JP2008047342A - 発光管、片口金蛍光ランプ、及び電球形蛍光ランプ - Google Patents
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Abstract
【課題】旋回軸の廻りに螺旋状に旋回し、且つその外観形状が略筒状の屈曲ガラス管を有する発光管を用いた蛍光ランプのランプ効率を改善する。
【解決手段】旋回軸の廻りに屈曲ガラスを螺旋状に旋回し、外観形状を略筒状に形成した発光管1において、前記屈曲ガラス管2における、管外径Daoに対する、当該管外径方向の隣り合うガラス管同士の最短距離の隙間Gdの比率Gd/Daiが0.2〜0.6の範囲、且つ管外径が5.0〜9.0mmの範囲に設定されていることを特徴とする。
【選択図】図2
【解決手段】旋回軸の廻りに屈曲ガラスを螺旋状に旋回し、外観形状を略筒状に形成した発光管1において、前記屈曲ガラス管2における、管外径Daoに対する、当該管外径方向の隣り合うガラス管同士の最短距離の隙間Gdの比率Gd/Daiが0.2〜0.6の範囲、且つ管外径が5.0〜9.0mmの範囲に設定されていることを特徴とする。
【選択図】図2
Description
本発明は、螺旋状に旋回し、且つその外観形状が略筒状の屈曲ガラス管を有する発光管に関する。また、本発明は、このような発光管用いた、一般電球を代替する電球形蛍光ランプに関する。
省エネルギー時代を迎えて、照明分野においても低効率の一般電球を代替する省エネ光源として、蛍光ランプの普及が進められている。
例えば、電球形蛍光ランプは、ナス形外管バルブ内に発光管が保持され、これに発光管を点灯するための電子安定器と、この電子安定器を収納し且つ一般電球と同じE型口金を装着するケースを備えている。
例えば、電球形蛍光ランプは、ナス形外管バルブ内に発光管が保持され、これに発光管を点灯するための電子安定器と、この電子安定器を収納し且つ一般電球と同じE型口金を装着するケースを備えている。
ところで、従来の蛍光ランプの技術開発は、まず一般電球と同等の形状への小形化とランプ効率の改善が追求されてきた。近年では、特にガラス管をその中央から折り返し旋回軸を中心に螺旋状に旋廻させ、外観形状が筒状となるよう形成した屈曲ガラス管から成る発光管が適用されて、ランプの小形化と効率改善が一段と図られている。(例えば、特許文献1参照)。
図5に示す、ランプ入力12Wの従来ランプ120における発光管101の典型的構成は、まず2重螺旋形屈曲ガラス管102の管外径Daoが9.0mm及び管内径Daiが7.4mmで電極間距離Leが400mmに設定されている。
また、旋回軸の廻りに螺旋状に巻いた屈曲ガラス管102における、屈曲ガラス管102の径方向のガラス管同士の隙間Gdが1.0mmで、且つ、管外径Daoに対する比率Gd/Daoが0.11に設定され、巻数Nが約4.5回で環外径Daが36.5mm及び管全長Laが約65mmにそれぞれ設定されている。
また、旋回軸の廻りに螺旋状に巻いた屈曲ガラス管102における、屈曲ガラス管102の径方向のガラス管同士の隙間Gdが1.0mmで、且つ、管外径Daoに対する比率Gd/Daoが0.11に設定され、巻数Nが約4.5回で環外径Daが36.5mm及び管全長Laが約65mmにそれぞれ設定されている。
なお、管外径Daoは、屈曲ガラス管102の径のことを指し、環外径Daは、発光管101全体を旋回軸の延伸方向から見たときの径を指す。
上記の構成により、一般電球60W代替用として商品化されたランプ入力12Wの電球形蛍光ランプ120は、ナス形外管バルブ122の外径(D0)55mmでランプ全長(L0)110mmであり、一般電球と実質同等の大きさまで小形化されている。そして、ランプ入力12Wで初期光束810lm及び効率η67.5lm/Wという優れた特性が得られている(なお、60Wの一般電球は、外囲寸法がD060mm及びL0110mmで、特性が810lm及びη13.5lm/W)。
特開2003−263972号公報
