发光管、放电灯和照明装置的制作方法

专利名称：发光管、放电灯和照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在密闭状态的放电容器的两端配有电极而成的发光管、具备该发光管的放电灯以及具备该放电灯的照明装置。
背景技术：
用于荧光灯等的发光管具有例如内表面形成有荧光体层的玻璃管和在灯丝线圈 (filament coil)位于该玻璃管内的状态下封接于上述玻璃管的端部的电极，在内部封入有汞、稀有气体等。经由与玻璃管的内部处于连通状态的细管封入汞、稀有气体等。荧光灯的灯效率由封入发光管内的汞的蒸汽压等来规定，该汞蒸汽压由点亮时的发光管的最冷点处的温度(以下，称为“最冷点温度”。)来规定。因此，以点亮时的发光管的最冷点温度为最佳的温度的方式来构成。形成最冷点的地方由发光管的形状、细管的长度、玻璃管内的电极(灯丝线圈)位置等决定。例如，在细管短的情况下，其形成于发光管内的两个电极间(以下，也称为放电路径。)的任意的地方(参照专利文献1 )，在细管长的情况下，其形成于细管内的远离电极的地方(参照专利文献2)。现有技术文献专利文献
专利文献1 日本专利4176800号公报专利文献2 日本特开2004 - 55293号公报。

发明内容
发明要解决的问题
但是，上述最冷点温度以使额定点亮时(额定灯功率下的点亮时)的灯效率变高的方式进行规定，因此，具有在比额定灯功率小的灯功率下的点亮时，例如，在调光点亮时，灯效率明显变差的这种课题。S卩，在调光点亮时因减少从发光管发出的光通量，所以灯电流降低，因此，为了维持灯丝线圈的温度，需要在电极通过辅助电流。由于灯电流的降低，从而在发光管内的放电路径中温度降低，在最冷点处处于放电路径中的情况下，最冷点温度降低。另一方面，通过在电极通过辅助电流，从而当电极的温度上升时，细管内的温度上升，在最冷点处处于细管内的情况下最冷点温度上升。此时，发光管的温度下降，在发光管内的温度比细管内的温度低的情况下，成为最冷点处变到温度低的放电路径侧。无论额定点亮时的最冷点处存在于放电路径和细管的哪一方，通过进行调光点亮，都会使最冷点处的温度发生变化，结果是，偏离最佳的温度，灯效率降低。本发明是鉴于这种课题而做成的，其目的在于，提供一种即使灯功率变动也能够维持高的灯效率的发光管和放电灯。用于解决问题的方案为了达成上述目的，本发明的发光管其在密闭状态的放电容器的两端配置电极而成， 所述发光管其特征在于，所述放电容器在被所述电极夹持的电极间区域的规定部位具有膨胀部，在额定灯功率下的点亮时，在所述电极间区域以外的端部区域存在最冷点处，在比所述额定灯功率低的规定的灯功率下的点亮时，最冷点处存在于所述膨胀部内。在此，“被电极夹持的电极间区域”是灯丝线圈的中心轴间的区域，进而，具体而言，是指由与放电容器中的配有电极的部分的轴心正交且包含灯丝线圈的中心轴的面夹持的区域。发明效果
在本发明的发光管中，在额定灯功率下的点亮时，在所述电极间区域以外的端部区域存在最冷点处，在比所述额定灯功率低的规定的灯功率下的点亮时，最冷点处存在于所述膨胀部内，因此，最冷点温度易成为最佳的温度，即使灯功率变动，也能够维持高的灯效率。另外，其特征在于，所述电极具有贯通所述放电容器的端壁的一对引线；以及由所述一对引线的在所述放电容器内的端部支承的灯丝线圈，所述放电容器的端壁内表面与最近的所述灯丝的距离在所述放电容器的两侧相互不同，所述额定灯功率下的点亮时的最冷点处存在于所述距离大的电极侧的端部区域。或者，其特征在于，所述放电容器在所述细管内部与所述电极间区域连通的状态下，在与所述端部区域对应的部位具有一个以上的一端被密封的细管，在所述额定灯功率下的点亮时的最冷点处存在于所述细管内。或者，其特征在于，所述电极具有贯通所述放电容器的端壁的一对引线；以及由所述一对引线的在所述放电容器内的端部支承的灯丝线圈，所述放电容器的端壁内表面与最近的所述灯丝的距离在所述放电容器的两侧相互不同，所述放电容器在所述细管内部与所述电极间区域连通的状态下，在所述距离大的一侧的所述端壁具有一端被密封的细管， 在所述额定灯功率下的点亮时的最冷点处存在于所述细管内。另外，其特征在于，所述放电容器由两端被压坏密封的玻璃管构成，所述玻璃管以其中央部为回转中心，形成俯视时的双螺旋状。在此说的“俯视时”是指从假想的回转轴的延伸的方向观察的情况。或者，其特征在于，所述玻璃管的管径为18[mm]以上22[mm]以下，在俯视所述发光管的情况下的最大回转直径为M0[mm]以上以下，以48[W]以上63[W]以下的范围内的灯功率而且以10[kHz]以上的高频进行点亮。另外，在本发明的放电灯中，具有在密闭状态的放电容器的两端配置电极而成的发光管；以及与所述电极电连接的灯头，所述放电灯其特征在于，所述发光管为具有上述构成的发光管。因此，即使灯功率变动，也能够维持高的灯效率。


