(57)【要約】      （修正有）【課題】蛍光ランプの細管内に係止部材を封入する工程を容易にし、係止部材が細管内部を移動することで発生する異音を低減する。【解決手段】蛍光ランプは、ガラスバルブ２０と；ガラスバルブ２０内部に封入された放電媒体と；ガラスバルブ２０の端部から突出し、一部に縮径部２７が形成された細管２４aと；細管２４aの内部空間に配設され、縮径部２７と係止することによってガラスバルブ２０内への落下が防止され略球状に形成された係止部材７０と；細管２４aの内部空間に配設され、係止部材７０によってガラスバルブ２０内への落下が防止されるアマルガム粒６０と；ガラスバルブ２０内に放電を生起可能なようにガラスバルブ２０に配設された電極手段と；を具備している。略球状に形成した係止部材によってアマルガム粒６０の落下を防止するので、異音を低減でき、細管２４aの内部空間に係止部材７０を封入する工程が容易になる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面に蛍光体層が形成されたガラスバルブと；
このガラスバルブ内部に封入された放電媒体と；
前記ガラスバルブの端部から突出するように設けられ、一部に縮径部が形成された細管と；
前記細管内に移動可能に配設され、前記縮径部に係止されるように略球状に形成された係止部材と；
前記細管内に配設され、前記係止部材と前記細管内面との間隙を通って前記ガラスバルブ側へ移動することが規制される形状を有するアマルガム粒と；
前記ガラスバルブ内に放電を生起可能なように前記ガラスバルブに配設された電極手段と；
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】
請求項１に記載の蛍光ランプと；
この蛍光ランプが取付けられた照明装置本体と；
前記蛍光ランプを点灯させる点灯装置と；
を具備した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、アマルガム粒が細管内に封入された蛍光ランプおよびこの蛍光ランプを用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、純水銀を用いた蛍光ランプは、その蛍光ランプの最冷部の温度が４０〜５０℃のときに最大の発光効率を得ることができる。そして、蛍光ランプは、周囲温度がほぼ２５℃のときの発光効率が最大となるように設計されている。しかし、放電路を折り曲げたり複数のガラス管を連結して構成したコンパクト形の蛍光ランプや密閉性の高い照明器具内で用いられる蛍光ランプでは、蛍光ランプの温度が上昇し、最冷部の温度が最適値を超えてしまい、光束が低下してしまう等の不都合があった。このため、蛍光ランプの細管内に粒状のアマルガムを配置して、水銀蒸気圧を適正な範囲内に制御する方法が知られている。また、水銀蒸気圧の制御を目的とせず、所定量の水銀をガラスバルブ内に封入する目的で亜鉛アマルガム等のアマルガム粒を細管内に配置する方法も知られている。
【０００３】
しかし、アマルガム粒を細管内に配設する場合、細管の先端部とアマルガム粒とが所定間隔以上離れていると、アマルガム粒またはアマルガム粒のバルブ内への落下を防止するために細管の内部空間に配設した係止部材としてのガラス棒が細管内を移動したときの衝突等によって小さな異音が発生し、使用者が蛍光ランプ内に異物が混入していると誤認するおそれがある。また、この衝突によって細管の先端部が破損しスローリークが発生することもありうる。そこで、細管の先端部はアマルガム粒との間隔が所定長さ以下になるように形成する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−９３４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、細管は所定部位を加熱し、溶融させて封止しているため、アマルガム粒と細管の加熱部位とが接近しているとアマルガム粒が加熱され、水銀が過度に蒸発してランプの外に放出されてしまい、所定量の水銀蒸気をランプ内に封入することができなくなる。したがって、現実的にはアマルガム粒と細管の先端部との間隔が２．０〜５．０ｍｍ程度設けられている。しかし、この間隔はアマルガム粒およびガラス棒が移動可能な間隙を形成するので、実際にはランプの振動等によって異音が発生している。
【０００５】
一方、水銀を定量封入するためのアマルガムはその質量を少なくできるので、アマルガム粒が小径化している。アマルガム粒が小径化すると、衝突エネルギーが小さくなる分従来のアマルガム粒に比べ振動等による異音が低下する。
【０００６】
