(57)【要約】管外径１２〜２０ｍｍの複数の直管部が屈曲部を介して同一平面上に連接され、この同一平面上に同心状に配設された複数の環状バルブを有し、この複数の環状バルブのうち最外側および最内側の各バルブの一端側５ｃに電極８が封装され、この内側および外側バルブの互いに隣り合う他端側５ｄ同士を連通可能に連結して１本の放電路を形成する連結部４が設けられた内，外側バルブ２，３と；これら内，外側バルブの少なくとも直管部５ａ内面に形成された蛍光体層６と；内，外側バルブ内に封入された放電媒体と；を具備している。上記構成によれば、内，外側バルブの歪みが少なく高強度で発光効率の高い蛍光ランプおよび照明器具を提供することができる。
2004049388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管外径１２〜２０ｍｍの複数の直管部が屈曲部を介して同一平面上に連接され、この同一平面上に同心状に配設された複数の環状バルブを有し、この複数の環状バルブのうち最外側および最内側の各バルブの一端側に電極が封装され、この内側および外側バルブの互いに隣り合う他端側同士を連通可能に連結して１本の放電路を形成する連結部が設けられた多重環バルブと；
多重環バルブの少なくとも直管部内面に形成された蛍光体層と；
多重環バルブ内に封入された放電媒体と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
各バルブは１本の直管状バルブを屈曲して成形されたものであり、直管状バルブの管長は８００〜２５００ｍｍ、屈曲部が形成される前の屈曲部形成予定部の長さが直管状バルブの全長の５〜５０％の範囲内であることを特徴とする請求の範囲第１項記載の蛍光ランプ。
【請求項３】
各バルブの直管部の長さｌは１５０〜５００ｍｍであり、屈曲部の曲率半径ｒが０．０３≦ｒ／ｌ≦０．３の関係を満たしていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の蛍光ランプ。
【請求項４】
多重環バルブは内側バルブと外側バルブとからなる２重管バルブであり、一対の電極がそれぞれ封装された内側および外側バルブの電極側外端面と、連結部を有する他端側外端面とが所定の間隔を置いて対向配置されており、これら一端部および他端部に被着して各外端面を覆う口金が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の蛍光ランプ。
【請求項５】
連結部により接続される内側および外側バルブの他端側外端面は溶断されて封止されておりこの外端面から連結部までの最短長さが１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求の範囲第４項記載の蛍光ランプ。
【請求項６】
内側および外側バルブは、それぞれ略四角形に形成され、その四角形の隅角部までこれら内側および外側バルブの両電極側端部を延伸させてなることを特徴とする請求の範囲第４項記載の蛍光ランプ。
【請求項７】
バルブには放電媒体として水銀蒸気が封入されており、連結部はその一部が内側および外側バルブの他端側外端面とほぼ面一になるように形成され、外側バルブの電極は内側バルブの電極位置よりもバルブ端部からの距離が大きくなる位置に配置されていることを特徴とする請求の範囲第４項記載の蛍光ランプ。
【請求項８】
内側および外側バルブのうち少なくとも一方のバルブの電極側端部は、他方のバルブの電極側端部よりも軸方向内側で終端し、これら両電極端部外面を覆う口金の外面であって、一方のバルブの電極側端部よりも軸方向外側へ延在する空間部にて対応した位置に受電手段が配設されていることを特徴とする請求の範囲第４項記載の蛍光ランプ。
【請求項９】
前記放電路の中間位置に対応するバルブ端部に第２の電極が封装されていることを特徴とする請求の範囲第４項記載の蛍光ランプ。
【請求項１０】
内側および外側のバルブの屈曲部は内側面と外側面の曲率半径の中心が略同一位置にあって管径が隣接する直管部の管径と略同一となっていることを特徴とする請求の範囲第４項記載の蛍光ランプ。
【請求項１１】
内側および外側バルブは、４本の直管部により略四角形状に形成されており、この略四角形状の対角線位置に屈曲部が３箇所形成され、残りの１箇所に口金が設けられていることを特徴とする請求の範囲第４項記載の蛍光ランプ。
【請求項１２】
内側および外側バルブは、５本の直管部により略四角形状に形成されており、この略四角形状の対角線位置それぞれに屈曲部が形成されており、この略四角形状の一辺の略中央に口金が設けられていることを特徴とする請求の範囲第４項記載の蛍光ランプ。
【請求項１３】
器具本体と；
請求の範囲第４項に記載された複数の蛍光ランプと；
蛍光ランプへ１０ｋＨｚ以上の高周波でランプ電力を供給する高周波点灯回路と；
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】
【技術分野】  本発明は、蛍光ランプおよびこの蛍光ランプを用いた照明器具に関する。
【背景技術】  従来の２重環形蛍光ランプとしては、例えば第２１図で示す２重環形蛍光ランプ３２１が知られている。この２重環形蛍光ランプ３２１は円環形の内側環形ガラスバルブ３２２の外側に、これよりも環径が大きい円環形の外側環形ガラスバルブ３２３を平面上で同心円状に配設し、これら内側および外側環形ガラスバルブ３２２，３２３内の放電路同士を連通部３２４により連結することにより、１本の放電路を形成し、その放電路長を延伸させることにより全光束とランプ効率の向上を図っている（例えば特許文献１参照）。
この種の蛍光ランプでは、１本の環状バルブによって形成されるものに比し、放電路長が延伸されることにより、全光束とランプ効率の向上が図られている。
［特許文献１］特開平９−１２９１８０号公報（［００１６］，［００１７］、図１，図２）
しかしながら、特許文献１で示す従来の２重円環形蛍光ランプ３２１では、２本の直状円管形ガラスバルブ３２２，３２３の内面に保護膜や蛍光体膜をそれぞれ形成した後、これらの全体を加熱して軟化させ、円筒ドラムに巻き付けることによりそれぞれ円環形に曲げ加工するので、保護膜や蛍光体膜にひび割れや剥離やクラックが発生し易いという課題がある。
そして、これら環形ガラスバルブ３２２，３２３の環形曲げ加工の後に、連結部３２４が形成されるが、この連結部３２４の形成加工が必ずしも容易ではないうえに、連結部３２４の強度が低下し易いという課題がある。すなわち、内側および外側環形ガラスバルブ３２２，３２３の全体が軟化するように加熱して曲げ加工を行った後、その連結部３２４の形成予定部にバーナの火炎を吹き当てて局部的に加熱軟化させ、その際、これらガラスバルブ３２２，３２３内にガスを吹き込んでそのガス圧により管壁を外方に突出させるようにそれぞれ吹き破って小孔を形成し、これら外方に突出した吹き破り突端同士を溶着させる（バーナ吹き破り）ことにより、これら小孔同士を連通させて連結部３２４を形成している。
このように内側および外側環形ガラスバルブ予定部にバーナの火炎を吹き当てて加熱軟化させる際は、曲げ加工時の加熱によってガラスバルブ３２２，３２３全体に歪みが残存している状態でバーナ吹き破りにより加熱加工を行なうので、連結部３２４またはその近傍にクラック等の破損が発生し易い。また、ガラスバルブ３２２，３２３は、曲げ加工を行なうために各端部に溝部ｍが形成されている。連結部３２４はこの溝部ｍの近傍に形成することはできないので、端部から離れた位置に形成する必要がある。このことにより、バルブ３２２，３２３の放電路長が短くなり、ランプ効率が低下するという問題がある。
さらに、第２２図に示すように連結部３２４は、内，外環形ガラスバルブ３２２，３２３同士の狭隘な間隙（例えば１ｍｍ〜３ｍｍ）において、内側環形ガラスバルブ３２２の凸弧状に湾曲した外周面と、外側環形ガラスバルブ３２３の凹弧状に湾曲した内周面とを局所的に連結するようにバーナ吹き破り加工をしなければならないので、その対向する周面同士の曲率が異なるので、連結作業が容易ではないという課題がある。
また、第２１図，第２２図に示すように、内側および外側環形ガラスバルブ３２２，３２３は、それぞれ円環形に形成されているために一対の電極３２５，３２６をそれぞれ封止した電極封止端部３２７，３２８の軸方向外端面３２７ａ，３２８ａと、これに環周方向で対向する連結部３２４側の外端面３２９ａ，３３０ａとの間隙Ｌａ，ＬｂがＬａ＜Ｌｂとなるように略ハの字状に拡開した空間を形成している。
このために、これらハの字状の内，外周面側間隔Ｌａ，Ｌｂが増大するので、その分、蛍光ランプ２１全体の放電路長が短くなり、非発光の暗部が大きくなるとともに、電極封止端部３２７，３２８と連結部３２４側端部とに跨るように被着される口金３３１も扇形に形成され、大形化するという課題がある。
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、バルブの歪みが少なく高強度でランプ効率の高い蛍光ランプおよび照明器具を提供することを目的とする。
【発明の開示】
本発明に係る蛍光ランプは、管外径１２〜２０ｍｍの複数の直管部が屈曲部を介して同一平面状に連接され、この同一平面上に同心状に配設された複数の環状バルブを有し、この複数の環状バルブのうち最外側および最内側の各バルブの一端側に電極が封装され、この内側および外側バルブの互いに隣り合う他端側同士を連通可能に連結して１本の放電路を形成する連結部が設けられた多重環バルブと；多重環バルブの少なくとも直管部内面に形成された蛍光体層と；多重環バルブ内に封入された放電媒体と；を具備していることを特徴とする。
環状バルブは、複数の直管部と、この直管部同士をつないでいる屈曲部とから多角形、例えば四角形にそれぞれ形成されている。屈曲部は、１本の直管状バルブを局部的に折り曲げることで形成されたものの他、複数の直管状バルブの先端同士をつなぎ合わせたときにモールド成形によって形成されたものや、例えばＵ字状やＬ字状等の屈曲形状のバルブ同士やこれらと直管状バルブとを組み合せて接続することにより形成されたもののいずれであってもよい。
直管部の管外径は、１２〜２０ｍｍの範囲内であり、ランプ効率などのランプ特性や製造条件を考慮した管外径の最適範囲は１４〜１８ｍｍである。なお、屈曲部近傍の直管部は屈曲部の形成加工において若干管外径が変化して部分的に上記範囲から外れることが考えられるが、本発明の場合、直管部の大部分が上記範囲内であればよい。
蛍光ランプは一般的にその管径を小さくすればランプ効率が向上することが知られており、本発明では、直管部の管外径を２０ｍｍ以下としている。直管部の管外径が２０ｍｍ以下であれば、従来技術の細径環形蛍光ランプと同等またはそれ以上のランプ効率を達成することが可能となる。
