(57)【要約】【課題】外形寸法を抑制しつつランプ効率を向上できる、若しくは同一外形寸法で明るさを増やすことができる蛍光ランプを得ることにある。【解決手段】口金２０を有する基体４と、基体４に取付けられたグローブ５と、グローブ５に内包されて基体４に取付けられた発光管３と、発光管３と口金２０とを電気的に接続して発光管３を点灯させる点灯回路６とを具備する。発光管３は、曲管部１１及びこの曲管部１１の両端の繋ぎ管部１２ｄと一体に繋がった直管部１４とを有する管体１０を備える。曲管部１１のグローブ頂部側内面に対向する表側管壁１２の幅方向両側部位１２ａ，１２ｂは、表側管壁１２がグローブ頂部に向うに従い先細となるように、且つ、幅方向に互いに対称に傾斜している。これにより、発光管３のグローブ５への入り込み深さを深くして、放電路長を長くしている。【選択図】　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
口金を有する基体と、
この基体に取付けられたグローブと、
曲管部及びこの曲管部の両端と一体に繋がった直管部とを有し、前記曲管部のグローブ頂部側内面に対向する表側管壁の幅方向両側部位を、夫々前記表側管壁が前記グローブ頂部に向うに従い先細となるように、且つ、前記幅方向に互いに対称に傾斜させた管体を備えて、前記基体に取付けられるとともに前記グローブに内包された発光管と、
前記基体に取付けられ、前記発光管と前記口金とを電気的に接続して前記発光管を点灯させる点灯回路と、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】
前記曲管部の表側管壁の頂部が、前記グローブの中心軸線と直交する平坦面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項３】
前記表側管壁の頂部と、前記曲管部の裏側管壁との内面間距離が、前記直管部の内径の７０％以下に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項４】
請求項１〜３の内のいずれか１項に記載の蛍光ランプと、この蛍光ランプの口金が着脱自在に接続されるソケットを有する照明器具本体と、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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電球形蛍光ランプ及びこの電球形蛍光ランプを備えた照明器具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発光管、基体、グローブ、及び点灯回路等を備えて、白熱電球等の一般照明用電球と置換して使用することができる電球形蛍光ランプが知られている。
【０００３】
発光管は、湾曲管部とこの湾曲管部に連続する互いに平行な一対の直管部とを備えてＵ字状に形成された複数の管体を備えている。この発光管は、一般照明用電球のガラス球と略同形状の滑らかな曲面状に形成されたグローブに内包されている。基体は、一端側に白熱電球等の一般照明用電球に用いられる口金と同一形状の口金を有しており、他端側に発光管及びグローブを取付けてこれらを支持する。基体の内部には点灯回路が収容されており、この点灯回路により発光管と口金とを電気的に接続して発光管を点灯させる。
【０００４】
このような電球形蛍光ランプでは、グローブの内面に発光管の湾曲管部が近づきすぎると、グローブに発光管の影が映り込んで輝度むらが生じたり、移送中にグローブと発光管が接触したりするおそれがある。そのため、グローブと発光管との間には１ｍｍ以上の間隙を設ける必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電球形蛍光ランプは、一般照明用電球と比べてやや大きな外形寸法となっているため、できるだけ小型化することが望まれている。一方で、蛍光ランプは、発光管の放電路長を長くすることによるランプ効率の向上または光束の向上が求められている。しかし、従来の蛍光ランプに備えられる発光管では、グローブを大きくすることなく放電路長を長くすることが困難である。
【０００６】
