JP2003308706A - 電球形蛍光ランプおよび照明器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光束の立ち上がりが早いとともに、安定した光
量が得られる電球形蛍光ランプおよび照明器具を提供す
る。 【解決手段】電球形蛍光ランプ１は、屈曲形成され内面
に蛍光体層１０が形成されたバルブ７ａ，７ｂの内部に
純水銀および放電媒体を封入している第１の蛍光ランプ
２と、屈曲形成され内面に蛍光体層１０が形成されたバ
ルブ７ｃ，７ｄの内部に水銀蒸気圧制御用のアマルガム
１２および放電媒体を封入している第２の蛍光ランプ３
とを有して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数個の蛍光ラン
プを備えた電球形蛍光ランプおよびこの電球形蛍光ラン
プを配設している照明器具に関する。

【０００２】

【従来の技術】電球形蛍光ランプは、例えば複数のＵ字
状のバルブを連結して、その両端に一対のフィラメント
電極が封装された１個の蛍光ランプを具備している。し
かし、近年、例えば特開２０００−２２２９０３号公報
（従来技術）に開示されているように、複数個の蛍光ラ
ンプを備えた電球形蛍光ランプが提案されている。

【０００３】この電球形蛍光ランプ５０は、図６に示す
ように、３本のＵ字状のバルブ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ
のうち、２本のバルブ５１ａ，５１ｂを連結して１個の
蛍光ランプ５２に形成し、残りのバルブ５１ｃを１個の
蛍光ランプ５３に形成したものである。そして、蛍光ラ
ンプ５２および蛍光ランプ５３は、共通の点灯装置に直
列接続または並列接続されて点灯される。電球形蛍光ラ
ンプ５０は、蛍光ランプ５２，５３の細径化による始動
電圧の上昇が管長を小さくすることで抑えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来技術は、蛍光ラン
プ５２，５３に封入される水銀蒸気圧特性については言
及していないので、放電路長は異なるものの温度に対す
る諸特性は基本的に同等と考えられ、周囲温度によって
電球形蛍光ランプ５０全体の光束の立ち上がり特性が決
定される。したがって、純水銀を封入している場合、高
温雰囲気下で点灯すると、光束が十分に得られないとい
う問題があり、アマルガムを封入している場合には光束
の立ち上がりが遅くなるという問題があった。

【０００５】本発明は、光束の立ち上がりが早いととも
に、安定した光量が得られる電球形蛍光ランプおよび照
明器具を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の電球形
蛍光ランプの発明は、屈曲形成され内面に蛍光体層が形
成されたバルブの内部に純水銀および放電媒体を封入し
ている第１の蛍光ランプと；屈曲形成され内面に蛍光体
層が形成されたバルブの内部に水銀蒸気圧制御用のアマ
ルガムおよび放電媒体を封入している第２の蛍光ランプ
と；一端側に口金を有し、他端側に第１および第２の蛍
光ランプを取着しているカバーと；カバー内に収容さ
れ、口金を介する給電によって第１および第２の蛍光ラ
ンプを点灯させる点灯装置と；を具備していることを特
徴とする。

【０００７】本発明および以下の各発明において、特に
言及しない限り、各構成は以下による。

【０００８】屈曲形成されたバルブは、直管状のバルブ
を加熱、軟化させて折曲したものの他、管状のバルブ同
士を端部で継いで連通させた、いわゆるブリッジ形ある
いはモールド形で形成したバルブも包含される。

【０００９】第１および第２の蛍光ランプは、それぞれ
個別の点灯装置により点灯されてもよく、一つの点灯装
置により点灯されてもよい。そして、点灯装置は、第１
および第２の蛍光ランプの少なくとも１つの蛍光ランプ
を調光点灯させるように構成してもよい。

【００１０】第１の蛍光ランプは、純水銀に代えて、純
水銀と同程度の蒸気圧特性を備えたアマルガムを使用し
てもよい。例えば、Ｂｉ−Ｓｎ−Ｐｂ−Ｈｇからなる組
成のアマルガムや亜鉛アマルガム等が例としてあげられ
るが、これに限られない。

