(57)【要約】【課題】リードワイヤ間の絶縁距離が充分に確保されるとともに組立性に優れた蛍光ランプを提供する。【解決手段】蛍光ランプ１は、発光管２とカバー体３から構成されている。発光管２の一部を構成する４本の屈曲形バルブには、１本の放電路の両端にフィラメント電極２６が封装されている。フィラメント電極２６の両端には他端が屈曲形バルブ２１外に引き出された１組のリードワイヤ２７がそれぞれ接続されている。リードワイヤ２７の他端は対応させた４本の口金ピン３４に接続されており、口金ピン３４を４本全て結ぶ仮想線Ａと各々のフィラメント電極２６の長手方向とはいずれも略平行となっている。また、口金ピン３４を４本全て結ぶ仮想線Ａとフィラメント電極２６が封装された直管部２１ａの中心線同士を結ぶ仮想線Ｂとが略平行となっている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の直管部及び屈曲部を有する複数の屈曲形バルブの前記直管部が円周上に沿って配置されるとともに連結管によって１本の放電路が形成されるように前記屈曲形バルブの直管部同士を接続して並設されているとともに、１本の放電路の両端に封装され、フィラメント電極を支持する一対のリードワイヤが導出された発光管と；
前記リードワイヤと電気的に接続される４本の口金ピンを備えており、４本全ての口金ピンを結ぶ仮想線と各々の前記フィラメント電極の長手方向がいずれも略平行となるように前記発光管を保持しているカバー体と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
一対の直管部及び屈曲部を有する４本の屈曲形バルブの前記直管部が円周上に沿って配置されるとともに連結管によって１本の放電路が形成されるように前記屈曲形バルブの直管部同士を接続して並設されているとともに、１本の放電路の両端に封装され、フィラメント電極を支持する一対のリードワイヤが導出された発光管と；
前記リードワイヤと電気的に接続される４本の口金ピンを備えており、４本全ての口金ピンを結ぶ仮想線と前記フィラメント電極が封装された直管部の中心線同士を結ぶ仮想線とが略平行となるように前記発光管を保持しているカバー体と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の蛍光ランプと；
前記蛍光ランプが装着可能なソケットと；
前記蛍光ランプを点灯させる点灯回路と；
を具備することを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商業施設、オフィス等で使用することが可能な蛍光ランプ及び照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、商業施設、オフィス等の高天井に埋設される照明装置の光源には、高位置から下方を広く照射するために高い照度が必要とされており、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等のＨＩＤランプ（高輝度放電ランプ）が主に使用されている。
【０００３】
ＨＩＤランプは、一般的に光束が高いものの、演色性がよく高照度のものは価格が高い。このため、演色性がよく高照度で低価格の光源が要望されている。そこで、このような照明器の光源として、片口金タイプのコンパクト蛍光ランプを使用することが提案されている。例えば、内径が１０〜１６ｍｍのＵ字状のガラス管を４個連結するとともに、最大外径が４５〜８０ｍｍ、最大長さが１１５〜２１０ｍｍ、放電長さが１２００〜１８００ｍｍとなるような発光管を備えた蛍光ランプをこのような照明器具の光源として使用することが開示されている（特許文献１参照）。また、この種の蛍光ランプを照明器具に誤挿入することなく、安全に装着することを目的とした高出力の蛍光ランプも開示されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−２１７５０６号公報
【特許文献２】欧州特許出願公開第１３４８９０２Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２記載の蛍光ランプにおいては、不点、暗点等が発生することがある。これは、コンパクトに構成するとともに比較的長い放電路を確保するため、リードワイヤと口金ピンを接続する際にリードワイヤ同士が接触或いは近接してしまうことが原因であると考えられる。また、ランプ電圧が高いため、リードワイヤの絶縁処理が重要であるものの、その対策はなされていない。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。