图1是实施方式中的放电灯的立体图。图2是放电灯的俯视图。图3是放电灯的仰视图。图4是放电灯的侧视图。图5是发光管的俯视图，是将一部分进行切缺以了解内部情况的图。
图6是支架的立体图。图7是表示发光管的端部插入灯头的状态的图，是将灯头的一部分进行切缺以了解灯头的内部情况的图。图8是从箭头方向观察图7中的G — G线的剖面的图。图9是表示点亮时的发光管的温度变化的图。图10是表示实施例的灯A的调光率和最冷点温度的关系的图。图11是表示比较例的灯B的调光率和最冷点温度的关系的图。图12是表示比较例的灯C的调光率和最冷点温度的关系的图。图13是表示比较例的灯D的调光率和最冷点温度的关系的图。图14是变形例的放电灯的正面图。图15是应用了本发明的放电灯的概略图。图16是应用了本发明的放电灯的概略图。图17是表示第二实施方式的照明装置的构成的侧视图。图18是第二实施方式的放电灯的侧视图。图19是第二实施方式的放电灯的俯视图。
具体实施例方式下面，对用于实施本发明的最佳方式，示出一例进行说明。另外，在下面的说明中使用的方式是为了易明白地说明本发明的构成及作用、效果而使用的一例，本发明除其本质上的特征部分以外，丝毫不受以下方式的限定。下面，一边参照附图一边对本发明的一个放电灯的实施方式进行说明。1、关于放电灯的构成
图1是实施方式中的放电灯的立体图。图2是放电灯的俯视图。图3是放电灯的仰视图。图4是放电灯的侧视图。在此，所谓放电灯1的俯视图(图2)即为以将放电灯1装接在灯具上的状态，从被照射面侧观察放电灯1时的图，为从图1的上方(为图1中的A方向。)观察放电灯1的图。 放电灯1的侧视图(图4)是从图2的侧方(为该图中的B方向。)观察放电灯1的图。另外，为了参考而言，放电灯1的正面图是从图2的下方(为该图中的C方向。)观察放电灯1的图，将在放电灯1中与被照射面对置的一侧也称为照射面侧。该放电灯1如图1 图4所示，具有在内部有一条放电路径的发光管3以及保持该发光管3的支架5。另外，在支架5上，后面将叙述，安装有与设置于发光管3内的放电路径的两端的电极电连接的灯头7、9。(1)关于发光管
图5为发光管的俯视图，将一部分进行切缺以便了解端部内部的情况。发光管3如图1 图5、特别是如图5所示，具备例如使玻璃管弯曲成平面双螺旋形状并将整体的轮廓形成大致圆盘状的发光管主体11 ；以及密封于发光管主体11的两端部13、15的电极17、18。另外，发光管主体11的两端部13、15相当于构成发光管主体11的玻璃管19的两端部(在指玻璃管19的端部的情况下，也使用附图标记“13”、“15”。)。
在发光管主体11的内部封入有汞、缓冲气体。缓冲气体例如使用氩气或氖气、进而使用氩和氖的混合气体等。另外，封入于发光管主体11的内部的汞的形态既可以是单体形态，另外，例如也可以为锌汞、锡汞、锌铁汞、进而铋铟汞等汞齐形态。即，汞的形态没有特别限定，只要在点亮放电灯1时，发光管3内的汞的蒸汽压特性示出与以汞单体使用时大致相同的汞蒸汽压特性即可。如图5所示，在发光管主体11的内周面例如形成有荧光体层23。该荧光体层23 例如烧制稀土类的荧光体而成。在此的荧光体为红、绿、蓝发光的三种，包含例如IO3 :Eu、 LaPO4 :Ce、Tb 及 BaMg2Al16O27 :Eu、Mn 荧光体。电极17如图5所示，是所谓玻璃珠装配方式的电极，包括钨制的灯丝线圈25、支承该灯丝线圈25的一对引线27、28、以及固定支承该一对引线27、28的玻璃珠31。电极18与电极17相同，包括钨制的灯丝线圈沈、支承该灯丝线圈沈的一对引线四、30、以及固定支承该一对引线四、30的玻璃珠32。发光管主体11的端部13、15在以电极17、18的灯丝线圈25 J6为发光管主体11 内不同的规定位置的方式插入发光管主体11的内部的状态下，被压坏密封而成为平坦形状。另外，灯丝线圈2536在该线圈的中心轴和玻璃管的轴心交叉的(例如大致正交)状态下配置于玻璃管19的内部。由此，电极17、18封接在发光管主体11内，或将发光管主体11的端部13、15密封。 另外，发光管主体11的端部13、15的压坏方向为相对于图5的纸面正交的方向，但压坏方向不限定于该方向。但是，当考虑压坏的作业效率时，优选相对于图5的纸面正交的方向。在电极17、18中，封接在发光管主体11的端部13、15的是引线27,28,29,30的一部分，具体而言，是从玻璃珠31、32向灯丝线圈2536的相反侧延伸出的部分。细管32与电极18 —起封接在发光管主体11的一端部(在此为端部15)。该细管 32在封接电极17、18后，对发光管主体11内进行排气，或封入缓冲气体、汞时使用(具有所谓作为“排气管”的功能。)