(57)【要約】【課題】光束を維持したまま明るさ立ち上がり特性を向上させることができる安定器内蔵蛍光ランプおよび照明器具を提供する。【解決手段】蛍光ランプ２０は、ランプ本体２３の内部を、ホルダ２２により空間Ｓ１と空間Ｓ２に区切られる。ホルダ２２とランプ本体２３とで囲われた空間Ｓ１に、安定器２７を収容する。ホルダ２２とグローブ２１とで囲われた密閉された空間Ｓ２に、発光管を備える。発光管のＵ字管の端部３１ａは金属部品３４で覆われており、先端に電極部３５を備える。Ｕ字管の端部３１ｂは、製造工程において発光管にガスを封入する際に使用した、先端が封止された排気管３７を備える。排気管３７を長く形成しておき、ホルダ２２を貫通して、空間Ｓ１にその先端を貫入する。発光管３０で発生した熱が、排気管３７を介して空間Ｓ１に熱移動することで、発光管３０内の温度上昇を抑制し、最冷点温度の上昇を抑制することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管と、
前記発光管を支持するホルダと、
前記発光管を収容し、少なくとも一部が前記ホルダで構成され密閉した筐体と、
前記ホルダの前記発光管を支持する面とは反対の面に支持した安定器と、
前記発光管を構成する部材の一部であって、前記ホルダを貫通して前記筐体から突出した先端部と、
を備えることを特徴とする安定器内蔵蛍光ランプ。
【請求項２】
前記突出した先端部は、前記発光管の排管部であることを特徴とする請求項１に記載の安定器内蔵蛍光ランプ。
【請求項３】
前記突出した先端部は、前記発光管の側面部に、前記発光管と一体となるように備えられた細管であることを特徴とする請求項１に記載の安定器内蔵蛍光ランプ。
【請求項４】
ＧＸ５３口金を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の安定器内蔵蛍光ランプ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の安定器内蔵蛍光ランプを備えることを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安定器内蔵蛍光ランプおよび照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
２００７年より国内においてＧＸ５３口金の蛍光ランプが技術基準改正により認められることになった。ＧＸ５３口金の蛍光ランプは、インバータ内蔵電球を使用するので照明器具側にインバータが不要で、また、発光管を平面的に配置しており、薄型かつコンパクトなデザインとでき、ダウンライトや薄型のペンダントなどの照明として普及が進んでいる。
【０００３】
特許文献１には、インバータ電源と蛍光灯ランプをカバー内に収納し、直管蛍光灯ランプ等の省スペース化を図ることが記載されている。特許文献２は点灯装置を備えた薄型で小形の蛍光ランプ装置、特許文献３は平面形光源の放電灯装置、を対象としており、共にインバータ内蔵電球を使用したＧＸ５３口金の蛍光ランプが該当する。特許文献２には、蛍光ランプ装置の本体に、アルミニウム製のホルダを備えることで蛍光ランプの熱を外周部に放出し、仕切板を備えることで熱を遮り、点灯装置および口金部の温度を低下させることが記載されている。また、特許文献３には、直管部の端部の電極とアマルガムが封入されている細管の離間寸法を大きくし、アマルガムの温度上昇を抑制することで水銀蒸気圧を適正に維持し、点灯時の明るさの低下を防止することが記載されている。
【特許文献１】特開２００６−１９０６９４号公報
【特許文献２】特開２００７−１８００１１号公報
【特許文献３】特開２００７−２９４４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このＧＸ５３口金を採用した蛍光ランプは薄型、かつ、密閉した構造であり、照明器具も薄型の構造であることが多く、ランプが高温になりやすい。蛍光ランプの一例を図５に示す。なお、図５においては、発光管の先端部分は、グローブとホルダとで囲む密閉した空間に納められている。蛍光ランプを使用しつづけると、発光管および発光管を含むグローブとホルダとで囲む空間の温度が上昇する。高温になるとランプの効率が悪くなり明るさが低下する。また、高温域でも水銀蒸気圧を制御できるアマルガムを採用した場合、点灯直後の明るさ(光束)立ち上がり時間が遅くなるという問題が生じる。