即ち、本発明は、リードワイヤ間の絶縁距離が充分に確保されるとともに組立性に優れた蛍光ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、一対の直管部及び屈曲部を有する複数の屈曲形バルブの前記直管部が円周上に沿って配置されるとともに連結管によって１本の放電路が形成されるように前記屈曲形バルブの直管部同士を接続して並設されているとともに、１本の放電路の両端に封装され、フィラメント電極を支持する一対のリードワイヤが導出された発光管と；前記リードワイヤと電気的に接続される４本の口金ピンを備えており、４本全ての口金ピンを結ぶ仮想線と各々の前記フィラメント電極の長手方向がいずれも略平行となるように前記発光管を保持しているカバー体と；を具備していることを特徴とする蛍光ランプである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、一対の直管部及び屈曲部を有する４本の屈曲形バルブの前記直管部が円周上に沿って配置されるとともに連結管によって１本の放電路が形成されるように前記屈曲形バルブの直管部同士を接続して並設されているとともに、１本の放電路の両端に封装され、フィラメント電極を支持する一対のリードワイヤが導出された発光管と；前記リードワイヤと電気的に接続される４本の口金ピンを備えており、４本全ての口金ピンを結ぶ仮想線と前記フィラメント電極が封装された直管部の中心線同士を結ぶ仮想線とが略平行となるように前記発光管を保持しているカバー体と；を具備していることを特徴とする蛍光ランプである。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の蛍光ランプと；前記蛍光ランプが装着可能なソケットと；前記蛍光ランプを点灯させる点灯回路と；を具備することを特徴とする照明器具である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、４本全ての口金ピンを結ぶ仮想線と各々のフィラメント電極の長手方向がいずれも略平行となっているので、フィラメント電極を支持するリードワイヤ同士が接触或いは近接することを抑制することができる。さらに、限られたスペース内でリードワイヤ間の絶縁距離を充分に確保することができる。また、リードワイヤと口金ピンとの接続を容易にすることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、４本の屈曲形バルブを連結させてなる発光管を採用するとともに、４本全ての口金ピンを結ぶ仮想線とフィラメント電極が封装された直管部の中心軸同士を結ぶ仮想線とが略平行となっているので、口金ピンの高さ方向には直管部が存在しなく、口金ピンとリードワイヤとの接続を容易にすることが可能となるとともに口金の高さ寸法を小形化することでランプ全体をコンパクトに形成することが可能となる。
【００１１】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の蛍光ランプの作用が得られる照明器具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は本実施の形態に係る蛍光ランプとソケットの模式的な斜視図であり、図２は本実施の形態に係る発光管の模式的な展開図であり、図３は本実施の形態に係る蛍光ランプを下側から見た蛍光ランプの平面図である。
【００１３】
図１〜図３に示されるように、蛍光ランプ１は発光管２とカバー体３から構成されている。発光管２は、最大外径Ｄ１が５５ｍ以上７５ｍｍ以下、かつ最大長さＬ１が１６０以上２９０ｍｍ以下になるように形成されることが好ましい。発光管２は、一対の直管部２１ａと屈曲部２１ｂとから構成された屈曲形バルブ２１を備えている。
【００１４】
屈曲形バルブ２１は、２本の直管状のガラス管の先端部近傍を加熱溶融させ、吹き破りでＨ字状につなぎ合わせることにより形成されている。さらに、屈曲形バルブ２１は、直管部２１ａが円周上に沿うように複数本、本実施の形態では４本並設されており、１本の放電路が形成されるように隣接する屈曲形バルブ２１の直管部２１ａ同士は連結管２２により連結されている。
【００１５】
屈曲形バルブ２１は、ソーダライムガラスや鉛ガラスなどの軟質ガラスで形成されることが好ましいが、ほうケイ酸ガラスや石英ガラスなどの硬質ガラス製であってもよい。直管部２１ａの内径が１２ｍｍ以上１６．５ｍｍ以下が好ましい。
【００１６】
ここで、直管部２１ａの内径をＤ２とし、屈曲形バルブ２１の先端から屈曲部２１ｂまでの距離をＬ２としたとき、０．１２≦Ｄ２／Ｌ２≦１．７を満たす関係を有している。これにより、光出力が大きくランプ電力が高いランプであっても放電路から離れたスペースに最冷部を確実に形成することができる。
【００１７】
隣接する屈曲形バルブ２１間の先端側には、屈曲部２１ｂとほぼ同じ高さの位置に強度を保つためのスペーサ２４が介在している。スペーサ２４は、シリコーン樹脂等から形成することができる。
【００１８】
屈曲形バルブ２１の内面には、蛍光体層２５が形成されている。蛍光体層２５を構成する蛍光体は、三波長発光形蛍光体、ハロ燐酸塩蛍光体など周知の蛍光体で構成することができ、発光効率の観点から三波長発光形蛍光体の使用が好ましい。三波長発光形の蛍光体としては、４５０ｎｍ付近に発光ピーク波長を有する青系蛍光体としてＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋、５４０ｎｍ付近に発光ピーク波長を有する緑系蛍光体として（Ｌａ，Ｃｅ，Ｔｂ）ＰＯ４、６１０ｎｍ付近に発光ピーク波長を有する赤系蛍光体としてＹ２Ｏ３：Ｅｕ３＋などを適用することができるが、これらに限定されるものではない。