上記の構成により、一般電球60W代替用として商品化されたランプ入力12Wの電球形蛍光ランプ120は、ナス形外管バルブ122の外径(D0)55mmでランプ全長(L0)110mmであり、一般電球と実質同等の大きさまで小形化されている。そして、ランプ入力12Wで初期光束810lm及び効率η67.5lm/Wという優れた特性が得られている(なお、60Wの一般電球は、外囲寸法がD060mm及びL0110mmで、特性が810lm及びη13.5lm/W)。
従来技術(特許文献1)に開示されているように、外管バルブ付の12W電球形蛍光ランプ120は、特に小形・高効率の特長に加えて、ランプ始動直後の光束値も従来アマルガム封入ランプに比べて上昇・改善されて、一般電球60W代替用として普及されている。
ところが、最近の省エネルギーへの取組みが深まるなかで、市場からは蛍光ランプにおける一層の効率改善が要望されている。
ところが、最近の省エネルギーへの取組みが深まるなかで、市場からは蛍光ランプにおける一層の効率改善が要望されている。
本発明は、以上の状況に鑑みてなされたものであり、屈曲ガラスを螺旋状に旋回して外観形状を略筒状に形成した発光管を用いた蛍光ランプのランプ効率を改善することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の請求項1記載の発光管は、旋回軸の廻りに螺旋状に旋回し、且つその外観形状が略筒状の屈曲ガラス管を有する発光管であって、前記屈曲ガラス管における、管外径に対する、当該管外径方向の隣り合うガラス管同士の最短距離の隙間の比率が0.2〜0.6の範囲、且つ管外径が5.0〜9.0mmの範囲に設定されていることを特徴とする。
ここで、螺旋状とは、1重螺旋や2重螺旋等の種々の渦巻き形状を含み、筒状とは、横断面形状が楕円形、三角形、四角形等の多角形状のものを含む。
また、ここで、外観形状が略円筒状とは、螺旋軸の延伸方向から見たときに略同一軌道上に屈曲ガラス管を旋回させて形成されていることを示す。
また、本発明の請求項2記載の発光管は、請求項1記載の発光管において、前記屈曲ガラス管の管内径が4.0〜7.0mmの範囲に、且つ前記発光管の管壁負荷が0.07〜0.10W/cm2の範囲にそれぞれ設定されていることを特徴とする。
また、ここで、外観形状が略円筒状とは、螺旋軸の延伸方向から見たときに略同一軌道上に屈曲ガラス管を旋回させて形成されていることを示す。
また、本発明の請求項2記載の発光管は、請求項1記載の発光管において、前記屈曲ガラス管の管内径が4.0〜7.0mmの範囲に、且つ前記発光管の管壁負荷が0.07〜0.10W/cm2の範囲にそれぞれ設定されていることを特徴とする。
さらに、上記課題を解決するために、本発明の請求項3記載の片口金蛍光ランプは、旋回軸の廻りに屈曲ガラス管を螺旋状に旋回し、外観形状を略筒状に形成した発光管と、前記発光管を保持し、且つ口金を有するケースとを備えた片口金蛍光ランプであって、前記屈曲ガラス管における、管外径に対する、当該管外径方向の隣り合うガラス管同士の最短距離の隙間の比率が0.2〜0.6の範囲、且つ管外径が5.0〜9.0mmの範囲に設定されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項4記載の片口金蛍光ランプは、請求項3記載の片口金蛍光ランプにおいて、前記屈曲ガラス管の管内径が4.0〜7.0mmの範囲に、且つ前記発光管の管壁負荷が0.07〜0.10W/cm2の範囲にそれぞれ設定されていることを特徴とする。
さらに、上記課題を解決するために、本発明の請求項5記載の電球形蛍光ランプは、旋回軸の廻りに屈曲ガラス管を螺旋状に旋回し、外観形状を略筒状に形成した発光管と、前記発光管を保持し、且つ口金を有するとともに、電子安定器を内蔵するケースとを備えた電球形蛍光ランプであって、前記屈曲ガラス管における、管外径に対する、当該管外径方向の隣り合うガラス管同士の最短距離の隙間の比率が0.2〜0.6の範囲、且つ管外径が5.0〜9.0mmの範囲に設定されていることを特徴とする。
