JP2006114352A - 電球形蛍光ランプ - Google Patents

Abstract

【課題】白熱電球と同様の配光特性を近似させることができると共に、発光効率を向上させることができる電球形蛍光ランプを提供する。
【解決手段】透光性のカバー３と；カバーに装着されるグローブ４と；グローブ内に収容され、発光部の少なくとも一部がカバー内に延在する延在部１１ｂ，１２ｂを有する発光管５と；カバーに装着されて発光管の延在部を支持するホルダー６と；このホルダーに装着される口金２と；この口金内に配設される点灯回路７と；を具備している。
【選択図】 図１

Description

本発明は白熱電球用等の口金を有する電球形蛍光ランプに関する。

従来、この種の電球形蛍光ランプの一例としては、白熱電球等の一般照明用電球のソケットに装着可能な口金を有するカバーを備えているものがある。そして、このカバー内に点灯回路を収納し、かつ、カバーの開口部に発光管を固定したホルダーを取り付けるとともに発光管を収容するグローブの開口縁部を取り付け、カバーとグローブとを接着剤で接着した電球形蛍光ランプが知られている。

また、近年では、白熱電球と同様の配光特性を得るために、グローブやカバー等の寸法の数値を限定した電球形蛍光ランプが提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２０００−２１２０８号公報

しかしながら、このような従来の電球形蛍光ランプでは、カバーが不透明であるので、発光管端部から放射される可視光は、カバー側にも照射される。しかし、発光管から発する可視光は、不透光性のカバーにより大部分が遮光されてしまい、外部に光が殆ど照射されない。このために、口金を除く領域全てが発光する白熱電球と同様の配光特性を得難いという課題がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、白熱電球と同様の配光特性に近似させることができると共に、発光効率を向上させることができる電球形蛍光ランプを提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、一端に口金が他端に発光管を保持する保持部を有する透光性のカバーと；このカバーに装着されるグローブと；このグローブ内に収容され、発光部の少なくとも一部が上記カバー内に延在する延在部を有する発光管と；少なくとも一部が上記口金内に配設されるとともに、発光管を点灯させる点灯回路と；を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプである。

この請求項１以下において、発光管の発光部とは、発光する放電路部分であって、発光管端部に封着される排気管等非発光部分以外の部分を除く。また、カバーは、一端に口金が取り付けられる円筒部を有するとともに一端から他端に向って拡開状に延長された略円錐状の回転体形状をなしている。

発光管を保持する保持部は、発光管の端部を挿入取付可能な形状を有するホルダーとして、カバーとは別体構造とすることが好ましいが、カバーと一体構造であっても構わない。

また、カバーに保持される発光管は、直管状ガラスバルブのほぼ中央部を加熱溶融し、屈曲するか、またはガラスバルブをモールド成形することによってＵ字状に屈曲した形状に形成される。ここで、「Ｕ字状に屈曲形成された」とは、放電路が屈曲部で折り返されて放電が屈曲するようにガラスバルブが形成されていることを意味し、屈曲部が湾曲状または円弧状に形成されたものに限定されず、屈曲部が角形状や尖鋭状に形成されたものも含むという意味である。要するに、放電路が屈曲するように直線部の一端同士が連続するように形成されたバルブを意味する。また、屈曲バルブは、ほぼ平行な２本の直線部の一端同士を吹き破りなどによって形成された連通管によって接続されたものや、スパイラル状に形成されたものであってもよい。なお、屈曲バルブはガラス製でなくてもよく、透光性気密容器を形成可能なセラミックスなどの材質で形成することが許容される。

発光管は、屈曲バルブ単体で構成される他、複数の屈曲バルブの端部同士を連通管を介してつなぎ合わせることで内部に少なくとも１本の放電路が形成されるようにガラスバルブ間が連通するように並設されたものであってもよい。

発光管内面には直接または間接的に蛍光体層が被着されている。蛍光体層は、希土類金属酸化物蛍光体、ハロリン酸塩蛍光体などが挙げられるが、これに限らない。しかし、発光効率を向上させるためには赤、青、緑の各色に発光する蛍光体を混合した三波長発光形の蛍光体を使用するのが好ましい。

発光管には、発光管内に形成された放電路の両端に電極が封装されている。電極はフィラメントからなる熱陰極、電子放射物質が担持されたセラミック電極、ニッケルなどから形成された冷陰極などが挙げられる。

