電球形蛍光ランプおよび照明装置
【課題】 蛍光ランプが寿命末期に至り発光が停止して異常放電による温度上昇を来たしても、この発熱をガラス管バルブにより対処させてランプ構成部材に支障を及ぼさずランプへの給電を停止することができる、一般照明用電球との代替が可能な電球形蛍光ランプおよびこのランプを用いた照明器具を提供することを目的とする。
【解決手段】 口金１が一方側に設けられたカバー体２と、ガラス管を屈曲して放電路を形成したバルブ４０を有し、このバルブ端部に形成された屈曲部の外側に電極が配設され、カバー体２の他方側にバルブ端部が支持された発光管４と、カバー体２内に収容された点灯回路装置７と、上記発光管４を覆いカバー体２または口金１に取付けられた透光性のグローブとを備えた電球形蛍光ランプＬ１およびこのランプＬ１を用いた照明器具９である。
【解決手段】 口金１が一方側に設けられたカバー体２と、ガラス管を屈曲して放電路を形成したバルブ４０を有し、このバルブ端部に形成された屈曲部の外側に電極が配設され、カバー体２の他方側にバルブ端部が支持された発光管４と、カバー体２内に収容された点灯回路装置７と、上記発光管４を覆いカバー体２または口金１に取付けられた透光性のグローブとを備えた電球形蛍光ランプＬ１およびこのランプＬ１を用いた照明器具９である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス管を屈曲して形成したバルブ内に電極が配設された発光管を備えた電球形蛍光ランプおよびこの蛍光ランプを用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
白熱電球などの一般照明用電球のソケットに装着可能な口金にホルダが設けられ、このホルダにガラス管をＵ字形、波形や螺旋形などの形状に屈曲して形成したバルブ内に一対の電極が配設された発光管（蛍光ランプ）およびこの発光管の点灯回路装置が取付けられるとともに、この発光管部分をグローブで覆った電球形蛍光ランプが知られている。この種の電球形蛍光ランプは、ＪＩＳに定義されている一般照明用電球に近い寸法に小形化されており、一般照明用電球に近似した外観を有する。
【０００３】
このような構成の電球形蛍光ランプは、一般照明用電球に対し光束を同等とした場合、消費電力および発熱量が約１／４〜１／５で寿命が約３〜８倍の特性を提供できるという経済性や地球環境に極めて優れた照明用ランプとして、近時、白熱電球に代わり多用されてきている。
【０００４】
この電球形蛍光ランプにおいて例えば螺旋形に曲成した発光管は、一般の蛍光ランプと同様にガラス管からなるバルブ端部近傍の直管状部と対向する位置に一対の電極を配設するとともに水銀およびアルゴンなどの希ガスが封入されている。（例えば特許文献１参照）
また、この種蛍光ランプにおいて電極は、タングステン線などをコイル状に巻回して形成し、このコイル状部にアルカリ土類酸化物からなるエミッター（電子放射性物質）を担持させて構成され、始動時や点灯中に安定した放電が持続されるよう構成されている。
【０００５】
そして、コイル状部の上記エミッター（電子放射性物質）は寿命（使用）経過とともに消耗していき、全く枯渇してしまうと放電が生起しなくなりランプが消灯していわゆる寿命に達し、新規のランプと交換の必要が生じる。
【０００６】
しかし、このエミッター（電子放射性物質）の枯渇は塗布量や点灯回路条件などにより一対の電極間において同等に進行するのではなく、枯渇が早い一方の電極側において半波放電を起すことがあり、通常の電極の陰極降下電圧は希ガスの電離電圧並みで例えばアルゴンの場合で１０Ｖ程度であるが、エミッター（電子放射性物質）が枯渇した冷陰極状態では数１０〜１００Ｖ程度まで上がる。
【０００７】
電球形蛍光ランプの点灯回路は、通常、定電流に近い特性なので発光管のランプ電圧が高くなると、実際はランプ電流が減るにせよ実質的には電力アップとなり、この場合増加した電力分はエミッター（電子放射性物質）が枯渇した一方の電極側に集中するためアーク放電が起りこの放電が継続して電極近傍に局部的な加熱による温度上昇が起こる。
【特許文献１】特開２００４―３５６０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
現在、この種電球形蛍光ランプにおいて発光管バルブとして用いられている鉛ガラス、無鉛ガラス、ソーダライムガラスなどの軟質ガラスは、軟化温度が５００℃以上であるのに対して、この発光管を支持するホルダや点灯回路部品あるいはグローブにこのガラス管より耐熱温度が低い合成樹脂材料などが用いられている場合、上記電極のエミッター（電子放射性物質）枯渇によるランプの寿命末期になると極めて稀ではあるが、異常放電が継続することにより温度上昇を来たす電極近傍のホルダやグローブなどの合成樹脂製などの部材が劣化し変形したり甚だしい場合には溶融や異臭を生じたりあるいは過電流により電源ヒューズが動作してこのランプ以外の電気装置にまで影響を与えてしまうなどのことがあった。
【０００９】
この対応として、発光管の近傍に温度ヒューズを設けるとか点灯回路に異常電流検出部を設けるなど電気回路を遮断して通電を停止する手段も考えられるが、新たに部品を配設するスペースを要することや部品点数の増加など電球形蛍光ランプのより小形化や経済性を阻害する問題があった。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、蛍光ランプが寿命末期に至り発光が停止して異常放電による温度上昇を来たしても、この発熱をガラス管バルブにより対処させてランプ構成部材に支障を及ぼさずランプへの給電を停止することができる、一般照明用電球との代替が可能な電球形蛍光ランプおよびこのランプを用いた照明器具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】
本発明の請求項１に記載の電球形蛍光ランプは、口金が一方側に設けられたカバー体と、ガラス管を屈曲して放電路を形成したバルブを有し、このバルブ端部に形成された屈曲部の外側に電極が配設され、カバー体の他方側にバルブ端部が支持された発光管と、カバー体内に収容された点灯回路と、上記発光管を覆いカバー体または口金に取付けられた透光性のグローブとを具備していることを特徴とする。
【００１２】
エミッター（電子放射性物質）が枯渇した寿命末期になって、一方の電極側において半波放電を生じるなど電流がこの電極に集中するため異常アーク放電が起り電極近傍に局部的な加熱による温度上昇が起こることがある。この温度上昇は電極と対峙するガラス管を螺旋状などに屈曲したバルブの屈曲部や近傍のホルダ、点灯回路部材およびグローブなどに及ぶ。
【００１３】
しかし、この発明によればバルブはガラス管を熱加工により螺旋状などに屈曲することで屈曲部の外側壁が内側壁より薄肉に形成され、この屈曲部と近接するなど対峙して電極が配設されているので、薄肉化され、かつ、熱加工による歪の残存など機械的に強度低下を来たしているバルブの外側壁側が受熱によりクラックを生じ、ランプは発光管バルブ内へ大気が入ることにより電極部における異常放電が停止される。
【００１４】
さらに詳述すると、バルブの屈曲部の外側壁側（曲率半径が大きくなる側の壁）は、内側壁側（曲率半径が小さくなる側の壁）に比べ、屈曲形成時にガラスバルブが必然的に伸びるため、他の部位より肉厚が小さくなる。
【００１５】
したがって、この部分が肉厚の小さい部分で、形成が容易であり好ましい。さらに、この肉厚が小さい部分は、電極が封装されるバルブ端部のグローブから離間した側の壁に形成することが望ましいがこの限りではなく、グローブの熱影響が問題にならなければグローブに近接していてもよい。
【００１６】
なお、屈曲部の外側とは、屈曲部の曲率半径が大きくなる側であり、屈曲形成時にガラスバルブが必然的に伸びる側を意味する。
【００１７】
また、この電球形蛍光ランプは、グローブを設けることにより所望の配光分布特性が得られたり、屈曲された発光管を外力からの衝撃や塵埃付着からの保護およびむき出しのガラス管に比べ形状や材質が把持など取り扱い易い作用を有する。
【００１８】
また、グローブは、透光性のポリカーボネート、アクリルやポリエチレンなどの合成樹脂材料やソーダライムなどのガラス材料を用いることができ、接合する成形部材相互の材料や材質は合成樹脂とガラスなど同一のものでなくても差し支えない。また、グローブは、一体成形されたものであっても、分割成形され一体化されたものであってもよい。
【００１９】
また、グローブの形状は、一般照明用電球のバルブと同じ外観形状を有するＡ形、Ｓ形、ＰＳ形などの通常涙滴形と呼ばれている形状やＧ形の球形をなすバルブと、同形ないしは略同形をなす類似形状である。また、グローブは、要求される特性に応じ無色透明、着色または拡散などの手段が施されていてもよく、配光特性向上のためグローブなどの一部に反射膜などの反射手段が形成されていてもよい。また、グローブは発光管の全体を覆うものではなく、一部が開口されていてもよい。
【００２０】
なお、本発明および以下の発明において、例えば発光管を構成するバルブは１本のガラス管を屈曲して形成したものに限らず、屈曲された複数本のガラス管を直列的に接続して放電路を形成したものであってもよい。要するに、ガラス管を屈曲することによってガラスが引き延ばされ薄肉となった部位や近傍に電極が対峙して設けられていればよい。また、バルブの屈曲形状は、実施の形態に示す螺旋形、Ｕ字形、ＷＵ字形などやこれらの複合形であっても差し支えない。
【００２１】
また、グローブ内に配設される発光管（バルブ）の連続した仮想外形は、グローブと略同形の涙滴形ないしは球形をなすグローブ内面に沿って折り返されることで比較的長い放電路が得られ発光効率の向上がはかれる。
【００２２】
発光管のバルブ端部に封着される電極を支持するマウントは、フレアステムを用いたものに限らず、ビードステムやボタンステムが用いられるものであってもよい。また、発光管内に封入される水銀は粒状アマルガムでの封入に限らず、液状や板状体での封入であってもよい。
【００２３】
電極は、タングステン線をコイル状に巻回したフィラメント電極からなり、２重コイル、３重コイルまたはスティックコイルなどが許容され、コイル内にバリウム（Ｂａ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）などのアルカリ土類酸化物の混合物からなるエミッター（電子放射性物質）を塗布や充填して担持させた構成である。
【００２４】
カバー体には発光管を直接的に支持させても、カバー体の他端側に発光管の取り付け可能なホルダを介し発光管を間接的に支持させるようにしてもよい。
【００２５】
蛍光ランプを点灯させる点灯装置は、グローブ内であっても口金内に収容されていても構わない。蛍光ランプと点灯装置の接続は点灯装置を構成する回路基板上に実装した接続ピンに電極手段から導出されたリード線を接続する構造が一般的であるが、点灯装置から導出されたリード線と電極手段から導出されたリード線とを捩ることで接続してもよく、その方法は特に限定されない。
【００２６】
口金は、Ｅ形と称されるねじ込みタイプが通常使用されるが、一般照明用電球が装着されるソケットに取り付け可能であればこれに限定されない。
【００２７】
さらに、発光管（蛍光ランプ）とグローブとの空間あるいはホルダ、カバー体や口金内に配設された細管や点灯回路部品などの周囲に透光性のシリコーン樹脂など熱的伝導度が高い充填物を充填して両者が熱的に接続するよう構成してもよい。この場合はランプ点灯時、発光管（蛍光ランプ）を形成するバルブが昇温しても充填物を介し熱をバルブより熱的容量が大きいグローブなどに伝熱して、バルブの温度上昇を抑制できる。
【００２８】
本発明の請求項２に記載の電球形蛍光ランプは、口金が一方側に設けられたカバー体と、ガラス管を屈曲して螺旋状に放電路を形成したバルブを有し、このバルブ端部に形成された屈曲部の外側に電極が配設され、カバー体の他方側にバルブ端部が支持された発光管と、カバー体内に収容された点灯回路と、上記発光管を覆いカバー体または口金に取付けられた透光性のグローブとを具備していることを特徴とする。