，当完成这些时，细管的一端例如进行切去密封。由此，发光管主体11的内部成为密闭状态，成为本发明的放电容器。另外，在本实施方式中，发光管主体11的端部为压坏密封的密封部，该密封部为放电容器的端壁，将一对引线27、28、四、30以气密状贯通各密封部的内部。从各电极17、18的发光管3的端部13、15的内部的端面(是与发光管的内部的空间相接的面，本发明的“端壁内表面”。)至灯丝线圈25、26的中心轴的距离相互不同。在此，装接有细管32的一方的电极18侧，其上述距离比电极17侧长。S卩，从电极 18侧的发光管3的端部15的内部的端面至灯丝线圈沈的中心轴的最小距离Ll大于从电极17侧的发光管3的端部13的内部的端面至灯丝线圈25的中心轴的最小距离L2。根据上述构成，在本实施方式中，在稳定点亮时，在细管32内或端部15与支架5 的接合部形成有最冷点处，另外，电极18因上述最小距离Ll比距离L2长，所以使电极18 侧的装配为长装配。另外，通过调整最小距离Li，能够调整形成于细管32内或端部15与支架5的接合部的最冷点处的温度。发光管主体11具有绕后述的假想轴D (参照图2、4及5)例如以半径逐渐变大的圆弧状(螺旋状)回转的两个回转部33、35 ；以及存在于该回转部33、35之间的中间部37。
构成回转部33、35的玻璃管19的轴心存在于与假想轴D大致正交的一平面上，随着回转部33、35从中间部37侧向两端部13、15侧移动，以远离假想轴D的方式回转。另外， 还将假想轴D的延伸的方向称为假想轴方向。上述假想轴D通过发光管主体11的中间部37的中央，该中间部37如图2、4及5 所示，在玻璃管19的径向上膨胀而变粗。在该膨胀的部分形成有调光点亮时的最冷点处。 另外，下面，将该膨胀的部分也称为膨胀部，直接使用附图标记“37”。另外，通过调整膨胀部的大小，能够调整调光点亮时的最冷点温度。另外，膨胀部37也可以向假想轴方向及与假想轴D垂直的方向的任一方膨胀。对于玻璃管19，可以使用例如钡锶硅酸盐玻璃(也是无铅玻璃，是软质玻璃。)，玻璃管19的横截面形状例如做成大致圆形状。另外，玻璃管19的横截面形状不限定于圆形状，例如也可以是大致椭圆形状，还可以是多边形状。但是，发光管主体11由于使软化的一根玻璃管弯曲，所以形成后的玻璃管的横截面形状相对于所希望的形状会有若干变形。如图2所示，当从被照射面侧观察发光管主体11时，在与假想轴D正交的方向(以下，将该方向称为“径向”，是图4中的箭头XI、X2的方向。)邻接的回转部33和回转部35 之间产生了间隙。另外，回转部33和回转部35的间隙可以一定，或也可以在回转部33、35 中随着远离中间部37，上述间隙呈阶梯状或渐渐地变宽，也可以相反地变窄。在此，发光管3是在发光管主体11的内表面形成荧光体层23后，封接电极17、18 及细管32，经由细管32将缓冲气体等封入发光管主体11的内部而完成的发光管，下面，在使用“发光管3”进行说明时，直接使用相当于发光管主体11的端部13、15、中间部37的部分及附图标记，作为发光管3的端部13、15、中间部37等。另外，发光管主体11的径向及假想轴D在发光管3的说明时，也直接作为径向及假想轴D进行使用。(2)关于支架
图6是支架的立体图。支架5如图3及6所示，具有在横切与轮廓形成圆盘状的发光管3的照射面侧的相反侧的主面的一个板状部件41的两端设置有两个灯头7、9的构造。另外，在此，板状部件41及灯头7、9成为一体，但例如，也可以是板状部件、灯头个别独立地制造，之后将各个固接起来而做成一体的构成。灯头7、9如图1 4及图6所示，具备被嵌于发光管3的端部13、15的被嵌部 43,45 ；以及与灯具侧的灯座(省略图示)电连接而接受供电的灯头部47、49。被嵌部43、45如图6所示，制成在与发光管3的端部13、15的外周之间可以形成空间这样的大致圆筒状，以相互开口方向相反的状态设置于板状部件41上。被嵌部43具有用于在利用固接部件、例如硅酮树脂等粘接剂固接灯头7和发光管 3时，将填充于灯头7内后的剩余的固接部件引导向相对于灯头7径向(接近假想轴D的一侧)邻接的玻璃管侧的切缺部51 (另外，被嵌部45也具有图中未图示的切缺部。)。在灯头7的内部、例如灯头部47及被嵌部43的内周面设置有限制部。在此，作为限制部之一例，由朝向被嵌部43的中心轴突出并沿被嵌部中心轴方向(是插入发光管3的端部13的方向。)延伸的多个棱部53构成(参照图8 (a))。多个棱部53如图8 (a)所示，在比被嵌部43的中心更靠被照射面的相反侧形成三条(用53a、53b、53c表示。)，比中心更靠被照射面侧形成三条(用53d、5;3e、53f表示。)合计六条。另外，在被嵌部45侧也形成有六条棱部。