WO2003083895A1

WO2003083895A1 - Tube lumineux et lampe a mercure basse pression

Info

Publication number: WO2003083895A1
Application number: PCT/JP2003/003145
Authority: WO
Inventors: Shiro Iida; Akiko Nakanishi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2003-10-09
Also published as: US20050151477A1; CN1643645A; JPWO2003083895A1; US7298088B2; JP4430947B2; CN100358084C; AU2003221405A1

Description

明細書

発光管及び低圧水銀ランプ技術分野

本発明は、ガラス管を螺旋形状に湾曲してなる発光管及び前記発光管を用いた低圧水銀ランプ。背景技術

省エネルギー時代を迎え、ランプ効率が高くしかも長寿命な低圧水銀ランプが注目されている。特に、一般電球を代替する光源として電球形蛍光ランプの検討が進められている。なお、電球形蛍光ランプを、以下、「ランプ」といい、コンパクト形蛍光ランプ等の蛍光ランプを、電球形蛍光ランプと区別して、「蛍光ランプ」という。

このようなランプは、ガラス管を湾曲させてなる発光管と、この発光管を点灯させるための点灯回路と、この点灯回路を収納し且口金を有するケ一スとを備えている。なお、このランプは、発光管を覆う外管バルブを有しないタイプである。

上記の発光管には、 U字形状のガラス管を複数、例えば 3本連結したものもあるが、近年、ガラス管をその略中央から折り返しその両側を旋回させた 2重螺旋形状のものも採用されつつある。これは、発光管を 2重螺旋形状にすることにより限られた空間を有効に利用でき、発光管が、 U字形状のガラス管を使用したものより小さくなるからである。なお、一般電球

6 0 W代替品であるランプは一般電球と同じ程度にまで小形化されつつある。

一方、 2重螺旋形状の発光管を採用したランプでは、一般電球と同等の光束を得るために管壁負荷が高く設定されている。このため、定常点灯時におけるガラス管の最冷点温度が、最大の光束を発する最適な温度（この温度を、以下、「最適な最冷点温度」という。）より高くなつてしまい、最適なランプ効率が得られていない。

そこで、 2重螺旋形状の発光管を用いた.ランプでは、例えば、定常点灯時の最冷点温度を最適な最冷点温度に近づけるために、発光管の先端部を凸状に膨らませて熱放出面積を広くしている。その結果、一般電球 6 0 W (光束は 8 1 0 1 mである）代替用の 1 3 W品種では、光束が約 8 0 0 1 で、ランプ効率が 6 2 1 mZWの値が得られ、また一般電球 1 0 0 W (光束は 1 5 2 0 1 mである）代替用の 2 3 W品種では、光束が約 1 5 0 0 1 mで、ランプ効率が 6 5 1 m/Wの値が得られるようになった。なお、これらのランプは、定格寿命時間が 6 0 0 0 h r s以上であった

このように従来のランプは、発光管の先端部を凸状に膨らませて、最冷点温度を低下させてはいるものの、依然定常点灯時の最冷点温度が最適な最冷点温度を超えており、ランプ効率が充分改善されたとはいい難い。なお、ガラス管の最冷点温度を下げるために、例えば、管壁負荷を小さくすると所望の光束が得られず、またガラス管の径を大きくすると発光管が大形化してしまう。発明の開示

本発明の第 1の目的は、定常点灯時のガラス管の最冷点温度と、点灯時に最大の光束を発する最適な最冷点温度とを略同じにできる発光管を提供することである。

また、本発明の第 2の目的は、発光管からの光束を落とさず、また発光管を大形化することなく、ランプ効率をさらに向上させることができる低圧水銀ランプを提供することである。

上記第 1の目的を達成すべく、本発明に係る発光管は、ガラス管を螺旋形状に湾曲させてなる発光管であって、前記ガラス管は、その横断面の内周が略円形状で、内径が 5 mm以上 9 mm以下の範囲内にあり、定常点灯時における前記ガラス管の最冷点箇所の温度が 6 0 °C以上 6 5 °C以下の範囲内となるように管壁負荷が設定されていることを特徴としている。

この構成によると、定常点灯時の最冷点温度と最大光束を発する最適な最冷点温度とを略同じにできる。これにより、ランプ効率を向上させることができると共に、ランプの長寿命化ができる。

