(57)【要約】    【課題】  寿命末期時に保護動作を行うとともに、実用的で一般照明用として好適な蛍光ランプ装置およびこれを用いた照明装置を提供する。    【解決手段】  蛍光ランプ装置は、外径２３ｍｍ以下のガラス製放電管の両端に熱陰極形電極を封装した蛍光ランプ本体３２ａ、ならびにガラス製放電管の端部に装着され内部空間を形成した合成樹脂製口金基体および合成樹脂製口金基体に支持されるとともに蛍光ランプ本体の熱陰極形電極のそれぞれ両端に接続された接触子２ｂを含む口金３２ｂを備えている蛍光ランプ３２と、絶縁物製のソケット基体３１ａ、ソケット基体に支持された受金３２ｂおよび蛍光ランプ３２が装着されている状態で蛍光ランプ本体３２ａの熱陰極形電極の近傍に近接する位置においてソケット基体３１ａに配設された感熱素子３３を備えたソケット３１とを具備している。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径２３ｍｍ以下のガラス製放電管の両端に熱陰極形電極を封装した蛍光ランプ本体、ならびにガラス製放電管の端部に装着され内部空間を形成した合成樹脂製口金基体および合成樹脂製口金基体に支持されるとともに蛍光ランプ本体の熱陰極形電極のそれぞれ両端に接続された接触子を含む口金を備えている蛍光ランプと；
絶縁物製のソケット基体、ソケット基体に支持された受金および蛍光ランプが装着されている状態で蛍光ランプ本体の熱陰極形電極の近傍に近接する位置においてソケット基体に配設された感熱素子を備えたソケットと；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ装置。
【請求項２】
照明装置本体と；
照明装置本体に配設された請求項１記載の蛍光ランプと；
蛍光ランプ装置のソケットを介して出力線が蛍光ランプに接続したインバータ装置と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、寿命末期における合成樹脂製の口金の焼損ないしガラス管の溶融に対して保護するようにした蛍光ランプ装置およびこれを用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般照明用の蛍光ランプには、従来から熱陰極形が主として用いられている。
【０００３】
熱陰極形の蛍光ランプは、放電容器の両端に一対の熱陰極形電極を備えている。熱陰極形電極は、一対のインナーウエルズの間に電子放射物質を被着したフィラメントが継線されていることによって構成されている。
【０００４】
そうして、蛍光ランプの動作原理は概ね以下のとおりである。すなわち、蛍光ランプに所定の熱陰極加熱電圧を印加して、その電極を通電により加熱すると、電子放射物質は、フィラメントの赤熱により加熱されて熱陰極形電極が陰極位相の際に熱電子を放出する。この電子が反対側の陽極に吸引されて移動し、放電が始まる。放電により流れる電子は、放電容器内の水銀原子と衝突して、水銀原子をイオン化する。水銀原子のイオン化により、紫外線が発生し、この紫外線が放電容器の内面側に形成されている蛍光体層の蛍光体粒子に入射する。すると、蛍光体粒子が励起されて可視光を発生する。
【０００５】
ところで、蛍光ランプが点灯しなくなる点灯寿命は、多くの場合、フィラメントに被着された電子放射物質が始動時や点灯中に次第に減少して、十分な電子放射が困難となるか、点灯中に飛散した電子放射物質がステムの表面に被着することによって、ステム表面が導通して短絡現象が発生することに起因している。電子放射物質の減少が一対の熱陰極形電極に対して同時に同程度に進行することは、極めて希であり、通常はいずれか一方の熱陰極形電極における電子放射物質の減少が先に進行して、寿命末期になる。このような寿命末期には、蛍光ランプは半波放電を行い、この際に熱陰極形電極の近傍の温度が異常に上昇する。
【０００６】
近年、多用されだしているコンパクト蛍光ランプのように、放電容器の管径が小さい蛍光ランプにおいては、熱陰極形電極を管径に比例して小さくするこことができないため、管径の割に熱陰極形電極が大きくなり、ガラス管に接近していることもあって、特に温度上昇が過度になり、甚だしい場合にはガラス管が溶融するに至ることもある。
【０００７】
また、近時の管径の小さな蛍光ランプの口金は、合成樹脂製の口金を多用する傾向にあるため、上記した寿命末期に過度の温度上昇により口金が焼損に至ることがある。
【０００８】
