解してホルダー表面に析出する度合いの少ない樹脂材料をホルダーの材料として用いているので、点灯中に生じる、グローブや、密閉器具等への析出物付着量も少なく、このため、発光光束低下や光束減退特性低下を抑制することができる。また、外観も濃い灰色や灰色状等の着色が生じにくいので商品価値が低下することを防止できる。また高出力を図るための高ワットの品種においては、点灯中のグローブ内温度が高温化しても、樹脂成分の分解析出が少ないので格別の発光光束維持効果を維持できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【０００９】
本発明の一実施形態である蛍光ランプ１は図１に示すように、管内径１０ｍｍのＵ字状に湾曲したソーダガラスからなるガラス管４本をそれぞれブリッジ接続したバルブの両端部に、タングステンコイルからなる電極２ａ（他方の電極は図示せず）がそれぞれ設けられ、内部に電極間距離４８０ｍｍの一つの湾曲した放電路を有する非直線状の発光管２を有している。
【００１０】
発光管２の内面には色温度５０００Ｋの三波長域発光特性を有する通常の蛍光体を所定量被着し、管内に所定量のアルゴンとＨｇ−Ｂｉ−Ｓｎアマルガム、補助用のＩｎ系アマルガム形成物質等が封入されている。
【００１１】
ＰＥＴ樹脂製のホルダー３は、発光管２を接着剤によって保持しており、また発光管２側とは反対側に点灯回路４を係止して保持している。この点灯回路４を覆うように、口金６を有するＰＢＴ樹脂製のケース５が設けられるとともに、発光管２を覆うように、白色のシリカ、酸化チタンやアクリル樹脂その他の光拡散物質微粉を所定量被着し光透過率を約９４％としたガラスグローブ７を設け、これらケース５とグローブ７とで外囲器を構成している。
【００１２】
グローブ７は、ソーダガラス製であるが、ポリカーボネート樹脂等の透過性耐熱樹脂製のものでも良い。ホルダー３は、１８０℃雰囲気中で、主波長２５４ｎｍ付近のＵＶ照射を５００時間行った後における質量減少率が０．３％以下であるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂製であるが、このような条件を備えたＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）その他等の耐熱、耐紫外線性の樹脂より形成されたものでも良い。また、本実施形態の蛍光ランプは、全長１４０ｍｍ、最大径６５ｍｍ、定格電力２２Ｗとしている。
【００１３】
本実施形態の蛍光ランプによれば、点灯中に樹脂成分が分解してホルダー表面に析出する度合いの少ない樹脂材料をホルダーの材料として用いているので、点灯中に生じる、グローブや、密閉器具等への析出物付着量も少なく、このため、発光光束低下や光束減退特性低下を抑制することができる。また、外観上濃い灰色や灰色状等の着色が生じにくいので商品価値が低下することを防止できる。また高出力を得る高ワットの品種において、点灯中のグローブ内温度が高温化しても、樹脂成分の分解析出が少ないので格別の発光光束維持効果を維持できる。
【００１４】
次に、ＰＥＴ樹脂で形成したホルダー３について、次のとおり高温下での質量減少率、すなわち１８０℃雰囲気中で、主波長２５４ｎｍ付近のＵＶ照射を５００時間行った後における質量減少率が（Ａ）０．１％、（Ｂ）０．２％、（Ｃ）０．４％である３種類の樹脂についてそれぞれ検討を行った。
【００１５】
上記（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の樹脂からなるホルダーをそれぞれ用いた蛍光ランプの点灯試験を行った結果、図２に示す結果が得られた。
【００１６】
なお、以下、（Ａ）の樹脂を用いたホルダーを備えた蛍光ランプを蛍光ランプＡ、（Ｂ）の樹脂を用いたホルダーを備えた蛍光ランプを蛍光ランプＢ、（Ｃ）の樹脂を用いたホルダーを備えた蛍光ランプを蛍光ランプＣという。また、これら蛍光ランプ点灯実験中のグローブ内の温度は１５０℃であった。
【００１７】
図２から明らかなように、蛍光ランプＡ，Ｂは、蛍光ランプＣと比して、光束維持率性が優れており、１０００時間点灯後においてグローブの内面を確認したところ蛍光ランプＡ，Ｂについては、光拡散膜の変色や付着物による着色はほとんど視認できなかった。一方、蛍光ランプＣについては、かなり濃い灰色着色によるくもり現象が視認された。
【００１８】
このようなグローブのくもり現象は、ホルダーの樹脂に含まれる熱安定性の低い成分や揮発性の高い成分が、発光管からの高温と微量の紫外線の影響を受けてホルダーの樹脂表面に微粉状に析出して飛散しグローブ内面に被着し、くもり発生をもたらしたものであると考えられる。
【００１９】
次に同様の実験として、ホルダー材料以外は全て前記条件と同等とし、ホルダー材料として、ポリエーテルイミド樹脂を用いたところ、ポリエーテルイミド樹脂の複数の品種については１８０℃雰囲気中、主波長２５４ｎｍ付近のＵＶ照射を５００時間行った後における質量減少率は、何れも０．１％以下であり、ほとんど樹脂成分の分解析出が生じなかった。したがって、ＰＥＴ樹脂の代わりにポリエーテルイミド樹脂を用いても良い。
