(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３つの略Ｕ字形で略同形状の管体をこれら管体がなす平面に直交する方向に並設して内部に放電路が形成されるように構成されたバルブ、このバルブの中心域に位置する管体の端部に設けられた第１の細管、バルブの両端域に位置する各管体の端部それぞれに設けられ第１の細管より短い第２の細管、およびバルブの両端に封装された電極を有する発光管と；
この発光管を点灯させる点灯回路と；
発光管を支持するとともに、点灯回路を収容したカバーと；
このカバーに取り付けられた口金と；
を具備し、
前記各管体は、外径寸法が１０ｍｍ未満であり、
前記第１の細管の管径が前記第２の細管の管径より大きい
ことを特徴とした電球形蛍光ランプ。
【請求項２】
第１の細管および第２の細管は、ステムシールである
ことを特徴とした請求項１記載の電球形蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも３つの略Ｕ字形で略同形状の管体で放電路が形成されるバルブを備えた電球形蛍光ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電球形蛍光ランプとしては、例えば３本以上の略Ｕ字形の管体を順次接続して屈曲形の放電路を有するバルブを形成するとともにこのバルブの両端に電極が封装された発光管を用いるものが知られている。
【０００３】
そして、このような電球形蛍光ランプでは、この電球形蛍光ランプの発光管、およびこの発光管を点灯させる点灯回路の小型化が要求されている。このため、これら発光管と点灯基板の配置関係までもが小型化のための重要な設計項目として盛り込まれている。
【０００４】
また、この電球形蛍光ランプは、外径寸法が１０ｍｍ程度の管体を用いた発光管が使用されて、Ｅ２６口金を有するＡ形の白熱電球に類似した形状とされているが、近年、Ｅ１７口金を有する小形の電球が普及していることに伴い、このＥ１７口金を有する小形の電球の代替用として設計するためには更なる工夫が必要とされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この電球形蛍光ランプをＥ１７口金の小形電球の代替用とするためには、この電球形蛍光ランプのバルブの端部に細管が設けられているため、これら細管が設計上問題となり、小型化することが容易ではないという問題を有している。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、より小型化できる電球形蛍光ランプを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電球形蛍光ランプは、少なくとも３つの略Ｕ字形で略同形状の管体をこれら管体がなす平面に直交する方向に並設して内部に放電路が形成されるように構成されたバルブ、このバルブの中心域に位置する管体の端部に設けられた第１の細管、バルブの両端域に位置する各管体の端部それぞれに設けられ第１の細管より短い第２の細管、およびバルブの両端に封装された電極を有する発光管と；この発光管を点灯させる点灯回路と；発光管を支持するとともに、点灯回路を収容したカバーと；このカバーに取り付けられた口金と；を具備し、前記各管体は、外径寸法が１０ｍｍ未満であり、前記第１の細管の管径が前記第２の細管の管径より大きいものである。
【０００８】
そして、この構成では、少なくとも３つの略Ｕ字形で略同形状の管体をこの管体がなす平面に直交する方向に並設して内部に放電路が形成されるように構成されたバルブの両端域に位置する各管体の端部それぞれに設けた第２の細管を、バルブの中心域に位置する管体の端部に設けた第１の細管より短くする。この結果、通常電球形蛍光ランプは口金軸を中心とした回転体形状に形成されるので、発光管をカバーの真中に配設すると、バルブの中心域は、このバルブの両端域に比べカバーから離れた位置となるので、収容スペースが容易に確保可能であり、このバルブの第１の細管に、例えばアマルガムを封止することも可能となる。よって、より小型化が可能となる。
【０００９】
さらに、この構成では、外径寸法が１０ｍｍ未満の管体を有するバルブの第１の細管を第２の細管それぞれより長くしても設計する上で問題が生じ難いので、より小型化が可能となる。また、第１の細管の管径が第２の細管の管径より大きいので効率良く排気でき、第２の細管の管径が第１の細管の管径より小さいので、同じ端部に電極が封装可能となる。