従来、このような寿命末期における問題を解決するための対策は、種々の面から行われている。例えば、自動車あるいは携帯用機器などに内装された状態で使用される蛍光ランプにおいて、電極近傍に感熱素子を配設して、寿命末期の過度の温度上昇を感知して点灯装置を制御すること、および予め電極寿命を異ならせたものを設定して、短寿命側の電極のみに感熱素子を配設すれば、感熱素子は１個用いればよいこと、が特開平４−６１７４０号公報に記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来技術においても、一般照明用の蛍光ランプに適用して実用するには、まだ解決すべきことが多い。
【００１０】
すなわち、蛍光ランプが露出状態で使用されることが多い一般照明用の蛍光ランプでは、一般に熱陰極形電極は口金から放電容器の中央部側へ離間した位置にあるため、感熱素子を電極近傍に配設すると、感熱素子が外部に露出して使用者に違和感を与える。
【００１１】
また、感熱素子の出力を点灯装置に帰還して点灯装置を制御するものであるから、感熱素子を蛍光ランプに組み込むことが困難である。
【００１２】
そこで、感熱素子を点灯装置側に配設するにしても、一般照明用の場合には、蛍光ランプは異なるメーカーの製品に対して互換性のあることが要求される。放電管に対する熱陰極形電極の位置は、設計事項に属していて、メーカーごとに異なるのが現状であるから、寿命末期の保護動作をどのメーカーの製品に対しても等しく行わせるのは、困難である。
【００１３】
本発明は、寿命末期時に保護動作を行うとともに、実用的で一般照明用として好適な蛍光ランプ装置およびこれを用いた照明装置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】
【００１４】
請求項１の発明の蛍光ランプ装置は、外径２３ｍｍ以下のガラス製放電管の両端に熱陰極形電極を封装した蛍光ランプ本体、ならびにガラス製放電管の端部に装着され内部空間を形成した合成樹脂製口金基体および合成樹脂製口金基体に支持されるとともに蛍光ランプ本体の熱陰極形電極のそれぞれ両端に接続された接触子を含む口金を備えている蛍光ランプと；絶縁物製のソケット基体、ソケット基体に支持された受金および蛍光ランプが装着されている状態で蛍光ランプ本体の熱陰極形電極の近傍に近接する位置においてソケット基体に配設された感熱素子を備えたソケットと；を具備していることを特徴としている。
【００１５】
本発明は、ソケットに感熱素子を配設して蛍光ランプの寿命末期を検出するように構成したものである。
【００１６】
本発明およ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および技術的意味は次による。
【００１７】
本発明は、いわゆるコンパクト形蛍光ランプと称される各種蛍光ランプたとえばＦＤＬ形、ＦＭＬ形、ＦＷＬ形、ＦＨＴ形、ＦＵＬ形、ＦＰＲ形およびＦＰＬ形などの形式や各種消費電力の蛍光ランプや高周波点灯専用形蛍光ランプと称される中で１重環形（ＦＨＣ形）および２重環形のガラス製放電管が外径２３ｍｍ以下の各種蛍光ランプなどに適応するものである。さらに、直管形の蛍光ランプであってもよい。
【００１８】
「蛍光ランプ本体」とは、蛍光ランプの口金を除いた残余の部分を意味する。蛍光ランプ本体を屈曲した放電管を備えたものにする場合、１本のガラス管を屈曲させてもよいし、２本以上のガラス管を繋いでもよい。
【００１９】
蛍光ランプ本体は、ガラス製放電管の内面側に蛍光体層が形成され、内部に水銀とアルゴンなどの希ガスとが放電媒体として封入されている。なお、ガラス放電管の内面側とは、ガラス放電管の内面に直接蛍光体層を形成する場合および保護膜などを介して間接的に蛍光体層を形成する場合を包括する意味で用いている。
【００２０】
蛍光体層としては、３波長発光形の希土類蛍光体を用いるのが好適である。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、ハロ燐酸カルシウム蛍光体などの他の蛍光体を用いることを許容するものである。また、使用目的によっては、緑色系などの光を発光する蛍光体を用いることができる。
【００２１】
水銀は、純水銀を封入するか、アマルガムの形にして封入することができる。純水銀の形で封入する場合に、ガラスカプセルなどに収納して封入することができる。
【００２２】
熱陰極形電極としては、放電管の端部から封装された一対のインナーウエルズ間にコイルフィラメントを継線して、さらにフィラメントに電子放射物質を被着したものを用いることができる。
