(57)【要約】　　　（修正有）【課題】水銀合金を封入した細管に落下防止手段を形成した高出力、高効率の蛍光ランプ製造工程において、縮径された落下防止手段から細管が折れることを抑制する蛍光ランプを提供する。【解決手段】コンパクト蛍光ランプＬ製造工程中、熱を受けて発光管１０の一対の直線部が互いに近接または離れる方向に変形するがその影響を受けたとしても、その応力に耐えられるよう、水銀合金落下防止手段３４の縮径された幅広方向３４ｂを一対の直線部を含む平面１３と略平行方向に形成することで、細管３０の折れやクラックの発生を抑制することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
８００ｍｍ以上の長さで互いに近接して延在する少なくとも一対の直線部を有し、放電媒体が封入されているとともに、内面に蛍光体膜が形成され、両端に一対の電極が封装された発光管と；
発光管の内部に連通しかつ発光管の端部から直線部の管軸方向に１本または複数本突出形成され、少なくとも１本の内部に水銀合金が封入された細管と；
少なくとも水銀合金を封入した細管に形成されており、管内部形状が発光管の一対の直線部を含む平面と略平行する方向の内部空間が相対的に幅広で、略直交する方向が幅狭となるように形成された水銀合金落下防止手段と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
細管に形成された落下防止手段部の断面内部形状は略偏平形状をなしていることを特徴としている請求項１記載の蛍光ランプ。
【請求項３】
請求項１または２記載の蛍光ランプと；
この蛍光ランプが装着された器具本体と；
蛍光ランプを点灯する点灯装置と；
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、発光管の端部から突出形成された細管内に、水銀合金を封入した蛍光ランプに関する。
【従来の技術】
蛍光ランプは、放電が始まると電子が管内の水銀と衝突して紫外線を発生し、この紫外線により発光管内面に塗布された蛍光体の蛍光物質が励起され、可視光を発生するものである。
【０００２】
最近の蛍光ランプは、コンパクト化、高効率化のために発光管バルブの径を細くし、ランプ電圧を高くするなど管壁負荷が従来の蛍光ランプよりも高くなる傾向にある。
【０００３】
このような管壁負荷の高い蛍光ランプでは、純水銀よりも蒸気圧の低いアマルガムを用いて発光管内の水銀蒸気圧を制御することが有効とされている。これは、高温点灯する電球形蛍光ランプのバルブ内に純水銀を封入した場合、バルブ内の水銀蒸気圧が過度に上昇し、光出力が低下するため、高温点灯するような電球形蛍光ランプには、インジウム、鉛、鈴、およびビスマスなどと水銀との合金であるアマルガムをバルブ内に封入して水銀蒸気圧を制御し、発光効率を向上させようとするものである。なお、管壁負荷が高い蛍光ランプは、点灯中にランプが高温になりやすい。前記アマルガムを採用するにあたり、点灯中高温となる発光管から突出形成された細管内に水銀蒸気圧制御用のアマルガムを配置することで、点灯中の水銀蒸気圧を適正な範囲内に制御し、かつ点灯直後に必要な水銀を管内に供給して、始動時の光束立上り特性を向上させ得ることも期待できる。
【０００４】
しかし、発光管内の水銀蒸気圧を制御するアマルガムは、低融点合金であるため、ランプ製造工程中の熱により容易に溶融する性質を持っており、アマルガムが溶融してバルブ内に落下した場合には、アマルガムの温度上昇により水銀蒸気圧は最適水銀蒸気圧以上となってしまい、ランプ効率が低下してしまう。そこでアマルガム落下防止手段を形成し、アマルガムの落下を防止する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開平０９−３２０５２１号公報
【０００５】
上記文献には、バルブ端部から突出した細管内にアマルガムを封入したアマルガムが細管内を移動し、バルブ内部に落下することを規制するため、細管の一部を縮径したものが開示されている。細管内に封入されたアマルガムは、細管の一方が気密に閉塞され、他方がバルブ内部に連通するような隙間をもって縮径された細管内に封入されることによって、移動が規制されるとともに、バルブ内にアマルガムが落下しようとするのを抑制するものである。さらに、バルブ内部に連通するよう形成された縮径部分の隙間から所定の水銀蒸気をバルブ内に送ることが可能となるものである。