すなわち、湾曲管部とこの湾曲管部に連続する互いに平行な一対の直管部とを備えてＵ字状に形成した複数の管体を並設接続して形成された発光管をグローブに内包する場合、各管体はグローブの中心軸線上からずれて配置されるため、その湾曲管部のグローブ側壁部がグローブの屈曲状内面に最も接近する。そして、その接近を既述のように１ｍｍ以上に設定することによって、発光管のグローブへの入り込み深さが決められるので、その深さにより放電路長の長さの上限が決まる。したがって、従来の電球形蛍光ランプに備えられる発光管の放電路長を長くするためには、グローブを大きくしなくてはならず、これに伴い蛍光ランプの外形寸法が大きくなる。また、この逆に、グローブの大きさを小さくすることを優先する場合には、放電路長が短くなってランプ効率が低下してしまう。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、外形寸法を抑制しつつランプ効率を向上できる、若しくはほぼ同一外形寸法で明るさを増やすことができる電球形蛍光ランプ、及び、この蛍光ランプを備えた照明器具を得ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の蛍光ランプは、口金を有する基体と、この基体に取付けられたグローブと、曲管部及びこの曲管部の両端と一体に繋がった直管部とを有し、前記曲管部のグローブ頂部側内面に対向する表側管壁の幅方向両側部位を、夫々前記表側管壁が前記グローブ頂部に向うに従い先細となるように、且つ、前記幅方向に互いに対称に傾斜させた管体を備えて、前記基体に取付けられるとともに前記グローブに内包された発光管と、前記基体に取付けられ、前記発光管と前記口金とを電気的に接続して前記発光管を点灯させる点灯回路と、を具備していることを特徴とする。
【０００９】
本発明及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及び技術的意味は以下の通りである。
【００１０】
曲管部は直管部を連通させる部分であり、この曲管部の表側管壁の両側部位は、表側管壁がグローブ頂部に向うに従い先細となるように、互いに逆方向、且つ、幅方向に互いに対称に傾斜していればよく、例えば、斜状、湾曲形状、または、複数の平面或いは湾曲面を連ねて形成される屈曲形状等とすることができる。
【００１１】
また、表側管壁の両端部のグローブ頂部側の内面と対向する面は一対の直管部と夫々一体に繋がる形状であればよく、例えば、傾斜面、湾曲面等とすることができる。また、表側管壁の両端を湾曲面とした場合、その曲率半径は直管部の外径よりも大きいのが好ましい。
【００１２】
請求項１の発明の蛍光ランプによれば、表側管壁がグローブ頂部に向けて先細となるように、表側管壁の幅方向両側部位を互いに逆方向、且つ、幅方向に互いに対称に傾斜させた発光管を備えているため、グローブに接近する表側管壁のグローブ側の部位とグローブの内面との間隙を大きくすることができ、その分だけ発光管の配置位置をグローブ側に近づけることができる。したがって、グローブを大きくして外形寸法を大型化することを抑制しつつ、発光管の放電路長を長くできる。或いは、グローブの外形寸法を従来と同じとした場合でも、発光管をそのグローブ頂部側に近づけることによって、発光管の全長が大きくなり、放電路長を長くできる。
【００１３】
請求項２に係る発明の蛍光ランプは、前記曲管部の表側管壁の頂部が、前記グローブの中心軸線と直交する平坦面に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明の蛍光ランプによれば、表側管壁の頂部をグローブの中心軸線と直交する平坦面としているため、請求項１に係る発明の蛍光ランプにおいて、グローブに接近する表側管壁の頂部とグローブの内面との間隙を大きくとることができ、この広がった分だけ、前記頂部をグローブ内面に近づけて、放電路長を長くできる。
【００１５】
請求項３に係る発明の蛍光ランプは、前記表側管壁の頂部と、前記曲管部の裏側管壁との内面間距離が、前記直管部の内径の７０％以下に設定されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項３の発明の蛍光ランプによれば、請求項１に係る発明の蛍光ランプと比べて、発光管の配置位置をさらにグローブ側に近づけることができる。
【００１７】
請求項４に係る発明の照明器具は、請求項１〜３の内のいずれか１項に記載の蛍光ランプと、この蛍光ランプの口金が着脱自在に接続されるソケットを有する照明器具本体と、を具備していることを特徴とする。
【００１８】
照明器具本体は、既設の照明器具の照明器具本体であってもよい。また、照明器具は、ダウンライト等の埋込器具や直付器具等の器具本体と、請求項１〜３の内のいずれか１項に記載の蛍光ランプとを具備するものであればよい。
【００１９】
