(57)【要約】【課題】簡易に構成された安全化手段により、寿命末期時にリークを発生させる放電ランプおよび照明装置を提供する。【解決手段】放電ランプ１は、透光性のガラス管からなるバルブ２と、フィラメント電極８、このフィラメント電極８の両端部を支持する一対のリード線７，７およびこのリード線７を封着するステム６を有し、バルブ２の少なくとも一端部に封装されたマウント３と、リード線７に接続されるとともに、少なくとも一部がステム６に封着されたステム６よりも熱膨張係数が大きい線材からなるダミー線４とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性のガラス管からなるバルブと；
フィラメント電極、このフィラメント電極の両端部を支持する一対のリード線およびこのリード線を封着するステムを有し、バルブの少なくとも一端部に封装されたマウントと；
リード線に接続されるとともに、少なくとも一部がステムに封着されたステムよりも熱膨張係数が大きい線材からなるダミー線と；
バルブ内に封入された放電媒体と；
を具備していることを特徴とする放電ランプ。
【請求項２】
ダミー線は、一端側がフィラメント電極およびステム間でリード線に接続されており、他端側がステムに封着されていることを特徴とする請求項１記載の放電ランプ。
【請求項３】
ダミー線は、一端側がリード線に接続されてリード線と共にステムに封着されており、他端側がステムからバルブ内に突出していることを特徴とする請求項１記載の放電ランプ。
【請求項４】
透光性のガラス管からなるバルブと；
フィラメント電極、このフィラメント電極がバルブの管軸と略平行となるようにフィラメント電極の両端部を支持する一対のリード線およびこのリード線を封着するとともに、フィラメント電極のレグ部を接触させているステムを有し、バルブの少なくとも一端部に封装されたマウントと；
バルブ内に封入された放電媒体と；
を具備していることを特徴とする放電ランプ。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか一記載の放電ランプと；
放電ランプを点灯させる点灯装置と；
放電ランプおよび点灯装置を配設している照明装置本体と；
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、フィラメント電極の異常温度上昇に伴って発生する不具合を抑制した放電ランプおよび照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、低圧水銀蒸気放電ランプ例えば蛍光ランプは、長期に亘り点灯すると、フィラメント電極物質（Ｗ）や、これに塗布した酸化バリウム等の電子放射物質が飛散して半波放電し、寿命となる。このとき、フィラメント電極の一部に集中的に電子が衝突して当該部分の温度が異常に上昇する。このため、フィラメント電極の近傍に位置している口金などの部品が熱で溶融したり、ガラス管が破損したりすることがある。この不具合は、特に蛍光ランプを高周波点灯する場合に、その発生の確率が高いものである。
【０００３】
上記不具合を改善する方法として、例えば蛍光ランプの寿命末期時に、ガラス管をリークさせることにより放電を停止させることが行われている。例えば、フィラメント電極近傍のガラス管の一部に０．３ｍｍ以下の薄肉部分を形成し、この薄肉部分をフィラメント電極の異常高温時に軟化させ、ガラス管内外の圧力差によって破損させているものがある（特許文献１参照。）。
【０００４】
また、フィラメント電極をガラス管の内壁に近接させ、寿命末期時にフィラメント電極の加熱によりガラス管に穴が空くようにしているものがある（特許文献２参照。）。
【０００５】
また、ガラス管の端部に空気弁を取り付け、寿命末期時に空気弁を開くようにしているものがある（特許文献３参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３１９７５（第５頁、第２図）
【０００７】
【特許文献２】特開２０００−２１３５４（第５−６頁、第６図）
【０００８】
【特許文献３】特開平１１−３６８０（第２頁、第２図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】特許文献１および特許文献２は、ガラス管の一部に薄肉部分を形成するので、製造歩留まりが低下するとともに、蛍光ランプの通常の点灯においても、薄肉部分が破れてガラス管にリークが発生するおそれがある。
