説明

片口金蛍光ランプ及び片口金蛍光ランプの製造方法

【課題】製品強度が商品として物流に耐え、製造不良率を上げず、複数ある最冷点候補の温度のバラツキが少なく安定したランプ特性が得られる片口金蛍光ランプを提供することを目的とする。
【解決手段】この発明に係る片口金蛍光ランプは、少なくとも1回以上屈曲させた放電路を有し、管内水銀蒸気圧をアマルガムで制御せずに通常の最冷点により規制し、U字形の屈曲部の角部分が最冷点になる片口金蛍光ランプにおいて、最冷点になる屈曲部の角部分のガラス肉厚をt、非屈曲部のガラス肉厚をtとしたとき、
0.12mm≦t<t/5
の関係を満たすことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、U管を用いた片口金蛍光ランプに係わり、周囲温度が25℃において、放電管内の最も温度の低い部分である最冷点の温度が自己発熱と周囲温度との相関において最適になるようにして、ランプの明るさを最大にした、水銀アマルガムによる水銀蒸気圧規制を行わない片口金蛍光ランプ及び片口金蛍光ランプの製造方法に関するものである。また、この発明は放電管が少なくとも1箇所以上屈曲部を有する蛍光ランプも含む。
【背景技術】
【0002】
従来のU管を用いた低圧放電灯は、例えば、図6及び図7の1回折り曲げられた低圧放電灯を示す図のように構成され、U管からなる発光管1は、2つの縦方向管区分2、3及び横方向管区分4を備える。発光管1のU字形屈曲部は、横方向管区分4の外側母線Mが直線であり、かつ両方の縦方向管区分2、3の外側母線Mに対してほぼ垂直に延びるように構成されている。縦方向管区分2、3の直径Dは12mmであり、横方向管区分4の直径Dはその中央で、D/Dは約1.2であるように選択されるが、直径Dが直径Dと同じか又はそれより大きければよい。更に、縦方向管区分2、3と横方向管区分4との間の管移行部は、管屈曲部における直径DLQの直径Dに対する比が約1.2であるように延びている。直径DLQは直径Dより大きければよい。
【0003】
図8は図6、7の1回折り曲げられた低圧放電灯の温度分布を示す図で、周囲温度約25℃で測定したものである。図から、ランプ作動中の水銀蒸気圧を決定する冷たい個所は管屈曲部5及び6内に存在し、その温度はほぼ40℃である。温度は電極のある密閉端部の方向に70℃まで高まる。横方向管区分4の中央部は、冷たい個所とは異なり5℃高い45℃である。
【0004】
このように、外側の管屈曲部5、6における冷たい個所によりランプ作動中に最適な水銀蒸気圧が達成される。
【0005】
また、U管を製作する方法として、初めに直線状のガラス管を加熱し、特に管の中央部を軟化点温度にする。次いで、中央部分から側方に延びている管部分をこれら(縦方向管部分)が相互に平行に位置するまで相互に対向させて折り曲げる。その後、U字形に折り曲げた管部分(縦方向管区分への移行部を有する横方向管部分)を型中に挿入し、それと同時に管端部を介して管中にガスを入れ加圧しながら成形する(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特公平2−53906号公報
【特許文献2】特開昭60−91547号公報
【特許文献3】特開2002−15701号公報
【特許文献4】実開昭57−57055号公報
【特許文献5】特開平1−189850号公報
【特許文献6】特開平10−302719号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来のU管を用いた低圧放電灯は、ランプ作動中の水銀蒸気圧を決定する冷たい個所(最冷点)は管屈曲部5及び6内に存在するが、ベンディン方式(直線状のガラス管を加熱して折り曲げる)により製作するため、最冷点となる管屈曲部5及び6のガラス肉厚が他の部分に比べ薄くなり、製品として弱く破損しやすくなる。また製造不良率も高い。
【0008】
ガラス肉厚が、周囲温度25℃無風状態点灯時という規定測定条件下での最冷点温度を左右する。しかし、FHTと呼ばれるような屈曲管を複数用いたランプにおいては、U字形状部が3箇所あり最冷点候補は6箇所ある。最冷点のガラス肉厚が製造工程のバラツキで変化し、ランプ特性もばらついてしまうという問題点があった。
【0009】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、製品強度が商品として物流に耐え、製造不良率を上げず、複数ある最冷点候補の温度のバラツキが少なく安定したランプ特性が得られる片口金蛍光ランプ及び片口金蛍光ランプの製造方法を提供することを目的とする。
【0010】