請求項４の発明の照明器具によれば、請求項１〜３の内のいずれか１項に記載の蛍光ランプを具備しているため、効率が良好な照明器具、若しくは、明るい照明器具が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図７を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【００２１】
電球形の蛍光ランプ２は、図１及び図２に示すように、発光管３、口金２０を有する基体４、発光管３を内包するグローブ５、基体４に収容された点灯回路６等を具備している。基体４とグローブ５とからなる外囲器７は、例えば、定格電力が６０Ｗの白熱電球等の一般照明用電球の規格寸法に近似する外形に形成されている。なお、一般照明用電球とは、ＪＩＳ　Ｃ　７５０１に定義されるものである。
【００２２】
基体４は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の耐熱性合成樹脂等により形成されている。基体４は、その一端側が他端側に向かって拡開する略円筒状をなしている。一端側には２６型等の口金２０が被せられており、この口金２０は接着剤またはかしめ等により基体４に固定されている。
【００２３】
グローブ５は、透明或いは光拡散性を有する乳白色等であって透光性を有している。このグローブ５は、ガラス或いは合成樹脂等により、一般照明電球のガラス球と略同形状の滑らかな曲面状に形成されている。グローブ５の開口部の縁部には、基体４の他端側に嵌合する嵌合縁部５ａ（図２参照）が形成されている。このグローブ５は、蛍光ランプ２を内包して基体４の他端側に取付けられている。
【００２４】
点灯回路６は、基体４に収容されて蛍光ランプ２の中心軸線ａと略垂直に配置された略円板状の回路基板６ｃと、この回路基板６ｃの両面に実装された複数の電気部品６ａ，６ｂとを備えて、高周波点灯を行なうインバータ回路（高周波点灯回路６）を構成している。この点灯回路６は、口金２０及び蛍光ランプ２と電気的に接続され、口金２０を介して給電されることにより動作して高周波電力を出力し、この出力を蛍光ランプ２に印加して点灯させる。
【００２５】
発光管３は、外形が略同形状の管体１０を複数個（この実施形態では３個）備えている。これら管体１０は夫々、曲管部１１及び互いに略平行な一対の直管部１４を有して略Ｕ字状に形成されている。これら管体１０の内面には夫々蛍光体がコーティングされており、両側に配置される管体１０には図示しない一対の電極が封装されている。発光管３は、これらの管体１０を連結管１６で順次連通して形成され、各管体１０にわたる１本の放電路を有している（図１及び図３参照）。各管体１０は、蛍光ランプ２の中心軸線ａからずれてこの軸線ａを中心とする円周上に等間隔に配置されている。発光管３の内部にはアルゴンガス等の希ガス及び水銀等が封入されている。
【００２６】
グローブ５の頂部Ｐに接近して対向する曲管部１１の裏側管壁１３、つまり、図５において、曲管部１１の中心を通る水平線ａより下側の管壁の断面形状は略半円状の曲面に形成されている。曲管部１１のグローブ５の頂部Ｐと対向する表側管壁１２、つまり、図５において、曲管部１１の中心を通る水平線ａよりも上側の幅方向両側部位１２ａ，１２ｂは、表側管壁１２がグローブ５の頂部に向うに従い先細となるように、互いに逆方向に傾斜している。また、中心軸線ａ側の部位１２ａと、これと反対のグローブ内面に接近する部位１２ｂとは、曲管部１１の表側管壁１２の中心Ｏ（図１及び図４参照）を通る法線ｈに対して互いに回転対称となるように形成されている。曲管部１１の両側部位１２ａ，１２ｂの間の部位である頂部１２ｃは、中心軸線ａと直交する平坦面に形成されている。管体１０は、曲管部１１の頂部１２ｃと裏側管壁１３との内面間距離ｌを直管部１４の内径ＲＡの７０％以下に設定するのが好ましい。
【００２７】
曲管部１１の放電路が伸びる方向に位置されて、一対の直管部１４に個別に連結する繋ぎ管部１２ｄは曲げられている。この繋ぎ管部１２ｄの曲率半径ｒは、放電路長を長くするために、図６に示すように、直管部１４の外径ＲＢよりも大きく設定するのが好ましい。
【００２８】
この蛍光ランプ２では、直管部１４の内径ＲＡを例えば９．４ｍｍ、外径ＲＢを例えば１１．０ｍｍとしており、曲管部１１の頂部１２ｃと裏側管壁１３との内面間距離ｌを、直管部１４の内径ＲＡの７０％以下、例えば略６３％である６．０ｍｍ、繋ぎ管部１２ｄの曲率半径ｒを例えば１２．０ｍｍとしている。グローブ５の内面と発光管３の部位１２ｂとの間Ｇには１ｍｍ以上、好ましくは２ｍｍ程度の間隙を設けている。
【００２９】