【００２９】
この発明は、発光管（蛍光ランプ）のバルブが螺旋形構造をなすとともにバルブを覆ってグローブが設けられている。
【００３０】
この螺旋形状をなすバルブの場合も、屈曲により薄肉となった部位に電極が配設してあるので、容易にこの部位にクラックを生じさせて、電極部における異常放電を停止することができる上記請求項１に記載と同様の作用を奏する。
【００３１】
本発明の請求項３に記載の電球形蛍光ランプは、電極との距離が最も近いバルブ端部の屈曲部のガラスの肉厚が他の部分より小さいことを特徴とする。
【００３２】
電極と対峙するバルブ端部に形成した屈曲部は、曲成により外側壁は引き延ばされるので内側壁に比べ長くなるとともに肉厚が薄くなり、この薄肉部は機械的な強度低下を来たしているとともに熱加工による残存歪もあり熱的衝撃に弱くこの部分からクラックを容易に生じさせることができる。
【００３３】
本発明の請求項４に記載の電球形蛍光ランプは、口金が一方側に設けられたカバー体と、
ガラス管を屈曲してその壁面の一部が他の部位よりも肉厚が小さく形成されるとともにそれぞれの端部に電極が設けられたバルブを有し、少なくとも一方の電極の一部がバルブの肉厚が小さい内壁に当接するよう配設され、カバー体の他方側にバルブ端部が支持された発光管と、カバー体内に収容された点灯回路と、上記発光管を覆いカバー体または口金に取付けられた透光性のグローブとを具備していることを特徴とする。
【００３４】
寿命末期の異常放電によってフィラメント電極の温度が過度に上昇することで、バルブ肉厚の小さい外側の内壁面に電極の一部が当接しているので、当接部位にクラックが早期に発生し、大気が入ることにより電極部における異常放電が比較的短時間のうちに確実に停止され、消灯することができる。
【００３５】
なお、電極のバルブ内壁面に当接する部分としては、コイル状フィラメントを保持している一対のリード線であっても、エミッター（電子放射性物質）が塗布されたコイル状部であってもあるいは、エミッター（電子放射性物質）が塗布されていないレグ部の少なくとも一部であっても構わない。
本発明の請求項５に記載の電球形蛍光ランプは、電極の一部がバルブ内壁に当接されている部位のバルブ径が、他の部位のバルブ径よりも大きくなっていることを特徴とする。
【００３６】
電極の一部が当接する部分のバルブを他の部位のバルブ径よりも大きく形成することで、実質ガラスバルブが伸び肉厚が小さくなるため、寿命末期に電極が異常発熱したときにクラックを早期に確実に発生させることで、放電を停止することができる。
【００３７】
バルブ径が大きく形成された部分は、電極が封装されるバルブ端部や、屈曲部に形成されることが望ましく、さらにはグローブから比較的離間した部分に形成されることが望ましいがそれに限定されない。なお、このバルブ径が大きく形成された部分の断面形状は円形に形成されていなくてもよい。
本発明の請求項６に記載の電球形蛍光ランプは、肉厚が小さい部位がバルブの屈曲部に形成されていることを特徴とする。
【００３８】
バルブの屈曲部に肉厚が小さい部分を形成しているので、形成が容易であるとともに、寿命末期に電極の温度が上昇したとしても、短時間のうちにクラックを発生させ放電を確実に停止することができる。
本発明の請求項７に記載の電球形蛍光ランプは、グローブが合成樹脂で成形されており、発光管はグローブの開口部よりも径大な螺旋径を少なくとも一部に有する螺旋形に形成されたバルブを有していることを特徴とする。
【００３９】
発光管は、合成樹脂で形成されたグローブ開口部より径大な螺旋径を有しているので、放電路長の延伸を図ることができ、発光管の光出力の増大と発光効率の向上を共に図ることができる。
【００４０】
本発明の請求項８に記載の照明装置は、器具本体と、この器具本体に設けられたソケットと、このソケットに装着された請求項１ないし８のいずれか一に記載の電球形蛍光ランプとを具備していることを特徴とする。
【００４１】
上記請求項１ないし８のいずれか一に記載の電球形蛍光ランプを用いているので、器具の例えばＥ形口金と対応するソケットとの着脱が容易であるとともに蛍光ランプの保護がはかれる。
【００４２】
器具本体は天井直付形、天井吊下形または壁面取付形などであって、本体に制光体としてグローブ、セード、反射かさなどが取付けられるものであっても、蛍光ランプが露出するものであってもよい。また、照明器具は器具本体に１個の電球形蛍光ランプを取付けたものに限らず、複数個の蛍光ランプが配設されるものであってもよい。
【発明の効果】
【００４３】
請求項１および２に記載の発明によれば、バルブ端部を曲成することにより薄肉に形成された屈曲部に対向して電極を配設して、寿命末期など電極の過熱時に薄肉部にクラックを確実に生じさせランプへの給電を停止するようにした、特に製造工程の変更を要しないとともに格別な給電遮断手段を設ける必要がない、ランプの安全性および経済性に優れた電球形蛍光ランプを提供することができる。
【００４４】
請求項３に記載の発明によれば、電極と最も接近しているとともに機械的強度の低下を来たしている屈曲部に熱的衝撃を加えることにより、上記請求項１および２に記載したと同様な効果を奏する電球形蛍光ランプを提供することができる。
【００４５】
請求項４に記載の発明によれば、バルブを螺旋形に屈曲し、この屈曲により薄肉に形成された部位に電極の少なくとも一部を当接させておくことにより、寿命末期などにおいて薄肉部にクラックを確実に生じさせる上記請求項１および２に記載したと同様な効果を奏する電球形蛍光ランプを提供することができる。
【００４６】
請求項５および６に記載の発明によれば、ガラスバルブの一部を伸長膨出や曲成することによって形成した大径部や屈曲部などの薄肉化された部位に電極の少なくとも一部を当接させておくことによって、上記請求項１ないし４に記載したと同様な効果を奏する電球形蛍光ランプを提供することができる。
【００４７】
請求項７に記載の発明によれば、電極のコイル状部を容易にバルブの薄肉部に当接させることができて、上記請求項１ないし６に記載したと同様な効果を奏する電球形蛍光ランプを提供することができる。
【００４８】
請求項８に記載の発明によれば、上記請求項１ないし７のいずれか一記載の効果を奏する電球形蛍光ランプを用いているので、器具のソケットとの着脱が容易であるとともに電球形蛍光ランプの保護がはかれる照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１および図２は本発明の第１の実施の形態を示す電球形蛍光ランプで、図１は一部切欠正面断面図、図２は図１中の発光管の端部近傍を切欠拡大した説明図である。
【００５０】
図においてＬ１は電球形蛍光ランプで、図中、１はＥ形と呼ばれるねじ込み形の口金、２はこの口金１に一端側が固定された円環形のカバー体、３はこのカバー体２の他端側に固定されたホルダ、４はこのホルダ３に基端部側が支持された発光管（蛍光ランプ）、７はホルダ３に取付けられカバー体２内に収納して設けられた点灯回路、８は上記発光管（蛍光ランプ）４を覆いホルダ３に取付けられた透光性のグローブなどからなる。
【００５１】
この電球形蛍光ランプＬ１は、ＪＩＳ Ｃ ７５０１に規定される定格電力が例えば４０Ｗタイプ、６０Ｗタイプ，１００Ｗタイプの白熱電球などの一般照明用電球と略同じ外形寸法で形成されている。
【００５２】
上記発光管４は、１本の直状のガラス管を二等分するよう中央領域が屈曲されるとともに、この屈曲された中央領域を頂部４１としてガラス管の両中間部を渦巻状に巻回して螺旋状の屈曲部４２を有する放電路が形成されたバルブ４０を備え、バルブ４０の両基端部(封着部)４３には電極５が設けられたマウント６がそれぞれ封着されている。
【００５３】
この螺旋状をなすバルブ４０の成形は、１本の直状のガラス管を加熱し軟化させた状態で、中央領域で二等分するように屈曲し、さらに、屈曲した中央領域を頂部４１としてガラス管の両端部を型の螺旋状に形成された溝に沿わせて渦巻状に巻き付けることにより中間部に螺旋状の屈曲部４２を形成している。
【００５４】
このとき螺旋状の屈曲部４２の形状は、グローブ８の形状に沿った中間部が頂部４１および基端部４３の外径（外寸）より大きい略球形となるよう形成されている。また、ガラス管の一対の基端部４３側は、頂部４１と反対側の方向に向かい短い長さではあるがほぼ平行に延びている。
【００５５】
上記マウント６は、フレアステム６１と、このステム６１に気密封着された一対のリード線６２，６２および排気用などの細管６３と、このリード線６２，６２に継線されたタングステン線を二重または三重状に巻回したコイル状フィラメント５１とからなる。
【００５６】
そして、このコイル状フィラメント５１は中央部に発熱する二重コイル状部５２とこの二重コイル状部５２の両端に形成された単コイル状のレグ部５３，５３とからなり、レグ部５３，５３がリード線６２，６２にフック継線あるいはかしめや溶接などの手段で継線され、二重コイル状部５２のコイル内にバリウム（Ｂａ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）などのアルカリ土類酸化物の混合物からなるエミッター（電子放射性物質）を塗布や充填により担持させて電極５を構成している。
【００５７】
そして、この電極５は、上記バルブ４０のガラス管を曲成した基端部近傍４３の螺旋状部４２と対峙した位置に設けられている。なお、このとき上記一対のリード線６２，６２は、直線状であってもよく、また、バルされているブ４０の屈曲部４２の形状に合わせて屈曲形成されていてもよい。図２に示すように、このとき発熱する二重コイル状部５２が屈曲部４２の薄肉化された外側壁４ｓと近接対向している位置に配設されているのが好ましい。
【００５８】
また、このバルブ４０の内面には３波長発光形の蛍光体被膜４５が形成されているとともにバルブ４０内にはアルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）やクリプトン（Ｋｒ）などの希ガスおよび水銀が封入されている。この水銀はビスマス、スズとの合金のアマルガム４９を略球形状に成形したものが上記一方のステム６１の細管６３内に封装され、バルブ４０内の水銀蒸気圧を適正に制御する作用を有している。なお、このアマルガム４９の他、上記リード線６２，６２に水銀吸着放出作用を奏する補助アマルガムを設けておいてもよい。
【００５９】
上記カバー体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材料で形成された円環状をなしていて、一端側が例えばＥ２６形のねじ込み形の口金１のシェル１２の開口部に、また、拡開した他端側がホルダ３に、それぞれ接着剤やかしめあるいは嵌合などの手段で固定している。
【００６０】
ホルダ３は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金などの熱伝導性のよい金属材料で形成され、円板状のホルダ部３１、このホルダ部３１の周縁部から突出する円筒状の筒部３２、この筒部３２の一端側から外方に突出する円環状の外周面部３３およびこの外周面部３３の他端部側と筒部３３との間に形成された円環状の溝３４を備えている。
【００６１】
円板状のホルダ部３１には、バルブ４０の両端部が挿通される一対の挿通孔３５，３５が設けられていて、この挿通孔３５，３５に挿通したバルブ４１の基端部４３側はホルダ部３１にシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤４５を介し接合固定している。
【００６２】
また、３６はホルダ３内に配設されたホルダ３と同質の材料からなる皿状の仕切部材であって、仕切板部３７の周縁部から一端側に突出する円筒状の筒部３８およびこの筒部３８の先端から外側方に延出する鍔状の取付部３９を備えている。この取付部３９は、カバー体２とホルダ３との間に挟持され、必要に応じシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤（図示しない。）で接合固定してもよい。
