(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極と；
小間隙を隔ててほぼ平行に配設された内径Ｄが１２〜１６．５ｍｍの２本の管状部を内径ｄが下式から得られる値である単一の連結部によって直列に接続して折り返し屈曲した連続通路を構成し、かつ、連結部が２本の管状部の少なくとも一方の端面から１０ｍｍ以上中央側に偏位しているとともに、両端に一対の電極を封装した放電路長が１７００〜３０００ｍｍの放電容器と；
放電容器の内面に形成された保護層と；
保護層の内面に形成された蛍光体層と；
放電容器内に封入された水銀および希ガスを含む放電媒体と；
を具備していことを特徴とする蛍光ランプ。
Ｄ／２≦ｄ＜Ｄ
【請求項２】
一対の電極と；
小間隙を隔ててほぼ平行に配設された内径Ｄが１２〜１６．５ｍｍの２本の管状部を内径ｄが下式から得られる値である単一の連結部によって直列に接続して折り返し屈曲した連続通路を構成し、かつ、連結部が少なくとも一方の管状部の端面からの距離ｌが下式を満足して中央側に偏位しているとともに、両端に一対の電極を封装した放電路長が１７００〜３０００ｍｍの放電容器と；
放電容器の内面に形成された保護層と；
保護層の内面に形成された蛍光体層と；
放電容器内に封入された水銀および希ガスを含む放電媒体と；
を具備し、８０〜１２０Ｗの高周波電力で点灯されるように構成されていことを特徴とする蛍光ランプ。
Ｄ／２≦ｄ＜Ｄ
０．２Ｄ＜ｌ＜０．５Ｄ
【請求項３】
少なくとも一方の電極は、放電容器の端部から３０〜５０ｍｍの位置に配設されていることを特徴とする請求項１または２記載の蛍光ランプ。
【請求項４】
連結部は、２本の管状部のそれぞれの端面から１０ｍｍ以上中央側へ偏位していることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
【請求項５】
保護層および蛍光体層は、連結部が管状部の端面から１０ｍｍ以上中央側に偏位している方の管状部の端部の少なくとも一部の領域には形成されていないことを特徴とする請求項１または４記載の蛍光ランプ。
【請求項６】
２本の管状部間の間隙が１ないし３ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一記載の蛍光ランプ。
【請求項７】
２本の管状部間にスペーサが配設されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一記載の蛍光ランプ。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一記載の蛍光ランプと；
蛍光ランプを１００Ｗ以上の高周波電力で点灯する高周波点灯装置と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ装置。
【請求項９】
照明装置本体と；
照明装置本体に支持されている請求項８記載の蛍光ランプ装置と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は２本の管状部を連結部によって直列に接続してなる放電容器を備えた蛍光ランプ、これを用いた蛍光ランプ装置および照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の複数の管状部を連結管によって直列に接続した放電容器を備えた蛍光ランプは、特公平１−５１８５２号公報に記載されているように、管状部の端部からいくらか中央寄りの部分を連結管によって連結することより、管状部の端部を非放電部とすることで当該端部を最冷部にする構成である。
【０００３】
このような構成の蛍光ランプは、たとえばＦＰＲ９６形などの蛍光ランプとして商品化
されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、いわゆるコンパクト形蛍光ランプと称されるＦＰＲ９６ＥＸ−Ｎ形の蛍光ランプは、初特性の全光束が８６００ｌｍであり、発光効率が８９．６ｌｍ／Ｗである。そして、その管長が８６０ｍｍ、管径が２２ｍｍである。
【０００５】
これに対して、直管のＦＬＲ１１０Ｈ・ＥＸ−Ｎ形蛍光ランプは、初特性の全光束が９２２０ｌｍで、発光効率が８３．８ｌｍ／Ｗ、管長が２３６７ｍｍ、管径が３８ｍｍである。
【０００６】
したがって、上記コンパクト蛍光ランプは、直管１１０Ｗ形に比べてほぼ同等の光束ながら大幅に小形化されており、これに伴い照明器具の小形化に貢献するものである。
【０００７】
蛍光ランプの小形化において重要なのは、水銀蒸気圧の最適制御である。入力電力の発光への変換効率すなわち発光効率は水銀蒸気圧によって大きく左右される。そして、水銀蒸気圧は、ランプの最冷部によって決定される。
【０００８】
