(57)【要約】【課題】外観寸法を大きくすることなく、光出力の増大を可能にする。【解決手段】電球形蛍光ランプ１は、管内径が７〜８ｍｍ、放電路長が４００〜５５０ｍｍの螺旋発光管４と、この発光管４を１５０〜２００ｍＡのランプ電流で放電する点灯装置と、一方側に口金３が他方側に発光管４がそれぞれ取り付けられているとともに、点灯装置の電子部品５を基板６に実装して収容したカバー体２とからなる。【選択図】      図１
2006092950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管内径が７〜８ｍｍ、放電路長が４００〜５５０ｍｍの螺旋発光管と；
この発光管を１５０〜２００ｍＡのランプ電流で放電する点灯装置と；
一方側に口金が他方側に前記発光管がそれぞれ取り付けられているとともに、前記点灯装置の電子部品を基板に実装して収容したカバー体と；
を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
【請求項２】
点灯装置は、発光管を電流密度３．５〜５．５ｍＡ／ｍｍ２で放電することを特徴とする請求項１記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項３】
カバー体に、発光管を包囲する透光性グローブを取り付け、口金を含む高さが１２０〜１３０ｍｍで、最大外径が６０〜７０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項４】
発光管の端部から突出し、先端部が口金付近まで延出し、その先端部にアマルガムを収容した細管を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１記載の電球形蛍光ランプと；
この蛍光ランプが装着された器具本体と；
を具備してい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、小形で光出力を改善した電球形蛍光ランプおよび照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
電球形蛍光ランプとして、螺旋発光管を使用しランプ効率の向上を図ったものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような電球形蛍光ランプは、小形、高効率、省電力、長寿命といった利点を備えているので、白熱電球に変わって広く普及している。実際に、一般白熱電球の４０Ｗ、６０Ｗ、１００Ｗに相当する光量を出力する電球形蛍光ランプが商品化されている。
【特許文献１】特開２００３−２６３９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで近年、明るさアップの点から、従来の一般白熱電球６０Ｗ形との置き換え可能な電球形蛍光ランプと外観寸法サイズが略同等で、６０Ｗ形よりも光量の多い電球形蛍光ランプの開発製品化も要求されている。
【０００４】
本発明は、このような要望を満たすためになされたもので、外観寸法を大きくすることなく、例えば従来の電球形蛍光ランプと略同寸法でありながら光出力の増大を可能とした電球形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】
【０００５】
請求項１記載の電球形蛍光ランプは、管内径が７〜８ｍｍ、放電路長が４００〜５５０ｍｍの螺旋発光管と、この発光管を１５０〜２００ｍＡのランプ電流で放電する点灯装置と、一方側に口金が他方側に前記発光管がそれぞれ取り付けられているとともに、前記点灯装置の電子部品を基板に実装して収容したカバー体とを具備したものである。
【０００６】
本発明者らは螺旋発光管を使用した電球形蛍光ランプにおいて大形化することなく光出力を改善するために詳細を検討した。  
基本的に、電力は電流と電圧との積であることから、光出力を増大させるためには、ランプ電圧を大きくするか、ランプ電流を大きくするか、あるいは両方を大きくするかが考えられる。
【０００７】
