(57)【要約】【課題】発光管内の水銀の偏りを解消し、点灯直後に発生する異常な放電状態を解消する蛍光ランプを提供する。【解決手段】内面に蛍光体層が形成され、気密に封止された内部空間に水銀および希ガスを含む放電媒体が封入された発光管１１と、発光管１１の両端部１２、１３に設けられ、発光管１１の管端からの電極高さＨ１、Ｈ２が互いに異なる一対の電極１４、１５とを有し、一対の電極１４、１５のうち、電極高さＨ１が相対的に高い第１の電極１４が、発光管１１の第１の端部１２に設けられ、電極高さＨ２が相対的に低い第２の電極１５が、発光管１１の第２の端部１３に設けられ、発光管１１の第１の端部１２側の肉厚が、発光管１１の第２の端部１３側の肉厚よりも厚い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面に蛍光体層が形成され、気密に封止された内部空間に水銀および希ガスを含む放電媒体が封入された発光管と、該発光管の両端部に設けられ、前記発光管の管端からの電極高さが互いに異なる一対の電極とを有し、
前記一対の電極のうち、電極高さが相対的に高い第１の電極が、前記発光管の第１の端部に設けられ、電極高さが相対的に低い第２の電極が、前記発光管の第２の端部に設けられ、
前記発光管の前記第１の端部側の肉厚が、前記発光管の前記第２の端部側の肉厚よりも厚い蛍光ランプ。
【請求項２】
前記発光管が環形である、請求項１に記載の蛍光ランプ。
【請求項３】
前記発光管の肉厚が、前記第２の端部から前記第１の端部にかけて徐々に厚くなる、請求項２に記載の蛍光ランプ。
【請求項４】
前記発光管の外周側の肉厚が、前記第２の端部から前記第１の端部にかけて徐々に厚くなる、請求項３に記載の蛍光ランプ。
【請求項５】
前記発光管が直管形である、請求項１に記載の蛍光ランプ。
【請求項６】
前記発光管の肉厚が、前記第２の端部から前記第１の端部にかけて徐々に厚くなる、請求項５に記載の蛍光ランプ。
【請求項７】
前記発光管が、肉厚の互いに異なる２つのガラス管から形成されている、請求項５に記載の蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光ランプは、様々な要因により温度が上昇すると、発光管内に封入された水銀の蒸気圧が過剰となり、発光効率が低下することが一般に知られている。そのための対策として、水銀の合金化（アマルガム）による特性変化や発光管に形成した最冷部温度を利用して、発光管内の水銀の蒸気圧を制御する方法が用いられている。
【０００３】
最冷部によって水銀の蒸気圧を制御する場合、最冷部温度が上昇すると、やはり発光効率は低下することになる。そのため、例えば特許文献１で開示されているように、両端部に設けられた電極の、管端からの電極高さが異なる蛍光ランプが提案されている。これにより、電極高さが相対的に高い電極が設けられた側の発光管端部に最冷部が形成されることで、最冷部の温度上昇が抑制され、発光効率の低下が防止されている。
【特許文献１】特開２０００−３２３０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、水銀は最冷部に集まる性質があるため、上述のような蛍光ランプでは、発光管内での水銀の分布に偏りが生じることになる。このような場合、ランプ点灯後に発光管温度が十分に上昇するまでの間、最冷部からの水銀蒸気の拡散の遅れなどにより発光管全体が適正な水銀蒸気圧に達しないことで、正常な放電が行われないといった不具合が発生することがある。特に、周囲温度の低い冬期の屋外などでは、その傾向が顕著であった。
【０００５】
そこで本発明は、発光管内の水銀の偏りを解消し、点灯直後に発生する異常な放電状態を防止する蛍光ランプ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】
【０００６】
上述した目的を達成するために、本発明の蛍光ランプは、内面に蛍光体層が形成され、気密に封止された内部空間に水銀および希ガスを含む放電媒体が封入された発光管と、該発光管の両端部に設けられ、前記発光管の管端からの電極高さが互いに異なる一対の電極とを有し、前記一対の電極のうち、電極高さが相対的に高い第１の電極が、前記発光管の第１の端部に設けられ、電極高さが相対的に低い第２の電極が、前記発光管の第２の端部に設けられ、前記発光管の前記第１の端部側の肉厚が、前記発光管の前記第２の端部側の肉厚よりも厚い。
