説明

環形蛍光ランプ

【課題】本発明が解決しようとする課題は、ランプの最冷点温度を低下し、密閉器具等の比較的高温で使用される環境においても、高い光束と効率を得られ。かつ、口金の暗部を少なくし、照明器具内で点灯した際の点灯外観の低下を抑制することである。
【解決手段】環径が異なる複数の環状管が略同心円状に設けられ、前記複数の環状管の端部を連結し、前記複数の環状管の異なる端部に設けられた2つの電極を通る一つの放電部が形成され、前記環状管の端部を覆う口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、該口金の端部に前記環状管の端部形状に合わせた凹部を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は環形蛍光ランプに関するものである。
【背景技術】
【0002】
複数の環状管を連結した環形蛍光ランプとして、2重環形蛍光ランプがある。2重環形蛍光ランプは同心円状に設けられた2本の環形発光管を接合部で連結し、環形発光管の管端部にそれぞれ設けられた電極間で一つの放電路が形成されている。また2本の環形発光管の管端部を包囲するように口金が設けられている。口金は通常ランプの端部を上下方向両側から挟みこむ形となるよう2枚に分割して構成されるのが一般的で、2枚の口金をネジやツメなどで結合している。
【0003】
複数の環状管を連結した環形蛍光ランプは、その構造上比較的高出力のランプが多く、さらに照明器具のカバー内に密閉された状態で点灯されることもあり、ランプ自体の温度が高くなるケースが想定される。蛍光ランプは通常水銀を使用しているため周囲温度によりランプ特性が大きく変化する特徴があり、高温になると明るさや効率が低下する傾向にある。最冷点温度を低減させる方式として、特許文献1に示すように、ランプの最冷点付近となる口金の一部に通風孔を設け、最冷点温度を低減し、明るさや効率低下を抑制する方式等が挙げられる。
【0004】
また環形蛍光ランプの口金には一般的に白色の樹脂が採用されることが多く、口金部分は発光しない。そのため照明器具内で点灯させ、透過性カバーを通してランプを見た場合、口金部分が暗部となり点灯外観を損なうことが懸念されている。その解決策のひとつとして、特許文献2に示すように透光性樹脂を用いて、蛍光ランプから発光する光の一部が透光性樹脂を透過することで完全な暗部となることを防ぎ、点灯外観の低下を抑制する方式が挙げられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第3135526号公報
【特許文献2】特開2008−171764号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1に記載の技術で用いている通風孔は、口金に設ける以上開けられる箇所に限界があり、最冷点温度をより下げたい場合に対応できなくなる恐れがある。
【0007】
特許文献2に記載の技術で用いている透明樹脂は、従来の白色樹脂に比べ価格が高く、且つ長期使用により樹脂が変色するなど透明度が落ちるとその効果は得られにくくなるという恐れがある。
【0008】
本発明が解決しようとする課題は、ランプの最冷点温度を低下し、密閉器具等の比較的高温で使用される環境においても、高い光束と効率を得られ、かつ、口金の暗部を少なくし、照明器具内で点灯した際の点灯外観の低下を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するために、本発明では、環径が異なる複数の環状管が略同心円状に設けられ、前記複数の環状管の端部を連結し、前記複数の環状管の異なる端部に設けられた2つの電極を通る一つの放電部が形成され、前記環状管の端部を覆う口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、前記口金は、該口金の端部に前記環状管の端部形状に合わせた凹部を有することを特徴とする。
【0010】