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の蛍光ランプよりも出力光を増加させる為に、放電路長を長く、コンパクトにするため放電路を屈曲させた蛍光ランプの製造工程において、排気、ガス封入作業は、発光管全体を加熱しながら発光管端部に封着された細管から行なっている。このような一連の作業は、細管を狭持して行なっている。しかしこの細管には、縮径された落下防止手段がすでに形成されているため、バルブ全体を加熱しながら作業を行なう際に細管にクラックが生じるなどの不具合が生じていた。これは、発光管における直線部が長いガラスバルブは、加えられる熱によりガラスが加熱軟化され、互いに近接または離れる方向に変形するためではないかと推測される。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、水銀合金を封入した細管に落下防止手段を形成した高出力、高効率の蛍光ランプ製造工程において、縮径された落下防止手段から細管が折れることを抑制する蛍光ランプを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の蛍光ランプは、８００ｍｍ以上の長さで互いに近接して延在する少なくとも一対の直線部を有し、放電媒体が封入されているとともに、内面に蛍光体膜が形成され、両端に一対の電極が封装された発光管と；発光管の内部に連通しかつ発光管の端部から直線部の管軸方向に１本または複数本突出形成され、少なくとも１本の内部に水銀合金が封入された細管と；少なくとも水銀合金を封入した細管に形成されており、管内部形状が発光管の一対の直線部を含む平面と略平行する方向の内部空間が相対的に幅広で、略直交する方向が幅狭となるように形成された水銀合金落下防止手段と；を具備しているものである。
【０００７】
直線部が８００ｍｍ以上の長さを有する蛍光ランプの場合、製造工程中に加えられる熱によりガラスが加熱軟化され、互いに近接または離れる方向に変形することが多いため、発光管の歪みの方向の応力に細管が耐えられるよう、一対の直線部を含む平面と略平行方向に水銀合金落下防止手段部の幅広方向を位置させる必要がある。
【０００８】
発光管の形状は少なくとも２本の直線部分が連通部によって連通され、放電路が折り返されるように、２本の直線部は互いに近接していていれば、２本の直線部の連通部分はいわゆるＨ字状、コ字状、Ｕ字状などであっても構わない。さらに、連通部は内部の断面形状が円形、楕円形などその形状も限定されない。
【０００９】
一対の直線部を含む平面と略平行する方向に形成された水銀合金の落下防止手段は、細管内に封入された水銀合金の最小粒径よりも細管の内径が小さく形成され、水銀合金が発光管内に落下しないように規制したものでる。
【００１０】
細管内に封入された水銀合金は、水銀蒸気圧制御用のもの、亜鉛（Ｚｎ）水銀合金などの定量封入用の水銀合金でも使用可能であり、多孔質セラミックスや水銀封入カプセルなどの水銀封入媒体を細管に封入する場合に用いても良い。
【００１１】
請求項１記載の蛍光ランプによれば、一対の直線部を含む平面と略平行する方向が相対的に幅広になるよう形成しているので、全長が８００ｍｍ以上の細長い発光管を有する蛍光ランプであっても、製造中蛍光ランプが破損したり、細管にクラックが発生することを抑制することができる。
【００１２】
請求項２記載の蛍光ランプは、請求項１記載の蛍光ランプの細管に形成された水銀合金の落下防止手段部分の管内断面形状が略偏平形状をなしていることを特徴としているものである。
【００１３】
略円筒形状の細管の管内部断面形状は、略円筒状であるが、落下防止手段部分は、円形に形成された細管の径方向に対向する両側から細管中心方向に向かい縮径され、略偏平形状を成している。略偏平形状とは、長円、楕円、ひょうたん形、矩形をなしていても、細管内に封入された水銀合金が発光管内に落下しないよう水銀合金最大径よりも小さくなるよう縮径されている部分を有していれば構わない。
【００１４】
請求項２記載の蛍光ランプは、落下防止手段部分の管内部断面形状を略偏平形状としたので、発光管の排気性能の確保と点灯時溶融した水銀合金の落下を防止することができる。
【００１５】
請求項３記載の蛍光ランプは、請求項１または２記載の蛍光ランプと；この蛍光ランプが装着された器具本体と；蛍光ランプを点灯する点灯装置と；を具備していることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項３記載の照明器具によれば、請求項１または２記載の発明の作用を有する蛍光ランプを備えた照明器具を提供することができる。
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態である蛍光ランプを図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、蛍光ランプの側面図、図２は図１の発光管端部一部切欠断面図、図３は図１の蛍光ランプの上面図である。
【００１８】
