JP2005116290A - 蛍光ランプ - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも黒化部分を外部から隠蔽し視覚的に確認できないようにして蛍光ランプを綺麗な外観状態で蛍光ランプの寿命の時まで維持するとともに、蛍光管端部での輝度不足を同時に解消する。
【解決手段】ガラス管内部に複数の放電電極を備える蛍光ランプにおいて、前記ガラス管は、蛍光物質９が内壁面に塗布され照明体としての機能を担う照明用ガラス管部２と、この照明用ガラス管部２に連続して設けられるとともに、前記照明用ガラス管部２の長手方向に沿って平行に配設された補助ガラス管部３とからなり、前記照明用ガラス管部２に放電電極を設けることなく前記補助ガラス管部３内に放電電極４，４を設置し、前記放電電極４から前記照明用ガラス管部２と補助ガラス管部３との接続位置までの距離を１０〜３０mmとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、管形蛍光ランプにおいて、放電電極が設けられた管端部の黒化防止を図るとともに、管端部でも一般部と同様の輝度を得るようにした蛍光ランプに関する。

従来より、室内、陳列棚、ショーウインドウ等の照明としては、図３に示される直管形蛍光ランプ５０が数多く使用されている。この種の蛍光ランプ５０は、通常、直管状に形成されたガラス管５１の両端部に２本のピン５３，５３を備えた口金５２を設けた構造となっている。前記ガラス管５１の内壁面には蛍光塗料が塗布され、内部にアルゴンガス等の不活性ガスと共に水銀蒸気が封入され、端部には前記ピン５３と電気的に接続された放電電極が設けられ、この放電電極から放出された電子が水銀蒸気と衝突して放電を起こし、放電された紫外線が蛍光塗料を励起し発光させるようになっている。
特開平９−６３５３７号公報

しかしながら、蛍光ランプは点灯時間が経過すると、スパッタリング現象、すなわち電極が徐々に消耗飛散し封入物質とともにガラス管の管壁に付着しガラス管端部を黒化させる現象が生じる。この黒化現象５４は蛍光ランプの寿命を知らせるサインとはなるものの、蛍光ランプが外部に直接露出して配置された照明器具では、前記黒化現象によって見栄えが悪くなるなどの問題があった。

一方で、蛍光ランプは放電の特性上、放電電極から若干離れた位置から明るさを増すため、相対的に一般部に比べて管端部は暗くなる。さらに、蛍光ランプの管端部には口金が設けられるため、暗い部分がさらに増えることになる。蛍光管の端部が暗くなる問題点に関し、上記特許文献１では、電子が放出される電子放出部と、該電子放出部を支持する支持部とを蛍光ランプの端部近傍に配置させてなる蛍光ランプにおいて、前記支持部を前記蛍光ランプの端部側に折り曲げて、前記電子放出部を端部側に近づけるようにし、端部側での輝度を確保するようにした発明が記載されている。また、この発明では前記支持部を端部側に折り曲げたことによって、同時に蛍光管端部の黒化が抑えられることが記載されている。

確かに、上記特許文献１の場合には、蛍光管端部側での黒化抑制効果があることが記載されているけれども、黒化自体を防止し得るものではなく、やはり時間の経過とともに黒化は徐々に進行し、見栄えが悪くなる点は依然として解消されていない。

そこで本発明の主たる課題は、現時点の技術ではランプ端部での黒化を防止することは蛍光ランプの特性上、不可能であるけれども、少なくとも黒化部分を外部から隠蔽し視覚的に確認できないようにして黒化による見栄えの悪化を防止するとともに、蛍光管端部での輝度不足を同時に解消し得る蛍光ランプを提供することにある。

前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、ガラス管内部に複数の放電電極を備える蛍光ランプにおいて、
前記ガラス管は、蛍光物質が内壁面に塗布され照明体としての機能を担う照明用ガラス管部と、この照明用ガラス管部に連続して設けられるとともに、前記照明用ガラス管部の長手方向に沿って平行に配設された補助ガラス管部とからなり、前記照明用ガラス管部に放電電極を設けることなく前記補助ガラス管部内に放電電極を設置し、前記放電電極から前記照明用ガラス管部と補助ガラス管部との接続位置までの距離を１０〜３０mmとしたことを特徴とする蛍光ランプが提供される。