さらに、上記課題を解決するために、本発明の請求項5記載の電球形蛍光ランプは、旋回軸の廻りに屈曲ガラス管を螺旋状に旋回し、外観形状を略筒状に形成した発光管と、前記発光管を保持し、且つ口金を有するとともに、電子安定器を内蔵するケースとを備えた電球形蛍光ランプであって、前記屈曲ガラス管における、管外径に対する、当該管外径方向の隣り合うガラス管同士の最短距離の隙間の比率が0.2〜0.6の範囲、且つ管外径が5.0〜9.0mmの範囲に設定されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項6記載の電球形蛍光ランプは、請求項5記載の電球形蛍光ランプにおいて、前記屈曲ガラス管の管内径が4.0〜7.0mmの範囲に、且つ前記発光管の管壁負荷が0.07〜0.10W/cm2の範囲にそれぞれ設定されていることを特徴とする。
請求項1記載の発光管を蛍光ランプに用いれば、発光管の大形化を抑えつつ、前記従来ランプでの例えば比率Gd/Daoが0.11のときに比べて、ランプ効率ηを約1〜5%改善でき、一般電球代替用の省エネ光源として一層高効率な蛍光ランプが得られる。
また、請求項2記載の発光管を蛍光ランプに用いれば、特に前記従来ランプでの例えば管内径Daiが7.4mmで管壁負荷weが約0.12W/cm2のときに比べて、ランプ効率を約7〜25%改善できる。
また、請求項2記載の発光管を蛍光ランプに用いれば、特に前記従来ランプでの例えば管内径Daiが7.4mmで管壁負荷weが約0.12W/cm2のときに比べて、ランプ効率を約7〜25%改善できる。
請求項3記載の片口金蛍光ランプは、発光管の大形化を抑えつつ、前記従来ランプでの例えば比率Gd/Daoが0.11のときに比べて、ランプ効率ηが約1〜5%改善され、一般電球代替用の省エネ光源として一層高効率な片口金蛍光ランプとなる。
また、請求項4記載の片口金蛍光ランプは、特に前記従来ランプでの例えば管内径Daiが7.4mmで管壁負荷weが約0.12W/cm2のときに比べて、ランプ効率が約7〜25%改善される。
また、請求項4記載の片口金蛍光ランプは、特に前記従来ランプでの例えば管内径Daiが7.4mmで管壁負荷weが約0.12W/cm2のときに比べて、ランプ効率が約7〜25%改善される。
また、請求項5記載の電球形蛍光ランプは、発光管の大形化を抑え、外観形状を一般電球60Wと略同等の小形を保ちつつ、前記従来ランプでの例えば比率Gd/Daoが0.11のときに比べて、ランプ効率ηが約1〜5%改善され、一般電球代替用の省エネ光源として一層高効率な電球形蛍光ランプとなる。
また、請求項6記載の電球形蛍光ランプは、特に前記従来ランプでの例えば管内径Daiが7.4mmで管壁負荷weが約0.12W/cm2のときに比べて、ランプ効率が約7〜25%改善される。
また、請求項6記載の電球形蛍光ランプは、特に前記従来ランプでの例えば管内径Daiが7.4mmで管壁負荷weが約0.12W/cm2のときに比べて、ランプ効率が約7〜25%改善される。
以下、本発明の実施形態を図1〜4に基づいて説明する。
<1.構成>
図1及び図2は、それぞれ本発明の実施形態である例えば一般電球60W代替用で外管バルブ付タイプの電球形蛍光ランプ、及びその発光管の構成を示す。
発光管1は、外観形状が略円筒状に成形加工された2重螺旋形状の、屈曲ガラス管2から構成されている。
<1.構成>
図1及び図2は、それぞれ本発明の実施形態である例えば一般電球60W代替用で外管バルブ付タイプの電球形蛍光ランプ、及びその発光管の構成を示す。
発光管1は、外観形状が略円筒状に成形加工された2重螺旋形状の、屈曲ガラス管2から構成されている。
屈曲ガラス管2の両管端部3、4には、いわゆる多重巻形(例えば、4重巻)のタングステン製フィラメントコイル電極5、6が設置されている。
フィラメントコイル電極5、6をビーズガラスマウント方式によりそれぞれ保持した一対の電極リード線7a−7b、8a−8bが、各管端部3、4に気密封着されている。