【００１９】
屈曲形バルブ２１内には、希ガスが封入されている。希ガスとしては、Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ、及びこれらの混合ガスが挙げられる。希ガスとして、Ｎｅを含んだ混合ガスを使用した場合には、Ｎｅの容量比率は希ガス全体に対して０％より大きく７５％以下であることが好ましい。
【００２０】
１本の放電路の両端に位置する直管部２１ａの端部には、トリプルコイルからなる一対のフィラメント電極２６が封装されている。フィラメント電極２６には、例えばＢａＯ，ＳｒＯのような電子放射性物質が塗布されており、フィラメント電極２６を予熱或いはフィラメント電極２６に電圧を印加することにより電子放射性物質から熱電子が放射される。
【００２１】
フィラメント電極２６の両端には１組のリードワイヤ２７が接続されており、フィラメント電極２６はリードワイヤ２７により支持されている。直管部２１ａの端部には、ステム２１ｃが形成されている。ステム２１ｃには、リードワイヤ２７及び後述する補助アマルガム３０を支持する支持ワイヤ２８が封着されている。これにより、リードワイヤ２７が、他端が屈曲形バルブ２１外に引き出される。
【００２２】
また、ステム２１ｃには排気管２１ｄが取付けられており、排気管２１ｄ内には屈曲形バルブ２１内に水銀蒸気を放出或いは屈曲形バルブ２１内から水銀蒸気を吸収するアマルガム２９が封入されている。
【００２３】
アマルガム２９は、水銀と合金を作る物質と水銀との合金であり、ペレット状、柱状、板状等のどのような形状であってもよい。また、アマルガム２９としては、例えばＢｉ−Ｐｂ−Ｓｎ−Ｈｇ等を使用することが可能である。ここで、アマルガム２９は、蒸気圧が、点灯中のアマルガム２９の温度が２０℃のとき０．０４Ｐａ以上０．１３Ｐａ以下、６０℃のとき０．４Ｐａ以上１．３Ｐａ以下、１００℃のとき１．３Ｐａ以上１３Ｐａ以下のものが好ましい。なお、本実施の形態ではアマルガム２９を排気管２１ｄ内に封入しているが、アマルガム２９の代わりに水銀を封入してもよい。また、本実施の形態ではアマルガム２９を排気管２１ｄ内に封入しているが、配設位置は排気管２１ｄに限らず、例えばステム２２ｄの溶着部分に固着させてもよい。
【００２４】
排気管２１ｄには、アマルガム２９より下方の少なくとも１箇所に直径が他の部分よりも小さい縮径部２１ｅが形成されている。このような縮径部２１ｄを形成することによりアマルガム２９の落下を抑制することができる。
【００２５】
リードワイヤ２７及び支持ワイヤー２８には、補助アマルガム３０が設けられている。補助アマルガム３０を設けることにより、この補助アマルガム３０に含有されている水銀が点灯直後に放出される。これにより、点灯直後の光束を急激に立ち上げることができ、光束を速く安定させることができる。
【００２６】
カバー体３は、発光管２を保持する保持部３１等から構成されている。保持部３１は、略円筒状に形成されている。保持部３１は、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、４フッ化エチレン、或いはポリカーボネートのような熱可塑性の合成樹脂から形成することが可能である。
【００２７】
保持部３１の下面には、直管部２１ａの端部を挿入するための複数の開口が形成されている。直管部２１ａの端部を開口に挿入するとともに接着剤等で直管部２１ａと保持部３１とを固定することにより、発光管２が保持部３１に対して略垂直に保持される。
【００２８】
保持部３１の上面中央部には、適合しないソケットに対する蛍光ランプ１の誤挿入を防止する誤挿入防止突起３２が突設されている。誤挿入防止突起３２の外周面には、後述するソケット４の案内突起４１ａと係合可能な案内溝３２ａが形成されている。案内溝３２ａの下部は、上部より幅広となっている。
【００２９】
保持部３１の上面縁部には、蛍光ランプ１をソケット４に装着するための装着凸部３３が突設されている。装着凸部３３はほぼ同心円状に複数突設されている。装着凸部３３の内側には、後述するソケット４の係合突起４３と係合可能な係合受部３３ａが形成されている。
【００３０】
保持部３１の上面からは、保持部３１の上面を貫通した口金ピン３４が突出している。口金ピン３４は４本存在しており、それぞれ対応したリードワイヤ２７と電気的に接続されている。ここで、口金ピン３４を４本全て結ぶ直線状の仮想線Ａと各々のフィラメント電極２６の長手方向とはいずれも略平行となっており、また仮想線Ａとフィラメント電極２６が封装された直管部２１ａの中心線同士を結ぶ仮想線Ｂとは略平行となっている。
【００３１】
