(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面に蛍光体層が形成された発光管と；
この発光管の端部に連通して設けられ、排気工程後の封止によって内側方向へ突出した突出部が形成された封止部を先端に有する細管と；
前記細管内に封入されたアマルガムと；
前記アマルガムの発光管内への移動を阻止するように前記細管の前記アマルガムよりも発光管側の部位に形成された縮径部と；
前記アマルガムと前記細管の封止部との間に設けられ、前記突出部に溶着することなく接触する無機繊維体からなる緩衝材と；
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記載の蛍光ランプと；
この蛍光ランプが装着された器具本体と；
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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光管の端部に設けられた細管内に、アマルガムを封入した蛍光ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に蛍光ランプは、その最冷部温度が４０℃から５０℃のときに発光効率が最大となる特性を有している。そして、そのときの周囲温度は、ほぼ２５℃となるよう設計されている。しかし、放電路を折り曲げたり複数のガラス管を連結したりして構成された管壁負荷の高い蛍光ランプは、点灯中にランプが高温になりやすく、また密閉性の高い照明器具内で用いられる蛍光ランプはその周囲温度が高くなるため、最冷部が最適温度を超えてしまい、ランプ効率が低下し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ことが知られている。なお、このアマルガムが封入されている細管は排気管としても用いられることが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、排気管として使用される細管内にアマルガムを封入すると、封止部にクラックが発生して蛍光ランプがスローリークを起こすおそれがある。その原因は次のとおりである。細管が排気管として使用される場合、排気工程を経て細管内にアマルガムを収容した後、排気管から発光管内に不活性ガスを封入し、ガスバーナーなどにより加熱溶融させて封止する。このとき、発光管内は減圧されているので封止時に加熱溶融された部分は、細管内側に吸い込まれ、特に中央部が突出し肉厚の薄い封止部が形成される。このため蛍光ランプの輸送時や取扱時に振動が加わると細管内に封入されたアマルガムが封止部に衝突し、肉薄に形成された封止部の中央部にクラックが生じやすくなる。
【０００４】
そこで、この細管内においてアマルガムが封止部に接触することを防止する技術として、例えば特開平５−２５８７１７号公報に記載されているように、アマルガムと細管の封止部との間に、このアマルガムが封止部に接触するのを阻止する移動阻止部としての絞り部を形成する技術が知られている。この従来技術では、アマルガムが封止部に移動して両者が接触することはなくなるが、絞り部を設けるためにアマルガムから封止部までの部分を長くする必要があり、その分細管が長くなってしまうという不都合がある。また絞り部をアマルガム封入後に形成するため、温度や寸法などの管理を厳密におこなわなくてはならず、製造工程が煩雑になる。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、排気管として使用する細管にアマルガムを封入しても、細管を必要以上に長くすることなくかつ簡単な構成により封止部にクラックが発生することを抑制できる蛍光ランプを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の蛍光ランプは、内面に蛍光体層が形成された発光管と；この発光管の端部に連通して設けられ、排気工程後の封止によって内側方向へ突出した突出部が形成された封止部を先端に有する細管と；前記細管内に封入されたアマルガムと；前記アマルガムの発光管内への移動を阻止するように前記細管の前記アマルガムよりも発光管側の部位に形成された縮径部と；前記アマルガムと前記細管の封止部との間に設けられ、前記突出部に溶着することなく接触する無機繊維体からなる緩衝材と；を具備しているものである。
【０００７】
封止部とは、溶融封止工程において細管内側に吸い込まれることで細管内に突出するように形成された中央先端付近の肉厚が最も薄く、強度的にも弱い部分のことをいう。
【０００８】
緩衝材とは、封止時の加熱などにより溶融、軟化によって変形することがない程度に、耐熱性に優れ、不純ガスの発生が少なく、さらにアマルガムからの衝撃力を吸収することが可能な程度の柔軟性を有するものをいい、無機繊維体とは、ガラスや金属の無機物質から形成された所定の柔軟性を有するように球形状、立方体形状などの三次元形状で構成されたものをいう。例えば、ガラスウールやステンレスウールなどが挙げられる。
【０００９】