【００１１】第１および第２の蛍光ランプは、それぞれ
少なくとも１個有していればよく、個数、配列などは特
に問わない。また、例えば発光色が異なるなど、第１お
よび第２の蛍光ランプと諸特性が異なる異種の第３の蛍
光ランプとの組合せであってもよい。

【００１２】電球形蛍光ランプは、第１および第２の蛍
光ランプが露出してもよく、グローブに内包されてもよ
い。

【００１３】本発明によれば、点灯開始時に第１の蛍光
ランプの純水銀がバルブ内に直ちに拡散するので、第１
の蛍光ランプより迅速に立ち上がる光束が得られ、その
後、水銀蒸気圧制御用のアマルガムにより第２の蛍光ラ
ンプの水銀蒸気圧が好適に維持されて第２の蛍光ランプ
より安定した光束が得られる。

【００１４】請求項２に記載の電球形蛍光ランプの発明
は、請求項１記載の電球形蛍光ランプにおいて、第１お
よび第２の蛍光ランプは、それぞれのランプ電力の合計
が２５〜５０Ｗであることを特徴とする。

【００１５】ランプ電力の合計が２５Ｗ以上であると、
高出力形の電球形蛍光ランプを構成でき、例えば２５Ｗ
で全光束２０００ルーメン、３２Ｗで全光束２１００ル
ーメン、４０Ｗで全光束２５００ルーメンが得られる。
一方、ランプ電力の合計が５０Ｗを超えると、蛍光ラン
プからの熱量が大きくなり、カバー内の温度上昇が大き
くなって、点灯装置を構成する電子部品の寿命が短くな
るおそれがある。したがって、ランプ電力の合計は、２
５〜５０Ｗとする。

【００１６】本発明によれば、第１および第２の蛍光ラ
ンプのランプ電力の合計は、２５〜５０Ｗであるので、
蛍光ランプからの光量が多く、電球形蛍光ランプをＨＩ
Ｄランプの代替品として使用可能である。

【００１７】請求項３に記載の照明器具の発明は、請求
項１または２記載の電球形蛍光ランプと；この電球形蛍
光ランプの口金が取付けられるソケットと；このソケッ
トを配設している照明器具本体と；を具備していること
を特徴とする。

【００１８】照明器具は、天井に埋設されるダウンライ
トや天井に直付けされる直付器具など、電球形蛍光ラン
プを配設できる照明器具であればよい。

【００１９】本発明によれば、請求項１または２記載の
電球形蛍光ランプを具備するので、第１および第２の蛍
光ランプの点灯後、迅速に明るくなり、安定した明るさ
が得られる照明器具が提供される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の
実施形態について説明する。

【００２１】図１〜図４は、本発明の第１の実施形態を
示し、図１は電球形蛍光ランプの一部切り欠き正面図、
図２は蛍光ランプの配置図、図３は点灯装置の回路図、
図４は光束の立ち上がり特性図である。

【００２２】図１において、電球形蛍光ランプ１は、第
１の蛍光ランプ２，第２の蛍光ランプ３、一端側４ａに
口金５を有するカバー４およびカバー４内に収容されて
いる点灯装置６などによって構成されている。

【００２３】第１の蛍光ランプ２は、管径９〜１６ｍｍ
のＵ字形に屈曲された２本のバルブ７ａ，７ｂを継ぎ部
８（図２に示す。）によって連結し、一つの放電路９が
形成されている。そして、連結されたバルブ７ａ，７ｂ
は、内面に可視光を発光する蛍光体層１０が形成されて
いる。また、連結されたバルブ７ａ，７ｂの両端に一対
のフィラメント電極２ａ，２ｂが封装され、内部に純水
銀および希ガスとしてのアルゴンガスなどの放電媒体が
封入されている。バルブ７ａ，７ｂ内に封入された純水
銀は、通常、バルブ７ａ，７ｂの最冷部となる領域に凝
集して付着しており、バルブ７ａ，７ｂの発熱によって
直ちに蒸発する。