また、この発明は、製品強度が商品として物流に耐え、製造不良率を上げず、最冷点の温度が適性になり安定したランプ特性が得られる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】
【0011】
この発明に係る片口金蛍光ランプは、少なくとも1回以上屈曲させた放電路を有し、管内水銀蒸気圧をアマルガムで制御せずに通常の最冷点により規制し、U字形の屈曲部の角部分が最冷点になる片口金蛍光ランプにおいて、最冷点になる屈曲部の角部分のガラス肉厚をt、非屈曲部のガラス肉厚をtとしたとき、
0.12mm≦t≦t/5
の関係を満たすことを特徴とする。
【0012】
また、この発明に係る片口金蛍光ランプは、管外径13mm以下としたことを特徴とする。
【0013】
この発明に係る片口金蛍光ランプの製造方法は、請求項1記載の片口金蛍光ランプの製造方法において、U字形の屈曲部を、接合方式により形成したことを特徴とする。
【0014】
この発明に係る蛍光ランプは、放電管が少なくとも1箇所以上屈曲部を有し、管内水銀蒸気圧をアマルガムで制御せずに通常の最冷点により規制し、屈曲部が最冷点になる蛍光ランプにおいて、最冷点になる屈曲部のガラス肉厚をt、非屈曲部のガラス肉厚をtとしたとき、
0.12mm≦t≦t/5
の関係を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
この発明に係る片口金蛍光ランプは、上記のように構成することにより、製品強度が商品として物流に耐え、製造不良率を上げず、複数ある最冷点候補の温度のバラツキが少なく安定したランプ特性が得られる。
【0016】
この発明に係る片口金蛍光ランプの製造方法は、上記のように構成することにより、屈曲部の成形が容易になる。
【0017】
この発明に係る蛍光ランプは、上記のように構成することにより、製品強度が商品として物流に耐え、製造不良率を上げず、最冷点の温度が適性になり安定したランプ特性が得られる蛍光ランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】実施の形態1を示す図で、低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプの構成を示す図である。
【図2】実施の形態1を示す図で、1つのU管の部分断面図である。
【図3】実施の形態1を示す図で、屈曲部の角部のガラス肉厚と最冷点温度との関係を示す図である。
【図4】実施の形態1を示す図で、低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプFHT57−Hタイプの周囲温度特性(比光束、口金上側)を示す図である。
【図5】実施の形態2を示す図で、接合方式によりU管を製作する場合の概略フローを示す図である。
【図6】従来の口金付き端部を有する低圧放電灯の図である。
【図7】従来の1回折り曲げられた放電管を備えた口金を付けていない低圧放電管の断面図である。
【図8】従来の低圧放電灯の温度分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
実施の形態1.
図1〜5は実施の形態1を示す図で、図1は片口金蛍光ランプの構成を示す図、図2は1つのU管の部分断面図、図3は屈曲部の角部のガラス肉厚と最冷点温度との関係を示す図、図4は低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプFHT57−Hタイプの周囲温度特性(比光束、口金上側)を示す図である。
【0020】
発明者らは製造バラツキの中で、際だって周囲温度特性の異なるランプがあることを発見した。このランプは温度特性が高温側にシフトしていた。発明者らは製品の特性バラツキを抑制するためにその原因を探究したところ、ある屈曲部の角の肉厚が極端に薄いことに気付いた。つまり最冷点とは単純にディメンジョンにより放電路から離れれば温度が下がるだけではなく、ガラス肉厚によって大きく左右されていることに気付いた。
【0021】
片口金蛍光ランプ(形名FHT57EX−N)の全体構成は、図1に示すように、従来のものと同様である。但し、発光管1は3個のU管を用い、それぞれのU管は2つの縦方向管区分2、3及び横方向管区分4を備える。U管の管外径は12mmである。
但し、U管の管外径は12mmに限定されるものではない。本実施の形態はそれよりも太い管径のものにも適用可能である。
【0022】
図2の部分断面図に示すように、管屈曲部5、6(屈曲部の角部分)の最冷部ガラス肉厚を、商品として物流に耐える製品強度が得られるように、また製造工程不良率を上げないようにするため0.12mm以上とし、かつ最冷部ガラス肉厚を通常部(非屈曲部)のガラス肉厚の1/5以下とする。これにより、設計通りのランプ特性が得られる。0.12mmは、これ以上薄くすると製品として弱く破損しやすくなり、また製造不良率も高くなる。