【発明の効果】
【０００７】
以上、本発明によれば、発光管内の水銀の偏りを解消し、点灯直後に発生する異常な放電状態を防止する蛍光ランプを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、図を参照しながら、本発明の蛍光ランプの実施形態について説明する。
【０００９】
まず、本発明の蛍光ランプとして、環形の蛍光ランプ１０に適用した実施形態について図１に示す。図１（ａ）は蛍光ランプ１０の概略平面図であり、図１（ｂ）、図１（ｃ）および図１（ｄ）は、図１（ａ）におけるそれぞれＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線およびＣ−Ｃ’線の概略断面図である。
【００１０】
本実施形態における蛍光ランプ１０は、内面に蛍光体層が形成された発光管１１と、発光管１１の両端部１２、１３に設けられた一対の電極１４、１５とを有している。
【００１１】
発光管１１は、両端部１２、１３に設けられたステム１６、１７によって内部空間が気密に封止されたガラス管で形成され、その内部空間には水銀および希ガスを含む放電媒体が封入されている。また、その両端部を包囲するように設けられた口金１９によって環形状を形成している。
【００１２】
電極１４、１５は、ステム１６、１７を介して発光管１１内部に挿入されたリード線１８の先端に設けられたフィラメント電極として構成されている。それぞれの電極１４、１５は、発光管１１の管端からの電極高さＨ１、Ｈ２が互いに異なるように配置されている。発光管１１の第１の端部１２には、電極高さＨ１が相対的に高い第１の電極１４が設けられ、発光管１１の第２の端部１３には、電極高さＨ２が相対的に低い第２の電極１５が設けられている。このため、最冷部は第１の端部１２側に形成され、発光管１１内の蒸気となっていない余剰水銀は最冷部近傍、つまり第１の端部１２側に偏ることになる。
【００１３】
本実施形態においては、発光管１１を形成するガラス管の肉厚は、図１（ｂ）から図１（ｄ）でわかるように、第２の端部１３から第１の端部１２にかけて徐々に厚くなるように形成されている。
【００１４】
ガラス管は、その肉厚が厚くなると熱容量が大きくなるため、本実施形態における発光管１１は、最冷部が形成される第１の端部１２側の熱容量が、第２の端部１３側の熱容量よりも大きくなることになる。
【００１５】
このため、ランプ消灯後、発光管１１の温度が下がる際には、最冷部が形成され余剰水銀が集まっている第１の端部１２側よりも、熱容量の小さい第２の端部１３側から先に下がり始めることになる。第２の端部１３側の温度が水銀の沸点を下回ると、発光管内で蒸気となっていた水銀は液化し、第２の端部１３側から蛍光体表面に凝縮する。さらに、全体の温度が下がるにつれて、水銀の凝縮は第１の端部１２側へと移動していくことになる。
【００１６】
このようにして、最冷部が形成され余剰水銀が集まっていた第１の端部１２側よりも、第２の端部１３側に先に水銀の凝縮が起こることで、発光管１１が十分に冷えた後では、発光管１１全体にバランス良く水銀が分布した状態となる。これにより、次の点灯時には、点灯直後でも、水銀蒸気の拡散の遅れが生じることなく適正な水銀蒸気圧が得られ、正常な放電が行われることになる。
【００１７】
また、発光管１１の肉厚が第２の端部１３から第１の端部１２にかけて徐々に厚くなっていることで、ランプ点灯中の発光管１１の温度は、最冷部となる第１の端部１２側から第２の端部１３側にかけて徐々に上昇することになる。この温度勾配により、ランプ点灯中においても、余剰水銀は最冷部近傍に集中せずに発光管１１内で緩やかに分布することになり、より効果的である。
【００１８】
ここで、図１（ｂ）から図１（ｄ）に示すように、発光管１１の第１の端部１２にかけて外周側の肉厚が厚くなるように形成されていると、さらに好ましい。
【００１９】