また、上記第 1の目的を達成すべく、本発明に係る発光管は、ガラス管を螺旋形状に湾曲させてなる発光管であって、前記ガラス管は、その横断面の内周が略楕円形状で、内周の長径が 5 mm以上 9 mm以下の範囲内にあると共に内周の短径が 3 mm以上であり、定常点灯時における前記ガラス管の最冷点箇所の温度が 6 0 °C以上 6 5 °C以下の範囲内となるように管壁負荷が設定されていることを特徴ととしている。

この構成によると、定常点灯時の最冷点温度と最大光束を発する最適な最冷点温度とを略同じにできる。

さらに、上記の発光管において、前記管壁負荷が 0 . 0 8 W/ c m ²以上 0 . 1 2 WZ c m ²以下の範囲内に設定されていることを特徴としている。このため、管壁負荷が小さくなり、発光管の寿命が長くなる。

また、ガラス管は、その両端間の略中央に折り返し部を有すると共に、一方の端部から旋回軸の廻りを旋回しながら前記折り返し部に向かう第 1 の旋回部と、前記折り返し部から前記旋回軸の廻りを旋回しながら他方の端部に向かう第 2の旋回部とを有する 2重螺旋形状に形成されていることを特徴としている。

あるいは、ガラス管は、その両端間の略中央に折り返し部を有すると共に、一方の端部から旋回軸の廻りを旋回しながら前記折り返し部に向かう第 1の旋回部と、前記折り返し部から前記旋回軸の廻りを旋回しながら他方の端部に向かう第 2の旋回部とを有する 2重螺旋形状に形成されていることを特徴とする請求の範囲第 3項記載の発光管。このため、限られた空間を効率よく利用して発光管を小形化できる。

さらに、ガラス管は、最大外径が 3 O mm以上 4 O mm以下、最大長さが 5 O m m以上 1 0 0 mm以下の円筒空間に収まる大きさに形成されていることを特徴としている。このため、たとえば、この発光管を電球形蛍光ランプに適用すると、一般電球より小型化でき、従来の一般電球を用いた照明装置にも適用できる。

上記第 2の目的を達成すベく、本発明に係る低圧水銀ランプは上述の発光管を備えることを特徴としている。このため、発光管からの光束を落とさず、また発光管を大形化することなく、定常点灯時のガラス管の最冷点温度と、点灯時に最大の光束を発する最適な最冷点温度とを略同じにできる。これにより、ランプ効率をさらに向上させることができる。図面の簡単な説明

図 1は、第 1の実施の形態におけるランプの一部を切り欠いた全体構成を示す正面図である。

図 2の（a ) は、第 1の実施の形態における発光管の一部を切り欠いた構成を示す正面図であり、（b ) は発光管の下面図である。

図 3は、発光管が最大の光束を発するときの最適の最冷点温度と、ガラス管の管内径との関係を示す図である。

図 4は、ガラス管の最冷点温度と管壁負荷との関係を示す図である。図 5は、第 2の実施の形態を示す電球形蛍光ランプの正面図である。図 6は、変形例における発光管の一部を示す正面図である。

図 7は、低圧水銀ランプの一例である蛍光ランプの一部を切り欠いた全体構成を示す正面図である。発明を実施するための最良の形態

<実施の形態 >

以下、本発明に係る発光管を電球形蛍光ランプに適用させた実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

(第 1の実施の形態）

1 . 電球形蛍光ランプの構成について

1 ) 全体構成について

図 1は本発明に係る電球形蛍光ランプの一部を切り欠いた全体構造を示す正面図である。この電球形蛍光ランプ 1 (以下、単に「ランプ 1」という。）は、一般電球 6 0 Wの代替用である 1 2 W品種である。ここで、従来技術で説明した一般電球 6 0 W代替用の 1 3 W品種のランプを、「従来のランプ」ということもある。

ランプ 1は、同図に示すように、 2重螺旋形状に湾曲する発光管 2と、この発光管 2を点灯させるための点灯回路 3と、点灯回路 3を収納するケース 4とを備えている。ケース 4は、上端に口金 5を、また下端に発光管 2を保持するホルダ 6をそれぞれ備えている。

発光管 2は、ケース 4のホルダ 6から下方（口金 5と反対側）に延伸しており、発光管 2を形成するガラス管 9は、その両端 9 a、 9 b間の略中央の折り返し部 1 0で折り返され、ガラス管 9の両端 9 a、 9 bがホルダ 6に固着されている。