【００１０】
請求項２記載の電球形蛍光ランプは、請求項１記載の電球形蛍光ランプにおいて、第１の細管および第２の細管は、ステムシールであるものである。
【００１１】
そして、この構成では、第１の細管および第２の細管をステムシールにすることにより、これら第１の細管および第２の細管それぞれをより短くすることが可能となるので、より小型化が可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１ないし図５に本発明の第１の実施の形態を示し、図１は電球形蛍光ランプの発光管の上面図であり、図２は電球形蛍光ランプの側面図であり、図３は発光管の製造工程図であり、図４は発光管の端部の断面図であり、図５はピンチシールの断面図である。
【００１４】
図２において、１は電球形蛍光ランプで、この電球形蛍光ランプ１は、外径５５ｍｍ高さ１００ｍｍである仮想円柱内に納まる大きさである。また、この電球形蛍光ランプ１は、カバー２、口金３およびグローブ４を有する外囲器を備えている。この外囲器内には、発光管５および点灯回路６などを有する蛍光ランプ装置が収容されている。また、この外囲器は、例えばミニクリプトンタイプの電球の規格寸法に近似する外形で、口金３からグローブ４までの高さ方向の寸法が約８１ｍｍ程度、グローブ４の最大直径部分に対応した幅方向の寸法が約４５ｍｍ程度に形成されている。そして、以下カバー２の一端側つまり口金３側を上側、他端側つまりグローブ４側を下側として説明する。
【００１５】
そして、カバー２は、例えばポリブチレンテレフタレート(ＰＢＴ)などの耐熱性合成樹脂などにて形成されている。
【００１６】
また、口金３は、エジソンタイプのＥ１７型などで、カバー２の上端部に被せられ、接着剤またはかしめなどにより固定されている。
【００１７】
さらに、グローブ４は、透明あるいは光拡散性を有する乳白色などで、ガラスあるいは合成樹脂により、ミニクリプトンタイプの電球のガラス球の形状に近似した略球形に形成されているとともに、一部に開口部11が形成されている。なお、このグローブ４は、拡散膜などの別部材を組み合わせ、輝度の均一性を向上することもでき、あるいは省略することもできる。
【００１８】
また、発光管５は、図１および図２に示すように、ガラス製のバルブ12を有している。このバルブ12の内面には、例えば３波長形蛍光体が塗布されて形成されている。また、このバルブ12内には、アルゴンなどの希ガスや水銀などを含む封入ガスが封入されている。さらに、このバルブ12の両端には、一対の電極23が、例えばピンチシールによって封装されている。
【００１９】
そして、このバルブ12は、３本の略同形状の管体13a,13b,13cを有している。これら管体13a,13b,13cは、例えば管外径寸法が１０ｍｍ未満、例えば８ｍｍで、管内径寸法が５ｍｍ以上でガラス製の断面略円筒状の管が、中間部で湾曲されて頂部を有する略Ｕ字状に形成されている。すなわち、これら各管体13a,13b,13cは、湾曲する曲成部14と、この曲成部14に連続する互いに平行な一対の直管部15とを備えており、略Ｕ字状の状態で曲成部14と端部との高さ方向の管長が約４０ｍｍ程度に形成されている。また、各管体13a,13b,13cは、略Ｕ字状の状態で２６ｍｍの幅寸法を有している。
【００２０】
さらに、各管体13a,13b,13cの隣接する端部近傍同士が連通管16で順次接続されて１本の連続した放電路17が形成されている。また、これら管体13a,13b,13cは、これら管体13a,13b,13cがなす平面に直交する方向に並設して内部に放電路17が形成されている。そして、連通管16は、各管体13a,13b,13cの接続する端部を加熱溶融した後、吹き破ることによって形成された開口同士をつなぎ合わせて形成されている。そして、各管体13a,13b,13cの直管部15が、電球形蛍光ランプ１の中心軸を中心とする同一円周上に等間隔で位置され、すなわち、各管体13a,13b,13cの直管部15が断面六角形の各頂点に対応して配置されている。
【００２１】
また、各管体13a,13b,13cは、マウントを用いたラインシールあるいはマウントを用いないピンチシールなどにより一端部が封止されている。さらに、中心域に位置する管体13bの他端部には、排気管とも呼ばれる排気用の太い第１の細管21がステムシールにより連通状態に突設されている。この第１の細管21は、例えば４ｍｍ程度の外径寸法を有している。また、両側域に位置する管体13a,13cの他端部には、円筒状の第２の細管22a,22bがステムシールによりそれぞれ連通状態に突設されている。ここで、第１の細管21は、バルブ12の横断面において、第２の細管22a,22bそれぞれよりバルブ12の重心寄りに位置している。すなわち、この第１の細管21は、各管体13a,13b,13cの端部の配置を断面方向の重心からの距離でみた状態で、バルブ12の重心にもっとも近い位置に設けられている。