另外，在此，棱部53的数量为合计六条，但只要能够使发光管的端部某程度定位即可，其数量没有特别限定。但是，在使用横截面形状为圆形的发光管的情况下，有三条以上更容易对发光管的端部进行定位。灯头部47、49设置于被嵌部43、45的开口侧的相反侧。灯头部47如图6所示，是具有有底筒状的灯头部主体55、以及设置于灯头部主体 55的底壁的一对插头(pin) 59a、59b的所谓G型(例如G5型等)。灯头部49也同样，是具有灯头部主体57以及一对插头6la、6Ib的G型。灯头部47的一对插头59a、59b及灯头部49的一对插头6la、6Ib向发光管3的回转部33、35的回转方向(也称为周向。)延伸出，并且相互反向延伸出，一对插头59a、59b、 61a、61b的排列方向如图2所示，为假想轴方向。一对插头59a、59b、61a、61b的延伸方向与包含构成平面双螺旋形状的两个回转部33、35的玻璃管19的轴心的平面(包含图12的假想线F，为与纸面正交的面。)大致平行， 换言之，沿两个回转部33、35的周向呈直线状延伸出。板状部件41如图6所示，为矩形板状(在俯视时为矩形状。)，在其长尺寸方向的两端设置有灯头7、9。在板状部件41上形成有支承发光管3的支承突起65、66。该支持突起65、66如图6所示，跨板状部件41的短尺寸方向的两端间而形成。另外，在板状部件41的发光管3的端部插入前端的端部(灯头部侧的端部)，形成有从板状部件41的被照射面侧突出且沿板状部件41的端缘延伸并与支持突起65的一端相连的连结突起67。另外，支承突起65及连结突起67不仅存在于灯头7侧，也存在于灯头9侧。(3)发光管和支架的安装构造
图7是表示发光管3的端部13插入于灯头7的状态的图，将灯头7的一部分切缺以便了解灯头7的内部的情况。另外，图8 (a)是对图7中的G — G线的剖面从箭头方向观察填充固接部件前的状态的图，图8 (b)是对图7中的G — G线的剖面从箭头方向观察填充固接部件69后的状态的图。在发光管3的端部13插入于灯头7内的状态下，如图8 (a)所示，发光管3的端部13的外周(19a)由形成于被嵌部43及灯头部主体55的棱部53a f支承，另外，发光管3的与灯头7邻接的部分(19b)由支承突起65支承。返回图7，从发光管3的端部13延伸出的一对引线27J8通过装接于灯头部主体 55的底部的插头59b的内部，利用焊料等固接于插头59b的前端。另外，图7中的插头59b 在剖面未示出，为了图面上的简便而省略了插头59a及引线27的连接，但是与插头59b及引线观的连接相同的。发光管3和灯头7、9的固接如图8 (b)所示，利用填充于灯头7和发光管3的端部13等之间的固接部件、例如硅酮树脂69而进行。这时，与被嵌部43邻接的内侧的玻璃管19b也利用硅酮树脂69与板状部件41固接。2、实施例
对实施方式的放电灯的具体的构成进行说明。放电灯1的灯输入设定为75 [W]，从这时的放电灯1发出的光通量是7430 [lm]。
用于发光管3的玻璃管19的外径为20 [mm]，内径为18 [mm]。构成发光管3的玻璃管19使两个回转部33、35 —致，绕假想轴D回转约3. 5圈。发光管3的连结端部13、15彼此的方向的长度为284 [mm]，与连结端部13、15彼此的方向正交的方向的长度为257 [mm]。另外，玻璃管19全长为2000 [mm]，发光管3的内部的电极间距离(为放电路径长。) 为1930 [mm]。中央部(膨胀部)37的中央部宽(最大外径)为24 [mm]。发光管的汞为5[mg]，作为缓冲气体，以300[Pa]封入氩气。在俯视时(是图5。)，电极18侧的发光管3的端部15的内部的端面和灯丝线圈沈的中心的最小距离Ll为35 [mm]，电极17侧的发光管3的端部13的内部的端面和灯丝线圈 25的中心的最小距离L2为25 [mm]。细管32的外径为4. 9 [mm]，内径为3. 6 [mm]，细管32的长度(从发光管主体延伸出的长度)为8 [mm]，灯丝线圈沈和细管的前端的距离为50 [mm]。额定灯功率下的点亮时的排气内的最冷点处的温度为40[°C ]，膨胀部内的温度为 48[°C]。3、关于点亮时的发光管的温度