蛍光ランプの高光束化および小形化の要求に対して、入力電力を増加したり、管径を細くしたりすることが行われているが、これに伴い管壁負荷が大きくなって水銀蒸気圧が高くなりすぎ、発光効率が低下してしまう。反対に、発光効率を重視すると、光束が低下してしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は、前述のコンパクト蛍光ランプよりさらに細形で、放電路長が長く、しかも高光出力に改良されるとともに、最冷部の位置を制御し、水銀蒸気圧を適正化して発光効率を向上させた蛍光ランプ、これを用いた蛍光ランプ装置および照明装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を達成するための手段】
請求項１の発明の蛍光ランプは、一対の電極と；小間隙を隔ててほぼ平行に配設された内径Ｄが１２〜１６．５ｍｍの２本の管状部を内径ｄが下式から得られる値である単一の連結部によって直列に接続して折り返し屈曲した連続通路を構成し、かつ、連結部が２本の管状部の少なくとも一方の端面から１０ｍｍ以上中央側に偏位しているとともに、両端に一対の電極を封装した放電路長が１７００〜３０００ｍｍの放電容器と；放電容器の内面に形成された保護層と；保護層の内面に形成された蛍光体層と；放電容器内に封入された水銀および希ガスを含む放電媒体と；を具備していことを特徴としている。
【００１１】
Ｄ／２≦ｄ＜Ｄ
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【００１２】
本発明は、高出力蛍光ランプに適した蛍光ランプである。
【００１３】
電極は、熱陰極が通常使用される。熱陰極は、導入線の先端部間に継線されたフィラメントに電子放射物質を塗布してなる。そして、導入線は、通常フレアステムに封着されている。フレアステムは、連続通路の最外端をなす管状部の端部に封着されて、管状部を気密にシールしている。
【００１４】
管状部は、内径が１２〜１６．５ｍｍである。管状部の内径が上記の範囲内であると、高出力蛍光ランプの通常使用温度領域である４５℃以下での発光効率が低下することがないとともに、コンパクトな蛍光ランプを得ることができる。これに対して、管状部の内径が１２ｍｍ未満であると、高出力蛍光ランプの通常使用温度領域である４５℃以下での発光効率が低下するため、実用に適さない。また、内径が１６．５ｍｍを超えると、本発明が目指すコンパクトな蛍光ランプではなくなる。なお、好適には内径１３．５〜１５．５ｍｍである。
【００１５】
管状部および連結部は、通常ガラス管にて構成される。ガラスは材質を問わない。しかし、経済性と加工性から軟質ガラスが好ましいが、要すれば硬質ガラス、石英ガラスなど他のガラスを用いることができる。さらに、本発明はガラス以外の他の材料を用いるのを除外するものではない。軟質ガラスとしては、ソーダライムガラス、鉛ガラスなどを用いることができる。
【００１６】
管状部は、その２本を用いる。
【００１７】
連結部は、単一であり、２本の管状部の一端側に配設される。また、連結部は、その内径ｄが上記数式（Ｄ／２≦ｄ＜Ｄ）を満足するように設定されている。連結部の内径が上記の範囲内であると、連結部が機械的強度を有するとともに、ランプ電圧の不所望な増加がない。これに対して、内径ｄがＤ／２未満であると、放電路長が１７００〜３０００ｍｍの長い放電路に対する連結部としては強度が弱いし、またランプ電圧も不所望に増加する。なお、連結部の内径の最適な範囲は３Ｄ／５±１ｍｍである。
【００１８】
２本の管状部を単一の連結部によって連結して連続通路を形成する手段は問わないが、たとえば以下の手段によることができる。すなわち、まず管状部の連結しようとする側の端部近傍をバーナーで加熱軟化させ、さらに加熱しつつ端部を引き離すことによって端部を閉塞する。次に、管状部の開放されている反対側の端部から管内を加圧しながら連結予定箇所をバーナーで局部的に加熱すると、加熱部分が軟化して吹き破れる。このようにして吹き破りを形成した２本の管状部を吹き破り部分を突き合わせ、吹き破り部分の周囲をバーナーで加熱して接合させることにより、２本の管状部を連結する単一の連結部を形成する。
【００１９】
他の手段としては、予め管状部とは別に管状の連結部を用意しておき、その連結部を管状部に接合して連続通路を形成することもできる。
【００２０】
連続通路は、２本の管状部と１つの連結部とを用いることによりＵ字状となる。
【００２１】
連結部を２本の管状部の少なくとも一方の端面から１０ｍｍ以上中央側に偏位している位置に形成することにより、当該管状部の端部に放電の陽光柱が形成されない非放電部が形成され、もって最冷部を形成することができる。この場合、管状部の端面とは、管状部の端面の内面を基準にするものとする。また、連結部の位置は、その管状部の端部側の内面を基準にするものとする。これに対して、上記の距離が１０ｍｍ未満であると、最冷部温度が所要値にならない。管状部の端部の温度をなるべく下げるために、当該端部の熱発散性を良好にする手段を併用することができる。たとえば当該端部を金属製にすることができるし、端部に放熱手段を配設することもできる。放熱手段としては、たとえば端部に金属線を巻回し、ガラス質の接着剤で固定してもよい。連結部は、２本の管状部の少なくとも一方の端面から１０ｍｍ以上中央側に偏位している。
【００２２】
また、放電容器の最冷部は、電極を管端部から３０〜５０ｍｍ離隔した位置に配設することにより、管端部たとえばフレアステムから突出する排気管の部分にも形成することができる。