従って、最冷点になる屈曲部の角部分のガラス肉厚をt、非屈曲部のガラス肉厚をtとしたとき、
0.12mm≦t≦t/5
の関係を満たすことで、製品強度が商品として物流に耐え、製造不良率を上げず、複数ある最冷点候補の温度のバラツキが少なく安定したランプ特性が得られるのである。
【0023】
図3に最冷点のガラス肉厚の異なるランプについて、最冷点温度を、周囲温度25℃において測定した結果を示す。ここで用いた片口金蛍光ランプ(形名FHT57EX−N)のガラス管の肉厚tは1.2mmである。
【0024】
最冷点(屈曲部の角部分)のガラス肉厚tが、例えば従来の0.3mm(t/4)のものでは、最冷点温度が57℃である。それよりガラス肉厚tが薄くなると、0.2mm(t/6)のものは最冷点温度が従来のものより3℃下がって54℃、0.15mmのものは最冷点温度が従来のものより5℃下がって52℃となる。
【0025】
図4に示すように、低圧水銀蒸気放電片口金蛍光ランプFHT57−Hタイプの周囲温度特性(比光束、口金上側)によれば、最冷点温度が52℃において比光束が最大となる。従って、周囲温度25℃において、最冷点温度が52℃になるようにランプの設計を行うことになるが、最冷点となる屈曲部の角部分のガラス肉厚tを、0.12mm≦t≦t/5の範囲で薄くすることがそれを実現する有力な手段となる。
【0026】
本実施の形態によれば、少なくとも1回以上U字形に曲げた放電路を有し、管内水銀蒸気圧をアマルガムで制御せずに通常の最冷点により規制し、U字形の屈曲部の角部分が最冷点になる片口金蛍光ランプ(形名FHT57EX−N)において、最冷点になる屈曲部の角部分のガラス肉厚をt、非屈曲部のガラス肉厚をtとしたとき、
0.12mm≦t≦t/5
の関係を満たす構成とすることにより、製品強度が商品として物流に耐え、製造不良率を上げず、複数ある最冷点候補の温度のバラツキが少なく安定したランプ特性が得られる。
【0027】
実施の形態2.
図5は実施の形態2を示す図で、接合方式によりU管を製作する場合の概略フローを示す図である。
ガラス管は、外径が12mm、肉厚0.75mm(最大1.0mm)の直線状のものを2本用いて、1つのU管を作成する。先ず、直線状のガラス管のそれぞれの一方の端部近傍をバーナーで加熱して溶融し、その溶融した部分を接触させてU形状とし、更にU形状部を加熱した後、型にはめ込みU管の開口部から不活性ガスを流し込み、加圧しながらモールドして所望の形状に成形する。
【0028】
この場合も、屈曲部の角部のガラス肉厚は、実施の形態1と同様、最冷点になる屈曲部の角部分のガラス肉厚をt、非屈曲部のガラス肉厚をtとしたとき、
0.12mm≦t≦t/5
の関係を満たす構成とする。
【0029】
但し、非屈曲部のガラス肉厚tが、例えば0.75mmの場合は、最冷点になる屈曲部の角部分のガラス肉厚tの好ましい範囲は、例えば0.12mm≦t≦0.15mmとなる。
【0030】
接合方式でU管を製作する場合は、モールド成形が容易になる利点を有する。
【0031】
上記実施の形態1、2では、U字形の屈曲部を有するものを説明したが、屈曲部はU字形に限定されない。例えば、コ字形等でもよい。要は片口金の場合はほぼ180度屈曲したものであれば、どのような形状でもよい。
【0032】
また、上記実施の形態1、2では、片口金蛍光ランプについて説明したが、片口金以外の蛍光ランプにも適用可能であり、例えば放電管が少なくとも1箇所以上屈曲部を有し、管内水銀蒸気圧をアマルガムで制御せずに通常の最冷点により規制し、屈曲部が最冷点になる蛍光ランプにおいても、最冷点になる屈曲部のガラス肉厚をt、非屈曲部のガラス肉厚をtとしたとき、
0.12mm≦t≦t/5
の関係を満たすことにより、製品強度が商品として物流に耐え、製造不良率を上げず、最冷点の温度が適性になり安定したランプ特性が得られる蛍光ランプを提供することができる。
【符号の説明】
【0033】
1 発光管、2,3 縦方向管区分、4 横方向管区分、5,6 管屈曲部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
屈曲させた放電路を有し、前記屈曲部の角部分が最冷点になる片口金蛍光ランプにおいて、
平行に延びている2個の直線状の縦方向管区分と、2個の縦方向管区分を連結する1個の横方向管区分と、前記縦方向管区分と前記横方向管区分との間の1対の屈曲部とを有する3本のU管と、
前記3本のU管の前記横方向管区分までの高さが同じになるように、3本のU管を取り付けた片口金と
を備え、