上記請求項１記載の本発明においては、照明体としての機能を担う照明用ガラス管部とは別に補助ガラス管部を連続して設け、この補助ガラス管部の内部に放電電極を設置するようにした。従って、本蛍光ランプではスパッタリングによる放電電極近傍の黒化現象が生じても、この黒化現象は補助ガラス管部内で生じ、この照明用ガラス管には及ばないため、外観を綺麗なまま蛍光ランプの寿命の時まで維持できるようになる。また同時に、放電電極から照明用ガラス管部まで、ある程度の距離を有することになるため、蛍光ランプでは放電電極から若干離れた位置から明るさを増す特性が逆に利用され、照明用ガラス管では均一な輝度を確保できるようになる。

また、上記発明では放電電極から前記照明用ガラス管部と補助ガラス管部との接続位置までの距離Ｆは１０〜３０mmとしている。前記距離Ｆが１０mm未満の場合には、黒化が照明用ガラス管に及ぶようになるとともに、ランプ製造工程における照明用ガラス管と補助ガラス管との接続時に電極が熱により破損するおそれがある。また、前記距離Ｆが３０mmを超える場合には、補助ガラス管における消費電力が増大し全体としての発光効率が低下するようになる。

請求項２に係る本発明として、ガラス管内部に複数の放電電極を備える蛍光ランプにおいて、
前記ガラス管は、蛍光物質が内壁面に塗布され照明体としての機能を担う照明用ガラス管部と、この照明用ガラス管部に連続して設けられるとともに、前記照明用ガラス管部の長手方向に沿って平行に配設された補助ガラス管部とからなり、前記照明用ガラス管部に放電電極を設けることなく前記補助ガラス管部内に放電電極を設置し、前記照明用ガラス管部の管端から前記照明用ガラス管部と補助ガラス管部との接続位置までの距離を２０mm以下としたことを特徴とする蛍光ランプが提供される。

上記請求項２記載の発明においては、照明用ガラス管部の管端から前記照明用ガラス管部と補助ガラス管部との接続位置までの距離Ｅを２０mm以下としている。前記距離Ｅが２０mmを超える場合には、照明用ガラス管の管端部での明るさが低下するようになる。

請求項３に係る本発明として、ガラス管内部に複数の放電電極を備える蛍光ランプにおいて、
前記ガラス管は、蛍光物質が内壁面に塗布され照明体としての機能を担う照明用ガラス管部と、この照明用ガラス管部に連続して設けられるとともに、前記照明用ガラス管部の長手方向に沿って平行に配設された補助ガラス管部とからなり、前記照明用ガラス管部に放電電極を設けることなく前記補助ガラス管部内に放電電極を設置し、前記補助ガラス管部の管径を前記照明用ガラス管部の管径以下としたことを特徴とする蛍光ランプが提供される。

上記請求項３記載の本発明では、前記補助ガラス管部の管径を前記照明用ガラス管部の管径以下としている。前記補助ガラス管部の管径を前記照明用ガラス管部の管径よりも大きくした場合には、口金部が大きくなり実用上好ましくない。なお、その他の効果は請求項１記載の発明と同様である。

請求項４に係る本発明として、前記補助ガラス管部は、遮蔽部材によって外部から隠蔽されている請求項１〜３いずれかに記載の蛍光ランプが提供される。

補助ガラス管部を遮蔽部材によって外部から隠蔽するようにすることにより、蛍光ランプ全体が露出する照明器具の場合であっても、補助ガラス管部内で生じた黒化現象が外部から視認されることはなく、蛍光ランプの外観を綺麗なまま蛍光ランプの寿命の時まで維持できるようになる。

以上詳説のとおり本発明によれば、少なくとも黒化部分を外部から隠蔽し視覚的に確認できないようにすることにより、蛍光ランプを綺麗なままその外観を蛍光ランプの寿命の時まで維持できるようになる。また同時に、放電電極から照明用ガラス管までの距離が確保できることになり、蛍光管端部での輝度不足を同時に解消し得るものとなる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
図１は本第１形態例に係る蛍光ランプ１Ａの一部破断側面図である。

