(57)【要約】【課題】電極近傍の発光管内壁の黒化を起こしにくい蛍光ランプ装置を提供することである。【解決手段】管径が細い発光管に対し、非口金側の支持部境界側に配置されたフィラメント電極近傍にエンドグローが実質発生しないように高周波電力を印加して始動させるので、エンドグローの発生による電極近傍の発光管内壁の黒化が抑制でき、外観を損ねる問題を低減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管内径が１２ｍｍ以下で複数の直管バルブが並行配置され、各々の端部でバルブの内部空間が接続されて全体として一本の屈曲放電路が形成されるとともに放電路の両端にフィラメント電極が形成された発光管と；
一端にソケットに嵌合される口金が、他端に電極が配置されたバルブ端部が位置しており、支持部境界より非口金側にフィラメント電極が位置するよう発光管を支持している支持ケースと；
前記発光管を１８Ｗ以上で高周波点灯させるとともに、始動時、エンドグローが実質発生せずにアーク移転するように発光管に高周波電力を印加する回路装置と；
を有したことを特徴とする蛍光ランプ装置。
【請求項２】
回路装置は、始動時、発光管に高周波電力をフィラメント電極に予熱なしで印加することを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ装置。
【請求項３】
放電路の両端に位置するフィラメント電極は、無負荷時のコイル冷抵抗が０．７〜１．２Ωであるであることを特徴とする請求項１または２記載の蛍光ランプ装置。
【請求項４】
放電路の両端に位置するフィラメント電極はトリプルコイルであることを有したことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプ装置。
【請求項５】
回路装置は支持ケースに内蔵されていることを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載の蛍光ランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電路屈曲形の蛍光ランプ装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の直管バルブが並行配置され、各々の端部でバルブの内部空間が接続されて全体として一本の屈曲放電路が形成されるとともに、放電路の両端にフィラメント電極が形成された発光管を、一端にソケットに口金を装着した支持ケースに支持し、発光管を高周波点灯する回路装置を支持ケース内に内蔵した蛍光ランプ装置が知られている。この蛍光ランプ装置の管外径は１７．５ｍｍと１２．５ｍｍの２種類が知られており、ワット数としては、管外径が１７．５ｍｍの場合は２７Ｗ以下、管外径が１２．５ｍｍの場合は１７Ｗ以下である。
【０００３】
このような蛍光ランプ装置の発光管の管径をより細く、かつワット数を高くすると、電極近傍の発光管外壁表面温度がかなり高くなることが判った。特に発光管の寿命末期には高周波点灯回路が暴走することがあり、しかも高周波点灯であるために、フィラメントが断線しても、放電が継続され、この場合の電極近傍の発光管外壁表面温度は従来の摂氏約２００度からかなり上昇することがわかった。例えば、管外径が１２．５ｍｍで、ランプ電力が２３Ｗの場合、電極近傍の発光管外壁表面温度は摂氏４００度近くまで上昇し、このため、発光管支持ケースの発光管支持部が溶融してしまう問題が発生した。
【０００４】
また、温度ヒューズなどが設けられていて、このような点灯回路の暴走があった場合に動作を停止させることができても、動作停止までに時間がかかる場合があり、上記のようなケースの溶融が完全に解消されるとは限らなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように管径が細く、ランプ入力が大きくなった結果、始動時のフィラメント電極予熱により発生するエンドグローにより電極近傍の発光管内壁の黒化が強くなり、外観を極めて損ねるという問題が発生した。