しかし、係止部材としてのガラス棒はアマルガム粒に比べて質量が大きいので、アマルガム粒が小径化しても異音はさほど小さくならなかった。また異音を抑制するためにこの棒状の係止部材の長さを短くして質量を小さくする方法が考えられる。しかし、係止部材が短くなっても、係止部材の軸方向と径方向を区別して、係止部材の向きを規制してから細管に封入する必要があるので、かえって係止部材の方向性の識別が困難となり、封入作業が手間になる。また、係止部材の導入装置内で係止部材を摺動させて、封入口から順次封入する工程では係止部材の角が封入口に引っかかりやすく、歩留りが低下する。
【０００７】
一方、アマルガム粒の落下防止用として細管に縮径部を形成する方法があるが、この方法では、アマルガム粒の小径化に伴って縮径部の隙間寸法を従来以上に小さくする必要があり、この隙間寸法を所定値以下に小さくするには加工精度上限界がある。また、縮径部の間隙寸法を従来以上に小さくすると細管の強度が不足し細管にクラックが発生しやすくなる。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、棒状の係止部材を用いることなく、アマルガム粒がガラスバルブ内へ落下することを防止することができ、かつ異音の発生も抑制した蛍光ランプおよびこの蛍光ランプ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】
【０００９】
本発明の蛍光ランプは、内面に蛍光体層が形成されたガラスバルブと；このガラスバルブ内部に封入された放電媒体と；前記ガラスバルブの端部から突出するように設けられ、一部に縮径部が形成された細管と；前記細管の内部空間に配設され、前記縮径部と係止することによって前記ガラスバルブ内への落下が防止され略球状に形成された係止部材と；前記細管の内部空間に配設されるとともに前記係止部材によって前記ガラスバルブ内への落下が防止されるアマルガム粒と；前記ガラスバルブ内に放電を生起可能なように前記ガラスバルブに配設された電極手段と；を具備していることを特徴とする。
【００１０】
電極手段とは、熱陰極または冷陰極をガラスバルブ両端に封止した内部電極が代表的な適用例であるが、放電を生起させるようにガラスバルブの外部に配置された外部電極であってもよい。
【００１１】
細管に形成される縮径部は、細管に直接形成してもよいし、ピンチシール部に形成されるようにシール部の圧潰工程に伴って間接的に縮径して形成されたものであってもよい。
【００１２】
係止部材は、加工が容易なガラス、セラミックまたは金属等の無機材料を用いることが好ましい。また係止部材は多孔質とするか、または連通孔を設けることによって軽量化したものであってもよい。なお、係止部材は細管に形成される縮径部と一部が当接して係止する構造であればよく、縮径部の連通孔を完全に塞がないように係止されるのが好ましいが、アマルガム粒が水銀蒸気を放電空間内に放出したあとに、水銀蒸気圧の制御などの動作をしない構成である場合には連通孔を塞ぐものであってもよい。
【００１３】
本発明の照明装置は、請求項１に記載の蛍光ランプと、この蛍光ランプが取付けられた照明装置本体と、前記蛍光ランプを点灯させる点灯装置と、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の蛍光ランプによれば、略球状に形成した係止部材によってアマルガム粒の落下を防止するので、棒状の係止部材よりも質量が小さくなり、アマルガム粒および係止部材の移動に伴う異音の発生を抑制することができるとともに細管の内部空間に係止部材を封入する工程が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明による実施形態の蛍光ランプのガラスバルブの展開図であり、図２は図１の一部を拡大して示す断面図である。図３は、本発明による実施形態の蛍光ランプの一部切欠き正面図である。
【００１７】
発光管１０は、外径が２０ｍｍ以下のガラスバルブ２０を有し、このガラスバルブ２０の内面に蛍光体層３０が形成され、ガラスバルブ２０内に封入ガスとして例えばアルゴンなどの希ガスおよび水銀からなる放電媒体が封入されている。ガラスバルブ２０の両端には電極４０がステムシールによってそれぞれ封装されている。ガラスバルブ２０は、２本の管体２１、２２から構成されている。これら管体２１、２２は、断面がほぼ円筒状のガラス製直管バルブを加工して形成したものであって、中間部で滑らかに湾曲された湾曲部を有してＵ字形に形成されている。すなわち、各管体２１、２２は、それぞれの略中間に形成された頭頂部２１a、２２aおよびこの頭頂部２１a、２２aの両端に連続する互いに平行な一対の直管部２１b、２１ｂおよび２２ｂ、２２bを備えている。