図 2は、発光管 2の一部を切り欠いた構造を示す正面図である。

ガラス管 9は、一方の端部 9 aから旋回軸 Aの廻りを旋回しながら下方の折り返し部 1 0に向かう第 1の旋回部 1 1 aと、折り返し部 1 0から同じく旋回軸 Aの廻りを旋回しながら他方の端部 9 bに向かう第 2の旋回部 1 1 bとを有する 2重螺旋形状をしている。第 1及び第 2の旋回部 1 1 a、 1 1 bは、両者をあわせて旋回軸 Aの廻りを略 5周している。'

なお、上記のように、ガラス管 9が旋回軸 A廻りに旋回している状態を、その周回数を用いて、例えば、「5周巻き」という。また、ガラス管 9における第 1及び第 2の旋回部 1 1 a、 1 1 bは、水平方向（旋回軸 Aに対して直交する方向）に対して所定角度（この角度を、以下「螺旋角度」という。）傾斜して、旋回軸 A廻りを旋回している。

ここで、発光管 2の形状として 2重螺旋形状を選択した理由は、螺旋形状の発光管の方が、 U形状のガラス管からなる発光管よりも限られた空間を有効に利用でき、例えば、発光管内の電極間距離を長くできたり、発光管 2全体を小形化できたりするからである。

ガラス管 9の両端部 9 a、 9 bには、電極 7、 8が封装されている。この電極 7、 8は、タングステン製のフィラメントコイル 7 c、 8 cがー対のリード線 7 a、 7 b、 8 a、 8 bより架持されると共に、一対のリード線 7 a、 7 b、 8 a、 8 bが仮止めされた（ビーズマウント方式）ものである。

電極 7、 8は、フィラメントコイル 7 c、 8 cがガラス管 9の端寄りに揷入された状態で、一対のリード線 7 a、 7 b、 8 a、 8 bがガラス管 9 に封着されている。なお、この封着によりガラス管 9内の気密性が保持される。

この気密封止されたガラス管 9内には、水銀が単体形態で約 3 m g封入され、また緩衝ガスとしてアルゴン · ネオンガスが 3 O O P aで封入されている。なお、ガラス管 9の内面には、希土類の蛍光体 1 2が塗布されている。ここで使用される蛍光体 1 2は、赤、緑、青発光の 3種類の Y ₂ 0 ₃ ： E u、 L a P 0₄： C e ₂ T b及び B a M.g ₂ A 1 ₆ 0 _{2 7} ： E u , M n蛍光体を混合したものである。なお、発光管 2の先端部、つまり折り返し部 1 0に点灯時に最も温度の低い最冷点箇所 1 3が形成される。

図 1に戻って、ホルダ 6の裏面には、発光管 2を点灯させるための電気部品 1 7を装着する基板 1 6が取着されている。なお、これらの電気部品 1 7により点灯回路 3が構成されている。この点灯回路 3は、シリーズィンバー夕方式であって、その回路効率は 9 1 %である。

ケース 4は、合成樹脂製であって、図 1 に示すように、下端部に開口部を有するコーン状をしている。ホルダ 6は、点灯回路 3側がケース 4内の奥側となるようにケース 4の開口部を塞ぎ、この状態で、ホルダ 6の周縁部がケース 4の周壁に接着剤、ねじ等の適宜装着手段により装着されている。

ケース 4の上部の口金 5には、ねじ ¾み式口金、例えば E 2 6型や E 1 7型が用いられている。なお、図 1では、発光管 2と点灯回路 3との電気的接続及び口金 5と点灯回路 3との電気的接続についての図示は省略している。ここで、ランプ 1の全長、つまりケース 4の口金 5の端部から発光管 2の先端部までの長さをランプ長 L 0とし、発光管 2の外径を 0 0とする。

2 ) 具体的構成について

本実施の形態での具体的構成を説明する。

発光管 2を形成するガラス管 9は、図 2に示すように、その管内径 i が 7 . 4 mm、管外径 ø oが 9 . 0 mmである。発光管 2は、両電極 7、 8 間の距離（以下、単に「電極間距離」という。）が 4 5 O mmで、ガラス管 2が旋回軸 Aの廻りを略 5周旋回する略 5周巻の 2重螺旋形状に形成されている。