本蛍光ランプ１Ａは、蛍光物質９が内壁面に塗布され照明体としての機能を担う照明用ガラス管部２と、この照明用ガラス管部２の端部から連続して設けられるとともに、遮蔽部材（カバー材５等）によって外部から隠蔽された補助ガラス管部３とからなる。

前記照明用ガラス管部２は、蛍光物質９が内壁面に塗布された通常の蛍光ガラス管に相当するものであるが、本発明では特に照明体としての機能を担う前記照明用ガラス管部２内には放電電極を設置しない構造を採る。この照明用ガラス管部２の管径Ａは、通常通り１２〜２５mm程度とされる。

前記照明用ガラス管部２に連続して設けられる補助ガラス管部３は、照明体として機能する部分ではないため、蛍光物質が内壁面に塗布されている必要はないが、例えば製作上の理由等により蛍光物質が塗布されていてもよい。同図の例では、補助ガラス管部３は、照明用ガラス管部２との接続用管路部３Ａと、放電電極４を設置するための放電電極設置管路部３Ｂとから構成されている。ここで、前記接続用管路部３Ａの長さ寸法Ｂは概ね１〜５mm、放電電極設置管路部３Ｂの管径は概ね６〜２０mm、長さは概ね３０〜５０mmとするのがよい。かかる補助ガラス管部３の構成で重要な事は、前記放電電極４から前記照明用ガラス管部２と補助ガラス管部３との接続位置までの距離Ｆを１０〜３０mm、好ましくは１０〜２０mmとすることである。前記距離Ｆが１０mm未満である場合には、スパッタリングによる黒化現象が照明用ガラス管部２までおよび黒化部分が外部から視認されるようになる。黒化防止の点からは前記距離Ｆが大きい方が望ましいことになるが、前記距離Ｆが３０mmを超える場合には、全体としての発光効率が低下し、所定の照度を得るために補助ガラス管部３における消費電力が増大するようになる。

また、前記照明用ガラス管部２の管端から前記照明用ガラス管部２と補助ガラス管部３との接続位置までの距離Ｅは２０mm以下、好ましくは１０mm以下とするのが望ましい。前記距離Ｅが２０mmを超える場合には、照明用ガラス管部２の管端部での明るさが低下するようになる。そのため、例えば本蛍光ランプ１Ａを直列的に並べ点灯させた際、照度がライン方向に不均一となってしまう問題が発生するようになる。

さらに、図２に示されるように、前記補助ガラス管部３の管径Ｈを前記照明用ガラス管部２の管径Ｇ以下とするのが望ましい。前記補助ガラス管部３の管径Ｈを前記照明用ガラス管部２の管径Ｇよりも大きくした場合には、口金部が大きくなり実用上好ましくない。

ところで、前記補助ガラス管部３は、図１の左側半分（外観図）に示されるように、ステンレス、樹脂又は耐熱樹脂等によるカバー材５が設けられ外部から視覚的に隠蔽される。前記カバー材５としてステンレス板等を用いる場合には、適所に開孔を設け、蛍光ランプによる熱を放散するようにしてもよい。また、前記カバー材５として樹脂または耐熱樹脂等を用いる場合には、予めケース状のカバー材５を製作しておき、照明用ガラス管部２と放電部用ガラス管部３とを接合した後、前記放電部用ガラス管部３に被せるようにして設置するのが望ましい。

また、少なくとも前記補助ガラス管部３と照明用ガラス管部２との間の間隙部Ｍに対してシリコン等の充填材を充填することにより、補助ガラス管部３の補強を図るようにするのが望ましい。或いは、前記カバー材５の内空間をすべて充填するようにシリコン等の充填材を充填することでもよい。この場合は、補助ガラス管部３の補強が確実に図れるようになるとともに、放熱は前記充填材を介した熱伝導によって外面から放熱されるようになる。