また、本発明では、環径が異なる複数の環状管が略同心円状に設けられ、前記複数の環状管の端部を連結し、前記複数の環状管の異なる端部に設けられた2つの電極を通る一つの放電部が形成され、前記環状管の端部を覆う口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、前記口金は、両長辺に凹部を有する略長方形の板状部と、前記板状部の両短辺に設けられた湾曲部と、板状部の両長辺に設けられたサイドリブとを有し、前記サイドリブは前記板状部から略垂直となるように隣り合う前記凹部の間に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
環径が異なる複数の環状管が略同心円状に設けられ、前記複数の環状管の端部を連結し、前記複数の環状管の異なる端部に設けられた2つの電極を通る一つの放電部が形成され、前記環状管の端部を覆う口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、前記口金は、該口金の端部に前記環状管の端部形状に合わせた凹部を有することにより、ランプの最冷点温度を低下し、密閉器具等の比較的高温で使用される環境においても、高い光束と効率を得られ、かつ、口金の暗部を少なくし。照明器具内で点灯した際の点灯外観の低下を抑制することができる口金構造を有する環形蛍光ランプを提供することができる。
【0012】
また、環径が異なる複数の環状管が略同心円状に設けられ、前記複数の環状管の端部を連結し、前記複数の環状管の異なる端部に設けられた2つの電極を通る一つの放電部が形成され、前記環状管の端部を覆う口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、前記口金は、両長辺に凹部を有する略長方形の板状部と、前記板状部の両短辺に設けられた湾曲部と、板状部の両長辺に設けられたサイドリブとを有し、前記サイドリブは前記板状部から略垂直となるように隣り合う前記凹部の間に設けられていることにより、ランプの最冷点温度を低下し、密閉器具等の比較的高温で使用される環境においても、高い光束と効率を得られ、かつ、口金の暗部を少なくし、照明器具内で点灯した際の点灯外観の低下を抑制することができる口金構造を有する環形蛍光ランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】第一の実施例を説明する環形蛍光ランプ10の全体図。
【図2】第一の実施例を説明する環形蛍光ランプ10の部分拡大断面図。
【図3】口金13を説明する図。
【図4】従来仕様の口金を用いた環形蛍光ランプ全体図。
【図5】周囲温度と相対光束の関係図
【図6】第二の実施例を説明する環形蛍光ランプ60の全体図。
【図7】第二の実施例を説明する環形蛍光ランプ60の部分拡大断面図。
【図8】口金63を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施例を上記した図に従って説明する。
【実施例1】
【0015】
図1及び図2は本発明の第1の実施形態に係る4本の環形発光管を連結した環形蛍光ランプ10を示す図である。図1(a)は環形蛍光ランプ10の全体図(正面図)、図1(b)は環形蛍光ランプ10における口金13付近の斜視図、図2は図1の口金13の拡大部分断面図を示す。
【0016】
本発明に係る環形蛍光ランプ10は主にリビングやダイニングルーム等の家庭用照明器具に用いられる蛍光ランプである。本実施例において、環形蛍光ランプ10は、略同一平面内に略同心円状に配置される環形発光管11a,11b,11c,11dと、環形発光管11a,11bを連結する接合部12aと、環形発光管11b,11cを連結する接合部12bと、環形発光管11c,11dを連結する接合部12cと、環形発光管11a〜11dの管端部を包囲する口金13と、から構成されている。
【0017】
環形発光管11a〜11dはそれぞれ一部に隙間のある略C形の環形状をしている。よって、環形発光管11a〜11dはそれぞれ管端部を有している。口金13の裏側には、照明器具と接続する受金が設けられている(図示されていない)。また環形発光管11a〜11dの隣り合う環の間には管壁同士を固着する接着剤(図示されていない)が設けられている。環形発光管11a〜11dはそれぞれ環径が異なる。本実施例においては、11a,11b,11c,11dの順に環径が小さくなっている。環径が異なる環形発光管11a〜11dを接合部12a〜12cにより連結することにより発光面積を広げることができるという効果を奏する。
【0018】