【００２３】
「口金」とは、蛍光ランプ本体に装着されてソケットに接続して点灯に要する電力を受電する手段を意味し、蛍光ランプを支持する機能を備えているか、いないかは問わない。したがって、本発明は、コンパクト形蛍光ランプに見られるように受電およびランプの機械的支持を同時に行うもの、および高周波専用形蛍光ランプに見られるようにランプの支持は別の支持手段に依存するもののいずれにも適応する。
【００２４】
また、口金は、合成樹脂製口金基体を備えているが、蛍光ランプの種類に応じて種々の形状および構造であることを許容する。
【００２５】
さらに、口金は、その合成樹脂製口金基体が内部に主として蛍光ランプ本体の端部を収納し、適当な手段によって当該端部を口金に固定したり、所要の配線を行ったりするために、内部空間を備えている。蛍光ランプ本体の端部を口金に装着する手段として好適なのは、シリコーン系の接着剤を当該端部と口金との間の間隙に施与して両者を接着することである。
【００２６】
さらにまた、蛍光ランプ本体が放電管の両端を比較的接近させている場合には、両端に対して共通の単一構造の口金が用いられる。この場合には、合成樹脂製口金基体に各管端部の間に位置する隔壁を形成することができる。
【００２７】
さらにまた、口金は、受電手段を備えている。受電手段として例えば接触子が用いられる。
【００２８】
ソケットは、ソケット基体、受金および感熱素子を備え、蛍光ランプを装着する。ソケット基体は、絶縁物製である。受金は、ソケット基体に支持されている。感熱素子は、蛍光ランプがソケットに装着されている状態で蛍光ランプ本体の熱陰極形電極の近傍に近接する位置においてソケット基体に配設されている。また、感熱素子は、例えばサーミスタからなる。
【００２９】
なお、ソケットには、その受金が周知のように通常４個配設され、そのうち２個にインバータ点灯装置の出力線が接続され、残余の２個に始動回路が接続される。
【００３０】
そうして、本発明においては、ソケットが感熱素子を備えているので、蛍光ランプの寿命末期になって異常温度上昇したときに、感熱素子によりこれを感知できるので、これに連動してインバータ点灯装置を制御することにより、保護動作を行なわせやすくなる。また、熱陰極形電極が口金より外側に位置している場合に、熱陰極形電極に対向する位置に感熱素子を配設することができる。このため、感度が向上する。
【００３１】
請求項２の発明の照明装置は、照明装置本体と；照明装置本体に配設された請求項１記載の蛍光ランプ装置と；蛍光ランプ装置のソケットを介して出力線が蛍光ランプに接続したインバータ装置と；を具備していることを特徴としている。
【００３２】
本発明が、請求項１の発明の構成および作用を有する照明装置である。したがって、本発明において「照明装置」とは、例えば照明器具、表示装置および読取装置など蛍光ランプの発光を利用するあらゆる装置をいう。
【発明の効果】
【００３３】
請求項１の発明によれば、ソケットに感熱素子を配設したことにより、保護手段を備えていない蛍光ランプに対しても保護動作をする蛍光ランプ装置を提供することができる。
【００３４】
請求項２の発明によれば、請求項１の効果を有する照明装置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】
【００３５】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【００３６】
図１および図２は、本発明の蛍光ランプ装置を実施するための第１の形態を示し、図１は蛍光ランプの一部切欠一部断面正面図、図２は蛍光ランプがソケットから分離した状態の要部拡大側面図である。
【００３７】
図において、３１はソケット、３２は蛍光ランプである。
【００３８】
ソケット３１は、ソケット基体３１ａ、受金３１ｂ、ガイド部３１ｃ、係止凸部３１ｄおよび感熱素子３３を備えている。
【００３９】
感熱素子３３は、蛍光ランプ３２が装着されている状態で蛍光ランプ本体３２ａの端部に対向する位置において、ソケット３１に配設されている。そして、感熱素子３３の出力線が図示しないインバータ点灯装置の制御手段に入力されるように導出されている。
【００４０】
蛍光ランプ３２は、蛍光ランプ本体３２ａおよび口金３２ｂを備えている。蛍光ランプ本体３２ａは、ガラス製放電管１ａ、熱陰極形電極１ｂ、１ｂおよび蛍光体層１ｃを備え、ガラス製放電管１ａ内に水銀およびアルゴンを放電媒体として封入している。
