(57)【要約】【課題】蛍光ランプの細管内に封入されたアマルガム粒が細管内部を移動することによって発生する異音を低減する。【解決手段】蛍光ランプLは、内面に蛍光体層２０が形成されたガラスバルブ１１と、このガラスバルブ１１内部に封入された放電媒体と、前記ガラスバルブ１１の端部に設けられ、少なくとも一部に屈曲部１９が設けられた細管１７aと、前記細管１７aの先端部から屈曲部１９までの内部空間に配設されたアマルガム粒４０と、前記細管１７aの屈曲部１９から前記アマルガム粒４０までの内部空間に配設され、前記細管１７aの屈曲部１９で係止される落下防止手段４１と、前記ガラスバルブ１１の両端に封装された電極３１とを具備する。細管１７aに形成した屈曲部２０によってアマルガム粒４０の移動距離を精度よく規制することができるので、アマルガム粒４０が細管１７a内部で移動することによって発生する異音を抑制することが可能である。【選択図】図２
2007173144.tif 000002
【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、少なくとも一部に屈曲部が設けられた細管と；
前記細管の先端部から前記屈曲部までの内部空間に配設され、前記屈曲部によって前記細管内での移動距離が規制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蛍光ランプ。
【請求項２】
前記屈曲部から前記アマルガム粒までの内部空間に、前記屈曲部で係止されることによって、前記アマルガム粒の移動距離を規制する落下防止手段が配設されていることを特徴とする請求項１記載の蛍光ランプ。
【請求項３】
前記細管の先端部から前記アマルガム粒までの内部空間に、スペーサが配設されていることを特徴とする請求項１または２記載の蛍光ランプ。
【請求項４】
前記アマルガム粒が前記細管の内部空間で移動できる距離は２．０ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の蛍光ランプ。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか一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、アマルガムが細管内に封入された蛍光ランプに関する。
【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、蛍光ランプの周囲温度が上昇し、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によってランプ特性が損なわれてしまう不都合があった。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。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用いられている（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】
【０００３】
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が移動可能な距離であり、実際にはランプの振動等によって異音が発生している。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、アマルガム粒が細管内部で移動することによって発生する異音を抑制し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】
【０００５】
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、少なくとも一部に屈曲部が設けられた細管と；前記細管の先端部から前記屈曲部までの内部空間に配設され、前記屈曲部によって前記細管内での移動距離が規制されているアマルガム粒と；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。
【０００６】
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。
【０００７】
この構成の蛍光ランプは以下の加工方法によって形成することができる。ここでは、屈曲部が形成される細管側だけの説明をする。
【０００８】
まず、ガラスバルブの端部に屈曲部が形成される前の直線状細管体を取付ける。この直線状の細管体には縮径部や長尺状の係止部等の一時的にガラスバルブ側への落下を防止する手段が設けられ、その後に、細管が上方を向いた状態でアマルガム粒を細管体内に上側から挿入する。そして、アマルガム粒への過度の熱影響を十分抑えることができる細管体の所定の中間部位を加熱溶断して封止して細管を形成する。次に、ガラスバルブを反転させてアマルガム粒を下側にして自重で細管の先端側に移動させる。この状態で細管の所定の中間部位を加熱し、軟化させて細管の先端部を所定の方向へ折り曲げて屈曲部を形成する。
【０００９】