口金13は図3に示す口金13aと口金13bの2部材で構成されている。口金13aと13bにより環形発光管11a〜11dを挟み込み、ネジやツメなどで結合することで口金13と環形発光管とを係止している。図3において、図3(b)は図1及び図2に図示されている口金13(b)を示し、図3(a)は図1に図示されていないもう一方の口金13(b)を示し、口金13(a)及び口金13(b)の両端部にそれぞれ設けられた嵌合ツメが結合することで環形発光管とを係止している。口金13には例えばPBT樹脂,PC樹脂やPET樹脂等が用いられており、耐熱温度や耐侯性を高めるために樹脂にガラスを含有してもよい。
【0019】
接着剤は、発光管同士を固定する目的で用いるものである。そのため、発光管同士を固定できれば接着剤は発光管の全周に渡って設けても良いし、一部に設けても良い。
【0020】
図2は図1の口金13部分拡大断面図を示したものである。環形発光管11a〜11dの各両端にはそれぞれ管端部が形成されている。四本の発光管の管端部は口金13内で略同一線状に並ぶよう各発光管のランプ長及び接合位置を調整し製造されている。図示されていない電極はランプ放電路端部である最外側及び最内側の一方の管端部に設けられ、本実施例における環形蛍光ランプは4本の環形発光管を接合部12a〜12cで連結しひとつの放電路を形成している。
【0021】
本実施例において、口金13の両サイド(両長辺)には環形発光管の本数分設けられた凹部21がそれぞれ、環形発光管の形状及び位置に合わせて設けられている。凹部21は口金13aと口金13bの同位置に設けられている。また一方のサイドの隣り合う凹部21の間には、各環形発光管と口金13のガタつき防止や口金の強度補強及び口金内部の導電部との絶縁の役目を持つサイドリブ22が設けられている。サイドリブ22の先端部は環形発光管と接触しない程度のスキマを設けるように、発光管の形状に合わせて加工されている。本実施例において、口金13a、13bはそれぞれ、両長辺に凹部21を有する略長方形の板状部と、板状部の両短辺に設けられた湾曲部と、板状部の両長辺に設けられたサイドリブ22とを有している。また、サイドリブは板状部から略垂直となるように設けられている。サイドリブ22の数は両サイドに、本実施例のように4重環形蛍光ランプであれば3つずつ、3重環形蛍光ランプであれば2つずつ設けられている。つまり、N重環形蛍光ランプであればN−1ずつ設けられている。ただし、サイドリブの数はこれに限るものではない。
【0022】
環形発光管11a〜11dの内面にはそれぞれ蛍光体が塗布されている。本実施例において、蛍光体は赤色蛍光体(Y23:Eu),緑色蛍光体(LaPO4:Ce,Tb)及び青色蛍光体(Sr,Ca,Ba,Mg)5(PO43Cl:Eu)からなる希土類蛍光体を混合して塗布しているが、この限りではなく蛍光体の種類は問わない。蛍光ランプは発光管内部で放射された紫外線が蛍光体に照射されることで可視光となり発光する。そのため蛍光体が発光管全周にまんべんなく塗布されている方がより多くの可視光を発光させるため望ましい。しかし、管端部や接合部などのガラス加工を行う部分に蛍光体が塗布されていると、形状不良やリーク等の不具合のポテンシャルが大きくなるため、通常はこれら加工部分の蛍光体を事前に拭き取り封止加工を行っている。
【0023】
管端部23において、蛍光体が塗布されている境界は境界線Aで示されており、境界線Aより口金中央側には前述の理由で蛍光体は塗布されていない。発光管内部で放射された紫外線が蛍光体に照射されることで発光するため、蛍光体塗布部が口金に覆われていると、その領域で発光された光は基本的には口金内部に留まり周囲を照らす有効な光にはならず、結果的にランプとしての全光束低下の要因になる恐れがあると共に、光が口金内部に留まることで口金内部温度の上昇にも繋がる。
【0024】
そのため、光学的な面においては、蛍光体塗布部を口金で覆う領域を極力狭くすることが望ましい。さらに照明器具に取り付けて点灯させ、ランプ全体の点灯外観を見た場合、基本的に口金部は発光しないため口金部のみ暗く見え点灯外観を損なう等の問題点も挙げられる。しかし一方、口金で発光管を覆う領域を狭くしすぎると、口金のガタやバラツキ等により蛍光体が塗布されていない領域や管端部が口金外部に露出し見えてしまうため、この場合においても製品としての見栄えが悪くなる。そのため両者のデメリットを考慮した上でバランスを取ることが必要である。
【0025】