光出力を増大させるために、例えば電力一定の条件において、管径の小さい発光管を採用し、放電路長を長くするとランプ電圧は大きくなる。ランプ電圧を大きくすると、点灯装置を構成する電子部品等として耐圧の大きいものを使用する必要があるため部品が大形化し点灯装置を実装するスペースが充分に必要となり全体として大形化することになる。また、放電路長を長く確保するために発光管の管径をあまりちいさくすると発光効率が悪くなり、また、強度が低下する。
【０００８】
そこで、ランプ電力一定の条件において、コンパクトサイズを維持したままランプ電圧を大きくすること無く電流を大きくし光出力を増加させることについて研究した。一般の白熱電球６０Ｗの寸法から大きく外れない外観寸法を維持するためには、螺旋発光管として管内径が７〜８ｍｍで放電路長が４００〜５５０ｍｍの範囲にすることが必要であることが判明した。管内径が７ｍｍ未満で放電路長が５５０ｍｍを超えると始動電圧が高くなるため点灯装置の実装スペースが大きくなって一般の白熱電球６０Ｗの寸法から大きく外れることになる。また、管内径を８ｍｍより大きくすると発光管の外形が大きくなり、やはり一般の白熱電球６０Ｗの寸法から大きく外れることになる。  
請求項１記載の電球形蛍光ランプによれば、外観寸法を大きくすることなく、光出力の増大を図ることができる。
【０００９】
請求項２記載の電球形蛍光ランプは、請求項１記載の電球形蛍光ランプにおいて、発光管を電流密度３．５〜５．５ｍＡ／ｍｍ２で放電することにある。  
本発明者らは、さらに、ランプ電流密度と発光効率との関係を求める実験を行った。この実験では、螺旋発光管として管内径が７．５ｍｍで放電路長が４２０ｍｍのものを使用した。なお、発光効率を全光束／陽光柱電力＝Ｌｍ／Ｗｐで表している。
【００１０】
図１に示すように、Ｌｍ／Ｗｐが最大発光効率の７０％以上を確保するには電流密度を５．５ｍＡ／ｍｍ２以下に設定する必要がある。Ｌｍ／Ｗｐを最大発光効率の７０％にすることは白熱電球６０Ｗのサイズで８０Ｗ相当の明るさを確保できる発光効率である。また、電流密度が５．５ｍＡ／ｍｍ２よりも小さくなると発光効率は徐々に上昇するが、電流密度が３．５ｍＡ／ｍｍ２よりも小さくなると光束立ち上がり特性が悪くなることが分かった。しかも、電流密度を３．５〜５．５ｍＡ／ｍｍ２の範囲にすることで図２に示すようにランプ電圧ＶLを１００Ｖ以下に低く抑えることができる。
【００１１】
従って、白熱電球６０Ｗのサイズで８０Ｗ相当の明るさを充分に確保でき、しかも、光束立ち上がり特性を良好にするには、発光管を電流密度３．５〜５．５ｍＡ／ｍｍ２の範囲で放電する必要がある。
【００１２】
請求項３記載の電球形蛍光ランプは、請求項１又は２記載の電球形蛍光ランプにおいて、カバー体に、発光管を包囲する透光性グローブを取り付け、口金を含む高さを１２０〜１３０ｍｍ、最大外径を６０〜７０ｍｍにしたことにある。  
このようにすれば、グローブを取り付けても外観寸法を大きくすることなく、光出力の増大を図ることができる。
【００１３】
請求項４記載の電球形蛍光ランプは、請求項１乃至３のいずれか１記載の電球形蛍光ランプにおいて、発光管の端部から突出し、先端部が口金付近まで延出し、その先端部にアマルガムを収容した細管を設けたものである。  
このようにすれば、細管の先端部の温度は低くなり、純水銀に近い蒸気圧特性を有するアマルガムを使用しても管内の水銀蒸気圧を最適な状態に保つことができ、発光効率を高めることができる。
【００１４】
請求項５記載の照明器具は、請求項１乃至４のいずれか１記載の電球形蛍光ランプと、この蛍光ランプが装着された器具本体とを具備しているものである。  
このような構成によれば、請求項１乃至４のいずれか１記載の発明の作用を有する電球形蛍光ランプを備えた照明器具を提供できる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の電球形蛍光ランプによれば、外観寸法を大きくすることなく、光出力の増大を図ることができる。  
請求項２記載の電球形蛍光ランプによれば、さらに、光出力の増大を図ることができ、しかも、光束立ち上がり特性を良好にできる。
