(57)【要約】【課題】従来の環径が異なる３本以上の環形発光管が略同一平面内に略同心円状に設けられている蛍光ランプにおいて、最大外径を変えることなく、最冷点を下げることで、密閉型器具に装着時の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】環形発光管のブリッジ接合部分より放電路と反対側の一部の管断面形状において、環の同心面に対して垂直の長さａが環の同心円の面に対して平行の長さｂより大きくすることによって、最外輪が真円で形成されている発光管に比べ、最冷点をブリッジ接合部近傍の管端部の最下部に位置することができるため、従来位置するブリッジ接合部近傍の管端部の最外部よりも温度を下げることが可能となり、密閉形器具内に装着した場合の周囲温度が高くなる雰囲気において、全光束が最大値となる温度に近づけることができ、器具内での発光効率が高い状態で点灯させることが可能となる。【選択図】  図５
2013125714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環径の異なる複数の環形発光管と、前記複数の環形発光管を接続する接続部と、前記接続部を介して最外周の環形発光管の管端部に設けた電極と最内周の環形発光管の管端部に設けた電極を結ぶ放電路と、を備えた蛍光ランプであって、
前記最外周の環形発光管の管端部のうち前記電極を備えない管端部は、前記放電路から外れた位置に設けられており、該電極を備えない管端部の断面は楕円形であ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において、
前記楕円形の長軸は前記蛍光ランプの同心面に対して垂直方向となるように設けられていることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項３】
環径が異なる３本以上の環形発光管が略同一平面上に略同心円状に位置し、前記環形発光管の管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管端部にそれぞれ設けた電極で１つの放電路が形成され、前記環形発光管の管端部の電極には排気管が設けられ、前記環形発光管の管端部を包囲する形で１つの口金を備えており、２つ以上の複数のブリッジ接合部が設けられ、前記環形発光管の管壁同士の間に２つ以上の均一である複数の隙間Ｓが設けられ、その隙間Ｓには、それぞれ少なくとも１箇所以上において、接着剤等により管壁同士が固着され、最外輪の環形発光管の最大外径は４０８mmを超えず、放電路が２５００mmより長く、かつランプ電流は１５０〜３２０ｍＡの範囲にある蛍光ランプにおいて、前記最外輪の環形発光管について、ブリッジ接合部分より放電路と反対側の一部の管断面形状において、環の同心面に対して垂直の長さａが、環の同心円の面に対して平行の長さｂより大きいことを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項４】
請求項３に記載の蛍光ランプにおいて、
発光管径の長径と短径が、０.８３＜短径／長径＜１の関係であることを特徴とする請求項１に記載の蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光ランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の多重環形蛍光ランプとして、特許文献１に示すものがある。例えば、特許文献１の図１には、二重環形状の発光管を備えた蛍光ランプが示されている。この蛍光ランプは、２本の発光管がブリッジ接合部で連結され、一方の発光管の管端部電極から他方の発光管の管端部電極までの経路で１つの放電路が形成されている。
【０００３】
この蛍光ランプの発光管は、２本の環形発光管を連結し１つの放電路を形成しているため、同じ最大外径で蛍光ランプを作成した場合、１本の環形発光管で１つの放電路を形成している蛍光ランプに比べ、放電路を長くすることができる。発光管の放電路を長くし発光面積を増やすことで、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２７７６８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１が示すような多重環蛍光ランプでは、ブリッジ接合部近傍の管端部が最冷点となり、蛍光ランプ内の金属水銀はこの最冷点に集まっている。蛍光ランプの発光効率は、最冷点の温度に依存するため、発光効率を高めるには最冷点の温度を低く保つ必要がある。しかしながら、特許文献１の蛍光ランプを密閉型器具内に装着した場合、蛍光ランプによって温められた雰囲気の影響で蛍光ランプの最冷点が暖められ、発光効率が低下するという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記を鑑み、蛍光ランプの厚み、最大外径を大きくすることなく、発光効率が高い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】