【００２４】第２の蛍光ランプ３は、管径９〜１６ｍｍ
のＵ字形に屈曲された２本のバルブ７ｃ，７ｄを用いて
第１の蛍光ランプ２と同様に形成されている。そして、
バルブ７ｄの端部に細管１１が封着され、この細管１１
内にアマルガム１２を配設している。細管１１の内部と
連結されたバルブ７ｃ，７ｄの内部は互いに連通してお
り、バルブ７ｃ，７ｄの内部には希ガスとしてのアルゴ
ンガスなどの放電媒体が封入されている。なお、第１お
よび第２の蛍光ランプ２，３において、同一部分には同
一符号を付している。

【００２５】アマルガム１２は、例えばビスマス（Ｂ
ｉ）−インジウム（Ｉｎ）アマルガムである。このアマ
ルガム１２は、バルブ７ｃ，７ｄの発熱によって水銀を
放出する。すなわち、アマルガム１２は、バルブ７ｃ，
７ｄの温度変化に応じてバルブ７ｃ，７ｄ内の水銀蒸発
圧制御を行うものである。

【００２６】そして、第１の蛍光ランプ２および第２の
蛍光ランプ３は、それぞれのランプ電力が２５〜５０Ｗ
の高出力形に形成されており、例えばバルブ長Ｌ１が１
１０ｍｍ、電力２８Ｗに形成されている。そして、第１
の蛍光ランプ２および第２の蛍光ランプ３のそれぞれの
端部側は、仕切板１３に取着されている。

【００２７】カバー４は、一端側４ａに口金５を有し、
他端側４ｂに第１の蛍光ランプ２および第２の蛍光ラン
プ３を取着しているものであり、上カバー４Ａおよび下
カバー４Ｂの２分割体からなり、それぞれ耐熱性を有す
るポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂によって
形成されている。そして、上カバー４Ａおよび下カバー
４Ｂは、それぞれ図示しない係止部、被係止部を有して
おり、下カバー４Ｂに上カバー４Ａが嵌着され、係止部
および被係止部が係合して一体化されている。そして、
上カバー４Ａの一端側、すなわちカバー４の一端側４ａ
には口金５が被せられ、口金５にはカシメが施されてい
る。

【００２８】そして、下カバー４Ｂの他端側、すなわち
カバー４の他端側４ｂには、ＰＢＴ樹脂からなり、第１
の蛍光ランプ２および第２の蛍光ランプ３を取着してい
る仕切板１３がカバー４の他端側４ｂを閉塞するように
して図示しない熱硬化性接着材によって取付けられてい
る。すなわち、仕切板１３には、図示しない挿通孔が形
成され、この挿通孔にそれぞれバルブ７ａ〜７ｄの端部
側が挿通されている。そして、バルブ７ａ〜７ｄの端部
側は熱硬化性接着材（図示しない。）によって仕切板１
３に固着されている。

【００２９】また、カバー４内に、点灯装置６が収容さ
れている。点灯装置６は、回路基板１４に電界効果トラ
ンジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２、電解コンデンサＣ１、フ
ィルムコンデンサＣ２，Ｃ３、抵抗Ｒ１およびインダク
タＬ１，Ｌ２などの電子部品が実装された図３に示す周
知の回路によって構成されている。そして、回路基板１
４は、下カバー４Ｂの内壁に接着剤などによって固着さ
れている支持板１５に接着剤または螺子等によって取付
けられている。そして、点灯装置６は、口金５および第
１の蛍光ランプ２および第２の蛍光ランプ３のそれぞれ
のフィラメント電極２ａ，２ｂ、フィラメント電極３
ａ，３ｂと電気的に接続されており、口金５を介して給
電されると、高周波電力を出力して第１の蛍光ランプ２
および第２の蛍光ランプ３を点灯させる。