発光管 2の外観の外径 tは 3 7 mmで、長さ L tは 6 0 mmになっている。この発光管 2の大きさは、従来の 1 3 W品種のランプの発光管（外径 00が 45mm、長さ L tが 70mm) と比較して、外径で 8mm、長さで 1 Omm小さくなつている。なお、発光管 2の長さ L tは、発光管 2 の旋回軸 Aと平行な方向の長さである。

ガラス管 9の折り返し部 1 0と、この折り返し部 1 0で折り返された最下位に位置する第 1及び第 2の旋回部 1 1 a、 1 l bとの間の隙間 Sは、図 2の（b) に示すように、ガラス管 9の管外径 ø iが 9. Ommであることから、 5 mmとなる。このことから、発光しない部分（隙間部分）の面積が、発光管 2の下面図において、発光する部分（両旋回部 1 1 a、 1 1 bと折り返し部 1 0) の面積に対してその割合が小さくなり、発光分布が略均一となると共に、発光管 2の下端部からの、所謂直下照度が増大する。

ランプ 1は、図 1に示すように、そのランプ長 L 0が 1 05 mmであり、一般の一般電球 60Wのランプ長 L 0が 1 1 Ommに対して、ランプ長が 5 mm小さくなつており、一般電球 60Wより短くなっている。

次に、上記構成のランプ 1における性能について説明する。

定格ランプ入力 1 2 Wでランプ 1を、口金 5を上にした状態で点灯（以下、単に「口金上点灯」という。）したとき（この時の管壁負荷は 0. 1 0 3 W/c m²)、光束として 893 1 mが、またランプ効率として 74. 2 1 m/Wがそれぞれ得られた。 ■

この光束の値は、従来のランプにおける光束 800 1 mに比べて約 1.

1倍であり、ランプ効率は、従来のランプにおけるランプ効率 62 1 m/ Wに比べて、約 1. 2倍となった。また同時に、定格寿命時間が、 1 05 50時間という、 6000時間をはるかに超える結果が得られた。なお、参考までに、上記条件で点灯させたランプ 1におけるガラス管 9の最冷点箇所の温度は、 62 °Cであった。

2. 検討内容

本発明者は、従来のランプでは、定常点灯時のガラス管の最冷点温度が最適な最冷点温度より高いため、定常点灯時の最冷点温度を最適な最冷点温度まで下げることができれば、ランプ効率が向上すると考えた。つまり、定常点灯時の最冷点温度を低下させる手段の検討を行った。 1 ) ガラス管の管内径と温度との関係

発明者は、ガラス管 9の管内径^ i を 5 mmから 1 2 m mに変化させて、その管内径 i で最大の光束を発光する最適の最冷点温度 1 を測定した。具体的には、管内径 ø i を 5 mmから 1 2 mmまで 1 mmずつ大きくしたガラス管 9を用いた発光管 2を装着するランプ 1を製作し、これらのランプ 1を用いて最適な最冷点温度 T 1を測定した。

測定方法は、ランプ 1を温度制御可能な恒温槽内に設置して、発光管 2 内の水銀蒸気圧を変化させた。具体的には、発光管 2内の水銀蒸気圧を変化させるために恒温槽内の温度を変化させ、発光管 2が最大の光束を発する時の最冷点箇所の温度（最冷点温度 T !) を測定した。

ここで、管内径 ø i を 5 mmから 1 2 mmの範囲で変化させているのは、管内径^ iが 5 mmより小だと、フィラメントコイル 7 c、 8 cをガラス管 9の端部内に挿入し難く、また、管内径 ø iが 1 2 mmより大だと発光管 2全体が大きくなり、ランプ 1が大形化してしまうからである。

上記の測定結果を図 3に示す。同図に示すように、ガラス管 9の管内径 iが小さくなるに従って、最適の最冷点温度 1 が向上しているのが分かる。

ここで、ガラス管 9の管内径 i における最大の光束を発する条件を、温度で規定している理由は、ランプ 1が最大の光束を発することができる条件が、発光管 2内の水銀蒸気圧、つまり、温度で決定されるからである。但し、発光管 2内の水銀蒸気圧は、最適値までは蒸気圧の上昇と共に光束も増加するが、最適値を超えると、たとえ蒸気圧が上昇しても光束が低下する。これは、放電空間内の水銀原子が増加しすぎると、ある水銀原子から放出された紫外放射が、他の水銀原子に吸収されるからである。

