(57)【要約】【課題】加工による製造費上昇を抑え、ランプの全光束及び発光効率を改善した蛍光ランプを提供する。【解決手段】環径が異なる複数本の環形発光管を備え、前記環形発光管をブリッジ接合部によって連結し、最外輪の環形発光管と最内輪の環形発光管の端部にそれぞれ設けられた電極によって放電路を形成した環形蛍光ランプにおいて、ランプ電力が１２０Ｗ以上の環形蛍光ランプは、最外輪の環形発光管の最大外径が４０８mm以下であり、かつ前記放電路の距離が３９１０mm以下として、前記環形発光管を４本用いて構成し、ランプ電力が８５Ｗ以上の環形蛍光ランプは、使用する環形発光管は、ランプ電力が１２０Ｗ以上の環形蛍光ランプに使用する環形蛍光環の最外輪から順に３本用い、ランプ電力が６５Ｗ以上の環形蛍光ランプは、使用する環形発光管は、ランプ電力が１２０Ｗ以上の環形蛍光ランプに使用する環形蛍光環の最内輪から順に３本用いたことを特徴とする。【選択図】  図１
2013004486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環径が異なる複数本の環形発光管を備え、前記複数本の環形発光管を略同一平面内に略同心円状に略均一の隙間Ｓを設け、前記環形発光管をブリッジ接合部によって連結し、最外輪の環形発光管と最内輪の環形発光管の端部にそれぞれ設けられた電極によって放電路を形成し、前記環形発光管の管端部を包囲する形で一つの口金を備えた環形蛍光ランプにおいて、ランプ電力が１２０Ｗ以上の環形蛍光ランプは、最外輪の環形発光管の最大外径が４０８mm以下であり、かつ前記放電路の距離が３９１０mm以下として、前記環形発光管を４本用いて構成し、ランプ電力が８５Ｗ以上の環形蛍光ランプは、最外輪の環形発光管の最大外径が４０８mm以下であり、かつ放電路の距離が３１５０mm以下として、使用する環形発光管は、ランプ電力が１２０Ｗ以上の環形蛍光ランプに使用する環形蛍光環の最外輪から順に３本用いて構成し、ランプ電力が６５Ｗ以上の環形蛍光ランプは、最外輪の環形発光管の最大外径が３６２mm以下であり、かつ放電路の距離が２５１０mm以上とし、使用する環形発光管は、ランプ電力が１２０Ｗ以上の環形蛍光ランプに使用する環形蛍光環の最内輪から順に３本用いて構成したことを特徴とする蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は４本または３本の環形発光管を略同一平面内に略同一心円状に設けた蛍光ランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
環形蛍光ランプの１種として、図７に示すような放電路が二重環形状になる発光管５１ａ，発光管５１ｂを備えた蛍光ランプ５０が公知である（特許文献１）。図７の蛍光ランプは、いわゆる二重環形蛍光ランプであって、発光管５１ａと発光管５１ｂがブリッジ接合部５２で連結され、発光管５１ａの管端部にある電極（図示せず）から発光管５１ｂの管端部にある電極（図示せず）で一つの放電路が形成されている。
【０００３】
蛍光ランプ５０の発光管５１ａ，５１ｂは２本の環形発光管を連結し、一つの放電路を形成しているため、１本の環形発光管で一つの放電路を形成している蛍光ランプに比べ、同じ最大外径で蛍光ランプを作成した場合、発光管５１ａの内側に発光管５１ｂが形成されていることにより、１本の環形発光管よりも放電路を長くすることができる。したがって、発光管の放電路が長くなり発光面積が増えたことで、全光束を大きく、発光効率を向上させたランプを作成することができる。
【０００４】
蛍光ランプ５０は最大外径が１本の環形発光管からなる蛍光ランプと同等の大きさで、全光束が大きく、発光効率が良いランプであり、ランプを装着する器具も従来と同等の大きさで設計でき、リビングやダイニングルーム等に好適な家庭用照明器具を実現するのに適した蛍光ランプである。
【０００５】
例えば、従来の非特許文献１に掲載している二重環形蛍光ランプ４０Ｗ形のＦＨＤ４０ＥＤＫ−Ａは、発光管５１ａ，５１ｂの管外径が２０.０mm、管内径が１７.６mmであり、発光管５１ａの環外径は１９２mm、環内径は１５２mm、環形発光管５１ｂの環外径は１４６mm、環内径は１０６mm、ブリッジ接合部５２の外径が９.０mm、内径が６.０mmであり、発光管５１ａ，５１ｂのそれぞれの管壁同士の隙間が３.０mm、発光管５１ａ，５１ｂの２本の環形発光管を連結し、形成される一つの放電路の距離が８４０mmである。外輪の発光管５１ａの環外径１９２mmが最大外径であり、したがってＦＨＤ４０ＥＤＫ−Ａの大きさは１９２mmである。さらにＦＨＤ４０ＥＤＫ−Ａを高周波点灯形蛍光ランプ専用の点灯装置で点灯させ諸特性を測定すると、ランプ電流４３０ｍＡ，ランプ電圧９６Ｖ，ランプ電力４１Ｗ，全光束２９００lm，ランプ効率７０.７lm／Ｗ，周囲温度２５℃の雰囲気での最冷点は３９.５℃であった。