【００２２】
また、第２の細管22a,22bは、第１の細管21より短く細く、例えば２ｍｍの外径寸法を有しており、電極23が封装される端部に突設されている。これら第１の細管21および第２の細管22a,22bそれぞれは、図３に示すように、バルブ12の製造過程で溶断によって順次封止され、これら第１の細管21および第２の細管22a,22bのうちの封止されていない一部を通じてバルブ12内の排気がなされるとともに、封入ガスが封入されて置換された後に、これら第１の細管21および第２の細管22a,22bのうちの封止されていない一部を溶断することによって封止される。
【００２３】
さらに、各電極23は、熱陰極コイルであるフィラメントコイル24を有し、このフィラメントコイル24が一対、すなわち２本の線状のウエルズ25に支持されている。各ウエルズ25は、例えば両端の管体22a,22bの端部にステムシールによって封着されたジュメット線を介して、両端の管体22a,22bの端部の外部に導出されて点灯回路６に接続されるワイヤ26に接続されている。
【００２４】
そして、中央域の管体13bの第１の細管21には、この第１の細管21を封止する際にアマルガムとしての主アマルガム27が封入されている。この主アマルガム27は、ビスマス、インジウムおよび水銀にて構成される合金であり、略球形状に形成され、バルブ12内の水銀蒸気圧を適正な範囲に制御する作用を有している。なお、主アマルガム27としては、ビスマス、インジウムの他に、スズ、鉛などを組み合わせた合金によって形成したものを用いてもよい。また、両端の各管体13a,13cの電極23の一方のウエルズ25には、主アマルガム27と同様の水銀蒸気圧特性を有するアマルガムとしての補助アマルガム28が取り付けられている。
【００２５】
また、点灯回路６は、図２に示すように、カバー２に配置される略円板状の基板31を備え、この基板31の両面すなわち口金３側である上面および発光管５側である下面に、複数の電気部品が実装されて、発光管５を高周波点灯させるインバータ回路である高周波点灯回路が構成されている。
【００２６】
そして、基板31の上面には、比較的熱に弱い、すなわち耐熱性が低い大形の電解コンデンサ、フィルムコンデンサなどの電気部品32が配置されているとともに、下面には、比較的熱に強い、すなわち耐熱性が高い高さ寸法の小さい整流素子またはダイオードブリッジなどの整流回路(ＲＥＣ)や、トランジスタ、抵抗などのチップ状の電気部品としての図示しないチップ部品が配置されている。さらに、基板31は、カバー２の内側に固定される。
【００２７】
このように構成された電球形蛍光ランプ１は、入力電力定格１０Ｗで、３波長発光形蛍光体の使用により、４８０lmの全光束が得られる。
【００２８】
そして、電球形蛍光ランプ１の消灯状態において、口金３に電力が供給されることにより、点灯回路６によって、バルブ12の両端の電極23間にランプ点灯電圧を印加して発光管５を点灯させる。
【００２９】
このように、第１の細管21および第２の細管22a,22bは、同じマウント高さの電球形蛍光ランプ１を成形する場合でも、図４に示すように、ステムシールであれば封止端のぎりぎりのところで焼き切ることが可能であるが、図５に示すように、ピンチシールではピンチ部にクラックが入る危険があり短くても６、７ｍｍ以上となってしまう。
【００３０】
また、点灯回路６に穴を設け、この穴に第１の細管21および第２の細管22a,22bそれぞれを貫通させることも可能であるが、この場合には点灯回路６の部品の実装スペースが狭くなってしまう。
【００３１】
この結果、第１の細管21および第２の細管22a,22bそれぞれは、カバー２内に収容した際に点灯回路６にぶつからなくするために短い方が好ましい。このため、第１の細管21および第２の細管22a,22bそれぞれを図５に示すピンチシールよりも図４に示すステムシールにすることにより、これら第１の細管21および第２の細管22a,22bそれぞれをより短くできる。
【００３２】