【００２３】
本発明において、放電容器の放電路長は、管状部内の距離と連結部の長さとの和とする。管状部内の距離は、管状部の一端に電極が封装され、他端が連結部で接続されているので、電極先端から連結部の端部側の内面までの距離とする。管状部内の距離は、管状部の一端に電極が封装され、他端が連結部で接続されているので、電極先端から連結部の端部側の内面までの距離とする。
【００２４】
また、本発明において、放電容器の放電路長を上記のように１７００〜３０００ｍｍに設定しているのは、この範囲内であれば所要のランプ電力を入力して全光束値の大きな向上が望めるとともに、ランプ電圧が高くなりすぎないので、実用的である。これに対して、放電路長が１７００ｍｍ未満では、所要のランプ電力を入力しても全光束値の大きな向上は望めないし、３０００ｍｍを超えると、ランプ電圧が高くなりすぎてしまうので、実用的でないからである。なお、好適には放電路長が２０００〜２２００ｍｍで、かつ、内径が１３．５〜１５．５ｍｍである。
【００２５】
上記の放電容器の場合、蛍光ランプとして８０〜１６０Ｗ、好ましくは９０〜１２０Ｗの範囲内において定格ランプ電力を設定することができる。そして、高周波により点灯して、高光出力点灯される。これにより、従来のＦＰＲ９６形蛍光ランプより全光束を多くするとともに、高効率にすることができる。８０Ｗ未満では全光束が不足し、１６０Ｗを超える電力は蛍光ランプとしては一般的でない。
【００２６】
また、上記好適な内径とすることにより、より広い温度範囲で高効率な作動をするとともに、上記好適な放電路長で、かつ、高周波電力を１０５〜１２０Ｗとすることにより、ＦＬＲ１００形蛍光ランプと同等以上の全光束を備えた高出力蛍光ランプを得ることができる。
【００２７】
保護層は、放電容器の内面に形成され、アルミナ、シリカ、酸化イットリウムまたはフッ化マグネシウムなどの金属酸化物の微粒子からなる透光性の膜で、懸濁液を塗布後焼成して形成することができる。
【００２８】
本発明の蛍光ランプは、放電容器がすこぶる細いために表面積が小さく、しかも定格ランプ電力が大きいから、管壁負荷が非常に大きい。管壁負荷が大きいと、水銀が放電容器のガラス成分と反応して放電容器が着色しやすい。放電容器が着色すると、光束が低下し、寿命が短くなる。しかし、保護膜が水銀のガラス成分との反応を阻止するので、寿命中の光束低下を軽減する。
【００２９】
蛍光体層は、放電容器の内面に保護層を介して間接的に形成されている。蛍光体層に使用する蛍光体を限定しないが、３波長発光形蛍光体を用いることにより、高い発光効率と高演色性が得られるので、好ましい。たとえば赤色としてＹ2Ｏ3：Ｅｕ3+、緑色として（Ｌａ、Ｃｅ、Ｔｂ）ＰＯ4、青色としてＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ2+の蛍光体を用いることができる。
【００３０】
放電媒体は、水銀および希ガスであるが、希ガスとしてはアルゴン、ネオンなどを用いることができる。水銀は純水銀をそのまま滴下するか、温度−蒸気圧特性が純水銀に近似している亜鉛−水銀アマルガムの形で封入することが推奨される。しかし、要すればビスマス−インジウム−水銀アマルガムのような水銀蒸気圧制御を目的とするアマルガムを用いることもできる。
【００３１】
そうして、本発明においては、前記構成を具備していることにより、次の作用、効果を奏する。
（１−１）内径が所定範囲内にある細径の２本の管状部が小間隙を隔ててほぼ平行に配設されているので、放電路長が１７００〜３０００ｍｍの値であっても、放電容器全体として相対的にコンパクトである。
（１−２）連結部の内径ｄが管状部の内径Ｄに対して所定の関係に規定されているため、放電路長が上記のように大きい放電容器でありながら連結部の機械的強度を高めることができるのに加えて、ランプ電圧の不所望な過昇を防止することができる。
（１−３）少なくとも一方の管状部の端部が連結部から１０ｍｍ以上離間していることにより、上記端部を最冷部にすることができ、高管壁負荷であっても水銀蒸気圧が適正化されるので、高発光効率が得られる。
【００３２】
請求項２の発明の蛍光ランプは、一対の電極と；小間隙を隔ててほぼ平行に配設された内径Ｄが１２〜１６．５ｍｍの２本の管状部を内径ｄが下式から得られる値である単一の連結部によって直列に接続して折り返し屈曲した連続通路を構成し、かつ、連結部が少なくとも一方の管状部の端面からの距離ｌが下式を満足して中央側に偏位しているとともに、両端に一対の電極を封装した放電路長が１７００〜３０００ｍｍの放電容器と；放電容器の内面に形成された保護層と；保護層の内面に形成された蛍光体層と；放電容器内に封入された水銀および希ガスを含む放電媒体と；を具備し、８０〜１２０Ｗの高周波電力で点灯されるように構成されていことを特徴としている。
【００３３】
Ｄ／２≦ｄ＜Ｄ
０．２Ｄ＜ｌ＜０．５Ｄ