ここで、屈曲部はアマルガム粒の移動距離を規制するために設けられたものである。つまり、この屈曲部は、アマルガム粒がガラスバルブ側へ移動することを防止するために細管に設けられた凸部や屈曲部等とは目的が異なっている。例えば特開平１０−１２１９０号公報に開示された技術では、細管が中間部で曲げられた構成になっており、形状は似ているが、アマルガム粒の移動距離を制限することについてはなんら記述されておらず、本発明とは課題も目的も異なっている。
【００１０】
また、細管の屈曲部とアマルガム粒との間に落下防止手段を配設してもよい。アマルガム粒を細管体内に封入したときにガラスバルブ内へ落下することを一時的に防止する手段として、細管体に縮径部を形成する方法が考えられる。しかし、近年水銀使用量を低減した蛍光ランプが開発されており、このような蛍光ランプは細管に封入するアマルガム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。このため、細管に縮径部を形成してアマルガム粒を一時的に保持する方法では縮径部の隙間寸法を従来以上に小さくする必要があるが、この隙間寸法が所定値以下に小さくするには加工精度上限界がある。このような蛍光ランプの場合には、本構成が好適である。さらに、落下防止手段はアマルガム粒に比べて屈曲部に対し容易に係止させることができるので、アマルガム粒の移動距離を容易に規制することができる。
【００１１】
また、アマルガム粒と細管の先端部の間にスペーサを設けてもよい。従来の蛍光ランプの構成では、スペーサと細管先端部が接近していると細管の封止部においてスペーサが一緒に焼き込まれる等によって細管にクラックが発生しやすくなり、歩留まりが低下するという不具合があった。しかし、本構成による蛍光ランプによれば、スペーサと加熱溶断して封止する部位との距離を確保することができるので、このような不具合がない。また、落下防止手段と組合わせればさらに確実にアマルガム粒の移動距離を規制することができる。
【００１２】
さらに、上記各構成において、アマルガム粒が細管の内部空間で移動できる距離を２．０ｍｍ未満になるように設定するのが好ましい。
【００１３】
本発明の照明装置は、請求項１ないし４いずれか一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、細管を軟化させて形成した屈曲部によってアマルガム粒の移動距離を精度よく規制することができるので、アマルガム粒が細管内部で移動することによって発生する異音を抑制することが可能であり、かつアマルガム粒に過度の熱影響を与えることなく細管を封止することができる。
【００１５】
また、屈曲部とアマルガム粒との間に落下防止手段を設けることにより、アマルガム粒を細管に封入するときに、一時的にアマルガム粒を保持するために細管に設けられる縮径部などを形成する必要がない。また、アマルガム粒に比べ屈曲部と容易に係止させることができるので、より確実にアマルガム粒の移動距離を規制することができる。
【００１６】
また、アマルガム粒と細管の先端との間にスペーサを設けることにより、移動距離をより確実に規制することができる。
【００１７】
さらに、細管内部におけるアマルガム粒の移動距離を２ｍｍ未満とすることにより、細管内部で発生する異音を確実に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
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。図４は、図３の蛍光ランプの拡大上面図である。
【００２０】
発光管１０は、ガラスバルブ１１を有し、このガラスバルブ１１の内面に蛍光体層２１が形成され、ガラスバルブ１１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、ガラスバルブ１１の両端には電極３０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１１は、２本の管体１１a、１１bから構成されている。これら管体１１a、１１b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１２を有してＵ字形に形成されている。すなわち、各管体１１a、１１bは、各管体１１a、１１bの略中間に形成された頭頂部１３、およびこの頭頂部１３の両端に連続する互いに平行な一対の直管部１４を備えている。ガラスバルブ１１の管体１１aの一端部と管体１１bの一端部とは連通管１５で接続されており、この接続によってガラスバルブ１１内には、１本の連続した放電路１６が形成されている。電極３０が封装されるガラスバルブ１１の端部には、細管１７a、１７bが突出するように設けられている。この細管１７a、１７bは一端部がガラスバルブ１１の内部空間と後述するステム３２に形成された連通孔１８によって連通するとともに、他端部には先端部１９が形成されている。この先端部１９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。また、細管１７aの中間部には屈曲部２０が形成されている。この細管１７a の内部空間には、アマルガム粒４０、細管１７aの内径よりも外径が若干小さいガラス棒からなる落下防止手段４１が配設されている。落下防止手段４１は細管１７aの屈曲部２０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１１側への移動が規制されている。ここで、屈曲部２０はアマルガム粒４０が細管１７aの内部空間を移動可能な距離Aが２ｍｍ未満となるように形成されている。