ガラスバルブ２０は管体２１の一端部と管体２２の一端部とは連通管２３で接続されており、この接続によってガラスバルブ２０内には、１本の連続した放電路が形成されている。電極４０が封装される管体２１、２２の端部には、細管２４a、２４bが突出するようにそれぞれ設けられている。この細管２４a、２４bは一端部がガラスバルブ２０の内部空間と後述するステム５０に形成された連通孔２５によって連通するとともに、他端部には封止部２６が形成されている。この封止部２６は、長尺な細管体の中間部位を加熱溶断して封止することによって形成されたものである。この細管２４a は内径が２．８〜３．０ｍｍであり、中間部に内径寸法が１．６ｍｍ以上、好ましくは細管２４aの内径に対して７０〜８０％になるように縮径部２７が形成されている。また、細管２４aはガラスバルブ２０の端部から１２ｍｍ以内の長さに形成されている。縮径部２７の内径寸法が１．６ｍｍよりも小さくなると、強度が低下しクラックが発生しやすくなる。また、縮径部２７の内径寸法が細管２４aの内径の７０％よりも小さくなると縮径部２７の強度が低下する。一方、８０％を超えるとそれに合わせて縮径部２７で係止部材７０を係止させるために係止部材７０の直径も大きくする必要がある。しかし、係止部材７０の直径を大きくすると、縮径部２７以外で細管２４aの内壁面と係止部材７０とが係止し、歩留りが低下する恐れがある。また、細管２４aをガラスバルブ２０の端部から１２ｍｍ以内の長さに形成しておけば、細管２４aの内部空間での係止部材７０の移動距離が短くなるので異音を小さくすることができる。細管２４aの内部空間には亜鉛アマルガム（Hg-Zn）からなる直径１．２〜１．４ｍｍのアマルガム粒６０および直径が１．８〜３．０ｍｍである略球形状のガラスからなる係止部材７０が配設されている。係止部材７０は細管２４aの縮径部２７の内壁面に当接することによって係止されており、ガラスバルブ２０側への移動が規制されている。また、この縮径部２７の内側はその断面形状が非円形に形成されており、係止部材７０が縮径部２７に係止された状態においてガラスバルブ７０側に連通する隙間を形成するようになっている。さらに、係止部材７０の直径とアマルガム粒６０の直径とを足すと細管２４aの内径以上の長さになるようにそれぞれ形成されている。このため、アマルガム粒６０が縮径部２７の内径寸法よりも小さい���合であっても、係止部材７０と縮径部２７の内側との隙間を通ってガラスバルブ側へ抜け落ちることがない。なお、細管２４aの内部空間に配設されるアマルガム粒６０は使用目的に合わせて組成や寸法を自由に設定することができる。例えば、ガラスバルブ２０内へ水銀蒸気を封入する目的で使用される場合は、直径が１．２〜１．４ｍｍの亜鉛アマルガム（Hg-Zn）が用いられる。また、ランプ点灯中にガラスバルブ２０内の水銀蒸気圧を制御する目的で使用される場合は、直径が１．５〜２．０ｍｍのビスマス(Bi)、インジウム(In)、鉛(Pb)、錫(Sn)、カドミウム(Cd)、銀(Ag)などの中から選ばれた少なくとも１種と水銀(Hg)との合金が用いられる。
【００１８】
電極４０は、タングステン（Ｗ）ワイヤを三重巻きしたトリプルコイルからなるフィラメントコイル４１を有し、このフィラメントコイル４１がフレアステム５０によって固定された一対のウエルズ（導入線）４２に支持されている。各ウエルズ４２は管体２１、２２の端部のステムに封着されたジュメット線４３に接続されており、このジュメット線４３は、管体２１、２２の外部に導出されたワイヤ４４に接続されている。
【００１９】
次に本実施形態の蛍光ランプLの係止部材７０を細管内に封入する方法について説明する。まず、縮径部２７が形成される前の直線状の細管体が取付けられたフレアステム５０のフレア部５２を管体２１、２２の端部にそれぞれ封着する。そして、管体２１、２２の連通管形成予定部位を吹き破り、両者をつなぎ合わせ連通管２３を形成する。次に細管体の中間部を軟化させて縮径部２７を形成する。そして細管体が上方を向いた状態で球形状のガラスからなる係止部材７０、アマルガム粒６０を一方の細管体内に上側から順次挿入する。このとき係止部材７０は、球形状に形成されているため向きを特定することなく挿入することができ、製造工程を簡略化することができる。また係止部材７０は細管体に形成された縮径部２７の内側壁に当接して係止されるため、アマルガム粒６０もガラスバルブ２０内に落下しない。次に一方の細管体の所定の中間部位を加熱溶断して封止して封止部２６、細管２４aを形成する。そして、他方の細管体からガラスバルブ２０内を排気した後に所定の中間部位を加熱溶断して封止して封止部２６、細管２４b を形成する。なお、縮径部２７は、その内側壁と係止部材７０の一部とが当接して係止する構成であって、かつその内径の少なくとも一部が略球状の係止部材７０の直径よりも小さい形状を有していればよいので、それほど加工精度を必要としない。また、係止部材７０と縮径部２７とが係止状態において縮径部２７の連通孔を完全には塞ぐことのない形状とし、若干の隙間を形成しておくことでアマルガム粒から蒸発した水銀蒸気がガラスバルブ２０側へ移動することが可能となる。