前記放電電極４は、導入線６と、アルカリ土類金属の酸化物等が塗布されたコイルフィラメント７からなり、フレア形ステムまたはボタンステム等の各種公知のステムを支持体として前記補助ガラス管部３の内部に設置するか、ステムを使用せずにガラス端部から導入線を出した状態で該ガラス端部を溶融しながら潰してシールする方法などを採用することができる。前記導入線６と電気的に接続される端子を備える口金８は、JIS C7709規格に明示された、例えば図示される２本のピン１０を有するバイピン型（Ｇタイプ）、レセスドダブルコンタクト型（Ｒタイプ）および１本のピンを有するインスタントスタート型（Ｆタイプ）などから選択される任意の口金形状とすることができる。設置位置については、図示例では放電部用補助ガラス管３の長手軸に対して直交する方向（側壁面）から放電電極４を挿入し設置するようにしたが、一般的な直管形蛍光ランプのように、放電部用補助ガラス管部３の端面側から放電電極４を挿入し設置するようにしてもよい。

〔その他の形態例〕
(1)上記形態例においては、補助ガラス管部３を遮蔽部材５により外部から隠蔽するようにしたが、この遮蔽部材５を省略し照明器具への本蛍光ランプを設置した状態で、照明器具の構造部分、例えば前記補助ガラス管部３が凹部に挿入され外部から隠蔽される構造としたり、照明器具に設けた遮蔽部材によって隠蔽される構造とすることによって、前記補助ガラス管部３が外部から見えないようにすることでもよい。
(2)上記形態例では補助ガラス管部３を外部から隠蔽し黒化部分を見せないようにしたが、例えば補助ガラス管３内部にも蛍光物質を塗布しておき、この補助ガラス管部３を照明体として機能させることにより、暗くなりがちな蛍光ランプの端部での輝度不足を補うようにすることもできる。

第１形態例に係る蛍光ランプ１Ａを示す一部破断側面図である。 蛍光ランプ１Ａの端面図である。 従来の直管形蛍光ランプの側面図である。

符号の説明

１Ａ…蛍光ランプ、２…照明用ガラス管部、３…補助ガラス管部、４…放電電極、５…カバー材、６…導入線、７…フィラメント、８…口金

Claims (4)

1. ガラス管内部に複数の放電電極を備える蛍光ランプにおいて、
   前記ガラス管は、蛍光物質が内壁面に塗布され照明体としての機能を担う照明用ガラス管部と、この照明用ガラス管部に連続して設けられるとともに、前記照明用ガラス管部の長手方向に沿って平行に配設された補助ガラス管部とからなり、前記照明用ガラス管部に放電電極を設けることなく前記補助ガラス管部内に放電電極を設置し、前記放電電極から前記照明用ガラス管部と補助ガラス管部との接続位置までの距離を１０〜３０mmとしたことを特徴とする蛍光ランプ。
2. ガラス管内部に複数の放電電極を備える蛍光ランプにおいて、
   前記ガラス管は、蛍光物質が内壁面に塗布され照明体としての機能を担う照明用ガラス管部と、この照明用ガラス管部に連続して設けられるとともに、前記照明用ガラス管部の長手方向に沿って平行に配設された補助ガラス管部とからなり、前記照明用ガラス管部に放電電極を設けることなく前記補助ガラス管部内に放電電極を設置し、前記照明用ガラス管部の管端から前記照明用ガラス管部と補助ガラス管部との接続位置までの距離を２０mm以下としたことを特徴とする蛍光ランプ。
3. ガラス管内部に複数の放電電極を備える蛍光ランプにおいて、
   前記ガラス管は、蛍光物質が内壁面に塗布され照明体としての機能を担う照明用ガラス管部と、この照明用ガラス管部に連続して設けられるとともに、前記照明用ガラス管部の長手方向に沿って平行に配設された補助ガラス管部とからなり、前記照明用ガラス管部に放電電極を設けることなく前記補助ガラス管部内に放電電極を設置し、前記補助ガラス管部の管径を前記照明用ガラス管部の管径以下としたことを特徴とする蛍光ランプ。
4. 前記補助ガラス管部は、遮蔽部材によって外部から隠蔽されている請求項１〜３いずれかに記載の蛍光ランプ。
   

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