【００２０】
したがって、１８０℃雰囲気中で、主波長２５４ｎｍ付近のＵＶ照射を５００時間行った後における質量減少率が０．２％以下、実用面を考慮して０．３％以下である樹脂をホルダー材として用いることによって、図２から明らかなように、グローブのくもりを実用上支障のない程度に低減でき、光束減退率特性を良好とすることができる。
【００２１】
次に、本発明において、質量・表面積比当たりの質量減少量で規定する場合について説明する。
【００２２】
表１は試供品に使用した３種の材料についてそれぞれ２種の形状のものを比較したものである。すなわち、同材料であっても、メーカーによっては樹脂成分が異なるため、本発明の効果を得るために適した樹脂を選択する必要がある。そのため、（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の樹脂でそれぞれ製作されたホルダー（図１に示す樹脂ホルダー３と同等形状の実モデルホルダー）と、４０ｍｍ×５０ｍｍ厚み３．２ｍｍの板状のテストピースとを製作し、１８０℃雰囲気中でのこれらの主波長２５４ｎｍ付近のＵＶ照射を５００時間行った後における質量減少量、質量比減少比率、表面積比減少量、および質量・表面積比当たりの質量減少量を求めた。
【００２３】
なお、このＵＶ照射実験は、上記実モデルホルダーおよび上記テストピースを１８０℃の空気雰囲気オーブン内で、主波長２５４ｎｍ付近の蛍光灯を用いて試供品へ照射し５００時間経過時点で熱重量天秤測定により行った。また、質量比減少比率は、試供品の形状により数値が変わるため形状が同じであることが必要である。
【００２４】
【表１】
表１から明らかなように、質量比減少比率および表面積比減少量は試供品形状により違いを生じている。質量・表面積比当たりの質量減少量では、試供品形状に関わらずほぼ一定の値が得られていることがわかる。従って、質量・表面積比当たりの質量減少量で規定する場合には、樹脂（Ｃ）の質量・表面積比当たりの質量減少量の値よりも小さい値、すなわち、質量・表面積比当たりの質量減少量が実用面を考慮して１０ｍｇ以下である材料を選択することが好ましい。
【００２６】
また、本実施形態の蛍光ランプにおいて、点灯中のグローブ内の温度、特にホルダー表面の温度は、１３０〜１４０℃であるが、電圧変動や、グローブの形状、照明器具等によっては最大で約１８０℃となってしまうことがあった。このため、グローブ内の温度を変えてＰＥＴ樹脂ホルダーを用いた各蛍光ランプＡ，Ｂ，Ｃの光束減退特性をそれぞれ確認したところ、１４０℃〜１８０℃の範囲のグローブ内温度では、図２に示すものと略同等の結果が得られることがわかった。
【００２７】
グローブ内温度が１４０℃未満の場合は、樹脂成分のホルダー表面への析出も微少で光減退の大幅な悪化やグローブ内面のくもり発生も無く正常な結果となった。
【００２８】
したがって、グローブ内温度が１４０℃以上となる場合は、１８０℃雰囲気中で、主波長２５４ｎｍ付近のＵＶ照射を５００時間行った後における質量減少率が０．３％以下の樹脂からなるホルダを用いることにより、この発明の効果が特に発揮される。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、蛍光ランプを小形高出力化してもグローブのくもりを実用上支障のない程度に抑制して発光光束減退特性の大幅低下を防止することのできる蛍光ランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である蛍光ランプの切欠正面図
【図２】同じく光束減退特性を示す図
【符号の説明】
１ 蛍光ランプ
２ 発光管
３ ホルダー
４ 点灯回路
５ ケース
６ 口金
７ グローブ
Claims (4)
- 非直線状発光管がホルダーで支持されているとともに、前記ホルダーと口金を有する樹脂ケースとが組み合わされた蛍光ランプであって、前記ホルダーは、１８０℃雰囲気中で、主波長２５４ｎｍ付近のＵＶ照射を５００時間行った後における質量減少率が０．３％以下である樹脂により形成されていることを特徴とする蛍光ランプ。
- 前記ホルダーがＰＥＴ樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
- 前記非直線状発光管は、透光性のガラスもしくは樹脂からなるグローブ内に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の蛍光ランプ。
- 点灯中における前記グローブ内の温度が１４０℃以上１８０℃以下であることを特徴とする請求項３に記載の蛍光ランプ。
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2001
- 2001-03-14 JP JP2001072218A patent/JP4674406B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
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