発光管には、内部に放電媒体が封入されている。放電媒体としては、アルゴン、ネオン、クリプトン、キセノンなどの不活性ガスおよび水銀からなる。

口金は、白熱電球用のＥ形と称されるねじ込みタイプが通常使用されるが、これに限定されない。また、口金は、カバーに直接装着される必要はなく、間接的にケースに装着されるものやカバーの一部が口金を構成するものであってもよい。

請求項２に係る発明は、上記延在部には、電極が封着されていることを特徴とする請求項１記載の電極形蛍光ランプである。

請求項３に係る発明は、上記延在部には、電極か封着されていないことを特徴とする請求項１記載の電極形蛍光ランプである。

請求項４に係る発明は、上記カバーは、上記延在部を保持する保持部を具備していることを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の電球形蛍光ランプである。

請求項１に係る発明によれば、透光性カバー内に、発光管の少なくとも一部が延在しているので、この透光性カバーを発光させることができる。

また、点灯回路の少なくとも一部を、口金内に配設するとともに、カバー内にも発光管を延在しているので比較的放電路を長く確保でき、電球形蛍光ランプ全体の小形化を図ることができる。つまり、不透光性の点灯回路を透光性カバー内に配設して点灯回路により遮光量が増大する場合よりも、発光効率を向上させることができる。

すなわち、本発明によれば、口金以外の殆どの部分を発光させることができるので、電球形蛍光ランプ全体としての発光効率を向上させることができるうえに、白熱電球の配光特性に一層近似した配光特性を得ることができる。

請求項２に係る発明によれば、口金側に配設された点灯回路との接続が容易になる。

請求項３に係る発明によれば、延在部内にフィラメントなどが介在していないので、発光管から発する可視光を放射することができる。

請求項４に係る発明によれば、発光管延在部を支持するので、発光管の保持を簡単かつ確実に支持することができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、これらの図中、同一または相当部分には同一符号を付している。

図１は本発明の第１の実施形態に係る電球形蛍光ランプ１の一部概略縦断面図、図２は図１で示す発光管の展開図、図３は同発光管の要部拡大底面図である。

図１に示すように電球形蛍光ランプ１は、白熱電球等の一般照明用電球のソケットに装着可能なＥ２６形の口金２、透光性を有するカバー３、透光性を有するグローブ４、グローブ４内に収容された蛍光ランプの発光管５、発光管５を支持するホルダー６、口金２内に収容された点灯回路７を備えている。カバー３とグローブ４とから構成される外囲器は、一般照明用電球の規格寸法に近似する外形に形成されている。一般照明用電球とは、ＪＩＳ Ｃ ７５０１に定義されるものである。以下、口金２側を下側、グローブ４側を上側として説明する。

カバー３は、ポリカーボネイト（ＰＣ）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの透光性を有する耐熱性合成樹脂や乳白ガラスなどにより、図１中上方に拡開するほぼ円筒形状に形成されている。

グローブ４は、透明あるいは光拡散性を有する乳白色などで、ガラスあるいは合成樹脂により、一般照明用電球のガラス球とほぼ同一形状の滑らかな球面状に形成され、下部の縮径開口端部を、カバー３の上端の開口部内に嵌入してシリコン接着剤等の透明接着剤ｇにより固着している。なお、このグローブ４は、拡散膜などの別部材を組み合わせ、輝度の均一性を向上させることもできる。

このようなグローブ４と後述する発光管５との組合せによって、口金２の方向に照射される光出力が増加し、一般照明用電球に近い配光特性を得ることができる。

図１〜３に示すように、発光管５は、ガラス製のバルブ８を有し、このバルブ８の内面に蛍光体（蛍光体層）が形成され、バルブ８内に封入ガスとして、例えばアルゴンなどの希ガスおよび水銀が封入され、バルブ８の両端に一対の電極９，９がピンチシール等によって封装されている。

バルブ８は、例えば並列４Ｕ管に構成されており、４本のＵ字状屈曲形バルブ１０，１１，１２，１３を所要の間隔を置いて並設している。これらバルブ１０〜１３は、その図１，２中下端部側面同士を連結管１５により順次連結して１本の連続した放電路を形成している。図３にも示すように、これらバルブ１０〜１３の並設方向両端に位置する両端バルブ１０，１３のＵ字状屈曲部１０ａ，１３ａの曲率半径は、その並設方向中間に位置する中間バルブ１１，１２のＵ字状屈曲部１１ａ，１２ａの曲率半径よりも大きく形成されている。