【０００６】
同様に従来の二重環形蛍光ランプ８５Ｗ形のＦＨＤ８５ＥＤＫ−Ａは、発光管５１ａ，５１ｂの管外径が２０.０mm、管内径が１７.６mmであり、発光管５１ａの環外径は３４２mm、環内径は３０２mm、環形発光管５１ｂの環外径は２９６mm、環内径は２５６mm、ブリッジ接合部５２の外径が９.０mm、内径が６.０mmであり、発光管５１ａ，５１ｂのそれぞれの管壁同士の隙間が３.０mm、発光管５１ａ，５１ｂの２本の環形発光管を連結し、形成される一つの放電路の距離が１７８０mmである。外輪の発光管５１ａの環外径３４２mmが最大外径であり、したがってＦＨＤ８５ＥＤＫ−Ａの大きさは３４２mmである。さらにＦＨＤ８５ＥＤＫ−Ａを高周波点灯形蛍光ランプ専用の点灯装置で点灯させ諸特性を測定すると、ランプ電流４３０ｍＡ，ランプ電圧１９５Ｖ，ランプ電力８３Ｗ，全光束７１００lm，ランプ効率８５.５lm／Ｗ，周囲温度２５℃の雰囲気での最冷点は３９.５℃であった。
【０００７】
また、従来の二重環形蛍光ランプ１００Ｗ形のＦＨＤ１００ＥＤＫ−Ａは、発光管５１ａ，５１ｂの管外径が２０.０mm、管内径が１７.６mmであり、発光管５１ａの環外径は４００mm、環内径は３６０mm、環形発光管５１ｂの環外径は３５４mm、環内径は３１４mm、ブリッジ接合部５２の外径が９.０mm、内径が６.０mmであり、発光管５１ａ，５１ｂのそれぞれの管壁同士の隙間が３.０mm、発光管５１ａ，５１ｂの２本の環形発光管を連結し、形成される一つの放電路の距離が２１４５mmである。外輪の発光管５１ａの環外径４００mmが最大外径であり、したがってＦＨＤ１００ＥＤＫ−Ａの大きさは４００mmである。さらにＦＨＤ１００ＥＤＫ−Ａを高周波点灯形蛍光ランプ専用の点灯装置で点灯させ諸特性を測定すると、ランプ電流４３０ｍＡ，ランプ電圧２２９Ｖ，ランプ電力９７Ｗ，全光束８２００lm，ランプ効率８４.５lm／Ｗ，周囲温度２５℃の雰囲気での最冷点は３９.５℃であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第２７７６８４０号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ランプ総合カタログ２０１０−２０１１  日立アプライアンス株式会社発行（カタログＮo.ＬＡ−２００）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図７の蛍光ランプ５０は、発光管５１ａ，５１ｂをブリッジ接合部５２で連結し、一つの放電路を形成している二重環形状のランプである。放電路を長くするために、発光管５１ａの最大外径を大きくし、それに伴い内側の発光管５１ｂの外径も大きくして、二重環形状に並べると、蛍光ランプ５０の最大外径が大きくなり、装着する器具の最大外径も大きくする必要が生じ、従来の器具よりも大きくなり好ましくない。また、同様に放電路を長くするために発光管５１ａの外側に環形発光管を追加し並べていくと、最外輪の環形発光管の最大外径は大きくなり、同様に従来の器具を大きくする必要が生じ、好ましくない。
【００１１】
したがって、本発明者らは従来のランプの大きさが４００mmである二重環形蛍光ランプ１００Ｗ形のＦＨＤ１００ＥＤＫ−Ａの発光管５１ａ，５１ｂをそのまま利用し、最大外径を大きくすることなく、放電路の距離を長くし、管壁負荷を上昇させることなく、発光面積を増やす方法を考えることとした。
【００１２】
本発明は、上記の課題を鑑み、ランプの最大外径を大きくすることなく、ランプの全光束が大きく、発光効率が高く、ランプの電力に応じて異なって製造していた複数の環径の異なる環形発光管を４本に統一することで、加工による製造費の上昇を抑えることができる蛍光ランプを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、環径が異なる複数本の環形発光管を備え、前記複数本の環形発光管を略同一平面内に略同心円状に略均一の隙間Ｓを設け、前記環形発光管をブリッジ接合部によって連結し、最外輪の環形発光管と最内輪の環形発光管の端部にそれぞれ設けられた電極によって放電路を形成し、前記環形発光管の管端部を包囲する形で一つの口金を備えた環形蛍光ランプにおいて、ランプ電力が１２０Ｗ以上の環形蛍光ランプは、最外輪の環形発光管の最大外径が４０８mm以下であり、かつ前記放電路の距離が３９１０mm以下として、前記環形発光管を４本用いて構成し、ランプ電力が８５Ｗ以上の環形蛍光ランプは、最外輪の環形発光管の最大外径が４０８mm以下であり、かつ放電路の距離が３１５０mm以下として、使用する環形発光管は、ランプ電力が１２０Ｗ以上の環形蛍光ランプに使用する環形蛍光環の最外輪から順に３本用いて構成し、ランプ電力が６５Ｗ以上の環形蛍光ランプは、最外輪の