(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプ電流２９０ｍＡ以上で、水銀アマルガムによる水銀蒸気圧規制を行わない低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプにおいて、
管外径１６ｍｍ以下のガラス製のＵ管を備え、
前記Ｕ管は、
放電路を途中で屈曲させる１対の管屈曲部と、
前記１対の管屈曲部の外側に突状に成形された１対の絞り部と
を備え、
前記絞り部は、前記管屈曲部の外側母線ＭＬＱ側に設けられ、前記管屈曲部の管内壁から管外壁に向かって放電路になりにくい凹部を有し、
前記絞り部は、前記凹部に対応して前記管屈曲部の管外壁から外側に向かって突状に形成された突状部分を有し、
前記Ｕ管は、
管内径をＤＬとし、前記絞り部の幅をｗとしたとき、
０．１ＤＬ≦ｗ≦０．２ＤＬ
を満たすとともに、
前記絞り部がある管屈曲部における放電路に直交する断面の管内径をＤＬＱとし、ＤＬＱと同じ方向の絞り部の長さをｈとしたとき、
０．０３ＤＬＱ≦ｈ≦０．１０ＤＬＱ
を満たすことを特徴とする低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプ。
【請求項２】
前記低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプを、管外径１２ｍｍの３Ｕ管、又は、管外径１６ｍｍの２Ｕ管で構成したことを特徴とする請求項１記載の低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｕ管を用いた低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプに係わり、周囲温度が２５℃において、放電管内の最も温度の低い部分である最冷点の温度が自己発熱と周囲温度との相関において最適になるようにして、ランプの明るさを最大にした、水銀アマルガム規制を行わない低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＵ管を用いた低圧放電灯は、例えば、図６及び図７の１回折り曲げられた低圧放電灯を示す図のように構成され、Ｕ管からなる発光管１は、２つの縦方向管区分２、３及び横方向管区分４を備える。発光管１のＵ字形屈曲部は、横方向管区分４の外側母線ＭＱが直線であり、かつ両方の縦方向管区分２、３の外側母線ＭＬに対してほぼ垂直に延びるように構成されている。縦方向管区分２、３の直径ＤＬは１２ｍｍであり、横方向管区分４の直径ＤＱはその中央で、ＤＱ／ＤＬは約１．２であるように選択されるが、直径ＤＱが直径ＤＬと同じか又はそれより大きければよい。更に、縦方向管区分２、３と横方向管区分４との間の管移行部は、管屈曲部における直径ＤＬＱの直径ＤＱに対する比が約１．２であるように延びている。直径ＤＬＱは直径ＤＱより大きければよい。
【０００３】
図８は図６、７の１回折り曲げられた低圧放電灯の温度分布を示す図で、周囲温度約２５℃で測定したものである。図から、ランプ作動中の水銀蒸気圧を決定する冷たい個所は管屈曲部５及び６内に存在し、その温度はほぼ４０℃である。温度は電極のある密閉端部の方向に７０℃まで高まる。横方向管区分４の中央部は、冷たい個所とは異なり５℃高い４５℃である。
【０００４】
このように、外側の管屈曲部５、６における冷たい個所によりランプ作動中に最適な水銀蒸気圧が達成される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特公平２−５３９０６号公報
【特許文献２】特開２００２−１５７０１号公報
【特許文献３】特開２００２−２７０１３４号公報
【特許文献４】実開平９−７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のＵ管を用いた低圧放電灯は、直径ＤＱが直径ＤＬと同じか又はそれより大きく、かつ、直径ＤＬＱは直径ＤＱより大きくして、縦方向管区分２、３と横方向管区分４との間の管移行部を外側に延ばすことにより、最冷点温度を下げるようにしているが、検証した結果では（詳しくは後述する）、最冷点温度がまだ５〜１０℃高すぎる。
【０００６】
これの改善策として、例えば横方向管区分４に山形の部分をランプ長さ方向に追加する手段があり、最冷点温度を下げる効果はあるが、全長が長くなるため、互換性がなく実用性に欠ける。
【０００７】
また、他の改善策として、横方向管区分４近傍の縦方向管区分２、３に、その直角方向に突出部を設けることでも最冷点温度を下げることができるが、例えば、３個のＵ管を用いたランプでは、互いの突出部が接触して割れることがあり、生産性が悪く、これも不可である。
【０００８】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、器具装着率を低下させず、製造不良率を上げず、最冷点温度を最適な温度に下げることができる低圧水銀蒸気放電片口金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】
【０００９】