【００２１】
電極３０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３１を有し、このフィラメントコイル３１がフレアステム３２によって固定された一対のウエルズ（導入線）３３に支持されている。各ウエルズ３３は管体１１a、１１bの端部のステムに封着されたジュメット線３４に接続されており、このジュメット線３４は、管体１１a、１１bの外部に導出されたワイヤ３５に接続されている。
【００２２】
発光管１０は口金ピン５０が設けられたカバー体５１に保持されている。ガラスバルブ１１から導出されたワイヤ３５は口金ピン５０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５１にガラスバルブ１１の各端部が貫通するように設けられた４つの挿入孔５３に挿入されて、ガラスバルブ１１の４つの端部がシリコーン接着剤５２でカバー体５１に固定される。このとき、細管１７aの先端部１９が管体１１aの他端部の外周よりも外側にあると、細管１７aの先端部１９がカバー体５１に引っかかり、取り付ける作業が煩雑になる。また、カバー体５１にあらかじめ細管１７aを通すための切り欠き部を形成しておくと、取り付け作業は可能であるが、カバー体５１の強度が低くなり、外観上も好ましくない。そこで、折り曲げた細管１７aの先端部１９は、発光管１０を端部側からみたときに、管体１１aの他端直管部１４の管外径よりも内側にあることが望ましい。この構成によれば、カバー体５１を発光管１０に取り付ける作業が容易になるとともに、カバー体５１に細管１７aを通すための挿通孔を設ける必要がない。また、アマルガムによって、発光管１０内の水銀蒸気圧を制御する場合、電極３１の近くは比較的高温になりやすいので、細管１７aの先端部１９を管体１１aの直管部１４の管外径内に配設して、アマルガム粒４０を電極３１付近に配設しておくと、立ち上がり特性が改善される。
【００２３】
次に本実施形態の蛍光ランプLの細管の屈曲部２０の加工方法について説明する。まず、屈曲部２０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３２のフレア部３６をガラスバルブ１１の端部にそれぞれ封着する。次に細管体が上方を向いた状態でガラス棒からなる落下防止手段４１、アマルガム粒４０を一方の細管体内に上側から順次挿入する。このとき、落下防止手段４１の先端はフレアステム３２の挿通孔１８内側壁に当接して係止されるため、アマルガム粒４０もガラスバルブ１１内に落下しない。そして、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細管１７aを形成する。次に、細管１７aが下側となるようにガラスバルブ１１を反転させて落下防止手段４１およびアマルガム粒４０を自重で細管１７aの先端側１９に移動させる。この状態で細管１７aの所定の中間部位を加熱し、軟化させて細管１７の先端を管体１１aの他方の端部側に約９０°折り曲げて屈曲部２０を形成する。このとき、屈曲部２０は軟化する程度にしか加熱されていないので、仮に屈曲部２０の内壁面と落下防止手段４１とが当接しても両者が溶融することはなく、クラックが発生することはない。これにより、屈曲部２０の断面は略扁平な形状等になり、落下防止手段４１の外径よりも狭い部位が形成される。このため、落下防止手段４１のガラスバルブ１１側の先端が屈曲部２０の内壁面に当接して落下防止手段４１が係止され、落下防止手段４１のガラスバルブ４１側への移動が規制される。そして、ガラスバルブ１１内を排気した後に、他方の細管体も封止して細管１７b を形成する。なお、屈曲部２０の内径が細管１７aの内径とほぼ同一であるかまたは落下防止手段４１の外径よりも小さい部位がなかったとしても、屈曲部２０の曲げ角と落下防止手段４１の外径、長さを適当な値に調節することで、落下防止手段４１を屈曲部２０で係止することが可能である。
【００２４】
また、一時的にアマルガム粒４０を落下防止可能な手段が細管体に設けられている場合には、落下防止手段４１は省略してもよい。
【００２５】