環形発光管の最大外径が３６２mm以下であり、かつ放電路の距離が２５１０mm以上とし、使用する環形発光管は、ランプ電力が１２０Ｗ以上の環形蛍光ランプに使用する環形蛍光環の最内輪から順に３本用いて構成したものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の１４０Ｗ形に係る蛍光ランプは、環径が異なる４本の環形発光管を作成し、前記４本の環形発光管は略同一平面内に略同心円状に略均一の隙間Ｓで並べられ、前記環形発光管の端部をブリッジ接合により順次連結していき、最外輪の環形発光管と最内輪の環形発光管の端部にそれぞれ設けた電極で一つの放電路が形成されており、最外輪の環形発光管及び外側から２番目の環形発光管は従来の二重環形蛍光ランプ１００Ｗ形のＦＨＤ１００ＥＤＫ−Ａの環形発光管とほぼ同一の環形状であり、さらに内側に並べる２本の環形発光管は隙間Ｓが略均一になるような新しい環径の環形発光管を設けていくことで、４本の環形発光管で形成される放電路を最大で３９１０mm程度と長くすることができる。放電路が長くなったことで発光面積が増え、管壁負荷を上昇させることなくランプ電力を１２０Ｗ以上とすることができ、全光束を大きく、発光効率を向上させることができる。
【００１５】
また、従来の１４０Ｗ相当の照明器具には二重環形蛍光ランプ４０Ｗ形の従来品ＦＨＤ４０ＥＤＫ−Ａと１００Ｗ形の従来品ＦＨＤ１００ＥＤＫ−Ａの２本を同時に装着しており、前記ＦＨＤ４０ＥＤＫ−Ａは放電路が短くランプ効率低いため、２本を同時に装着した従来の１４０Ｗ相当の照明器具の総合的な器具消費効率は、ＦＨＤ１００ＥＤＫ−Ａを単品で使用する場合よりも低くなっていたが、本発明の蛍光ランプにより２本の二重環形蛍光ランプと同等の全光束を１本の蛍光ランプで達成でき、器具へ装着するランプの本数を低減し、ランプの発光効率の向上で、照明器具の器具消費効率も向上することができる。
【００１６】
本発明の１００Ｗ形に係る蛍光ランプにおいて、環形発光管は前記４本の環形発光管のうち、最外輪から内側へ順に３本の環形発光管を使用するため、新しい環形発光管を作成せずにすみ、加工による製造費上昇を抑えることができる。前記３本の環形発光管は同一平面内に略同心円状に略均一に隙間Ｓで並べられ、前記環形発光管の端部をブリッジ接合部により順次連結していき、最外輪の環形発光管と最内輪の環形発光管の端部にそれぞれ設けた電極で一つの放電路が形成されている。また、３本の環形発光管で形成される放電路を最大で３１５０mm程度と長くすることができる。放電路が長くなったことにより発光面積が増え、管壁負荷を上昇させることなくランプ電力を８５Ｗ以上とすることができ、全光束を大きく、発光効率を向上させることができる。
【００１７】
また、従来の１００Ｗ相当の照明器具には二重環形蛍光ランプ１００Ｗ形の従来品ＦＨＤ１００ＥＤＫ−Ａを装着していたが、本発明の蛍光ランプにより同等の全光束を９０Ｗ程度で達成でき、ランプの発光効率の向上で、照明器具の器具消費効率も向上することができる。
【００１８】
本発明の８５Ｗ形に係る蛍光ランプにおいて、環形発光管は前記４本の環形発光管のうち、最内輪から外側へ順に３本の環形発光管を使用するため、新しい環形発光管を作成せずにすみ、加工による製造費上昇を抑えることができる。前記３本の環形発光管は同一平面内に略同心円状に略均一の隙間Ｓで並べられ、前記環形発光管の端部をブリッジ接合部により順次連結していき、最外輪の環形発光管と最内輪の環形発光管の端部にそれぞれ設けた電極で一つの放電路が形成されている。また、３本の環形発光管で形成される放電路を最小で２５１０mm程度と長くすることができる。放電路が長くなったことにより発光面積が増え、管壁負荷を上昇させることなくランプ電力を６５Ｗ以上とすることができ、全光束を大きく、発光効率を向上させることができる。
【００１９】
また、従来の８５Ｗ相当の照明器具には二重環形蛍光ランプ８５Ｗ形の従来品ＦＨＤ８５ＥＤＫ−Ａを装着していたが、本発明の蛍光ランプにより同等の全光束を７２Ｗ程度で達成でき、ランプの発光効率の向上で、照明器具の器具消費効率も向上することができる。
【００２０】
したがって、本発明によれば、従来の二重環形蛍光ランプに比べ、蛍光ランプの発光効率を向上し、また、ランプの電力に応じて異なって製造していた複数の環径の異なる環形発光管を４本に統一し、前記４本の環形発光管で３種類の異なったランプ電力の蛍光ランプを作成することができ、加工による製造費の上昇を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第一の実施の形態である蛍光ランプを示す正面図。
【図２】本発明の第一の実施の形態である蛍光ランプの発光管を示す正面断面図。
【図３】本発明の第二の実施の形態である蛍光ランプを示す正面図。