【０００５】
特許文献２および３において、ランプの温度上昇を抑制する方法が記載されているが、発光管を含むグローブとホルダとで囲む空間について、温度の上昇を抑制している。発光管自体の温度上昇を抑制することで、効率よくランプの明るさを維持することが可能である。また、高温域でも水銀蒸気圧を制御できるアマルガムを採用せずにすむので、明るさ立ち上がり特性もよくなる。さらに、環境問題を考えた場合、できるだけ、水銀の使用量が少ない蛍光灯であることが望ましい。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、光束を維持したまま明るさ立ち上がり特性を向上させることができる安定器内蔵蛍光ランプおよび照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点に係る安定器内蔵蛍光ランプは、
発光管と、
前記発光管を支持するホルダと、
前記発光管を収容し、少なくとも一部が前記ホルダで構成され密閉した筐体と、
前記ホルダの前記発光管を支持する面とは反対の面に支持した安定器と、
前記発光管を構成する部材の一部であって、前記ホルダを貫通して前記筐体から突出した先端部と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の観点に係る照明器具は、
本発明の第１の観点に係る安定器内蔵蛍光ランプを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光束を維持したまま明るさ立ち上がり特性を向上させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付す。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係るＧＸ５３口金の蛍光ランプを用いた埋込形照明器具の平面図である。図２（ａ）は、実施の形態に係る埋込形照明器具の断面図で、図１のＭ−Ｍ線断面を表したものである。図２（ｂ）は、実施の形態に係る埋込形照明器具の蛍光ランプとソケットを示した平面図で、照明器具底面側から見たものである。図３は、実施の形態に係るＧＸ５３口金の蛍光ランプの断面の部分破断図を示す。
【００１２】
照明器具１は、器具本体１０と、蛍光ランプ２０と、を備える。照明器具１の器具本体１０に蛍光ランプ２０を取り付けたとき、器具本体１０と蛍光ランプ２０とは、ほとんど間隙ない状態で嵌合する。照明器具１は、例えば天井などの取り付け面Ｂに、埋め込まれ、取り付け面Ｂと蛍光ランプ２０は、フラットな状態となる。
【００１３】
器具本体１０の外側の側面に、照明器具１を取り付け面Ｂに固定するためのアーム１１を等間隔に２ないし４本を備える。器具本体１０の外側の上面に、電源台１２を備える。電源台１２は、外部電源と照明器具１とを接続する。また、器具本体１０の内側の底面付近に、蛍光ランプ２０と照明器具１との電気的接続を行うための２つの電源端子台１６を備える。電源端子台１６は、蛍光ランプ２０のフランジ形電極２６を挟持する、もしくは、片持ち支持するバネの端子などからなる。
【００１４】
ソケット１３は、器具本体１０の内側の底面付近に、予めネジで取り付けられおり、器具本体１０と一体となっている。ソケット１３は、蛍光ランプ２０の口金２４と嵌合する形であり、口金２４の側面部を覆う筒状の部分と、蛍光ランプ２０のフランジ形電極２６を備えた側の面を覆うつばの部分とを組み合わせた形をしている。ソケット１３は筒状部分内側の側面の、蛍光ランプ２０の口金２４のＬ字状溝２５に対向した部分に、Ｌ字状溝２５と係合する凸部１５が形成されている。凸部１５とＬ字状溝２５を係合することで、ソケット１３と蛍光ランプ２０を取り付け、照明器具１に蛍光ランプ２０を取り付けることができる。具体的には、凸部１５とＬ字状溝２５との位置合わせをし、口金２４をソケット１３に通し、つば部２２と口金２４を備えた側の面が近づき差し込みが最も深い位置で、Ｌ字状溝２５に沿って蛍光ランプ２０を回動させることで、凸部１５とＬ字状溝２５とを掛止する。
【００１５】