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、電極近傍の発光管内壁の黒化を起こしにくい蛍光ランプ装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の蛍光ランプ装置は、管内径が１２ｍｍ以下で複数の直管バルブが並行配置され、各々の端部でバルブの内部空間が接続されて全体として一本の屈曲放電路が形成されるとともに放電路の両端にフィラメント電極が形成された発光管と、一端にソケットに嵌合される口金が、他端に電極が配置されたバルブ端部が位置しており、支持部境界より非口金側にフィラメント電極が位置するよう発光管を支持している支持ケースと、前記発光管を１８Ｗ以上で高周波点灯させるとともに、始動時、エンドグローが実質発生せずにアーク移転するように発光管に高周波電力を印加する回路装置と、を具備していることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明の蛍光ランプ装置は、請求項１記載の回路装置は、始動時、発光管に高周波電力をフィラメント電極に予熱なしで印加することを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明の蛍光ランプ装置は、請求項１または２記載の放電路の両端に位置するフィラメント電極は、無負荷時のコイル冷抵抗が０．７〜１．２Ωであるであることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明の蛍光ランプ装置は、請求項１ないし３いずれか一記載の放電路の両端に位置するフィラメント電極はトリプルコイルであることを有したことを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明の蛍光ランプ装置は、請求項１ないし４いずれか一記載において回路装置は支持ケースに内蔵されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項１の発明の蛍光ランプ装置によれば、管径が細い発光管に対し、非口金側の支持部境界側に配置されたフィラメント電極近傍にエンドグローが実質発生しないように高周波電力を印加して始動させるので、エンドグローの発生による電極近傍の発光管内壁の黒化が抑制でき、外観を損ねる問題を低減できる。
【００１３】
請求項２の発明の蛍光ランプ装置によれば、請求項１記載の蛍光ランプ装置は始動時、フィラメント電極を予熱しないのでエンドグローの実質的な発生をより抑制することができるとともに、フィラメント予熱電力の消費を抑え、その分ランプ効率を高くすることができる。
【００１４】
請求項３の発明の蛍光ランプ装置によれば、請求項１または２記載の蛍光ランプ装置は、無負荷時のコイル冷抵抗が０．７〜１．２Ωであるフィラメント電極を使用しているので、電極近傍にエンドグローが実質発生しないように始動させることが可能となり、エンドグロー発生による電極近傍の発光管内壁の黒化が抑制でき、外観を損ねる問題を低減できる。
【００１５】
請求項４の発明の蛍光ランプ装置によれば、請求項１ないし３いずれか一記載のフィラメント電極がトリプルコイルであるので、フィラメント電極が断線しにくくなるとともに電子放射物質が飛散しにくくなり、ランプ寿命を長くすることでき、発光管の黒化をより低減することができる。
【００１６】
請求項５の発明の蛍光ランプ装置は、請求項１ないし４いずれか一記載の発明の蛍光ランプ装置において、特に回路装置を支持ケースに内蔵したものであるが、このような蛍光ランプ装置にとって、発光管支持ケースの発光管支持部が溶融しにくくし、または電極近傍の発光管内壁の黒化を起こしにくくすることの必要性が高く、従って得られる効果が大きい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明実施例の蛍光ランプ装置の正面図、図２は縦断面図、図３は平面図を示している。蛍光ランプ装置は発光管１とこれを支持し、点灯回路部品２を内蔵する支持ケース３、この支持ケース３の一端に設けられた口金４から構成されている。
【００１８】
発光管１は、４本の直管バルブ１ａが並行配置され、各々の端部は接続部１ｂ，１ｃにより接続され、バルブの内部空間が全体として一本の屈曲放電路が形成されるようにつながっている。放電路の両端にはフィラメント電極５が設けられている。フィラメント電極５を有する２つの端部１ｄと電極を有さない２つの端部１ｅとは並置されている。また、フィラメント電極５が形成されている端部側に近接した接続部１ｂは１箇所であるのに対し、フィラメント電極５が形成されていない、他端側の接続部１ｃは２箇所ある。接続部１ｃは１本の直管形バルブをＵ字状に曲成して得られている。発光管１内には、内部に数ミリグラムの水銀と数トールのアルゴンガスが封入されている。４本の直管バルブ１ａはいずれも管外径が１２．５ｍｍ、従って内径は１０．５ｍｍである。また、各直管バルブ１ａの長さは、１２１ｍｍ、放電路長は４４５ｍｍ、管端部１ｄからフィラメント電極５までの距離は２２ｍｍである。フィラメント電極５は、フレアステム（図示せず）に植設されていて、フレアステム頂部からフィラメント電極５までの距離は６ｍｍである。
【００１９】