【００４１】
ガラス製放電管１ａは、外径１６．５ｍｍ、肉厚１．１ｍｍ、長さ１１００ｍｍのソーダライムガラスからなる２本のガラス管１ａ１、１ａ１を先端を封止するとともに、先端部近傍で連結管１ａ２により連結し、ガラス管１ａ１、１ａ１の基端部にはフレアステムによって熱陰極形電極１ｂを封着して、長さ２１００ｍｍのＵ字状の放電路を形成している。
【００４２】
連結管１ａ２は、吹き破りにより形成されている。
【００４３】
ガラス管１ａ１の先端の内面から連結管１ａ２の先端側の付け根からまでの寸法を１０ｍｍ以上にした場合には、ガラス管１ａ１の先端部に最冷部を形成することができる。上記寸法を５〜１０ｍｍ未満にした場合には、熱陰極形電極１ｂの背方に最冷部を形成するなどにより、所要の水銀蒸気圧を確保できる。
【００４４】
蛍光体層１ｃは、３波長発光形の蛍光体を用いている。
【００４５】
口金３２ｂは、合成樹脂製口金基体２ａおよび接触子２ｂからなっていて、蛍光ランプ本体３２ａの一端部に装着されている。合成樹脂製口金基体２ａは、係止凹部３２ｂ１をソケット３１の係止凸部３１ｄに対向して一側面に形成している。
【００４６】
そうして、ソケット３１に装着されて蛍光ランプ３２が点灯中に熱陰極形電極が寿命末期になると、蛍光ランプ本体３２ａの端部近傍が異常温度上昇するが、その温度上昇はソケット３１に配設された感熱素子３３によって検出される。その検出信号に応じてインバータ点灯装置が制御される。インバータ点灯装置の制御としては、蛍光ランプへの給電を停止したり、間欠的に点灯電力を供給したり、出力を低減するなどを行うことができる。
【００４７】
なお、ソケット３１の係止凸部３１ｄおよび口金３２の係止凹部３２ｂ１をそれぞれ形成することにより、異種蛍光ランプの誤挿入を防止できる。また、ソケット３１に対して蛍光ランプ３２の口金３２ｂの極性を付与したい場合にも、上記係止凸部３１ｄおよび係止凹部３２ｂ１を採用することもできる。
【００４８】
図３は、本発明の蛍光ランプ装置を実施するための第２の形態における口金の平面図である。
【００４９】
図において、図２と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【００５０】
本実施形態は、口金３２に係止凸部３２ｂ１’を形成したものである。したがって、ソケット側に係止凹部を形成する。
【００５１】
図４は、本発明の照明装置を実施するための一形態としてのトンネル内における非常駐車帯用の照明器具の斜視図である。
【００５２】
図において、４１は照明器具本体、４２は蛍光ランプである。
【００５３】
照明器具本体４１は、下面が開口した浅い箱状の基体４１ａ、基体４１ａの下面開口を閉塞する下面カバー４１ｂ、基体４１ａの一端部に配設されたソケット４１ｃ、同じく他端部に配設されたランプホルダ４１ｄ、図示しないが蛍光ランプ４２に対して光学的に対設された反射板およびインバータ点灯装置を備えている。
【００５４】
下面カバー４１ｂは、カバー枠４１ｂ１、カバー枠４１ｂ１に装着されたガラス板４１ｂ２からなり、ヒンジ４１ｅおよびラッチ４１ｆによって基体４１ａに対して開閉自在に取り付けられている。
【００５５】
器具本体４１は、取付腕４１ｇによって所定の場所に取り付けられる。
【００５６】
ランプホルダ４１ｄは、金属製であるから、蛍光ランプ４２の先端を最冷部にする場合には、当該先端部を支持することにより、最冷部の放熱作用を支援することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の蛍光ランプ装置を実施するための第１の形態における蛍光ランプを示す一部切欠一部断面正面図
【図２】同じく蛍光ランプがソケットから分離した状態の要部拡大側面図
【図３】本発明の蛍光ランプ装置を実施するための第２の形態における口金の平面図
【図４】本発明の照明装置を実施するための一形態としてのトンネル内における非常駐車帯の照明器具の斜視図
【符号の説明】
【００５８】
２ａ…合成樹脂製口金基体、２ｂ…接触子、３１…ソケット、３１ａ…ソケット本体、３１ｂ…受金、３１ｃ…ガイド部、３１ｄ…係止凸部、３２…蛍光ランプ、３２ａ…蛍光ランプ本体、３２ｂ…口金、３２ｂ１…係止凹部、３３…感熱素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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