【００６３】
上記仕切板部３６にはバルブ４０の端部から延出した細管６３，６３およびリード線６２，６２が挿通される一対の透孔３０，３０が形成してあるとともにランプの点灯回路７を構成する配線基板７１が取付けられている。この配線基板７１の側面には発光管４から導出したリード線６２，６２が接続される複数本のラッピングピン７２，…、トランス７３、トランジスタ７４、コンデンサ７５、整流素子７６や抵抗素子（図示しない。）などの部品を電気的に接続して構成した点灯回路７が設けられている。
【００６４】
また、上記グローブ８は、透明または光拡散性を有するガラスや合成樹脂などの材料で、白熱電球などの一般照明用電球のガラスバルブの外形状に近い滑らかな曲面状に形成されている。このグローブ８は、開口部側の縁部８１が上記ホルダ３の外周面部３３の他端部側と筒部３２との間に形成された円環状の溝３４内に嵌合され、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤（図示しない。）により接合固定され電球形蛍光ランプＬ１を構成している。
【００６５】
つぎに、この電球形蛍光ランプＬ１の組立て手順について説明する。なお、この組立て手順の一部が前後することは構わない。まず、発光管４の基端部４３側をホルダ３の挿通孔３５，３５に挿通し、ホルダ３の内側から接着剤４５を注入して、基端部４３側をホルダ３に接合固定する。
【００６６】
ホルダ３の内側に延出されている発光管４の基端部４３にある細管６３，６３およびリード線６２，６２を仕切部材３６の仕切板部３７の透孔３０，３０に通し、仕切部材３６をホルダ３の内側に挿入する。
【００６７】
トランス７３などからなる点灯回路部品を取付け結線した配線基板７１を仕切部材３６の基板取付部に取付け、配線基板７１に設けられたラッピングピン７２，…に発光管４の端部から導出したリード線６２，…を巻き付けて接続する。
【００６８】
つぎに、ホルダ３とカバー体２とを組み合わせて嵌合や接着剤などの手段で結合固定する。
【００６９】
配線基板７１の入力側に接続されている図示しない一方のリード線６２を口金１のアイレット１１に通し、他方のリード線６２をカバー体２の口金１側に配置し、カバー体２に口金１を被せてこのリード線６２をカバー体２の先端部と口金１のシェル１２先端部との間に挟み込み、カバー体２の先端部と重合したシェル１２の先端部近傍においてポンチングなどの手段で口金１を係止固定させ、両リード線６２，…をそれぞれアイレット１１およびシェル１２に溶接やろう付けなどして電気的な接続をする。
【００７０】
この後、発光管４にグローブ８を被せ、開口部側の縁部８１をホルダ３の円環状の溝３４内に嵌合して接着剤を介し接合して電球形蛍光ランプＬ１が完成される。
【００７１】
なお、上記グローブ８は外形が略球形などをなす発光管４を内部に収容するとともにカバー体２や口金１に取り付けられる開口部を有する。このため、グローブ８は予め一体成形したものであっても、その略最大径部において中心軸と直交方向に上下２分した分割成形やランプ軸に沿う縦断方向で複数に分割成形した複数の部品をランプの組立時に超音波溶着や接着剤などにより接合して一体的に形成することができる。
【００７２】
そして、上記のように形成された電球形蛍光ランプＬ１は、例えばグローブ８の最大外径が約６５ｍｍ、ランプの全長（口金１部を含む）が約１３３ｍｍ、回路損出を含めたランプ電力が２３Ｗ以下で、かつ、ランプ光束が１５００ｌｍ以上となり、１００Ｗ相当の一般照明用電球に置き換えて使用することができる。
【００７３】
上記構成の電球形蛍光ランプＬ１は、Ｅ２６形の口金１に対応するソケットに装着して点灯され、点灯経過とともに電極５に担持させたエミッター（電子放射性物質）が消耗して枯渇すると電極５，５間の正常な放電の持続が困難になり、放電が停止してランプＬ１が点灯しなくなり寿命となる。
【００７４】
そして、大部分のランプＬ１はここで電流も流れず不点の状態となるが、極めて稀ではあるが寿命に至りランプＬ１に半波放電が生じるとエミッター（電子放射性物質）の枯渇が早い一方の電極５側に集中するため異常アーク放電が起り電極５近傍に局部的な加熱による温度上昇が起こることがある。この温度上昇は電極５と対峙するガラス管を螺旋状に巻回したバルブ４０の屈曲部４２や近傍のホルダ３、点灯回路部材およびグローブ８に及ぶ。
【００７５】
しかし、本発明ではバルブ４０を熱加工により螺旋状に巻回した外側壁が内側壁より薄肉に形成された屈曲部４２と対峙して電極５を配設しているので、薄肉化されているとともに熱加工による歪の残存など機械的に強度低下を来たしている薄肉の外側壁が、異常アーク放電による熱的衝撃でクラックを短時間のうちに生じさせることができる。
【００７６】
そして、このランプＬ１は、このバルブ４０の薄肉化した屈曲部４２外側壁のクラックした部分からバルブ４０内に大気が入り異常放電が停止されるとともに電極５のコイル状部が断線してランプＬ１への給電が遮断され、電極５近傍の温度が下がってホルダ３、点灯回路部材およびグローブ８などのランプＬ１構成部材や部品の過熱溶融による変形、異臭などの発生を防止することができる。また、グローブ８は、クラックしたバルブ４０のガラス破片が飛散した場合には、グローブ８外への落下を防止できる。
【００７７】
したがって、電球形蛍光ランプＬ１の寿命末期における、ランプＬ１への給電停止を格別な遮断回路や部品を付加することなく短時間で確実に行うことができる。また、バルブ４０の屈曲部４２または電極５の位置を変えればよい簡単な構造変更で達成できるとともにランプＬ１に新たな部品を配設するスペースを要するなどのことが不要で電球形蛍光ランプのより安全性、小形化や経済性をはかることができた。
【００７８】
なお、上記ガラス管バルブ４０にマウント６を封着したとき電極５は、バルブ４０のほぼ中心軸上にあり、この電極５と対応するバルブ４０部分を加熱軟化させて曲成すると、ガラス管バルブ４０の屈曲部４２において、一般的に曲成は直管状ガラス管を軽く引張りブローを入れながら行われるためその肉厚は、外側壁４ｓはガラス管が引き延ばされる結果、加工前に比べ薄肉となり、内側壁４ｕは加工前に比べ厚肉に形成される。また、この加工のとき加熱されたガラス管を引張る力やブローの入れ方を調整することにより、肉厚をさらに小さくしたり内径を大きくして薄肉とすることができる。
【００７９】
すなわち、曲げられたガラス管の外側壁４ｓは引き延ばされ肉厚が他の部分より小さく薄肉となるとともに電極５に接近してきてその離間距離を最も近くにでき、したがって、異常放電時にこの屈曲部を過熱し容易にクラックを生じさせることができる。
【００８０】
また、上記一般照明用電球（４０〜１００Ｗ）に対応する定格の電球形蛍光ランプ（８〜２３Ｗ）の場合、バルブ４０を形成するガラス管は、通常、無鉛ガラスと呼ばれる軟質ガラス（軟化開始温度約５００℃）からなる加工前の外径が約７〜１０．５ｍｍ、肉厚が約０．６〜１．２ｍｍのものが用いられ、曲成後の肉厚は外周面側４ｓが約０．１５〜０．９ｍｍ、好ましくは約０．３〜０．５ｍｍ、内周面側４ｕが約０．８〜１．２ｍｍとなる。
【００８１】
なお、上記のように曲成されたガラスからなるバルブ４０の屈曲部４２の肉厚の絶対値は、ランプ電力、ガラス管材質（軟化温度）、管径、電極長やガラス管壁と電極との離間距離などに関係し一概に決めることはできない。
【００８２】
図３および図４は、本発明電球形蛍光ランプの第２、第３の実施の形態の要部(発光管の端部近傍)を示し、各図において(ａ)図は正面から、(ｂ)図は(ａ)図とは対応しないが上面から見た説明図である。なお、完成されたランプの外観は例えば第１の実施の形態に示されものと同様であり、図中、図１および図２と同一部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００８３】
第２の実施の形態の図３に示す電極５は、リード線６２，６２にレグ部５３，５３が継線された例えばコイル状フィラメント５１は、中央部の発熱する三重コイル状部５２がバルブ４０を螺旋状に曲成した屈曲部４２のガラス肉厚が他の部位よりも小さい（薄い）外側壁４ｓの内壁に当接（接触）するよう配設されている。
【００８４】
これは、マウント６をバルブ４０の開口端部から入れる際、他の部位としての直線状の肉厚よりも小さい部分４ｓと、リード線傾斜側とを同一方向にすることで、封着作業時に、電極５のレグ部５３を容易に、かつ、確実にバルブ４０の肉厚が小さい部分に当接させることができる。
【００８５】
そして、このように電極５を配設したランプＬ２（全体は図１と同じであるので図示しない。）は、エミッター（電子放射性物質）が枯渇してきた寿命末期に至ると異常放電によって三重コイル状部５２の温度が上昇する。
【００８６】
また、この当接部は、バルブ４０のガラス肉厚が他の部位よりも小さい（薄い）のでクラックが生じ易く確実に消灯できて、カバー体、ホルダ、電気回路部品やグローブなどの溶融変形や異臭発生を防止することができる。
【００８７】
この電極５の三重コイル状部５２は、通常通電時のスポット温度が約９００〜１０００℃で当接部のバルブの肉厚が約０．３ｍｍ以上あればクラックを生じない。また、エミッター（電子放射性物質）枯渇時には、陰極降下電圧の上昇に伴う電極ロスの増加によって、当接部のガラスに熱的衝撃を与えこの部分からクラックを生じ、バルブ４０内に大気が入ることにより三重コイル状部５２が断線してランプＬ２を消灯させることができる。また、バルブの肉厚が約０．１５ｍｍを下回ると、輸送時などにおける衝撃強度が不十分であるため望ましくない。
【００８８】
また、第３の実施の形態の図４に示す電極５は、コイル状フィラメント５１の全長がバルブ４０の内径よりも長く、リード線６２，６２に継線されたレグ部５３，５３の外方に延出した部分の少なくとも一方の端部５４が、ガラス肉厚が他の部位よりも小さい（薄い）外側壁４ｓの内壁に当接（接触）するよう配設されている。
【００８９】
バルブ４０の内径よりもフィラメント５１の全長が長く形成されているので、バルブ４０の端部から電極５を挿入する作業において容易に、かつ、確実にガラス肉厚が他の部位よりも肉厚の小さい部分にレグ部５３を当接することができる。
【００９０】
この電極５の場合も、エミッター（電子放射性物質）の枯渇により三重コイル状部５２が昇温すれば、三重コイル状部５２と一体の端部にあるレグ部５３も三重コイル状部５２よりは低い温度ではあるが温度上昇し、端部５４と当接している薄肉のガラスに熱的衝撃を与えバルブ４０にクラックを生じさせ、上記第２の実施の形態と同様な作用効果を奏させることができる。
【００９１】
この電極５のレグ部５３は、通常通電時の温度が数百℃以下で当接部のバルブの肉厚が約０．３ｍｍ以上あればクラックを生じない。また、エミッター（電子放射性物質）枯渇時などには屈曲部４２に当接しているとはいえ陰極降下電圧の上昇に伴う電極ロスの増加によって、当接部のガラスに熱的衝撃を与えこの部分からクラックを生じ、バルブ４０内に大気が入ることにより三重コイル状部５２が断線してランプＬ３を消灯させることができる。
【００９２】
また、上記第２の実施の形態において、電極５を構成するコイル状フィラメント５１は、図５(ａ)に示すようにコイル状部５２軸と、レグ部５３、５３軸とをずらせ延在させたり、(ｂ)に示すようにコイル状部５２軸と交差する方向にレグ部５３、５３軸を延在させ、コイル状部５２がリード線６２，６２の先端から突出してバルブ４０の内壁に当接や接近し易くするようにしても、さらに図５(ａ)や(ｂ)に示すレグ部５３、５３やリード線６２，６２を折り曲げバルブ４０の内壁に当接や接近し易くするようにしてもよい。
【００９３】
また、上記のようにバルブ４０の薄肉としたガラス部分に当接させる電極５の部分は、コイル状フィラメント５１部分でなく、このフィラメント５１を継線しているリード線６２の先端部などであってもよい。