一方、直管部の管外径を１２ｍｍ未満とすると、屈曲部を有するガラスバルブとしての機械的強度を確保するのが困難となるので不可であり、また同サイズの従来の環形蛍光ランプと同等の光出力が得られないので実用的ではない。
管外径が２９ｍｍである従来の円環形蛍光ランプ（形名「ＦＣＬ」）のランプ効率を１０％以上向上させるためには、管外径を６５％以下に小さくする必要がある。すなわち、直管部の管外径は１８ｍｍ以下であればよい。この管外径であれば、蛍光ランプとしての薄形化も十分満足できる。また、光出力やランプ効率などの特性面を考慮すると、直管部の管外径は１４ｍｍ以上とするのが好ましい。
単環バルブは、それぞれ直管部を少なくとも３本有している。また、直管部の内部同士をつなぐ屈曲部は、直管部よりも１個少なくなるように形成されている。屈曲部は、直管部が略同一平面状に位置するように複数の直管部の間に配置されている。
環状バルブは、その多角形の略中心を囲むように環状に形成され、この複数の環状バルブが同心状に連結されることで、その各環状バルブの中心を多重に囲む１本の放電路を形成する。すなわち、環状バルブは、屈曲部によって直管部の管内部が連結され、複数の環状バルブのうちの一端部にそれぞれ封装された一対の電極によって１本の放電路が形成される。なお、直管部は、全てが同一の長さである必要はなく、１本のみが長さが異なっていてもよい。管長が略同じの４本の直管部を３個の屈曲部でつないだ場合には、バルブは、直管部によって略四角形状を形成し、このとき外側に位置する環状バルブはそれよりも内側に位置する環状バルブよりも大きい四角形に形成される。
本発明によれば、環状バルブは予め蛍光体膜等を内面に形成した１本の長い直管状バルブの屈曲部予定部分のみを局所的に加熱し、または複数の直管状バルブの先端同士を接合して屈曲部を形成する部分のみを局所的に加熱して形成され、これら以外の部分は加熱されないので、環状バルブ全体の加熱による蛍光体の劣化を抑制し、初期光束を向上させ、光束維持率も改善することができる。またバルブの加熱が局部的であるため、ガラスの歪みが低減し、強度アップを図ることができる。
また、環状バルブは、これらの一端部同士を例えばバーナ吹き破り加工により連結部を形成する場合でも、環状バルブの直管部におけるガラス歪みが低いので、連結作業時にバルブにクラックが発生することが抑制され、連結部の強度を向上させることができる。
さらに、複数の環状バルブ内の放電路長を連結部により連結して１本の放電路を形成することにより、放電路長を長くすることができ、全光束およびランプ効率の両者を向上させることができる。
この蛍光ランプにおいて、環状バルブは１本の直管状バルブを屈曲して形成されたものであり、直管状バルブの管長は８００〜２５００ｍｍであり、屈曲部が形成される前の屈曲部形成予定部の長さが直管状バルブの全長の１５〜５０％の範囲内であることが望ましい。
蛍光体層の熱劣化が少ない直管部がバルブ全体に占める割合が大きいほど初期光束の低下が少なくなり、光出力の改善効果が高い。そこで、屈曲部形成予定部の長さは、直管状バルブの全長の５０％以下とすることとした。屈曲部形成予定部の長さが５０％を超えると、曲げ加工時に熱劣化する蛍光体層が多くなり、光出力の改善効果が低くなってしまう。一方、屈曲部形成予定部の長さが５％未満、好ましくは１５％未満であると、屈曲部の加工が困難となり、また屈曲部の機械的強度を確保することも困難である。
こうすることにより、屈曲部形成予定部の長さが直管状バルブの全長の５〜５０％の範囲内であるので、熱劣化しにくい蛍光体層が形成された直管部の長さが適度に大きいので、製造が容易で、機械的強度も確保でき、光出力の改善効果が高い蛍光ランプとすることができる。
この蛍光ランプにおいて、各バルブの直管部の長さｌは１５０〜５００ｍｍであり、屈曲部の内側面の曲率半径ｒが０．０３≦ｒ／ｌ≦０．３の関係を満たしていることが望ましい。
この蛍光ランプは、蛍光体層の熱劣化が少ない直管部からの光放射を主な光出力とするため直管部の長さｌを極力多くする必要があり、一般照明用の照度を得るためには直管部の長さｌを１５０〜５００ｍｍ、好ましくは１８０〜４００ｍｍとする必要がある。
一方、屈曲部の内側面の曲率半径ｒは、屈曲部の大きさを示しており、曲率半径ｒが大きければ屈曲部形成予定部の長さも大きくなり、その分光出力が低下する。反対に曲率半径ｒが小さいと屈曲部形成時のバルブの変形度合いが大きくなり、製造が困難になるとともにバルブ強度が低下するおそれがある。そこで、本発明の発明者は、光出力と屈曲部の成形のしやすさとのバランスを種々検討し、内側面の曲率半径ｒを直管部の長さｌとの比率関係が所定範囲内で最適な組合せになることを見出した。
直管部の長さｌが１５０〜５００ｍｍの場合において、屈曲部の内側面の曲率半径ｒと直管部の長さｌとの比ｒ／ｌが０．０３未満であると、屈曲部の変形度合いが大きくなり、製造が困難になるとともに、バルブに変形ストレスが加わると屈曲部に応力が局部的に集中しやすくなって破損するおそれがある等の原因により強度が低下するため不可である。また、ｒ／ｌが０．３を超えると、環状バルブにおける屈曲部の占める割合が大きくなるため、屈曲部における蛍光体層の熱劣化影響が大きくなり、ランプ効率が低下するため不可である。
こうすることにより、直管部の長さｌを１５０〜５００ｍｍとしたときの屈曲部の曲率半径ｒが０．０３≦ｒ／ｌ≦０．３の関係を満たすようにしているので、屈曲部の形成が容易に行えるとともに、屈曲部の蛍光体層の熱劣化による影響を最小限にして直管部からの光出力を有効に利用することができる。
また、この蛍光ランプにおいて、多重環バルブは内側バルブと外側バルブとからなる２重環バルブであり、一対の電極がそれぞれ封装された内側および外側バルブの一端側外端面と、連結部を有する他端側外端面とが所定の間隔を置いて対向配置されており、これら一端部および他端部に被着して各外端面を覆う口金が設けられることが望ましい。
ここでいう外端面同士が「互いに対向する」とは、各バルブ端部を構成する直管部の管軸を同一軸線上に位置させて各バルブ端部の外端面同士が互いに向き合うような形態のほか、外端面同士が互いに正対して向き合っていないが各バルブ端部を構成する直管部の管軸同士が交わってなす角度が略９０°となるように端面同士が互い角度を有して対向しているものであってもよい。
こうすることにより、一対の電極をそれぞれ封装した内側および外側バルブの各電極封止側の一端部外端面と連通部側の他端部の外端面とが所定の間隔を置いて対向配置されるので、これら対向間隔を縮小して放電路長をできるだけ長くすることができる。これにより、この対向端部の暗部を縮小することができるうえに、この対向端部に被着される口金の小形軽量化を図ることができる。
また、この蛍光ランプにおいて、連結部により接続される内側および外側バルブの他端側外端面は溶断されて封止されており、この外端面から連結部までの最短長さが１５ｍｍ以下であることが望ましい。
内側および外側バルブは全体が屈曲形成されるものではないため、従来の円環形バルブの端部のようにチャック用の溝を形成する必要がなく、バルブ端部を溶断して封止することができる。ここでいうバルブ端部の溶断とは、バルブの中間部位を加熱溶融してバルブの管壁同士をバルブ軸中心付近で溶着することであって、ダミーステムのような別個の封止部位を用いずにバルブ材料だけで封止することを意味する。溶断された封止端部の形状はバルブ軸に直交する方向に平行な平坦面を形成したものであってもよく、半球状をなして突出したものであってもよい。このように各バルブの端部が溶断されていることにより、内側および外側バルブの他端側（連結部側の他端）の外端面からこの連結部までの最短長さが１５ｍｍ以下に短くすることができ、光の暗部を縮小することができる。このために、その暗部縮小の分だけ、バルブの発光領域を大きくするとともに放電路長も大きくすることができる。
さらに、この蛍光ランプにおいて、内側および外側バルブは、それぞれ略四角形に形成され、その四角形の外側バルブの隅角部までこれら内側および外側バルブの両電極側端部を延伸させてなることが望ましい。
こうすることにより、電極の影に起因する暗部が口金内に位置し、口金により隠蔽されるので、蛍光ランプの明るさを向上させることができる。また、内，外両バルブの電極端部を、連結部側端部へ延伸させているので、その延伸分、内，外両バルブの全長を長くすることができ、放電路長を長くすることができる。
また、両電極を略四角形の蛍光ランプの隅角部よりも外方に位置させると、四角形の全隅角部（４隅角部）に発光部が位置することになるので、この蛍光ランプを、その四角形中心周りにいかなる角度で発光させた場合でも、常に各隅角部（４隅角部）を発光させることができる。これにより、蛍光ランプ全体の輝度均斉度を向上させることができる。
また、この蛍光ランプにおいて、バルブには放電媒体として水銀蒸気が封入されており、連結部はその一部が内側および外側バルブの他端側外端面とほぼ面一になるように形成され、外側バルブの電極は内側バルブの電極位置よりもバルブ端部からの距離が大きくなる位置には配置されていることが望ましい。
こうすることにより、これら内，外両バルブの他端側外端面近傍にも放電路が形成され、その外端面近傍も発光する。このために、蛍光ランプの発光領域を多くし、放電路長も大きくすることができる。
また、外側バルブの電極は内側バルブの電極よりもバルブ端部からの距離が大きくなるように構成されているので、外側バルブの電極封止端部の近傍に最冷部を形成して水銀蒸気圧を制御することができる。
さらに、この蛍光ランプにおいて、内側および外側バルブのうちの少なくとも一方のバルブの電極側端部は、内側バルブの電電極側端部よりも軸方向内側で終端し、これら両電極端部外面を覆う口金の外面であって、一方のバルブの電極側端部よりも軸方向外側へ延在する空間部に対応した位置に受電手段が配設されていることが望ましい。
こうすることにより、一方のバルブの電極側端部よりも軸方向外側へ延在する空間部上にて、口金外面に口金ピン等の受電手段を配設することができ、この空間部を有効に利用して口金をより小形にすることができる。
また、本発明の蛍光ランプは、放電路の中間位置に対応するバルブ端部に封装された第２の電極であってもよい。
バルブに形成される１本の放電路の両端位置に対応するバルブ端部に封装された一対の電極（以下、「第１の電極」という。）のいずれか一方および第２の電極間に点灯装置の始動電圧が印加されることにより放電路の一部に放電が発生する。一方の第１の電極および第２の電極間の放電路長は、発光管全体の放電路長よりも短いので、発光管の一対の第１の電極間に始動電圧を印加する場合に比べて、一方の第１の電極および第２の電極間の始動電圧は低い。この後、他方の第１の電極にも放電が形成されるようにすることにより、発光管全体の始動電圧を低減することが可能である。