2 ) 最冷点温度と管壁負荷との関係

上記の管内径 ø i と最適の最冷点温度 T との結果から、ランプ 1 を定常点灯させたときのガラス管 9の最冷点温度が、具体的に上記の最適の最冷点温度 1 になればランプ効率が向上するはずである。従って、管内径 φ iが 5 mmから 9 mmの発光管 2を用いて定常点灯させた時の最冷点温度が 6 0 °C〜 6 5 °Cになれば良いことになる。管内径 i の範囲を 9mm以下としたのは、発光管 2の小形化が図れると共に、これまでの管内径 0 i が 1 2mmの場合に比べて、発光管 2の小形化が図れると共に同じ容積内における電極間距離を長くすることができ、ランプ設計の自由度が拡がるからである。

次に、定常点灯時のガラス管 9の最冷点温度と管壁負荷 weとの関係を調べた。測定に用いた発光管 2は、管内径 ø iが 5. Omm, 6. Omm、 7. 4mm及び 9. 0 mmの 4種類のガラス管 9を用いて形成されたものであり、各管内径 ø iについて電極間距離 L eを変えたものを試作し、従来のランプよりも 1〜2W低い 12Wと 21 Wとの 2種類のランプ入力値で、電源電圧 1 0 OV、口金上点灯したときの最冷点温度 T₂を測定した。なお、ここで管壁負荷 weを測定したのは、上記の最冷点温度 T₂が管壁負荷 weにより規定されるからであり、この管壁負荷 weは、発光管入力値を発光管 2の内周面の表面積 7Γ X ø i X Le で除した値である。ここで、発光管入力値は、定格ランプ入力値（例えば、 1 2W) に点灯回路 3 の回路効率（0. 9 1) を乗じて算出される。

これらの測定結果を図 4に示す。同図に示すように、ガラス管 9の各管内径 i における最冷点温度が 60°C〜65 °Cとなる管壁負荷 weの範囲は 0. O SWZcmS O. 1 2WZcm²であった。このことから、管内 φ iが 5 mm〜 9 mmの発光管 2を用いた場合、管壁負荷 w eを 0. 0 8W/cm²〜0. 1 2 W/c m²に設定すれば良いことが判明した。

なお、ランプ 1を上記の範囲（0. 08WZcm²〜0. 1 2 W/c m²) の管壁負荷 w eで点灯させることにより、従来の管壁負荷（0. 1 39W ノ cm²〜0. 1 65 Wノ cm²の範囲と推定）より小さくなり、ランプ 1 の寿命特性も改善されて、定格寿命時間 6000 h r s以上の長寿命を保証できることも合わせて確認できている。

3) まとめ

以上の検討から、本実施の形態であるランプ 1の構成をまとめると、管内径 ø i を 5. Omm以上 9. 0 mm以下の範囲内で、管壁負荷 w eを 0. 0 SWZcm²以上 0. 1 2 WZcm ²以下の範囲内に設定すると、定常点灯時のガラス管 9の最冷点温度 T₂と、発光管 2が最大の光束を発するときの最適な最冷点温度 T とが略一致して、ランプ効率の非常に高いランプ 1を得ることができる。

特に、一般電球 60W代替の例として、上記で説明したランプ 1では、従来のランプに比べて、ランプ効率を 20 % (621 m/W→74. 2 1 m/W) 向上させることができたうえ、光束も 931 m (800 1 m→8 93 1 m) 向上させることができた。当然、ランプ 1の大きさも従来の 1 3 W品種のランプより小形化できている。

(第 2の実施の形態）

上記第 1の実施の形態では、本発明を一般電球 60W代替の 12W品種に適用させた例を示したが、第 2の実施の形態では、一般電球 100W代替の 21 W品種に適用させたものである。なお、従来技術で説明した一般電球 100W代替用の 23 W品種のランプを、本第 2の実施の形態内において、「従来のランプ」という。