ここで、フィラメントコイル電極5、6にはそれぞれBaO−CaO−SrOを主成分とする電子放射物質が充填され、また一方の管端部3には、フィラメントコイル電極6に併せて排気管9が封着されている。
フィラメントコイル電極5、6をビーズガラスマウント方式によりそれぞれ保持した一対の電極リード線7a−7b、8a−8bが、各管端部3、4に気密封着されている。
ここで、フィラメントコイル電極5、6にはそれぞれBaO−CaO−SrOを主成分とする電子放射物質が充填され、また一方の管端部3には、フィラメントコイル電極6に併せて排気管9が封着されている。
そして、発光管1の主要な内表面には蛍光体10が塗布され、管内には水銀Hgが約5mgと、緩衝ガスとしてアルゴンガスが約500Pa封入されている。
このような構成において、上記発光管1は、特にその先端部13が膨らまされ、更にここに凸部14が形成されており、当該凸部14の先端内部に最冷点個所が設けられている。そして、当該最冷点個所の温度により、ランプ点灯時における発光管1内の水銀蒸気圧が一義的に規定される。
このような構成において、上記発光管1は、特にその先端部13が膨らまされ、更にここに凸部14が形成されており、当該凸部14の先端内部に最冷点個所が設けられている。そして、当該最冷点個所の温度により、ランプ点灯時における発光管1内の水銀蒸気圧が一義的に規定される。
また、蛍光体10としては、例えば、希土類系が利用され、3種類の赤、緑及び青発光のY2O3:Eu、LaPO4:Ce、Tb及びBaMg2Al16O27:Eu、Mn蛍光体を混合したものを用いた。その他に、緩衝ガスとしてアルゴン、ネオン、クリプトン等からなる混合希ガスを封入してもよい。
本実施形態である電球形蛍光ランプ20(以下、ランプ20と称する)は、上記発光管1が保持樹脂部材21に保持された状態で、ガラスからなるナス形の外管バルブ22内に配置されているとともに、点灯用のいわゆるシリーズインバータ方式から成る変換効率90%の電子安定器23が保持樹脂部材21に組み込まれた状態で、樹脂製のケース24に内蔵されている。そしてケース24の端部には口金25が装着されている。
本実施形態である電球形蛍光ランプ20(以下、ランプ20と称する)は、上記発光管1が保持樹脂部材21に保持された状態で、ガラスからなるナス形の外管バルブ22内に配置されているとともに、点灯用のいわゆるシリーズインバータ方式から成る変換効率90%の電子安定器23が保持樹脂部材21に組み込まれた状態で、樹脂製のケース24に内蔵されている。そしてケース24の端部には口金25が装着されている。
この場合、特に発光管1の凸部14を含む先端部13は、外管バルブ22の先端内面にシリコーン樹脂からなる熱伝導性媒体26により結合されている。これにより、発光管1の凸部14に形成される最冷点個所の温度は、最高領域のランプ効率ηが得られる最適範囲に制御されている。
また、外管バルブ22の内表面には、例えば、炭酸カルシウムを主成分とする透過率約97%の拡散膜27が塗布されている。
また、外管バルブ22の内表面には、例えば、炭酸カルシウムを主成分とする透過率約97%の拡散膜27が塗布されている。
その他、一般電球60W代替用としての特長を維持するために、ランプ20の外観形状及び寸法を一般電球60W(図中Do:60mm、図中Lo:110mm)と略同等の外観形状及び寸法に保つことにした。
なお、以下、管外径Daoとは、屈曲ガラス管2の径のことを指し、環外径Daは、発光管1全体を旋回軸の延伸方向から見たときの径を指す。
<2.検証>
ここで、発明者は、上記一般電球60W代替用のランプ20について、外観形状を一般電球60Wと略同等に保ちながら、ランプ効率ηの一層の改善が達成できる手段を探索・検討した。
なお、以下、管外径Daoとは、屈曲ガラス管2の径のことを指し、環外径Daは、発光管1全体を旋回軸の延伸方向から見たときの径を指す。
<2.検証>