【００９４】
次に、バルブ４０と電極５との当接部を除き上記第１の実施の形態に記載した仕様で製造した上記第２の実施の形態に示す電球形蛍光ランプＬ２を用いバルブ４０のガラス肉厚や合成樹脂製のグローブの不具合の発生について調べた。
【００９５】
この電球形蛍光ランプＬ２は発光管４が、無鉛ガラス管からなる外径が約８．５ｍｍ役肉厚が０．６〜０．７ｍｍと０．７〜０．８ｍｍの２種のバルブ４０を用意し、熱加工により螺旋形のバルブ４０を形成して屈曲部４２の外側壁４ｓ部の内径と肉厚差による状況を調べた。
【００９６】
図６は縦軸にバルブ４０の屈曲部の外側壁部の内径（ｍｍ）、横軸に屈曲部４２の外側壁４ｓの肉厚（ｍｍ）を対比したもので、この図から明らかなように屈曲部の外側壁部の内径（ｍｍ）が９〜１０．５ｍｍで肉厚が０．１５〜０．３５ｍｍあればよかった。
【００９７】
なお、肉厚が０．０６〜０．１４ｍｍと薄肉のものは、バルブ内排気作業工程のライティング時にコイル状部５２の発熱によって当接部に孔があき製造不良となった。
【００９８】
また、図７および図８は本発明の電球形蛍光ランプの他の実施の形態を示す。図７は電球形蛍光ランプＬ４を示す正面図、図８は図７に示す電球形蛍光ランプに用いられるガラス管バルブを平面的に展開した説明図であって、図中、図１ないし３と同一部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００９９】
この発光管４は図８に平面的に展開して示すようにガラス管を外形が略徳利形状をなすよう曲成するとともに端部が閉塞された４本のバルブ４０，…を連結管４５，…を介し接続して一本の放電路を形成し、最終形状としては各バルブ４０，…の最大幅付近を中心として略半球状に湾曲して蕾状に成形している。
【０１００】
すなわち完成バルブ４０は、発光管４の中心軸周りに頂部４１，…側から基端部４３，…側が折返され、中間部が一方側に屈曲するように曲成成形された４本のバルブ４０、…をそれぞれの基端部４３，…側中心軸周りに位置するとともにそれぞれの中間部が中心軸に直交する方向に膨出し、かつ、互いに接近隣接する頂部４１，…が近接あるいは当接するよう接続して一本の放電路を有する発光管４を構成してホルダ３に支持され、この発光管４（バルブ４０）を覆うグローブ８がホルダ３に接合されている。
【０１０１】
そして、この電球形蛍光ランプＬ４は、上記バルブ４０の内、放電路を形成する最端部のバルブ４０の端部に電極５を備えたマウントが封着されていて、この電極５がガラス管を曲成した薄肉部分を有する屈曲部４２と対応する位置に近接ないしは当接（接触）して配設されている。
【０１０２】
この電球形蛍光ランプＬ４も、寿命末期に至り電極５が異常グロー放電の発生で過熱しても、発光管４バルブ４０を薄肉化して形成した屈曲部４２において、バルブ４０にクラックが生じ、ランプＬ２への給電を確実に停止できる上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【０１０３】
なお、上記実施の形態においては、複数本ここでは４本の折返したガラス管を直列的に接続して１本のバルブ４０を形成したが、１本のガラス管を複数回折返し曲成してバルブ４０を形成してもよく、折返しの数も４組に限らない。また、バルブ４０を形成する連続した仮想外形は、一般照明用電球と同型の略涙滴型などであってもよい。
【０１０４】
また、ガラス管バルブ４０からなる発光管４をグローブ８で覆っているので把持がし易く、ソケットに対する着脱が容易でバルブ４０の破損不良発生を低減できるとともに、外形寸法を一般電球と同じとすることができるので、外形が制約される一般電球用の照明器具に電球の代替として用い、省電力、高効率の照明を提供することができる。
【０１０５】
また、上記実施の形態で示す電球形蛍光ランプＬ１〜Ｌ４は、発光管（蛍光ランプ）４をグローブ８で覆っていて種々の利点を有するが、本発明に関わる電球形蛍光ランプではグローブ８は必須のものではない。
【０１０６】
すなわち、グローブ８なしの場合は、ランプのソケットへの着脱などに際し扱いにくいことはあるがグローブ８による透過光の損失が少ないとともに通気性がよいことから温度上昇を来たしにくく紫外線励起作用を活発にして発光効率の向上をはかることができる。また、構成部材点数が少なく経済性も向上できる。
【０１０７】
そして、上記実施の形態に示す電球形蛍光ランプＬ１〜Ｌ４は、例えば図３に示すダウンライトなどの照明器具９の光源として用いられる。この図３は照明器具９の説明図で、図において９１は器具本体、９２はこの本体９１内に設けられたＥ２６型などの口金１に対応するソケット、９３は反射体で、上記ソケット９２に例えば電球形蛍光ランプＬ１の口金１が装着される。
【０１０８】
このように本発明に関わる電球形蛍光ランプＬ１は、白熱電球などの一般照明用電球と同じ外形とより高い発光特性が得られるとともに一般照明用電球を使用する照明器具９に装着して、他の器具や電気装置に影響を及ぼさない高い安全性を有するなど器具９への適用率を一層高めることができる。
【０１０９】
なお、本発明は上記実施の形態に示す電球形蛍光ランプＬ１〜Ｌ４に限るものではない。例えば発光管を構成するバルブは１本のガラス管を曲成して形成したものに限らず、曲成された複数本のガラス管を直列的に接続して放電路を形成したものであってもよく、要するにガラス管を曲成することによってガラスが引き延ばされ薄肉となった近傍に熱陰極が対峙して設けられていればよい。また、バルブの曲成形状は、実施の形態に示す螺旋形、Ｕ字形、ＷＵ字形やこれらの複合形であっても差し支えない。
【０１１０】
発光管のバルブ端部に封着されるマウントは、フレアステムを用いたものに限らず、ビードステムやボタンステムが用いられるものであってもよい。また、水銀は粒状アマルガムでの封入に限らず、液状や板状体での封入であってもよい。
【０１１１】
また、上記実施の形態に示す電球形蛍光ランプＬ１では、口金１にカバー体２を介しホルダ３を設け、このホルダ３に発光管（蛍光ランプ）４を支持させるとともにホルダ３内に仕切部材３５を設けて点灯回路７を支持させるようにしたが、上記ホルダ３と仕切部材３５との２部材、あるいは上記カバー体２とホルダ３と仕切部材３５との３部材を一体成形した１部材で発光管（蛍光ランプ）４と点灯回路７とを支持させるよう兼用化したものであってもよい。
【０１１２】
また、グローブ８は透光性のガラスやポリカーボネイトなどの合成樹脂材料を用い成形されたもので、透明や乳白色の光拡散性あるいは着色がされている。この光拡散性や着色の付与手段は形成材料そのものが光拡散性や着色を呈するものであっても、透明のグローブ８表面に光拡散性物質や着色剤を形成したものであってもよい。さらに、グローブ８の一部やホルダ３などに光反射部が形成してあっても差し支えない。
【０１１３】
また、発光管（蛍光ランプ）の仮想外形状およびこの発光管（蛍光ランプ）を覆うグローブの外形状は、一般照明用電球と同形の略涙滴形に限らず、両者が略同形をなす球形などであってもよい。
【０１１４】
また、グローブは透光性の材料で成形されたものを使用でき、予め一体成形したものであっても、その略最大径部において中心軸と直交方向に上下２分した分割成形やランプ軸に沿う縦断方向で複数に分割成形しておき、ランプの組立時に接合して一体的に形成したグローブであってもよい。
【０１１５】
さらに、発光管（蛍光ランプ）とグローブとの空間あるいはホルダ、カバー体や口金内に配設された細管や点灯回路部品などの周囲に透光性のシリコーン樹脂など熱的伝導度が高い充填物を充填して両者が熱的に接続するよう構成してもよい。この場合はランプ点灯時発光管（蛍光ランプ）を形成するバルブが昇温しても充填物を介し熱をバルブより熱的容量が大きいグローブなどに伝熱して、バルブの温度上昇を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の電球形蛍光ランプの第１の実施の形態を示す一部切欠正面断面図である。
【図２】図１に示す電球形蛍光ランプ中の発光管の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の電球形蛍光ランプの第２の実施の形態(発光管の端部近傍)を示し、(ａ)図は正面から、(ｂ)図は(ａ)図とは対応しないが上面から見た説明図である。
【図４】本発明の電球形蛍光ランプの第３の実施の形態(発光管の端部近傍)を示し、(ａ)図は正面から、(ｂ)図は(ａ)図とは対応しないが上面から見た説明図である。
【図５】(ａ)図および(ｂ)図は、電極を構成するコイル状フィラメントの実施例を示す平面図である。
【図６】縦軸にバルブの屈曲部の外側壁部の内径（ｍｍ）を、横軸に屈曲部の外側壁の肉厚（ｍｍ）を対比したグラフである。
【図７】本発明の電球形蛍光ランプの第４の実施の形態を示す正面図である。
【図８】図７に示す電球形蛍光ランプに用いられるガラス管バルブを平面的に展開した説明図である。
【図９】本発明の電球形蛍光ランプを用いた照明器具の実施の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１７】
Ｌ１〜Ｌ４：電球形蛍光ランプ
１：口金
２：カバー体
３:ホルダ
４：発光管（蛍光ランプ）
４０：バルブ
４２：屈曲部
５：電極
５１：コイル状フィラメント
５２：コイル状部
５３:レグ部
７：点灯回路装置
８：グローブ
９：照明器具
９１：器具本体
９２：ソケット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス管を屈曲して形成したバルブ内に電極が配設された発光管を備えた電球形蛍光ランプおよびこの蛍光ランプを用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
白熱電球などの一般照明用電球のソケットに装着可能な口金にホルダが設けられ、このホルダにガラス管をＵ字形、波形や螺旋形などの形状に屈曲して形成したバルブ内に一対の電極が配設された発光管（蛍光ランプ）およびこの発光管の点灯回路装置が取付けられるとともに、この発光管部分をグローブで覆った電球形蛍光ランプが知られている。この種の電球形蛍光ランプは、ＪＩＳに定義されている一般照明用電球に近い寸法に小形化されており、一般照明用電球に近似した外観を有する。
【０００３】
このような構成の電球形蛍光ランプは、一般照明用電球に対し光束を同等とした場合、消費電力および発熱量が約１／４〜１／５で寿命が約３〜８倍の特性を提供できるという経済性や地球環境に極めて優れた照明用ランプとして、近時、白熱電球に代わり多用されてきている。
【０００４】
この電球形蛍光ランプにおいて例えば螺旋形に曲成した発光管は、一般の蛍光ランプと同様にガラス管からなるバルブ端部近傍の直管状部と対向する位置に一対の電極を配設するとともに水銀およびアルゴンなどの希ガスが封入されている。（例えば特許文献１参照）
また、この種蛍光ランプにおいて電極は、タングステン線などをコイル状に巻回して形成し、このコイル状部にアルカリ土類酸化物からなるエミッター（電子放射性物質）を担持させて構成され、始動時や点灯中に安定した放電が持続されるよう構成されている。
【０００５】
そして、コイル状部の上記エミッター（電子放射性物質）は寿命（使用）経過とともに消耗していき、全く枯渇してしまうと放電が生起しなくなりランプが消灯していわゆる寿命に達し、新規のランプと交換の必要が生じる。
【０００６】
しかし、このエミッター（電子放射性物質）の枯渇は塗布量や点灯回路条件などにより一対の電極間において同等に進行するのではなく、枯渇が早い一方の電極側において半波放電を起すことがあり、通常の電極の陰極降下電圧は希ガスの電離電圧並みで例えばアルゴンの場合で１０Ｖ程度であるが、エミッター（電子放射性物質）が枯渇した冷陰極状態では数１０〜１００Ｖ程度まで上がる。
【０００７】