本発明は、連結部の位置が数式（０．２Ｄ＜ｌ＜０．５Ｄ）を満足することで、連結部を管状部の端面に接近させて、管状部の端部に形成される非放電部のサイズを短縮することにより、光束の最大値を発生する温度を低温側へシフトしたものである。しかし、この非放電部に適切な放熱手段を作用させるなら、光束の最大値を発生する温度を再び高温側に戻すこともできる。この場合の放熱手段としては、たとえば非放電部に熱伝導性の良好な金属キャップを装着したり、金属線を巻回したり、シリコーン樹脂膜を形成することなどがある。また、照明装置との協働により、非放電部の温度を低下させることもできる。たとえば非放電部に熱的に接続するよう照明装置に放熱手段を配設することができる。この放熱手段は、ランプホルダを兼ねることができる。また、ヒートパイプを放熱手段として用いてもよい。
【００３４】
なお、連結部の位置ｌは、上記数式（０．２Ｄ＜ｌ＜０．５Ｄ）の下限値未満および上限値超になると、光束の最大値を発生する温度を低温側へシフトすることが困難になるので、不可である。
【００３５】
また、本発明においては、上記の構成に加えて蛍光ランプに入力する高周波電力を非放電部の温度が上昇しないように８０〜１２０Ｗに規定している。
【００３６】
そうして、本発明においては、前記構成を具備していることにより、請求項１の発明における（１−１）および（１−２）の作用、効果に加えて、次の作用、効果を奏する。
（２−１）連結部の位置を管状部の端面に一層接近させて、光束の最大値を発生する温度を低温側へシフトすることにより、冬季や夏期のクーラーの使用によって、室温が低下している場合の光束低下を防止することができる。
（２−２）適当な放熱手段を非放電部に作用させるのであれば、非放電部のサイズ短縮に伴い放電路長を増加することができ、さらに光束を多くすることもできる。
（２−３）非放電部の短縮は、蛍光ランプの外観向上にも寄与する。
【００３７】
請求項３の発明の蛍光ランプは、請求項１または２記載の蛍光ランプにおいて、少なくとも一方の電極は、放電容器の端部から３０〜５０ｍｍの位置に配設されていることを特徴としている。
【００３８】
本発明は、放電容器の端部から３０〜５０ｍｍの位置に配設されていることにより、放電容器の電極を配設する端部側に最冷部を形成するのに好適な構成を規定するものである。これに対して、電極の位置が３０ｍｍ未満であると、端部側の温度低下が十分でなく、端部を確実に最冷部にすることができない。また、電極が端部から５０ｍｍを超えた位置に配設されていると、有効放電路長が短くなるとともに、端部側に非発光部が形成されて点灯中の外観が悪くなる。
【００３９】
放電容器の端部に配設される電極が放電路の端部を封止しているフレアステムに支持されている場合において、フレアステムに排気管が封着されているならば、排気管の内部が最冷部になる。排気管は、通常放電容器の端部に装着される口金内に位置しているから、外観が阻害されるようなことはない。
【００４０】
電極を上記の位置に配設するためには、たとえばフレアステムを放電容器内に長く突出させることができる。この構成においては、電極を外部からの衝撃に対して強固に支持することができる。
【００４１】
電極を上記の位置に支持する他の手段としては、フレアステムを上記のように格別長く突出させないで、フレアステムから内部導入線を長く突出させることである。この場合、電極が外部からの衝撃に対して弱くなりやすいので、内部導入線を剛性の大きいものにするか、外部からの衝撃の少ない所で使用するなどの配慮を要する。
【００４２】
次に、放電容器の連結部について説明する。
【００４３】
本発明においては、前述したように放電容器の最冷部が放電容器の電極を配設する端部側に形成されるので、管状部間を連結する連結部に対する自由度が増加する。すなわち、管状部間を連結する連結部から突出する管状部の端部を最冷部にしなくてもよいから、端部のサイズは自由に設定することができる。
【００４４】
したがって、連結部を吹き破り法によって形成するか、連結管を管状部の端部から中央側へ偏位した位置に接続することによって形成する場合であっても、外観上最も好ましい位置または非発光部が形成されない位置に連結部を形成すればよい。
【００４５】
また、要すれば、１本の細長い管を用意して、連結予定部を加熱、軟化させて折り曲げることによって連結部を形成することができる。
【００４６】
上記の場合に、型を用いて連結部を整形することにより、外観を向上させることもできる。
【００４７】
そうして、本発明においては、放電容器の電極を配設した端部側に最冷部を形成することにより、連結部側の端部に最冷部を形成しなくてよいので、管長を短くすることができる。
【００４８】
また、管状部の連結部側の端部に非発光部を形成しなくてよいから、非発光部による外観の不自然さがない。
【００４９】
さらに、管状部の端部側の形状をデザイン的に自由な形状にすることができる。
【００５０】
請求項４の発明の蛍光ランプは、請求項１記載の蛍光ランプにおいて、連結部は、２本の管状部のそれぞれの端面から１０ｍｍ以上中央側へ偏位していることを特徴としている。
【００５１】
本発明は、２本の管状部の連結部側における端部に最冷部をそれぞれ形成するのに好適な構成を示すもので、上記端部が管状部の上記端面から１０ｍｍ未満であると、当該端部における非発光部の形成が十分でない。
