(57)【要約】【課題】片口金形蛍光ランプ１０を、アマルガム温度の低下を生じるような、通風状態に設置した場合に、アルガマム温度の過冷却による急激な光束の低下を防止する。【解決手段】アマルガム３１０と、アマルガム３１０を配置するアマルガム配置部３２０を有する発光管３００とを備える片口金形蛍光ランプ１０であって、アマルガム配置部３２０の少なくとも一部分を覆う発泡シリコーンを保温材として使用し、アマルガムの過冷却を防止する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アマルガムと、
上記アマルガムを配置するアマルガム配置部を有する発光管と、
上記アマルガム配置部の少なくとも一部を覆う遮風材と保温材との少なくともいずれか一方とを備えることを特徴とする片口金形蛍光ランプ。
【請求項２】
上記片口金形蛍光ランプは、さらに、上記発光管を固定する口金カバー部を備え、
上記口金カバー部と上記発光管との接合部分に遮風材と保温材との少なくともいずれか一方を充填し、口金内部と外部に風の流通を抑制することを特徴とする請求項１記載の片口金形蛍光ランプ。
【請求項３】
上記遮風材と保温材との少なくともいずれか一方は、多孔質のシリコーン系樹脂であることを特徴とする請求項１または２記載の片口金形蛍光ランプ。
【請求項４】
上記片口金形蛍光ランプは、点灯中に、アマルガム温度が低下する環境に配置されることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の片口金形蛍光ランプ。
【請求項５】
上記片口金形蛍光ランプは、点灯中に最大３０分間通風し、少なくとも１分間通風停止の条件を繰り返す環境に配置され、かつ、通風時の風速が１．０ｍ／ｓｅｃ以上５．０ｍ／ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１から４いずれかに記載の片口金形蛍光ランプ。
【請求項６】
アマルガムを配置したアマルガム配置部の少なくとも一部分を覆う多孔質のシリコーン系樹脂を備えたことを特徴とする、片口金形蛍光ランプ内のアマルガム過冷却防止材。
【請求項７】
片口金形蛍光ランプのアマルガム配置部に配置されたアマルガムの過冷却を防止するための、少なくともアマルガム配置部の一部分への遮風材の使用。
【請求項８】
アマルガムを配置したアマルガム配置部の少なくとも一部分を遮風材と保温材との少なくともいずれか一方で覆うことを特徴とする、片口金形蛍光ランプのアマルガムの過冷却を防止する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、片口金形蛍光ランプ（熱陰極型低圧水銀蒸気放電ランプ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルガマムを用いた蛍光ランプである電球型蛍光ランプは、口金内部に電子回路を配置している。このため、アルガマムを配置したアマルガム配置部は、電子回路からの発熱により、過冷却を起しにくく、蛍光ランプの設置場所の環境によりアルガマム温度が急激に低下することによって、急激な光束の低下は発生しなかった。
【０００３】
一方、片口金形蛍光ランプでは、一般にアマルガムが用いられず過冷却現象が発生しない。しかし、アマルガムを用いたものにおいては、アルガマムは口金内部のチップ管内に収容され、口金内部に電子回路を配置していない。また、発光管と口金ケース間に隙間があるため、アマルガム容部に風が入り、あるいは、暖気が逃げる。このため、ランプ点灯中に、冷気や風などにより、チップ管が急激に冷却されると、アルガマム温度が過冷却減少を起すことで急激な水銀蒸気圧低下を起こす。これにより、ランプの明るさは急激に暗くなる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２９８６１１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、急激にランプの明るさが暗くなった場合、ランプを利用している人は、照度低下を感じ、作業がとどこるなどの不具合が発生する。
【０００６】
そこで、この発明は、アルガマム温度の過冷却による急激な光束の低下を防止することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る片口金形蛍光ランプは、アマルガムと、
上記アマルガムを配置するアマルガム配置部を有する発光管と、
上記アマルガム配置部の少なくとも一部を覆う遮風材と保温材との少なくともいずれか一方とを備えることを特徴とする。
【０００８】