【図４】本発明の第二の実施の形態である蛍光ランプの発光管を示す正面断面図。
【図５】本発明の第一の実施の形態と第二の実施の形態である蛍光ランプの管外径２０.０mm，管内径１７.６mmの場合のランプ電流と発光効率の関係を示す図。
【図６】本発明の第一の実施の形態と第二の実施の形態である蛍光ランプの管外径２０.０mm，管内径１７.６mmの場合の最冷点と全光束の関係を示す図。
【図７】従来の例を示す蛍光ランプの正面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態に係る蛍光ランプについて、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１は、本発明の１４０Ｗ形に係る蛍光ランプを示す図である。本発明の１４０Ｗ形に係る蛍光ランプ２０は、主にリビングやダイニングルーム等に好適な家庭用照明器具に用いられる蛍光ランプであって、環形発光管２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは管壁同士の隙間Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3を略均一に略同一平面内に略同心円状に並べられ、前記環形発光管２１ａ，２１ｂを連結するブリッジ接合部２２ａ、前記環形発光管２１ｂ，２１ｃを連結するブリッジ接合部２２ｂ、前記環形発光管２１ｃ，２１ｄを連結するブリッジ接合部２２ｃ、前記環形発光管２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの管端部を包囲する形の口金２３、前記環形発光管２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの管壁同士を固着する接着剤２４を備えている。
【００２４】
接着剤２４は長さ３０mm，幅６mmで管壁同士を固着している。接着剤２４には、例えばシリコーン樹脂，エポキシ樹脂，アクリル樹脂あるいはセメント等が用いられる。
【００２５】
図２は、本発明の１４０Ｗ形である蛍光ランプの発光管を示す正面断面図である。発光管４１は、口金２３，接着剤２４を取り付ける前の状態を示す断面図である。発光管４１は、環形発光管２１ａの一方の管端部に配置された電極４５ａと環形蛍光管２１ｄの一方の管端部に配置された電極４５ｂで形成される一つの放電路が４本の環形発光管２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの環中央を中心として、略同一平面内に略同心円状に並べられた形状を有している。また、発光管４１の環形発光管２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは管壁同士の隙間Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3は略均一である。
【００２６】
前記隙間Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3は平均的に３.０〜１５.０mmの範囲とする必要がある。前記隙間Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3を３.０mmよりも狭く設計すると、発光管２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを同一平面内に並べるためには、４本とも真円環状に精度よく加工しなければならず、製造費が著しく高くなる。また、隙間Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3が狭い場合は、発光管２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄから放射される赤外線で、互いに管壁温度が上昇し、特に密閉形器具に装着した場合、最冷点温度の上昇による発光効率の低下が顕著になる。また、前記隙間Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3が１５.０mmを超えると、発光管２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄがそれぞれ独立して存在するように見え、均一な発光が得られず、密閉形器具に装着した場合に器具のカバー部材で光を拡散する必要性が多くなり、カバー部材での光の反射，吸収が増え、前記発光管４１から得られる照度が低くなる。
【００２７】
発光管の特性は、従来の１４０Ｗ相当の照明器具に二重環形蛍光ランプの従来品ＦＨＤ４０ＥＤＫ−Ａと従来品ＦＨＤ１００ＥＤＫ−Ａの２本を同時に装着した時と比べ、放電路の長さを最大で３９１０mm程度とすることで、発光面積が増え、管壁負荷を上昇させることなくランプ電力を１２０Ｗ以上とすることができ、全光束を大きく、発光効率を向上させた。
