JP2002523870A - 小型蛍光灯用チャネル付ガラス物品 - Google Patents
小型蛍光灯用チャネル付ガラス物品Info
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Abstract
Description
8月21日に出願された、名称を“小型蛍光灯用チャネル付ガラス物品”とする
米国仮特許出願第60/097,394号の恩典を主張する。
に詳しくは、前記ガラス物品は従来型電球の形状を有する小型放電灯である。
国特許第4,990,826号(コックス等)及び米国特許第5,036,243号
(コックス等)に開示されている。これらの特許は概ね、互いに気密に封止され
て、囲包された内部チャネルをもつ装置を形成している、ガラスまたはその他の
ガラス質材料の板からなる多くの区分された面をもつ(multifaceted)照明装置
を開示している。これらのチャネルは、後に排気されてネオンのような不活性ガ
スで再充填され、一連の電極を提供することによりその後イオン化される。
底板ガラスへのチャネルの彫込み、次いでこのチャネルが形成された底板ガラス
の上板ガラスによる気密封止を含む。底板ガラスへのチャネルの彫込みには、研
削、エッチング及び、所望のチャネルパターンと形状が同じパターンをもつゴム
引き粘着マスクを介する、サンドブラストを含む様々な方法が用いられる。
つくろうとする努力が、過去になされていた。これらの努力の結果は、折曲管を
従来型白熱電球の口金をもつ丸い球根型半透明外囲器の内部に入れただけであっ
た。標準的な白熱灯のねじ込み型代替品である前記折曲管は、効率がそれほど高
くはなく、また高速大量生産に適していなかった。
た。しかしチャネルが封止されていないと、隣接する放電経路間に相互連絡がお
こり、望ましくない影響が生じる。短絡経路をとってアークがおこらないように
する試みはほとんど成功しなかった。この問題を回避するために、チャネルの2
つのガラス部分の間の間隙を非常に狭くして、第2の経路に沿う抵抗を大きくす
ることが解決法の1つとして提案された。これにより、アーク放電はチャネルに
沿う主電流経路にしたがうことを強いられる。別の解決法は、前記の間隙をガラ
ス繊維またはグラスウールで埋めることである。また別の解決法は、常放電経路
長に対する短絡経路長の比をある範囲内に入れることにより相互連絡を阻止しよ
うと試みる。さらに別の試みでは、同軸関係で入れ子にされているテーパ付円筒
形状の内側及び外側ガラス部材を含む排気可能な外囲器が形成される。
それぞれ定められる、小型蛍光灯に関する。本発明の蛍光灯の重要な態様の1つ
は蛍光灯外囲器が従来型電球の形状を有することである。透明外囲器は壁に蛍光
体が塗布されている空洞を内部にもち、蛍光灯外囲器の内表面は安定器及び/ま
たはエレクトロニクスを収め得る空洞を定める。透明外囲器はガラス及び透明な
ガラスセラミック材でつくられることが好ましい。
ることができる少なくとも1本のガス放電チャネル、及び前記チャネルに通じる
少なくとも2つの電極を含む。好ましくは、電極はガス放電チャネルの反対側に
ある両端におかれ、作動させられたときにアーク放電を発生させるはたらきをす
る。空洞内に収められた安定器も電極と電気的に接触する。組立完了時に、蛍光
灯外囲器は安定器と電気的に接触しているねじ込み口金に固着される。
ための、形成され、埋め込まれたチャネルをもつ曲面を提供する。これは、真空
成形及び/またはプレスにより一体化チャネルをもつ曲面にし得るガラスシート
を形成することによりなされる。本プロセスにより、蛍光灯製造者には、様々の
複雑な曲面形状;チャネル幅及び深さ;並びに制限の少ないチャネル経路形状を
含む、かなりの設計柔軟性が許される。曲面はチャネルの一方の側で平滑にする
ことができ、あるいはチャネルの一部を曲面の両側に膨らませることができる。
例えば、(1)ガラスまたはガラスセラミック基板をドーム形状に成形し、ドーム
により形成される空洞内にエレクトロニクス及びねじ込み口金を添わせることが
できる;(2)ねじ込み口金を結合できるネックを含む形状に基板を成形すること
ができる;あるいは(3)結合させて安定器及びエレクトロニクスを囲包すること
ができるいくつかの部品で基板を作ることができる。上記の選択肢は相互排他的
ではなく、いくつかの方法を1つの蛍光灯タイプで併用することができる。
る。本蛍光灯は、積層され、一体化されて、本質的にいかなる封止材もなくまた
少なくとも1本のガス放電チャネルを有する単一外囲器体を形成する前面及び背
面を有する、少なくとも1つの薄いガラス外囲器を含む。特に有用な実施形態に
おいて、ガラス外囲器の重量対面積比は1.0g/cm2以下である。各チャネル