第１の電極１４は、相対的に電極高さＨ１が高いため、必然的にガラス管の外周側の管壁に近くなる。そのため、ガラス管は、内周側に比べて外周側の温度が上がることになる。第１の端部１２にかけて外周側の肉厚を厚くすることで、最冷部近傍の外周側の管壁の温度上昇を抑え、最冷部の温度を十分に低くすることができる。これにより、発光効率の低下を防止できるだけでなく、第１の端部１２から第２の端部１３にかけての、水銀の偏りを防止する、より効果的な温度勾配も実現可能となる。
【００２０】
本実施形態の蛍光ランプ１０においては、直管形のガラス管を軟化点以上に加熱することで、環形のガラス管に成型しているが、軟化によりガラス管の長さは長くなることになる。その際、加熱温度を内周側と外周側で変化させ、さらに長さ方向で部位により温度差をつけることで、意図的にガラス管の伸びのバランスを崩してやる。このようにして、発光管１１の肉厚を、長さ方向かつ周方向で変化させることが可能となる。
【００２１】
次に、本発明の他の実施形態である、直管形の蛍光ランプ２０の場合について、図２を参照して説明する。
【００２２】
図２（ａ）は、直管形蛍光ランプ２０の概略斜視図であり、図２（ｂ）、図２（ｃ）および図２（ｄ）は、図２（ａ）におけるそれぞれＤ−Ｄ’線、Ｅ−Ｅ’線およびＦ−Ｆ’線の概略断面図である。
【００２３】
本実施形態の蛍光ランプ２０も同様に、発光管２１において、電極高さＨ１が相対的に高い第１の電極２４が設けられた第１の端部２２側の肉厚が、電極高さＨ２が相対的に低い第２の電極２５が設けられた第２の端部２３側の肉厚よりも厚くなっている。これにより、上述の実施形態と同様の効果が得られ、水銀の偏りを解消することができ、点灯直後の異常な放電を防ぐことが可能となる。
【００２４】
直管形の蛍光ランプの場合、発光管は、図２に示したように、肉厚が徐々に変化するように準備しておいた１本のガラス管から形成されている以外にも、図３および図４に示すように、肉厚の互いに異なる２つのガラス管３１ａ、３１ｂから形成されていてもよい。
【００２５】
発光管３１が２本のガラス管から形成される場合、肉厚の厚いガラス管３１ａには、電極高さＨ１が相対的に高い第１の電極２４が設けられ、肉厚の薄いガラス管３１ｂには、電極高さＨ２が相対的に低い第２の電極２５が設けられている（図３参照）。これら２本のガラス管３１ａ、３１ｂを、電極２４、２５が設けられていない側を互いに接合することで、１つの発光管３１（図４参照）が形成されることになる。
【００２６】
発光管の肉厚を変化させた上記の実施形態に限らず、消灯時において発光管の両端部で温度降下に差異を設ける手段として、発光管の肉厚を変化させずに、内面に形成する蛍光体層の膜厚を変化させることも可能である。場合によっては、より効果的な温度勾配を実現させるために、発光管の肉厚を変化させた上に、蛍光体層の膜厚を変化させてもよい。これらにより、発光管の肉厚を変化させた場合と同様の効果が得られることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態における蛍光ランプを概略的に示す平面図および断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態における蛍光ランプを概略的に示す斜視図および断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態における蛍光ランプの変形例を構成する発光管を概略的に示す斜視図および断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態における蛍光ランプの変形例を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０、２０  蛍光ランプ
１１、２１、３１  発光管
１２、２２  第１の端部
１３、２３  第２の端部
１４、２４  第１の電極
１５、２５  第２の電極
Ｈ１、Ｈ２  電極高さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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