この発明に係る低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプは、管外径１６ｍｍ以下、かつランプ電流２９０ｍＡ以上で、Ｕ管を使用したもので、各Ｕ管は互いに平行に接近した間隔で延びている２個の直線状の縦方向管区分と、それぞれの縦方向管区分を連結する１個の横方向管区分と、縦方向管区分と横方向管区分との間の移行部の管屈曲部とを有し、水銀蒸気圧規制を行わない低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプにおいて、縦方向管区分と前記横方向管区分との間の移行部の管屈曲部の外側母線ＭＬＱ側に、放電路になりにくい絞り部を設け、横方向管区分の中央部の管内径をＤＱ、管屈曲部における放電路に直交する断面の管内径（管屈曲部の内側母線から外側母線ＭＬＱ方向の管内距離）をＤＬＱとしたとき、
ＤＬＱ＞ＤＱ
を満たすことを特徴とする。
【００１０】
また、この発明に係る低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプは、管外径１６ｍｍ以下、かつランプ電流２９０ｍＡ以上で、Ｕ管を使用したもので、各Ｕ管は互いに平行に接近した間隔で延びている２個の直線状の縦方向管区分と、それぞれの縦方向管区分を連結する１個の横方向管区分と、縦方向管区分と横方向管区分との間の移行部の管屈曲部とを有し、水銀蒸気圧規制を行わない低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプにおいて、縦方向管区分と横方向管区分との間の移行部の管屈曲部の外側母線ＭＬＱ側に絞り部を設け、管内径をＤＬ、横方向管区分の中央部の管内径をＤＱ、管屈曲部における放電路に直交する断面の管内径（管屈曲部の内側母線から外側母線ＭＬＱ方向の管内距離）をＤＬＱ、絞り部の幅をｗ、絞り部の長さ（ＤＬＱと同じ方向）をｈとしたとき、
ＤＬＱ＞ＤＱ
０．１ＤＬ≦ｗ≦０．２ＤＬ
０．０３ＤＬＱ≦ｈ≦０．１０ＤＬＱ
を満たすことを特徴とする。
【００１１】
また、この発明に係る低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプは、管外径１２ｍｍの２Ｕ管で構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係る低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプは、上記のように構成することにより、器具装着率を低下させず、製造不良率を上げず、最冷点温度を最適な温度に下げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１〜５は実施の形態１を示す図で、図１は低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプの構成を示す図、図２は従来のものと比較した低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプ先端部付近の斜視図、図３は検証に用いた３Ｕ管蛍光ランプの１つのＵ管の部分断面図、図４は縦方向管区分と横方向管区分との間の管移行部における放電路に直交する断面の形状を示す図、図５は周囲温度と相対照度を従来のものと比較した図である。
【００１４】
実施の形態１における低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプは、縦方向管区分２、３と横方向管区分４との間の管移行部を外側に延ばすこと共に、縦方向管区分２、３と横方向管区分４との間の移行部の管屈曲部５、６の形状に特徴がある。この管屈曲部５、６に絞り部を設け、この絞り部が放電路になりにくいため、ここに最冷点が形成され、最冷点温度を顕著に下げることができるものである。
【００１５】
低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプの全体構成は、図１に示すように、従来のものと同様である。但し、発光管１は３個のＵ管を用い、それぞれのＵ管は２つの縦方向管区分２、３及び横方向管区分４を備える。Ｕ管の管外径は１２ｍｍである。
【００１６】
図２に示すように、本実施の形態の蛍光ランプは、同図に示す従来例と比べると解るように、縦方向管区分２、３と横方向管区分４との間の移行部の管屈曲部５、６を外側に延ばすと共に、縦方向管区分２、３と横方向管区分４との間の移行部の管屈曲部５、６に絞り部７を設ける。絞り部７は、発光管１が点灯中に放電路になりにくく、液状水銀を溜めることができる形状であればよい。
【００１７】
次ぎに、実際に試作した、低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプ（形名ＦＨＴ５７ＥＸ−Ｎ）の実施例の仕様について説明する。
図３、４に示すように、試作した３Ｕ管の蛍光ランプの各Ｕ管は、管外径が１２ｍｍ、管内径ＤＬ＝９．４ｍｍ、横方向管区分４の中央部の管内径ＤＱ＝１１．５ｍｍ、管屈曲部５、６における放電路に直交する断面の管内径（内側母線から外側母線ＭＬＱ方向の管内距離）ＤＬＱ＝１４．８５ｍｍ、絞り部７の幅ｗ＝１．９ｍｍ、絞り部７の長さ（ＤＬＱと同じ方向）ｈ＝０．４５ｍｍである。絞り部７は、管屈曲部５、６の外側母線ＭＬＱ側に設ける。