図において、コンパクト蛍光ランプＬは、内面に蛍光体層が形成された外径１６〜１９ｍｍ、内径１５〜１８ｍｍの直線部が１１３０〜１１４０ｍｍのガラスバルブ１１の一端を閉塞し、他端部をステム２０によって封止した２本のガラスバルブ１１を一端部の閉塞部近傍においてブリッジで連結し、１本の放電路を形成したものである。また、ガラスバルブ１１の他端側には口金１２がシリコーン接着剤などによって取り付けられている。
【００１９】
ステム２０には、ニッケルなどからなる導入線である一対の内部リード線２１（ウェルズ）を気密に貫通させて固定している。これら内部リード線２１の内端部には、フィラメント２２を架け渡した電極を構成している。フィラメント２２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。フィラメント２２は、その両端に形成したレグ部を内部リード線に形成したフック部により挟持している。フィラメント２２には、酸化バリウムなどのような電子放射物質（図示しない）を塗布している。
【００２０】
そして、一対の内部リード線２１には、棒状のガラス部材であるガラスビード２３の一端部をほぼ直角にそれぞれ固着している。各ガラスビード２３は２本一対の所定径の長さ６．５ｍｍの円柱状ガラス棒を各内部リード線２１の径方向両側に当てて加熱し、径方向内方へ圧潰することにより一体に溶着されると共に、内部リード線２１に固着され、電極の中心軸に対してほぼ平行に片持支持されている。
【００２１】
また、一対のガラスビード２３は、各内部リード線２１に互いに高さを変えて固着されて段違いの状態で互いに対向する内部リード線２１側へこれらにそれぞれ接触しないように電極の軸方向中間部で段違いに重なり合っている。
【００２２】
すなわち、一対のガラスビード２３は一対の内部リード線２１間の距離が６．５ｍｍとしたとき、電極からの平面視で電極と同軸状に形成され、その一方のガラスビード２３の一方の内部リード線２１から他方の内部リード線２１側へ突出する突出長さＬ１が６〜７ｍｍ、一方の内部リード線２１から近接するバルブ方向に突出する長さＬ２が１〜２ｍｍ、他方のガラスビード２３の他方内部リード線２１から一方の内部リード線２１側へ突出する突出長Ｌ１を６〜７ｍｍとし、他方のリード線２１から近接するバルブ方向に突出する長さＬ２が１〜２ｍｍであり、ガラスビード２３長をリード線２１間よりの９０〜１１０％となるように構成している。
【００２３】
さらに、ステム２０の電極が取付けられていない外側方向には、細管３０が溶着されている。
【００２４】
細管３０の外径は約５．０ｍｍ、内径は３．８ｍｍであり、発光管１０端部からの突出長が５〜１５ｍｍ、本実施の形態では１０ｍｍとなるよう発光管１０端部から突出形成された細管封止部３１が形成されている。ステム２０には細管３０の内部空間と発光管１０内部空間とを連通する連通孔３２が形成されている。
【００２５】
細管３０内には、水銀、ビスマス、インジウム、鉛および錫などとの合金によって形成された球塊状の水銀合金３３が収容されている。水銀合金３３の最大径は細管３０内径よりやや小さい最大径２．５ｍｍである。
【００２６】
発光管１０近傍には、水銀合金３３が発光管１０内に落下することを防止するための落下防止手段３４は長円状に縮径形成されている。
【００２７】
次に本実施形態のコンパクト蛍光ランプＬの製造工程について説明する。
【００２８】
まず、細管３０をステム２０に封着する前、細管３０に形成される落下防止手段３４形成予定部をガスバーナーなどにより加熱軟化させこの加熱軟化部分を径方向に対向する両側から押圧することにより形成する。この縮径された水銀合金落下防止手段部分３４の開口形状は、円形から径方向に偏平な長円形状に形成されている。そして、縮径された水銀合金落下防止手段３４部分の幅狭方向３４ａ開口幅は、細管３０に封入される水銀合金３３の直径よりも小さく、幅広方向３４ｂの開口幅は、細管３３内径と同等幅に形成されている。
【００２９】
このように、水銀合金落下防止手段３４が形成された細管３０をステム２０に溶着することで、ステム２０が完成する。
【００３０】
このように、細管３０が溶着されたステム２０のフレア部分２４を一端が閉塞された直管ガラスバルブ１１の他端側に溶着させることで外部と連通した直管ガラスバルブ１１となる。次に、細管３０により外部と連通した２本のガラスバルブ１１の閉塞部近傍をブリッジにより連結させる。そのとき、水銀合金落下防止手段３４の幅広部分３４ｂをガラスバルブ１１の一対の直線部を含む平面１３と略平行する方向に位置させるよう２本の直管ガラスバルブ１１を連結させる。
【００３１】
次に細管３０を介して排気、ガス封入作業は、一対の直管ガラスバルブ１１を連結した連結部分を下側に、細管３０を図示しない装置に接続させ細管３０を挟持し、発光管全体を加熱させる。装置に挟持された２本の細管３０を介して発光管１０内を排気し、アルゴンなどの希ガスおよび、水銀合金３３を細管３０内に封入する。