電球形蛍光ランプの点灯回路は、通常、定電流に近い特性なので発光管のランプ電圧が高くなると、実際はランプ電流が減るにせよ実質的には電力アップとなり、この場合増加した電力分はエミッター（電子放射性物質）が枯渇した一方の電極側に集中するためアーク放電が起りこの放電が継続して電極近傍に局部的な加熱による温度上昇が起こる。
【特許文献１】特開２００４―３５６０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
現在、この種電球形蛍光ランプにおいて発光管バルブとして用いられている鉛ガラス、無鉛ガラス、ソーダライムガラスなどの軟質ガラスは、軟化温度が５００℃以上であるのに対して、この発光管を支持するホルダや点灯回路部品あるいはグローブにこのガラス管より耐熱温度が低い合成樹脂材料などが用いられている場合、上記電極のエミッター（電子放射性物質）枯渇によるランプの寿命末期になると極めて稀ではあるが、異常放電が継続することにより温度上昇を来たす電極近傍のホルダやグローブなどの合成樹脂製などの部材が劣化し変形したり甚だしい場合には溶融や異臭を生じたりあるいは過電流により電源ヒューズが動作してこのランプ以外の電気装置にまで影響を与えてしまうなどのことがあった。
【０００９】
この対応として、発光管の近傍に温度ヒューズを設けるとか点灯回路に異常電流検出部を設けるなど電気回路を遮断して通電を停止する手段も考えられるが、新たに部品を配設するスペースを要することや部品点数の増加など電球形蛍光ランプのより小形化や経済性を阻害する問題があった。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、蛍光ランプが寿命末期に至り発光が停止して異常放電による温度上昇を来たしても、この発熱をガラス管バルブにより対処させてランプ構成部材に支障を及ぼさずランプへの給電を停止することができる、一般照明用電球との代替が可能な電球形蛍光ランプおよびこのランプを用いた照明器具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】
本発明の請求項１に記載の電球形蛍光ランプは、口金が一方側に設けられたカバー体と、ガラス管を屈曲して放電路を形成したバルブを有し、このバルブ端部に形成された屈曲部の外側に電極が配設され、カバー体の他方側にバルブ端部が支持された発光管と、カバー体内に収容された点灯回路と、上記発光管を覆いカバー体または口金に取付けられた透光性のグローブとを具備していることを特徴とする。
【００１２】
エミッター（電子放射性物質）が枯渇した寿命末期になって、一方の電極側において半波放電を生じるなど電流がこの電極に集中するため異常アーク放電が起り電極近傍に局部的な加熱による温度上昇が起こることがある。この温度上昇は電極と対峙するガラス管を螺旋状などに屈曲したバルブの屈曲部や近傍のホルダ、点灯回路部材およびグローブなどに及ぶ。
【００１３】
しかし、この発明によればバルブはガラス管を熱加工により螺旋状などに屈曲することで屈曲部の外側壁が内側壁より薄肉に形成され、この屈曲部と近接するなど対峙して電極が配設されているので、薄肉化され、かつ、熱加工による歪の残存など機械的に強度低下を来たしているバルブの外側壁側が受熱によりクラックを生じ、ランプは発光管バルブ内へ大気が入ることにより電極部における異常放電が停止される。
【００１４】
さらに詳述すると、バルブの屈曲部の外側壁側（曲率半径が大きくなる側の壁）は、内側壁側（曲率半径が小さくなる側の壁）に比べ、屈曲形成時にガラスバルブが必然的に伸びるため、他の部位より肉厚が小さくなる。
【００１５】
したがって、この部分が肉厚の小さい部分で、形成が容易であり好ましい。さらに、この肉厚が小さい部分は、電極が封装されるバルブ端部のグローブから離間した側の壁に形成することが望ましいがこの限りではなく、グローブの熱影響が問題にならなければグローブに近接していてもよい。
【００１６】
なお、屈曲部の外側とは、屈曲部の曲率半径が大きくなる側であり、屈曲形成時にガラスバルブが必然的に伸びる側を意味する。
【００１７】
また、この電球形蛍光ランプは、グローブを設けることにより所望の配光分布特性が得られたり、屈曲された発光管を外力からの衝撃や塵埃付着からの保護およびむき出しのガラス管に比べ形状や材質が把持など取り扱い易い作用を有する。
【００１８】
また、グローブは、透光性のポリカーボネート、アクリルやポリエチレンなどの合成樹脂材料やソーダライムなどのガラス材料を用いることができ、接合する成形部材相互の材料や材質は合成樹脂とガラスなど同一のものでなくても差し支えない。また、グローブは、一体成形されたものであっても、分割成形され一体化されたものであってもよい。
【００１９】
また、グローブの形状は、一般照明用電球のバルブと同じ外観形状を有するＡ形、Ｓ形、ＰＳ形などの通常涙滴形と呼ばれている形状やＧ形の球形をなすバルブと、同形ないしは略同形をなす類似形状である。また、グローブは、要求される特性に応じ無色透明、着色または拡散などの手段が施されていてもよく、配光特性向上のためグローブなどの一部に反射膜などの反射手段が形成されていてもよい。また、グローブは発光管の全体を覆うものではなく、一部が開口されていてもよい。
【００２０】
なお、本発明および以下の発明において、例えば発光管を構成するバルブは１本のガラス管を屈曲して形成したものに限らず、屈曲された複数本のガラス管を直列的に接続して放電路を形成したものであってもよい。要するに、ガラス管を屈曲することによってガラスが引き延ばされ薄肉となった部位や近傍に電極が対峙して設けられていればよい。また、バルブの屈曲形状は、実施の形態に示す螺旋形、Ｕ字形、ＷＵ字形などやこれらの複合形であっても差し支えない。
【００２１】
また、グローブ内に配設される発光管（バルブ）の連続した仮想外形は、グローブと略同形の涙滴形ないしは球形をなすグローブ内面に沿って折り返されることで比較的長い放電路が得られ発光効率の向上がはかれる。
【００２２】
発光管のバルブ端部に封着される電極を支持するマウントは、フレアステムを用いたものに限らず、ビードステムやボタンステムが用いられるものであってもよい。また、発光管内に封入される水銀は粒状アマルガムでの封入に限らず、液状や板状体での封入であってもよい。
【００２３】
電極は、タングステン線をコイル状に巻回したフィラメント電極からなり、２重コイル、３重コイルまたはスティックコイルなどが許容され、コイル内にバリウム（Ｂａ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）などのアルカリ土類酸化物の混合物からなるエミッター（電子放射性物質）を塗布や充填して担持させた構成である。
【００２４】
カバー体には発光管を直接的に支持させても、カバー体の他端側に発光管の取り付け可能なホルダを介し発光管を間接的に支持させるようにしてもよい。
【００２５】
蛍光ランプを点灯させる点灯装置は、グローブ内であっても口金内に収容されていても構わない。蛍光ランプと点灯装置の接続は点灯装置を構成する回路基板上に実装した接続ピンに電極手段から導出されたリード線を接続する構造が一般的であるが、点灯装置から導出されたリード線と電極手段から導出されたリード線とを捩ることで接続してもよく、その方法は特に限定されない。
【００２６】
口金は、Ｅ形と称されるねじ込みタイプが通常使用されるが、一般照明用電球が装着されるソケットに取り付け可能であればこれに限定されない。
【００２７】
さらに、発光管（蛍光ランプ）とグローブとの空間あるいはホルダ、カバー体や口金内に配設された細管や点灯回路部品などの周囲に透光性のシリコーン樹脂など熱的伝導度が高い充填物を充填して両者が熱的に接続するよう構成してもよい。この場合はランプ点灯時、発光管（蛍光ランプ）を形成するバルブが昇温しても充填物を介し熱をバルブより熱的容量が大きいグローブなどに伝熱して、バルブの温度上昇を抑制できる。
【００２８】
本発明の請求項２に記載の電球形蛍光ランプは、口金が一方側に設けられたカバー体と、ガラス管を屈曲して螺旋状に放電路を形成したバルブを有し、このバルブ端部に形成された屈曲部の外側に電極が配設され、カバー体の他方側にバルブ端部が支持された発光管と、カバー体内に収容された点灯回路と、上記発光管を覆いカバー体または口金に取付けられた透光性のグローブとを具備していることを特徴とする。
【００２９】
この発明は、発光管（蛍光ランプ）のバルブが螺旋形構造をなすとともにバルブを覆ってグローブが設けられている。
【００３０】
この螺旋形状をなすバルブの場合も、屈曲により薄肉となった部位に電極が配設してあるので、容易にこの部位にクラックを生じさせて、電極部における異常放電を停止することができる上記請求項１に記載と同様の作用を奏する。
【００３１】
本発明の請求項３に記載の電球形蛍光ランプは、電極との距離が最も近いバルブ端部の屈曲部のガラスの肉厚が他の部分より小さいことを特徴とする。
【００３２】
電極と対峙するバルブ端部に形成した屈曲部は、曲成により外側壁は引き延ばされるので内側壁に比べ長くなるとともに肉厚が薄くなり、この薄肉部は機械的な強度低下を来たしているとともに熱加工による残存歪もあり熱的衝撃に弱くこの部分からクラックを容易に生じさせることができる。
【００３３】
本発明の請求項４に記載の電球形蛍光ランプは、口金が一方側に設けられたカバー体と、
ガラス管を屈曲してその壁面の一部が他の部位よりも肉厚が小さく形成されるとともにそれぞれの端部に電極が設けられたバルブを有し、少なくとも一方の電極の一部がバルブの肉厚が小さい内壁に当接するよう配設され、カバー体の他方側にバルブ端部が支持された発光管と、カバー体内に収容された点灯回路と、上記発光管を覆いカバー体または口金に取付けられた透光性のグローブとを具備していることを特徴とする。
【００３４】
寿命末期の異常放電によってフィラメント電極の温度が過度に上昇することで、バルブ肉厚の小さい外側の内壁面に電極の一部が当接しているので、当接部位にクラックが早期に発生し、大気が入ることにより電極部における異常放電が比較的短時間のうちに確実に停止され、消灯することができる。
【００３５】
なお、電極のバルブ内壁面に当接する部分としては、コイル状フィラメントを保持している一対のリード線であっても、エミッター（電子放射性物質）が塗布されたコイル状部であってもあるいは、エミッター（電子放射性物質）が塗布されていないレグ部の少なくとも一部であっても構わない。
本発明の請求項５に記載の電球形蛍光ランプは、電極の一部がバルブ内壁に当接されている部位のバルブ径が、他の部位のバルブ径よりも大きくなっていることを特徴とする。
【００３６】
電極の一部が当接する部分のバルブを他の部位のバルブ径よりも大きく形成することで、実質ガラスバルブが伸び肉厚が小さくなるため、寿命末期に電極が異常発熱したときにクラックを早期に確実に発生させることで、放電を停止することができる。
【００３７】
バルブ径が大きく形成された部分は、電極が封装されるバルブ端部や、屈曲部に形成されることが望ましく、さらにはグローブから比較的離間した部分に形成されることが望ましいがそれに限定されない。なお、このバルブ径が大きく形成された部分の断面形状は円形に形成されていなくてもよい。
本発明の請求項６に記載の電球形蛍光ランプは、肉厚が小さい部位がバルブの屈曲部に形成されていることを特徴とする。
【００３８】
バルブの屈曲部に肉厚が小さい部分を形成しているので、形成が容易であるとともに、寿命末期に電極の温度が上昇したとしても、短時間のうちにクラックを発生させ放電を確実に停止することができる。
本発明の請求項７に記載の電球形蛍光ランプは、グローブが合成樹脂で成形されており、発光管はグローブの開口部よりも径大な螺旋径を少なくとも一部に有する螺旋形に形成されたバルブを有していることを特徴とする。
【００３９】
発光管は、合成樹脂で形成されたグローブ開口部より径大な螺旋径を有しているので、放電路長の延伸を図ることができ、発光管の光出力の増大と発光効率の向上を共に図ることができる。