また、バルブ21の各管体13a,13b,13cの管径が内径で６ｍｍ程度の場合には、ウエルズ25を考慮すれば、必然的に第１の細管21および第２の細管22a,22bの外径寸法が２ｍｍ程度となる。
【００３３】
そして、各第１の細管21および第２の細管22a,22bそれぞれの外径寸法を２ｍｍ程度にすると、各管体13a,13b,13cの連結工程でのエアー吹き込み用としては十分であるが、排気するためには細すぎて排気時間が長くなり、またはバルブ21内の到達真空度が悪くなる。
【００３４】
また、両端域に位置する第２の細管22a,22bは短くカットでき、さらに、中央域に位置する第１の細管21は電極23を持たないので太くすることが可能であるから、この第１の細管21で効率良く排気できるとともに、この第１の細管21に主アマルガム27を封入することもできる。
【００３５】
さらに、第２の細管22a,22bそれぞれは、第１の細管21より細くて短いので、これら第２の細管22a,22bを形成した管体13a,13cの端部それぞれに電極23を封装できる。
【００３６】
よって、バルブ21の両端域に設けた第２の細管22a,22bを、このバルブ21の中心域に位置する第１の細管21より短くすることにより、通常電球形蛍光ランプ１は口金３軸を中心とした回転体形状に形成されるものであるから、発光管５をカバー２の真中に配設すると、バルブ21の中心域はこのバルブ21の両端域に比べカバー２から離れた位置となるので、収容スペースが容易に確保できるので、より小型化できる。
【００３７】
さらに、第１の細管21が第２の細管22a,22bそれぞれよりバルブ12の重心寄りに位置することとなるから、この第１の細管21が第２の細管22a,22bそれぞれより幾何学的に中心域に位置することとなる。ここで、バルブ12とカバー２との位置関係において、中央域よりの方が細管を長くできる。よって、第１の細管21を第２の細管22a,22bそれぞれより長くしても、収容する際に問題とならないので、より小型化できる。
【００３８】
また、外径寸法が１０ｍｍ未満の管体13a,13b,13cを有するバルブ12の第１の細管21を第２の細管22a,22bそれぞれより長くしても設計する上で問題が生じにくいので、このようなバルブ21を用いる電球形蛍光ランプ１でもより小型化できる。
【００３９】
そして、電球形蛍光ランプ１をＥ１７口金に装着される電球の代替となるためには、外径５５ｍｍ高さ１００ｍｍの仮想円柱内に収まる程度の大きさとする必要があり、そのためには蛇行した放電路17と点灯回路６とを組み合わせなければならない。
【００４０】
また、この点灯回路６は、基板31の上面に配置される比較的大きな部品、例えば巻き線、フィルムコンデンサなどと、この基板31の下面に配置される比較的小さな部品、例えばチップ抵抗などからなるが、これらの多数の部品を狭いスペースに効果的に配置するためには電気的に接続された複数の基板31を用いると良い。
【００４１】
しかし、基板31の数が多いと製造工程が煩雑となるので、２枚の基板31の裏側を互いに向かい合わせるように置くと良い。従来は、発光管側にはんだ面を向けるように基板を配置しているが、はんだ面に大きな部品を乗せることは製造上難しい。すなわち、はんだ面側にはチップ抵抗や、ダイオード部品などが乗せられ、これらは量産工業品の製造において高温で液相状態のはんだ漕の中を移動するからであり、例えば電解コンデンサやフィルムコンデンサ、チョークコイルなどのようなディスクリート部品をはんだ面に設置することはできない。
【００４２】
また、点灯回路６に２枚の基板31を使っても、一部の部品を発光管５の内側に挿入するように配置すれば、電球形蛍光ランプ１全体を小型化できる。しかし、これら部品は、ある一定以上の耐熱性が必要であり、チョークバラストや、トランジスタ、ダイオード、抵抗部品などであることが望ましい。
【００４３】
さらに、これら部品を、電極から遠ざけるように置くこと、これら部品と発光管５の間に遮熱板を設置することも有効である。しかし、この遮熱板を設置しても発光管５内の温度は高くなるので、この発光管５のランプ電力を１４Ｗ以下とすることが望ましい。
【００４４】
次に、図６および図７に第２の実施の形態を示し、図６は電球形蛍光ランプの説明図で、(a)は発光管の斜視図、(b)は電球形蛍光ランプの側面図であり、図７は点灯時間に対する光束維持率のグラフである。
【００４５】