【００３０】図３は、点灯装置６の回路構成の一例を示
したものである。点灯装置６は、口金５の給電端子５
ａ，５ｂ間に接続された整流器１６の出力側に平滑用コ
ンデンサ（電解コンデンサ）Ｃ１が接続されている。こ
の平滑用コンデンサＣ１の両端間には、商用交流電圧が
整流平滑された直流電圧が発生する。そして、平滑用コ
ンデンサＣ１の両端間に高周波点灯回路１７が接続され
ている。

【００３１】高周波点灯回路１７は、平滑用コンデンサ
Ｃ１の両端間に接続された電界効果トランジスタＦＥＴ
１および電界効果トランジスタＦＥＴ２の直列回路、電
界効果トランジスタＦＥＴ２のドレイン、ソース間に第
１の蛍光ランプ２を介して接続された直流カット用コン
デンサＣ４および第１のインダクタＬ１の直列回路、同
じく第２の蛍光ランプ３を介して接続された直流カット
用コンデンサＣ４および第２のインダクタＬ２の直列回
路、第１の蛍光ランプ２のフィラメント電極２ａ，２ｂ
の非電源側端子間に接続された共振用コンデンサ（フィ
ルムコンデンサ）Ｃ２、第２の蛍光ランプ３のフィラメ
ント電極３ａ，３ｂの非電源側端子間に接続された共振
用コンデンサ（フィルムコンデンサ）Ｃ３、電界効果ト
ランジスタＦＥＴ１および電界効果トランジスタＦＥＴ
２のゲートに接続された駆動回路１８および駆動回路１
８に接続された制御回路１９を有して構成されている。

【００３２】高周波点灯回路１７は、電界効果トランジ
スタＦＥＴ１および電界効果トランジスタＦＥＴ２が交
互にスイッチング動作することにより、平滑用コンデン
サＣ１の両端間に発生した直流電圧を高周波電圧に変換
して、電界効果トランジスタＦＥＴ２のドレイン、ソー
ス間に出力する。そして、高周波電圧に応じて第１のイ
ンダクタＬ１および共振用コンデンサＣ２が共振し、共
振電流により第１の蛍光ランプ２のフィラメント電極２
ａ，２ｂが予熱され、共振電圧がフィラメント電極２
ａ，２ｂ間に印加されて、第１の蛍光ランプ２が点灯す
る。また、高周波電圧に応じて第２のインダクタＬ２お
よび共振用コンデンサＣ３が共振し、共振電流により第
２の蛍光ランプ３のフィラメント電極３ａ，３ｂが予熱
され、共振電圧がフィラメント電極３ａ，３ｂ間に印加
されて、第２の蛍光ランプ３が点灯する。

【００３３】また、整流器１６の出力側は、制御回路１
９に接続されている。制御回路１９は、整流器１６の出
力電圧が入力されて動作し、駆動回路１８を介して高周
波点灯回路１７の電界効果トランジスタＦＥＴ１および
電界効果トランジスタＦＥＴ２のスイッチング動作を起
動、駆動または停止させるように構成されている。すな
わち、高周波点灯回路１７は、他励式のインバータを形
成している。

【００３４】点灯装置６は、商用交流電源Ｖｓから壁ス
イッチＳＷ１などを介して口金５が給電されると、高周
波点灯回路１７が第１の蛍光ランプ２および第２の蛍光
ランプ３を同時に点灯または消灯させるように構成され
ている。次に、本発明の第１の実施形態の作用について
述べる。

【００３５】壁スイッチＳＷ１がオンされると、電球形
蛍光ランプ１は、口金５を介して点灯装置６が給電され
る。そして、点灯装置６の高周波点灯回路１７は、制御
回路１９の制御により電界効果トランジスタＦＥＴ１，
ＦＥＴ２がスイッチング動作することにより高周波電圧
を出力し、第１の蛍光ランプ２のフィラメント電極２
ａ，２ｂ間および第２の蛍光ランプ３のフィラメント電
極３ａ，３ｂ間に印加する。すると、フィラメント電極
２ａ，２ｂ間およびフィラメント電極３ａ，３ｂ間のそ
れぞれの放電路９，９に放電が形成され、第１の蛍光ラ
ンプ２および第２の蛍光ランプ３が点灯する。