上記片口金形蛍光ランプは、さらに、上記発光管を固定する口金カバー部を備え、
上記口金カバー部と上記発光管との接合部分の隙間及びまたはアマルガム部分に遮風材と保温材との少なくともいずれか一方を充填し、口金内部と外部に風の流通を抑制することを特徴とする。
【０００９】
上記遮風材と保温材との少なくともいずれか一方は、多孔質のシリコーン系樹脂であることを特徴とする。
【００１０】
上記片口金形蛍光ランプは、点灯中に、アマルガム温度が低下する環境に配置されることを特徴とする。
【００１１】
上記片口金形蛍光ランプは、点灯中に最大３０分間通風し、少なくとも１分間通風停止の条件を繰り返す環境に配置され、かつ、通風時の風速が１．０ｍ／ｓｅｃ以上５．０ｍ／ｓｅｃ以下であることを特徴とする。
【００１２】
この発明に係る片口金形蛍光ランプ内のアマルガム過冷却防止材は、アマルガムを配置したアマルガム配置部の少なくとも一部分を覆う多孔質のシリコーン系樹脂を備えたことを特徴とする。
【００１３】
この発明に係る遮風材と保温材との少なくともいずれか一方の使用は、片口金形蛍光ランプのアマルガム配置部に配置されたアマルガムの過冷却を防止するための、少なくともアマルガム配置部の一部分への遮風材の使用することを特徴とする。
【００１４】
この発明に係る片口金形蛍光ランプのアマルガムの過冷却を防止する方法は、アマルガムを配置したアマルガム配置部の少なくとも一部分を遮風材と保温材との少なくともいずれか一方で覆うことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の片口金形蛍光ランプ１０の一例を表した図である。
口金ユニット１００は、蛍光ランプをソケットへ接続させる部分である。
口金ユニット１００は、蛍光ランプをソケットへ接続する口金１１０と、口金ケース２００と嵌合するケース嵌合部分１２０とから構成される。口金１１０は、ＪＩＳ規格によって規定されている部分である。
口金ケース２００は、口金ユニット１００と発光管３００とを接続する。
発光管３００は、電圧をかけられることによって、蛍光する部分である。また、発光管３００は、アマルガム３１０を封入し、封入するアマルガム３１０を配置するアマルガム配置部３２０を有する。アマルガム３１０は、水銀アマルガムを一例とする。
【００１６】
ピン４００は、ソケットの電極に挿入され、電気的に接続する部分である。
発泡シリコーン（多孔質のシリコーン系樹脂）５００は、遮風材、保温材の一例である。遮風材、保温材の一例としては、シリコーンがある。遮風材、保温材は、アマルガム配置部３２０を保温する効果が生じる材料であって、加工がしやすい材料（アマルガム配置部３２０及びその周辺に塗布しやすい材料）であれば、シリコーンに限られない。この実施の形態では、シリコーンとして、加工がし易く、遮風材、保温性に優れる発泡シリコーンを用いた。発泡シリコーン５００は、発光管３００などを覆う覆いの一例である。上記覆いは、遮風の機能を持つ遮風材、保温の機能を持つ保温材のいずれか一方であってもよいし、両方の機能を持つ遮風保温材であってもよい。
接着剤６００は、発光管３００を口金ケース２００へ接着する。
【００１７】
図２は、温度と水銀蒸気圧との関係を液状水銀とアマルガムの場合について示した図である。
縦軸のＰ１で示した点は、蛍光ランプの照度が最適な水銀蒸気圧の点である。
Ｔ１、Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は、所定の温度の点を示す符号である。温度は、液状水銀の場合は、発光管の温度であり、アマルガムの場合は、アマルガム温度である。また、アマルガムでは、温度が上昇するに従って、水銀蒸気圧は、実線で示した変化をする。
なお、図２では、水銀蒸気圧と温度との関係について説明することが目的であるため、Ｐ１、及びＴ１〜Ｔ４については具体的な数値を示していない。ただし、温度に関しては、Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４の関係にある。
図３は、液状水銀を用いた蛍光ランプにおける温度と照度との関係の一例を示した図である。図３では、温度がＴ１の場合に、蛍光ランプの照度が１００％となることを示している。また、図２と図３では、説明を容易にするため、Ｔ１は、同じ値として示している。
【００１８】
照度は、水銀蒸気圧に依存して変化する。従って、アマルガムを用いた蛍光ランプにおいても、水銀蒸気圧の値が同じ場合、図３に示した液状水銀と同じ照度が得られることになる。温度がＴ１の場合は、図２より、水銀蒸気圧がＰ１の場合に対応する。すなわち、１００％の照度が得られる水銀蒸気圧は、Ｐ１ということになり、この値は液状水銀とアマルガムとでは同じ値であるといえる。