【００１０】
また、特許文献３は、空気弁を具備し、空気弁の取付けに手間を要するので、製造コストが大幅に上昇するという欠点を有する。
【００１１】
本発明は、簡易に構成された安全化手段により、寿命末期時にリークを発生させる放電ランプおよび照明装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の放電ランプは、透光性のガラス管からなるバルブと；フィラメント電極、このフィラメント電極の両端部を支持する一対のリード線およびこのリード線を封着するステムを有し、バルブの少なくとも一端部に封装されたマウントと；リード線に接続されるとともに、少なくとも一部がステムに封着されたステムよりも熱膨張係数が大きい線材からなるダミー線と；バルブ内に封入された放電媒体と；を具備していることを特徴とする。
【００１３】
本発明および以下の各発明において、特に言及しない限り、各構成は以下による。
【００１４】
バルブは、両端がフィラメント電極を有するステムで封止されるものであり、材質、形状および寸法は限定されない。一般的には、対環境、経済性および加工性等の理由からバリウムシリケートガラス、ソーダライムガラスや鉛ガラスなどのガラス管が使用される。
【００１５】
また、バルブの形状は、直管形、環形、Ｕ字形、Ｗ字形、ダブルＵ字形（鞍形）やＨ字形をなすものなど、１本あるいは複数本のガラス管を用いて形成することができる。
【００１６】
したがって、マウントがバルブの少なくとも一端部に封装されるとは、例えばＨ字形のバルブの場合、同一方向の一方の端部側に一対のマウントが封装され、他方の端部側は封止されていることを意味する。
【００１７】
放電ランプとしては、蛍光ランプの他、蛍光体膜を形成していない紫外線放射ランプなどに適用でき、その用途も照明用や紫外線放射用としてはもちろん、ＯＡ機器用などとしても用いることができる。
【００１８】
ダミー線は、ステムよりも熱膨張係数の大きい線材であれば、その種類、形状、線径などは特に問わない。しかし、大きく熱膨張することが好ましいので、線径は大きいほどよい。ダミー線は、例えばＮｉ−Ｆｅである。
【００１９】
また、ダミー線は、一方のリード線に接続された１本であってもよく、両方のリード線にそれぞれ接続された２本であってもよい。
【００２０】
放電媒体としては、アルゴン（Ａｒ）、キセノン（Ｘｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、ネオン（Ｎｅ）などの希ガスを主体としたガスが封入されている。また、水銀（Ｈｇ）は、液状またはアマルガム化されペレット状や板状体に被着するなどして封入されるが、水銀（Ｈｇ）を封入しない希ガスのみ封入されるランプとしてもよい。
【００２１】
本発明によれば、フィラメント電極の異常高温度時に、フィラメント電極の異常温度は、リード線を介してダミー線およびステムに伝熱され、ダミー線およびステムが熱膨張する。そして、ダミー線はステムよりも熱膨張係数が大きいので、ステムよりも大きく熱膨張するようになり、やがて、ダミー線およびステムの封着部にクラックが発生する。そして、このクラックは次第に大きくなり、バルブ内外を通気させる。これにより、フィラメント電極間の放電が停止し、口金の溶融などの不具合が防止される。
【００２２】
請求項２に記載の放電ランプは、請求項１記載の放電ランプにおいて、ダミー線は、一端側がフィラメント電極およびステム間でリード線に接続されており、他端側がステムに封着されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、ダミー線は、フィラメント電極の異常高温度が主としてリード線を介して一端側から伝熱され、ダミー線の他端側に伝熱させて他端側とステムの封着部にクラックが発生される。
【００２４】
請求項３に記載の放電ランプは、請求項１記載の放電ランプにおいて、ダミー線は、一端側がリード線に接続されてリード線と共にステムに封着されており、他端側がステムからバルブ内に突出していることを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、ダミー線の一端側は、直ちにフィラメント電極からの異常高温度が伝熱され、一端側とステムの封着部との間にクラックが生じやすく、また、バルブ内に突出している他端側との温度勾配が大きくなり、クラックが大きくなりやすい。
【００２６】