【００２８】
放電路の長さの上限は、発光管の中心部に制御基板（図示無し）などの制御装置や常夜灯（図示無し）を設置できるようにし、また、発光管の熱が制御基板に悪影響を与えない程度とした。そのため、前記常夜灯などの設置スペースを小さく、照明器具を大きくして更に放電路を長く設定することも可能で５本の環形発光管を用いて製造することも可能である。
【００２９】
発光管４１は、１４０Ｗ形の蛍光ランプの場合、環形発光管２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの管外径が２０.０mm、管内径が１７.６mmであり、環形発光管２１ａの環外径は二重環形蛍光ランプ１００Ｗ形の従来品ＦＨＤ１００ＥＤＫ−Ａとほぼ同一の４００mmとすると、環内径は３６０mm、環形発光管２１ｂの環外径は３５４mm、環内径は３１４mm、環形発光管２１ｃの環外径は３０８mm、環内径は２６８mm、環形発光管２１ｄの環外径は２６２mm、環内径は２２２mm、ブリッジ接合部２２ａ，２２ｂ，２２ｃの外径が９.０mm、内径が６.０mmであり、環形発光管２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄのそれぞれの管壁同士の隙間Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3が３.０mm、電極４５ａと電極４５ｂで形成される一つの放電路の距離が３７２０mmである。蛍光管４１は、例えば、鉛フリーガラス（軟化点６６５℃の軟質ガラス）で形成されている。
【００３０】
発光管４１の内面には、酸化セリウム（ＣｅＯ2）からなる保護膜層（図示せず），赤色蛍光体（Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ），緑色蛍光体（ＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂ）及び青色蛍光体（(Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ)5(ＰＯ4)3Ｃｌ：Ｅｕ）からなる希土類蛍光体によって蛍光体膜層（図示せず）が形成されている。
【００３１】
発光管４１の内部には、水銀（図示せず）が約１５mg封入されているとともに、緩衝ガスとしてのアルゴンが約３００Ｐａとなるように封入されている。封入する水銀は、水銀単体の他に亜鉛水銀，錫水銀等の水銀合金であっても良く、また緩衝ガスはアルゴン単体の他にネオン，クリプトン，キセノンの混合ガスでも良い。
【００３２】
ブリッジ接合部２２ａの管軸中心位置は、発光管２１ａの電極４５ａ側ではない管端部から３０mmの位置にあり、ブリッジ接合部２２ｂの管軸中心位置は、発光管２１ｂのブリッジ接合部２２ａの近傍ではない他方の管端部から２５mmの位置にあり、ブリッジ接合部２２ｃの管軸中心位置は、発光管２１ｃのブリッジ接合部２２ｂの近傍ではない他方の管端部から２５mmの位置にある。発光管２１ａの電極４５ａ側ではない管端部が発光管４１の最冷点となる。
【００３３】
電極４５ａ，４５ｂはタングステン製フィラメントと一対の給電のためのリード線とを備え、発光管２１ａ及び発光管２１ｄの管端部で気密封着されている。
【００３４】
図５は、本発明の形態である蛍光ランプのランプ電流（放電電流）と発光効率の関係を示しており、前記発光管４１のランプ電流と発光効率の関係を示す。発光管４１の発光効率を高くするためには、ランプ電流を１５０〜３２０ｍＡの範囲にすることが好適である。ランプ電流が１５０ｍＡより小さい場合は、発光管４１内の放電で流れる電子が少ないため、電子と水銀原子との衝突が減少し、水銀原子から発生する紫外線が減少する。紫外線の発生が減ることにより、蛍光体膜層で紫外線を可視光に変換する量が減り、発光効率が低下する。ランプ電流が３２０ｍＡを超えると、発光管４１内の放電で流れる電子は多くなるため、電子と水銀原子との衝突が増加し、水銀原子から発生する紫外線が増加する。しかし、ランプ電流が大きくなると発光管４１の管壁温度が上昇し、蛍光体膜層の温度が上昇する。蛍光体膜層の発光効率（紫外線を可視光に変換する変換効率）には温度依存性があるため、蛍光体膜層の温度上昇で発光効率が低下する。したがって、ランプ電流を１５０〜３２０ｍＡの範囲にすることで発光効率の高い発光管４１を作成することができる。なお、前記ランプ電流の範囲で作成した発光管４１は、放電路の距離が３７２０mmであるため、ランプ電力の最適範囲は、８４〜１３８Ｗとなる。
【００３５】