【０００７】
前記課題は、環径の異なる複数の環形発光管と、前記複数の環形発光管を接続する接続部と、前記接続部を介して最外周の環形発光管の管端部に設けた電極と最内周の環形発光管の管端部に設けた電極を結ぶ放電路と、を備えた蛍光ランプであって、前記最外周の環形発光管の管端部のうち前記電極を備えない管端部は、前記放電路から外れた位置に設けられており、該電極を備えない管端部の断面は楕円形である蛍光ランプにより解決できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、密閉型器具内においても、高い発光効率で蛍光ランプを点灯させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施例の蛍光ランプの発光管の平面図。
【図２】一実施例の発光管の平面断面図。
【図３】一実施例の発光管の垂直断面図。
【図４】一実施例の蛍光ランプの最冷点温度と全光束の関係を示す図。
【図５】一実施例の蛍光ランプの断面形状と最冷点温度の関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図を用いて本発明の一実施例を説明する。
【００１１】
図１は、本実施例の環状の蛍光ランプ４０を示す。ここに示すように、蛍光ランプ４０は、発光管４１と、口金４３と、接着剤４４から構成されている。また、発光管４１は、同心の３つの環形発光管４１ａ、４１ｂ、４１ｃと、環形発光管４１ａと４１ｂを連結するブリッジ接合部４２ａと、環形発光管４１ｂと４１ｃを連結するブリッジ接合部４２ｂとから構成されている。更に、環形発光管４１ａ、４１ｂ、４１ｃの管端部は口金４３で包囲されており、各環状蛍光管間に複数の接着剤４４を備えることで、各環形発光管の間に略一定の隙間Ｓ1、Ｓ2を設けている。
【００１２】
なお、本実施例では、隙間Ｓ1、Ｓ2を３.０〜１５.０mmの範囲とした。隙間を３.０mm以上としたのは、各環形発光管の真円精度が多少悪くても同一平面内に並べることができるので、高い製造精度は不要となり製造費を抑制できるからであり、さらに、熱源となる各環形発光管を分散配置できるので、特に密閉型器具に蛍光ランプ４０を装着したときの雰囲気温度の上昇を抑制でき、発光管４１の最冷点の温度上昇、すなわち、発光効率の低下を抑制できるからである。また、隙間を１５.０mm以下としたのは、暗部となる隙間を狭くし明暗の斑を小さくすることで、特に密閉型器具に蛍光ランプ４０を装着した場合に、明暗斑の抑制のため密閉型器具のカバー部材での光反射率や光拡散率を高める必要が無く、簡単に照度を高く保てるからである。
【００１３】
図２は、発光管４１の平面断面図である。外側の環形発光管４１ａの一端には、タングステン製フィラメントと給電のための一対のリード線とを備えた電極６５ａが気密封着されており、また、内側の環形発光管４１ｃの一端にも同様の電極６５ｂが気密封着されている。そして、電極６５ａと電極６５ｂをブリッジ接合部４２ａ、４２ｂを介して結んだ１つの放電路に放電することにより、発光管４１が発光する。なお、本実施例では、ブリッジ接合部４２ａ、４２ｂを、各環形発光管の管端部から約３０mmの位置に設けた。ブリッジ接合部近傍の各環形発光管の管端部は放電路から外れるため冷点となり、ブリッジ接合部４２ａ近傍の環形発光管４１ａの管端部が発光管４１の最冷点となる。
【００１４】
なお、本実施例で示す７２Ｗの蛍光ランプの場合、発光管４１は、環形発光管４１ａ、４１ｂ、４１ｃの管外径はそれぞれ２０.０mm、環形発光管４１ａの環外径は３５４mm、環内径は３１８mm、環形発光管４１ｂの環外径は３０８mm、環内径は２７２mm、環形発光管４１ｃの環外径は２６２mm、環内径は２２６mm、ブリッジ接合部４２ａ、４２ｂの外径が９.０mm、内径が６.０mmであり、環形発光管４１ａ、４１ｂ、４１ｃのそれぞれの管壁同士の隙間Ｓ1、Ｓ2が５.０mm、電極６５ａと電極６５ｂで形成される１つの放電路の距離が２５７０mmである。
【００１５】