【００３６】図４は、第１の蛍光ランプ２および第２の
蛍光ランプ３の点灯後における光束の立ち上がりを示
す。そして、電球形蛍光ランプ１から放射される光束
は、第１の蛍光ランプ２の光束（曲線Ａ）および第２の
蛍光ランプ３の光束（曲線Ｂ）のほぼ合計（曲線Ｃ）と
なっている。

【００３７】すなわち、第１の蛍光ランプ２は、フィラ
メント電極２ａ，２ｂ間の放電によりバルブ７ａ，７ｂ
が発熱する。そして、バルブ７ａ，７ｂ内の純水銀が直
ちに蒸発し、バルブ７ａ，７ｂ内の水銀蒸気圧が急速に
上昇してほぼ一定となる。そして、水銀から放射された
紫外線により、バルブ７ａ，７ｂの内面に形成された蛍
光体層１０より可視光が放射され、バルブ７ａ，７ｂか
ら外部に放射される。

【００３８】第１の蛍光ランプ２は、バルブ７ａ，７ｂ
内の水銀蒸気圧の上昇速度が早いので、図４の曲線Ａに
示すように、急速に光束が立ち上がる。そして、バルブ
７ａ，７ｂ内の水銀蒸気圧が点灯後短時間でほぼ一定と
なり、光束は安定する。しかし、バルブ７ａ，７ｂ内の
水銀蒸気圧は過剰になりやすく、この結果、バルブ７
ａ，７ｂから放射される光束が低下しやすく、発光効率
が低下しやすい。

【００３９】また、第２の蛍光ランプ３は、フィラメン
ト電極３ａ，３ｂ間の放電によりバルブ７ｃ，７ｄが発
熱し、バルブ７ｃ，７ｄからの伝熱および放射熱により
細管１１の管壁温度が徐々に上昇していく。そして、細
管１１内に配設されているアマルガム１２から徐々に水
銀が放出され、バルブ７ｃ，７ｄ内に拡散していく。

【００４０】アマルガム１２から徐々に水銀が放出さ
れ、また、アマルガム１２の温度上昇が遅いので、バル
ブ７ｃ，７ｄ内の水銀蒸気圧の上昇速度は遅い。この結
果、第２の蛍光ランプ３は、図４の曲線Ｂに示すよう
に、点灯後、徐々に光束が立ち上がっていく。

【００４１】そして、光束の立ち上がり後、バルブ７
ｃ，７ｄ内の過剰な水銀は、細管１１内に移動してアマ
ルガム１２に吸着される。この結果、バルブ７ｃ，７ｄ
内の水銀蒸気圧はほぼ一定の適正蒸気圧に維持され、バ
ルブ７ｃ，７ｄから外部に、光束が良好であり安定した
可視光が放射される。すなわち、第２の蛍光ランプ３
は、点灯後、光束の立ち上がりは遅いが、立ち上がり後
は、発光効率が高いほぼ一定の光束が出力される。

【００４２】そして、電球形蛍光ランプ１から放射され
る全光束は、図４の曲線Ｃに示すように、第１の蛍光ラ
ンプ２から放射される光束および第２の蛍光ランプ２か
ら放射される光束のほぼ合計の光束である。すなわち、
電球形蛍光ランプ１は、点灯直後は光束の立ち上がりが
早く、立ち上がり後は光量の多い安定した光束を放射す
る。そして、第１および第２の蛍光ランプ２，３の合計
ランプ電力は、例えば２８Ｗであるので、電球形蛍光ラ
ンプ１は、高出力形であり、バルブ７ａ〜７ｄから外部
に放射される光量が多く、例えばホールやロビーなど、
天井の高い場所に配設されるダウンライトなどのＨＩＤ
ランプの代替品として使用可能である。

【００４３】なお、上記第１の実施形態において、１つ
の高周波点灯回路１７が、第１および第２の蛍光ランプ
２，３を点灯するように構成されているが、第１および
第２の蛍光ランプ２，３をそれぞれ個別の高周波点灯回
路により点灯させるように構成してもよい。また、点灯
装置６は、図３に示す回路構成に限らず、第１および第
２の蛍光ランプ２，３を点灯させるように構成されたも
のであればよい。