また、バルブ８は、Ｕ字状屈曲形バルブ１０〜１３の少なくとも１本の軸方向一端に、排気管とも称される後述の円筒状細管がそれぞれ連通状態で突設している。例えば図２に示すように中間バルブ１１，１２の電極封止端部の他端側の各端部に細管１１ｃ，１２ｃを突設している。バルブ８内の排気は、これらの細管１１ｃ，１２ｃを通じて行なわれるとともに、封入ガスが封入されて置換された後、各細管１１ｃ，１２ｃの先端部を溶断することによって封止される。その細管１１ｃ，１２ｃの封着の際には、主アマルガムが封入される。なお、細管１１ｃ，１２ｃは１本でもよく、３本以上でもよい。

図１に示すようにバルブ８は、そのカバー３の内周面と対向する下端部外周面を、透明のシリコン接着剤等の接着剤ｇにより、カバー３の内周面に接着している。

そして、図１〜図３に示すようにバルブ８は、その中間バルブ１１，１２の直管部であって、Ｕ字状バルブ１０〜１４の４Ｕ並列配列のほぼ中央に位置する直管部１１ｂ，１２ｂの各一端部を、これら以外のバルブ１０〜１３の下端よりも垂直方向下方へ所要長長く、かつカバー３内の口金２側へ延伸し、延在させることにより、延在部として一体に連成している。

上記各電極９は、例えばタングステン（Ｗ）ワイヤを三重巻きしたトリプルコイルからなるフィラメントコイルを有し、このフィラメントコイルがビーズステムによって固定された一対のウエルズ（導入線）により支持され、各ウエルズがＵ字状屈曲形バルブ１０〜１３の軸方向端部のガラスに封着されたジュメット線を介して、各Ｕ字状屈曲形バルブ１０〜１３の外部に導出された４本のアウターリード１６，１６，…に接続されている。これらアウターリード１６，…は点灯回路７に接続される。

点灯回路７は、口金２の開口端部内にて図１中、水平状に配置固定される円板状の回路基板７ａを備え、この回路基板７ａに、複数の点灯部品（電気部品）７ｂ，７ｂ…を実装して、高周波点灯を行なうインバータ回路（高周波点灯回路）に構成されている。

そして、ホルダー６は、カバー３の下部縮径開口端に固着される有底中空円錐台状のホルダー本体６ａと、このホルダー本体６ａの円板状の底部６ｂと、口金２内に嵌入されて固着される円筒状の口金装着部６ｃとを有する。これらホルダー本体６ａ、その底部６ｂ、口金装着部６ｃは、透明のＰＴＢやＰＣ、またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の合成樹脂により一体に連成されている。

ホルダー本体６ａは、その開口上端をカバー３の縮径開口端に突き合せ、この突合せ端同士を接着剤等により固着している。また、ホルダー底部６ｂの図１中上面上には、発光管５の延在部１１ｂ，１２ｂの図１中下端部（口金２側端部）を嵌入させて保持する支持用凹部８，８を形成している。ホルダー底部６ｂは口金２の開口上端を閉じる蓋部として形成され、ホルダー底部６ｂには、その板厚方向に貫通して、発光管５の４本のアウターリード１６，１６，…を挿通させる図示しない挿通孔を穿設している。各アウターリードはこれら挿通孔内を挿通して、点灯回路基板７ａに接続されている。さらに点灯回路基板７ａは図示しないワイヤーにより口金２のシェルとアイレットの内面に接続されている。

口金装着部６ｃは、その外周面に金属製の口金２を外嵌させて、かしめや接着剤により固着し、口金２のシェル内周面を被覆することにより電気的に絶縁しており、口金２の開口端をホルダー底部６ｂにより閉塞している。

したがって、この電球形蛍光ランプ１によれば、発光管５の一端部を延在部１１ｂ，１２ｂとして透光性カバー３内へ延伸、延在させているので、この透光性カバー３内でも発光させ、外部へ出射できるので、電球形蛍光ランプ１全体としての明るさを向上させることができる。