環形発光管の管端部23は製造の際、ストレート管を環形に曲げて加工する。そのため、口金中心に対して若干の角度αができ、境界線Aも同様に略角度αになる。蛍光体塗布部を極力口金で覆わないようにするために、図4に示すような従来仕様の口金を用いた方式の場合、図4(a)のように口金両サイドをストレートにカットする形状となる。境界線Cは口金端部の境界線を示し、この口金の場合、境界線Cと角度αに大きな角度差が生じるため、各環形発光管の最外側を基準に口金端部の形状を決めると内側の蛍光体塗布部を覆い被さる部分が増えてしまい、光束低下に繋がってしまう。
【0026】
そこで本発明においては、凹部21を発光管に合わせ、凹部角度を蛍光体塗布境界面と略平行の角度αとした。これにより従来品に比べ蛍光体塗布部を口金で覆う領域を減らし、光束低下を抑制させることができると共に、発光部が広がるため、照明器具に取り付けて点灯した際の点灯外観を向上させることができる。
【0027】
次に本発明におけるもうひとつの効果について説明する。
【0028】
複数の環状管を連結した環形蛍光ランプは、その構造上比較的高出力のランプが多い。
本発明における4重環形蛍光ランプの場合、例えば最外側の環外径が400mmでランプ電流を290mA程度とした場合、ランプ電力は130W程度となる。さらに照明器具のカバー内に密閉された状態で点灯されることもあり、ランプ自体の温度が非常に高くなることが想定される。蛍光ランプは通常水銀を使用しているため周囲温度によりランプ特性が変化する特徴があり、高温になると明るさや効率が低下する傾向にある。そのため特に高出力や密閉器具で点灯される蛍光ランプにおいては、蛍光ランプの温度特性を決める最冷点温度制御が重要となる。
【0029】
本発明においては、上記課題を解決させるために、口金に凹部21を設けた。これにより蛍光体塗布部を口金で覆う部分を減少させ、発光した光が口金内部に留まることが少なくなり、口金内部の温度上昇を抑える効果が得られる。また、本実施例においては口金は同じ板厚で形成しているため、隣り合う凹部と環形蛍光ランプとの間に隙間が生じる。口金に凹部21を複数設けたことによりランプ周囲の空気が上記隙間一つから口金内に流れ込み、他の隙間から流れ出る空気循環効果を得ることができ、これにより口金内部の温度上昇を抑える効果が得られる。また口金側面のサイドリブも凹部21に合わせて削ることで口金内部の熱を効果的に通気させることが可能となり、図4の従来例と比較し、最冷点温度を低下させることができ、照明器具内点灯による高い周囲温度環境においても光束・効率の低下を抑制させることができる。
【0030】
図5は本発明における4重環形蛍光ランプの周囲温度と相対光束の関係を示したグラフである。図5において従来仕様は図4に示す従来仕様の口金を用いた4重環形蛍光ランプの特性を示す。図に示すように本発明における口金を用いた4重環形蛍光ランプの相対光束のピーク温度は従来仕様に比べ3〜5℃程度高温側にシフトしており、従来仕様に比べ照明器具内で点灯した際の光束低下を抑制させることが可能となり、実使用において高い光束と効率を維持することができる。
【0031】
サイドリブ22は上記最冷点温度低減のためには、極力小さい方が望ましいが、前述のように口金の強度補強や、口金内部の導電部との感電防止の効果を得るためには、幅Bは3mm以上10mm未満であることが望ましい。なおリブ形状は本目的を達成できるのであれば、壁に関わらずメッシュ形状や支柱構造等でも構わない。
【0032】
以上のように、口金に発光管形状に合わせ凹部を設けることにより、光束向上や最冷点温度低減効果による照明器具内の点灯における実使用において高い光束と効率を維持することができる環形蛍光ランプを提供することができる。
【実施例2】
【0033】
図6及び図7は本発明の第2の実施形態に係る3本の環形発光管を連結した環形蛍光ランプ60を示す図である。図6(a)は環形蛍光ランプ60の全体図(正面図)、図6(b)は環形蛍光ランプ60(斜視図)、図6は図7の口金63の拡大部分断面図を示す。
【0034】
本発明に係る環形蛍光ランプ60は主にリビングやダイニングルーム等の家庭用照明器具に用いられる蛍光ランプである。本実施例において、環形蛍光ランプ60は、略同一平面内に略同心円状に配置される環形発光管61a,61b,61c、環形発光管61a,61bを連結する接合部62aと、環形発光管61b,61cを連結する接合部62bと、環形発光管61a〜61cの管端部を包囲する口金63と、から構成されている。