図２，図３より、液状水銀では、水銀蒸気圧がＰ１となる点は、温度がＴ１の場合となり、１００％の照度が得られる。
一方、アマルガムにおいては、水銀蒸気圧がＰ１となる点は、温度がＴ４の場合となる。
また、図３に示すように、液状水銀の場合は、温度上昇に伴って、水銀蒸気圧が上昇することより、温度がＴ１の場合、すなわち、水銀蒸気圧がＰ１の値までは、照度が上昇し、温度がＴ１を超えた場合、すわなち、水銀蒸気圧がＰ１を超えた場合には、照度がゆるやかに減少する。アマルガムを用いた蛍光ランプは、発光中に発光管がＴ１より高温となるランプに適する。
【００１９】
しかしながら、アマルガムを用いた蛍光ランプにおいて、一度、発光に適切な温度Ｔ４になった後、アマルガム温度が下がる場合（過冷却が発生する場合を含む）、図２に示すＴ３の温度からＴ２の温度への低下は、一点破線で示した変化をすることが判明した。また、Ｔ２より温度が低くなる場合は、再び、温度が上昇する変化と同じように水銀蒸気圧が変化する。Ｔ３からＴ２へ温度が低下する場合は、水銀蒸気圧が著しく減少する。従って、点灯中に温度がＴ３からＴ２へ低下する場合において、温度の低下に伴い水銀蒸気圧が著しく減少するため、照度が著しく低下する現象が発生する。このため、点灯中にＴ３からＴ２へ温度変化が生じるような過冷却の現象が発生する場合、温度の低下、すなわち、水銀蒸気圧の減少を防止・抑制する必要が生じる。
特に、電子回路を口金内部に備えていない片口金形蛍光ランプ１０においては、電子回路による保温効果が得られないため、過冷却を起した場合の問題は大きいものがある。
【００２０】
そこで、図１に示したように、アマルガムの周囲に過冷却を防止する保温材を充填し、ランプ口金内部に冷気が入ること、あるいは、暖気が流出することを防ぎ、過冷却の発生を抑制することによって、過冷却による照度の著しい低下を防止・抑制する。
【００２１】
図４は、片口金形蛍光ランプ１０の使用例の一例を示した図である。
図４では、片口金形蛍光ランプ１０は、天井裏９５０に取り付けられた照明器具のソケット９２０へ接続されている例である。天井裏９５０には、排気ダクト９３０が配置されており、空気の流れは、排気ダクト９３０へ向かって流れることになる。
例えば、プレナムリターン等の換気方式が採用された場合、屋内天井に設置された照明器具への空気の出入りが強い所がある。
照明器具のカサ部分９１０は、天井９４０に取り付けられている。図４の例では、照明器具カサ部分９１０と照明器具のソケット９２０とは、接合しておらず、照明器具のカサ部分９１０と片口金形蛍光ランプ１０との間は、隙間があり、片口金形蛍光ランプ１０は、剥き出しの状態である。従って、矢印で示すように、通風状態であることを示している。また、天井裏９５０においても、通風状態（矢印）であることを示している。
通風状態である場合、片口金形蛍光ランプ１０の口金ユニット１００は、天井裏９５０及び照明器具のカサ部分９１０の隙間から風を受け、温度が低下し得る状態である。とくに、口金ユニット１００は、電子回路を備えておらず、温度低下を招きやすい。
【００２２】
特に、図４で示したような設置場所が、外気が流入している場所である場合には、アマルガム温度の低下は避けられない問題となる。従って、アマルガム周辺を、保温材を用いて保温することが必要となる。
また、図４では、点灯中（発光中）にアマルガム温度が低下する場合として、通風状態の環境にランプが配置された場合を一例として説明したが、これに限られるわけではない。例えば、アマルガム配置部３２０の近傍に冷媒等が設置されている場合も考えられる。その他、点灯中にアマルガム温度が低下する場合であれば、保温材を利用することによって、照度の著しい低下を防止することができる。
【００２３】
以上のように、アマルガムを配置したアマルガム配置部３２０の少なくとも一部分を覆う発泡シリコーンを備えたことを特徴とする、片口金形蛍光ランプ１０内の水銀アマルガム過冷却防止材（保温向上材）について説明した。
また、片口金形蛍光ランプ１０のアマルガム配置部３２０に配置されたアマルガムの過冷却を防止するための、少なくともアマルガム配置部３２０の一部分への保温材の使用によって、片口金形蛍光ランプ１０を通風状態に設置した場合に、温度の低下による照度の著しい低下を防止・抑制することができる。
さらに、アマルガムを配置したアマルガム配置部３２０の少なくとも一部分を保温材で覆うことを特徴とする、片口金形蛍光ランプ１０のアマルガムの過冷却を防止する方法を適用することによって、過冷却による照度の著しい低下を防止・抑制することができる。