对于上述实施例的放电灯，以额定灯功率为基准，测定从该额定灯功率开始减小灯功率进行点亮(调光点亮)时的发光管的温度。图9是表示发光管的温度的图。图9是额定灯功率的10[% ] 100[% ]的灯功率下使放电灯点亮时的各部的温度，随着横轴增大(向右移动)，调光率变高(变亮)。图9所示的发光管的温度是发光管端部(是细管内。)的温度(是图中的“管端温度”。)、发光管的膨胀部内的温度(是图中的“膨胀部温度”。)、没有膨胀部的发光管内的温度(是图中的“没有膨胀部的发光管温度”。)，还一并示出了各调光时的最冷点温度的最佳的温度区域(是图中的“最佳温度”。)。另外，最佳温度在此相对于最最佳的温度，为最最佳的温度一 5[°C]以上、最最佳温度+5[°C]以下的范围。在图9中由两条虚线夹持的部分为最佳温度的范围。如该图所示，随着调光率变低，管端温度处于上升的趋势，另一方面，发光管的温度与膨胀部的有无无关，处于降低的趋势。这是因为，当调光率变低时，发光管的灯电流降低，发光管的温度降低，另一方面，为了维持灯丝线圈的温度，使辅助电流流过电极，因此， 电极的温度上升，发光管端部(细管内)的温度上升。另外，发光管的温度因膨胀部的有无而温度会不同，没有膨胀部的发光管一方比有膨胀部的发光管的温度高。这是因为，通过设置膨胀部，该膨胀部的内部远离发光管内的电子的轨道(放电路径)，膨胀部内的温度下降。进而，当调光率变化时，最冷点温度的最佳温度也发生变化。具体而言，随着调光率变低，最佳温度上升。这考虑是因为，由于随着调光率的降低的灯电流减少，从而放电空间需要更多的汞(离子)。本发明的发光管具有下述构造在与发光管的电极间区域的大致中央对应的管壁具有膨胀部，在额定灯功率下的点亮时，在端部区域的细管内形成最冷点处，在比额定灯功率低的规定的灯功率下的点亮时，在膨胀部内形成最冷点处。
在图9中，额定灯功率下的点亮时，是图中的调光率为100[% ]之时，在本发明的发光管中，最冷点处存在于相当于端部区域的管端部的细管内，该最冷点温度处于最佳温度内。随着调光率降低，细管内的最冷点温度上升，相反膨胀部温度降低。而且，调光率为约84[% ]时，最冷点处从至此的细管内向膨胀部内变化。图10是表示实施例的灯A的调光率和最冷点温度的关系的图。实施例的灯A的特征的构成为长装配和膨胀部，发光管的最冷点温度特性在图9 中，与用实线所示的管端温度特性的一部分和用单点划线所示的膨胀部温度特性的一部分相同。以额定灯功率使灯A点亮时是图中的调光率为100[% ]之时，最冷点处存在于相当于端部区域的细管内，最冷点温度即管端温度约为40[°C ]，处于最佳温度内。最冷点温度如图10所示，随着调光率降低而上升，在调光率约为84[% ]时，为最佳温度的上限温度(约45[°C ])附近，发光管的膨胀部的温度也约为45[°C ](参照图9)。 而且，最冷点处从至此的细管内向膨胀部内变化。进而，当使调光率低于84[% ]时，如图9所示，膨胀部温度低于管端温度，膨胀部内的温度为最冷点温度，该最冷点温度如图10所示，随着调光率降低(至52[% ]。)，而降低，但仍处于最佳温度的范围内，在调光率为约52[% ]时，最冷点温度偏离最佳温度。在本发明中，以最冷点温度处于最佳范围内时产生最冷点处的从细管向膨胀部的变化的方式调整膨胀部的位置、膨胀度(是膨胀部的高度、宽度等。)。由此，调光率在从约52[% ]至100[% ]大的范围内得到高的灯效率。特别是，调光率在该范围(变化量为 48[% ]。)中，灯功率较高，因此，例如与调光率从30[% ]至80[% ]为最佳温度的情况相比，省能效提高。图11是表示比较例的灯B的调光率和最冷点温度的关系的图。比较例的灯B的特征的构成是长装配，没有膨胀部。发光管的最冷点温度特性在图9中，与用实线所示的管端温度特性的一部分和用双点划线表示的没有膨胀部的发光管温度特性的一部分相同。使灯B以额定灯功率点亮时，是图中的调光率为100[% ]之时，最冷点处存在于相当于端部区域的细管内，最冷点处的温度即管端温度约为40[°C ]，处于最佳温度内。最冷点温度如图11所示，随着调光率降低而上升，与灯A相同，在调光率约为 84[% ]时，为最佳温度的上限温度(约45[°C])附近，进而，当使调光率低于84[%]时，管端温度即最冷点温度偏离最佳温度。进而，当使调光率降低时，最冷点温度上升，在调光率约为71[% ]时，冷点处从至此的细管内变化到膨胀部内，随着调光率降低，最冷点温度开始降低。而且，因调光率进一步降低，从而最冷点温度即发光管的温度下降，在调光率约为 62[% ]时，最冷点温度进入最佳温度的范围内，在调光率约为38[% ]时，最冷点温度偏离最佳温度(参照图9)。图12是表示比较例的灯C的调光率和最冷点温度的关系的图。比较例的灯C的特征的构成为膨胀部，没成为长装配。发光管的最冷点温度特性在图9中与单点划线所示的膨胀部温度特性相同。另外，不是长装配的电极的情况的管端温度高于没有膨胀部的发光管温度，所以在图9中没有图示(管端温度不是最冷点温度)。