請求項４に記載の放電ランプは、透光性のガラス管からなるバルブと；フィラメント電極、このフィラメント電極がバルブの管軸と略平行となるようにフィラメント電極の両端部を支持する一対のリード線およびこのリード線を封着するとともに、フィラメント電極のレグ部を接触させているステムを有し、バルブの少なくとも一端部に封装されたマウントと；バルブ内に封入された放電媒体と；を具備していることを特徴とする。
【００２７】
フィラメント電極のレグ部の異常高温度が直接的にステムに伝熱されると、ステムは、レグ部およびステムの接触部分とバルブ端部との間に熱歪みが生じてクラックが発生するものである。
【００２８】
本発明によれば、ステムは、フィラメント電極のレグ部との接触部分からフィラメント電極の異常高温度が伝熱され、局部的に熱歪みが発生してクラックが生じる。これにより、フィラメント電極間の放電が停止し、口金の溶融などの不具合が防止される。
【００２９】
請求項５に記載の照明装置は、請求項１ないし４いずれか一記載の放電ランプと；放電ランプを点灯させる点灯装置と；放電ランプおよび点灯装置を配設している照明装置本体と；を具備していることを特徴とする。
【００３０】
点灯装置は、高周波点灯装置または鉄心形安定器を用いたもののいずれであってもよい。
【００３１】
本発明によれば、放電ランプの寿命末期時に、バルブにリークが生じて放電が停止され、ランプソケットなどの溶融の不具合が防止される照明装置が提供される。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００３３】
図１は、本発明の第１の実施形態を示す放電ランプの一方の端部における縦断面図である。放電ランプ１は、蛍光ランプであり、バルブ２、マウント３、ダミー線４および図示しない放電媒体を有して構成されている。
【００３４】
バルブ２は、ソーダライムガラスまたは鉛ガラスなどの透光性のガラス管からなり、両端部にそれぞれマウント３を封装している。また、内面には蛍光体膜５を形成しており、内部には所定量の水銀とアルゴンなどの希ガスからなる放電媒体を封入している。
【００３５】
マウント３は、フレア部を一体的に有するステム６、一対のリード線７，７およびフィラメント電極８を有して構成されている。ステム６はニッケル等からなる一対のリード線（インナーウエルズ）７，７を気密に貫通させて固定、すなわち封着している。そして、一対のリード線７，７は、フィラメント電極８が架け渡されており、その両端部を支持している。フィラメント電極８は、タングステンワイヤからなり、２重コイルまたはトリプルコイルで形成されている。また、フィラメント電極８は、その両端に形成したレグ部９，９をリード線７，７に形成したフック部１０，１０により挟持している。そして、フィラメント電極８には酸化バリウム等からなる図示しない電子放射物質が塗布されている。なお、一対のリード線７，７は、通常、内部リード線、ジュメット線および外部リード線により構成され、ステム６の圧潰封止部６Ａにおいて、ジュメット線が内部リード線および外部リード線にそれぞれ溶接されて接続されている。
【００３６】
ダミー線４は、一端側４ａが略直角に折曲されたＬ字形に形成され、一端側４ａがフィラメント電極８およびステム６間で一方のリード線７に溶接等により接続されている。そして、ダミー線４の他端側４ｂは、ステム６内に封着されている。ダミー線４は、一対のリード線７，７とともに、ステム６に圧潰封止されている。そして、ダミー線４は、ステム６よりも熱膨張係数の大きい線材からなり、例えば、Ｎｉ添加量４０％以下でＦｅ添加量が多いＮｉ−Ｆｅ線である。
【００３７】
そして、ステム６には、バルブ２内の排気を行うとともに放電媒体の封入を行う排気管１１が封着されている。
【００３８】
次に、本発明の第１の実施形態の作用について述べる。
【００３９】
蛍光ランプ１は、例えば高周波点灯装置により長期間に亘り点灯され寿命末期状態になると、フィラメント電極８を構成するタングステン（Ｗ）やこれに塗布した電子放射物質等が飛散して、半波放電をするようになる。この半波放電により、フィラメント電極８の一部に電子が集中的に衝突するようになり、フィラメント電極８は、局部的に異常加熱される。そして、この異常加熱状態において、フィラメント電極８の最高温度は、１０００℃ないし千数百℃に達することもある。
【００４０】