凸部１５とＬ字状溝２５とを位置合わせしたとき、蛍光ランプ２０のフランジ形電極２６に対向する位置のソケット１３のつばの部分に、ダルマ穴１４を形成しておく。口金２４を最も深くソケット１３に差し込んだときに、フランジ形電極２６の頭部分がダルマ穴２４の先太部分を貫通する。蛍光ランプ２０を回動させるとフランジ形電極２６は先太部分から先細部分に向けてスライドし、凸部１５とＬ字状溝２５とを掛止したときに、フランジ形電極２６の頭部分はダルマ穴１４に掛止する。さらに、器具本体１０の電源端子台１６を、フランジ形電極２６がスライドして掛止する位置に設けておくことで、照明器具１に蛍光ランプ２０を取り付けると、電気的に接続することが可能となる。
【００１６】
蛍光ランプ２０は、グローブ２１と、ホルダ２２と、ランプ本体２３と、口金２４と、フランジ形電極２６と、安定器２７と、発光管３０と、を備える。ホルダ２２は、絶縁性を有する樹脂などで作られ、板状の形状をしており、ランプ本体２３の内部空間を区切ることができる。ホルダ２２とランプ本体２３とで囲まれた部分に、安定器２７を収容する空間Ｓ１を形成する。また、ホルダ２２と嵌合するように、グローブ２１をランプ本体２３に取り付け、グローブ２１とホルダ２２とで囲まれた部分の、密閉した空間Ｓ２を形成する。空間Ｓ２は、片面を透光性を有するグローブ２１でできており、発光管３０を収容する。このときホルダ２２は、空間Ｓ１に収容した安定器および空間Ｓ２に収容した発光管３０を、それぞれ支持し、空間内で動かないように固定させることができる。
【００１７】
安定器２７と電源台１２、および安定器２７と発光管３０、を電気的に接続することで、照明器具１を点灯させることができる。そのしくみは、まず、発光管３０の電極に電流を流し、放電させ、移動する電子と水銀（原子）を衝突させる。電子よりエネルギーを受けた水銀原子は紫外線を発生し、その紫外線で蛍光物質を照射し、可視光線が発生することで、蛍光ランプ２０が光る。この放電に必要な電流を得るために、安定器２７が用いられる。
【００１８】
空間Ｓ１は、安定器２７の使用時、すなわち照明器具１の点灯時において、使用時における上限規格温度を満足する必要がある。ランプ本体２３は、アルミニウムなどの熱伝導性の高い物質からできており、空間Ｓ１で発生した熱をランプ本体２３は吸収し、空間Ｓ１の外へ熱を放出することができる。
【００１９】
空間Ｓ１には、安定器２７だけでなく、電子回路などの回路基板や、点灯に必要な電機部品であるコンデンサやインダクタなどを収容してもよい。収容する場合は、安定器２７と同様に、ホルダ２２に固定・支持しておく。
【００２０】
空間Ｓ２に収納された発光管３０は、蛍光物質が塗布されたガラス管と、ガラス管の両端に取り付けられた電極とで構成される。発光管３０は、屈曲成形されたＵ字管３１、３２、３３を連通管で繋いで形成されており、１つの発光管３０として機能する。Ｕ字管３２を中心に線対称に構成され、Ｕ字管３１、３３は、一端（端部３１ａ、３３ａ）を金属部品３４で覆われており、安定器２７に接続する電極部３５を備える。金属部品３４は、発光管３０側の内部に電子を放電する電極を有しており、最も温度が高くなる。他端（端部３１ｂ、３３ｂ）は、排気管３７を備える。排気管３７は、製造工程において発光管３０にガスを封入する際に使用するものであり、ガスを封入した後に先端は封止される。
【００２１】
発光管３０を固定・支持しているホルダ２２の一部分に穴を形成しておき、排気管３７の先端を、空間Ｓ１へ貫入させる。空間Ｓ１と空間Ｓ２とが接触しないように、排気管３７を通したあとのホルダ２２の穴は周辺部を接着剤などで塞いでおく。
【００２２】
照明器具１を点灯させ、蛍光ランプ２０を発光させると、発光管３０に次第に熱が蓄積され、発光管３０の温度が徐々に上昇する。このとき管内温度の最も低い温度を最冷点温度という。最冷点温度が所定の値を越えると、発光管３０内の水銀蒸気圧が最適値を越え、明るさ（光束）が落ちるため、最冷点温度は、所定の温度以下に保つ必要がある。
【００２３】
発光管３０のＵ字管３１ａ、３３ａに備えた排気管３７はＵ字管３１ａ、３３ａと連続した空間であり、発光管３０内だけでなく、排気管３７内の温度も上昇する。また、発光管３０の温度上昇に伴い、発光管３０を有する空間Ｓ２の温度も上昇する。空間Ｓ１と空間Ｓ２はホルダ２２で仕切られ、空間Ｓ１と空間Ｓ２との間の、熱移動はほとんど行われない。空間Ｓ１においては、安定器２７を使用することにより発生する熱があるが、発光管３０で発生する熱に比べて、その値は充分に小さい。
【００２４】