次に本実施形態の作用について説明する。本実施形態の蛍光ランプは、細管１７aの先端部１９と屈曲部２０との間に落下防止手段４１およびアマルガム粒４０を配設し、細管１７aに形成した屈曲部２０とガラス棒からなる落下防止手段４１とが係止する構成なので、アマルガム粒４０は移動距離を精度よく規制することができる。従来技術では、細管１７aの所定部を加熱し溶融させて封止するときに、アマルガム粒４０への熱影響を回避するためにアマルガム粒４０と加熱部との距離が２．０ｍｍ以上になるように離しているので、蛍光ランプＬを振動させたときに細管１７a内部のアマルガム粒４０が落下防止手段４１または先端部１９に衝突して異音が発生してしまう。しかし、本実施形態の製造方法は、細管１７aを加熱し封止するときは、アマルガム粒４０を封止部（先端部１９）から遠ざけておき、アマルガム粒４０または落下防止手段４１を細管１７aの先端部に移動させた後に細管１７aを軟化・加工することによって屈曲部２０を形成するものである。これによって従来のような縮径部やガラス棒のみを用いる場合よりもアマルガム粒４０の移動距離を精度よく規制することができる。これによって、アマルガム粒４０または落下防止手段４１が移動することによって発生する異音を抑制するとともに、アマルガム粒４０が細管１７aを封止するときの熱によって加熱され水銀蒸気が過度に蒸発してランプ外に放出することを防ぐことができる。
【００２６】
図５は、本発明による第２の実施形態の蛍光ランプを示す一部拡大断面図である。上記実施形態では、落下防止手段４１とアマルガム粒４０が細管１７aに配置されたものについて説明したが、本実施形態はさらにガラス棒からなるスペーサ４２がアマルガム粒４０と細管１７aの先端部１９との間に配設されたものである。この構成によると、落下防止手段４１とスペーサ４２とで確実にアマルガム粒４０の移動を規制することができる。たとえば細管１７aの先端部１９の内側にアマルガム粒４０が入り込むことのできる程度の微小な空間が形成されていた場合、落下防止手段４１だけでは、アマルガム粒４０の先端部側への移動を確実に規制することができない。しかし、細管１７aの内径よりも若干小さい外径のスペーサ４２を配設しておくと、アマルガム粒４０はスペーサ４２の端面で確実に移動が規制される。また、従来技術では、スペーサ４２と細管１７aを封止するときの加熱部位が近接しているとスペーサ４２の焼き込みによってクラックが発生するなどの不具合があったが、本発明による細管１７aは、細管１７aを封止するときにスペーサ４２と細管１７aの加熱部との距離を確保することができ、細管１７aにクラックなどの不具合が発生することを抑制できる。
【００２７】
さらに、ガラスバルブ１１の端部から細管１７aの先端部１９までの長さを従来のものに比べ短くすることができる。このため、蛍光ランプLの全長をそのままにして発光管１０の端部を口金５１内部まで深く挿入することができ、電極位置を口金ピン５０側に配置させることができる。これにより、放電路を長くすることができるのでランプ効率を改善することができる。
【００２８】
また、本発明は細管１７a、１７bを有するステム３２によってガラスバルブ１１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３２を用いずに、ガラスバルブ１１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１１の端部に細管を設けたものにおいても適応できる。また、落下防止手段４１としてガラス棒を用いた場合について説明したが、中空のガラス管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。
【００２９】
図６は、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。
【００３０】
６０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６０には頂部が開口した反射体６１、蛍光ランプＬの口金が取付可能なソケット６２および点灯装置６３が取付けられている。
【００３１】
蛍光ランプLは、反射板６０の頂部近傍に配設されているソケット６１に装着され、点灯装置６２によって点灯する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【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】図３の蛍光ランプの拡大上面図である。
【図５】本発明による第２の実施形態の蛍光ランプを示す一部拡大断面図である。
【図６】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】
【００３３】
L         蛍光ランプ
１１      ガラスバルブ
１７a、b  細管
１９      屈曲部
４０      アマルガム粒
４１      落下防止手段
４２      スペーサ
３０      電極
６０      点灯装置
７０      照明装置
【図１】
2007173144.tif 000003
【図２】
2007173144.tif 000004
【図３】
2007173144.tif 000005
【図４】
2007173144.tif 000006
【図５】
2007173144.tif 000007
【図６】
2007173144.tif 000008