【００２４】
実施の形態２．
図５は、具体的な使用の一例を示した図である。図５は、二つの自動ドア、外側の出入り口と内側の出入り口とが設置されているビルの出入り口である。
二つの自動ドアは、屋外の外気が直接屋内に入りこまないように設置されている。この二つの自動ドアの間を踊り場とすると、この踊り場に、実施の形態１で説明した片口金形蛍光ランプ１０が設置されている。また、設置される環境は、図４と同様に、片口金形蛍光ランプ１０が温度低下を生じやすい環境となっている。
このような場所を考えた時、例えば、冬季期間の通勤時間帯の場合、人通りが多く、二つの自動ドアは、同時に開いた状態である場合が多い。従って、屋外の外気は、屋内へ入りこむことになり、いずれか一方の自動ドアが閉まって場合に比べ、温度の低下は著しい。また、風の強さも、いずれか一方の自動ドアが閉まっている場合に比べ強くなり、アマルガム温度の低下が大きくなる。
このような場合に、冷気対策を施さない片口金形蛍光ランプ１０を用いた場合、踊り場を歩く人によって、照明の暗さが顕著になり、不便さを生じることになる。
図５に示すように、空気の出入りが大きい所では、アマルガム温度の過冷却を防止・抑制するため、保温材をアマルガム配置部３２０の少なくとも一部分に備えることで、照度低下を防止・抑制することが可能となる。
【００２５】
また、実測した結果として、風速１．０ｍ／ｓｅｃ〜５．０ｍ／ｓｅｃで３０分間通風状態の場合は、発泡シリコーンの保温効果は継続した。また、その後、少なくとも１分間の通風状態の停止期間がある場合、アマルガム温度が回復し、照度が回復した。
【００２６】
実施の形態３．
この実施の形態では、ランプへの冷気対策（保温対策）の他の例を示す。
図６は、冷気対策の他の例を示した図である。
図６（Ａ）は、アマルガム配置部３２０周辺、及び、口金ケース２００と発光管３００との隙間へ発泡シリコーンを塗布した例である。
図６（Ｂ）は、アマルガム配置部３２０周辺に発泡シリコーンを塗布した例である。
図１では、図６（Ａ）の例を示したが、図６（Ｂ）に示したように、アマルガム配置部３２０を発泡シリコーンで覆った場合にも、保温効果は生じる。
図６に示したように、アマルガムのアマルガム配置部３２０を保温材で覆うことによって、アマルガム温度の低下、特に、アマルガム温度の急激な低下を防止・抑制することが可能である。さらには、図６（Ａ）のように発光管３００と口金ケース２００との隙間をシリコーン等の保温材を充填することによって、アマルガム温度の低下を防止・抑制する効果が高まる。発光管３００と口金ケース２００との隙間から流入する風を防止できるからである。
【００２７】
また、保温材としてシリコーンを使用する例を説明したが、シリコーンに限られるわけではない。また、シリコーンは、発泡シリコーンが好ましい。発泡シリコーンは、対象物への塗布が容易である。また、発泡シリコーンの内、体積が３〜４倍に膨張する発泡シリコーンが好ましい。これは、３倍に膨張する発泡シリコーン（以下、「３倍に膨張する発泡シリコーン」を「３倍発泡シリコーン」と記す）の場合、大きな気泡が形成されるため、空気層が大きくなり、保温効果が向上するためである。また、３倍発泡シリコーンの代わりに、３〜４倍に膨張する発泡シリコーンであっても同様の効果が得られることがわかっている。
また、３倍発泡シリコーンと１０倍に膨張する発泡シリコーン（以下、「１０倍に膨張する発泡シリコーン」を「１０倍発泡シリコーン」と記す）とを比較した場合、１０℃くらい保温効果が異なることがわかっている（３倍発泡シリコーンの方が好ましい）。これは、１０倍発泡シリコーンの場合は、形成される気泡が小さく、空気層が小さくなるために、保温効果が減少すると考えられる。また、対象物に塗布する際にも、１０倍発泡シリコーンに比べ３倍発泡シリコーンの方は、粘性が少なく、取扱易い。
なお、接着剤６００によっても温度の低下を防止する効果は生じるが、発泡シリコーンは、空気層を形成することにより、接着剤６００に比べ温度低下を防止する効果は高くなる。
【００２８】
図７は、照明器具に冷気対策を施した一例を示した図である。
また、図７に示すように、照明器具のカサ部分９１０側から風が入りこまないように覆い９６０をすることによって、アマルガム温度の低下を抑制することが可能である。
覆い９６０は、照度を低下させないような材質を被せる。例えば、ガラス等によって、覆いをすることが可能である。このように、覆い９６０を被せることによって、照明器具のカサ部分９１０内の温度の低下を防止・抑制することが可能である。実験結果の一例として、覆い９６０を施すことによって、９０％の風を防止することができた。しかし、このような器具以外では、ランプで対策を施すしかない。