発光管３０で発生した熱は、発光管３０内の温度上昇を引き起こし、最冷点温度の上昇を招く。さらに空間Ｓ２の温度上昇を引き起こす。このとき、排気管３７の先端は、空間Ｓ１に備えられており、排気管３７の先端から温度の低い空間Ｓ１へ向けて熱の移動が行われる。仮に空間Ｓ２が閉ざされた空間である場合は熱は蓄積される一方であるが、排気管３７から空間Ｓ１へ向けて熱を放出することができるので、発光管３０の温度上昇を抑制することが可能となる。発光管３０の温度上昇を抑制することで、発光管３０内の最冷点温度を下げることができ、明るさを維持することが可能となる。
【００２５】
このとき、排気管３７を介して、発光管３０の熱が空間Ｓ１に移動し、蓄積されていく。空間Ｓ１は、その大部分をランプ本体２３で覆われている。ランプ本体２３は、熱伝導性の高い材料、例えばアルミニウムなどでできているため、空間Ｓ１に蓄積される熱を発光ランプ２０の外側へ向けて放出し、空間Ｓ１の上限規格温度を満たした状態を維持する。したがって、発光管３０および空間Ｓ１を所定の温度以下に保つことができ、明るさを維持しながら、蛍光ランプ２０を使用し続けることが可能となる。
【００２６】
図５に示す例では、発光管３０の最冷点温度が高くなるのを防止するために、発光管３０の周囲である空間Ｓ２の温度上昇を抑制し、間接的に発光管３０の温度上昇を防止することが行われる場合があった。本実施の形態においては、直接、発光管３０内の温度上昇を抑制し、効率よく、最冷点温度の上昇を抑制することが可能である。
【００２７】
また、関連する技術の例では、空間Ｓ２の温度上昇を抑制する方法の他に、高温域でも水銀蒸気圧を制御することができるアマルガムを使用する場合がある。この場合、点灯直後すぐに明るくならないという、立ち上がり時間が遅くなるという問題が生じる。しかし、実施の形態においては、発光管３０内の最冷点温度を所定の温度以下に保つことができ、上述したアマルガムを使用せずにすむため、立ち上がり時間が遅くならずにすむ。また、発光管３０に使用する水銀量を低減することができ、環境に配慮した蛍光ランプ２０および照明器具１とすることができる。
【００２８】
（実施の形態の変形例）
図４は、実施の形態の変形例に係るＧＸ５３口金の蛍光ランプの断面の、部分破断図を示す。実施の形態の変形例に係るＧＸ５３口金の蛍光ランプを用いた埋込形照明器具は、図１および図２に示したものであり、基本的な構造は同じである。
【００２９】
蛍光ランプ２０の発光管３０は、Ｕ字管３１、３２、３３から構成され、Ｕ字管３２を中心に鏡面対称に構成される。Ｕ字管３１、３２、３３は隣同士を連通管で繋がれ、１つの発光管３０として機能する。Ｕ字管３１、３３は、一端（端部３１ａ、３３ａ）を金属部品３４で覆われており、安定器２７に接続する電極部３５を備える。金属部品３４は、発光管３０側の内部に電子を放電する電極を有しており、最も温度が高くなる。他端（端部３１ｂ、３３ｂ）は、製造工程において発光管３０にガスを封入する際に使用した、封止された排気管３６を備えている。その他端（端部３１ｂ、３３ｂ）付近に、Ｕ字管３１、３３から器具本体１０の底面側に向かって伸びる細管３８が形成されており、発光管３０内と細管３８内は同じ雰囲気にある。
【００３０】
細管３８は、その先端が空間Ｓ１内に配置される形状をしており、ホルダ２２に予め形成していた穴から通しておく。細管３８を空間Ｓ１へ通した後に、隙間ができないようにホルダ２２の穴の周辺を接着剤などで塞いでおき、空間Ｓ１と空間Ｓ２が接触しないようにする。
【００３１】
照明器具１を使用すると、発光管３０に次第に熱が蓄積され、発光管３０内の温度が徐々に上昇し、発光管３０と連結した細管３８内の温度も上昇する。また、発光管３０の温度上昇に伴い、発光管３０を有する空間Ｓ２の温度も上昇する。空間Ｓ１と空間Ｓ２はホルダ２２で仕切られ、空間Ｓ１と空間Ｓ２との間の熱移動は、ほとんど行われない。空間Ｓ１においては、安定器２７を使用することにより発生する熱があるが、発光管３０で発生する熱に比べて、その値は充分に小さい。
【００３２】
発光管３０で発生した熱は、発光管３０内の温度上昇を引き起こし、さらに空間Ｓ２の温度上昇を引き起こす。このとき、細管３８の先端は、空間Ｓ１に備えられており、細管３８の先端から温度の低い空間Ｓ１へ向けて熱の移動が行われる。仮に空間Ｓ２が閉ざされた空間である場合は熱は蓄積される一方であるが、細管３８から空間Ｓ１へ向けて熱を放出することができるので、発光管３０の温度上昇を抑制することが可能となる。