図６は、１４０Ｗ形である蛍光ランプの最冷点と全光束の関係を示しており、前記発光管４１の最冷点温度と全光束の関係を示す。ランプ電力が前記範囲である場合は、発光管４１の大きさに対し、発光管への管入力が低くなるため、発光管４１の管壁温度が低くなり、最冷点の温度も低くなる。器具に装着した場合に全光束を大きくするためには、最冷点を４５〜５５℃の範囲にすることが好適である。密閉形器具に装着した場合、器具内の温度は常温に比べ、著しく上昇し、最冷点は前記範囲内になる可能性が高く、発光管４１は実使用状態で全光束が大きくなる。
【００３６】
本実施の形態に係る蛍光ランプ２０を用いて、諸特性について評価した。実験は、蛍光ランプ２０を高周波点灯形蛍光ランプ専用の点灯装置で点灯させ、前記蛍光ランプ２０の諸特性を測定した。光源色を昼光色とし、１３０Ｗの蛍光ランプ２０では、ランプ電流２９０ｍＡ，ランプ電圧４５５Ｖ，全光束１１７６０lm，ランプ効率９０.５lm／Ｗという優れたランプ特性を示した。また、周囲温度２５℃の雰囲気での最冷点は３２℃となり、図７に示す従来の蛍光ランプ５０よりも約８℃低くなった。
【００３７】
したがって、前記蛍光ランプ２０を密閉形器具に装着し、器具内での最冷点温度が約５０℃であった場合、器具内での全光束は１３７２０lmとなる。
【００３８】
図３は、本発明の８５Ｗ形と後述する１００Ｗ形に係る蛍光ランプ１０を示す図である。本発明の８５Ｗ形に係る蛍光ランプ１０は、主にリビングやダイニングルーム等に好適な家庭用照明器具に用いられる蛍光ランプであって、環形発光管１１ａ，１１ｂ，１１ｃは管壁同士の隙間Ｓ1，Ｓ2を略均一に略同一平面内に略同心円状に並べられ、前記環形発光管１１ａ，１１ｂを連結するブリッジ接合部１２ａ、前記環形発光管１１ｂ，１１ｃを連結するブリッジ接合部１２ｂ、前記環形発光管１１ａ，１１ｂ，１１ｃの管端部を包囲する形の口金１３、前記環形発光管１１ａ，１１ｂ，１１ｃの管壁同士を固着する接着剤１４を備えている。
【００３９】
８５Ｗ形に使用する三本の環形発光管１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、前記１４０Ｗ形で使用する四本の環形発光管２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ（図１）の内側の三本と同じ環形発光管２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを用いている。
【００４０】
接着剤１４は長さ３０mm，幅６mmで管壁同士を固着している。接着剤１４には、例えばシリコーン樹脂，エポキシ樹脂，アクリル樹脂あるいはセメント等が用いられる。
【００４１】
従来の二重環の１００Ｗ形の最大外径は４０８mmであり、これはＪＩＳで規格化されている。
【００４２】
図４は、８５Ｗ形と後述する１００Ｗ形の形態である蛍光ランプの発光管を示す正面断面図である。発光管３１は、口金１３，接着剤１４を取り付ける前の状態を示す断面図である。発光管３１は、環形発光管１１ａの一方の管端部に配置された電極３５ａと環形蛍光管１１ｃの一方の管端部に配置された電極３５ｂで形成される一つの放電路が３本の環形発光管１１ａ，１１ｂ，１１ｃの環中央を中心として、略同一平面内に略同心円状に並べられた形状を有している。また、発光管３１の環形発光管１１ａ，１１ｂ，１１ｃは管壁同士の隙間Ｓ1，Ｓ2は略均一である。
【００４３】
前記隙間Ｓ1，Ｓ2は平均的に３.０〜１５.０mmの範囲とする必要がある。前記隙間Ｓ1，Ｓ2を３.０mmよりも狭く設計すると、発光管１１ａ，１１ｂ，１１ｃを同一平面内に並べるためには、３本とも真円環状に精度よく加工しなければならず、製造費が著しく高くなる。加えて、隙間Ｓ1，Ｓ2が狭い場合は、発光管１１ａ，１１ｂ，１１ｃから放射される赤外線で、互いに管壁温度が上昇し、特に密閉形器具に装着した場合、最冷点温度の上昇による発光効率の低下が顕著になる。また、前記隙間Ｓ1，Ｓ2が１５.０mmを超えると、発光管１１ａ，１１ｂ，１１ｃがそれぞれ独立して存在するように見え、均一な発光が得られず、密閉形器具に装着した場合に器具のカバー部材で光を拡散する必要性が多くなり、カバー部材での光の反射，吸収が増え、前記発光管３１から得られる照度が低くなる。
【００４４】
発光管３１は、８５Ｗ形の蛍光ランプの場合、環形発光管１１ａ，１１ｂ，１１ｃの管外径が２０.０mm、管内径が１７.６mmであり、環形発光管は、前記１４０Ｗ形で構成した環形発光管を使用し、環形発光管１１ａの環外径は３５４mm、環内径は３１４mm、環形発光管１１ｂの環外径は３０８mm、環内径は２６８mm、環形発光管１１ｃの環外径は２６２mm、環内径は２２２mm、ブリッジ接合部１２ａ，１２ｂの外径が９.０mm、内径が６.０mmであり、環形発光管１１ａ，１１ｂ，１１ｃのそれぞれの管壁同士の隙間Ｓ1，Ｓ2が３.０mm、電極３５ａと電極３５ｂで形成される一つの放電路の距離が２５７０mmである。蛍光管３１は、例えば、鉛フリーガラス（軟化点６６５℃の軟質ガラス）で形成されている。なお、最外輪の環形発光管１１ａの環外径３５４mmが発光管３１の最大外径であり、したがって蛍光ランプ１０の大きさは３５４mmとなる。