【００４４】また、第１および第２の蛍光ランプ２，３
は、バルブ２本の連結されたものに限らず、１本または
３本以上のバルブで形成してもよい。

【００４５】また、蛍光ランプは、第１および第２の蛍
光ランプ２，３の２本に限らず、第１および第２の蛍光
ランプ２，３を含む３本以上であってもよく、管長や電
力などが異なるように形成されてもよい。また、電球蛍
光ランプ１は、蛍光ランプを露出させず、カバー４の他
端側４ｂに蛍光ランプを内包するグローブを備えるよう
に構成してもよい。

【００４６】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。

【００４７】図５は、本発明の第２の実施形態を示す照
明器具の一部切り欠き正面図である。なお、図１と同一
部分には同一符号を付して説明は省略する。

【００４８】図５に示す照明器具２０は、天井に埋設さ
れるダウンライトであり、照明器具本体２１の深部２１
ａ側に電球形蛍光ランプ１の口金５が取り付けられるソ
ケット２２が配設されている。

【００４９】電球形蛍光ランプ１の第１の蛍光ランプ２
および第２の蛍光ランプ３から放射された可視光は、照
明器具本体２１の内面で反射され、開口部２１ｂから出
射される。

【００５０】照明器具２０は、電球形蛍光ランプ１の点
灯により、迅速に明るさを得ることができ、その後、発
光効率が高く光量の多い安定した明るさを提供すること
ができる。

【００５１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、電球形蛍光ラ
ンプは、第１の蛍光ランプより急速に立ち上がる光束が
得られ、その後、第２の蛍光ランプより発光効率の高い
安定した光束を得ることができる。

【００５２】請求項２の発明によれば、第１および第２
の蛍光ランプのランプ電力の合計は、２５〜５０Ｗであ
るので、蛍光ランプからの光量が多く、電球形蛍光ラン
プをＨＩＤランプの代替品として使用することができ
る。

【００５３】請求項３の発明によれば、請求項１または
２記載の電球形蛍光ランプを具備するので、第１および
第２の蛍光ランプの点灯後、迅速に明るくなり、安定し
た明るさが得られる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】本発明の第１の実施形態を示す電球形蛍光ラン
プの一部切り欠き正面図。

【図２】同じく、蛍光ランプの配置図。

【図３】同じく、点灯装置の回路図。

【図４】同じく、光束の立ち上がり特性図。

【図５】本発明の第２の実施形態を示す照明器具の一部
切り欠き正面図。

【図６】従来技術の電球形蛍光ランプにおける蛍光ラン
プの配置図。

【符号の説明】

１…電球形蛍光ランプ、２…第１の蛍光ランプ、３…第
２の蛍光ランプ、４…カバー、６…点灯装置、２０…照
明器具、２１…照明器具本体、２２…ソケット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屈曲形成され内面に蛍光体層が形成され
   たバルブの内部に純水銀および放電媒体を封入している
   第１の蛍光ランプと；屈曲形成され内面に蛍光体層が形
   成されたバルブの内部に水銀蒸気圧制御用のアマルガム
   および放電媒体を封入している第２の蛍光ランプと；一
   端側に口金を有し、他端側に第１および第２の蛍光ラン
   プを取着しているカバーと；カバー内に収容され、口金
   を介する給電によって第１および第２の蛍光ランプを点
   灯させる点灯装置と；を具備していることを特徴とする
   電球形蛍光ランプ。
2. 【請求項２】 第１および第２の蛍光ランプは、それぞ
   れのランプ電力の合計が２５〜５０Ｗであることを特徴
   とする請求項１記載の電球形蛍光ランプ。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の電球形蛍光ラン
   プと；この電球形蛍光ランプの口金が取付けられるソケ
   ットと；このソケットを配設している照明器具本体と；
   を具備していることを特徴とする照明器具。