フィラメント電極８が異常温度に上昇すると、この異常温度は、主としてリード線７を介してダミー線４の一端側４ａに伝熱され、さらにダミー線４の他端側４ｂに伝熱されて他端側４ｂの温度が上昇していく。そして、ステム６も主としてリード線７やダミー線４から伝熱されて熱膨脹していく。このとき、ダミー線４は、ステム６よりも熱膨張係数が大きいので、ステム６よりも大きく熱膨張するようになる。そして、熱膨脹が大きくなっていくと、やがて、ダミー線４およびステム６の封着部においてクラックが発生し、このクラックは次第に大きくなり、ステム６の内面と外面を連通させるようになる。すなわち、バルブ２にリークが発生する。
【００４１】
バルブ２にリークが発生すると、フィラメント電極８間の放電が停止する。これにより、フィラメント電極８は加熱されなくなり、バルブ２やその端部に装着された図示しない口金、あるいはランプソケットや照明装置等が溶融することが未然に防止される。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００４３】
図２は、本発明の第２の実施形態を示す放電ランプの一方の端部における縦断面図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００４４】
図２に示す放電ランプ１２は、図１に示す放電ランプ１において、ダミー線４の一端部４ａがステム６内において一方のリード線７に接続され、他端側４ｂがステム６からバルブ２内に突出させているものである。すなわち、ダミー線４の一端側４ａは、リード線７に接続されて、リード線７と共にステム６に封着されている。
【００４５】
フィラメント電極８が寿命となり断線すると、他方のフィラメント電極８とダミー線４の他端側４ｂとの間で放電が起こり、他端側４ｂの温度が異常に上昇する。すると、ダミー線４の一端側４ａは、他端側４ｂ側およびフィラメント電極８からリード線７を介して異常温度が伝熱される。したがって、ダミー線４の一端側４ａの熱膨脹が早く、一端側４ａとステム６の封着部との間にクラックが生じやすい。これにより、バルブ２にリークが直ちに発生される。
【００４６】
なお、上記第１〜第２の実施形態において、ダミー線４はリード線７に接続されるとともに、少なくともその一部がステム６に封着されていればよく、一端部４ａおよび他端部４ｂが共にステム６に封着されていてもよい。そして、放電ランプ１，１２は、簡易に構成された安全化手段としてのダミー線４により、寿命末期時にリークが発生される。
【００４７】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００４８】
図３は、本発明の第３の実施形態を示す放電ランプの一方の端部における一部切り欠き縦断面図である。なお、図１と同一部分および同一部分に相当する部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００４９】
図３に示す放電ランプ１３は、図１に示す放電ランプ１において、フィラメント電極８がバルブ２の管軸と略平行となるように、一対のリード線７，７がフィラメント電極８の両端部を支持するとともに、フィラメント電極８の一方のレグ部９を延出させてステム６の表面に接触させるように構成したものである。そして、バルブ２の端部には、一対の接続ピン１４，１４を有する口金１５が装着されている。一対の接続ピン１４，１４は、それぞれ一対のリード線７，７に電気的に接続されている。
【００５０】
フィラメント電極８が寿命となり、断線すると、一方のレグ部９に放電が形成され、異常温度に上昇する。すると、この異常温度は、レグ部９を介して直接的にステム６の表面に伝熱される。これにより、ステム６は、異常温度であるレグ部９との接触部分とバルブ２の端部側との間の温度勾配が大きくなり、局部的に熱歪みを生じるようになる。この熱歪みにより、ステム６は、クラックが発生したり、破損するようになる。この結果、フィラメント電極８間の放電が停止し、口金１５の溶融などの不具合が防止される。
【００５１】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
【００５２】
図４は、本発明の第４の実施形態を示す照明装置の断面図である。なお、図１と同一部分には同一符合を付して説明は省略する。
【００５３】