図３は、図１においてＡ−Ａで示した位置における発光管４１の断面図であり、ブリッジ接合部４２ａより管端部側における環状発光管４１ａ、４１ｂ、４１ｃの断面を示すものである。図から明らかなように、最外周の環形発光管４１ａのブリッジ接合部４２ａ側の管端部は、発光管４１の垂直方向に長く（例えば２２.０mm）、半径方向に短い（例えば１８.３mm）楕円形状となっている。この楕円形状は、例えばモールド成型などで製造できる。以下では、楕円形状の長径を４１ａｌ、短径を４１ａｓとする。そして、環形発光管４１ａのブリッジ接合部４２ａ側の管端部の最下側が最冷点５１となり、最冷点５１に金属水銀５２が集まっている。
【００１６】
図４は、発光管４１の最冷点温度と全光束（相対値）の関係を示す図である。ここから分かるように、最冷点温度が約５０℃のときに全光束（相対値）が最大となるため発光効率は良く、最冷点温度が約６０℃を超えると急激に全光束（相対値）が悪化し発光効率が悪くなる。このため、最冷点温度が５０℃を超えるときには最冷点温度を下げることで発光効率を改善できることが分かる。
【００１７】
通常の蛍光ランプでは、約１５０〜３２０ｍＡのランプ電流を供給した場合、発光管の放電路の長さに対し、ランプ電流が小さいため、発光管の管壁温度の上昇も抑制され、最冷点温度の上昇も抑制される。このため、常温環境下では、蛍光ランプの最冷点温度が５５℃を超えることはなく、高い発光効率が維持される。これに対し、通常の蛍光ランプを密閉型器具に装着した場合は、同じランプ電流を用いる場合であっても、蛍光ランプの発熱によって密閉型器具内の雰囲気が上昇し、高温の雰囲気によって最冷点が熱せられた結果、最冷点温度が上昇し、発光効率の低下を招くという問題が発生する。
【００１８】
次に、図５を用いて、本実施例の蛍光ランプ４０を初期周囲温度２５℃の密閉型器具内で点灯したときの、環形発光管４１ａの管端部の断面形状と最冷点温度の関係を説明する。なお、ここでは、蛍光ランプ４０を７２Ｗのものとし、これに３種類のランプ電流（３２０ｍＡ、２２０ｍＡ、１５０ｍＡ）を流す例を紹介する。
【００１９】
まず、ランプ電流３２０ｍＡを用いて蛍光ランプ４０を点灯したときの環形発光管４１ａの断面形状と最冷点温度の関係を説明する。図５に示すように、環形発光管４１ａの断面形状が真円（短径４１ａｓ／長径４１ａｌ＝１）であるときの最冷点温度は約５８℃である。そして、短径４１ａｓ／長径４１ａｌを小さくするにつれ最冷点温度が低くなり、短径４１ａｓ／長径４１ａｌ＝０.８３のときには、最冷点温度が約０.６℃低下し約５７.４℃となる。図４でも説明したように、最冷点温度が約５０℃を超える場合は温度を下げることで発光効率が向上するので、短径４１ａｓ／長径４１ａｌを小さくすることで発行効率を高めることができることが分かる。なお、図５において、短径４１ａｓ／長径４１ａｌの下限を０.８３とした理由は、モールド成型を用いて発光管４１を変形させると、短径４１ａｓが短くなるとともに、長径４１ａｌが長くなる。そして、長くなった長径４１ａｌが口金に接触するときの短径４１ａｓ／長径４１ａｌの値が０.８３であり、これを超えると発光管４１を口金４３に収めることができなくなってしまうからである。
【００２０】
同様に、ランプ電流２２０ｍＡを用い、短径４１ａｓ／長径４１ａｌを１から０.８３に変化させると、最冷点温度が約５６℃から約５５.３℃に約０.７℃低下する。また、ランプ電流１５０ｍＡを用い、短径４１ａｓ／長径４１ａｌを１から０.８３に変化させると、最冷点温度も約５３.９℃から約５３.１℃に約０.８℃低下する。
【００２１】
以上で説明したように、本実施例の構成によれば、何れのランプ電流の場合も、蛍光ランプ４０の管端部の短径４１ａｓ／長径４１ａｌを小さくすることで、最冷点温度を低くでき、全光束（相対値）が最大となる最冷点温度約５０℃に近づけ、発光効率を高めることができる。
【００２２】
なお、以上の実施例では、環形発光管４１ａの管端部のみを変形させる例を説明したが、環形発光管４１ａの全体を図３のように変形させても同様に発光効率向上という効果を得ることができる。また、実施例は発光管本数３本を例に説明したが、３本に限定されず３本以上の複数本の発光管を連結した同様の環形蛍光ランプにも適用することができる。
【符号の説明】
【００２３】
４０  蛍光ランプ
４１  発光管
４１ａ、４１ｂ、４１ｃ  環形発光管
４２  ブリッジ接合部
４３  口金
４４  接着剤
５１  最冷点
５２  金属水銀
６５ａ、６５ｂ  電極
【図１】
2013125714.tif 000003
【図２】
2013125714.tif 000004
【図３】
2013125714.tif 000005
【図４】
2013125714.tif 000006
【図５】
2013125714.tif 000007