発光管３は、以下のようにして形成する。まず、外径が１１．０ｍｍ程度、肉厚が０．８ｍｍ程度のガラス製の円筒管を中間部で湾曲させてＵ字状に形成し、この円筒管の内面にアルミナ等の保護膜を薄くコーティングした後、蛍光体をコーティングして管体１０を形成する。なお、円筒管の湾曲管部は加熱により軟化させた後、所望の形状に加工された型に湾曲管部を取付け、円筒管の内圧を上げて湾曲管部を膨張させることにより所望の形状とすることが可能である。
【００３０】
このように形成した管体１０をクリーニングして端部の蛍光体を除去する。管体１０の直管部１４を加熱により軟化させて連結位置に開口を形成する。両側に配置される２つの管体１０に電極としてのフィラメントコイルを有する電極ユニット及び細管１５を有する細管ユニットをマウントするとともに、中間に配置される１つの管体１０に細管ユニットをマウントし、夫々ピンチシール方式で封止する。なお、細管１５は、管外径が３．８ｍｍ程度、肉厚が０．５ｍｍ程度のガラス製の円筒管からなる。
【００３１】
連通管１６により各管体１０の開口同士を順次繋ぎ合わせることで、各管体１０の内部空間を互いに連通させて１本の放電路を形成する。各管体１０の細管１５にビスマス（Ｂｉ）系のアマルガムを封入する。両側に配置される管体１０の細管１５を封止し、中間に配置される管体１０の細管１５から排気を行なってアルゴンガス等と置換する。中間に配置される蛍光体の細管１５を封止して発光管３が形成される。
【００３２】
また、基体４には仕切り板２１が固定されており、点灯回路６及び蛍光ランプ２はこの仕切り板２１に取付けられている。また、仕切り板２１は円板状をなす基板部２２を備えており、この基板部２２には取付け孔２２ａが形成されている。この基板部２２の取付け孔２２ａに各管体１０の端部を挿入し、これら各管体１０の端部を基板部２２に接着剤で接着する等して、発光管３を仕切り板２１に固定している。
【００３３】
基板部２２の外周囲からは、口金２０側に向かいさらに外側に向かう嵌合段部２２ｂが形成されている。そして、嵌合段部２２ｂを基体４の内側に嵌合させるとともに、嵌合段部２２ｂと基体４との間にグローブ５の嵌合縁部５ａを嵌合させた状態で嵌合段部２２ｂと基体４との間に接着剤を充填し、基体４、グローブ５、及び仕切り板２１を互いに固定している。また、嵌合段部２２ｂの口金２０側には、円筒状をなす取付け片部（図示せず）が突設され、この取付け片部に嵌合させる、或いは接着する等して、点灯回路６の回路基板６ｃが取付けられている。
【００３４】
この蛍光ランプ２では、管体１０の高さ（曲管部１１の表側管壁１２の中心Ｏから封止部までの距離）を従来の蛍光ランプと比べて２ｍｍ低くすることができる。これにより、従来の蛍光ランプと同じく管体１０の高さを６０ｍｍとして比較すると、発光管３の配置位置をグローブ５側に２ｍｍ近づけて、直管部１４の長さを２ｍｍ長くすることができる。したがって、この蛍光ランプ２は、従来の蛍光ランプと比べて全体として放電路長を２０ｍｍ長くすることができる。
【００３５】
また、この蛍光ランプ２（放電路長が略３８０ｍｍ）では、消費電力が６０Ｗの場合、全光束は略８００Ｌｍである。一方、従来の蛍光ランプ（放電路長が略３６０ｍｍ）では、消費電力が６０Ｗの場合、全光束は略７５０Ｌｍである。すなわち、消費電力が６０Ｗと等しく、且つ、同じ大きさの外形寸法である場合、この蛍光ランプ２は、従来の蛍光ランプと比べて全光束を略７％多くすることができる。
【００３６】
上述のように、この蛍光ランプ２は、表側管壁１２がグローブ５の頂部に向うに従い先細となるように、表側管壁１２の幅方向両側部位１２ａ，１２ｂを互いに逆方向、且つ、幅方向に互いに対称に傾斜させた発光管を備えているため、グローブ５に最も接近する曲管部１１の部位１２ｂとグローブ５の内面との間隙が広がる。この広がり分に応じて、発光管３の配置位置をグローブ５側に近づけて、発光管３のグローブ５への入り込み深さを深くできる。したがって、外形寸法の大型化を抑制しつつ、放電路長を長くすることができる。
【００３７】
これにより、この蛍光ランプ２によれば、電力の利用効率を高くすることができるため、同じ消費電力で使用する場合、同じ大きさの外形寸法を有する従来の蛍光ランプと比べて全光束が多く明るい。また、この蛍光ランプ２によれば、ランプ効率（ｌｍ／Ｗ）を高くすることができるため、同じ全光束とする場合、同じ大きさの外形寸法を有する従来の蛍光ランプと比べて消費電力を抑制できる。
【００３８】