図４に示す照明装置１６は、天井１７等に直付けされる照明器具であり、照明装置本体としての照明器具本体１８、環外径の異なる環形蛍光ランプ１９，２０、グローブ２１および点灯装置２２，２３などから構成されている。環形蛍光ランプ２２，２３は、図１に示す構造を成しており、同心円状にして照明器具本体１８のランプソケット２４，２５に配設されている。そして、環形蛍光ランプ１９は、管外径１６．５ｍｍ、環外径３７３ｍｍ、ランプ電力３４Ｗであり、環形蛍光ランプ２０は、管外径１６．５ｍｍ、環外径２９９ｍｍ、ランプ電力２７Ｗである。照明器具本体１８内には、点灯装置２２，２３が配設されてそれぞれ環形蛍光ランプ１９，２０に接続されている。点灯装置２２，２３は、環形蛍光ランプ１９，２０を高周波で点灯させる。照明器具本体１８は、天井１７に図示しないネジなどによって固定され、前面はグローブ２１によって覆われている。
【００５４】
環形蛍光ランプ１９，２０の透光性のバルブ２，２の管外径が１６．５ｍｍと細いので、照明器具１６は薄形化されている。そして、点灯装置２２，２３が給電されると、環形蛍光ランプ１９，２０は点灯する。そして、環形蛍光ランプ１９，２０は、一端部の内面側に所望の最冷部が形成され、バルブ２，２内は所望の水銀蒸気圧に保たれ、ランプの発光効率が良好となっている。すなわち、環形蛍光ランプ１９，２０のマウント３の封止端近傍の照明器具本体１８部位に通気孔等の冷却手段２６が設けられている。この冷却手段２６により、グローブ２１によって覆われた空間内であっても最冷部温度が最適化されている。なお、冷却手段２６としては、通気孔の他に、ヒートパイプや送風ファンなどであってもよい。
【００５５】
照明器具１６は、環形蛍光ランプ１９，２０の寿命末期時にダミー線４によりバルブ２がリークされるので、環形蛍光ランプ１９，２０のバルブ２や口金、照明器具本体１８やランプソケット２４，２５等が熱損傷したり溶融することを未然に防止することができ、高い商品性を提供することができる。
【００５６】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、放電ランプの寿命末期時に、ステムに封着されているダミー線に対して、異常高温度のフィラメント電極からリード線を介して伝熱し、ステムにクラックを発生させるので、バルブがリークして、フィラメント電極間の放電を停止させることができて、口金の溶融などの不具合を未然に防止することができる。
【００５７】
請求項２の発明によれば、ダミー線は、一端側がフィラメント電極およびステム間でリード線に接続されており、他端側がステムに封着されているので、フィラメント電極からリード線を介してダミー線の一端側および他端側に伝熱させることができ、他端側とステムの封着部にクラックを発生させることができる。
【００５８】
請求項３の発明によれば、ダミー線は、一端側がリード線に接続されてリード線と共にステムに封着されており、他端側がステムからバルブ内に突出しているので、ダミー線の一端側に、直ちに異常高温度のフィラメント電極から伝熱させることができ、一端側とステムの封着部との間にクラックを発生しやすくすることができる。
【００５９】
請求項４の発明によれば、ステムは、フィラメント電極のレグ部との接触部分からフィラメント電極の異常高温度が伝熱されるので、ステムに熱歪みを発生させてクラックを発生させることができ、フィラメント電極間の放電を停止させることができて、口金の溶融などの不具合を未然に防止することができる。
【００６０】
請求項５の発明によれば、放電ランプの寿命末期時に、バルブにリークが生じて放電が停止され、ランプソケットなどの溶融の不具合が防止され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】本発明の第１の実施形態を示す放電ランプの一方の端部における縦断面図。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す放電ランプの一方の端部における縦断面図。
【図３】本発明の第３の実施形態を示す放電ランプの一方の端部における一部切り欠き縦断面図。
【図４】本発明の第４の実施形態を示す照明装置の断面図。
【符号の説明】
１，１２…放電ランプとしての蛍光ランプ、２…バルブ、３…マウント、４…ダミー線、１６…照明装置としての照明器具、１８…照明装置本体としての照明器具本体、２２，２３…点灯装置
【図１】
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【図２】
2004127632.tif 000004
【図３】
2004127632.tif 000005
【図４】
2004127632.tif 000006