本発明によれば、一対の電極の一方と第２電極との電極間距離の方が一対の電極間同士の電極間距離よりも短いので、一対の電極間に放電を発生させて蛍光ランプを点灯させる前に、バルブの一対の電極のうちの一方および第２の電極間に放電を発生させ、その後、一対の電極間に放電を発生させるようにすることにより、発光管の始動電圧が低減される。また、バルブの一対の電極のうちの一方および第２の電極間にのみ主放電を発生させて点灯させることにより、蛍光ランプを調光点灯させることも可能である。
そして、本発明の蛍光ランプは、内側および外側のバルブの屈曲部は内側面と外側面の曲率半径の中心が略同一位置にあって管径が隣接する直管部の管径と略同一となっているものであることが望ましい。
２重環バルブは、最大環径が互いに異なる略相似形状の内側環状バルブおよび外側環状バルブを組合わせて構成されている。内側および外側の各環状バルブは、各屈曲部が対向するように略同心円状に配置した状態でバルブの一端部同士が連結部によって接続される。
各環状バルブの屈曲部は、内側面と外側面の曲率半径の中心が略同一位置になるように形成され、内側および外側の各環状バルブ同士においてもこの曲率半径の中心が略同一位置になるように各環状バルブ同士が連結される。屈曲部の「曲率半径の中心が略同一位置」とは、各曲率半径の中心点が重なっているか、ややずれて位置していることを意味する。本発明の作用上では、各中心点の互いの離間長さが、曲率半径の１０％以内、より好ましくは５％以内であれば許容範囲内である。
内側および外側の各環状バルブの屈曲部の曲率半径は、隣接するバルブ同士の間隔が屈曲部および直線部にわたって略同一となるように各環状バルブの対向する各屈曲部の曲率半径の中心がそれぞれ略同一位置となるように形成されている。この場合の各中心点の互いの離間長さも、曲率半径の１０％以内、より好ましくは５％以内であれば許容範囲内である。
このように、内側および外側の各環状バルブが略同心円状に連結された場合に環状バルブの各屈曲部の曲率半径の中心がそれぞれ略同一位置になっていると、屈曲部の曲率半径が同一となるように形成された複数の蛍光ランプを同様に配設した場合に比べて、隣接する屈曲部同士の間隔を直管部同士の間隔と略同じにすることができるので、外観性が向上するとともに、輝度を均一化させることができる。なお、屈曲部同士および直管部同士の間隔は３．０〜１０ｍｍとするのが好ましい。
屈曲部の管径は隣接する直管部の管径と略同一になるように形成される。屈曲部の管径は、環状バルブが形成する仮想の環状平面の中心点から同平面に沿って平行に放射する方向に直交するバルブ管断面における管径で定義され、管断面が真円形状ではなく、やや扁平している場合には、平均管径で定義される。「略同一」とは、屈曲部の管径が直管部の管径の±１０％以内、好ましくは±５％以内であることを意味する。
このように屈曲部を形成することによって、環状バルブの屈曲部の外観が直管部から連続した曲線を描いて構成されているように視認されるため、発光管の外観が向上するとともに、点灯時に局部的に温度が低い部分が形成されないため、最冷部が形成されにくく、屈曲部に凝集水銀による黒化やしみなどが発生しにくくなる。
直管状バルブの管長は、ほぼ放電路長になるので、従来の細径環形蛍光ランプと同等の光出力を得ることを考慮して８００〜２５００ｍｍの範囲とする必要がある。
この蛍光ランプにおいて、環状バルブは、４本の直管部により略四角形状に形成されており、この略四角形状の対角線位置に屈曲部が３箇所形成され、残りの１箇所に口金が設けられていることが望ましい。
こうすることにより、主な発光部が略四角形状の各辺を形成する光源を提供するとともに、口金が略四角形状の対角線上に位置するので発光部の長さをできるだけ大きくすることが可能であり、屈曲部を３個とすることによりバルブの形成が容易になる。
この蛍光ランプにおいて、環状バルブは、５本の直管部により略四角形状に形成されており、この略四角形状の対角線位置それぞれに屈曲部が形成されており、この略四角形状の一辺の略中央に口金が設けられていることが望ましい。
こうすることにより、主な発光部が略四角形状の各辺を形成する光源を提供するとともに、口金が略四角形状の一辺の略中央に位置するので、バルブ両端部が同一線上に配置されるため、口金の取付け構造を簡単にすることができる。
そして、本発明の照明器具は、器具本体と；上記複数の蛍光ランプと；蛍光ランプへ１０ｋＨｚ以上の高周波でランプ電力を供給する高周波点灯回路と；を具備していることが望ましい。
ここで、器具本体は天井直付形、天井吊下形または壁面取付形であって、グローブ、セード、反射笠などが取付けられるものであってもよく、蛍光ランプが露出するもの、導光板を備えたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】  第１図は、本発明の第１の実施形態の蛍光ランプの正面図である。
第２図は、本発明の第２の実施形態の蛍光ランプの正面図である。
第３図は、本発明の第３の実施形態の蛍光ランプの正面図である。
第４図は、本発明の第４の実施形態の蛍光ランプの正面図である。
第５図は、本発明の第５の実施形態の蛍光ランプの正面図である。
第６図は、本発明の第６の実施形態の蛍光ランプの正面図である。
第７図は、本発明の第７の実施形態の蛍光ランプの正面図である。
第８図は、本発明の第８の実施形態の蛍光ランプの正面図である。
第９図は、本発明の第９の実施形態の蛍光ランプの正面図である。
第１０図は、本発明の第１０の実施形態の蛍光ランプの正面図である。
第１１図は、第１０図のＸＩＡとＸＩＢの矢視図である。
第１２図は、本発明の第１１の実施形態の蛍光ランプの正面図である。
第１３図は、本発明の第１２の実施形態を示す蛍光ランプの一部切り欠き概略正面図である。
第１４図は、同じく口金が装着された蛍光ランプの概略正面図である。
第１５図は、同じく高周波点灯装置の概略ブロック図である。
第１６図は、本発明の第１４実施形態の蛍光ランプの正面とその高周波点灯装置の概略ブロックを示す図である。
第１７図は、本発明の第１５の実施形態の照明器具の一部切り欠き概略正面図である。
第１８図は、本発明の第１６の実施形態の蛍光ランプの正面図である。
第１９図は、第１８図の蛍光ランプの一部を拡大して示す正面図である。
第２０図は、本発明の第１７の実施形態の蛍光ランプの正面図である。
第２１図は、従来の２重円環形蛍光ランプの正面図である。
第２２図は、第２１図のＸＸＩＩ部拡大図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の蛍光ランプおよび照明器具の実施形態の構成を図面を参照して説明する。なお、これらの図面中、同一または相当部分に同一符号を付し、特に必要な場合を除き、重複した説明は省略する。
第１図は本発明の第１の実施形態に係る蛍光ランプ１の正面図である。蛍光ランプ１は正面形状がほぼ正四角形に形成された内側バルブ２の外側に、この内側バルブ２よりも若干大きいほぼ相似形の正四角形の外側バルブ３を同一平面上に所要の間隔ｇを置いて同心状に配設し、連結部４により連結して１本の２重管（２重バルブ）に構成されている。
これら内側および外側バルブ２，３は、横断面形状が円形の４本の円管状直線部により対角線の交点中心が点Ｏになるようなほぼ正方形に形成されたガラスバルブ５，５により構成されている。ガラスバルブ５，５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。
これらのガラスバルブ５，５内には希ガスおよび水銀からなる放電媒体が封入される。希ガスはアルゴン（Ａｒ）ガスであり、封入圧力は約３２０Ｐａである。内側および外側バルブ２，３内に封入される希ガスには、アルゴン、ネオンまたはクリプトンなどが含まれる。ガラスバルブ５，５の少なくとも一方の内部にはアマルガムが封入されていてもよい。アマルガムは、水銀と合金を作る物質と水銀との合金である。例えば、水銀の定量封入のために亜鉛−水銀などのアマルガムを封入してもよい。アマルガムはペレット状、柱状、板状などどのような形状であってもよい。
アマルガムは、ガラスバルブ５，５の端部に封着されたステムに配設された細管内などに収容される。アマルガムは溶融、機械的保持などの手段によってこれらいずれかの位置に固定または収納される。また、アマルガムはバルブ内を移動可能に収容されていてもよい。なおガラスバルブ５，５内にＢｉ−Ｓｎ−Ｐｂ系、Ｂｉ−Ｉｎ系等の水銀蒸気圧制御用のアマルガムを配設すると、周囲温度が比較的高くなっても最適な状態で蛍光ランプ１が点灯される。
各ガラスバルブ５の内面には金属酸化物微粒子としてのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）微粒子からなる膜厚約１．０μｍの保護膜６が形成されている。保護膜６としては金属酸化物微粒子から構成したものが好適であり、金属酸化物微粒子には、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やシリカ（ＳｉＯ２）など周知のものを用いることが可能である。この保護膜６の内面に三波長発光形の蛍光体微粒子からなる蛍光体層７がほぼ全長に亘って形成されている。蛍光体層７は、三波長発光形で相関色温度５０００Ｋとなる蛍光体微粒子を塗布量が４．０〜７．５ｍｇ／ｃｍ２、好ましくは６．０〜７．５ｍｇ／ｃｍ２の範囲内で塗布し、乾燥・焼成工程を経て約２０μｍの膜厚で形成されている。この蛍光ランプ１は従来の円環形蛍光ランプのようにガラスバルブ全体を屈曲するものではなく、一部を屈曲するものであるため蛍光体の塗布量を多くすることができ、膜剥れを最小限に抑えて蛍光体層７を厚膜化することができる。これにより、蛍光ランプ１の初期光束を向上させることができる。
蛍光体層７は、屈曲部５ｂの形成前に少なくとも直管部５ａに形成しておくのが好ましいが、これに限らず、屈曲部５ｂを形成した後に蛍光体層７を形成してもよい。蛍光体層７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可能であるが、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＋などが適用可能であるが、これらに限定されない。
各ガラスバルブ５は、４本の直管部５ａおよび３箇所の屈曲部５ｂを有しており、４本の直管部５ａが略正方形の各辺を形成するように同一平面状に連接配置されている。このときのガラスバルブ５の１辺の長さｌは２００ｍｍ以上とするのが好ましく、本実施形態の場合、ｌは約３００ｍｍである。各ガラスバルブ５の各一端部５ｃは互いにほぼ平行に近接配置されており、これら各一端部５ｃにはエミッタ物質が塗布されたトリプルコイルからなるフィラメント電極８，８がそれぞれ封装され、電極封止端部５ｃが形成されている。