【0035】
環形発光管61a〜61cは一部に隙間のある略C形の環形状をしている。よって、環形発光管61a〜61cはそれぞれ管端部を有している。口金63の裏側には、照明器具と接続する受金が設けられている(図示されていない)。また環形発光管61a〜61cの隣り合う環の間には管壁同士を固着する接着剤(図示されていない)が設けられている。環形発光管61a〜61cはそれぞれ環径が異なる。本実施例においては、61a,61b,61cの順に環径が小さくなっている。環径が異なる環形発光管61a〜61cを接合部62a,62bにより連結することにより発光面積を広げることができるという効果を奏する。
【0036】
口金63は図8に示す口金63aと口金63bの2部材で構成されている。口金63aと63bにより環形発光管61a〜61cを挟み込み、ネジやツメなどで結合することで口金63と環形発光管とを係止している。図8において、図8(b)は図6及び図7に図示されている口金63(b)を示し、図8(a)は図6に図示されていないもう一方の口金63(b)を示し、口金63(a)及び口金63(b)の両端部にそれぞれ設けられた嵌合ツメが結合することで環形発光管とを係止している。口金63には例えばPBT樹脂,PC樹脂やPET樹脂等が用いられており、耐熱温度や耐侯性を高めるために樹脂にガラスを含有してもよい。
【0037】
接着剤は、発光管同士を固定する目的で用いるものである。そのため、発光管同士を固定できれば接着剤は発光管の全周に渡って設けても良いし、一部に設けても良い。
【0038】
図7は図6の口金63部分拡大断面図を示したものである。環形発光管61a〜61cの各両端にはそれぞれ管端部が形成されている。3本の発光管の管端部は口金63内で略同一線状に並ぶよう各発光管のランプ長及び接合位置を調整し製造されている。図示されていない電極はランプ放電路端部である最外側及び最内側の一方の管端部に設けられ、本実施例における環形蛍光ランプは3本の環形発光管を接合部62a,62bで連結しひとつの放電路を形成している。
【0039】
口金63の両サイドには環形発光管の本数分設けられた凹部71がそれぞれ形成されており、環形発光管の形状及び位置に合わせて設けられている。また凹部71の間には、各環形発光管と口金63のガタつき防止や口金の強度補強及び口金内部の導電部との絶縁の役目を持つサイドリブ72が設けられている。サイドリブ72の先端部は環形発光管と接触しない程度のスキマを設けるように、発光管の形状に合わせて加工されている。
【0040】
管端部73において、蛍光体が塗布されている境界は境界線Aで示されており、境界線Aより口金中央側には前述の理由で蛍光体は塗布されていない。発光管内部で放射された紫外線が蛍光体に照射されることで発光するため、蛍光体塗布部が口金に覆われていると、その領域で発光された光は基本的には口金内部に留まり周囲を照らす有効な光にはならず、結果的にランプとしての全光束低下の要因になる恐れがあると共に、光が口金内部に留まることで口金内部温度の上昇にも繋がる。
【0041】
環形発光管の管端部73は製造の際、ストレート管を環形に曲げて加工する。そのため、口金中心に対して若干の角度αができ、境界線Aも同様に略角度αになる。
【0042】
本実施例は環径が異なる同心円上に設けられた3本の発光管を連結した環形蛍光ランプであり、基本的には実施例1と基本構成及び効果は同様であり、実施例1で説明した特徴及び効果は実施例2においても適用される。
【0043】
また、図7,図8に記載されているように口金63a内部にはポール74が2本設けられている。環形発光管の環端部にはリード線が設けられており、リード線の一方は口金に設けられた受金の金属電極部に接続されている。受口金に照明器具等のコネクタを挿入し、互いの金属電極部を嵌合させることで電気的接続を果たし、リード線を介して電気的出力を環形発光管に伝えることができる。リード線は図7に示すようにポール74を介して金属電極部に接続されている。正確にはリード線はポールの溝75を介し金属電極部に接続されている。これは、口金内部におけるリード線同士の接触を防ぐためである。ポール74は円筒形状をしている。また、ポール74の側面には溝75が設けられている。本実施例において、溝75は三角形の切込み形状をしている。特に溝75の底面部が口金63b側となるよう溝75を設けることで、環形蛍光ランプを照明器具に装着した際にポール74からリード線が滑り落ち、他のリード線と接触するという恐れをなくすことができる。本構成は、他実施例においても適用することができる。