【００５２】
請求項５の発明の蛍光ランプは、請求項１または４記載の蛍光ランプにおいて、保護層および蛍光体層は、管状部の連結部が１０ｍｍ以上中央側に偏位している方の端部の少なくとも一部の領域には形成されていないことを特徴としている。
【００５３】
管状部の端部に保護層および蛍光体が形成されていない領域を形成することにより、管状部の端部の封止が容易になる。また、連結部と管状部との接合部に蛍光体を形成しないことにより、連結部の形成が容易になる。管状部の端部の蛍光体を形成しない部分は、最冷部温度を支配するが、外側から目立ちにくい部分に形成することにより、外観を良好にすることができる。たとえば互いに対面している側面部に蛍光体を形成しない。
【００５４】
保護層および蛍光体層を一部領域に形成しない構成を実現する方法としては、たとえば蛍光ランプの製造過程において、管状部全体に保護膜および蛍光体層を形成後に所望の箇所の保護膜および蛍光体層を除去することにより、容易に製造できる。
【００５５】
請求項６の発明の蛍光ランプは、請求項１ないし５のいずれか一記載の蛍光ランプにおいて、２本の管状部間の間隙が１ないし３ｍｍであることを特徴としている。
【００５６】
本発明は、管状部を吹き破ることによって連結部を形成しやすい２本の管状部間の間隙範囲を規定している。しかし、本発明は吹き破りによって形成することを条件とするものではなく、要すれば他の手段によって形成することを妨げない。なお、間隙とは、対面する２本の管状部間の最小間隙をいう。
【００５７】
請求項７の発明の蛍光ランプは、請求項１ないし６のいずれか一記載の蛍光ランプにおいて、２本の管状部間の間隙にスペーサが介在していることを特徴としている。
【００５８】
本発明においては、管状部が内径１２〜１６．５ｍｍと細く、しかも放電路長が大きいうえに、管状部同志を互いに比較的接近した状態にすることができるので、管状部同志が振動によってたわんで変形することにより、接触して破損するのを防止することができる。スペーサとしては、たとえば適度に弾性を備えた透明または乳白のシリコーン接着剤を用いることができる。さらに、要すれば、蛍光ランプを照明器具に取り付ける取付子を管状部のスペーサが配設されている部位に装着することができる。
【００５９】
請求項８の発明の蛍光ランプ装置は、請求項１ないし７のいずれか一記載の蛍光ランプと；蛍光ランプを８０Ｗ以上の高周波電力で点灯する高周波点灯装置と；を具備していることを特徴としている。
【００６０】
本発明は、蛍光ランプと高周波点灯装置とで構成される。
【００６１】
請求項９の発明の照明装置は、照明装置本体と；照明装置本体に支持されている請求項８記載の蛍光ランプ装置と；を具備していることを特徴としている。
【００６２】
照明装置としては、各種照明器具、画像読取装置、看板などの表示灯などに適応する。
【００６３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００６４】
図１は、本発明の蛍光ランプの第１の実施形態を示す断面図である。
【００６５】
図において、１は放電容器、２は蛍光体層、３は電極、４は口金、５はスペーサである。
【００６６】
放電容器１は、一対の管状部１ａおよび連結部１ｂからなるＵ字状の折り返し屈曲した連続通路の両端を一対のフレアステムによって封止して構成されている。管状部１ａは、外径１６．５ｍｍ、肉厚１．１ｍｍ、長さ１１００ｍｍのソーダライムガラスの管からなる。連結部１ｂは、管状部１ａの端部１ｃの内面から１３ｍｍの位置に連結部１ｂの端部１ｃ側の内面が位置するように吹き破りにより形成した。連結部１ｂから端部１ｃまでの空間は非放電部１ｄとして作用し、非放電部１ｄの内容積は５ｃｍ3である。そして、管状部１ａの内面にはアルミナ微粒子からなる保護膜と３波長発光形の蛍光体層２を重ねて形成した。
【００６７】
電極３は、フレアステムに装着されている。放電容器１の放電路長は２１００ｍｍである。
【００６８】
放電媒体として純水銀とアルゴンガス２．４Torrとを封入した。
【００６９】
このようにして構成されている本実施形態の高出力蛍光ランプは、定格ランプ電力１１０Ｗで、管壁負荷は１１５０Ｗ／ｃｍ2である。
【００７０】
図２は、本発明の蛍光ランプ装置の一実施形態を示す回路ブロック図である。
【００７１】
図において、６は蛍光ランプ、７は高周波点灯装置である。
【００７２】
高出力蛍光ランプ６は、図１に示す構成のものである。
【００７３】
高周波点灯装置７は、周波数４５ＫＨｚの高周波インバータおよび限流インピーダンスからなり、交流電源８から給電されて作動する。
【００７４】
そうして、高周波点灯装置７を操作して蛍光ランプ６に対する入力を１２０Ｗまで変化させてみた。その結果、得られた最高発光効率は９１．５ｌｍ／Ｗ、全光束は１１０００ｌｍであった。
【００７５】
図３は、本発明の蛍光ランプの第２の実施形態を示す要部拡大断面図である。
【００７６】
図において、図１と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【００７７】