3本のU管の6箇所の屈曲部の角部分は、前記最冷点になる最冷点候補であり、前記最冷点候補のガラス肉厚をt、非屈曲部のガラス肉厚をtとしたとき、
0.12mm≦t<t/5
の関係を満たすことを特徴とする片口金蛍光ランプ。
【請求項2】
前記最冷点候補は、前記U管の前記横方向管区分までの最大高さより低い位置に形成されたことを特徴とする請求項1記載の片口金蛍光ランプ。
【請求項3】
前記3本のU管は、前記3本のU管の横方向管区分で略正三角形が形成できるように、片口金に配置され、
前記最冷点候補は、前記3本のU管の横方向管区分で形成された前記略正三角形の各辺の途中であって、隣り合うU管の縦方向管区分の共通接線の内側に形成されたたことを特徴とする請求項1又は2記載の片口金蛍光ランプ。
【請求項4】
屈曲させた放電路を有し、前記屈曲部の角部分が最冷点になる片口金蛍光ランプにおいて、
平行に延びている2個の直線状の縦方向管区分と、2個の縦方向管区分を連結する1個の横方向管区分と、前記縦方向管区分と前記横方向管区分との間の1対の屈曲部とを有する3本のU管と、
前記3本のU管の前記横方向管区分までの高さが同じになるように、3本のU管を取り付けた片口金と
を備え、
前記屈曲部は、前記縦方向管区分と前記横方向管区分とを垂直方向に連結し、
前記屈曲部の角部分は、前記U管の前記横方向管区分までの最大高さより低い位置に形成され、かつ、隣り合うU管の縦方向管区分の共通接線の内側に形成されたことを特徴とする片口金蛍光ランプ。
【請求項5】
前記縦方向管区分は、13mm以下の外径を有し、
前記屈曲部は、前記縦方向管区分と前記横方向管区分とを垂直方向に連結し、
前記屈曲部の角部分の曲率半径は、前記縦方向管区分の曲率半径よりも小さいことを特徴とする請求項1から4いずれかに記載の片口金蛍光ランプ。
【請求項6】
前記縦方向管区分のガラス肉厚は、tであり、
前記屈曲部は、屈曲部の内側のガラス面が屈曲部の外側のガラス面に接近しており、屈曲部の角部分のガラス肉厚tが0.12mm≦t<t/5であることを特徴とする請求項1から5いずれかに記載の片口金蛍光ランプ。
【請求項7】
前記片口金蛍光ランプは、FHTタイプの片口金蛍光ランプであることを特徴とする請求項1から6いずれかに記載の片口金蛍光ランプ。
【請求項8】
前記屈曲部の角部分は、前記放電路を前記屈曲部の角方向に拡張することにより形成された薄肉部であることを特徴とする請求項1から7いずれかに記載の片口金蛍光ランプ。
【請求項9】
平行に延びている2個の直線状の縦方向管区分と、2個の縦方向管区分を連結する1個の横方向管区分と、前記縦方向管区分と前記横方向管区分との間の1対の屈曲部とを有するU管を備え、屈曲させた放電路を有し、前記屈曲部の角部分が最冷点になる片口金蛍光ランプの製造方法において、
U形状部を有するガラス管のU形状部を加熱し、加熱したU形状部を型にはめ込む工程と、
前記型にはめ込む工程後に、ガラス管の開口部から加圧ガスを吹き込み、加圧ガスによりU形状部を膨らませてU形状部をコ字形に成形し、コ字形の角部分に前記最冷点になる屈曲部を成形して、U管を成形する工程と、
U管を成形する工程後に、3本のU管の前記横方向管区分までの高さが同じになるように、3本のU管を片口金に取り付ける取り付け工程と
を備えたことを特徴とする片口金蛍光ランプの製造方法。
【請求項10】
前記U管を成形する工程は、
前記U形状部から、前記1個の横方向管区分と前記2個の縦方向管区分とが垂直方向になるように前記屈曲部をL字型に成形するとともに、L字型に成形した部分を角外部方向に膨らませることにより、前記最冷点になる角部分を成形することを特徴とする請求項9に記載の蛍光ランプの製造方法。
【請求項11】
前記型にはめ込む工程前に、直線状の2本のガラス管のそれぞれの一方の端部を溶融して溶融した部分を接触させて前記U形状部を有するガラス管を製造する工程を備えたことを特徴とする請求項9又は10に記載の蛍光ランプの製造方法。

【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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【公開番号】特開2009−117396(P2009−117396A)
【公開日】平成21年5月28日(2009.5.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−48374(P2009−48374)
【出願日】平成21年3月2日(2009.3.2)
【分割の表示】特願2004−86341(P2004−86341)の分割
【原出願日】平成16年3月24日(2004.3.24)
【出願人】(591015625)オスラム・メルコ株式会社 (123)
【Fターム(参考)】