【0044】
以上のように、口金に発光管形状に合わせ凹部を設けることにより、光束向上や最冷点温度低減効果による照明器具内の点灯における実使用において高い光束と効率を維持することができる環形蛍光ランプを提供することができる。
【実施例3】
【0045】
上記実施例1,2においては、口金の板状部の両サイド(両長辺)に凹部を有し、凹部の間にサイドリブを設けた構成とし、最冷点温度低減効果を有しているが、本実施例の構成でも同様の効果が見込める。
【0046】
本実施例において、口金以外の構成は上記実施例1,2と同様である。本実施例において、口金は2部材からなり、それぞれの口金部材は、略長方形の板状部と、板状部の両短辺に設けられた湾曲部と、板状部の両長辺に設けられた延長部(凸部)と、延長部と略垂直となるように設けられたサイドリブとからなる。延長部(凸部)は、板状部と略同じ厚さで板状部と略並行となるように設けられる。また、延長部(凸部)の幅は隣り合う環形発光管同士の中心間の距離よりも短い構成とする。板状部とサイドリブの形状は図3に示されたものと同様である。口金に環形蛍光灯を取り付けた場合に環形蛍光灯のそれぞれの環形発光管の間に位置するよう延長部(凸部)とサイドリブは設けられる。サイドリブは口金と環形蛍光灯とのガタつき防止で設けられるものであるため、本効果を奏するのであればそれぞれの数を限定するものではない。本構成をとることにより、サイドリブにより口金と環形蛍光灯とのガタつきは防止できる。また、口金に環形蛍光灯を取り付けた場合に、延長部(凸部)と環形発光管との間には隙間ができるため、空気の循環が見込め、最冷点温度の低減効果を奏することができる。また、延長部(凸部)の幅を短くすればするほど冷却効果を見込むことができる。本実施例の構成により上記実施例1,2と同様の効果を奏する環形蛍光ランプを提供することができる。
【符号の説明】
【0047】
10 環形蛍光ランプ
11,61 環形発光管
12,62 接合部
13,63 口金
21,71 凹部
22,72 サイドリブ
23,73 管端部
74 ポール
75 溝

【特許請求の範囲】
【請求項1】
環径が異なる複数の環状管が略同心円状に設けられ、前記複数の環状管の端部を連結し、前記複数の環状管の異なる端部に設けられた2つの電極を通る一つの放電部が形成され、前記環状管の端部を覆う口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、
前記口金は、該口金の端部に前記環状管の端部形状に合わせた凹部を有することを特徴とする環形蛍光ランプ。
【請求項2】
環径が異なる複数の環状管が略同心円状に設けられ、前記複数の環状管の端部を連結し、前記複数の環状管の異なる端部に設けられた2つの電極を通る一つの放電部が形成され、前記環状管の端部を覆う口金を具備した環形蛍光ランプにおいて、
前記口金は、両長辺に凹部を有する略長方形の板状部と、前記板状部の両短辺に設けられた湾曲部と、板状部の両長辺に設けられたサイドリブとを有し、
前記サイドリブは前記板状部から略垂直となるように隣り合う前記凹部の間に設けられていることを特徴とする環形蛍光ランプ。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の環形蛍光ランプにおいて、前記凹部と前記端部とが略平行であることを特徴とする環形蛍光ランプ。

【図1】
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【図2】
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【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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【図8】
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