図 5は第 2の実施の形態に係る電球形蛍光ランプの一部を切り欠いた全体構造を示す正面図である。

本第 2の実施の形態におけるランプ 31の基本構成は、第 1の実施の形態と同様であり、構成が異なる点は、一般電球 100W代替であるため、定格ランプ入力が 12Wから 21Wに増大すると共に、一般電球 100W と略同等の光束を得るために、発光管 32の電極間距離を長くしている。このため、発光管 32の 2重螺旋形状が、第 1の実施の形態での 5周巻きから 7周巻きに変更されている。なお、点灯回路 33も、定格ランプ入力の 12Wから 21 Wへの増大に対応して変更している。

また、本第 2の実施の形態においても、ガラス管 9の管内径 ø iは、第 1の実施の形態と同様の理由により、 5. Omm以上 9. Omm以下の範囲に、管壁負荷 w eが管壁負荷 w eを 0. 08W/cm²〜0. 12 WZ c m²の範囲に規定されている。

1) 具体的構成

発光管 32は、ガラス管 39の管内径 ø iが 7.4 mm、管外径 ø oが 9. Ommで、電極間距離は 64 Ommである。そして、ガラス管 39は 7周巻きの螺旋形状に形成され、発光管 32の大きさが、直径 ø oが 37mm、長さが 8 5 mmになっている。一方、ランプ 3 1の全長 L 0は 1 2· 3 mm である。

これらの寸法は、従来のランプ（ランプ長 L 0 ： 1 5 0 mm) に対して、ランプ長 L 0が 2 7 mm小さい、つまり、本第 2の実施の形態におけるランプ 3 1は従来のランプより小形化している。

次に、上記構成のランプ 3 1における性能について説明する。

まず、定格ランプ入力が 2 1 Wで口金上点灯したとき（このとき管壁負荷は 0 . 1 0 3 W/ c m ²である）、光束として 1 6 6 0 1 mが、またランプ効率として 7 5 . 5 1 mZWがそれぞれ得られた。

この光束は、従来のランプにおける光束の 1 5 0 0 1 mに比べて約 1 .

1倍であり、ランプ効率は、従来のランプにおけるランプ効率の 6 5 1 m /Wに比べて、約 1 . 2倍となった。また同時に、定格寿命時間が、 9 8 5 0時間という、 6 0 0 0時間以上をはるかに超える結果が得られた。なお、参考までに、上記条件で点灯させたランプ 3 1 におけるガラス管 3 9 の最冷点箇所の温度は、 6 3 °Cであった。

(変形例）

以上、本発明を各実施の形態に基づいて説明したが、本発明の内容が、上記の各実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば以下のような変形例を実施することができる。

1 . 発光管の外観形状について

上記の各実施の形態では、発光管の平面視の形状が略円形となるようにガラス管が形成されているが、例えば、発光管の平面視の形状を略楕円になるように形成しても良い。但し、このような楕円形状にする場合には、ガラス管を 2重螺旋形状に形成するための成形金型を分割できる割型にする必要がある。

また、各実施の形態では、発光管が 2重螺旋形状に形成されていたが、例えば、折り返し部から一方の端部までが旋回軸の廻りを旋回する 1重螺旋形状であっても良い。

2 . 発光管の管形状について

上記の各実施の形態では、ガラス管の横断面の内周面が円形状であったが、非円形状であっても良い。この非円形状の例としては、図 6に示すような楕円形状がある。なお、楕円形状以外に、「く」の字形状、扇形状等も実施可能である。

ガラス管 4 9の横断面形状を楕円形状にすると、例えば、直径が楕円の長径と同じ円形断面に比べて横断面の中心から管壁までの距離が短径側で短縮できる。このため、水銀原子から放出された紫外放射が他の水銀原子に吸収される割合が低下し、それだけ光束が増え、一層改善されたランプ効率が得られると考えられる。

さらに、断面形状が円形状では、管内径 ø iが 5 mmより小さくなると、フィラメントコイルのガラス管の端部内への揷入が困難になるが、ガラス管の断面形状を楕円にすると、管内周の長径が 5 mm以上で、短径が 3 m m以上あればフィラメントコイルの挿入設置が可能となる。なお、両実施の形態で使用した電極のフイラメントコイルをガラス管の管軸から見たときの大きさは、 5 mm X 3 mm程度である。