請求項１記載の蛍光ランプは、細管内に封入されたアマルガムと封止部との間に封止部の突出部に溶着することなく接触する無機繊維体からなる緩衝材を設けたので、蛍光ランプに振動が加わってもアマルガムが細管封止部の突出部に直接衝突することがなく、また、緩衝材により衝撃力が吸収され、封止部の肉薄の部分である突出部にクラックが発生することを抑制できる。また、無機繊維体を用いることにより、緩衝材の形成が比較的容易であり、形状管理を厳密しなくても、封入型に柔軟に対応可能であるため、封入作業、形成作業効率が向上する。また、緩衝材から放出される不純ガスを少なくすることが可能であり、蛍光ランプの製造時の熱によって変形するおそれもなく、また、比較的容易に緩衝材を形成、入手することができる。
【００１４】
請求項２記載の蛍光ランプは、請求項１記載の蛍光ランプと；この蛍光ランプが装着された器具本体と；を具備していることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項２記載の照明器具によれば、請求項１記載の発明の作用を有する蛍光ランプを備えた照明器具を提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態である蛍光ランプを図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、蛍光ランプの一部切欠側面図、図２は図１の蛍光ランプのステム部分を示す拡大断面図、図３は図２のステムに設けられた細管部分を示す拡大断面図である。
【００１８】
図において、蛍光ランプＬは、内面に蛍光体層１ａが形成され、一端を閉塞し、他端部をステム２によって封止した２本のガラスバルブ１ｄを一端部の閉塞部１ｂ近傍においてブリッジ１ｃで連結し、１本の放電路を形成したものであり、ガラスバルブ１ｄの他端側には口金６がシリコーン接着剤などによって取付けられた、いわゆるコンパクト形の蛍光ランプである。
【００１９】
ステム２は、一対のリード線２ａを封着するリード線導入部２ｂと、ガラスバルブ１ｄ端部を封止するフレア部２ｃとからなる。この一対のリード線２ａの一端はガラスバルブ１ｄの内部に導出され、他端部はバルブ１ｄの外部に導出されている。さらにこの一対のリード線２ａの一端部には電極コイル２ｄの端部がそれぞれ架設されている。そして、一方のリード線２ａには、補助アマルガム２ｅが電極コイル２ｄとステム２との間に位置するように設けられている。また、ステム２のバルブ１ｄ外側方向には、細管３が取付けられている。この細管３の外径は約５．０ｍｍ、内径は３．８ｍｍである。
【００２０】
ステム２には細管３の内部空間とガラスバルブ１ｄの内部空間とを連通する連通孔３ａが形成されている。細管３は後述するように排気管として使用される。細管３の封止部３ｂは、加熱溶融して形成されるため、細管３内側に吸い込まれて突出した形状を有しており、特にこの中央部分は肉厚が他の部位に比べて薄くなっている。また、細管３には後述するアマルガム４が封入されるが、このアマルガム４が連通孔３ａを通じて発光管１内に落下しないように移動規制手段としての縮径部３ｄが形成されている。
【００２１】
細管３内には、水銀（Ｈｇ）と、ビスマス（Ｂｉ）、インジウム（Ｉｎ）、鉛（Ｐｂ）および錫（Ｓｎ）などとの合金によって形成された球塊状のアマルガム４が収容されている。アマルガム４は、縮径部３ｄを細管３に形成した後、封入される。アマルガム４の最大径は細管３内径よりやや小さい最大径２．５ｍｍである。また、本実施形態のアマルガム４の組成はＢｉ−Ｉｎ−Ｈｇである。
【００２２】
アマルガム４と封止部３ｂとの間には綿状のガラス繊維からなる緩衝材５が配設されている。例えば株式会社藤原製作所製の「Ｆｉｎｅ  Ａ」が使用可能である。この緩衝材５は、アマルガム４が細管封止部３ｂに直接接触することを防止し、アマルガム４からの衝撃を吸収、拡散してクラックの発生を抑制するものである。緩衝材５は、最大径が細管３内径と略同一径である直径約３．８ｍｍの球状に形成されている。細管３内に緩衝材５を配設した後、封止部３ｂを形成する。
【００２３】
次に本実施形態のコンパクト蛍光ランプＬの製造工程について説明する。
【００２４】
まず、細管３にアマルガム４の移動規制手段としての縮径部３ｄが形成されたステム２を用意し、このステム２のフレア部２ｃを蛍光体層１ａが形成されたガラスバルブ１ｄの一端に溶着する。次に、ガラスバルブ１ｄの他端部を閉塞して閉塞部１ｂを形成することによりステム２の細管３のみによって外部と連通したバルブ１ｄとなる。次に、この２本のガラスバルブ１ｄの閉塞部１ｂ近傍において２本のガラスバルブ１ｄ同士をブリッジ１ｃにより連結する。その後、細管３を介して発光管１内を排気し、アルゴンなどの希ガスを細管３から導入する。次に、アマルガム４、緩衝材５の順に細管３内に封入することでそれぞれは接触している。次に、非発光管側に位置した緩衝材５近傍の細管３側面をガスバーナーなどにより加熱溶融させ封止する。これにより溶融した部分が細管３内に吸い込まれ、綿状のガラス繊維からなる略球状の緩衝材５は、吸い込まれた突出方向に潰されるように変形し前記溶融した部分と接触する。これにより、アマルガム４は細管３内の縮径部３ｄおよび緩衝材５に挟まれるよう位置し、アマルガム４の移動空間がなくなるように封止部３ｂが形成される。また、封止部中央部３ｃは、細管３内に吸い込まれるが、緩衝材５により細管３内への吸引が抑制されることも考えられる。
【００２５】