には、放電ガスすなわちイオン化可能なガス及び、ガス放電チャネルに通じ、ガ
ス放電チャネルの反対側の両端におかれた、それらの間にアーク放電を発生させ
るための少なくとも2つの電極が与えられる。組立完了後、ガラス外囲器の前面
は蛍光灯の外表面をなし、ガラス外囲器の背面は蛍光灯の内表面をなす。蛍光灯
の内表面は、2つの電極と電気的に接触している安定器を収める蛍光灯の内部空
洞を定める。同じく安定器と電気的に接触しているねじ込み口金が蛍光灯に固着
される。
形態においては、図2に示されるように、前面は平滑な曲面形状を有しまた背面
は円筒形状を有する。
る。好ましい一実施形態において、蛍光灯は図4に示されるようにチャネルが形
成された2つの薄いガラス外囲器部分を結合させることで形成される。この実施
形態において、ガラス外囲器部分のそれぞれはチャネルと通じる少なくとも2つ
の電極を有し、チャネルは続いて安定器と通じている。
電ガスを含まない。代わりに、放電ガスは1本(または複数本)のチャネルに入
れられる。これが、従来型電球の形状にある、本発明にしたがう蛍光灯の商業生
産を可能にする鍵である。
号(アレン(Allen)等),第08/851,320号(アレン等)及び、現譲受人
に同時譲渡され、本明細書に参照として含まれる、名称を“チャネル付ガラス物
品及びそのための方法”とし、スチーブン・アール・アレン(Stephen R. Allen)
がただ1人の発明者である、同時係属米国仮特許出願第60/076,968号に
開示される方法にしたがって作成することができる。
する方法を説明し、この方法は本発明に適合させることができる。詳しくは、以
下の工程を含む方法が説明されている:(a)溶融ガラスの第1のリボンすなわち
チャネル形成リボンを、その中に少なくとも1つのチャネル形成溝が形成された
金型キャビティを有する金型装置の表面及び周辺表面に送る工程、ここでチャネ
ル形成リボンは金型装置の金型キャビティ及び周辺表面上に載る;(b)溶融ガラ
スのチャネル形成リボンを実質的に金型キャビティの輪郭通りにさせ、よって溶
融ガラスのリボンに少なくとも1本のチャネルを形成する工程;(c)溶融ガラス
の第2のリボンすなわち封止リボンを溶融ガラスのチャネル形成リボンの外側表
面に送り、被着する工程、ここで封止リボンの粘度は封止リボンがチャネル形成
リボンのチャネルに架橋はするが垂れ下がってチャネル面に接触することはなく
、それでも封止リボンがチャネル接触リボンと接するところではどこでも気密封
止を形成するのに十分な溶融状態にあり、よって少なくとも1本の囲包されたチ
ャネルをもつガラス物品を形成するような粘度である;及び(d)ガラス物品を金
型から取り外す工程。このプロセスの結果、封止リボンがチャネル形成リボンに
接するところではどこでも気密封止が形成されて、少なくとも1本の囲包された
チャネルをもつガラス物品が形成される。
うに引き伸ばされる。引伸しにより、封止リボンとチャネルリボンとの間の気密
封止部の断面も薄くなる。上に説明した方法で形成されたガラス外囲器は、積層
され、一体化されて、実質的にいかなる封止材もなくまた少なくとも1本のガス
放電チャネルを有する単一外囲器体を形成する、前面及び背面を含む。ここでガ
ス放電チャネルは断面の薄い前面を有し、また積層ガラス外囲器は薄い断面を有
する。積層ガラス外囲器の重量対面積比は1.0g/cm2以下である。チャネル
形成溶融ガラスリボンの金型キャビティへの適合は、重力、真空引きまたは両者
の併用により達成される。
い利点をいくつか提供する小型蛍光灯に、上記のガラス外囲器形成方法を用い得
ることに気がついた。今説明している小型蛍光灯の主要な利点の1つは、標準的
な白熱光源に外見がさらに似ていることである。過去には、半透明な蛍光灯外囲
器内部の管にプラスチックカバーを被せて同様の外観を得ようとする試みがなさ
れた。本方法を用いれば光の出所が透明基板の表面にあり、したがってカバーを
必要とせずに標準的な白熱光源の外観を得られることに発明者は気がついた。発
明者の着想は、ある与えられた空間内に従来技術の管で可能であった長さよりも
長いチャネル経路を入れることができることから、より多くの光を得られる可能
性もある。さらに、この着想を用いれば小型蛍光灯の全高を小さくして、従来の
照明取付具を含む多くの取付具に適合させることができる。
実施形態を示す図面を参照して、以下でさらに説明する。
成しているガラス物品(蛍光灯)10の断面図である。図示されるように、リボ
ン16及び18のそれぞれの背面17及び19が蛍光灯の内表面をなし、空洞す
なわちチャネル14も定める。背面17及び19により形成される蛍光灯の内表
面には、蛍光体21が塗布されている。
た小型蛍光灯10を示し、蛍光灯外囲器23は、蛍光灯外囲器に収められた安定