【００１６】
請求項３記載の電球形蛍光ランプによれば、グローブを取り付けても外観寸法を大きくすることなく、光出力の増大を図ることができる。
【００１７】
請求項４記載の電球形蛍光ランプによれば、さらに、管内の水銀蒸気圧を最適な状態に保つことができ、発光効率を高めることができる。
【００１８】
請求項５記載の照明器具によれば、請求項１乃至４のいずれか１記載の発明の作用を有する電球形蛍光ランプを備えた照明器具を提供できる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。  
（第１の実施の形態）
図３は電球形蛍光ランプの構成を示す断面図で、この電球形蛍光ランプ１は、カバー体２を設け、このカバー体２の一方側に口金３を取り付け、他方側に螺旋発光管４を取り付けている。前記カバー体２は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの耐熱性合成樹脂からなり、内部に前記発光管４を点灯制御する点灯装置の電子部品５を実装した基板６を収容している。前記螺旋発光管４は、一端部４ａから折り返しとなる頂部４ｂに向かって２回右旋回する管部と頂部４ｂから他端部４ｃに向かって２回右旋回する管部が交互に配置された構成になっている。
【００２０】
前記発光管４はホルダー７を使用して前記カバー体２に固定している。すなわち、前記ホルダー７には前記発光管４の両端４ａ，４ｃを挿通する取付孔が形成され、この取付孔に発光管４の両端部４ａ，４ｃを挿通し、例えばシリコーン樹脂などの接着剤で固定している。前記カバー体２は、さらに、前記発光管４を包囲するガラスや耐熱性合成樹脂からなる透光性グローブ８を取り付けている。
【００２１】
この電球形蛍光ランプ１は、定格電力６０Ｗ相当の一般照明用電球ＪＩＳ  Ｃ  ７５０１に定義された外観形状に類似する外形で、口金３の頂部３ａからグローブ８の頂部８ａまでの高さ寸法Ｈが１２０ｍｍ〜１３０ｍｍの範囲になっている。また、最大外径Ｗ、すなわち、グローブ８の最大外径Ｗが６０ｍｍ〜７０ｍｍの範囲になっている。
【００２２】
前記螺旋発光管４は、管内径が７〜８ｍｍの範囲で、電極間の放電路長が４００〜５５０ｍｍの範囲になっている。また、外径が３５〜４２ｍｍの範囲で、高さが６０〜７０ｍｍの範囲になっている。そして、前記発光管４の一端部４ａに、この一端部４ａから突出し、その先端部が前記口金３付近まで延出した細管９を形成し、その先端部に例えば水銀比が１５％以上のアマルガム１０を収容している。
【００２３】
前記基板６に電子部品を実装した点灯装置は、例えば、高周波を発生するハーフブリッジ形のインバータ回路によって構成され、点灯時に前記発光管４に対して１５０〜２００ｍＡの範囲内のランプ電流を通電する制御を行う。
【００２４】
このような構成の電球形蛍光ランプ１は、螺旋発光管４の大きさを小さくできる。また、始動電圧を低くできるとともに図２に示すようにランプ電圧も１００Ｖ以下に抑えることができるので、点灯装置の電子部品を基板６にコンパクトに実装でき、点灯装置の実装スペースを小さくできる。従って、電球形蛍光ランプ１の外観を定格電力６０Ｗ相当の一般照明用電球の外観形状に類似する外形にできる。
【００２５】
また、このような構成の電球形蛍光ランプ１は、図１に示すように、螺旋発光管４の電流密度が３．５ｍＡ／ｍｍ２〜５．５ｍＡ／ｍｍ２の範囲になり、全光速／陽光柱電力（Ｌｍ／Ｗｐ）を最大発光効率の７０％以上にできる。  
これにより、この電球形蛍光ランプ１は白熱電球６０Ｗのサイズで８０Ｗ相当の明るさを充分に確保できる。
【００２６】
また、発光管４の一端部４ａに、この一端部４ａから突出し、その先端部が口金３付近まで延出した細管９を形成し、その先端部に水銀比が１５％以上のアマルガム１０を収容しているので、アマルガム１０は常に比較的低い温度環境にあり、管内の水銀蒸気圧を最適な状態に保つことができ、発光管４の発光効率を高めることができる。
【００２７】