ここで、発明者は、上記一般電球60W代替用のランプ20について、外観形状を一般電球60Wと略同等に保ちながら、ランプ効率ηの一層の改善が達成できる手段を探索・検討した。
具体的には、前記従来ランプ120(図5)の従来値(67.5lm/W)に比べてランプ効率を1%以上改善することを目標とした。
ここで、1%以上としているのは、発光管1を実際に製品として製造したときに製品毎の特性のばらつきによる誤差を考慮しているからである。
この結果、本実施形態であるランプ20の構成面での特徴として、次の2つの要件がランプ効率ηの増大に有効な手段であることを見出した。
ここで、1%以上としているのは、発光管1を実際に製品として製造したときに製品毎の特性のばらつきによる誤差を考慮しているからである。
この結果、本実施形態であるランプ20の構成面での特徴として、次の2つの要件がランプ効率ηの増大に有効な手段であることを見出した。
すなわち、まず要件(1)は、発光管1をなす2重螺旋形状の屈曲ガラス管2における、管外径Daoに対する、当該外径Dao方向に生じる管(2a〜2e)同士の隙間Gdの比率Gd/Daoを、0.2〜0.6の範囲に設定することである。
要件(2)は、さらに、要件(1)の発光管1において、2重螺旋形状の屈曲ガラス管の管内径Daiを4.0〜7.0mmの範囲に、且つ管壁負荷we(管入力を、電極間距離Leに対応する管内表面積πDai・Leにより除した値で定義)を0.10W/cm2以下の範囲にそれぞれ設定することである。
要件(2)は、さらに、要件(1)の発光管1において、2重螺旋形状の屈曲ガラス管の管内径Daiを4.0〜7.0mmの範囲に、且つ管壁負荷we(管入力を、電極間距離Leに対応する管内表面積πDai・Leにより除した値で定義)を0.10W/cm2以下の範囲にそれぞれ設定することである。
以下に、ランプ20での上記要件(1)及び(2)を設定した理由と、これによって得られた効果について順次説明する。
(要件(1)について)
まず、本発明者は、ランプ20の効率ηと上記比率Gd/Daoの関係を調べてみた。この場合、屈曲ガラス管2の管外径Daoを9.0mm及び管内径Daiを7.4mmで電極間距離Leを400mmに、またガラス管を螺旋形状に巻く巻数Nを約4.5回で環外径Daを36.5mmにそれぞれ一定に保ち、一方で上記隙間Gd、すなわち比率Gd/Daoを変えた発光管1からなるランプ20を試作し、これらをランプ入力10Wにて点灯したときのランプ効率ηを測定した。
(要件(1)について)
まず、本発明者は、ランプ20の効率ηと上記比率Gd/Daoの関係を調べてみた。この場合、屈曲ガラス管2の管外径Daoを9.0mm及び管内径Daiを7.4mmで電極間距離Leを400mmに、またガラス管を螺旋形状に巻く巻数Nを約4.5回で環外径Daを36.5mmにそれぞれ一定に保ち、一方で上記隙間Gd、すなわち比率Gd/Daoを変えた発光管1からなるランプ20を試作し、これらをランプ入力10Wにて点灯したときのランプ効率ηを測定した。
この結果、図3に示すように、特にランプ効率ηは、まず上記比率Gd/Daoが0.2〜0.4までの範囲において比較的急峻に増大し、次いで0.4以上の範囲では比較的緩やかに上昇し、そして0.6より大きい範囲では飽和傾向を呈している。
ここで、比率Gd/Daoが0.2付近の所で、前記従来ランプ120の従来値(67.5lm/W)に比べて約1%ランプ効率が上昇することが認められる。
ここで、比率Gd/Daoが0.2付近の所で、前記従来ランプ120の従来値(67.5lm/W)に比べて約1%ランプ効率が上昇することが認められる。
従って、比率Gd/Daoは、0.2以上の範囲に設定するのが妥当である。
また、ここで、ランプ効率ηの増大は、屈曲ガラス2から内側中空領域に一旦放射された発光成分が、比率Gd/Daoの上昇によって効率よく隙間Gdを通して発光管1の外部へと放出されるからである。
一方で、比率Gd/Daoが0.6より大きくなるのは、ランプ効率ηが殆ど改善されないうえに、屈曲ガラス管2の管全長Laがそれだけより増大し、最終的にはランプ全長Loもより大きくなる故に好ましくない。