しかも、この延在部１１ｂ，１２ｂが発光管５の径方向中央部に位置しているので、発光管５の中心軸周りの明るさの均斉度を向上させることができる。

また、透光性カバー３と金属製口金２との間に介装されるホルダー６も透明であるので、口金２以外の殆どの部分を発光させることができる。これにより、電球形蛍光ランプ１のシルエット（外形）と配光特性を、白熱電球等の一般照明用電球のシルエットと配光特性に一層近似させることができる。

さらに、発光管５の下端部外周面をカバー３の内周面に接着剤ｇにより接着固着すると共に、発光管５の延在部１１ｂ，１２ｂをホルダー６の支持用凹部８内に嵌入させて支持するので、発光管５の支持強度を向上させることができる。

また、電気絶縁性の合成樹脂製のホルダー６は、その口金装着部６ｃにより、口金２のシェル内周面を被覆して電気的に絶縁しているので、この口金２内に配設される点灯回路部品７ｂが口金２の内周面に接触してショートすること等を未然に防止することができる。

さらに、ホルダー底部６ｂにより、口金２の開口端を閉じているので、発光管５の発熱と点灯回路７の発熱同士を遮断することができる。このために、電球形蛍光ランプの過昇温を防止ないし低減することができる。

なお、上記各実施形態では、いわゆる４Ｕ並列形の発光管５を使用する場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えばＵ字バルブの本数も限定されるものではなく、１本以上であれば、２，３，４，５，６，７本でもよく、８本以上でもよい。さらに、Ｕ字バルブの配列についても上記並列配置に限定されるものでなく、３本のＵ字バルブを三角形に配置するデルタ配列、または４本以上のＵ字バルブによる四角形、または四角形以上の多角形をなす多角形配列でもよい。さらに、発光管５の一対の延在部１１ｂ，１２ｂの端部に電極９をそれぞれ封装してもよい。これによれば、電極９が点灯回路基板７ａに接近するので、その分、アウターリード１６を短くすることができ、アウターリード１６と点灯回路基板７ａとの接続作業の容易性を向上させることができる。

さらにまた、発光管５として図４で示すスパイラル形の蛍光ランプ５Ｓを使用してもよい。すなわち、このスパイラル形蛍光ランプ５Ｓの一対の電極封止端部１４ａ，１４ｂ側を透光性カバー３内へ延在させてもよく、これによっても、その延在部により透光性カバー３の外面を発光させることができる。

さらに、発光管５の延在部１１ｂ，１２ｂは、直線状に限定されるものではなく、くの字等所要形状に屈曲され、または湾曲されてもよい。

また、発光管５の延在部１１ｂ，１２ｂの端部に、上記細管を設けてもよく、さらに、この細管の先端部を口金２、カバー３、グローブ４の各内部にそれぞれ延在させてもよく、または、これら細管の延在部先端部をカバー３またはグローブ４に接続してもよい。これによれば、外部に露出して冷却され易いカバー３またはグローブ４を介して、これら細管の延在部先端部を冷却することができるので、最冷部温度を低くすることができる。

本発明の第１の実施形態に係る電球形蛍光ランプの概略縦断面図。 図１で示す発光管の展開図。 図１で示す発光管の底面図。 スパイラル形の蛍光ランプの正面図。

符号の説明

１…電球形蛍光ランプ、２…口金、３…遮光性カバー、４…グローブ、５…発光管、６…ホルダー、６ａ…ホルダー本体、６ｂ…ホルダー底部、６ｃ…ホルダーの口金装着部、７…点灯回路、７ａ…回路基板、７ｂ…点灯回路部品、９…電極、１０，１１，１２，１３…Ｕ字状バルブ、ｇ…接着剤。

Claims (4)

1. 一端に口金が他端に発光管を保持する保持部を有する透光性のカバーと；
   このカバーに装着されるグローブと；
   このグローブ内に収容され、発光部の少なくとも一部が上記カバー内に延在する延在部を有する発光管と；
   少なくとも一部が上記口金内に配設されるとともに、発光管を点灯させる点灯回路と；
   を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
2. 上記延在部には、電極が封着されていることを特徴とする請求項１記載の電極形蛍光ランプ。
3. 上記延在部には、電極か封着されていないことを特徴とする請求項１記載の電極形蛍光ランプ。
4. 上記カバーは、上記延在部を保持する保持部を具備していることを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の電球形蛍光ランプ。

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