【００２９】
【実施例】
実施例１．
図８は、模擬天井を作成し、片口金形蛍光ランプ１０を通風状態で使用した場合の照度の変化を測定した実験環境の一例を示した図である。
図９は、図８の実験環境を用いて照度を測定した結果を表した図である。
図８において、図４と同じ符号で示した構成要素は、図４と同様の機能を有する。
矢印とともに示した数値は、長さ（単位は、ｍｍ：ミリメートル）である。
照度は、受光部において、明るさを検知し、照度測定装置によって測定した。
図８では、片口金形蛍光ランプ１０を二つ設置した例を示している。
【００３０】
実験に使用した蛍光ランプは、下記の（１）〜（３）の三種類のランプを用いた。
（１）アマルガムを用いた片口金形蛍光ランプであり、保温処置を施していないもの（図９の「アマルガムＴｙｐｅ」）。
（２）液状水銀を用いた片口金形蛍光ランプであり、口金ユニットに電子回路を備えるものである（図９の「液状水銀Ｔｙｐｅ」）。
（３）アマルガムを用いた片口金形蛍光ランプであり、発泡シリコーンによって保温処理を施したもの（図９の「アマルガム冷気対策Ｔｙｐｅ」）。
図９では、上記（１）〜（３）の蛍光ランプそれぞれの照度の変化を測定した結果を示している。外気は、無風状態で２０℃の場合で実験を行った。通風状態は、１．０〜５．０ｍ／ｓｅｃとした。
図９では、横軸の時間０．０分から３０．０分の間は通風状態を維持した。
また、上記（１）〜（３）のランプは、時間０．０分より前は、通風状態とはせずに、照度が適切な状態に維持された状態した後、通風状態を発生させている。
図９では、上記（１）〜（３）それぞれの結果を示している。
【００３１】
上記（１）のランプでは、通風状態の開始とともに、照度の低下が著しかった。
上記（２）のランプでは、口金ユニットに備える電子回路の部分が保温効果を生じるため、通風状態の開始後も、所定の照度を維持した。
上記（３）のランプでは、発泡シリコーンによる保温効果により、通風状態の開始後も所定の照度を維持した。
図９の結果より、発泡シリコーンによる保温は、有効であることがいえる。また、その効果は、上記（２）のランプと同様である。発泡シリコーンをアマルガム配置部３２０を塗布することによって、口金ユニットに電子回路を有する場合の発熱と同様の効果を得ていることになる。
また、３０分の通風状態の場合は、所定の照度が維持される。また、上記（１）のランプにおいて、通風状態停止後（３０．０分のあと）、１分程度で照度が回復していることにより、通風状態が、３０分以内であり、少なくとも１分（好ましくは３分）の無風状態がある場合には、照度の回復が図られることが判明した。
【００３２】
【発明の効果】
アマルガム温度が低下、特に、急激に低下することによる照度の低下を防止・抑制することが可能となる。
また、通風状態の環境で片口金形蛍光ランプを使用する場合に発生するランプの照度の急激な低下を防止・抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の片口金形蛍光ランプ１０の一例を表した図。
【図２】温度と水銀蒸気圧との関係を液状水銀とアマルガムの場合について示した図。
【図３】液状水銀を用いた蛍光ランプにおける温度と照度との関係の一例を示した図。
【図４】片口金形蛍光ランプ１０の使用例の一例を示した図。
【図５】具体的な使用の一例を示した図。
【図６】冷気対策の他の例を示した図。
【図７】照明器具に冷気対策を施した一例を示した図。
【図８】模擬天井を作成し、片口金形蛍光ランプ１０を通風状態で使用した場合の照度の変化を測定した実験環境の一例を示した図。
【図９】図８の実験環境を用いて照度を測定した結果を表した図。
【符号の説明】
１０  片口金形蛍光ランプ、１００  口金ユニット、１１０  口金、２００  口金ケース、３００  発光管、３１０  アマルガム、３２０  アマルガム配置部、４００  ピン、５００  発泡シリコーン、６００  接着剤、９１０  カサ部分、９２０  ソケット、９３０  排気ダクト、９４０  天井、９５０  天井裏。
【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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【図８】
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【図９】
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