さらに、この蛍光ランプ２では、グローブ５に最も接近する曲管部１１の部位１２ｂとグローブ５の内面との間隙を広げることができるため、発光管３のグローブ５への入り込み深さを深くすることができる。したがって、同じ放電路長とする場合、従来の蛍光ランプと比べてグローブ５を小型化することができる。
【００３９】
この蛍光ランプ２に備えられる発光管３は、部位１２ａと部位１２ｂとが、曲管部１１の表側管壁１２の中心Ｏを通る法線ｈに対して互いに回転対称となるように形成されているため、方向性が無い。そのため、互いに鏡像関係となる管体１０を夫々形成する必要が無く、製造コストが抑えられる。しかも、管体１０同士を繋ぎ合わせる工程において管体１０の方向性を配慮する必要が無く、作業効率が良い。
【００４０】
加えて、この蛍光ランプ２は、曲管部１１の表側管壁１２の頂部１２ｃが、グローブ５の中心軸線ａと直交する平坦面に形成されているため、発光管３の配置位置をグローブ５側に接近させて放電路長を長くしても、表側管壁１２の頂部１２ｃとグローブ５の内面との間隙を保つことができる。したがって、グローブ５に発光管３の影が映り込んで生じる輝度むらを抑制することができる。
【００４１】
この場合、曲管部１１の表側管壁１２の頂部１２ｃと裏側管壁１３との内面間距離ｌは、直管部１４の内径の７０％以下に設定するのが好ましい。このようにすることにより、表側管壁１２の両側部位１２ａ，１２ｂをグローブ５頂部に向うに従い先細となるように、且つ、幅方向に互いに対称に傾斜させた管体を備える発光管３と比べて、発光管３の配置位置をさらにグローブ５側に近づけることができる。
【００４２】
さらに、この蛍光ランプ２では、発光管３の繋ぎ管部１２ｄの曲率半径ｒを直管部１４の外径ＲＢよりも大きく設定しているため、放電路長をさらに長くすることができる。
【００４３】
この蛍光ランプ２は、例えば、図６に例示する照明器具１に用いることができる。
この照明器具１は、天井Ｃに埋め込まれたダウンライトであり、照明器具１に取付けられたソケット９に蛍光ランプ２が取付けられている。照明器具１本体は新設のものであっても既設のものであっても、蛍光ランプ２の口金２０が着脱自在に接続されるソケット９を有するものであれば蛍光ランプ２を装着して収容できる。また、照明器具１は、ダウンライトの他にも直付器具等の種々の器具本体を用いることができる。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、外形寸法を抑制しつつランプ効率を向上できる、若しくは同一外形寸法で光出力を向上することができる。
【００４５】
請求項２に係る発明によれば、グローブに近づく曲管部の頂部を平坦面としているため、グローブへの入り込み深さを深くして放電路長を長くできる。
【００４６】
請求項３に係る発明によれば、請求項１に係る発明の蛍光ランプと比べて、発光管の配置位置をさらにグローブ側に近づけることができる。
【００４７】
請求項４に係る発明の蛍光ランプによれば、請求項１〜３の内のいずれか１項に記載のソケットを備えるので、効率が良好な照明器具、若しくは、明るい照明器具が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る蛍光ランプをグローブを透視して示す側面図。
【図２】図１中Ｘ−Ｘ線に沿って示す断面図。
【図３】図１の蛍光ランプをグローブを外して示す正面図。
【図４】図１の蛍光ランプが備える発光管の曲管部付近を示す斜視図。
【図５】図１の蛍光ランプが備える発光管の曲管部付近を示す断面図。
【図６】図１の蛍光ランプが備える発光管の曲管部付近を示す側面図。
【図７】図１の蛍光ランプを備えた本発明の一実施形態に係る照明器具を示す断面図。
【符号の説明】
１…照明器具、　２…蛍光ランプ、　３…発光管、　４…基体、　５…グローブ、　６…点灯回路、　８…器具本体、９…ソケット、　１０…管体、　１１…曲管部　１２…表側管壁、１２ａ，１２ｂ…表側管壁の幅方向両側の部位、　１２ｃ…頂部、　１３…裏側管壁、　１４…直管部、　２０…口金、　ＲＡ…直管部の内径、　ＲＢ…直管部の外径、　ｌ…表側管壁１２の頂部と裏側管壁１３との内面間距離、　ａ…中心軸線
【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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【図６】
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【図７】
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