また、ここで、ランプ効率ηの増大は、屈曲ガラス2から内側中空領域に一旦放射された発光成分が、比率Gd/Daoの上昇によって効率よく隙間Gdを通して発光管1の外部へと放出されるからである。
一方で、比率Gd/Daoが0.6より大きくなるのは、ランプ効率ηが殆ど改善されないうえに、屈曲ガラス管2の管全長Laがそれだけより増大し、最終的にはランプ全長Loもより大きくなる故に好ましくない。
従って、比率Gd/Daoは、発光管1の大形化を抑制する面から0.6以下の範囲に設定するのが妥当である。
結局、上記比率Gd/Daoは、前記従来ランプ120での0.11に対して0.2〜0.6と比較的大きい範囲に設定された。そして、これにより本実施形態であるランプ20のランプ効率ηは、前記従来ランプ120での比率Gd/Dao0.11に比べて約1〜5%の改善を図ることができた。
結局、上記比率Gd/Daoは、前記従来ランプ120での0.11に対して0.2〜0.6と比較的大きい範囲に設定された。そして、これにより本実施形態であるランプ20のランプ効率ηは、前記従来ランプ120での比率Gd/Dao0.11に比べて約1〜5%の改善を図ることができた。
また、ここで、屈曲ガラス管2の管外径Daoを5.0〜9.0mmの範囲に設定すれば、屈曲ガラス管2の上記比率Gd/Daoの増大による発光管1の大形化を抑え、ランプ20の外観形状を一般電球60W(外管バルブの外径Doが60mmでランプ全長Loが110mm)と略同等の小形に保つことができる。
なお、ここで管外径Daoを5.0mmより小さく設定するのは、発光管1をなす屈曲ガラス管2の成形加工が極めて難しい、長寿命の小形電極の設計も難しくなる、屈曲ガラス管2の強度が不十分になる、といった理由から困難である。
(要件(2)について)
本発明者は、さらに、上記要件(1)に基づき比率Gd/Daoを0.4に高めて一定値に保ち、一方で管内径Dai及び管壁負荷weを変えた発光管1から成るランプ20を試作し、そのランプ効率ηと管内径Dai及び管壁負荷weの関係を調べてみた。
なお、ここで管外径Daoを5.0mmより小さく設定するのは、発光管1をなす屈曲ガラス管2の成形加工が極めて難しい、長寿命の小形電極の設計も難しくなる、屈曲ガラス管2の強度が不十分になる、といった理由から困難である。
(要件(2)について)
本発明者は、さらに、上記要件(1)に基づき比率Gd/Daoを0.4に高めて一定値に保ち、一方で管内径Dai及び管壁負荷weを変えた発光管1から成るランプ20を試作し、そのランプ効率ηと管内径Dai及び管壁負荷weの関係を調べてみた。
前記従来のランプ120の比率Gd/Daoを0.4に高めたものは、ランプ効率が70.5lm/Wである。
この結果、図4に示すように、屈曲ガラス管2の管内径Daiを4.0〜7.0mmの範囲内に、且つ管壁負荷weを0.10W/cm2以下の範囲にそれぞれ設定することにより、前記従来のランプ120の比率Gd/Daoを0.4に高めたときのランプ効率(70.5lm/W)と比べてランプ効率を約7〜25%改善できることを見出した。
この結果、図4に示すように、屈曲ガラス管2の管内径Daiを4.0〜7.0mmの範囲内に、且つ管壁負荷weを0.10W/cm2以下の範囲にそれぞれ設定することにより、前記従来のランプ120の比率Gd/Daoを0.4に高めたときのランプ効率(70.5lm/W)と比べてランプ効率を約7〜25%改善できることを見出した。
結局、管内径Dai及び管壁負荷weは、前記従来ランプ120での7.4mm及び0.12W/cm2に対して、4.0〜7.0mm及び0.10W/cm2以上と小さい範囲に設定された。これにより本実施形態であるランプ20の効率ηは、前記従来ランプ120での比率Gd/Daoが0.11のときに比べて約8〜31%の改善を図ることができた。
<3.試作品>