在使灯C以额定灯功率点亮时，最冷点处存在于膨胀部内，最冷点处的温度即膨胀部温度约为48 [°C ]没有进入最佳温度(在实际的灯中，以进入最冷温度的方式调整膨胀部的大小等。)。最冷点温度如图12所示，随着调光率降低而下降，在调光率约为84[% ]时，进入最佳温度的区域，在调光率约为52[% ]时，最冷点温度偏离最佳温度(参照图9)。图13是表示比较例的灯D的调光率和最冷点温度的关系的图。比较例的灯D的特征的构成也没有膨胀部，也没成为长装配。发光管的最冷点温度特性在图9中与用双点划线表示的没有膨胀部的发光管温度特性相同。在使灯D以额定灯功率点亮时，最冷点处处于没有膨胀部的发光管内，最冷点处的温度即没有膨胀部的发光管温度约为53[°C ]，没有进入最佳温度。最冷点温度如图13所示，随着调光率降低而下降，在调光率约为62[% ]时，进入最佳温度，在调光率约为38[% ]时，最冷点温度偏离最佳温度(参照图9)。(变形例)
以上，基于实施方式对本发明进行了说明，当然，本发明的内容不限定于上述实施方式所示的具体例，例如，可以实施以下这样的变形例。1、发光管
在实施方式中，发光管形成平面双螺旋状，但本发明的发光管的形状不限定于平坦的双螺旋状，例如，在从与假想轴正交的方向观察发光管时，整体的轮廓也可以形成圆锥状。 另外，也可以只有发光管中心侧形成圆锥形状，其外侧为平面状，也可以相反。图14是变形例的放电灯101的正面图，将发光管103、支架105的一部分切缺以便了解发光管103的端部113周边的情况。变形例的发光管103具有从玻璃管107的中间部109到各玻璃管107的端部，以随着从中间部109向玻璃管107的端部111、113移动，从假想轴0和中间部109离开的方式，绕假想轴0回转而形成的第一及第二回转部115、117。另外，中间部109膨胀，比其他部分粗(该部分为膨胀部。)。在本变形例中，也是支架105具有两个安装部119、121、连结两个安装部119、121 的连结部123、以及设于连结部123的灯头部125。连结部123的内部以配置从发光管103的端部111、113延伸出的引线127、129的方式成为空洞。进而，本发明的发光管也可以是具有一个回转部的单螺旋状。在该情况下，位于螺旋形状的中心侧的发光管的端部例如也可以向被照射面的相反侧弯曲，且在其前端部设置灯头等。进而，也可以是在后述的灯中使用的发光管。即，也可以为玻璃管的中央部的两侧部分绕通过中央部分的假想轴，以随着从中央部向端部移动而在假想轴延伸的方向上离开并同时使半径为一定的方式回转这样的形状，在与放电路径的规定位置对应的部分具有膨胀部，也可以将一根玻璃管制成“U”字状，将它们连结多根、例如三根连结，在内部形成一条放电路径，在与该放电路径的规定位置对应的部分的玻璃管具有膨胀部。2、放电灯
实施方式的放电灯没有用于使发光管点亮的电路，但也可以是具有电路的放电灯。
图15是应用本发明的放电灯的概略图。图15的放电灯200具有发光管202、保持发光管202的支架204、使发光管202点亮的点亮电路206、收纳点亮电路206并安装于上述支架204的外壳208、以及覆盖上述发光管202且安装于上述支架204及外壳208的球形灯罩210。该发光管202是玻璃管212的中央的两侧部分绕通过中央部214的假想轴，以随着从中央部214向端部216、218移动而在假想轴延伸的方向上离开并同时使半径为一定的方式回转这样的形状，在中央部214具有膨胀部220。在玻璃管212的端部封接有电极，另外，细管被气密状地装接。在额定灯电压下的点亮时，细管内形成有最冷点处，最冷点处在调光点亮时的灯功率时形成于膨胀部。图16是应用本发明的灯的概略图。图16的放电灯250具有发光管252、保持发光管252的支架254、使发光管252点亮的点亮电路(省略图示)、收纳点亮电路并安装于上述支架254的外壳256、以及覆盖上述发光管252且安装于上述支架2M及外壳256的球形灯罩258。发光管252形成下述这样的形状将三根玻璃管分别形成“U”字状，连结它们，在没有配置电极的玻璃管260的弯曲的部分262具有膨胀部沈4。3、膨胀部
实施方式的发光管在与放电路径的大致中央对应的部位具有膨胀部，但也可以在其他部位具有膨胀部。另外，膨胀部的形状、宽度也可以是实施例中说明的以外的形状、宽度。S卩，膨胀部的位置、形状、大小、宽度、高度等根据最冷点处从细管侧向膨胀部侧变化的(或要积极变化的)定时而适当确定，为了在调光率高的阶段的定时使最冷点处转换， 只要在远离电极的部位形成膨胀部、此外或增大膨胀部的大小、高度，降低膨胀部内的温度即可。相反，在调光率低的定时使最冷点处转换的情况下，只要在离电极近的部位形成膨胀部、此外或减小膨胀部的大小、高度等，提高膨胀部内的温度即可。4、装配
在实施方式中，电极为球形装配型，但也可以是其他类型，例如也可以为杆形装配方式。该情况下，电极包括灯丝线圈、保持该灯丝线圈的一对引线、以及固定支承一对引线的杆，通过在玻璃管的端部封接杆，密封其内部(为杆密封。)。5、细管