そして、この電球形蛍光ランプ１のバルブ12の曲成部14は、このバルブ12の封止長全体の２０％以下の範囲を占めている。本実施の形態では、各曲成部14の合計が全体の長さの１５％程度である。また、このバルブ12の曲成部14それぞれは、直管状のガラスチューブ41を局所的に曲成加工することにより計６カ所に設けらている。さらに、このバルブ12の各管体13a,13b,13cそれぞれの内径寸法は、９ｍｍ以下、具体的には６ｍｍである。
【００４６】
この結果、このバルブ12は、ガラスチユーブ41を折り曲げることにより、３つの略Ｕ字状の管体13a,13b,13cを有する放電路17が形成されている。
【００４７】
ここで、各管体13a,13b,13cをＵ字形状に形成した後に、これら各管体13a,13b,13cの内面に図示しない保護膜および蛍光体膜を形成している場合などには、ガラスチューブ41の曲成加工の際に、蛍光体膜が熱によるダメージを受け、かつ亀裂が生じて、点灯中に酸化水銀がガラスと反応し累化する、すなわち光束維持率の低下を招く要因となる。そして、この光束維持率の低下は、ガラスチューブ41の管径、曲成部14の曲率、曲成部14の範囲が起因している。
【００４８】
また、略Ｕ字状の管体13a,13b,13cを順次接続して形成されたバルブ12の場合には、これら各管体13a,13b,13cを接続した後に工程があるため、一般的に製造速度や設備投資の面で不利となる。
【００４９】
このため、封止長全体の２０％以下の範囲を曲成部14が占めるように、内径寸法が９ｍｍ以下である直管状のガラスチューブ41を曲成加工してバルブ12を形成することにより、図７に示すように、略Ｕ字状の管体13a,13b,13cを順次接続した従来のバルブ12に比べ、このバルブを２０００時間点灯させた際に、１０ポイントの改善が得られたので、光束維持率を向上させることができる。
【００５０】
また、各曲成部14を直角にすることにより、バルブ12を製造する際の寸法出しが容易になる。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１記載の電球形蛍光ランプによれば、少なくとも３つの略Ｕ字形で略同形状の管体をこの管体がなす平面に直交する方向に並設して内部に放電路が形成されるように構成されたバルブの両端域に位置する各管体の端部それぞれに設けた第２の細管を、バルブの中心域に位置する管体の端部に設けた第１の細管より短くすることにより、通常電球形蛍光ランプは口金軸を中心とした回転体形状に形成されるので、発光管をカバーの真中に配設すると、バルブの中心域がこのバルブの両端域に比べカバーから離れた位置となるから、収容スペースを容易に確保でき、このバルブの第１の細管に、例えばアマルガムを封止でき、より小型化できる。
【００５２】
さらに、外径寸法が１０ｍｍ未満の管体を有するバルブの第１の細管を第２の細管それぞれより長くしても設計する上で問題が生じ難いので、より小型化でき、また、第１の細管の管径が第２の細管の管径より大きいので効率良く排気でき、第２の細管の管径が第１の細管の管径より小さいので、同じ端部に電極を封装できる。
【００５３】
請求項２記載の電球形蛍光ランプによれば、請求項１記載の電球形蛍光ランプの効果に加え、第１の細管および第２の細管をステムシールにすることにより、これら第１の細管および第２の細管それぞれをより短くできるから、より小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態を示す電球形蛍光ランプの発光管の上面図である。
【図２】  同上電球形蛍光ランプを示す側面図である。
【図３】  同上電球形蛍光ランプの発光管の製造工程を示す説明図である。
【図４】  同上発光管の端部を示す断面図である。
【図５】  ピンチシールを示す断面図である。
【図６】  本発明の第２の実施の形態の電球形蛍光ランプを示す説明図である。
(a)  発光管の斜視図
(b)  電球形蛍光ランプの側面図
【図７】  同上電球形蛍光ランプの点灯時間に対する光束維持率のグラフである。
【符号の説明】
１    電球形蛍光ランプ
２    カバー
３    口金
５    発光管
６    点灯回路
12    バルブ
13a,13b,13c    管体
17    放電路
21    第１の細管
22a,22b    第２の細管
23    電極
【図１】
0003767680.tif 000002
【図２】
0003767680.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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