最後に、本発明による効果を再確認するために、上記本実施形態の構成を有するランプ20を試作し、その諸特性を測定した。この場合、まずランプ入力を10Wに設定し、ここで電子安定器23の回路効率は90%であり、従って発光管1への管入力は9Wに設定されたことになる。
<3.試作品>
最後に、本発明による効果を再確認するために、上記本実施形態の構成を有するランプ20を試作し、その諸特性を測定した。この場合、まずランプ入力を10Wに設定し、ここで電子安定器23の回路効率は90%であり、従って発光管1への管入力は9Wに設定されたことになる。
次いで、発光管1の形状寸法は、主要部の管外径Daoを7.5mm、管内径Daiを6.5mm及び電極間距離Leを480mmにそれぞれ設定し、これにより発光管10の管壁負荷weは約0.09W/cm2に設定されたことになる。また、2重螺旋形状の屈曲ガラス管2の隙間Gdを3.0mmで比率Gd/Daoを0.4に、管巻層数Nを約5.3回で環外径Daを36.5mm及び管全長Laを60〜75mm(例えば約66mm)にそれぞれ設定した。そして、ランプ外観形状は、外管バルブ122の外径Doを55mmでランプ全長Loを110mmに設定した。
なお、ここで、主要部とは、発光管1の旋回部分であって、端部付近や折り返し部分を除いた部分を指す。
上記ランプ20は、ランプ入力10Wにおいて光束が820lmで効率が82.0lm/Wという優れたランプ特性が得られて、本発明による効果が再確認された(但し、上記特性値はいずれもランプ20灯の平均値)。
上記ランプ20は、ランプ入力10Wにおいて光束が820lmで効率が82.0lm/Wという優れたランプ特性が得られて、本発明による効果が再確認された(但し、上記特性値はいずれもランプ20灯の平均値)。
この構成により、一般電球60Wの代替用の省エネ光源として、より高効率な電球形蛍光ランプが得られる。
<4.補足>
以上、実施形態に基づいて本発明に係る発光管と、電球形蛍光ランプについて説明してきたが、実施形態で示した構成に限定されることはなく、以下に示すように種々の変形が可能である。
(蛍光ランプについて)
(1)上記実施形態では、一般電球60W代替用の電球形蛍光ランプについて説明したが、これに限定されるものではなく、本発明は、例えば40W及び100Wの一般電球の代替用電球形蛍光ランプにも適用できる。このとき、当然、代替対象となる一般電球の光束に応じて電極間距離は異なる。
(2)上記実施形態では、電球形蛍光ランプについて説明したが、これに限定されるものではなく、本発明は、螺旋状に巻いた屈曲ガラス管を発光管に用い、点灯用の電子安定器を内蔵しない片口金の蛍光ランプ、いわゆるコンパクト形蛍光ランプにも適用できるものである。
(3)上記実施形態で示した外管バルブは、いわゆるA形であるが、これに限定されるものではなく、本発明は、T形、G形の形状の外管バルブにも適用できるものである。さらに、本発明は、外管バルブの無いD形の電球形蛍光ランプや、外観バルブの無いコンパクト形蛍光ランプにも適用可能である。
(発光管について)
(1)上記実施形態では、2重螺旋形状に旋回させた発光管について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、1重螺旋形状のものであってもよい。
(2)上記実施形態では、屈曲ガラス管の外観形状が円筒状のものについて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、旋回軸の延軸方向から発光管を見たときの形状が楕円形や、三角形、四角形等の多角形状のものであってもよい。
<4.補足>
以上、実施形態に基づいて本発明に係る発光管と、電球形蛍光ランプについて説明してきたが、実施形態で示した構成に限定されることはなく、以下に示すように種々の変形が可能である。
(蛍光ランプについて)
(1)上記実施形態では、一般電球60W代替用の電球形蛍光ランプについて説明したが、これに限定されるものではなく、本発明は、例えば40W及び100Wの一般電球の代替用電球形蛍光ランプにも適用できる。このとき、当然、代替対象となる一般電球の光束に応じて電極間距離は異なる。