【００１８】
比較のため、管屈曲部５、６に絞り部７を設けないものも、合わせて試作した（従来例とする）。管屈曲部５、６に絞り部７がないこと以外は、実施例と同一仕様である。従って、
ＤＬＱ＝１４．８５ｍｍ＞ＤＱ＝１１．５ｍｍ＞ＤＬ＝９．４ｍｍ
であるから、背景技術で示した特許文献１の条件を満たすものである。
【００１９】
上記実施例及び従来例のランプの点灯試験を行った結果を図５に示す。
管外径１２ｍｍの３Ｕ管蛍光ランプでは、周囲温度２５℃において、最冷点温度が５２℃の時、相対照度は最も大きくなる。
従来例の３Ｕ管蛍光ランプでは、周囲温度２５℃において、最冷点温度が６０℃になり、相対照度は図５に示すようにピークからずれる。
それに対して、実施例の３Ｕ管蛍光ランプでは、周囲温度２５℃において、最冷点温度が５２℃になり、相対照度は図５に示すようにピークとほぼ一致する。
実施例と従来例とでは、相対照度がピークになる周囲温度に約８℃の差がある。これは、周囲温度２５℃における最冷点温度の差（６０−５２＝８℃）に相当する。
【００２０】
この検証から、実施例のように、管屈曲部５、６の外側母線ＭＬＱ側に絞り部７を設けることにより、最冷点温度が大幅に下がることが解る。
【００２１】
上記検証結果から、最冷点温度を下げるための条件をまとめると、
絞り部７の幅ｗ≦０．２ＤＬ（実施例では、幅ｗ＝１．９ｍｍ、ＤＬ＝９．４ｍｍであるから、ｗ＝０．２ＤＬであり、絞り部７が放電路となりにくいためには、技術常識からｗ≦０．２ＤＬとなる）。
但し、あまりも絞り部７のｗが小さいと、ガラスが薄くなり、強度面で支障が生じる。従って、下限があり、結局、
０．１ＤＬ≦ｗ≦０．２ＤＬ
が一つの条件である。
【００２２】
また、絞り部７の長さｈは、０．０３ＤＬＱ≦ｈ（実施例では、ｈ＝０．４５ｍｍ、ＤＬＱ＝１４．８５ｍｍであるから、０．０３ＤＬＱ＝ｈであり、絞り部７が最冷点となるためには、技術常識から０．０３ＤＬＱ≦ｈとなる）。
但し、あまりも絞り部７のｈが大きいと、ガラスが薄くなり、強度面で支障が生じる。従って、上限があり、結局、
０．０３ＤＬＱ≦ｈ≦０．１０ＤＬＱ
が他の一つの条件である。
【００２３】
また、管屈曲部５、６における放電路に直交する断面の管内径ＤＬＱと、管内径ＤＱの関係は、
ＤＬＱ／ＤＱ＞１．２（実施例では、ＤＬＱ＝１４．８５ｍｍ、ＤＱ＝１１．５ｍｍであり、ＤＬＱ／ＤＱ＝１．２９であり、ＤＬＱは長い方がよいことは明らかである）。従って、
ＤＬＱ／ＤＱ＞１．２
はさらに他の一つの条件である。
【００２４】
横方向管区分４の中央部の管内径ＤＱと、管内径ＤＬとの関係については、実施例のように管屈曲部５、６の外側母線ＭＬＱ側に絞り部７を設ける場合は、ＤＱ＜ＤＬでも絞り部７により最冷点温度は下がると推測されるため、特に条件とはしない。
【００２５】
検証は、管外径１２ｍｍの３Ｕ管蛍光ランプで行ったが、周囲温度２５℃において、最適な最冷点温度が５０℃の管外径１６ｍｍの２Ｕ管蛍光ランプにおいても、上記の条件を満たせば、最冷点温度を最適に近い温度に下げることができる。従って、管外径１６ｍｍのものが、対象となる。
【００２６】
また、ランプ電流であるが、２９０ｍＡ未満では、ランプの発熱が小さいので、最冷点に関わる問題は発生しない。従って、ランプ電流２９０ｍＡ以上の蛍光ランプが対象となる。
【００２７】
また、対象とする片口金蛍光ランプは、水銀蒸気圧規制を行わない低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施の形態１を示す図で、低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプの構成を示す図である。
【図２】実施の形態１を示す図で、従来のものと比較した低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプ先端部付近の斜視図である。
【図３】実施の形態１を示す図で、検証に用いた３Ｕ管蛍光ランプの１つのＵ管の部分断面図である。
【図４】実施の形態１を示す図で、縦方向管区分と横方向管区分との間の移行部の管区極部における放電路に直交する断面の形状を示す図である。
【図５】実施の形態１を示す図で、周囲温度と相対照度を従来のものと比較した図である。
【図６】従来の口金付き端部を有する低圧放電灯の図である。
【図７】従来の１回折り曲げられた放電管を備えた口金を付けていない低圧放電管の断面図である。
【図８】従来の低圧放電灯の温度分布を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  発光管、２，３  縦方向管区分、４  横方向管区分、５，６  管屈曲部、７  絞り部。
【図１】
0005243930.tif 000002
【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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