(57)【要約】【課題】検知回路の動作を確実にし、電極が異常過熱される電力が投入されるのを防ぐことにより異常過熱の発生を防ぐことのできる蛍光ランプを提供する。【解決手段】蛍光ランプ１の電極部３０にフィラメント３１と並列に蛍光ランプ１のフィラメント３１が寿命を迎えた際に電流が流れるような部品を設けることで、片側の寿命を迎えた電極部３０とその電極部に対向する電極部との間で消費される電力に差を生じるようにし、電子式安定器に設けられた保護回路の動作を確実にすることで電極部３０の異常加熱を防止する。蛍光ランプ１のフィラメント３１が寿命を迎えた際に電流が流れるような部品として、バリスタ３３あるいは抵抗器を使用する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項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して口金ピンを介して外部の電源と接続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は、一端が前記口金ピン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金属製のリード線と、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が設けられ、
さらに、一対の前記リード線の間に、該リード線の間の電圧が上昇すると両リード線の間に電流を流す機能を有する電気部品が設けられていることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
請求項１に記載の蛍光ランプにおいて、
前記電気部品が前記ステムと前記口金ピンとの間に設けられている、蛍光ランプ。
【請求項３】
請求項１に記載の蛍光ランプにおいて、
前記電気部品が前記ステムと前記フィラメントとの間に設けられている、蛍光ランプ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の蛍光ランプにおいて、
前記電気部品がバリスタである、蛍光ランプ。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の蛍光ランプにおいて、
前記電気部品が抵抗器である、蛍光ランプ。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の蛍光ランプにおいて、
前記電気部品が前記蛍光ランプの両端に設けられている、蛍光ランプ。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の蛍光ランプにおいて、
いずれかの前記フィラメントの電子放出物質の寿命が他のフィラメントの電子放出物質の寿命より短くなるように構成されており、
前記電気部品が、前記電子放出物質の寿命が他のフィラメントより短くなるように構成された前記蛍光ランプの片方の端部にのみ設けられている、蛍光ランプ。
【請求項８】
請求項７に記載の蛍光ランプにおいて、
前記電子放出物質の充填量を他のフィラメントの充填量より少なくすることにより、前記電子放出物質の寿命が他のフィラメントより短くなるように構成されている、蛍光ランプ。
【請求項９】
請求項７に記載の蛍光ランプにおいて、
前記フィラメントの抵抗値を他のフィラメントの抵抗値より低く設定することにより、前記電子放出物質の寿命が他のフィラメントより短くなるように構成されている、蛍光ランプ。
【請求項１０】
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して口金ピンを介して外部の電源と接続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は、一端が前記口金ピン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金属製のリード線と、それぞれの前記リード線の他端に両端が接続されて表面に電子放出物質が充填されているフィラメントとが設けられ、
さらに、前記蛍光ランプの両端の電極部のそれぞれの片方の前記リード線の間に、バリスタが設けられていることを特徴とする蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蛍光ランプに関し、蛍光ランプのフィラメントが寿命を迎えた際に電流が流れるような部品が、蛍光ランプの電極部分にフィラメントと並列に設けられた蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光ランプは、内面に蛍光体被膜が成膜されて両端にフィラメントを固定するためのガラス部材からなる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接続されるフィラメントとが設けられている。フィラメント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。
【０００３】
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て紫外線を発生させ、紫外線が発光管の蛍光体を励起して可視光を発生する。
【０００４】
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。
【０００５】
フィラメントに電源からの給電線が直接接続される白熱電球とは異なり、蛍光ランプを点灯させるには給電回路に安定器が必要となる。安定器の中でも電子式で数十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。また、保護回路には異常過熱を防ぐのに十分な検知精度が必要となるので、この回路を検査する方法としてＩＥＣ６１３４７−２−３が２００４年に規格化されている。
【０００６】
異常過熱時の共通した特徴として、電子放出物質が枯渇した側の電源部は通常の点灯時よりも高い温度に上昇し、陰極降下電圧の上昇により多くの電力が枯渇側で消費される。検知回路は電子放出物質が枯渇した側の陰極降下電圧の上昇による両フィラメント間の不平衡状態を検知するのが一般的である。しかし、近年蛍光ランプの発光管は細くなり、器具の薄型化を図ることが多く、このようなランプでは通常点灯時の陰極降下電圧が大きい。そのため、電子放出物質の枯渇時と通常点灯時との陰極降下電圧の差が小さくなり、検知が困難となって誤検知や検知不良を招いている。これに対応するための検知回路が複雑化しており点灯回路の高コスト化の要因にもなっている。