【００３３】
空間Ｓ１は、安定器２７が収納されており、電子回路などの使用時における上限規格温度を満足する必要がある。細管３８を介して、発光管３０の熱が空間Ｓ１に移動してくるが、空間Ｓ１はその大部分をランプ本体２３で囲われている。ランプ本体２３は熱伝導性の高い材料、例えばアルミニウムなどで形成されていて、空間Ｓ１で発生した熱をランプ本体２３は吸収し、発光ランプ２０の外側へ向けて熱を放出するので、空間Ｓ１の温度上昇を抑制することができる。そのため、空間Ｓ１は、上限規格温度を満たしながら、発光管３０および空間Ｓ２の温度上昇を抑制することが可能となる。
【００３４】
細管３８は、蛍光ランプ２０の外周部に向けて伸びた形状であることが望ましく、発光管３０の部分では、蛍光ランプ２０の外周部付近に形成されることが望ましい。細管３８を貫入させるホルダ２２は、発光管３０を支持する面とは反対面の、中央部付近に安定器２７を備えている。空間Ｓ１へ貫入した細管３８が安定器２７に近い場合、細管３８からの熱の影響を安定器２７に与えやすくなるため、細管３８の位置と安定器２７の位置は離れていることが好ましい。細管３８が安定器２７に近い場合は、電子回路など、熱の影響を受けやすい部品は、細管３８から遠い位置になるように安定器２７を配置することが望ましい。また、細管３８を長くしておき、側面を断熱材で覆い、先端部のみで熱の移動がおこなわれるようにすることで、空間Ｓ１で効率よく熱を移動させ、安定器２７への熱の影響をより少なくする。
【００３５】
実施の形態の変形例において、照明器具１を使用しているときに、発光管３０内の温度上昇を抑制し、最冷点温度の上昇を抑制することで、明るさを維持することができる。また、高温域でも水銀蒸気圧を制御することができるアマルガムを使用しないので、このアマルガムの短所であった点灯直後の立ち上がり時間が遅くなるという問題が生じずにすむ。さらに、発光管３０に使用する水銀量を低減することができ、環境に配慮した蛍光ランプ２０および照明器具１とすることができる。
【００３６】
以上、説明したように、本発明によれば、光束を維持したまま明るさ立ち上がり特性を向上させることができる照明器具を提供することができる。
【００３７】
その他、前記の照明器具の形状や種類、発光管が収容された空間から安定器を収容する空間への熱移動の役割を担う排気管および細管などの種類や形状、取り付ける位置、数などは一例であり、任意に変更および修正が可能である。
【００３８】
その他、本発明の好適な変形として、以下の構成が含まれる。
【００３９】
本発明の第１の観点に係る安定器内蔵蛍光ランプについて、好ましくは、前記突出した先端部は、前記発光管の排管部であることを特徴とする。
【００４０】
または、前記突出した先端部は、前記発光管の側面部に、前記発光管と一体となるように備えられた細管となるように構成してもよい。
【００４１】
さらに好ましくは、前記口金は、ＧＸ５３口金であることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態に係るＧＸ５３口金の蛍光ランプを用いた埋込形照明器具の平面図である。
【図２】（ａ）は実施の形態に係る埋込形照明器具の断面図で、図１のＭ−Ｍ線断面を表したものである。（ｂ）は実施の形態に係る埋込形照明器具の蛍光ランプとソケットを示した平面図で、照明器具底面側から見たものである。
【図３】実施の形態に係るＧＸ５３口金の蛍光ランプの断面の部分破断図である。
【図４】実施の形態の変形例に係るＧＸ５３口金の蛍光ランプの断面の部分破断図である。
【図５】関連する技術のＧＸ５３口金の蛍光ランプの断面の部分破断図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  照明器具
１０  器具本体
２０  蛍光ランプ
２１  グローブ
２２  ホルダ
２３  ランプ本体
２４  口金
２７  安定器
３０  発光管
３１、３２、３３  Ｕ字管
３５  電極部
３６、３７  排気管
３８  細管
Ｓ１、Ｓ２  空間
【図１】
2010015828.tif 000003
【図２】
2010015828.tif 000004
【図３】
2010015828.tif 000005
【図４】
2010015828.tif 000006
【図５】
2010015828.tif 000007