本実施形態は、管状部１ａの端部１ｃの一部に保護膜９および蛍光体層２を形成しない構成である。すなわち、管状部１ａの端面、管状部１ａの端部１ｃの互いに対面する部分および連結部１ｂの接合部周辺には保護膜９および蛍光体層２を形成していない。そして、この部分は以下の方法で製作した。所定長さより幾分長い２本のガラス管を用意し、それらの内面に保護膜９および蛍光体層２を形成した後、ガラス管の端部近傍と、連結部１ｂの幅より幾分幅広に管軸方向に沿って端部から連結部１ｂの形成予定部分までの保護膜９および蛍光体層２をブラッシを用いて除去した。管状部１ａの端面の封止は管状部１ａ内を加圧しながらバーナー加熱と引っ張りによった。連結部１ｂは吹き破りにより形成した。
【００７８】
なお、連結部１ｂの内径はｄ、管状部１ａの内径はＤ、連結部から端面までの距離はｌにより、それぞれ表される。
【００７９】
図４は、本発明の蛍光ランプの第３の実施形態を示す放電容器の要部拡大断面図である。
【００８０】
図において、図１と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【００８１】
本実施形態は、管状部１ａの端部１ｃの一部に熱放散の良好な材料を用いたものである。すなわち、ガラス製の管状部１ａの端部に半球状の金属キャップ１ｅを封着などにより気密に配設している。そして、金属キャップ１ｅの内面には予めガラス被膜を形成して絶縁処理を行ってある。ガラス被膜はフリットガラスにより形成した。
【００８２】
金属キャップ１ｅは、ガラスより熱放散性が良好なため、より低い最冷部温度を確保することができる。
【００８３】
図５は、本発明の蛍光ランプの第４の実施形態を示す要部拡大正面図である。
【００８４】
図において図１と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【００８５】
本実施形態は、管状部の端部に熱放散手段を配設したものである。すなわち、０．６ｍｍのステンレスワイヤ１ｆを管状部１ａの端部１ｃに巻回し、フリットガラスによってステンレスワイヤ１ｆを接着している。
【００８６】
そうして、本実施形態によれば、端部１ｃすなわち最冷部の温度を数度低減することができた。このことは、前述のように全光束向上または放電容器の短寸化が得られることを意味する。
【００８７】
さらにまた、ステンレスワイヤ１ｆとガラスとの接着を全周わたって形成すれば、端部１ｃの圧縮強度が向上する。図１の実施形態の端部強度が１０ｋｇ・ｆであったが、本実施形態においては２０ｋｇ・ｆ以上であった。
【００８８】
図６は、本発明の蛍光ランプの第５の実施形態を示す正面図である。
【００８９】
図において、図１と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【００９０】
本実施形態は、管状部１ａを４本、図１のものに比べて管状部長手方向の寸法を約半分にすることができる。
【００９１】
最冷部は、いずれかの連結部に隣接する端部のみに形成すればよいので、任意に選定した端部の長さを１０ｍｍ以上にすることによって所望の蛍光ランプをえることができる。もちろん全ての連結部の位置を一定の長さに揃えて外観を良好にすることができるのはいうまでもない。
【００９２】
図７は、本発明の蛍光ランプの第６の実施形態を示す一部切欠断面図である。
【００９３】
図において、図１と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【００９４】
本実施形態は、図１と同様の管状部１ａを２本、連結部１ｂを１本用いたＵ字状の放電容器１’であるが、連結部１ｂの位置が異なる。すなわち、管状部１ａ’の内径をＤとし、連結部１ｂから管状部１ａ’の端面までの距離をｌとしたとき、０．２Ｄ＜ｌ＜０．５Ｄの条件を満足させてあり、管状部１ａ’は外径１６．５ｍｍ、内径１４．３ｍｍで、ｌは１０．４ｍｍである。また、管状部１ａ、１ａ間の間隙は１．５ｍｍである。
【００９５】
なお、管長は１１５０ｍｍ、定格ランプ電力１１０Ｗ、定格ランプ電流０．４３ｍＡである。
【００９６】
そうして、上記の蛍光ランプを４３ＫＨｚの高周波で定格のとおり点灯したところ、全光束は１０５５０ｌｍであった。このときの管壁負荷は１００８Ｗ／ｍ2である。
【００９７】
図８は、図７の実施形態と従来技術との周囲温度に対する相対光束比の関係を示すグラフである。
【００９８】
図において、横軸は周囲温度（℃）を、縦軸は相対光束比（％）を、それぞれ示す。そして、曲線Ａは本実施形態の特性を示し、曲線Ｂは従来技術の特性を示す。なお、従来技術はＦＰＲ９６形蛍光ランプである。
【００９９】
図から明かなように、本実施形態は最大光束が約１５℃である。これに対して、従来技術は２５℃において最大値を示す。
【０１００】
図９は、本発明の蛍光ランプの第７の実施形態を示す要部拡大断面図である。
【０１０１】
図において、図１と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【０１０２】
本実施形態は、放電容器の端部すなわち電極側の端部に最冷部を形成する点において、先行する実施形態と異なる。