【０００７】
検知回路の精度が充分でない場合や、故障により異常過熱の発生が予見される場合には蛍光ランプにも異常過熱を防ぐ手段を講じる必要がある。例えば特許文献１（特開２００４−１２７６８８号公報）、特許文献２（特開２００１−１０１９９８号公報）、特許文献３（特開平９−１０６７８１号公報）、特許文献４（特開平１０−１８８９０６号公報）等に異常過熱を防ぐ手段が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１２７６８８号公報
【特許文献２】特開２００１−１０１９９８号公報
【特許文献３】特開平９−１０６７８１号公報
【特許文献４】特開平１０−１８８９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１〜特許文献４で開示されている手段は、異常過熱が始まった後に継続して過熱されることを防止するものであり、時間は短いものの、この手段では異常過熱の発生は免れない。
【０００９】
本発明の目的は、検知回路の動作を確実にし、電極部が異常過熱される電力が投入されるのを防ぐことにより異常過熱の発生を防ぐことのできる蛍光ランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の蛍光ランプは、
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口金ピンを介して外部の電源と接続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接続されているフィラメントとが設けられ、さらに、一対のリード線の間に、そのリード線の間の電圧が上昇すると両リード線の間に電流を流す機能を有する電気部品が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
電気部品が、ステムと口金ピンとの間に設けられていてもよく、ステムとフィラメントとの間に設けられていてもよい。電気部品がバリスタであってもよく、抵抗器であってもよい。
【００１２】
電気部品が蛍光ランプの両端に設けられていてもよく、いずれかのフィラメントの電子放出物質の寿命が他のフィラメントの電子放出物質の寿命より短くなるように構成されており、電気部品が、電子放出物質の寿命が他のフィラメントより短くなるように構成された蛍光ランプの片方の端部にのみ設けられていてもよい。電子放出物質の充填量を他のフィラメントの充填量より少なくすることにより、電子放出物質の寿命が他のフィラメントより短くなるように構成されていてもよく、フィラメントの抵抗値を他のフィラメントの抵抗値より低く設定することにより、電子放出物質の寿命が他のフィラメントより短くなるように構成されていてもよい。
【００１３】
他の態様では、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口金ピンを介して外部の電源と接続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接続されて表面に電子放出物質が充填されているフィラメントとが設けられ、さらに、蛍光ランプの両端の電極部のそれぞれの片方のリード線の間に、バリスタが設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の蛍光ランプはでは、電子放出物質が枯渇した側の陰極降下電圧の上昇による両フィラメント間の不平衡状態の検知を容易にするために、フィラメントが温度上昇し抵抗が上昇した状態ではフィラメント間の電圧が上昇することを利用して、一定の電圧では抵抗が高く微小な電流しか流さないが、一定電圧を超えると抵抗が急激に下がり電流を多く流すようになるバリスタと呼ばれる抵抗素子をフィラメントと並列に接続することで、電圧が上昇した状態では枯渇側のフィラメントには電流を流さないことで不平衡状態を作り出すものである。
【００１５】
また、フィラメントに電流が流れないことで電極部の温度上昇を防ぐことができ、異常温度上昇を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、蛍光ランプのフィラメントが寿命を迎えた際に、フィラメントが温度上昇し抵抗が上昇した状態となってフィラメントの端子間の電圧が上昇することを利用して、蛍光ランプの電極部分にフィラメントと並列に、一定電圧を超えると抵抗が急激に下がり電流を多く流すようになる部品が設けられているので、フィラメントに流れる電流が抑制され安定器側で異常が検知されて安全装置が作動するという効果がある。一方、電流はその部品を経由して流れるのでフィラメントに流れる電流は減少し、電源部の異常過熱が防止されるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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は本発明の第１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。
【００１８】
本発明の実施の形態の蛍光ランプでは、蛍光ランプ１の電極部３０にフィラメント３１と並列に、蛍光ランプ１のフィラメント３１が寿命を迎えた際に電流が流れるような部品を設けることで、片側の寿命を迎えた電極部３０とその電極部に対向する電極部との間で消費される電力に差を生じるようにし、電子式安定器に設けられた保護回路の動作を確実にすることで電極部の異常加熱を防止する。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、本発明の特徴であるバリスタ３３と呼ばれる素子が接続されている。バリスタ３３は印加電圧の上昇に伴い非直線的に抵抗値が減少する抵抗器であり、電圧が低い場合には高抵抗であり電流を僅かしか流さないが、電圧が上昇すると抵抗が下がり電流を流し易くする特性があり、この特性を活かして雷等から電子部品を保護するためのバイパス回路を設ける手段として広く用いられている。
【００２２】
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。しかし、バリスタ３３が接続されたことにより、この電流が電圧の上昇により抵抗が低くなったバリスタ３３に流れることとなり、電極部３０側には大きな電流は流れず、電極部３０の過熱が抑制されて安全性が保たれる。同時に、バリスタ３３に電流が流れた場合、発光管１１内のフィラメント３１での放電電流が少なくなるため、反対側のフィラメント３１での放電とのバランスが崩れる。そのバランスの崩れは、電子安定器の最も一般的な非対称検知方式の保護回路での検知が容易であり、検知により電源が遮断されるので継続して電流が流れることがなくなり、電源部３０に異常過熱が発生せず蛍光ランプ１の安全性が保たれる。