在实施方式中，细管32设置于发光管主体11(玻璃管19)的端部13，但另一端部15也可以具有细管。该情况下，当以细管为排气管使用时，可以高效地进行发光管主体内的排气寸。(其他发明)
具备圆环状的发光管的放电灯广泛地用于室内照明等用途。近年来，提出了一种放电灯，其具备除了额定点亮外还能进行高输出点亮的高频点亮专用的圆环状的发光管(例如， 参照日本专利3055769号公报)。在该灯中，在额定点亮时，能够在更小的功率下得到与现有相同的光输出(S卩，能够在高的效率下点亮)，在高输出点亮时，能够在与现有相同的效率下得到更大的光输出。
另外，为了实现小型化，研究开发了具备实施方式中说明的形状即以管中央部为回转中心在俯视时呈双螺旋状回转的形状(以下，记为“平面螺旋形状”。)的发光管的放电灯(例如，参照日本专利4061263号公报)。平面螺旋形状的发光管，具体而言，放电路径呈长条状延伸的发光管具有以其长尺寸方向中央部为回转中心在假想平面上回转的形状，在内部封入汞(Hg)和缓冲气体(例如，氩气(Ar))，在内周面形成有荧光体层。具有平面螺旋形状的发光管的放电灯通过还有效地利用圆环的内侧的区域，与以往使用的具有圆环状的发光管的放电灯相比，能够增加放电路径长度。因此，与现有的具备圆环状的发光管的放电灯相比，在具备平面螺旋形状的发光管的放电灯中，在一定的尺寸下，能够实现高的效率及高的光输出，另外，可实现径向的小型化。但是，对于市场中具有圆环状的发光管的放电灯，根据用途、器具使用了各种尺寸及灯功率，在上述日本专利406U63号公报提出的技术中，难以提供具备与这种各种尺寸等对应并且高的效率和高的光输出能兼顾的平面螺旋形状的发光管的放电灯。利用了具有在实施方式中说明了的形状(是平面螺旋形状。)的发光管的第二发明是为了解决上述问题而做出的，具备平面螺旋形状的发光管，并且不管尺寸的大小，相比现有例，能够使高的效率及高的光输出兼顾。简要地说，第二发明采用以下的构成。(1)第二发明是一种放电灯，其具有气密密封了两端部的发光管以其管轴方向中央部为回转中心在俯视时呈双螺旋状回转的形状，其特征在于，发光管的管径为18[mm]以上22[mm]以下，在俯视发光管情况下的最大回转直径为M0[mm]以上以下，以 48[W]以上63[W]以下的范围内的灯功率且以10[kHz]以上的高频率点亮。(2)第二发明是一种放电灯，其具有气密密封了两端部的发光管以其管轴方向中央部为回转中心在俯视时呈双螺旋状回转的形状，其特征在于，发光管的管径为18[mm]以上22[mm]以下，在俯视发光管的情况下的最大回转直径为275[mm]以上以下，以 70[W]以上80[W]以下的范围内的灯功率且以10[kHz]以上的高频率点亮。(3)第二发明是一种放电灯，其具有气密密封了两端部的发光管以其管轴方向中央部为回转中心在俯视时呈双螺旋状回转的形状，其特征在于，发光管的管径为18[mm]以上22[mm]以下，在俯视发光管情况下的最大回转直径为305[mm]以上325[mm]以下，以 85[W]以上105[W]以下的范围内的灯功率且以10[kHz]以上的高频率点亮。(4)第二本发明是一种放电灯，其具有气密密封了两端部的发光管以其管轴方向中央部为回转中心在俯视时呈双螺旋状回转的形状，其特征在于，发光管的管径为23[mm] 以上^[mm]以下，在俯视发光管的情况下的最大回转直径为380 [mm]以上400 [mm]以下， 以110[W]以上130[W]以下的范围内的灯功率且以10[kHz]以上的高频率点亮。另外，第二发明的照明装置其特征在于，具备上述第二发明的放电灯。上述第二发明起到以下的效果。与以往使用的具有圆环状的发光管的放电灯相比，在第二发明的放电灯及照明装置中，通过还有效使用圆环的内侧的区域，能够增加放电路径长度，可实现高的光输出，另外可实现径向的小型化。另外，在第二发明的放电灯及照明装置中，个别具体地规定发光管的尺寸，且在与各尺寸的对应中，通过在上述规定的范围内规定灯功率，能够使高的效率和高的光输出兼顾。因此，第二发明的放电灯及照明装置具备平面螺旋形状的发光管，无论尺寸的大小，在与现有的比较中，均能够实现高的效率和高的光输出的兼顾。下面，对第二发明的实施方式(以下，作为“第二实施方式”。)进行说明。1、照明装置301
使用图17对第二实施方式的照明装置301的构成进行说明。如图17所示，第二实施方式的照明装置301例如是直接装于天花板303的方式的装置，相对于设置于天花板303的接线盒(省略图示。)，经由插座305进行安装。照明装置 301的装置主体307具有向下方开口的碗状灯罩309、安装于其底面的装置支架311、装接于装置支架311的放电灯313而构成。灯罩209其内周面例如由反射面构成，将从放电灯213发出的光向希望的范围(例如下方)反射。灯罩209的反射面例如可以通过由白色的涂膜构成、或涂敷氧化铝粒子而构成。在装置主体307的装置支架311的内部，在商用电源和放电灯313之间收纳有介插于电力流通路中的电子稳定器(省略图示。)。电子稳定器例如为采用串联逆变器方式的高频率专用的稳定器。2、放电灯 313