【０１０３】
１ｅはフレアステム、９は保護膜、１０は内部導入線、１１は外部導入線である。
【０１０４】
フレアステム１ｅは、ピンチシール部１ｅ１、フレア１ｅ２および排気管１ｅ３からなる。
【０１０５】
ピンチシール部１ｅ１は、放電容器１の端部から３０〜５０ｍｍの位置に電極３が配設されるように、フレア１ｅ２から長く延びている。
【０１０６】
フレア１ｅ２の外周部は管状部１ａの端部とガラス溶着している。
【０１０７】
排気管１ｅ３は、ピンチシール部１ｅ１から放電容器の軸方向に沿って外側へ延在して、先端が気密に溶着され、基端がピンチシール部１ｅ１を介して放電容器１内と連通している。
【０１０８】
内部導入線１０の長さは通常のフレアステムにおけるのとほぼ同様である。
【０１０９】
外部導入線１１は、長くて通常のフレアステムと同様口金（図示しない。）に接続される。
【０１１０】
ところで、管状部１ａは、全長が１１２５ｍｍ、外径が１６．５ｍｍである。
【０１１１】
そうして、本実施形態においては、排気管１ｅ３が電極３から十分に離隔しているので、その先端部が最冷部になる。そして、排気管１ｅ３は、口金（図示しない。）内に収容された状態で蛍光ランプは使用されるが、その場合においても最冷部となり、定格ランプ電力を８０〜１２０Ｗとして点灯した場合に、最冷部温度は４５〜５５℃となり、その際の放電容器１内の水銀蒸気圧は０．８Ｐａになるので、ランプ効率が向上する。
図１０は、本発明の蛍光ランプの第８の実施形態を示す要部拡大断面図である。
【０１１２】
図において、図９と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【０１１３】
本実施形態は、上記実施形態と同様放電容器１の端部に最冷部を形成する。
【０１１４】
フレアステム１ｅ´は、そのピンチシール部１ｅ１´が通常のフレアステムとほぼ同様な長さであるが、内部導入線１０´が長く形成されていることによって、電極３がフレアステム１ｅの端部から３０〜５０ｍｍ離隔されるように構成されている。
【０１１５】
内部導入線１０´は、ピンチシール部１ｅ１´から長く延びても衝撃で変形しないように剛性の大きな線材を用いている。
【０１１６】
そうして、本実施形態においても図９の実施形態とほぼ同様な動作を行う。
【０１１７】
図１１は、本発明の蛍光ランプの第９の実施形態を示す要部拡大断面図である。
【０１１８】
図において、図３と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【０１１９】
本実施形態は、連結部１ｂの中心の位置を管状部１ａの外端面から１０〜１５ｍｍに設定している点において、図３に示す本発明の蛍光ランプの第２の実施形態と異なる。すなわち、連結部１ｂは外径ｄ’が約１０ｍｍであるから、連結部１ｂから突出する端部の長さｌ’は約５〜１０ｍｍである。
【０１２０】
そうして、本実施形態においては、端部は短いので、電極のある放電路の端部側に最冷部が形成される図９または図１０に示す実施形態と組み合わせることができる。
【０１２１】
図１２は、本発明の蛍光ランプの第１０の実施形態を示す要部拡大断面図である。
【０１２２】
図において、図１１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【０１２３】
本実施形態は、１本のガラス管を折り曲げることによって、連結部１ｂ’を形成している点において、異なる。すなわち、ガラス管の中央部を加熱して、軟化させてから、Ｕ字状に折り曲げ、さらに型（図示しない。）に入れて整形したものである。
【０１２４】
本実施形態もまた電極のある放電路の端部側に最冷部が形成される図９または図１０に示す実施形態と組み合わせることができる。
【０１２５】
図１３は、本発明の照明装置の一実施形態である埋込形照明器具の断面図である。
【０１２６】
本実施形態は、天井埋込形照明器具である。図において、１２は照明装置本体、６は蛍光ランプ、７は高周波点灯装置である。
【０１２７】
照明装置本体１２は、天井に形成した取付孔に下方からはめ込み周縁が天井下面に当接した状態で吊りボルトなどの取り付け手段によって取り付けられる。そして、照明装置本体１２の内面は反射面に形成され、内部中央にＶ字状の反射板１２ａが着脱自在に配設されている。反射板１２ａの両側に形成される一対の凹部１２ｂに２本の蛍光ランプ６がソケット（図示しない。）に接続された状態で必要に応じて支持具を用いて配設される。高周波点灯装置７は、反射板１２ａの内部空間に配設されている。
【０１２８】
図１４は、本発明の照明装置の他の実施形態であるトンネル内における非常駐車帯用の照明器具の斜視図である。図において、１３は照明器具本体、６は蛍光ランプである。
【０１２９】
照明器具本体１３は、下面が開口した浅い箱状の器体１３ａ、器体１３ａの下面開口を閉塞する下面カバー１３ｂ、器体１３ａ内の一端部に配設されたソケット１３ｃ、同じく他端部に配設されたランプホルダ１３ｄ、図示しないが蛍光ランプ６に対して光学的に対設された反射板および高周波点灯装置を備えてなる。
【０１３０】