電極８，８は、リードワイヤによって支持され、このワイヤはフレアステム、ボタンステム、ビードステム、ピンチシール部などによって封装支持される。このステムなどには排気用または水銀合金収納用の細管が取付けられていてもよい。
各直管部５ａの管内径は１２〜２０ｍｍ、肉厚は０．８〜１．５ｍｍであり、本実施形態の場合は管内径が約１６ｍｍ、肉厚が約１．２ｍｍである。各直管部５ａは、各屈曲部５ｂを介して内部が連通されて、さらに、各電極封止端部５ｃとは軸方向反対側の各端部５ｄ同士を連結部４により連通自在に連結しており、内側バルブ２の一方の電極８から連結部４を経て外側バルブ３の他方の電極８に至る経路に略正方形の中心Ｏを２重に囲むように１本の放電路が形成される。連結部４は内側および外側バルブ２，３の連結部４側の連結部側端部５ｄ，５ｄのバーナ吹き破り等により形成される。
内側および外側バルブ２，３は、蛍光ランプ１の点灯時に最冷部が少なくとも１つの屈曲部５ｂまたは電極８，８から最も遠い連結管側端部５ｄ，５ｄ等に形成されるように構成されている。最冷部は、蛍光ランプ１の点灯時にバルブの最も温度の低い部位に形成されるため、屈曲部５ｂを点灯時に温度上昇しにくい構造として最冷部を確保するようにしてもよい。例えば、放電路から離れた空間を形成する構造や、表面積が他の部位よりも大きく放熱効果に優れた構造などである。屈曲部５ｂは、バルブ５，５全体に占める表面積比が直管部５ａよりも小さいため発光量が少なく、形状も任意に加工しやすいため、温度上昇しにくい構造を取り入れやすい。したがって、屈曲部５ｂに形成される最冷部の温度は、所望の温度に制御しやすいので、周囲温度が高くても最適な水銀蒸気圧を確保することが可能となり、ランプ効率を一層向上させることが可能となる。なお、水銀蒸気圧は最冷部温度により制御する場合の他に、アマルガムによって水銀蒸気圧を制御するように構成してもよい。
これら内側および外側バルブ２，３の両連結部側端部５ｄ，５ｄおよび両電極封止端部５ｃ，５ｃとは、それぞれの軸中心が約９０°の角度で交わる方向で対向配置されており、口金９がこれら両端部５ｄ，５ｄ、５ｃ，５ｃ間を跨ぐように被着されている。口金９は、一対の電極８，８と電気的に接続された例えば４本のピンからなる受電部が配設されている。口金９はソケットなどの給電手段と接続する受電ピン等の電気接続手段を有しているが、この電気接続手段は、バルブ５，５の両端部から離れた位置に設けられていてもよい。また、口金９は、給電手段との機械的接続によって保持手段としての機能を発揮するような構成であってもよい。各ガラスバルブ５の直管部５ａにより形成される略正方形状の３箇所の隅角部には屈曲部５ｂが形成され、残りの１箇所の隅角部に口金９が設けられるように構成されている。なお、第１図中符号１０は排気管である。
このように構成された蛍光ランプ１は例えば図示しない高周波点灯回路により点灯される。
また、高周波点灯回路には、切換手段が設けられていてもよい。切換手段は、蛍光ランプを高効率点灯させるモードと、高出力点灯させるモードとに分かれていてもよく、これらモード間を連続的に変化させるものであってもよい。点灯回路の切換手段を切換えることによって、蛍光ランプ１の点灯が調整される。例えば、切換手段が高効率点灯させるモードと、高出力点灯させるモードとに分けられている場合には、これらモードを使用条件に合わせることにより、適宜選択して蛍光ランプ１を使用することができる。
蛍光ランプ１は、照明器具本体の形状または照明器具の光学特性に合わせて取付けられ、同一形状または異なる形状の複数の蛍光ランプを組み合わせて同一平面状またはバルブ同士の配設高さを変えて器具本体に装着される。
次に、本実施形態の作用について説明する。
蛍光ランプ１は、口金９から高周波電力が入力され、内側バルブ２の電極８から連結部４内を経て外側バルブ３の電極８に至る経路にてアーク放電が発生して点灯する。この蛍光ランプ１の点灯時には、少なくとも１つの屈曲部５ｂ、例えば一対の電極８，８から最も遠い屈曲部５ｂａ、または連結部４に近い連結部側端部５ｄに最冷部が形成される。最冷部としては、その外表面温度が例えば約４０〜６５℃の範囲であればよく、最冷部がこの温度範囲内であれば、蛍光ランプ１を最適な水銀蒸気圧となるので高いランプ効率で点灯することが可能となる。
そして、この蛍光ランプ１によれば、内側バルブ２の放電路に外側バルブ３の放電路を連結して１本の放電路に形成しているので、蛍光ランプ全体としての放電路を、内側および外側バルブ２，３のみの一重管に比して約２倍の放電路に延伸することができるので、全光束もほぼ２倍に向上させることができ、ランプ効率を向上させることができる。また、この蛍光ランプ１によれば、予め蛍光体層７をガラスバルブ５内面に形成した後、屈曲部予定部分のみを局所的に加熱しているので、蛍光体層７の熱劣化を抑制でき、初期光束を向上させ、光束維持率を改善することができる。
なお、本実施形態の場合には、内側および外側バルブ２，３の各ガラスバルブ５が１本の長い直管状バルブを局部的に曲成することにより正方形にそれぞれ形成したが、各ガラスバルブ５は複数本の直管状バルブの端部同士をつないで屈曲部５ｂを形成してもよく、さらに長方形に形成しても構わない。例えば、複数の直管状バルブの端部を局部的に加熱溶融させ、吹き破りによって連結部を形成し、この連結部同士をつなぐとともに、モールド成形によって所望の形状の屈曲部５ｂを形成することも可能である。
ところで、内側および外側バルブ２，３の各ガラスバルブ５は、実質的に鉛成分を含まず、酸化ナトリウムの含有量が１．０質量％以下であり、軟化温度が７２０℃以下のものを使用することができる。ここで、「鉛成分を実質的に含まない」とは、不純物程度であれば含まれていてもよいことを意味し、好ましくは０．１質量％以下をいう。最も好ましいのは、全く鉛成分を含有していないガラスであることはいうまでもない。
酸化ナトリウムの含有量が０．１質量％以下とは、酸化ナトリウムがガラスに含有されていない場合も含まれるものとする。また、酸化ナトリウムの含有量が０．１質量％以下と規定したのは、前記数値を上回るとガラスバルブ５の内面に析出するナトリウム成分によって蛍光ランプ１の光出力に影響するからである。実質的に鉛を含まない組成で、酸化ナトリウムの含有量が１．０質量％以下とし、軟化温度が７２０℃以下のガラスとしては、Ｋ２ＯおよびＬｉ２Ｏの含有量とＣａＯ、ＭｇＯ、ＢａＯおよびＳｒＯの含有量とを調整して得ることができる。ここで、軟化温度とは、ガラスの粘度η＝１０７．６５ｄＰａ・ｓとなる温度である。
ガラスバルブ５に酸化ナトリウムが０．１質量％を超えると点灯中にアルカリ成分としてナトリウムがガラスバルブ５内面に多く析出する。このナトリウムがガラスバルブ５の内面に析出すると、ナトリウムとガラスバルブ５内に封入された水銀蒸気とが反応して、ガラスバルブ５が着色して可視光透過率を低下したり、ナトリウムが蛍光体層７の蛍光体物質と反応して蛍光体物質が劣化し、可視光の出力が低下するという問題を引き起こす。特に、従来のソーダライムガラスは、酸化ナトリウムが１５〜１７質量％含有しているため、可視光の出力が低下が著しい。
そこで、酸化ナトリウムの含有率が０．１質量％以下で軟化温度が７２０℃以下、例えば６９２℃のガラスからなる直管状バルブに蛍光体を塗布し、その後に屈曲部を形成すると、バルブ内面に析出するナトリウムが極めて少なくなり、ナトリウムの反応による可視光出力の低下が抑制される。また、軟化温度が７２０℃以下であるので、屈曲部形成時の加熱温度が低く抑えられ、周辺の蛍光体の熱劣化が少なくなり、光出力が向上する。
本実施形態の各ガラスバルブ５の組成は以下のとおりであり、軟化温度は６９２℃である。
ＳｉＯ２：６５．０質量％、Ａｌ２Ｏ３：４．０質量％、Ｎａ２Ｏ：０．０５質量％、Ｋ２Ｏ：１１．０質量％、Ｌｉ２Ｏ３：２．８質量％、ＣａＯ：２．０質量％、ＭｇＯ：１．４質量％、ＳｒＯ：５．０質量％、ＢａＯ：８．５質量％、ＳＯ３：０．１５質量％、Ｂ２Ｏ３：０質量％、Ｓｂ２Ｏ３：０質量％、Ｆｅ２Ｏ３：０．０３質量％、その他：０．１７質量％
第２図は、本発明の第２の実施形態である蛍光ランプ１Ａの正面図である。この蛍光ランプ１Ａは、上記蛍光ランプ１において、５本の直管状バルブをつなぎ合わせて屈曲部５ｂを４箇所形成することにより、内側および外側バルブ２，３をそれぞれ形成している点に特徴がある。
すなわち、内側および外側バルブ２，３は、その各ガラスバルブ５の略正方形状の１辺を他の１辺の１／２の長さの直管部５ａａ，５ａａによって形成されており、この直管部５ａａ，５ａａの両管端部の一方に一対の電極８，８がそれぞれ封装されて電極封止端部５ｃに形成される一方、両他端部を連結部側端部５ｄにそれぞれ形成している。口金９は、これら両電極封止端部５ｃ，５ｃと両連結部側端部５ｄ，５ｄとを跨ぐように設けられている。本実施形態によれば、口金９は、ガラスバルブ５の略四角形状の一辺の略中央に位置するので、内側および外側バルブ２，３の両端部５ｃ，５ｄが同一線上で対向するように配置されるため、口金９の取付け構造が簡単になる。
第３図は本発明の第３の実施形態である蛍光ランプ１Ｂの正面図である。この蛍光ランプ１Ｂは、上記蛍光ランプ１において、内側バルブ２の各屈曲部５ｂと外側バルブ３の各屈曲部５ｂとの間隙に、例えば正面形状が楕円形等の所望形状に形成され、放熱性と弾性とを有する緩衝手段の一例である保持部材１１を介在して内側および外側バルブ２，３同士を接続した点と、内側および外側バルブ２，３における連結部４の外端（第３図中右側面）から軸方向先端までの連結部側端部５ｄの長さＬｃを１１ｍｍ以下に設定した点と、に特徴があり、これ以外は第２図で示す第２の実施形態と同一の構成である。
保持部材１１は放熱作用を有する程度に熱伝導性を有する、例えばシリコーン樹脂からなる接着剤であり、内側ガラスバルブ２の各屈曲部５ｂの外面と、外側ガラスバルブ３の各屈曲部５ｂの内面とを接続して相互に保持させて一体化させると共に、その弾性により緩衝的に保持させている。このために、ガラス製の内側および外側バルブ２，３の強度を増強させることができる。
また、内側および外側バルブ２，３同士を強力に一体化しているので、これら内側および外側バルブ２，３の取扱いが容易となり、照明器具への取付が容易になる。さらに、各保持部材１１は放熱性を有するので、外側バルブ３の電極８から最も遠い屈曲部５ｂａに最冷部ｃａが形成される。
