JP4624337B2 - 蛍光ランプ - Google Patents

Description

本発明は蛍光ランプに関し、蛍光ランプのフィラメントが寿命を迎えた際に電極部の過熱を防止するための部品が、口金内部に設けられた蛍光ランプに関する。

蛍光ランプは、内面に蛍光体被膜が成膜されて両端にステムが形成された発光管と、発光管の端部を固定して一対の口金ピンで外部の電源と接続する口金とを有している。蛍光ランプの両端には、一端が口金ピンに接続され他端がステムを経由して発光管の内部に延びる一対の金属製のリード線と、それぞれのリード線の他端に両端がそれぞれ接続されるフィラメントとが設けられている。

蛍光ランプは、フィラメントに通電されることにより、加熱された電子放出物質が熱電子を放出し、この熱電子が発光管中の水銀と衝突し紫外線を発生させ、紫外線が発光管の蛍光体を励起して可視光を発生する。

このフィラメントに充填された電子放出物質は、点灯中に飛散或いは蒸発により損耗し、最終的には枯渇して、蛍光ランプは寿命を迎える。しかし、電子放出物質の枯渇は一対のフィラメントで同時には発生せず、片側のフィラメントで先に起こるのが通常である。このような場合に枯渇側のフィラメントからは電子の放出が行われず、片側のフィラメントのみから放電が起きることとなる。

蛍光ランプを点灯させる安定器として、電子式で数十ＫＨｚの高周波で発振して蛍光ランプを点灯させる電子式安定器が一般化している。電子式の安定器は従来の安定器よりもちらつきがなく、損失が少ないので照明に使用される電力が削減できるという利点がある。しかし一方で、電流供給能力が高いため、寿命を迎えて電子放出物質が枯渇して放電する能力のなくなった電極部を異常過熱させることがある。この異常過熱のプロセスは回路方式などにより様々であるが明確な原因は特定されておらない。そのため、この異常過熱を防ぐために電子放出物質の枯渇を検知する検知回路を電子安定器に設け、電子安定器の点灯回路に放電を中止する回路を設けることが一般的になっている。

蛍光ランプの口金には、蛍光ランプの電極部と点灯回路とを接続するために口金ピンが設けられており、電極部のフィラメントから接続しているリード線と口金ピンとは圧接により接続されている。この口金内に寿命末期時の電極部異常温度上昇保護用の保護素子を設けている蛍光ランプが発売されている。

例えば、特許文献１（特開平１０−１８８９０６号公報）の蛍光ランプには、電極封止部の発熱に感応して電流遮断状態にする温度保護素子が、口金部の電極リード線とリード端子との間に設けられている。特許文献２（特開平１０−１８８９０６号公報）の放電灯点灯装置には、フィラメントが断線して蒸着膜に短絡電流が流れても放電ランプの加熱を防止できる温度負特性抵抗素子がフィラメントと並列に設けられている。特許文献３（特開平１１−１１１２３１号公報）の蛍光ランプには、熱陰極型電極および接触子の間の接続電路中に口金基体の内部空間内に露出して温度ヒューズが配設されている。特許文献４（特許３３２７２２４号公報）の低圧水銀蒸気放電ランプには、口金内に１本の電極外部リード線に直列に温度保護素子が設けられ、電極外部リード線との接続は、口金内部に植設されたかしめ端子にかしめ接続されている。
特開平１０−１８８９０６号公報 特開平１０−１８８９０６号公報 特開平１１−１１１２３１号公報 特許３３２７２２４号公報

上述の特許文献１〜特許文献４に開示されているように、寿命末期時の電極部異常温度上昇を防止するための保護素子は、リード線を介してフィラメントと直列或いは並列に接続されており、保護素子は通常リード線と、はんだ或いは溶接で接続される。

従来の電極部異常温度上昇保護素子の取り付け方法の一例を図面を参照して説明する。ここでは後述の実施形態と同じ構成については実施形態と同じ符号を使用して説明する。

図４は従来例の蛍光ランプの口金内部の構造および蛍光管内部構造の模式的断面側面図である。蛍光ランプ１は、内面に蛍光体被膜１３が成膜されて両端にフィラメント３１を固定するためのガラス部材からなるステム１２が形成された発光管１１と、発光管１１の端部を固定してそれぞれの端部を一対の口金ピン２２で外部の電源と接続する口金２１とを有している。

蛍光ランプ１の両端には、一端が口金ピン２２に接続され他端がステム１２を経由して発光管１１の内部に延びる一対の金属製のリード線３２と、それぞれのリード線３２の他端に両端が接続されるフィラメント３１とが設けられている。フィラメント３１の表面には電子放出物質が充填されている。発光管内部には水銀と希ガスが封入されている。