【００４５】
発光管３１の内面には、酸化セリウム（ＣｅＯ2）からなる保護膜層（図示せず），赤色蛍光体（Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ），緑色蛍光体（ＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂ）及び青色蛍光体（(Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ)5(ＰＯ4)3Ｃｌ：Ｅｕ）からなる希土類蛍光体によって蛍光体膜層（図示せず）が形成されている。
【００４６】
発光管３１の内部には、水銀（図示せず）が約１５mg封入されているとともに、緩衝ガスとしてのアルゴンが約３００Ｐａとなるように封入されている。封入する水銀は、水銀単体の他に亜鉛水銀，錫水銀等の水銀合金であっても良く、また緩衝ガスはアルゴン単体の他にネオン，クリプトン，キセノンの混合ガスでも良い。
【００４７】
ブリッジ接合部１２ａの管軸中心位置は、発光管１１ａの電極３５ａ側ではない管端部から３０mmの位置にあり、ブリッジ接合部１２ｂの管軸中心位置は、発光管１１ｂのブリッジ接合部１２ａの近傍ではない他方の管端部から２５mmの位置にある。発光管１１ａの電極３５ａ側ではない管端部が発光管３１の最冷点となる。
【００４８】
電極３５ａ，３５ｂはタングステン製フィラメントと一対の給電のためのリード線とを備え、発光管１１ａ及び発光管１１ｃの管端部で気密封着されている。
【００４９】
図５は、本発明の形態である蛍光ランプのランプ電流（放電電流）と発光効率の関係を示しており、前記発光管３１のランプ電流と発光効率の関係を示す。発光管３１の発光効率を高くするためには、ランプ電流を１５０〜３２０ｍＡの範囲にすることが好適である。ランプ電流が１５０ｍＡより小さい場合は、発光管３１内の放電で流れる電子が少ないため、電子と水銀原子との衝突が減少し、水銀原子から発生する紫外線が減少する。紫外線の発生が減ることにより、蛍光体膜層で紫外線を可視光に変換する量が減り、発光効率が低下する。ランプ電流が３２０ｍＡを超えると、発光管３１内の放電で流れる電子は多くなるため、電子と水銀原子との衝突が増加し、水銀原子から発生する紫外線が増加する。しかし、ランプ電流が大きくなると発光管３１の管壁温度が上昇し、蛍光体膜層の温度が上昇する。蛍光体膜層の発光効率（紫外線を可視光に変換する変換効率）には温度依存性があるため、蛍光体膜層の温度上昇で発光効率が低下する。したがって、ランプ電流を１５０〜３２０ｍＡの範囲にすることで発光効率の高い発光管３１を作成することができる。なお、前記ランプ電流の範囲で作成した発光管３１は、放電路の距離が２５７０mmであるため、ランプ電力の最適範囲は、５３〜９０Ｗとなる。
【００５０】
図６は、本発明の形態である蛍光ランプの最冷点と全光束の関係を示す図であり、発光管３１の最冷点温度と全光束の関係を示す。ランプ電力が前記範囲である場合は、発光管３１の大きさ（放電路の長さ）に対し、発光管への管入力が低くなるため、発光管３１の管壁温度が低くなり、最冷点の温度も低くなる。器具に装着した場合に全光束を大きくするためには、最冷点を４５〜５５℃の範囲にすることが好適である。密閉形器具に装着した場合、器具内の温度は常温に比べ、著しく上昇し、最冷点は前記範囲内になる可能性が高く、発光管３１は実使用状態で全光束が大きくなる。
【００５１】
本実施の８５Ｗ形に係る蛍光ランプ１０を用いて、諸特性について評価した。実験は、蛍光ランプ１０を高周波点灯形蛍光ランプ専用の点灯装置で点灯させ、前記蛍光ランプ１０の諸特性を測定した。光源色を昼光色とし、７２Ｗの蛍光ランプ１０では、ランプ電流２２０ｍＡ，ランプ電圧３３１Ｖ，全光束６４２０lm，ランプ効率８９.２lm／Ｗという優れたランプ特性を示した。また、周囲温度２５℃の雰囲気での最冷点は３１℃となり、図７に示す従来の蛍光ランプ５０よりも約９℃低くなった。
【００５２】
したがって、前記蛍光ランプ１０を密閉形器具に装着し、器具内での最冷点温度が約５０℃であった場合、器具内での全光束は７４８０lmとなる。
【００５３】