器/エレクトロニクス(図示せず)、ガラス外囲器20からなる上部24に結合
された下部すなわち基部26、及び集成体(上部及び下部)の底部に添う、取付
具に蛍光灯をはめ込むためのねじ込み口金22をもつ。この実施形態においては
、(電気的)安定器を基部26に収めることもできる。図2A及び2Bは前記リ
ボンで形成できる様々な形状を示す断面図である。
含む形状にガラス外囲器が形成された蛍光灯10を示す。エレクトロニクス(図
示せず)は蛍光灯10の頂部32の下に添っている。チャネル14で形成される
経路の形状は、所望の効果にしたがって変えることができる。例えば、チャネル
14を図3Aに示すようにほぼS字形にして間隔を広くとることができ、あるい
は図3Bに示すように相接して巻き付けることができる。あるいは、図3Cに示
すように、経路を単純で平滑な形状にすることができる。ここで、全ての場合に
おいて安定器24は電極34及び36に電気的に接触している。
部分40及び42は電子式安定器44を囲包し、次いで口金22に結合する。部
分40及び42のそれぞれは、チャネル14及び安定器44と電気的に通じてい
る一対の電極34及び36を含む。安定器44は口金22とも電気的に通じてい
る。2つの部分は既知のいずれかの技法を用いて結合させることができる。好ま
しい実施形態において、部分40及び42はエポキシ樹脂または金属バンドまた
はクリップのような耐熱材を用いて結合される。部品の結合に最も適する材料を
決定する上で考慮すべきことの1つは、結合プロセスにおいて、蛍光灯外囲器で
囲まれる空洞内のエレクトロニクス及び安定器を損傷し得るような過剰な熱の発
生を回避することである。このことを考慮して、ある種の低温ガラスフリットを
部品の結合に用いることができる。図4は2つの部分から組み立てられる蛍光灯
外囲器を示しているが、同様の技法を数個の部品からの蛍光灯外囲器組立に用い
ることができる。
らなることが好ましい。好ましくは、透明外囲器は熱特性及び機械的特性の優れ
た(すなわち熱膨張係数が小さく、耐衝撃性が高い)硬質ガラスである。本用途
に有用なガラス材には、クラウンガラス、ホウ珪酸ガラス、アルミノ珪酸塩ガラ
ス、ホウ−アルミノ珪酸ガラス等である。例えば、ガラス外囲器は米国ニューヨ
ーク州コーニング(Cornig)のコーニング社(Corning Incorporated)から入手でき
る、コーニング製品コード7251からつくられた。
意図したものでないことは当然である。上記実施形態に加えて、本発明の意図し
た精神及び範囲を逸脱することなくこれらの例示的実施形態に数多くの改変及び
変更をなし得ることは、当業者には明らかであろう。
ャネルを有するドーム形小型蛍光灯を示す
Claims (9)
- 【請求項1】 外表面及び内表面を有する小型蛍光灯において、前記蛍光灯
は前面及び背面を有する外囲器を含み、前記外囲器は従来型電球の形状を有し、
前記外囲器の前記前面が前記蛍光灯の前記外表面をなし、前記外囲器の前記背面
が前記蛍光灯の前記内表面をなし、前記蛍光灯の前記内表面が空洞を定め、前記
内表面が蛍光体の塗膜をさらに含むことを特徴とする蛍光灯。 - 【請求項2】 前記内表面が、イオン化可能なガスを受け入れることができ
る少なくとも1本のガス放電チャネル、及び前記チャネルと通じる少なくとも2
つの電極を含み、前記電極が前記ガス放電チャネルの反対側にある両端におかれ
ていることを特徴とする請求項1記載の蛍光灯。 - 【請求項3】 前記空洞内に収められた安定器をさらに含み、前記安定器が
前記電極と電気的に接触していることを特徴とする請求項1記載の蛍光灯。 - 【請求項4】 前記外囲器に固着されたねじ込み口金をさらに含み、前記口
金が前記安定器と電気的に接触していることを特徴とする請求項3記載の蛍光灯
。 - 【請求項5】 前記外囲器の前記前面及び前記背面が円筒形状を定めること
を特徴とする請求項1記載の蛍光灯。 - 【請求項6】 前記前面の形状は平滑な曲面であり、一方前記背面は円筒形
状を定めることを特徴とする請求項1記載の蛍光灯。 - 【請求項7】 前記外囲器が、結合されて単一ガラス外囲器を形成する少な
くとも2つのガラス部品からなることを特徴とする請求項1記載の蛍光灯。 - 【請求項8】 前記外囲器が、ホウ珪酸ガラス、アルミノ珪酸塩ガラス、ホ
ウ−アルミノ珪酸ガラス及びクラウンガラスからなる群から選ばれるガラス材か
らなることを特徴とする請求項1記載の蛍光灯。 - 【請求項9】 前記イオン化可能なガスが、水銀、キセノン、クリプトン、
アルゴン、ネオン、ヘリウム及びこれらの混合気からなる群から選ばれることを
特徴とする請求項1記載の蛍光灯。
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