さらに、蛍光ランプ１の口金２１内にある一対のリード線３２の間にフィラメント３１と並列になるように、電極部異常温度上昇保護用の保護素子である抵抗器３４がリード線３２と、はんだ或いは溶接で接続されている。

蛍光ランプの通常点灯時には点灯回路からリード線を通じてフィラメントに数十ＫＨｚの高周波電流が投入されている。はんだ或いは溶接による接続の場合、接続する部分に接触抵抗により抵抗の高い部分が存在すると、その部分で発熱して余分な電力が消費されるばかりか、この部分の発熱により口金２１を形成する樹脂の劣化を促進させる可能性を有する。

特許文献４に記載の低圧水銀蒸気放電ランプでは、温度保護素子と電極外部リード線との接続は、口金内部に植設されたかしめ端子にかしめ接続されており、この部分での発熱の可能性は少ないが、接続を行うために専用のかしめ端子を設ける必要がある。

本発明の目的は、フィラメントからのリード線と同時に電極部異常温度上昇防止保護用保護素子の接続線をかしめ接続可能な口金ピンを備えた蛍光灯ランプを提供することにある。

本発明の蛍光灯ランプは、
内面に蛍光体被膜が成膜されて両端にステムが形成された発光管と、発光管の端部を固定する口金とを有する蛍光ランプであって、発光管の両端に設けられて、一端が口金に接続され他端がステムを経由して発光管の内部に延びる一対のリード線と、それぞれのリード線の他端に両端が接続されているフィラメントと、一対のリード線の間に設けられた電極部異常温度上昇保護用のバリスタと、口金に設けられて、少なくとも１本のリード線の一端と１本のバリスタの接続線とが圧接可能に挿入できる中空部を有していて、外部の電源と接続できる円筒形の口金ピンと、を備えたことを特徴とする。

リード線の一端とバリスタの接続線と口金ピンの内面とは、該口金ピンの外部からの押圧により圧接されることが好ましい。

口金ピンの外部からの押圧個所は１箇所であってもよく、口金ピンの外部からの押圧個所は複数箇所であってもよい。

円筒形の口金ピンの内部に少なくともリード線と保護素子の接続線とを挿入して口金ピンと圧接可能としたので、リード線と保護素子の接続線との接触部の抵抗による発熱が防止される。

本発明は、円筒形の口金ピンの内部に少なくともリード線と保護素子の接続線とを挿入して口金ピンと圧接可能としたので、抵抗が通常の蛍光ランプの口金ピンとリード線の接続と変わらず、リード線と保護素子の接続線との接触部の抵抗による発熱が防止されるという効果がある。また、温度上昇があっても、金属部材内のため口金樹脂内で温度上昇する場合に比べて危険性が低くなるという効果がある。さらに、リード線と保護素子の接続線とを直接接続する工程を省略できるという効果がある。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の蛍光ランプの模式的斜視図であり、図２は図１の蛍光ランプの口金内部の構造および蛍光管内部構造の模式的断面側面図である。ここでは環形蛍光ランプを例として説明するが、直管型蛍光ランプにおいてもそれぞれの口金部を同様の構成とすることで同様の効果を上げることができるので、直管型蛍光ランプを含めて蛍光ランプと総称して説明する。

本発明の実施の形態の蛍光ランプでは、蛍光ランプが寿命末期時に電極部が異常加熱されるのを防止するために設けられる保護素子をリード線に装着する際に接続部における抵抗を増すことなく接続できる。本実施の形態では保護素子を抵抗素子として説明するが、抵抗素子に限定されるものではなく、バリスタや温度ヒューズなどであってもよい。

本発明の実施の形態の蛍光ランプ１は、内面に蛍光体被膜１３が成膜されて両端にフィラメント３１を固定するためのガラス部材からなるステム１２が形成された発光管１１と、発光管１１の端部を固定してそれぞれの端部を一対の口金ピン２２で外部の電源と接続する口金２１とを有している。図１、図２に示す環形の蛍光ランプでは口金２１が１個に集約されているが、直管型の蛍光ランプではそれぞれが２個の口金ピンを有する２個の口金に分割され、蛍光ランプの両端にそれぞれが取り付けられている。

蛍光ランプ１の両端には、一端が口金ピン２２に接続され他端がステム１２を経由して発光管１１の内部に延びる一対の金属製のリード線３２と、それぞれのリード線３２の他端に両端がそれぞれ接続されるフィラメント３１とが設けられている。フィラメント３１の表面には電子放出物質が充填されている。発光管内部には水銀と希ガスが封入されている。