(2)上記実施形態では、電球形蛍光ランプについて説明したが、これに限定されるものではなく、本発明は、螺旋状に巻いた屈曲ガラス管を発光管に用い、点灯用の電子安定器を内蔵しない片口金の蛍光ランプ、いわゆるコンパクト形蛍光ランプにも適用できるものである。
(3)上記実施形態で示した外管バルブは、いわゆるA形であるが、これに限定されるものではなく、本発明は、T形、G形の形状の外管バルブにも適用できるものである。さらに、本発明は、外管バルブの無いD形の電球形蛍光ランプや、外観バルブの無いコンパクト形蛍光ランプにも適用可能である。
(発光管について)
(1)上記実施形態では、2重螺旋形状に旋回させた発光管について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、1重螺旋形状のものであってもよい。
(2)上記実施形態では、屈曲ガラス管の外観形状が円筒状のものについて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、旋回軸の延軸方向から発光管を見たときの形状が楕円形や、三角形、四角形等の多角形状のものであってもよい。
本発明は、旋回軸の廻りに螺旋状に旋回し、且つその外観形状が略筒状の屈曲ガラス管を有する発光管を用いた蛍光ランプに広くて適用可能であり、ランプ効率を向上させる点で有用な技術である。
1 発光管
2 屈曲ガラス管
5、6 フィラメントコイル電極
7、8 電極リード線
9 排気管
10 蛍光体
20 電球形蛍光ランプ
21 保持樹脂部材
22 外管バルブ
23 電子安定器
24 ケース
25 口金
26 熱伝導性媒体
27 拡散膜
2 屈曲ガラス管
5、6 フィラメントコイル電極
7、8 電極リード線
9 排気管
10 蛍光体
20 電球形蛍光ランプ
21 保持樹脂部材
22 外管バルブ
23 電子安定器
24 ケース
25 口金
26 熱伝導性媒体
27 拡散膜
Claims (6)
- 旋回軸の廻りに螺旋状に旋回し、且つその外観形状が略筒状の屈曲ガラス管を有する発光管であって、
前記屈曲ガラス管における、管外径に対する、当該管外径方向の隣り合うガラス管同士の最短距離の隙間の比率が0.2〜0.6の範囲、且つ管外径が5.0〜9.0mmの範囲に設定されていることを特徴とする発光管。 - 前記屈曲ガラス管の管内径が4.0〜7.0mmの範囲に、且つ前記発光管の管壁負荷が0.07〜0.10W/cm2の範囲にそれぞれ設定されていることを特徴とする請求項1記載の発光管。
- 旋回軸の廻りに屈曲ガラス管を螺旋状に旋回し、外観形状を略筒状に形成した発光管と、前記発光管を保持し、且つ口金を有するケースとを備えた片口金蛍光ランプであって、
前記屈曲ガラス管における、管外径に対する、当該管外径方向の隣り合うガラス管同士の最短距離の隙間の比率が0.2〜0.6の範囲、且つ管外径が5.0〜9.0mmの範囲に設定されていることを特徴とする片口金蛍光ランプ。 - 前記屈曲ガラス管の管内径が4.0〜7.0mmの範囲に、且つ前記発光管の管壁負荷が0.07〜0.10W/cm2の範囲にそれぞれ設定されていることを特徴とする請求項3記載の片口金蛍光ランプ。
- 旋回軸の廻りに屈曲ガラス管を螺旋状に旋回し、外観形状を略筒状に形成した発光管と、前記発光管を保持し、且つ口金を有するとともに、電子安定器を内蔵するケースとを備えた電球形蛍光ランプであって、
前記屈曲ガラス管における、管外径に対する、当該管外径方向の隣り合うガラス管同士の最短距離の隙間の比率が0.2〜0.6の範囲、且つ管外径が5.0〜9.0mmの範囲に設定されていることを特徴とする電球形蛍光ランプ。 - 前記屈曲ガラス管の管内径が4.0〜7.0mmの範囲に、且つ前記発光管の管壁負荷が0.07〜0.10W/cm2の範囲にそれぞれ設定されていることを特徴とする請求項5記載の電球形蛍光ランプ。
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