【００３２】
最後に細管３０封止予定部である細管３０両側壁からガスバーナーの火炎を当て対向した側壁が互いに溶着することで細管３０は閉塞される。
【００３３】
その後、発光管１０他端側に口金１２を取付け、コンパクト蛍光ランプＬは完成する。
【００３４】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００３５】
本発明のように構成された直線部が８００ｍｍ以上の放電路が長く、屈曲した放電路を有したコンパクト蛍光ランプＬ製造工程における排気、ガス封入作業は、継続的に発光管１０全体を加熱し行なっている。そしてこの熱を受けて発光管１０の一対の直線部が互いに近接または離れる方向に変形するがその影響を受けたとしても、その応力に耐えられるよう、水銀合金落下防止手段３４の縮径された幅広方向３４ｂを一対の直線部を含む平面１３と略平行方向に形成することで、細管３０の折れやクラックの発生を抑制することができる。
【００３６】
水銀合金落下防止手段３４の縮径された開口形状が円形であると、排気、ガス封入工程において、球形状の水銀合金３３が落下防止手段３４に嵌り、開口の多くを塞いでしまうため、作業に時間がかかってしまう。しかし、縮径された開口形状が偏平の長円形をなしていれば、細長く屈曲した発光管１０の排気、ガス封入作業が短時間で容易に行なえる。
【００３７】
また、一対のリード線２１にそれぞれ固着された一対のガラスビード２３がステム２０上の一部をフィラメント電極２２から遮断するように覆っているので、フィラメント２２などから飛散する物質が回り込んでステム２０上に付着するのを防止することができる。また、一対のガラスビード２３が互いに接触しないように重なり合っているので、一対のガラスビード２３に付着した飛散物質は、電気的に分解される。これにより、飛散物質による導電経路の形成が阻止され、一対のリード線２１間が短絡したり、異常放電が継続することが抑制される。さらに、ガラスビード２３長をリード線間よりの９０〜１１０％となるように構成しているので、点灯中発光管の外側から、ガラスビードの影が映りこむことを抑制することができる。
【００３８】
上記実施形態では、細管３０を有するステム２０によって発光管１０の端部を封止したものについて説明したが、ステムを用いずに、発光管１０の端部に細管３０となるガラスバルブを直接圧潰封止して、発光管１０の端部に細管３０を設けたものにおいても適用できる。また、２本のガラスバルブ１１をブリッジで連結して形成したコンパクト蛍光ランプＬについて説明したが、３本のガラスバルブを連結して形成した蛍光ランプや４本のガラスバルブを連結して形成した蛍光ランプなど、連結するガラスバルブ１１の数や消費電力に関係なく、また、１本のガラスバルブ１１を折り曲げて構成した蛍光ランプでも同様の効果が期待できる。また、上記実施形態の蛍光ランプを電球形蛍光ランプに適用することもできる。
【００３９】
次に、本発明の一実施形態である照明器具を図４を用いて説明する。図４は本発明の照明器具の一実施形態を示す断面概略図である。図においては４１コンパクト蛍光ランプ、４０は埋め込み形照明器具本体である。４０器具本体は、４２基体と４３反射板などより構成されている。
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、一対の直線部を含む平面と略平行する方向が相対的に幅広になるよう形成しているので、全長が８００ｍｍ以上の細長い発光管を有する蛍光ランプであっても、製造中蛍光ランプが破損したり、細管にクラックが発生することを抑制することができる。
【００４０】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載と同様の効果が得られるが、落下防止手段部分の管内部断面形状を略偏平形状としたので、発光管の排気性能の確保と点灯時溶融した水銀合金の落下を防止することができる。
【００４１】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の発明の作用を有する蛍光ランプを備えた照明器具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態のコンパクト蛍光ランプ側面図。
【図２】図１のステム部分を示す拡大断面図。図１の上面図。
【図３】図１のステム部分を示す拡大断面図。
【図４】本実施の形態照明器具の一実施形態を示す側面一部断面図。
【符号の説明】
１０…発光管、２０…ステム、２１…リード線、３０…細管、
３３…アマルガム、３４…落下防止手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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