このために、非発光の両連結部側端部５ｄ，５ｄに最冷部を形成する必要がなくなるとともに、端部５ｄ，５ｄには従来の２重円環形蛍光ランプのようにバルブチャック（把持）用の溝が形成されておらず、単に溶断により封止されているので、これら連結部側端部５ｄの長さＬｃを短縮することができる。したがって、非発光部である連結部側端部５ｄの短縮により暗部を短縮することができ、その分、発光部を延伸させることができるので、全光束を向上させることができる。
第４図は本発明の第４の実施形態である蛍光ランプ１Ｃの正面図である。この蛍光ランプ１Ｃは、上記蛍光ランプ１Ｂにおいて、電極封止端部５ｃの軸方向外端面５ｃｏと、連結部側端部５ｄの軸方向端面５ｄｏとの対向間隙Ｌｄを小さくした点に特徴があり、これ以外は上記第３図で示す蛍光ランプ１Ｂと同一の構成である。
すなわち、上述したように、第２１図で示す従来の２重円環形蛍光ランプ３２１では、その電極封止端部３２７，３２８と連結部３２４側の端部とが共に湾曲しているので、この電極封止端部３２７，３２８の外端面３２７ａ，３２８ａと、連結部３２４側端部の外端面３２９ａ，３３０ａとの内周側と外周側の間隙Ｌａ，Ｌｂがほぼハの字状に拡開し、縮小するには限度があった。
これに対し、第４図で示す本実施形態では、内，外両電極封止端部５ｃ，５ｃと、両連結部側端部５ｄ，５ｄとが共に直管であり湾曲していないので、両電極封止端部５ｃ，５ｃの両外端面５ｃｏ，５ｃｏ同士を同一平面状、すなわち、ほぼ面一に揃えることができると共に、両連結部側封止端部５ｄ，５ｄの両外端面５ｄｏ，５ｄｏ同士も同一平面状、すなわち、ほぼ面一に揃えることができる。
このために、内，外両電極封止端部５ｃ，５ｃの両外端面５ｃｏ，５ｃｏと、両連結部側封止端部５ｄ，５ｄの両外端面５ｄｏ，５ｄｏとの内，外両対向間隙Ｌｄをほぼ平行状に形成することができ、その結果、この対向間隙Ｌｄを共に縮小させることができる。
これにより、非発光部の内，外両電極封止端部５ｃ，５ｃと両連結部側端部５ｄ，５ｄとを、内，外両対向間隙Ｌｄの縮小分だけ相互に接近させることができるので、その接近分だけ暗部を縮小させ、発光部を延伸させて、ランプ効率を向上させることができる。
第５図は本発明の第５の実施形態である蛍光ランプ１Ｄの正面図である。この蛍光ランプ１Ｄは第１図で示す第１の実施形態に係る蛍光ランプ１において、口金９に対角線方向で対向する内側および外側バルブ２，３の内，外屈曲部５ｂ，５ｂ同士の間に、上記保持部材１１を介在してこれら内側および外側バルブ２，３同士を接続して一体化させると共に相互に緩衝的に保持させた点に特徴がある。また、連結部側端部５ｄ，５ｄに形成された溶断封止部は半球形状に形成されている。これ以外は第１実施形態と同一の構成である。
この蛍光ランプ１Ｄによれば、内側および外側バルブ２，３の両電極封止端部５ｃ，５ｃと連結部側端部５ｄ，５ｄとに、これら両端部間を跨ぐように口金９を設けて一体化することにより、これら内側および外側バルブ２，３の強度を増強させる一方、この口金９と対角線方向反対側において、内，外屈曲部５ｂ，５ｂ同士を保持部材１１により接続して一体化すると共に、相互に緩衝的に保持させているので、内側および外側バルブ２，３の強度を増強させることができる。
しかも、保持部材１１を内側および外側バルブ２，３の屈曲部５ｂに設ける箇所が１箇所でよいので、保持部材１１の使用材料を低減してコストを削減することができると共に、その取付作業の軽減を図ることができる。なお、保持部材１１は直線部５ａ，５ａ間に取着するものであってもよい。
第６図は本発明の第６の実施形態に係る蛍光ランプ１Ｅの正面図である。この蛍光ランプ１Ｅは、第４図で示す第４実施形態の蛍光ランプ１Ｃにおいて、一対の電極封止端部５ｃ，５ｃを、これら一対の電極８，８が口金９内に位置して隠れるまで、両連結部側封止端部５ｄ，５ｄ側へほぼ直線状にそれぞれ延伸させた延伸部５ｅ，５ｅを形成した点に主な特徴がある。また、外側バルブ３の隅角部である各屈曲部５ｂの外角部を円弧状Ｒに形成している。これら以外は第４実施形態の蛍光ランプ１Ｃと同一の構成である。
すなわち、蛍光ランプ１Ｅは次の（１）式が成立するように内，外両バルブ２，３の長さを形成することにより、一対の電極封止端部５ｃ，５ｃの延伸部５ｅ，５ｅを形成し、一対の電極８，８を口金９内に位置させて隠している。
Ｌ１＞Ｌ２
Ｌ３＞Ｌ４
但し、
Ｌ１：外側バルブ３の電極８を有する一側辺の第６図中、右辺ｍｏの外法長さ。
Ｌ２：外側バルブ３の連結部４を有する一側辺の第６図中、左辺ｈｏの外法長さ。
Ｌ３：内側バルブ３の電極８を有する一側辺の第６図中、右辺ｍｉの外法長さ。
Ｌ４：内側バルブ３の連結部４を有する一側辺の第６図中、左辺ｈｉの外法長さ。
したがって、この蛍光ランプ１Ｅによれば、外側バルブ３の全長を延伸部５ｅだけ延伸させているので、その分、放電路長を長くすることができる。このために、蛍光ランプ１Ｅの明るさを向上させることができる。
また、一対の電極８，８を口金９内に位置させることにより隠しているので、これら電極８，８の影を口金９内に隠すことができる。このために、さらに蛍光ランプ１Ｅの明るさを向上させることができるうえに、外観上の美感を向上させることができる。
さらに、内，外両バルブ２，３は、その口金９を有する一側辺（第６図では四角形の底辺）の右辺ｍｏ，ｍｉの各長さＬ１，Ｌ３と、同左辺ｈｏ，ｈｉの各長さＬ２，Ｌ４とを、上記（１）式が成立するように構成することにより、口金９の幅方向（第６図では左右方向）中心９０を、四角形中心Ｏを通る中心線Ｏａ上に配置することができる。
このために、中心線Ｏａを中心とした左右の重量バランスの均衡をとることができ、蛍光ランプ１Ｅの図示しない照明器具への取付け等の際の取扱いの容易性を向上させることができるうえに、外観上の美感をさらに向上させることができる。
第７図は本発明の第７の実施形態に係る蛍光ランプ１Ｆの正面図である。この蛍光ランプ１Ｆは、第１図で示す蛍光ランプ１において、延伸部５ｆ，５ｆ、アマルガム１２、保持部材１１を設けた点に主な特徴がある。
延伸部５ｆ，５ｆは内，外側両バルブ２，３の一対の電極封止端部５ｃ，５ｃを、その軸方向外端面が外側バルブ３の連結部側封止端部５ｄの外側面（第７図では外底面）ａの延長線上ないしその近傍まで直線状に延伸させることにより形成される。
アマルガム１２はステンレス等の基板に被着されたインジウム（Ｉｎ）、金（Ａｎ）等の水銀を吸着し易い金属層であり、連結部４の近傍の内側バルブ２の連結部側封止端部５ａ内に配設される。このアマルガム１２は支持線１２ａにより支持され、この支持線１２ａの他端部は、連結部側封止端部５ｄの内面に、ピンチシールで封着される。なお、図示しないフレアステム等により固着されてもよい。したがって、一般に、この種の蛍光ランプ１Ｆでは管径が細いので、管内の水銀の拡散速度が遅いために、光束の立上りは特性が問題になる場合があるが、放電路のほぼ中間部にアマルガム１２を配設することで、点灯直後にアマルガム１２から水銀が放出され、光束の立上り特性を向上させることができる。
さらに、保持部材１１は第３図で示す保持部材１１と同じくシリコーン樹脂からなる接着剤であり、内側バルブ２の連結部側封止端部５ｄの外端面と、これに近接する内側バルブ２の電極側封止端部５ｄの外側面との間隙に介在され、これら両者間を放熱自在かつ緩衝的に連結している。これにより、内側バルブ２、ひいては蛍光ランプ１Ｆ全体の機械的強度を増強することができる。また、内，外側バルブ２，３は、その各屈曲部５ｂの外側面を円弧状Ｒに形成している。
なお、第７図で示すｌは連結部４から一対の連通部側端部５ｄ，５ｄの外端面までの最短長さであり、本実施形態では８ｍｍである。この長さｌは１５ｍｍ以下（０〜１５ｍｍ）であればよいが、好ましい範囲は０〜１０ｍｍであるが、２〜１０ｍｍの範囲であってもよい。
第８図は本発明の第８の実施形態に係る蛍光ランプ１Ｇの正面図である。この蛍光ランプ１Ｇは、第７図で示す蛍光ランプ１Ｆにおいて、アマルガム１２およびその支持線１２ａ、保持部材１１を省略する一方、連結部４をＵ字状連結部４ａに形成し、外側バルブ３の電極８を、内側バルブ２の電極８よりも高い、いわゆるハイマウント電極８ａに形成し、これら電極８，８ａのほぼ全体を隠すように口金９ａを配設している点に特徴がある。
Ｕ字状連結部４ａは、内，外側バルブ２，３の連通部側端部５ｄ，５ｄをモールド成型等によりＵ字状に一体に連成することにより形成され、第７図で示す連結部４の外側端（第７図では右側端）から一対の連通部側端部５ｄ，５ｄの外端面までの長さｌ（第７図参照）をゼロにして面一に形成している。
したがって、このＵ字状連結部４ａ内まで放電路が形成されるので、このＵ字状連結部４ａまで発光させることができ、ランプ効率を向上させることができる。また、Ｕ字状連結部４ａの軸方向外端面が面一であっても、このＵ字状連結部４ａの外面をチャックして内，外側バルブ２，３の各屈曲部５ｂを形成する必要がないので、内，外側バルブ２，３の四角形の形状に加工するうえで阻害要因にはならない。
さらに、外側バルブ３の電極がハイマウント電極８ａであるので、このハイマウント電極８ａよりも第８図中、下方の外側バルブ３の電極端部５ｃの内底面外角部に最冷部１３を形成することができる。
この最冷部１３は口金９ａにより被覆されているので、例えばＵ字状連結部４ａの第８図中、下隅角部に最冷部が形成される場合に比して温度上の安定性を向上させることができる。すなわち、後者の最冷部は直接外気に晒されるために温度上の安定性が低い。しかし、口金９ａ内の温度が高く、最冷部１３の温度も適正値よりも高い場合には口金９ａに通気孔を形成して外気を通気させればよい。
また、外側バルブ３の電極がハイマウント電極８ａであるので、このハイマウント電極８ａよりも第８図中、上方の発光部が、内側バルブ３の電極８よりも上方の発光部と、これに近接するＵ字状連結部４ａの発光部とが見かけ上、一体に連続して円弧状に連結しているように視認されるので、外観上の美感を向上させることができる。
第９図は本発明の第９実施形態に係る蛍光ランプ１Ｈの正面図である。この蛍光ランプ１Ｈは、第９図で示す蛍光ランプ１Ｇにおいて、口金９ａ内に空間部Ｓを形成する点と、外側バルブ３のハイマウント電極８ａを内側バルブ２の電極８と同様のハイマウントでない電極８に構成する点と、口金９ａの空間部Ｓ上の外面にて、例えば受電手段としての４本の口金ピン１４，１４，１４，１４を立設する点に特徴がある。
すなわち、口金９ａ内の空間部Ｓは、外側バルブ３の電極封止端部５ｃを、内側バルブ２の電極封止端部５ｃよりも短かく形成することにより、この外側バルブ３の電極封止端部５ｃの軸方向外方にて形成されている。
そして、この空間部Ｓ上の口金９の外面上には、例えば４本の口金ピン１４を立設している。これら各口金ピン１４は口金９ａの外面を貫通して内方に突出し、これら内端部は各アウターリード線１５により各電極８，８のインナーリード線１６にそれぞれ接続されている。なお、口金９ａは樹脂モールド等により、例えば角筒状に形成され、第９図の図面の表面側と裏面側とに少なくとも２分割可能に構成されている。