なお、この実施の形態において、グローブ８の頂部８ａを発光管４の頂部４ｂに近接させ、その部位に、例えば金属、合成樹脂、ゴム等からなる熱伝導物質を封入して発光管４の熱をこの熱伝導物質を介してグローブ８に伝導させて外部へ放出するようにしてもよい。また、点灯開始直後、水銀蒸気を放出させるための補助アマルガムをフィラメント電極近傍などに設けてもかまわない。
【００２８】
（第２の実施の形態）
図４は電球形蛍光ランプの構成を示す断面図で、この電球形蛍光ランプ１１は、グローブを使用しないタイプのランプであり、従って、螺旋発光管４は外部空間に露出している。このタイプでは、発光管４は外気によって冷却されるため、第１の実施形態のような細管は不要であり、発光管４の最下部となる頂部４ｂ付近が最も低温部になる。そして、この部位にアマルガム１０を収容することで、アマルガム１０は常に比較的低い温度環境にあり、管内の水銀蒸気圧を最適な状態に保つことができ、発光管４の発光効率を高めることができる。また、グローブを使用しないので全体のサイズはさらに小さくなる。
【００２９】
なお、その他の構成は前述した第１の実施の形態と同じである。従って、この実施の形態の電球形蛍光ランプ１１も、白熱電球６０Ｗ相当のサイズで８０Ｗ相当の明るさを充分に確保できる。
【００３０】
なお、前述した各実施の形態では螺旋発光管４として、一端部４ａから折り返しとなる頂部４ｂに向かって２回右旋回する管部と頂部４ｂから他端部４ｃに向かって２回右旋回する管部が交互に配置された構成のものを使用したが、旋回の数はこれに限定するものではなく、その数は放電路長等との関係で決まるものである。また、螺旋発光管の構成自体もこれに限定するものではなく、例えば、図５および図６に示す構成の螺旋発光管を使用してもよい。
【００３１】
図５の螺旋発光管１２は、両端部１２ａ，１２ｃからの旋回数を少なくし、代わりに頂部１２ｂ付近を螺旋の中央部に沿って上方へ曲折し、頂部１２ｂを両端部１２ａ，１２ｃ付近まで持ち上げた構成になっている。また、図６の螺旋発光管１３は、両端部１３ａ，１３ｃからの旋回数を少なくしているが、頂部１３ｂの上方への曲折を少なくした構成になっている。この構成は放電路長が短い場合には有効である。
【００３２】
（第３の実施の形態）
この実施の形態は第１の実施の形態の電球形蛍光ランプ１を組み込んだ照明器具について述べる。  
図７に示すように、埋め込み型照明器具本体２１に設けたソケット２２に電球形蛍光ランプ１の口金を螺着している。前記照明器具本体２１は、前記ソケット２２を取り付けた基体２３と内面を反射面に形成した反射体２４とで構成されている。
【００３３】
このような構成の照明器具においては、使用している電球型蛍光ランプ１が白熱電球６０Ｗ相当のサイズで８０Ｗ相当の明るさを充分に確保できるので、器具としても小型で明るい器具を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る電球形蛍光ランプの電流密度−全光束／陽光柱電力の特性を示すグラフ。
【図２】本発明に係る電球形蛍光ランプの電流密度−ランプ電圧の特性を示すグラフ。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る電球形蛍光ランプの構成を示す断面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る電球形蛍光ランプの構成を示す断面図。
【図５】本発明に使用する螺旋発光管の変形例を示す図。
【図６】本発明に使用する螺旋発光管の変形例を示す図。
【図７】本発明の電球形蛍光ランプを使用した照明器具の実施の形態を示す図。
【符号の説明】
【００３５】
１…電球形蛍光ランプ、２…カバー体、３…口金、４…螺旋発光管、５…電子部品、６…基板。
【図１】
2006092950.tif 000003
【図２】
2006092950.tif 000004
【図３】
2006092950.tif 000005
【図４】
2006092950.tif 000006
【図５】
2006092950.tif 000007
【図６】
2006092950.tif 000008
【図７】
2006092950.tif 000009