このように細管３が排気管として使用される場合、ガラスバルブ１ｄ内は減圧されているので加熱溶融させて封止すると、封止時に加熱溶融された部分は細管３内側に吸い込まれ、特に突出部３ｃは肉厚が薄く形成される。このとき、中央の突出部３ｃの肉厚は０．０１〜０．０６ｍｍであり、突出部３ｃの周囲（細管３の内壁面に近い部分）の肉厚は０．１〜０．１５ｍｍであった。その後、発光管１のガラスバルブ１ｄ他端側に口金６を取付け、コンパクト蛍光ランプＬは完成する。
【００２６】
なお、封止部３ｂの加熱溶融時、封止部３ｂの温度は７００〜８００℃に達しているが、細管３内の緩衝材５はこれに耐えられる程度の耐熱性を有しているので変形したり、溶融して凝集することはない。
【００２７】
次に、本実施形態の作用について説明する。コンパクト蛍光ランプＬの輸送時、照明器具への取付け時などにおいて振動が加わると、細管３内のアマルガム４は緩衝材５により移動を抑制され、圧力を加えてもアマルガム４と接触している緩衝材５により圧力は吸収、拡散される。したがって、封止部３ｂにアマルガム４の衝撃が直接加わることがなくなり、封止部３ｂにクラックが発生することを抑制することができる。
【００２８】
さらに、綿状の繊維により緩衝材５が形成されているので、軽量であり、ガラス繊維を使用することにより、破棄する際、バルブ１ｄや細管３と同様のガラス材を使用しているため分別の必要がなくなる。
【００２９】
また、球状の緩衝材５を使用することにより、封入作業時に方向性の確認をする手間が省けるため作業効率も向上する。
【００３０】
上記実施形態では、細管３内は、封止部３ｂ溶融時にアマルガム４の移動空間がなくなるように形成しているが、細管３内にアマルガム４が移動する空間が形成されていても構わない。
【００３１】
細管３を有するステム２によってバルブ１ｄ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２を用いずに、ガラスバルブ１ｄの端部に細管３となるガラスバルブ１ｄを直接圧潰封止して、バルブ１ｄの端部に細管３を設けたものにおいても適用できる。また、２本のガラスバルブ１ｄをブリッジ１ｃで連結して形成した蛍光ランプＬについて説明したが、４本のガラスバルブ１ｄを連結して形成した蛍光ランプや６本のガラスバルブ１ｄを連結して形成した蛍光ランプなど、連結するガラスバルブ１ｄの数や消費電力に関係なく、また、１本のガラスバルブ１ｄ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。また、上記実施形態の蛍光ランプＬを電球形蛍光ランプに適用することもできる。
【００３２】
なお、アマルガム４は本実施形態のように水銀蒸気圧制御用のものに限定されず、亜鉛（Ｚｎ）アマルガムなどの定量封入用のアマルガムでも使用可能であり、多孔質セラミックスや水銀封入カプセルなどの水銀封入媒体を細管３に封入する場合に用いても良い。
【００３４】
また、細管封止部３ｂを上側とした時に、アマルガム４から封止予定部までの最小距離は、球状の緩衝材５の最大径と略同等となるように形成することが望ましい。
【００３５】
また、緩衝材５は、ガラス繊維から形成しているものが望ましいが、細管封止部３ｂ形成時の加熱温度に耐えられる耐熱性を有していれば、ガラス繊維に限定されず、例えば、シリカ繊維なども使用が可能である。
【００３６】
次に、本発明の一実施形態である照明器具を図４を用いて説明する。図４は本発明の照明器具の一実施形態を示す断面概略図である。図において３１はコンパクト蛍光ランプ、３０は埋め込み形照明器具本体である。器具本体３０は、基体３２と反射板３３などより構成されている。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、細管内に封入されたアマルガムと封止部との間に封止部の突出部に溶着することなく接触する無機繊維体からなる緩衝材を設けたので、蛍光ランプに振動が加わってもアマルガムが細管封止部に直接衝突することがなく、また、緩衝材により衝撃力が吸収され、封止部の肉薄の部分にクラックが発生することを抑制できる蛍光ランプを提供することができる。
【００３８】
また、無機繊維体を細管内に封入するので、緩衝材の形成が比較的容易であり、形状管理を厳密しなくても、封入型に柔軟に対応可能であるため、封入作業、形成作業効率が向上する。
【００３９】
また、緩衝材として無機繊維体が用いられることにより、緩衝材から放出される不純ガスを少なくすることが可能であり、蛍光ランプの製造時の熱によって変形するおそれもなく、また、比較的容易に緩衝材を形成、入手することができる。
【００４０】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の作用を有する蛍光ランプを備えた照明器具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態のコンパクト蛍光ランプの一部切欠側面図、
【図２】図１のステムを示す拡大断面図。
【図３】図１の細管を示す拡大断面図。
【図４】本実施の形態の照明器具の一実施形態を示す側面一部断面図。
【符号の説明】
１…発光管、２…ステム、３…細管、４…アマルガム、５…緩衝材
【図２】
0003956009.tif 000002
【図３】
0003956009.tif 000003
【図４】
0003956009.tif 000004
【図１】
0003956009.tif 000005