したがって、この蛍光ランプ１Ｈによれば、口金９ａ内の空間部Ｓにて４本の口金ピン１４の内端部に４本のアウターリード線１５を接続し、これらアウターリード線１５を引き回すスペースを得ることができるので、これら接続、配線の作業の容易性を向上させることができると共に、これらアウターリード線１５同士の干渉を未然に防止することができる。
第１０図は本発明の第１０の実施形態に係る蛍光ランプ１Ｉの正面図、第１１図は、その上段で内，外側バルブ２，３の連結部４同士を連結する前の部分端面図を示す一方、下段で内，外側バルブ２，３の連結部４同士を連結した後の部分端面図を示し、これら端面図はその右半分側の図面が第１０図中のＸＩＡ−ＸＩＡから見た矢視図、左半分側の図面が第１０図中のＸＩＢ−ＸＩＢから見た矢視図である。この蛍光ランプ１Ｉは第２図で示す蛍光ランプ１Ａにおいて、内，外側バルブ２，３の図示省略したほぼＬ字状のガラス製細管よりなる一対の排気管１６ａ，１６ｂを改良した点に主な特徴を有する。
すなわち、内，外側バルブ２，３の一方、例えば内側バルブ２の電極封止端部５ｃの外端面が外側バルブ３の電極封止端部５ｃの外端面よりもバルブ２内側（第１０図では右側）へ若干後退するように内側バルブ２の長さを若干短く形成する。一対の排気管１６ａ，１６ｂは、これら内，外側バルブ２，３の両電極封止端部５ｃ，５ｃの外面に、軸方向外方へ突出するように突設されて、内，外側バルブ２，３内にそれぞれ連通し、これら排気管１６ａ，１６ｂの開口外端部を図示しない給排気マシンのヘッドに接続して内，外側バルブ２，３内を排気する一方、アルゴン等の希ガスや水銀等を供給するようになっている。
第１１図に示すように一対の排気管１６ａ，１６ｂの一方、例えば１６ａは、内側バルブ２の電極封止端部５ｃの外端面から軸方向（水平方向）外方へ同軸状に若干延在してから円弧状に湾曲して軸方向直角方向（垂直方向）上方へ立ち上がっている。
これとは逆に、他方の排気管１６ｂは外側バルブ３の電極封止端部５ｃの外端面から軸方向（水平方向）外方へ同軸状に若干延在してから円弧状に湾曲して軸直角方向（垂直方向）下方へ立ち下がっている。
したがって、内外一対の排気管１６ａ，１６ｂが内，外側バルブ２，３の軸直角方向に対して互いに逆方向（上下方向）にそれぞれ向いているので、これら上下一対の排気管１６ａ，１６ｂが相互に近接していても、その一方（例えば１６ｂ）に干渉ないし阻害されることなく、他方の排気管、例えば１６ａの開口外端部に、上記給排気ヘッドを簡単迅速かつ確実に接続することができる。
または、給排気ヘッドが上下一対ある場合には、これらヘッドを上下一対の排気管１６ａ，１６ｂにほぼ同時に接続し、かつ給排気することができる。これにより、給排気工程の作業効率の向上を図ることができる。
第１１図に示すように内，外側バルブ２，３の連結部４同士を連結する場合は、第１１図上段右側のＸＩＡ−ＸＩＡ矢視図に示すように、上下一対の連結部側他端部５ｄ，５ｄの連結部４の形成予定部をバーナー火炎などによりそれぞれ加熱軟化させる一方、上下一対の排気管１６ａ，１６ｂから所定圧のガスをそれぞれ吹き込み、加熱軟化中の連結部４の形成予定部をそれぞれ吹き破り、これら外方へ突出した吹き破り先端部同士を突き合わせて溶着させることにより、第１１図下段左側の図に示すように連結部４を形成する。
このように連結部４を形成する場合にも、上下一対の排気管１６ａ，１６ｂに、上下一対の給排ヘッドを接続してガスを吹き込むことができるので、この連結部４の形成工程を簡単迅速かつ確実に進めることができ、その作業効率を向上させることができる。
なお、一対の排気管１６ａ，１６ｂはその給排気ないし連結部４の形成工程終了後、根元部を若干残して切除される。また、内，外両バルブ２，３の各屈曲部５ｂ外面は円弧状Ｒに形成されている。
第１２図は本発明の第１１の実施形態に係る蛍光ランプ１Ｊの正面図である。この蛍光ランプ１Ｊは、第１０図で示す蛍光ランプ１Ｉにおいて、その外側バルブ２の電極封止端部５ｃ側の長さを、内側バルブ２の電極封止端部５ｃ側の長さよりも短くする点と、その上下一対の排気管１６ａ，１６ｂを、四角形中心Ｏより外側に向いた外向きの内外一対の排気管１６ａ，１６ｂに置換した点に主な特徴があり、これ以外の構成は蛍光ランプ１Ｉとほぼ同様である。
すなわち、外側バルブ３の電極封止端部５ｃの外端面が内側バルブ２の電極封止端部５ｃの外側面よりもバルブ内方（第１２図中、右側方）へ後退させるように外側バルブ３の電極封止端部５ｃ側の辺の長さを縮小し、内側バルブ２の内側排気管１６ｃが四角形外へ通る通路を形成している。
一対の外向き排気管１６ｃ，１６ｄは内外一対の電極封止端部５ｃ，５ｃの軸方向外端面から軸方向（水平方向）外方へそれぞれ若干延在してから円弧状に湾曲して蛍光ランプ１Ｊの外側へほぼ平行に延在している。
第１３図〜第１５図は、本発明の第１２の実施形態に係る蛍光ランプ１０１を示し、第１３図は蛍光ランプ１０１の一部切り欠き概略正面図、第１４図は口金が装着された蛍光ランプ１０１の概略正面図、第１５図は同じく高周波点灯装置１１６の概略ブロック図である。
第１３図おいて、蛍光ランプ１０１は、第２図に示す第２の実施形態と略同様に構成された２重環ガラスバルブ１０２、一対の第１の電極１０３，１０３、第２の電極１０４および蛍光体層１０５を有して構成されている。
ガラスバルブ１０２は、内側バルブ１０６の外側に、外側バルブ１０７を同一平面上に所要の間隔ｇを置いて同心状に配設し、連結部１０８により連結して１本の放電路を有する２重環（２重バルブ）に構成されている。
内側バルブ１０６は、５つの直管部１０６Ａ１〜１０６Ａ５および４つの屈曲部１０６Ｂを有し、両端部１０６ａ，１０６ｂが対向するように形成されている。また、外側バルブ１０７は、５つの直管部１０７Ａ１〜１０７Ａ５および４つの屈曲部１０７Ｂを有し、両端部１０７ａ，１０７ｂが対向するように形成されている。
そして、内側バルブ１０６および外側バルブ１０７の他端部側（バルブ１０２の連結管１０８が形成されない端部側）１０６ｂ，１０７ｂにそれぞれエミッタが塗布された熱陰極形のフィラメント電極としての第１の電極１０３が封装されている。外側バルブ１０７の一端部側（バルブ１０２の連結管１０８が形成される端部側）１０７ａに第１の電極１０３と同一構成の第２の電極１０４が封装されている。そして、内側バルブ１０６の一端部側６ａは、溶断されるかまたはダミーステムなどの封止部材を封着することで封止されている。ここで、バルブ端部１０６ｂ，１０７ｂは、バルブ１０２内に形成される１本の放電路の両端にそれぞれ位置し、第２の電極１０４が封装されたバルブ端部１０７ａは、前記放電路の略中間に位置している。
第１の電極１０３，１０３および第２の電極１０４は、エミッタ物質が塗布されたトリプルコイルからなるフィラメント電極であって、両端側が一対のリードワイヤ１０９，１０９によって支持されている。このリードワイヤ１０９，１０９は、内側バルブ１０６の他端部側１０６ｂおよび外側バルブ１０７の両端部側１０７ａ，１０７ｂにそれぞれ封着されたフレアステム１１０によって封装支持され、外方に導出されている。なお、図中、符号１０５は図示しない保護膜上に形成された例えば三波長発光形の蛍光体微粒子からなる蛍光体層である。
そして、内側バルブ１０６および外側バルブ１０７のそれぞれの両端部１０６ａ，１０６ｂ、１０７ａ，１０７ｂには、第１４図に示すように、略直方体状の口金１１１がこれら端部１０６ａ，１０６ｂ、１０７ａ，１０７ｂ間を跨ぐように被着されている。口金１１１からは電気コード１１２が導出され、この電気コード１１２の先端に６本の接続ピン１１３を有するコネクタ１１４が接続されている。各接続ピン１１３は、電気コード１１２を介してバルブ１０２のリードワイヤ１０９，１０９に電気的に接続されている。ここで、接続ピン１１３は、電気コード１１２およびコネクタ１１４を介さず、口金１１１の外表面に植設するように設けられていてもよい。
内側バルブ１０６および外側バルブ１０７の隙間には、例えばシリコーン樹脂からなる保持部材１１５が設けられている。
蛍光ランプ１０１は、第１５図に示すように、高周波点灯装置１１６に接続される。高周波点灯装置１１６は、出力端子１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃ，１１６ｄ、周知の直流電圧発生回路１１７、主回路１１８および制御回路１１９を有して構成されている。直流電圧発生回路１１７は、例えば整流装置および平滑用コンデンサ（共に図示しない。）からなり、商用交流電源Ｖｓの交流電圧を整流平滑して直流電圧を発生する。主回路１１８は、電界効果トランジスタなどのスイッチング素子（図示しない。）を有し、このスイッチング素子のスイッチング動作により直流電圧発生回路１１７から出力された直流電圧を高周波電圧に変換して上記出力端子１１６ａ，…，１１６ｄに出力する。
蛍光ランプ１０１のコネクタ１１４を出力端子１０６ａ，…，１１６ｄに接続することによって外側バルブ１０７の他端部側１０７ｂの第１の電極１０３の両端側が出力端子１１６ａ，１１６ａにそれぞれ接続され、内側バルブ１０６の他端部側１０６ｂの第１の電極１０３の両端が出力端子１１６ｂ，１１６ｂにそれぞれ接続され、外側バルブ１０７の一端部側１０７ａの第２の電極１０４の両端が出力端子１１６ｄ，１１６ｄにそれぞれ接続される。なお、第１５図において、第１４図に示す口金１１１、接続ピン１１３およびコネクタ１１４等は省略している。
制御回路１１９は、スイッチング素子を予熱周波数、始動周波数および点灯周波数でスイッチング動作させる。これにより、蛍光ランプ１０１の予熱時に、主回路１１８から出力端子１１６ａ，１１６ａ、出力端子１１６ｂ，１１６ｂおよび出力端子１１６ｄ，１１６ｄのそれぞれの両端間に予熱電圧が出力され、始動時および点灯時に出力端子１１６ａ，１１６ｄ間または出力端子１１６ａ，１１６ｂ間に始動電圧および点灯電圧が出力される。
そして、主回路１１８から出力される上記出力電圧は、スイッチＳＷ１を介して出力端子１１６ｂ，１１６ｂに供給され、スイッチＳＷ２を介して出力端子１１６ｄ，１１６ｄに供給されるように構成されている。すなわち、スイッチＳＷ１がオンしているときには主回路１１８の出力電圧が一対の第１の電極１０３，１０３間（主放電路）に出力され、スイッチＳＷ２がオンしているときには、主回路１１８の出力電圧が外側バルブ１０７の第１の電極１０３と第２の電極との間（副放電路）に出力されるように構成されている。スイッチＳＷ１およびＳＷ２のオンは、外側バルブ１０７の第１の電極１０３を共通電極として主放電路および副放電路に出力電圧を発生させ、スイッチＳＷ２のオフは、副放電路に出力電圧を発生させない。そして、制御回路１９は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のオンオフを個別に制御可能なように構成されている。