【００２３】
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。図３は本発明の第２の実施の形態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。第２の実施の形態では第１の実施の形態では口金内部に設けられていたバリスタ３３を発光管内部に設けた以外は第１の実施の形態と同じなので、同一の構成については同一の符号を付して詳細の説明を省略する。
【００２４】
第２の実施の形態では、バリスタ１３３が蛍光ランプ１の発光管１１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接続されている。動作は第１の実施の形態と同じである。
【００２５】
次に、本発明の第３の実施の形態について図面を参照して説明する。図４は本発明の第３の実施の形態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。第３の実施の形態では第１の実施の形態で口金内部に設けられていたバリスタ３３を抵抗器３４に変更した以外は第１の実施の形態と同じなので、同一の構成については同一の符号を付して詳細の説明を省略する。
【００２６】
第３の実施の形態では、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、抵抗器３４が接続されている。
【００２７】
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。しかし、抵抗器３４が接続されたことにより、この電流が電圧の上昇に比例して抵抗器３４にも流れることとなり、電極部３０側に流れる電流が抑制され、電極部３０の過熱も抑制されて安全性が保たれる。同時に、抵抗器３４に電流が流れた場合、発光管１１内のフィラメント３１での放電電流が少なくなるため、反対側のフィラメント３１での放電とのバランスが崩れる。そのバランスの崩れは、電子安定器の最も一般的な非対称検知方式の保護回路での検知が容易であり、電源が遮断されるので継続して電流が流れることがなくなり、電源部３０に異常過熱が発生せず蛍光ランプ１の安全性が保たれる。
【００２８】
次に、本発明の第４の実施の形態について図面を参照して説明する。図５は本発明の第４の実施の形態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。第４の実施の形態では第３の実施の形態では口金内部に設けられていた抵抗器３４を発光管内部に設けた以外は第３の実施の形態と同じなので、同一の構成については同一の符号を付して詳細の説明を省略する。
【００２９】
第４の実施の形態では、抵抗器１３４が蛍光ランプ１の発光管１１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接続されている。動作は第３の実施の形態と同じである。
【００３０】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。第５の実施の形態は、上述の第１〜第４の実施の形態の応用例である。第１〜第４の実施の形態ではバリスタ３３、１３３、あるいは抵抗器３４、１３４を、蛍光管１１の両側のフィラメント３１のそれぞれに並列になるように設けていたが、第５の実施の形態では蛍光管１１の両側のフィラメント３１のいずれか片方に並列になるように設ける。バリスタ３３、１３３、あるいは抵抗器３４、１３４を設ける側のフィラメント３１は、先に電子放出物質が枯渇するフィラメントとして特定できる手段として、例えば電子放出物質の充填量を少なくしたり、抵抗値を低く設定したりする。それによって、バリスタ３３、１３３、あるいは抵抗器３４、１３４は１個でよくなり、コストダウンとなる。
【００３１】
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。図６は本発明の第６の実施の形態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。第１から第５の実施の形態ではバリスタ３３、１３３、あるいは抵抗器３４、１３４がフィラメント３１と並列になるようにリード線３２の間に設けられていたが、第６の実施の形態では、バリスタ２３３が発光管１１の片方の端部のフィラメント３１のリード線３２と、他方の端部のフィラメント３１のリード線３２とを短絡するように口金２１内部に設けられている。これによって一方のフィラメントの抵抗が増加した場合は、そのフィラメントに流れる電流の電圧が増加するのでバリスタ２３３の抵抗が減少し電流が他のフィラメントに流れるので、蛍光管１１の両側のフィラメント３１に流れる電流の電圧の差が拡大することが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施の形態の蛍光ランプの模式的斜視図である。
【図２】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。
【図３】本発明の第２の実施の形態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。
【図４】本発明の第３の実施の形態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。
【図５】本発明の第４の実施の形態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。
【図６】本発明の第６の実施の形態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】
【００３３】
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
３０    電極部
３１    フィラメント
３２    リード線
３３、１３３、２３３    バリスタ
３４、１３４    抵抗器
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008130481.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008130481.tif 000007
【図６】
2008130481.tif 000008