【００２０】
発光管１０は口金ピン８０・・・８０が設けられたカバー体８１に保持されている。ガラスバルブ２０から導出されたワイヤ４４は口金ピン８０と接続される。発光管１０は封止工程が完了した後にカバー体８１にガラスバルブ２０の各端部が貫通するように設けられた４つの挿入孔８２に挿入されて、ガラスバルブ２０の４つの端部がシリコーン接着剤８３でカバー体８１に固定される。
【００２１】
次に本実施形態の作用について説明する。従来の蛍光ランプは、細管内にガラス棒からなる係止部材を細管体の内部空間に封入する場合、細管体の長手方向とガラス棒の高さ方向を同じ向きにして挿入する必要があった。しかし、本実施形態の蛍光ランプLは細管２４aに封入する係止部材７０が略球形状のガラスからなるため、係止部材７０の向きを考慮する必要がなく係止部材７０を細管体に封入する作業が容易になる。また、本実施形態の係止部材７０は略球状であるので、従来のガラス棒に比べて質量を小さくすることができ、係止部材７０が細管２４aの内部空間を移動することによって発生する異音を小さくすることができる。また、係止部材７０の直径とアマルガム粒６０の直径とを足すと細管２４aの内径以上の長さになるようにそれぞれ形成されているため、係止部材７０によってアマルガム粒６０のガラスバルブ２０側への移動が規制される。このため、縮径部２７の連通孔は係止部材７０を係止できる程度の大きさに加工すればよく、必要以上に縮径部２７の内径寸法を小さく形成する必要がないので、強度不足による細管２４aへのクラックなどの不具合発生を抑制することができる。
【００２２】
また、本発明は細管２４a、２４bを有するステム５０によってガラスバルブ２０の端部を封止したものについて説明したが、本発明はステム５０を用いずに、ガラスバルブ２０の端部に細管となる長尺状の細管体を直接圧潰封止して、ガラスバルブ２０の端部に細管を設けたものにおいても適応できる。また、係止部材７０として略球形状のガラスを用いた場合について説明したが、中空のガラス球や他の部材を用いたりしてもよい。また、２本のガラス管をブリッジで連結した蛍光ランプについて説明したが、４本のガラス管を連結して形成した蛍光ランプや６本のガラス管を連結して形成した蛍光ランプなど、連結するガラス管の数や消費電力に関係なく、また、１本のガラス管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。
【００２３】
図４は、本発明による実施形態の照明装置９０を示す概略断面図である。
【００２４】
９１は天井面Ｃに形成された取付孔に挿入された器具本体であり、この器具本体９１には頂部が開口した反射体９２、蛍光ランプＬの口金が取付可能なソケット９３および点灯装置９４が取付けられている。
【００２５】
蛍光ランプLは、反射板９２の頂部近傍に配設されているソケット９３に装着され、点灯装置９４によって点灯する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による実施形態の蛍光ランプのガラスバルブの展開図である。
【図２】図1の一部を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明による実施形態の蛍光ランプの一部切欠き正面図である。
【図４】本発明による実施形態の照明装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
L         蛍光ランプ
２０      ガラスバルブ
２４a、b  細管
２７      縮径部
４０      電極
６０      アマルガム粒
７０      係止部材
９０      照明装置
９４      点灯装置
【図１】
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【図２】
2007234564.tif 000004
【図３】
2007234564.tif 000005
【図４】
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