ソケット４は、略円柱状に形成されている。ソケット４の下面中央部には案内孔４１及び口金ピン３４が挿入される口金ピン挿入孔４２が形成されており、案内孔４１の内面には案内突起４１ａが形成されている。また、ソケット４の下部外周面には、係合受部３３ａと対応する形状の係合突起４３が形成されている。
【００３２】
蛍光ランプ１をソケット４に装着する際には、まず、案内突起４１ａと案内溝３３ａとを係合させながらソケット４の案内孔４１に誤挿入防止突起３２を挿入する。続いて、蛍光ランプ１をカバー体３の外周方向に回し、係合受部３３ａと係合突起４３とを係合させる。これにより、ソケット４に蛍光ランプ１が装着される。
【００３３】
このような蛍光ランプ１とソケット４は、以下のような照明器具に組み込まれて使用される。図４は本実施の形態に係る蛍光ランプとソケットとを備えた照明器具の模式的な構成図である。
【００３４】
図４に示されるように、照明器具５は、天井Ｃに埋め込まれた反射かさ５１等から構成されている。反射かさ５１は、下方に向かって末広がりになっているとともに上方及び下方に開口が形成されている。反射かさ５１の内面は鏡面仕上げになっていてもよく、また白色塗装が施されていてもよい。
【００３５】
反射かさ５１の上部縁部は、ベース板５２に取付けられている。ベース板５２にはケース５３が取付けられており、ケース５３内には点灯回路５４が収容されている。点灯回路５４は、インバータ回路であり、具体的には、回路基板５４ａ、回路基板５４ａに実装された電解コンデンサ、整流素子、トランジスタのような複数の電気部品５４ｂ等から構成されている。点灯回路５４は、蛍光ランプ１を調光制御するものであってもよい。ここで、調光制御する場合においては、全光点灯時における蛍光ランプ１のランプ電流が０．３Ａ以上０．５Ａ以下となるようにランプ電流を制御することが好ましい。ベース板５２には反射かさ５１の内側に位置するようにソケット４が取付けられており、ソケット４には蛍光ランプ１が装着されている。
【００３６】
本実施の形態では、口金ピン３４を４本全て結ぶ仮想線Ａと各々のフィラメント電極２６の長手方向とがいずれも略平行となっているので、リードワイヤ２７同士が接触或いは近接し難く、リードワイヤ２７間の絶縁距離が充分に確保された蛍光ランプ１を提供することができる。
【００３７】
本実施の形態では、口金ピン３４を４本全て結ぶ仮想線Ａとフィラメント電極２６が封装された直管部２１ａの中心線同士を結ぶ仮想線Ｂとが略平行となっているので、口金ピン３４にリードワイヤ２７を接続する際、口金ピン３４の高さ方向に直管部２１ａが存在することがなく、接続が容易になるとともに高さ方向の寸法を小さくすることができる。
【００３８】
本実施の形態では、係合受部３３ａと係合突起４３とを係合させて、ソケット４に蛍光ランプ１を装着しているので、屈曲形バルブ２１を多数連結した場合であっても、蛍光ランプ１が落下し難い。
【００３９】
本実施の形態において、直管部２１ａの内径が１２ｍｍ以上１６．５ｍｍ以下であり、発光管２の最大外径が５５ｍｍ以上７５ｍｍ以下であり、かつ発光管２の最大長さが１６０ｍｍ以上２９０ｍｍ以下であり、希ガスにおけるＮｅの容量比率が０％より大きく７５％以下であり、ランプ電流が０．３Ａ以上０．５Ａ以下である蛍光ランプ１を使用した場合には、Ｎｅの容量比率を高めることなく、ランプ電流を向上させることができる。
【００４０】
本実施の形態では、直管部２１ａの内径をＤ２とし、屈曲形バルブ２１の先端から屈曲部２１ｂまでの距離をＬ２としたとき、０．１２≦Ｄ２／Ｌ２≦１．７を満たしているので、比較的水銀蒸気圧が高いアマルガム２９を使用することができるので、点灯中の屈曲形バルブ２１内の蒸気圧をアマルガムで制御する場合よりも光束立ち上がりを早めることができる。なお、このアマルガム２９は、常温においても屈曲形バルブ２１内の水銀蒸気圧が比較的高いので、蛍光ランプ１を屋外等の低温時で使用する場合に特に有効である。
【００４１】
なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、構造や材質、各部材の配置等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施の形態に係る蛍光ランプとソケットの斜視図である。
【図２】実施の形態に係る発光管の模式的な展開図である。
【図３】実施の形態に係る蛍光ランプを下側から見た蛍光ランプの平面図である。
【図４】実施の形態に係る蛍光ランプとソケットとを備えた照明器具の模式的な構成図である。
【符号の説明】
【００４３】
Ａ,Ｂ…仮想線、１…蛍光ランプ、２…発光管、３…カバー体、４…ソケット、５…照明器具具、２１…屈曲形バルブ、２１ａ…直管部、２１ｂ…屈曲部、２６…フィラメント電極、２７…リードワイヤ、３１…保持部、３２…誤挿入防止突起、３２ａ…案内溝、３３…装着凸部、３３ａ…係合受部、３４…口金ピン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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