【００４０】
本発明の請求項８に記載の照明装置は、器具本体と、この器具本体に設けられたソケットと、このソケットに装着された請求項１ないし８のいずれか一に記載の電球形蛍光ランプとを具備していることを特徴とする。
【００４１】
上記請求項１ないし８のいずれか一に記載の電球形蛍光ランプを用いているので、器具の例えばＥ形口金と対応するソケットとの着脱が容易であるとともに蛍光ランプの保護がはかれる。
【００４２】
器具本体は天井直付形、天井吊下形または壁面取付形などであって、本体に制光体としてグローブ、セード、反射かさなどが取付けられるものであっても、蛍光ランプが露出するものであってもよい。また、照明器具は器具本体に１個の電球形蛍光ランプを取付けたものに限らず、複数個の蛍光ランプが配設されるものであってもよい。
【発明の効果】
【００４３】
請求項１および２に記載の発明によれば、バルブ端部を曲成することにより薄肉に形成された屈曲部に対向して電極を配設して、寿命末期など電極の過熱時に薄肉部にクラックを確実に生じさせランプへの給電を停止するようにした、特に製造工程の変更を要しないとともに格別な給電遮断手段を設ける必要がない、ランプの安全性および経済性に優れた電球形蛍光ランプを提供することができる。
【００４４】
請求項３に記載の発明によれば、電極と最も接近しているとともに機械的強度の低下を来たしている屈曲部に熱的衝撃を加えることにより、上記請求項１および２に記載したと同様な効果を奏する電球形蛍光ランプを提供することができる。
【００４５】
請求項４に記載の発明によれば、バルブを螺旋形に屈曲し、この屈曲により薄肉に形成された部位に電極の少なくとも一部を当接させておくことにより、寿命末期などにおいて薄肉部にクラックを確実に生じさせる上記請求項１および２に記載したと同様な効果を奏する電球形蛍光ランプを提供することができる。
【００４６】
請求項５および６に記載の発明によれば、ガラスバルブの一部を伸長膨出や曲成することによって形成した大径部や屈曲部などの薄肉化された部位に電極の少なくとも一部を当接させておくことによって、上記請求項１ないし４に記載したと同様な効果を奏する電球形蛍光ランプを提供することができる。
【００４７】
請求項７に記載の発明によれば、電極のコイル状部を容易にバルブの薄肉部に当接させることができて、上記請求項１ないし６に記載したと同様な効果を奏する電球形蛍光ランプを提供することができる。
【００４８】
請求項８に記載の発明によれば、上記請求項１ないし７のいずれか一記載の効果を奏する電球形蛍光ランプを用いているので、器具のソケットとの着脱が容易であるとともに電球形蛍光ランプの保護がはかれる照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１および図２は本発明の第１の実施の形態を示す電球形蛍光ランプで、図１は一部切欠正面断面図、図２は図１中の発光管の端部近傍を切欠拡大した説明図である。
【００５０】
図においてＬ１は電球形蛍光ランプで、図中、１はＥ形と呼ばれるねじ込み形の口金、２はこの口金１に一端側が固定された円環形のカバー体、３はこのカバー体２の他端側に固定されたホルダ、４はこのホルダ３に基端部側が支持された発光管（蛍光ランプ）、７はホルダ３に取付けられカバー体２内に収納して設けられた点灯回路、８は上記発光管（蛍光ランプ）４を覆いホルダ３に取付けられた透光性のグローブなどからなる。
【００５１】
この電球形蛍光ランプＬ１は、ＪＩＳ Ｃ ７５０１に規定される定格電力が例えば４０Ｗタイプ、６０Ｗタイプ，１００Ｗタイプの白熱電球などの一般照明用電球と略同じ外形寸法で形成されている。
【００５２】
上記発光管４は、１本の直状のガラス管を二等分するよう中央領域が屈曲されるとともに、この屈曲された中央領域を頂部４１としてガラス管の両中間部を渦巻状に巻回して螺旋状の屈曲部４２を有する放電路が形成されたバルブ４０を備え、バルブ４０の両基端部(封着部)４３には電極５が設けられたマウント６がそれぞれ封着されている。
【００５３】
この螺旋状をなすバルブ４０の成形は、１本の直状のガラス管を加熱し軟化させた状態で、中央領域で二等分するように屈曲し、さらに、屈曲した中央領域を頂部４１としてガラス管の両端部を型の螺旋状に形成された溝に沿わせて渦巻状に巻き付けることにより中間部に螺旋状の屈曲部４２を形成している。
【００５４】
このとき螺旋状の屈曲部４２の形状は、グローブ８の形状に沿った中間部が頂部４１および基端部４３の外径（外寸）より大きい略球形となるよう形成されている。また、ガラス管の一対の基端部４３側は、頂部４１と反対側の方向に向かい短い長さではあるがほぼ平行に延びている。
【００５５】
上記マウント６は、フレアステム６１と、このステム６１に気密封着された一対のリード線６２，６２および排気用などの細管６３と、このリード線６２，６２に継線されたタングステン線を二重または三重状に巻回したコイル状フィラメント５１とからなる。
【００５６】
そして、このコイル状フィラメント５１は中央部に発熱する二重コイル状部５２とこの二重コイル状部５２の両端に形成された単コイル状のレグ部５３，５３とからなり、レグ部５３，５３がリード線６２，６２にフック継線あるいはかしめや溶接などの手段で継線され、二重コイル状部５２のコイル内にバリウム（Ｂａ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）などのアルカリ土類酸化物の混合物からなるエミッター（電子放射性物質）を塗布や充填により担持させて電極５を構成している。
【００５７】
そして、この電極５は、上記バルブ４０のガラス管を曲成した基端部近傍４３の螺旋状部４２と対峙した位置に設けられている。なお、このとき上記一対のリード線６２，６２は、直線状であってもよく、また、バルされているブ４０の屈曲部４２の形状に合わせて屈曲形成されていてもよい。図２に示すように、このとき発熱する二重コイル状部５２が屈曲部４２の薄肉化された外側壁４ｓと近接対向している位置に配設されているのが好ましい。
【００５８】
また、このバルブ４０の内面には３波長発光形の蛍光体被膜４５が形成されているとともにバルブ４０内にはアルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）やクリプトン（Ｋｒ）などの希ガスおよび水銀が封入されている。この水銀はビスマス、スズとの合金のアマルガム４９を略球形状に成形したものが上記一方のステム６１の細管６３内に封装され、バルブ４０内の水銀蒸気圧を適正に制御する作用を有している。なお、このアマルガム４９の他、上記リード線６２，６２に水銀吸着放出作用を奏する補助アマルガムを設けておいてもよい。
【００５９】
上記カバー体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材料で形成された円環状をなしていて、一端側が例えばＥ２６形のねじ込み形の口金１のシェル１２の開口部に、また、拡開した他端側がホルダ３に、それぞれ接着剤やかしめあるいは嵌合などの手段で固定している。
【００６０】
ホルダ３は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金などの熱伝導性のよい金属材料で形成され、円板状のホルダ部３１、このホルダ部３１の周縁部から突出する円筒状の筒部３２、この筒部３２の一端側から外方に突出する円環状の外周面部３３およびこの外周面部３３の他端部側と筒部３３との間に形成された円環状の溝３４を備えている。
【００６１】
円板状のホルダ部３１には、バルブ４０の両端部が挿通される一対の挿通孔３５，３５が設けられていて、この挿通孔３５，３５に挿通したバルブ４１の基端部４３側はホルダ部３１にシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤４５を介し接合固定している。
【００６２】
また、３６はホルダ３内に配設されたホルダ３と同質の材料からなる皿状の仕切部材であって、仕切板部３７の周縁部から一端側に突出する円筒状の筒部３８およびこの筒部３８の先端から外側方に延出する鍔状の取付部３９を備えている。この取付部３９は、カバー体２とホルダ３との間に挟持され、必要に応じシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤（図示しない。）で接合固定してもよい。
【００６３】
上記仕切板部３６にはバルブ４０の端部から延出した細管６３，６３およびリード線６２，６２が挿通される一対の透孔３０，３０が形成してあるとともにランプの点灯回路７を構成する配線基板７１が取付けられている。この配線基板７１の側面には発光管４から導出したリード線６２，６２が接続される複数本のラッピングピン７２，…、トランス７３、トランジスタ７４、コンデンサ７５、整流素子７６や抵抗素子（図示しない。）などの部品を電気的に接続して構成した点灯回路７が設けられている。
【００６４】
また、上記グローブ８は、透明または光拡散性を有するガラスや合成樹脂などの材料で、白熱電球などの一般照明用電球のガラスバルブの外形状に近い滑らかな曲面状に形成されている。このグローブ８は、開口部側の縁部８１が上記ホルダ３の外周面部３３の他端部側と筒部３２との間に形成された円環状の溝３４内に嵌合され、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤（図示しない。）により接合固定され電球形蛍光ランプＬ１を構成している。
【００６５】
つぎに、この電球形蛍光ランプＬ１の組立て手順について説明する。なお、この組立て手順の一部が前後することは構わない。まず、発光管４の基端部４３側をホルダ３の挿通孔３５，３５に挿通し、ホルダ３の内側から接着剤４５を注入して、基端部４３側をホルダ３に接合固定する。
【００６６】
ホルダ３の内側に延出されている発光管４の基端部４３にある細管６３，６３およびリード線６２，６２を仕切部材３６の仕切板部３７の透孔３０，３０に通し、仕切部材３６をホルダ３の内側に挿入する。
【００６７】
トランス７３などからなる点灯回路部品を取付け結線した配線基板７１を仕切部材３６の基板取付部に取付け、配線基板７１に設けられたラッピングピン７２，…に発光管４の端部から導出したリード線６２，…を巻き付けて接続する。
【００６８】
つぎに、ホルダ３とカバー体２とを組み合わせて嵌合や接着剤などの手段で結合固定する。
【００６９】
配線基板７１の入力側に接続されている図示しない一方のリード線６２を口金１のアイレット１１に通し、他方のリード線６２をカバー体２の口金１側に配置し、カバー体２に口金１を被せてこのリード線６２をカバー体２の先端部と口金１のシェル１２先端部との間に挟み込み、カバー体２の先端部と重合したシェル１２の先端部近傍においてポンチングなどの手段で口金１を係止固定させ、両リード線６２，…をそれぞれアイレット１１およびシェル１２に溶接やろう付けなどして電気的な接続をする。
【００７０】
この後、発光管４にグローブ８を被せ、開口部側の縁部８１をホルダ３の円環状の溝３４内に嵌合して接着剤を介し接合して電球形蛍光ランプＬ１が完成される。
【００７１】
なお、上記グローブ８は外形が略球形などをなす発光管４を内部に収容するとともにカバー体２や口金１に取り付けられる開口部を有する。このため、グローブ８は予め一体成形したものであっても、その略最大径部において中心軸と直交方向に上下２分した分割成形やランプ軸に沿う縦断方向で複数に分割成形した複数の部品をランプの組立時に超音波溶着や接着剤などにより接合して一体的に形成することができる。
【００７２】
そして、上記のように形成された電球形蛍光ランプＬ１は、例えばグローブ８の最大外径が約６５ｍｍ、ランプの全長（口金１部を含む）が約１３３ｍｍ、回路損出を含めたランプ電力が２３Ｗ以下で、かつ、ランプ光束が１５００ｌｍ以上となり、１００Ｗ相当の一般照明用電球に置き換えて使用することができる。
【００７３】