蛍光ランプ１を駆動する不図示の電子式安定器は、通常点灯時には蛍光ランプ１の電極部３０のフィラメント３１に低い電圧しか供給しないが、フィラメント３１に塗布された電子放出物質が枯渇し寿命を迎えると、引き続き電子を放出させようとして電子安定器からは放電を継続すべく高い電圧が供給され、これによりリード線３２やフィラメント３１に大きな電流が流れ、これが電極部３０近傍の異常過熱の原因となっていた。

その異常過熱を防止するために、発明が解決しようとする課題で説明したように、フィラメント３１と直列あるいは並列になるようにリード線３２に抵抗器や温度ヒューズなどの電極部異常温度上昇保護用の保護素子がリード線にはんだ或いは溶接で接続されていた。

図３は本発明の実施の形態の口金ピンの模式的説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）はリード線と抵抗器接続線が内部に挿入された状態を示す断面図、（ｄ）は口金ピンに挿入されたリード線と抵抗器接続線とを圧接した状態を示す断面図である。

口金ピン２２は電導性を有する円筒状の形態となっており、中央部近傍の外側に口金２１に固定するための鍔部を有している。従来は口金ピン２２の円筒部内にリード線３２を挿入して円筒部をかしめて口金ピン２２とリード線とを圧接していた。

本実施の形態では、円筒形の口金ピン２２の内部に少なくともリード線３２と保護素子の接続線３４ａとが挿入可能となっている。円筒形の口金ピン２２の内部にリード線３２と保護素子の接続線３４ａとを挿入し、口金ピン２２のリード線３２と保護素子の接続線３４ａとが挿入された部分を外部から押圧して変形させることで、リード線３２と接続線３４ａと口金ピン２２の内壁面とが圧接される。これによって、保護素子の接続線３４ａがリード線３２と口金ピン２２の内壁面とに強く接触して電気的に導通する。それによってリード線３２と保護素子の接続線３４ａとの接触部の抵抗による発熱が防止される。

また、それによって口金２１の樹脂内に接続部を設けることがなくなり、接続部に温度上昇があった場合でも樹脂の溶融や破損を防ぐことができる。さらに、保護素子の接続線３４ａをリード線３２にはんだ或いは溶接で接続する必要がなくなるのでその工程が節減される。

保護素子がフィラメント３１と並列に設けられる場合は、図２に示すように保護素子の両側の接続線３４ａを口金ピン２２に直接圧着することができるが、保護素子がフィラメントと直列に設けられる場合は片方の接続線３４ａはフィラメント３１のリード線３２と直接接合する必要がある。しかし、他方の接続線３４ａは口金ピン２２に圧着されるので全体としての安全性は高まる。

図３では圧接部２２ａは１箇所としているが、一つの口金ピンの中で複数の圧接部２２ａにより圧接してもよく、さらに安全性が高まる。

本発明の実施の形態の蛍光ランプの模式的斜視図である。 図１の蛍光ランプの口金内部の構造および蛍光管内部構造の模式的断面側面図である。 本発明の実施の形態の口金ピンの模式的説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）はリード線と抵抗器接続線が内部に挿入された状態を示す断面図、（ｄ）は口金ピンに挿入されたリード線と抵抗器接続線を圧接した状態を示す断面図である。 従来例の蛍光ランプの口金内部の構造および蛍光管内部構造の模式的断面側面図である。

符号の説明

１ 蛍光ランプ
１１ 発光管
１２ ステム
１３ 蛍光体皮膜
２１ 口金
２２ 口金ピン
２２ａ 圧接部
３０ 電極部
３１ フィラメント
３２ リード線
３４、１３４ 抵抗器
３４ａ 抵抗器接続線

Claims (4)

1. 内面に蛍光体被膜が成膜されて両端にステムが形成された発光管と、前記発光管の端部を固定する口金とを有する蛍光ランプであって、
   前記発光管の両端に設けられて、一端が前記口金に接続され他端が前記ステムを経由して発光管の内部に延びる一対のリード線と、それぞれの前記リード線の他端に両端が接続されているフィラメントと、
   一対の前記リード線の間に設けられた電極部異常温度上昇保護用のバリスタと、
   前記口金に設けられて、少なくとも１本の前記リード線の一端と１本の前記バリスタの接続線とが圧接可能に挿入できる中空部を有していて、外部の電源と接続できる円筒形の口金ピンと、を備えたことを特徴とする蛍光ランプ。
2. 請求項１に記載の蛍光ランプにおいて、
   前記リード線の一端と前記バリスタの接続線と前記口金ピンの内面とは、該口金ピンの外部からの押圧により圧接される、蛍光ランプ。
3. 請求項１または請求項２に記載の蛍光ランプにおいて、
   前記口金ピンの外部からの押圧個所は１箇所である、蛍光ランプ
4. 請求項１または請求項２に記載の蛍光ランプにおいて、
   前記口金ピンの外部からの押圧個所は複数箇所である、蛍光ランプ

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