発光管１は、その一端が支持ケース３に形成された嵌合孔６に挿入されて耐熱性のシリコン接着剤７で固定されている。嵌合孔は、フィラメント電極を有する２つの端部１ｄが挿入固定される第一の嵌合孔６ａと、フィラメント電極を有さない２つの端部１ｅが挿入固定される第二の嵌合孔６ｂとを有している。第一の嵌合孔６ａ、第二の嵌合孔６ｂは各々、近接した２本の直管バルブの端部が挿入されるため、図４に示されるように瓢箪形状をしている。すなわち、図４は支持ケース３の発光管１側に形成された平坦部３ａとこれに形成された第一の嵌合孔６ａ、第二の嵌合孔６ｂを示したものである。第一の嵌合孔６ａ、第二の嵌合孔６ｂとも、各々２本の直管バルブの端部が挿入固定できるように円形の孔が形成されるが、２つの孔が近接して、一つにつながって瓢箪形状になっている。第一の嵌合孔６ａの円形部分の直径が約１５ｍｍ、第二の嵌合孔６ｂの円形部分の直径が約１３ｍｍである。直管バルブの外径１２．５ｍｍに対して第一の嵌合孔６ａの隙間がかなり大きくなっている。この隙間により、フィラメント電極５による発熱の影響は、かなり低減できる。
【００２０】
また、発光管１が支持されている　支持ケース３の平坦部３ａからフィラメント電極５までの距離は１３．５ｍｍであり、従来よりも５ｍｍ長くなっている。これにより、フィラメント電極５による発熱の影響が、支持ケース３の平坦部３ａまで伝わりにくくなっている。
【００２１】
支持ケース３内の点灯回路部品２は、支持ケース３の回路基板７に装着されており、もっとも背の高い回路部品、本実施例の場合、円筒形アルミニウム電解コンデンサが口金４内に形成された空間内に、その一部が挿入されている。本実施例では、支持ケース３は発光管を支持する支持カバー３ａと口金４を装着した口金側ケース３ｂとで構成され、回路基板７は、支持カバー３ａに固定されている。
【００２２】
点灯回路は図５のとおり、インダクタンスＬ２、コンデンサＣ１０を直列接した共振回路を含む周知のシリーズインバータ９を高周波電源回路とし、始動回路として、コンデンサＣ１０を発光管１に並列に接続し、さらに、簡易始動方式のため、各フィラメント電極５の両端は、電源回路側に同電位で接続されている。このような回路の為、始動時でもフィラメント電極５に予熱電流が流れないで、発光管１は始動点灯する。発光管１への入力電力は２１Ｗで、回路損失を含めた、消費電力は２３Ｗである。
【００２３】
このような簡易始動方式が可能となった理由の一つに、フィラメント電極５の定数の工夫がある。すなわちフィラメント電極５は、トリプルコイルであり、その定数は以下のとおりである。ここで、本実施例の定数の値だけでなく、好ましい範囲、ならびに従来の予熱方式の場合のコイル定数も併記する。
【表１】
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【００２４】
以上の蛍光ランプ装置の始動点灯は、以下のとおりである。すなわち、電源投入により、シリーズインバータ９が共振動作し、コンデンサＣ１０の両側に発生する高電圧により、発光管１が放電開始する。このとき、フィラメント電極５は、予熱されないので、予熱始動方式の際に見られるエンドグローは殆ど発生しない。このため、エンドグローによるフィラメント両端間放電による電子放射物質の飛散が防止でき、その結果、電極近傍の発光管１の黒化が抑制できる。
【００２５】
このような黒化は、管内径が１２ｍｍ以下かつ発光管１への入力電力が１８Ｗ以上のとき顕著に発生するが、管内径が１２ｍｍを超えるときには、エンドグローにより飛散する電子放射物質が一箇所に集中せず、また、発光管１への入力電力が１８Ｗ未満のときには、エンドグローがそれほど強くないので、上記実施例のような非予熱式簡易始動方式は、管内径が１２ｍｍ以下かつ発光管１への入力電力が１８Ｗ以上のとき、極めて有効である。
【００２６】
とくに、このような非予熱式簡易始動方式が可能となったのは、フィラメント電極５の定数の工夫が一つの理由である。すなわち、予熱せずに高電圧が印加されても、電子放射物質が飛散しにくいトリプルコイルを使用し、また、予熱電流を流さないので、これまで予熱電流の関係で制限のあったメインワイヤの線径を従来より太くすることが可能となり、このため、断線しにくくなる。また、３次コイルのターン数を少なくしたので予熱なしでアーク転移しやすいという効果がある。
【００２７】
また、メインワイヤの線径を太くしたので、フィラメント電極５の腰が強くなり、このため振動等による電子放射物質の脱落が発生し難くなった。
【００２８】
上記のような効果は、上記表１に記載された好ましい範囲であれば得られる。ここで、サブワイヤ線径、一次コイルピッチ、二次コイルピッチ、三次コイルピッチは、比較的自由に設計できる。またクランプ幅は、発光管１のバルブ内径により、決まってくる。
【００２９】