上記構成の電球形蛍光ランプＬ１は、Ｅ２６形の口金１に対応するソケットに装着して点灯され、点灯経過とともに電極５に担持させたエミッター（電子放射性物質）が消耗して枯渇すると電極５，５間の正常な放電の持続が困難になり、放電が停止してランプＬ１が点灯しなくなり寿命となる。
【００７４】
そして、大部分のランプＬ１はここで電流も流れず不点の状態となるが、極めて稀ではあるが寿命に至りランプＬ１に半波放電が生じるとエミッター（電子放射性物質）の枯渇が早い一方の電極５側に集中するため異常アーク放電が起り電極５近傍に局部的な加熱による温度上昇が起こることがある。この温度上昇は電極５と対峙するガラス管を螺旋状に巻回したバルブ４０の屈曲部４２や近傍のホルダ３、点灯回路部材およびグローブ８に及ぶ。
【００７５】
しかし、本発明ではバルブ４０を熱加工により螺旋状に巻回した外側壁が内側壁より薄肉に形成された屈曲部４２と対峙して電極５を配設しているので、薄肉化されているとともに熱加工による歪の残存など機械的に強度低下を来たしている薄肉の外側壁が、異常アーク放電による熱的衝撃でクラックを短時間のうちに生じさせることができる。
【００７６】
そして、このランプＬ１は、このバルブ４０の薄肉化した屈曲部４２外側壁のクラックした部分からバルブ４０内に大気が入り異常放電が停止されるとともに電極５のコイル状部が断線してランプＬ１への給電が遮断され、電極５近傍の温度が下がってホルダ３、点灯回路部材およびグローブ８などのランプＬ１構成部材や部品の過熱溶融による変形、異臭などの発生を防止することができる。また、グローブ８は、クラックしたバルブ４０のガラス破片が飛散した場合には、グローブ８外への落下を防止できる。
【００７７】
したがって、電球形蛍光ランプＬ１の寿命末期における、ランプＬ１への給電停止を格別な遮断回路や部品を付加することなく短時間で確実に行うことができる。また、バルブ４０の屈曲部４２または電極５の位置を変えればよい簡単な構造変更で達成できるとともにランプＬ１に新たな部品を配設するスペースを要するなどのことが不要で電球形蛍光ランプのより安全性、小形化や経済性をはかることができた。
【００７８】
なお、上記ガラス管バルブ４０にマウント６を封着したとき電極５は、バルブ４０のほぼ中心軸上にあり、この電極５と対応するバルブ４０部分を加熱軟化させて曲成すると、ガラス管バルブ４０の屈曲部４２において、一般的に曲成は直管状ガラス管を軽く引張りブローを入れながら行われるためその肉厚は、外側壁４ｓはガラス管が引き延ばされる結果、加工前に比べ薄肉となり、内側壁４ｕは加工前に比べ厚肉に形成される。また、この加工のとき加熱されたガラス管を引張る力やブローの入れ方を調整することにより、肉厚をさらに小さくしたり内径を大きくして薄肉とすることができる。
【００７９】
すなわち、曲げられたガラス管の外側壁４ｓは引き延ばされ肉厚が他の部分より小さく薄肉となるとともに電極５に接近してきてその離間距離を最も近くにでき、したがって、異常放電時にこの屈曲部を過熱し容易にクラックを生じさせることができる。
【００８０】
また、上記一般照明用電球（４０〜１００Ｗ）に対応する定格の電球形蛍光ランプ（８〜２３Ｗ）の場合、バルブ４０を形成するガラス管は、通常、無鉛ガラスと呼ばれる軟質ガラス（軟化開始温度約５００℃）からなる加工前の外径が約７〜１０．５ｍｍ、肉厚が約０．６〜１．２ｍｍのものが用いられ、曲成後の肉厚は外周面側４ｓが約０．１５〜０．９ｍｍ、好ましくは約０．３〜０．５ｍｍ、内周面側４ｕが約０．８〜１．２ｍｍとなる。
【００８１】
なお、上記のように曲成されたガラスからなるバルブ４０の屈曲部４２の肉厚の絶対値は、ランプ電力、ガラス管材質（軟化温度）、管径、電極長やガラス管壁と電極との離間距離などに関係し一概に決めることはできない。
【００８２】
図３および図４は、本発明電球形蛍光ランプの第２、第３の実施の形態の要部(発光管の端部近傍)を示し、各図において(ａ)図は正面から、(ｂ)図は(ａ)図とは対応しないが上面から見た説明図である。なお、完成されたランプの外観は例えば第１の実施の形態に示されものと同様であり、図中、図１および図２と同一部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００８３】
第２の実施の形態の図３に示す電極５は、リード線６２，６２にレグ部５３，５３が継線された例えばコイル状フィラメント５１は、中央部の発熱する三重コイル状部５２がバルブ４０を螺旋状に曲成した屈曲部４２のガラス肉厚が他の部位よりも小さい（薄い）外側壁４ｓの内壁に当接（接触）するよう配設されている。
【００８４】
これは、マウント６をバルブ４０の開口端部から入れる際、他の部位としての直線状の肉厚よりも小さい部分４ｓと、リード線傾斜側とを同一方向にすることで、封着作業時に、電極５のレグ部５３を容易に、かつ、確実にバルブ４０の肉厚が小さい部分に当接させることができる。
【００８５】
そして、このように電極５を配設したランプＬ２（全体は図１と同じであるので図示しない。）は、エミッター（電子放射性物質）が枯渇してきた寿命末期に至ると異常放電によって三重コイル状部５２の温度が上昇する。
【００８６】
また、この当接部は、バルブ４０のガラス肉厚が他の部位よりも小さい（薄い）のでクラックが生じ易く確実に消灯できて、カバー体、ホルダ、電気回路部品やグローブなどの溶融変形や異臭発生を防止することができる。
【００８７】
この電極５の三重コイル状部５２は、通常通電時のスポット温度が約９００〜１０００℃で当接部のバルブの肉厚が約０．３ｍｍ以上あればクラックを生じない。また、エミッター（電子放射性物質）枯渇時には、陰極降下電圧の上昇に伴う電極ロスの増加によって、当接部のガラスに熱的衝撃を与えこの部分からクラックを生じ、バルブ４０内に大気が入ることにより三重コイル状部５２が断線してランプＬ２を消灯させることができる。また、バルブの肉厚が約０．１５ｍｍを下回ると、輸送時などにおける衝撃強度が不十分であるため望ましくない。
【００８８】
また、第３の実施の形態の図４に示す電極５は、コイル状フィラメント５１の全長がバルブ４０の内径よりも長く、リード線６２，６２に継線されたレグ部５３，５３の外方に延出した部分の少なくとも一方の端部５４が、ガラス肉厚が他の部位よりも小さい（薄い）外側壁４ｓの内壁に当接（接触）するよう配設されている。
【００８９】
バルブ４０の内径よりもフィラメント５１の全長が長く形成されているので、バルブ４０の端部から電極５を挿入する作業において容易に、かつ、確実にガラス肉厚が他の部位よりも肉厚の小さい部分にレグ部５３を当接することができる。
【００９０】
この電極５の場合も、エミッター（電子放射性物質）の枯渇により三重コイル状部５２が昇温すれば、三重コイル状部５２と一体の端部にあるレグ部５３も三重コイル状部５２よりは低い温度ではあるが温度上昇し、端部５４と当接している薄肉のガラスに熱的衝撃を与えバルブ４０にクラックを生じさせ、上記第２の実施の形態と同様な作用効果を奏させることができる。
【００９１】
この電極５のレグ部５３は、通常通電時の温度が数百℃以下で当接部のバルブの肉厚が約０．３ｍｍ以上あればクラックを生じない。また、エミッター（電子放射性物質）枯渇時などには屈曲部４２に当接しているとはいえ陰極降下電圧の上昇に伴う電極ロスの増加によって、当接部のガラスに熱的衝撃を与えこの部分からクラックを生じ、バルブ４０内に大気が入ることにより三重コイル状部５２が断線してランプＬ３を消灯させることができる。
【００９２】
また、上記第２の実施の形態において、電極５を構成するコイル状フィラメント５１は、図５(ａ)に示すようにコイル状部５２軸と、レグ部５３、５３軸とをずらせ延在させたり、(ｂ)に示すようにコイル状部５２軸と交差する方向にレグ部５３、５３軸を延在させ、コイル状部５２がリード線６２，６２の先端から突出してバルブ４０の内壁に当接や接近し易くするようにしても、さらに図５(ａ)や(ｂ)に示すレグ部５３、５３やリード線６２，６２を折り曲げバルブ４０の内壁に当接や接近し易くするようにしてもよい。
【００９３】
また、上記のようにバルブ４０の薄肉としたガラス部分に当接させる電極５の部分は、コイル状フィラメント５１部分でなく、このフィラメント５１を継線しているリード線６２の先端部などであってもよい。
【００９４】
次に、バルブ４０と電極５との当接部を除き上記第１の実施の形態に記載した仕様で製造した上記第２の実施の形態に示す電球形蛍光ランプＬ２を用いバルブ４０のガラス肉厚や合成樹脂製のグローブの不具合の発生について調べた。
【００９５】
この電球形蛍光ランプＬ２は発光管４が、無鉛ガラス管からなる外径が約８．５ｍｍ役肉厚が０．６〜０．７ｍｍと０．７〜０．８ｍｍの２種のバルブ４０を用意し、熱加工により螺旋形のバルブ４０を形成して屈曲部４２の外側壁４ｓ部の内径と肉厚差による状況を調べた。
【００９６】
図６は縦軸にバルブ４０の屈曲部の外側壁部の内径（ｍｍ）、横軸に屈曲部４２の外側壁４ｓの肉厚（ｍｍ）を対比したもので、この図から明らかなように屈曲部の外側壁部の内径（ｍｍ）が９〜１０．５ｍｍで肉厚が０．１５〜０．３５ｍｍあればよかった。
【００９７】
なお、肉厚が０．０６〜０．１４ｍｍと薄肉のものは、バルブ内排気作業工程のライティング時にコイル状部５２の発熱によって当接部に孔があき製造不良となった。
【００９８】
また、図７および図８は本発明の電球形蛍光ランプの他の実施の形態を示す。図７は電球形蛍光ランプＬ４を示す正面図、図８は図７に示す電球形蛍光ランプに用いられるガラス管バルブを平面的に展開した説明図であって、図中、図１ないし３と同一部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００９９】
この発光管４は図８に平面的に展開して示すようにガラス管を外形が略徳利形状をなすよう曲成するとともに端部が閉塞された４本のバルブ４０，…を連結管４５，…を介し接続して一本の放電路を形成し、最終形状としては各バルブ４０，…の最大幅付近を中心として略半球状に湾曲して蕾状に成形している。
【０１００】
すなわち完成バルブ４０は、発光管４の中心軸周りに頂部４１，…側から基端部４３，…側が折返され、中間部が一方側に屈曲するように曲成成形された４本のバルブ４０、…をそれぞれの基端部４３，…側中心軸周りに位置するとともにそれぞれの中間部が中心軸に直交する方向に膨出し、かつ、互いに接近隣接する頂部４１，…が近接あるいは当接するよう接続して一本の放電路を有する発光管４を構成してホルダ３に支持され、この発光管４（バルブ４０）を覆うグローブ８がホルダ３に接合されている。
【０１０１】
そして、この電球形蛍光ランプＬ４は、上記バルブ４０の内、放電路を形成する最端部のバルブ４０の端部に電極５を備えたマウントが封着されていて、この電極５がガラス管を曲成した薄肉部分を有する屈曲部４２と対応する位置に近接ないしは当接（接触）して配設されている。
【０１０２】
この電球形蛍光ランプＬ４も、寿命末期に至り電極５が異常グロー放電の発生で過熱しても、発光管４バルブ４０を薄肉化して形成した屈曲部４２において、バルブ４０にクラックが生じ、ランプＬ２への給電を確実に停止できる上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【０１０３】
なお、上記実施の形態においては、複数本ここでは４本の折返したガラス管を直列的に接続して１本のバルブ４０を形成したが、１本のガラス管を複数回折返し曲成してバルブ４０を形成してもよく、折返しの数も４組に限らない。また、バルブ４０を形成する連続した仮想外形は、一般照明用電球と同型の略涙滴型などであってもよい。
【０１０４】
また、ガラス管バルブ４０からなる発光管４をグローブ８で覆っているので把持がし易く、ソケットに対する着脱が容易でバルブ４０の破損不良発生を低減できるとともに、外形寸法を一般電球と同じとすることができるので、外形が制約される一般電球用の照明器具に電球の代替として用い、省電力、高効率の照明を提供することができる。