次に、１００Ｗ形の蛍光ランプについて図３を用いて説明する。８５Ｗ形との違いは各環形発光管の環径が異なる。環形発光管１１ａ，１１ｂ，１１ｃの管外径が２０.０mm、管内径が１７.６mmであり、環形発光管は、前記１４０Ｗ形で構成した環形発光管を使用し、環形発光管１１ａの環外径は４００mm、環内径は３６０mm、環形発光管１１ｂの環外径は３５４mm、環内径は３１４mm、環形発光管１１ｃの環外径は３０８mm、環内径は２６８mm、ブリッジ接合部１２ａ，１２ｂの外径が９.０mm、内径が６.０mmであり、環形発光管１１ａ，１１ｂ，１１ｃのそれぞれの管壁同士の隙間Ｓ1，Ｓ2が３.０mm、電極３５ａと電極３５ｂで形成される一つの放電路の距離が３０００mmである。最外輪の環形発光管１１ａの環外径４００mmが発光管３１の最大外径であり、したがって蛍光ランプ１０の大きさは４００mmとなる。
【００５４】
また前記隙間Ｓ1，Ｓ2は平均的に３.０〜１５.０mmの範囲とする必要がある。前記隙間Ｓ1，Ｓ2を３.０mmよりも狭く設計すると、発光管１１ａ，１１ｂ，１１ｃを同一平面内に並べるためには、３本とも真円環状に精度よく加工しなければならず、製造費が著しく高くなる。また、隙間Ｓ1，Ｓ2が狭い場合は、発光管１１ａ，１１ｂ，１１ｃから放射される赤外線で、互いに管壁温度が上昇し、特に密閉形器具に装着した場合、最冷点温度の上昇による発光効率の低下が顕著になる。
【００５５】
１００Ｗ形に使用する三本の環形発光管１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、１４０Ｗ形で使用する四本の環形発光管２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ（図１）の外側の三本と同じ環形発光管２１ａ，２１ｂ，２１ｃを用いている。
【００５６】
前記隙間Ｓ1，Ｓ2が１５.０mmを超えると、発光管１１ａ，１１ｂ，１１ｃがそれぞれ独立して存在するように見え、均一な発光が得られず、密閉形器具に装着した場合に器具のカバー部材で光を拡散する必要性が多くなり、カバー部材での光の反射，吸収が増え、前記発光管３１から得られる照度が低くなる。
【００５７】
ブリッジ接合部１２ａの管軸中心位置は、発光管１１ａの電極３５ａ側ではない管端部から３０mmの位置にあり、ブリッジ接合部１２ｂの管軸中心位置は、発光管１１ｂのブリッジ接合部１２ａの近傍ではない他方の管端部から２５mmの位置にある。発光管１１ａの電極３５ａ側ではない管端部が発光管３１の最冷点となる。
【００５８】
図５の本発明の形態である蛍光ランプの最冷点と全光束の関係を示す図は、前記発光管３１のランプ電流（放電電流）と発光効率の関係を示しており、前記発光管３１の発光効率を高くするためには、ランプ電流を１５０〜３２０ｍＡの範囲にすることが好適である。なお、前記ランプ電流の範囲で作成した前記発光管３１は、放電路の距離が３０００mmであるため、ランプ電力の最適範囲は、６３〜１０６Ｗとなる。
【００５９】
図６は、本発明の形態である蛍光ランプの最冷点と全光束の関係を示しており、前記発光管３１の最冷点温度と全光束の関係を示す。ランプ電力が前記範囲である場合は、発光管３１の大きさに対し、発光管への管入力が低くなるため、発光管３１の管壁温度が低くなり、最冷点の温度も低くなる。器具に装着した場合に全光束を大きくするためには、最冷点を４５〜５５℃の範囲にすることが好適である。密閉形器具に装着した場合、器具内の温度は常温に比べ、著しく上昇し、最冷点は前記範囲内になる可能性が高く、発光管３１は実使用状態で全光束が大きくなる。
【００６０】
本実施の形態に係る蛍光ランプ１０を用いて、諸特性について評価した。実験は、蛍光ランプ１０を高周波点灯形蛍光ランプ専用の点灯装置で点灯させ、前記蛍光ランプ１０の諸特性を測定した。光源色を昼光色とし、９０Ｗの蛍光ランプ１０では、ランプ電流２４０ｍＡ，ランプ電圧３７８Ｖ，全光束８１２０lm，ランプ効率９０.２lm／Ｗという優れたランプ特性を示した。また、周囲温度２５℃の雰囲気での最冷点は３１℃となり、図７に示す従来の蛍光ランプ５０よりも約９℃低くなった。
【００６１】
したがって、前記蛍光ランプ１０を密閉形器具に装着し、器具内での最冷点温度が約５０℃であった場合、器具内での全光束は９４６０lmとなる。
【００６２】
上記した本実施例によれば、蛍光ランプの発光効率は向上し、また、ランプ電力に応じて異なって製造していた複数の環形発光管の環径を統一することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０，２０，５０  蛍光ランプ
１１，２１，３１，４１，５１  発光管
１２，２２，５２  ブリッジ接合部
１３，２３，５３  口金
１４，２４，５４  接着剤
３５，４５  電極
【図１】
2013004486.tif 000003
【図２】
2013004486.tif 000004
【図３】
2013004486.tif 000005
【図４】
2013004486.tif 000006
【図５】
2013004486.tif 000007
【図６】
2013004486.tif 000008
【図７】
2013004486.tif 000009