次に、本発明の第１２の実施形態に係る蛍光ランプ１０１の作用について述べる。
高周波点灯装置１１６により蛍光ランプ１０１を始動、点灯させるには、第１５図において、まず、スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオンさせ、主回路１１８から予熱電圧を出力して、一対の第１の電極１０３，１０３および第２の電極１０４をそれぞれ予熱する。
第１の電極１０３，１０３および第２の電極１０４が十分に予熱された後、高周波点灯装置１１６の主回路１１８から外側バルブ７の第２の電極１０４および第１の電極１０３間と、発光管１０２の一対の第１の電極１０３，１０３間（内側バルブ１０６の第１の電極１０３および外側バルブ１０７の第１の電極１０３間）に所定の始動電圧を供給する。このとき、外側バルブ１０７の第２の電極１０４と、内側バルブ１０６の第１の電極１０３が同電位である。また、始動電圧は、発光管２の通常点灯時のランプ電圧よりも十分に高い電圧である。
始動電圧は外側バルブ１０７の第２の電極１０４および第１の電極１０３間と、発光管２の第１の電極１０３，１０３間には、同じ電圧値で印加されているので、発光管１０２の主放電路よりも放電路長の短い副放電路（外側バルブ１０７の第２の電極１０４および第１の電極１０３間）に放電が生起され、外側バルブ７が点灯する。外側バルブ１０７の点灯は図示しない検出手段により検出してもよい。この検出手段の検出と同時に、または始動電圧の印加開始から所定時間経過後に、制御回路１１９は、スイッチＳＷ２のみをオフさせる。
内側バルブ１０６の第１の電極１０３には第２の電極１０４と同電位の電圧が印加されているので、スイッチＳＷ２がオフされると、外側バルブ１０７内の副放電路に発生している放電の終端は、第２の電極１０４から内側バルブ１０６の第１の電極１０３まで延伸され、発光管１０２の第１の電極１０３，１０３間の主放電路の放電に移行され、以後、蛍光ランプ１０１は、安定的に高周波点灯される。
上述したように、蛍光ランプ１０１は、主放電路よりも放電路長が短い副放電路に放電を発生させた後に、主放電路に放電を発生させているので、外側バルブ１０７の始動に略相当する電圧分を始動電圧として発生させればよく、発光管１０２の一対の電極１０３，１０３間のみに始動電圧を印加する場合に比べて蛍光ランプ１０１の始動電圧を低減することが可能となり、高周波点灯装置１１６の回路設計が容易となる。
また、スイッチＳＷ１をオフし、スイッチＳＷ２をオンさせて、外側バルブ１０７の第１の電極１０３および第２の電極１０４間（副放電路）に継続して主放電を発生させ、外側バルブ７のみを点灯させることが可能であり、蛍光ランプ１０１が点灯するバルブを選択することができる。
次に、本発明の第１３の実施形態に係る蛍光ランプについて述べる。この蛍光ランプは、第１３図に示す蛍光ランプ１０１において、外側バルブ１０７の一端部側１０７ａに代えて、内側バルブ１０６の一端部側１０６ａに第２の電極１０４が封装されたものであり、その他の構成は第１３の実施形態と同じであるため詳細な説明は省略する。
第１６図は、本発明の第１４の実施形態に係る蛍光ランプ１２１の一部切り欠き概略正面図である。なお、第１３図と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
第１６図に示すように蛍光ランプ１２１は、第１３図に示す蛍光ランプ１０１において、さらに内側バルブ１０６の一端部側１０６ａに第２の電極１０４が封装されたものである。
そして、蛍光ランプ１２１は、第１６図に示すように、高周波点灯装置１２２に接続される。すなわち、外側バルブ１０７の第１の電極１０３および第２の電極１０４のそれぞれの両端に高周波点灯装置１２２の出力端子１１６ａ，１１６ａ、１１６ｄ，１１６ｄがそれぞれ接続され、内側バルブ１０６の第１の電極１０３および第２の電極１０４のそれぞれの両端に出力端子１１６ｂ，１１６ｂ、１１６ｃ，１１６ｃがそれぞれ接続されている。そして、出力端子１１６ａ〜１１６ｄおよび高周波点灯装置１２２の主回路１１８の間には、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４がそれぞれ設けられている。高周波点灯装置１２２のその他は、第１５図に示す高周波点灯装置１１６と同様に構成されている。
蛍光ランプ１２１を始動、点灯させるには、第１５図において説明したとおりに行う。すなわち、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオンし、スイッチＳＷ４をオフした状態で、外側バルブ７の第１の電極１０３および第２の電極１０４間（副放電路）に放電を発生させる。このとき、外側バルブ１０７の第２の電極１０４と、内側バルブ１０６の第１の電極１０３とは同電位となるように主回路１１８内の図示しないスイッチが切換えられている。その後、スイッチＳＷ２をオフして、発光管１０２の一対の第１の電極１０３，１０３間（主放電路）に放電を発生させて、以後、継続的に点灯させる。
同様に、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ３、ＳＷ４をオンして副放電路に始動電圧を印加して放電を発生させ、その後、スイッチＳＷ４をオフして、主放電路に放電を発生させてもよい。
本実施形態の蛍光ランプ１２１では、内側バルブ１０６の両端部側１０６ａ，１０６ｂに第２の電極１０４および第１の電極１０３がそれぞれ封装され、外側バルブ１０７の両端部側１０７ａ，１０７ｂに第２の電極１０４および第１の電極１０３がそれぞれ封装されているので、内側バルブ１０６または外側バルブ１０７がそれぞれ一本の蛍光ランプとして個別に点灯させることが可能である。すなわち、スイッチＳＷ２、ＳＷ３をオンし、スイッチＳＷ１，ＳＷ４をオフして高周波点灯装置１２２から高周波電力を供給することにより、外側バルブ１０７は、第１の電極１０３および第２の電極１０４間に継続的な主放電が発生されて点灯される。また、スイッチＳＷ１、ＳＷ４をオンし、スイッチＳＷ２，ＳＷ３をオフして高周波点灯装置１２２から高周波電力を供給することにより、内側バルブ１０６は、第１の電極１０３および第２の電極１０４間に継続的な主放電が発生されて点灯される。
また、内側バルブ１０６および外側バルブ１０７がそれぞれ異なる発光色の蛍光体層１０５を有することにより、蛍光ランプ１２１から放射される色光が変化される。例えば、内側バルブ１０６の内面に昼光色の蛍光体層１０５が形成され、外側バルブ１０７の内面に昼白色の蛍光体層１０５が形成されていると、内側バルブ１０６を点灯（発光）させると、蛍光ランプ１２１から昼光色の放射光が得られ、外側バルブ１０７を点灯させると、蛍光ランプ２１から昼白色の放射光が得られ、発光管２を点灯させると、蛍光ランプ２１から昼光色および昼白色の中間色の放射光が得られる。
なお、第１３〜第１５の実施形態において、第２の電極１０４は、内側バルブ１０６または外側バルブ１０７において、第１の電極１０３との間で主放電を発生させなくてもよく、始動用の放電を発生させる補助電極として封装されていてもよい。第２の電極を補助電極として用いる場合には、フィラメント電極を用いる必要はなく、例えばウェルズのみで形成された単なる導体やニッケルスリーブなどの冷陰極を用いてもよい。
次に、本発明の第１６の実施形態について述べる。
第１７図は、本発明の第１５の実施形態に係る照明器具１２３の一部切り欠き概略正面図である。なお、第１７図中、第１３図〜第１５図と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
第１７図に示す照明器具１２３は、天井面等に直付けされるグローブ１２４付きの直付け照明器具であり、照明器具本体１２５がねじ等を用いて天井面等に取り付けられている。照明器具本体１２５には、複数のランプホルダー１２６が設けられている。そして、ランプホルダー１２６に発光管１０２の内側バルブ１０６および外側バルブ１０７の直管部１０６Ａ２，１０７Ａ２、…が支持されることにより、蛍光ランプ１０１が照明器具本体１２５に配設されている。
また、照明器具本体１２５には、アダプタ１２７が配設されている。このアダプタ１２７内に高周波点灯装置１１６が収容されている。アダプタ１２７は、外部の商用交流電源と接続されている。また、アダプタ１２７には、コネクタ１１４の接続ピン１１３が挿入され、高周波点灯装置１１６と蛍光ランプ１０１の第１および第２の電極１０３，１０４とが接続されている。
高周波点灯装置１１６は、蛍光ランプ１０１の始動時に副放電路に始動電圧を印加して放電を発生させた後に、主放電路に放電を発生させるようにして、蛍光ランプ１０１を低い始動電圧で始動させている。
第１８図は本発明の第１６の実施形態に係る蛍光ランプ２０１の正面図である。蛍光ランプ２０１は、直線部が略正方形を形成し、最大環径が互いに異なる略相似形状の内側環状バルブ２０２ａおよび外側環状バルブ２０２ｂからなる二重管形の発光管２を有している。この環状ガラスバルブ２０２ａ，２０２ｂは、バルブの一端部側の所望位置で互いに連通するように連結部としての連通管２０２ｃによって連結されている。この連結管２０２ｃは、吹き破りによってそれぞれのバルブ２０２ａ，２０２ｂの一端部側から突出成形された管状体を互いに溶着接続して形成されたものである。連通管２０２ｃは、放電が形成されない空間が設けられるようにバルブ２０２ａ，２０２ｂの一端部から２〜１５ｍｍの距離をおいて形成される。
各環状ガラスバルブ２０２ａ，２０２ｂは、４本の直管部Ｓおよび３箇所の屈曲部Ｃを有しており、４本の直管部Ｓが略正方形の各辺を形成するように同一平面状に連接配置されている。このときの内側環状バルブ２０２ａの１辺の長さＬａは２００ｍｍ以上，外側環状バルブ２０２ｂの１辺の長さＬｂは２５０ｍｍ以上とするのが好ましく、本実施形態の場合、Ｌａは約２５０ｍｍ、Ｌｂは約３００ｍｍである。直管部Ｓの管外径は１２〜２０ｍｍ、肉厚は０．８〜１．５ｍｍであり、本実施形態の場合は管内径が約１４ｍｍ、肉厚が約１．２ｍｍである。
発光管２０２は、環状バルブ２０２ａ，２０２ｂそれぞれの中心が同一位置となり、かつ各屈曲部Ｃが中心から同一の方向を向くように略同心円状に組み合わされて構成されており、環状バルブ２０２ａ，２０２ｂは各屈曲部２０２ｃの曲率半径の中心がそれぞれ略同一位置になるよう連通管２０２ｃによって連結されている。