【０１０５】
また、上記実施の形態で示す電球形蛍光ランプＬ１〜Ｌ４は、発光管（蛍光ランプ）４をグローブ８で覆っていて種々の利点を有するが、本発明に関わる電球形蛍光ランプではグローブ８は必須のものではない。
【０１０６】
すなわち、グローブ８なしの場合は、ランプのソケットへの着脱などに際し扱いにくいことはあるがグローブ８による透過光の損失が少ないとともに通気性がよいことから温度上昇を来たしにくく紫外線励起作用を活発にして発光効率の向上をはかることができる。また、構成部材点数が少なく経済性も向上できる。
【０１０７】
そして、上記実施の形態に示す電球形蛍光ランプＬ１〜Ｌ４は、例えば図３に示すダウンライトなどの照明器具９の光源として用いられる。この図３は照明器具９の説明図で、図において９１は器具本体、９２はこの本体９１内に設けられたＥ２６型などの口金１に対応するソケット、９３は反射体で、上記ソケット９２に例えば電球形蛍光ランプＬ１の口金１が装着される。
【０１０８】
このように本発明に関わる電球形蛍光ランプＬ１は、白熱電球などの一般照明用電球と同じ外形とより高い発光特性が得られるとともに一般照明用電球を使用する照明器具９に装着して、他の器具や電気装置に影響を及ぼさない高い安全性を有するなど器具９への適用率を一層高めることができる。
【０１０９】
なお、本発明は上記実施の形態に示す電球形蛍光ランプＬ１〜Ｌ４に限るものではない。例えば発光管を構成するバルブは１本のガラス管を曲成して形成したものに限らず、曲成された複数本のガラス管を直列的に接続して放電路を形成したものであってもよく、要するにガラス管を曲成することによってガラスが引き延ばされ薄肉となった近傍に熱陰極が対峙して設けられていればよい。また、バルブの曲成形状は、実施の形態に示す螺旋形、Ｕ字形、ＷＵ字形やこれらの複合形であっても差し支えない。
【０１１０】
発光管のバルブ端部に封着されるマウントは、フレアステムを用いたものに限らず、ビードステムやボタンステムが用いられるものであってもよい。また、水銀は粒状アマルガムでの封入に限らず、液状や板状体での封入であってもよい。
【０１１１】
また、上記実施の形態に示す電球形蛍光ランプＬ１では、口金１にカバー体２を介しホルダ３を設け、このホルダ３に発光管（蛍光ランプ）４を支持させるとともにホルダ３内に仕切部材３５を設けて点灯回路７を支持させるようにしたが、上記ホルダ３と仕切部材３５との２部材、あるいは上記カバー体２とホルダ３と仕切部材３５との３部材を一体成形した１部材で発光管（蛍光ランプ）４と点灯回路７とを支持させるよう兼用化したものであってもよい。
【０１１２】
また、グローブ８は透光性のガラスやポリカーボネイトなどの合成樹脂材料を用い成形されたもので、透明や乳白色の光拡散性あるいは着色がされている。この光拡散性や着色の付与手段は形成材料そのものが光拡散性や着色を呈するものであっても、透明のグローブ８表面に光拡散性物質や着色剤を形成したものであってもよい。さらに、グローブ８の一部やホルダ３などに光反射部が形成してあっても差し支えない。
【０１１３】
また、発光管（蛍光ランプ）の仮想外形状およびこの発光管（蛍光ランプ）を覆うグローブの外形状は、一般照明用電球と同形の略涙滴形に限らず、両者が略同形をなす球形などであってもよい。
【０１１４】
また、グローブは透光性の材料で成形されたものを使用でき、予め一体成形したものであっても、その略最大径部において中心軸と直交方向に上下２分した分割成形やランプ軸に沿う縦断方向で複数に分割成形しておき、ランプの組立時に接合して一体的に形成したグローブであってもよい。
【０１１５】
さらに、発光管（蛍光ランプ）とグローブとの空間あるいはホルダ、カバー体や口金内に配設された細管や点灯回路部品などの周囲に透光性のシリコーン樹脂など熱的伝導度が高い充填物を充填して両者が熱的に接続するよう構成してもよい。この場合はランプ点灯時発光管（蛍光ランプ）を形成するバルブが昇温しても充填物を介し熱をバルブより熱的容量が大きいグローブなどに伝熱して、バルブの温度上昇を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の電球形蛍光ランプの第１の実施の形態を示す一部切欠正面断面図である。
【図２】図１に示す電球形蛍光ランプ中の発光管の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の電球形蛍光ランプの第２の実施の形態(発光管の端部近傍)を示し、(ａ)図は正面から、(ｂ)図は(ａ)図とは対応しないが上面から見た説明図である。
【図４】本発明の電球形蛍光ランプの第３の実施の形態(発光管の端部近傍)を示し、(ａ)図は正面から、(ｂ)図は(ａ)図とは対応しないが上面から見た説明図である。
【図５】(ａ)図および(ｂ)図は、電極を構成するコイル状フィラメントの実施例を示す平面図である。
【図６】縦軸にバルブの屈曲部の外側壁部の内径（ｍｍ）を、横軸に屈曲部の外側壁の肉厚（ｍｍ）を対比したグラフである。
【図７】本発明の電球形蛍光ランプの第４の実施の形態を示す正面図である。
【図８】図７に示す電球形蛍光ランプに用いられるガラス管バルブを平面的に展開した説明図である。
【図９】本発明の電球形蛍光ランプを用いた照明器具の実施の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１７】
Ｌ１〜Ｌ４：電球形蛍光ランプ
１：口金
２：カバー体
３:ホルダ
４：発光管（蛍光ランプ）
４０：バルブ
４２：屈曲部
５：電極
５１：コイル状フィラメント
５２：コイル状部
５３:レグ部
７：点灯回路装置
８：グローブ
９：照明器具
９１：器具本体
９２：ソケット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
口金が一方側に設けられたカバー体と；
ガラス管を屈曲して放電路を形成したバルブを有し、このバルブ端部に形成された屈曲部の外側に電極が配設され、カバー体の他方側にバルブ端部が支持された発光管と；
カバー体内に収容された点灯回路と；
上記発光管を覆いカバー体または口金に取付けられた透光性のグローブと；
を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
【請求項２】
口金が一方側に設けられたカバー体と；
ガラス管を屈曲して螺旋状に放電路を形成したバルブを有し、このバルブ端部に形成された屈曲部の外側に電極が配設され、カバー体の他方側にバルブ端部が支持された発光管と；
カバー体内に収容された点灯回路と；
上記発光管を覆いカバー体または口金に取付けられた透光性のグローブと；
を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
【請求項３】
電極との距離が最も近いバルブ端部の屈曲部のガラスの肉厚が他の部分より小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項４】
口金が一方側に設けられたカバー体と；
ガラス管を屈曲してその壁面の一部が他の部位よりも肉厚が小さく形成されるとともにそれぞれの端部に電極が設けられたバルブを有し、少なくとも一方の電極の一部がバルブの肉厚が小さい内壁に当接するよう配設され、カバー体の他方側にバルブ端部が支持された発光管と；
カバー体内に収容された点灯回路と；
上記発光管を覆いカバー体または口金に取付けられた透光性のグローブと；
を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
【請求項５】
電極の一部がバルブ内壁に当接されている部位のバルブ径は、他の部位のバルブ径よりも大きくなっていることを特徴とする請求項４に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項６】
肉厚が小さい部位がバルブの屈曲部に形成されていることを特徴とする請求項４または５に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項７】
グローブは合成樹脂で形成されており、発光管はグローブの開口部よりも径大な螺旋径を少なくとも一部に有する螺旋形に形成されたバルブを有していることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項８】
器具本体と；
この器具本体に設けられたソケットと；
このソケットに装着された請求項１ないし７のいずれか一に記載の電球形蛍光ランプと；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項１】
口金が一方側に設けられたカバー体と；
ガラス管を屈曲して放電路を形成したバルブを有し、このバルブ端部に形成された屈曲部の外側に電極が配設され、カバー体の他方側にバルブ端部が支持された発光管と；
カバー体内に収容された点灯回路と；
上記発光管を覆いカバー体または口金に取付けられた透光性のグローブと；
を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
【請求項２】
口金が一方側に設けられたカバー体と；
ガラス管を屈曲して螺旋状に放電路を形成したバルブを有し、このバルブ端部に形成された屈曲部の外側に電極が配設され、カバー体の他方側にバルブ端部が支持された発光管と；
カバー体内に収容された点灯回路と；
上記発光管を覆いカバー体または口金に取付けられた透光性のグローブと；
を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
【請求項３】
電極との距離が最も近いバルブ端部の屈曲部のガラスの肉厚が他の部分より小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項４】
口金が一方側に設けられたカバー体と；
ガラス管を屈曲してその壁面の一部が他の部位よりも肉厚が小さく形成されるとともにそれぞれの端部に電極が設けられたバルブを有し、少なくとも一方の電極の一部がバルブの肉厚が小さい内壁に当接するよう配設され、カバー体の他方側にバルブ端部が支持された発光管と；
カバー体内に収容された点灯回路と；
上記発光管を覆いカバー体または口金に取付けられた透光性のグローブと；
を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
【請求項５】
電極の一部がバルブ内壁に当接されている部位のバルブ径は、他の部位のバルブ径よりも大きくなっていることを特徴とする請求項４に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項６】
肉厚が小さい部位がバルブの屈曲部に形成されていることを特徴とする請求項４または５に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項７】
グローブは合成樹脂で形成されており、発光管はグローブの開口部よりも径大な螺旋径を少なくとも一部に有する螺旋形に形成されたバルブを有していることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一に記載の電球形蛍光ランプ。
【請求項８】
器具本体と；
この器具本体に設けられたソケットと；
このソケットに装着された請求項１ないし７のいずれか一に記載の電球形蛍光ランプと；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２５９７６７（Ｐ２００９−２５９７６７Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９８９２０（Ｐ２００８−１９８９２０）
【出願日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
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