下面カバー１３ｂは、カバー枠１３ｂ１、カバー枠１３ｂ１に装着されたガラス板１３ｂ２からなり、ヒンジ１３ｅおよびラッチ１３ｆによって器体１３ａに対して開閉自在に取り付けられている。
【０１３１】
照明器具本体１３は、取付腕１３ｇによって所定の場所に取り付けられる。
【０１３２】
ランプホルダ１３ｄは、金属製で蛍光ランプ６の先端部の非放電部を抱持しているから、放熱作用も発揮する。
【０１３３】
【発明の効果】
請求項１ないし７の各発明によれば、所定範囲内の内径である２本の管状部を小間隙を隔ててほぼ平行に配設し、単一の連結部によって直列に接続して折り返し屈曲し、両端に一対の電極が封装された放電路長１７００〜３０００ｍｍの放電容器を備え、最冷部の位置を管状部の端部から所定範囲として制御しているので、水銀蒸気を適正化して発光効率を向上するとともに、放電容器の連結部の機械的強度を高めることができるのに加えて、ランプ電圧の不所望な過昇を防止することができ、相対的にコンパクトでありながら、高効率、かつ、高光出力の高周波電力で点灯する蛍光ランプを提供することができる。
【０１３４】
請求項１の発明によれば、加えて２本の管状部を直列に接続する連結部の内径ｄを管状部の内径Ｄに対して所定値範囲としたことにより、放電容器の連結部の機械的強度を高め、かつ、ランプ電圧の不所望な過昇を防止する蛍光ランプより高い全光束の蛍光ランプを提供することができる。
【０１３５】
請求項２の発明によれば、加えて連結部の位置ｌを管状部の内径Ｄに対して所定範囲とすることにより、非放電部のサイズを短縮して周囲温度が低いときに最大光束値となるか、適当な放熱手段の併用により周囲温度が低くなくても最大光束値となる蛍光ランプを提供することができる。
【０１３６】
請求項３の発明によれば、加えて放電容器の端部からの電極の距離を所定範囲に規定することにより、放電路の電極が配設された端部側に最冷部が形成される蛍光ランプを提供することができる。
【０１３７】
請求項４の発明によれば、加えて連結部が２本の管状部の端部からそれぞれ１０ｍｍ以上中央側へ偏位していることにより、連結部から突出するそれぞれの端部を最冷部にした蛍光ランプを提供することができる。
【０１３８】
請求項５の発明によれば、加えて保護膜および蛍光体層を除去することにより、放電容器の形成の容易な蛍光ランプを提供することができる。
【０１３９】
請求項６の発明によれば、加えて管状部の間隔が１〜３ｍｍの蛍光ランプを提供することができる。
【０１４０】
請求項７の発明によれば、加えて管状部間の間隙にスペーサを介在させて機械的強度を増加した蛍光ランプを提供することができる。
【０１４１】
請求項８の発明によれば、請求項１ないし７の発明の効果を有する蛍光ランプ装置を提供することができる。
【０１４２】
請求項９の発明によれば、請求項１ないし７の発明の効果を有する照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の蛍光ランプの第１の実施形態を示す一部切欠断面図
【図２】  本発明の蛍光ランプ装置の一実施形態を示す回路ブロック図
【図３】  本発明の蛍光ランプの第２の実施形態を示す要部拡大断面図
【図４】  本発明の蛍光ランプの第３の実施形態を示す放電容器の要部拡大断面図
【図５】  本発明の蛍光ランプの第４の実施形態を示す要部拡大正面図
【図６】  本発明の蛍光ランプの第５の実施形態を示す正面図
【図７】  本発明の蛍光ランプの第６の実施形態を示す一部切欠断面図
【図８】図７の実施形態と従来技術との周囲温度に対する相対光束値の関係を示すグラフ
【図９】  本発明の蛍光ランプの第７の実施形態を示す要部拡大断面図
【図１０】  本発明の蛍光ランプの第８の実施形態を示す要部拡大断面図
【図１１】  本発明の蛍光ランプの第９の実施形態を示す要部拡大断面図
【図１２】  本発明の蛍光ランプの第１０の実施形態を示す要部拡大断面図
【図１３】  本発明の照明装置の一実施形態である埋込形照明器具の断面図
【図１４】  本発明の照明装置の他の実施形態である非常駐車帯用照明器具の斜視図
【符号の説明】
１…放電容器
１ａ…管状部
１ｂ…連結部
１ｃ…端部
１ｄ…非放電部
２…蛍光体層
３…電極
４…口金
５…スペーサ
【図１】
0003658926.tif 000002
【図２】
0003658926.tif 000003
【図３】
0003658926.tif 000004
【図４】
0003658926.tif 000005
【図５】
0003658926.tif 000006
【図６】
0003658926.tif 000007
【図７】
0003658926.tif 000008
【図８】
0003658926.tif 000009
【図９】
0003658926.tif 000010
【図１０】
0003658926.tif 000011
【図１１】
0003658926.tif 000012
【図１２】
0003658926.tif 000013
【図１３】
0003658926.tif 000014
【図１４】
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