しかも、横断面形状が円形状のガラス管の直径と、横断面形状が楕円形状のガラス管 4 9の長径とが同じである場合、楕円形状をした発光管 4 2 の方が電極間距離を長くできる。つまり、この楕円形状において、図 6に示すように、旋回軸方向（図 2参照）と略平行な方向（正確には、旋回軸に対して螺旋角度傾斜する方向）を長径 D 2と、また旋回軸と略直交する方向（正確には、旋回軸に直交する方向に対して螺旋角度傾斜する方向を短径 D 1 とする。そして、横断面が円形状のガラス管の直径と長径 D 2とが同じである場合、旋回軸の廻りを旋回する各発光管における旋回軸側の内周は、横断面形状が楕円形状した方が、外側（旋回軸から離れる方向）に位置するからである。

3 . 低圧水銀ランプについて

上記の各実施の形態では、低圧水銀ランプとして、電球形蛍光ランプについて説明したが、本発明にかかる低圧水銀ランプは、電球形蛍光ランプに限定するものではない。例えば、コンパクト形蛍光ランプ等の蛍光ランプ、さらには、発光管を構成するガラス管の内面に蛍光体が塗布されていないものであっても良い。図 7は、低圧水銀ランプの一例である蛍光ランプの一部を切り欠いた全体構成を示す正面図である。

蛍光ランプ 5 1は、図 7に示すように、ガラス管 5 9を折り返し部 5 9 Cで折り返してその両側を旋回軸（不図示）の割を旋回させた 2重螺旋形状の発光管 5 2と、この発光管 5 2を保持する保持部材 5 3と、この保持部材 5 3における前記発光管 5 2側と反対側に取着された片口金 5 4とを fc X. -S o

発光管 5 2は、上記第 1の実施の形態で説明した発光管と同構造である。保持部材 5 3は、ガラス管 5 9の端部 5 9 a、 5 9 bを保持するホルダ 5 6と、このホルダ 5 6の周縁に取り付けられたケース 5 5とを備えている。片口金 5 4は、ここでは、 G X 2 4 q型を利用しているが、他の形状、例えば、 G X 1 0等の口金であっても良い。産業上の利用可能性

本発明に係る発光管は、小形でランプ性能に優れる低圧水銀ランプに適用でき、また本発明にかかる低圧水銀ランプは、小形でランプ性能に優れた光源として利用できる。

Claims

請求の範囲

1 . ガラス管を螺旋形状に湾曲させてなる発光管であって、

前記ガラス管は、その横断面の内周が略円形状で、内径が 5 mm以上 9 mm以下の範囲内にあり、

定常点灯時における前記ガラス管の最冷点箇所の温度が 6 0 °C以上 6

5 °C以下の範囲内となるように管壁負荷が設定されている

ことを特徴とする発光管。

2 . ガラス管を螺旋形状に湾曲させてなる発光管であって、

前記ガラス管は、その横断面の内周が略楕円形状で、内周の長径が 5 m m以上 9 mm以下の範囲内にあると共に内周の短径が 3 mm以上であり、定常点灯時における前記ガラス管の最冷点箇所の温度が 6 0 °C以上 6 5 °C以下の範囲内となるように管壁負荷が設定されている

ことを特徴とする発光管。

3 . 前記管壁負荷が 0 . 0 8 W/ c m ²以上 0 . 1 2 WZ c m ²以下の範囲内に設定されていることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の発光管。

4 . 前記ガラス管は、その両端間の略中央に折り返し部を有すると共に、一方の端部から旋回軸の廻りを旋回しながら前記折り返し部に向かう第 1 の旋回部と、前記折り返し部から前記旋回軸の廻りを旋回しながら他方の端部に向かう第 2の旋回部とを有する 2重螺旋形状に形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の発光管。

5 . 前記ガラス管は、その両端間の略中央に折り返し部を有すると共に、一方の端部から旋回軸の廻りを旋回しながら前記折り返し部に向かう第 1 の旋回部と、前記折り返し部から前記旋回軸の廻りを旋回しながら他方の端部に向かう第 2の旋回部とを有する 2重螺旋形状に形成されていることを特徴とする請求の範囲第 3項記載の発光管。

6. 前記ガラス管は、最大外径が 3 Omm以上 4 Omm以下、最大長さが 5 Omm以上 1 00 mm以下の円筒空間に収まる大きさに形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 5項のいずれか 1項に記載の発光

7. 請求の範囲第 1項〜第 6項のいずれか 1項に記載の発光管を備える低圧水銀ランプ。