第１９図は、屈曲部Ｃの一部を拡大して示す正面図である。第１９図に示すように、サイズの小さい内側環状バルブ２０２ａの内側面Ｃ１ａの曲率半径ｒ１ａ、外側面Ｃ２ａの曲率半径ｒ２ａ、サイズの大きい外側環状バルブ２０２ｂの内側面Ｃ１ｂの曲率半径ｒ１ｂおよび外側面Ｃ２ｂの曲率半径ｒ２ｂのそれぞれの中心点がほぼ同一の点Ｏに位置するように屈曲部Ｃが形成され、かつ環状バルブ２０２ａ，２０２ｂが接続されて発光管２０２が構成されている。
このようにサイズの異なる環状バルブ２０２ａ，２０２ｂの組合せにおいて屈曲部Ｃの曲率半径が同一位置に合わせられた蛍光ランプ２０１とすることで、隣接する屈曲部Ｃ同士の間隔Ｗｃを直管部Ｓ同士の間隔Ｗｓと略同一にすることができるので、蛍光ランプ２０１の外観性が向上する。なお、環状バルブ２０２ａ，２０２ｂの間隙にシリコーン樹脂などの緩衝材を取付けて環状バルブ２０２ａ，２０２ｂの強度を向上させてもよい。このときの間隔ＷｓおよびＷｃの寸法は、発光管２０２の光放射効率または連通管２０２ｃの製造のしやすさの観点から、５．０〜１０．０ｍｍの範囲内とするのが好ましい。
屈曲部Ｃは、直管状バルブを曲げ加工した後、モールド成形により形成されたものである。屈曲部Ｃの内側面Ｃ１ａ、Ｃ１ｂは、環状バルブ２０２ａ，２０２ｂが形成する仮想の環状平面の中心部に対向する面を意味し、屈曲部の外側面Ｃ２ａ、Ｃ２ｂは、屈曲部Ｃにおいて内側面Ｃ１ａ、Ｃ１ｂから管軸を中心として１８０°反対側に位置する面（環状バルブ２０２ａ，２０２ｂが形成する環状平面の中心部から同平面に沿って平行に放射する方向を向いた面）を意味する。
曲率半径ｒ１ａ、ｒ１ｂ、ｒ２ａ、ｒ２ｂは、内側面Ｃ１ａ、Ｃ１ｂおよび外側面Ｃ２ａ、Ｃ２ｂと環状バルブ２０２が形成する仮想の環状平面とが直交する位置に形成される曲線によって定義され、簡易的には環状バルブ２０２ａ，２０２ｂが形成する仮想の環状平面の直交方向から環状バルブを観察したときに屈曲部Ｃに形成される内郭線および外郭線の曲率半径でそれぞれ定義することが可能である。なお、曲率半径ｒ１ａの最適範囲は１３〜２０ｍｍ、曲率半径ｒ２ａの最適範囲は２５〜４５ｍｍ、曲率半径ｒ２ｂの最適範囲は３０〜５５ｍｍ、曲率半径ｒ２ｂの最適範囲は４５〜７０ｍｍである。なお、本実施形態における曲率半径ｒ１ａは１５ｍｍ、曲率半径ｒ２ａは３１．５ｍｍ、曲率半径ｒ１ｂは４０ｍｍ、曲率半径ｒ１ｂは５６．５ｍｍである。
屈曲部Ｃの管径Ｄｃは隣接する直管部２０２ｂの管径Ｄｓと略同一になるように形成される。このように屈曲部Ｃを形成することによって、環状バルブ２０２ａ，２０２ｂの屈曲部Ｃの外観が直管部Ｓから連続した曲線を描いて構成されているように視認されるため、蛍光ランプ２０１の外観が向上するとともに、点灯時に局部的に温度が低い部分が形成されないため、最冷部が形成されにくく、屈曲部Ｃに凝集水銀による黒化やしみなどが発生しにくくなる。なお、本実施形態における屈曲部Ｃの管径Ｄｃおよび直管部２０２ｂの管径Ｄｓはいずれも１６．５ｍｍである。また、直管部Ｓの長さｌは２３７ｍｍである。
次に、本実施形態の蛍光ランプ２０１に使用されるガラスバルブ２０２ａ，２０２ｂの製造方法について説明する。まず、保護膜および蛍光体層があらかじめ形成された１本の直管状バルブを用意し、一方の端部を封止するとともに他方の端部に排気管を備え、一対のリード線を導入するフレアステム（図示しない）を介して電極を直管状バルブ内に装着する。
直管状バルブは全長１２００〜１５００ｍｍであり、屈曲部形成予定部を３箇所有している。この予定部の１箇所の長さはそれぞれ約９０ｍｍであり、３箇所の予定部２０２ｅの合計長さは２７０ｍｍであっての直管状バルブ２０２ａ全長の約１８〜２３％である。
各ガラスバルブ２０２ａ，２０２ｂの形状にあった長さの直管状バルブ毎に屈曲部形成予定部をガスバーナーで加熱軟化し、直管部Ｓ同士のなす角度が約９０°となるように曲げ加工を行った後、モールド成形などにより所定の形状に屈曲部を３箇所形成する。そして、ガラスバルブ２０２ａ，２０２ｂの一端部側の所望位置を吹き破って管状体を突出成形し、互いに溶着接続して連結管２ｃを形成する。そして排気管から排気を行い、水銀を封入して二重環形の発光管２０２が完成する。発光管２０２は、連通管２０２ｃを介して環状バルブ２０２ａ，２０２ｂが連通されているので、一対の電極２０５，２０５間に一周が略正方形で一端部を折り返した二重環形状の１本の放電路が形成される。
屈曲部Ｃは、曲げ加工により形成されるが、直管状バルブの屈曲部形成予定部以外は過度に加熱する必要がないので、蛍光体層を屈曲部Ｃの形成前に塗布しても蛍光体が熱的に劣化しにくく、光束維持率が大きく改善されるという利点を有している。この効果は、直管状バルブの全長に対する屈曲部形成予定部の全長さが５０％以下、好ましくは３０％以下、最適には２０％以下としたときに特に顕著に現れる。
次に、本実施形態の作用について説明する。蛍光ランプ２０１は、口金２０６から高周波電力が入力され、ガラスバルブ２０２内の低圧水銀蒸気放電により点灯する。蛍光ランプ２０１は、ランプ入力電力が４０Ｗ以上、ランプ電流は２００ｍＡ以上、管壁負荷が０．０５Ｗ／ｃｍ２以上、ランプ効率が５０ｌｍ／Ｗ以上となるように点灯される。また、直管部２０２ｂの断面積あたりのランプ電流であるランプ電流密度は、７５ｍＡ／ｃｍ２以上である。本実施形態の場合には、ランプ入力電力は６０Ｗ、ランプ電流は３８０ｍＡ、ランプ効率は９０ｌｍ／Ｗである。
蛍光ランプ２０１の点灯時には、バルブ２０２の温度は約８０℃に上昇するが、蛍光ランプ２０１は連通部２０２ｃよりも端部側が非放電形成領域となって最適温度の最冷部が形成されるので、バルブ２０２ａ，２０２ｂ内の水銀蒸気圧が適正となり、高いランプ効率で点灯することが可能となる。
本実施形態の蛍光ランプ２０１の特徴について説明する。発明者らは、蛍光ランプの光出力と屈曲部Ｃの成形のしやすさとのバランスを検討した結果、直管部Ｓの長さｌを１５０〜５００ｍｍとし、屈曲部Ｃの内側面Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの曲率半径ｒ１（ｒ１ａおよびｒ１ｂ）が０．０３≦ｒ１／ｌ≦０．３の範囲内にすることが望ましいことを突き止めた。直管部Ｓの長さｌが１５０〜５００ｍｍの場合において、曲率半径ｒ１と直管部Ｓの長さｌとの比ｒ１／ｌが０．０３未満であると、屈曲部の変形度合いが大きくなり、製造が困難になるとともに強度が低下する不具合がある。また、ｒ１／ｌが０．３を超えると、環状バルブにおける屈曲部の占める割合が大きくなるため、屈曲部Ｃにおける蛍光体層の熱劣化影響が大きくなり、ランプ効率が低下するため不可である。本実施形態の蛍光ランプ１は、環状バルブ２ａ，２ｂの直管部Ｓの長さｌがいずれも１５０〜５００ｍｍの範囲内の２３７ｍｍであり、内側環状バルブ２ａの内側面Ｃ１ａの曲率半径ｒ１ａが１５ｍｍ、外側環状バルブ２ｂ内側面Ｃ１ｂの曲率半径ｒ１ｂは４０ｍｍであるため、ｒ１ａ／ｌは約０．０６、ｒ１ｂ／ｌは約０．１６となり、いずれも０．０３≦ｒ１／ｌ≦０．３の関係を満たしている。
このように、本実施形態の蛍光ランプによれば、屈曲部Ｃの内側面Ｃ１ａ、Ｃ１ｂおよび外側面Ｃ２ａ、Ｃ２ｂの曲率半径ｒ１ａ、ｒ１ｂ、ｒ２ａ、ｒ２ｂそれぞれの中心Ｏが略同一位置にあって屈曲部Ｃの管径Ｄｃが直管部Ｓの管径Ｄｓと略同一であるので、環状バルブ２０２ａ，２０２ｂの屈曲部Ｃの外観が直管部Ｓから連続した曲線を描いて構成されているように視認されて発光管２０２の外観が向上する。また、隣接する屈曲部同士の間隔Ｗｃを直管部同士の間隔Ｗｓと略同じにすることができるので、屈曲部の内側面の曲率半径が同一となるように複数の環状バルブを同様に組み合わせた場合に比べて外観性が向上するとともに、輝度を均一化させることができる。
さらに、発光管２０２の直管部Ｓの長さｌを１５０〜５００ｍｍとしたときの屈曲部Ｃの内側面Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの曲率半径ｒ１（ｒ１ａおよびｒ１ｂ）がともに０．０３≦ｒ１／ｌ≦０．３の関係を満たすように構成されているので、屈曲部Ｃの形成が容易に行えるとともに、屈曲部Ｃの蛍光体層の熱劣化による影響を最小限にして直管部Ｓからの光出力を有効に利用することができる。
第２０図は、本発明の第１７の実施形態である蛍光ランプ２０１Ａを示す正面図である。第１７の実施形態は、口金２０６が略四角形状の一辺の略中央に位置している点を除いて、第１８図で示す第１６の実施形態と同一である。各環状ガラスバルブ２０２ａ，２０２ｂは、５本の直管部Ｓおよび４箇所の屈曲部Ｃをそれぞれ有している。口金２０６は、互いの管軸がほぼ同一線上に位置するように対向配置された各環状バルブ２０２ａ，２０２ｂの両端部の間に掛け渡されており、略四角形状のバルブ２０２ａ，２０２ｂの一辺の略中央に位置している。
【産業上の利用可能性】  本発明によれば、内側および外側バルブは予め蛍光体膜等を内面に形成した１本の長い直管状バルブの屈曲部予定部分のみを局所的に加熱し、または複数の直管状バルブの先端同士を接合して屈曲部を形成する部分のみを局所的に加熱して形成され、これら以外の部分は加熱されないので、内側および外側バルブ全体の加熱による歪みを低減し、強度アップを図ることができる。
また、内側および外側バルブは、これらの一端部同士を例えばバーナ吹き破り加工により連結部を形成する場合でも、内側および外側バルブ全体の歪み自体が既に上述したように低いので、連結部の強度を増強させることができる。
さらに、内側および外側バルブ内の放電路長を連結部により連結して１本の放電路を形成することにより、放電路長が長くなるので、全光束とランプ効率の向上とを共に図ることができる。
また、本発明によれば、一対の電極の一方と第２電極との電極間距離の方が一対の電極間同士の電極間距離よりも短かいので、発光管の一対の第１の電極間に放電を発生させて蛍光ランプを点灯させる前に、バルブの第１および第２の電極間に放電を発生させ、その後、発光管の一対の第１の電極間に放電を発生させるようにすることにより、発光管の始動電圧が低減される。また、バルブの第１および第２の電極間にのみ主放電を発生させて点灯させることにより、蛍光ランプが調光点灯される。
さらに、本発明によれば、内側および外側の各環状バルブが略同心円状に連結された場合に環状バルブの各屈曲部の曲率半径の中心がそれぞれ略同一位置になっていると、屈曲部の曲率半径が同一となるように形成された複数の蛍光ランプを同様に配設した場合に比べて、隣接する屈曲部同士の間隔を直管部同士の間隔と略同じにすることができるので、外観性が向上するとともに、輝度を均一化させることができる。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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