また、上記蛍光ランプ装置は、点灯中、電極近傍のバルブ外壁表面温度が摂氏４００度にも達するが、フィラメント電極５と支持ケース３の平坦部３ａまでの距離が１０ｍｍ以上離れているので、温度低下は顕著であり、従来８．５ｍｍしか離れていなかったために２００度を超えていたのが、上記実施例のように１３．５ｍｍとすることで２００度未満とすることが可能となった。この温度は、従来の管外径１５．５ｍｍの場合の電極近傍のバルブ外壁表面温度に相当する温度である。
【００３０】
さらに、上記蛍光ランプ装置は、フィラメント電極５を有する直管バルブ１ａの端部１ｄを支持する第一の嵌合孔６ａは、第二の嵌合孔６ｂよりも大きく、支持ケース３の支持部と、バルブ外壁との距離をとって、その間に耐熱シリコン接着剤で固定しているので、バルブ外壁の熱は耐熱シリコン接着剤により十分熱放散されて支持ケース３の支持部に悪影響を及ぼす虞、すなわち具体的には支持ケース３が溶融するおそれは極めて小さくなる。第一の嵌合孔６ａが、第二の嵌合孔６ｂと同様、ぎりぎりの大きさである場合には、バルブ外壁の熱が十分に放散されない場合があり、また、バルブ外壁が支持ケース３に直接接触してしまうが、上記構成により、支持ケース３が溶融するおそれは極めて小さくなる。なお、上記実施例では、温度ヒューズＴＦが設けられているが、これは、非予熱式始動方式であるために必要となっているが、予熱始動方式の場合には不要である。予熱始動方式の場合、フィラメント電極５が断線すれば、予熱電流が流れずに放電が停止できるからであり、逆に非予熱式始動方式の場合には、もともと予熱せずに放電が可能であるから、温度ヒューズＴＦなどで、回路停止する必要がある。
【００３１】
接続部はＵ字状に形成して得られたものだけでなく、２本の直管形バルブをつないだＨ字状の接続部であっても良い。発光管は直管バルブを４本接続したものに限らず、６本つないだものなど他の形状であっても良い。さらに、上記第一の嵌合孔６ａ、第二の嵌合孔６ｂは、ともに瓢箪形であるが、直管バルブ１ａの間隔が広い場合には、各直管バルブ１ａに各々嵌合孔を独立に設けても良い。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１の発明の蛍光ランプ装置によれば、管径が細い発光管に対し、非口金側の支持部境界側に配置されたフィラメント電極近傍にエンドグローが実質発生しないように高周波電力を印加して始動させるので、エンドグローの発生による電極近傍の発光管内壁の黒化が抑制でき、外観を損ねる問題を低減できる。
【００３３】
請求項２の発明の蛍光ランプ装置によれば、請求項１記載の蛍光ランプ装置の始動時、フィラメント電極を予熱しないのでエンドグローの実質的な発生をより抑制することができるとともに、フィラメント予熱電力の消費を抑え、その分ランプ効率を高くすることができる。
【００３４】
請求項３の発明の蛍光ランプ装置によれば、請求項１または２記載の蛍光ランプ装置は無負荷時のコイル冷抵抗が０．７〜１．２Ωであるフィラメント電極を使用しているので、電極近傍にエンドグローが実質発生しないように始動させることが可能となり、エンドグロー発生による電極近傍の発光管内壁の黒化が抑制でき、外観を損ねる問題を低減できる。
【００３５】
請求項４の発明の蛍光ランプ装置によれば、請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプ装置のフィラメント電極がトリプルコイルであるので、フィラメント電極が断線しにくくなるとともに電子放射物質が飛散しにくくなり、ランプ寿命を長くすることでき、発光管の黒化をより低減することができる。
【００３６】
請求項５の発明の蛍光ランプ装置は、請求項１ないし４いずれか一記載の発明の蛍光ランプ装置において、特に回路装置を支持ケースに内蔵したものであるが、このような蛍光ランプ装置にとって、発光管支持ケースの発光管支持部が溶融しにくくし、または電極近傍の発光管内壁の黒化を起こしにくくすることの必要性が高く、従って得られる効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の蛍光ランプ装置の正面図である。
【図２】本発明実施例の蛍光ランプ装置の縦断面図である。
【図３】本発明実施例の蛍光ランプ装置の平面図である。
【図４】本発明実施例の蛍光ランプ装置の第一の嵌合孔、第二の嵌合孔の配置図である。
【図５】本発明実施例の蛍光ランプ装置の点灯回路図である。
【符号の説明】
１・・・発光管、　１ａ・・・直管バルブ、　１ｂ，１ｃ・・・接続部、１ｄ，１ｅ・・・端部、　２・・・点灯回路部品、　３・・・支持ケース、４・・・口金、　５・・・フィラメント電極、９・・・シリーズインバータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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