使用图18及图19对包含于照明装置301的放电灯313的构成进行说明。图18是放电灯313的侧视图，图19是放电灯313的俯视图。如图18所示，放电灯313具有具备长条状的放电路径的发光管315、和用于相对于发光管315保持其上方(光照射侧的相反侧)的支架317而构成。在支架317上，在发光管315的最外部分设有一对灯头319、321。另外，在发光管 315中，中央部分膨胀(膨胀部323)，该膨胀部323为灯点亮时的最冷点处。如图19所示，在第二实施方式的放电灯313中，具有发光管315以放电路径的长尺寸方向的大致中央部分为回转中心在俯视时呈双螺旋状回转的形状。而且，发光管315 的端部在回转的最外周以与X轴方向对置的状态配置，在各端部设有灯头319、321。发光管 315以最大回转直SD1 [mm]回转。如图19中双点划线包围的部分所示，发光管315具有密封了两端的玻璃管，在其内部空间(放电空间)325例如以400[Pa]压强封入汞(Hg)及缓冲气体(例如氩气)。另外， 被封入的汞即可以是单体形态，或也可以是锌汞、银汞、铋铟汞等汞齐形态。虽省略了图示，但在发光管315的内周面形成有荧光体层。荧光体层例如是烧结含稀土类荧光体的材料而成的层，包含^O3 :Eu、LaPO4 Ce及BaMg2Al16O27 :Eu、Mn。另外，在发光管315的各端部设有电极(省略图示)。电极例如为玻璃珠装配的方式的电极，包括钨(W)制的灯丝线圈、架设该灯丝线圈的一对引线、以及固定支承一对引线的玻璃珠。发光管315的构成要素即玻璃管例如由钡、锶硅酸盐玻璃(是无铅玻璃，软质玻璃) 构成。而且，玻璃管的截面形成大致圆形。发光管315的壁厚用((D2 — D3)/2)表示，例如为0.8 [mm] 1.2 [mm]。3、灯功率和各尺寸对于第二实施方式的照明装置301中放电灯313的灯功率和各尺寸的关系进行说明。 如图19所示，按如下规定放电灯313中的发光管315的管径D2、最大回转直SD1、和灯功率。(1)55 [W]型
管径 D2 = 18 [mm] 22 [mm]
最大回转直径D1 = 240 [mm] 沈0[讓]
灯功率55[W]
另外，该类型的灯功率是48 [W]以上63 [W]以下的范围内即可。(2) 75[W]型
管径 D2 = 18 [mm] 22 [mm]
最大回转直径D1 = 275 [mm] 四5[讓]
灯功率75[W]
另外，该类型的灯功率是70 [W]以上80 [W]以下的范围内即可。(3) 100[W] M
管径 D2 = 18 [mm] 22 [mm]
最大回转直径D1 = 305 [mm] 325 [mm]
灯功率93[W]
另外，该类型的灯功率是85[W]以上105[W]以下的范围内即可。(4) 140[W]类型
管径 D2 = 23 [mm] 沘[mm]
最大回转直径D1 = 380 [mm] 400 [mm]
灯功率118 [W]
另外，该类型的灯功率是110[W]以上130[W]以下的范围内即可。4、放电灯313及具备其的照明装置301的优越性
在第二实施方式的放电灯313及具备其的照明装置301中，与现有使用的具有圆环状的发光管的放电灯相比，通过还有效地利用圆环的内侧的区域，能够增加放电路径长度，可实现高的光输出，或可实现径向的小型化。另外，在放电灯313及照明装置301中，个别具体地规定发光管315的尺寸(管径 D2及最大回转直径D1),且在与各尺寸的对应中，通过在上述范围内规定灯功率，从而能与灯尺寸的大小无关地，实现高的效率和高的光输出的兼顾。因此，本实施方式的放电灯313及照明装置301具备平面螺旋形状的发光管315， 并且与各种尺寸对应，可同时提高各尺寸下的效率及光输出。(确认)
对于上述的优越性，使用(表1)及(表2)确认。[表1]
权利要求
1.一种发光管，其在密闭状态的放电容器的两端配置电极而成，所述发光管其特征在于，所述放电容器在被所述电极夹持的电极间区域的规定部位具有膨胀部， 在额定灯功率下的点亮时，在所述电极间区域以外的端部区域存在最冷点处，在比所述额定灯功率低的规定的灯功率下的点亮时，最冷点处存在于所述膨胀部内。
2.根据权利要求1所述的发光管，其特征在于，所述电极具有贯通所述放电容器的端壁的一对引线；以及由所述一对引线的在所述放电容器内的端部支承的灯丝线圈，所述放电容器的端壁内表面与最近的所述灯丝的距离在所述放电容器的两侧相互不同，所述额定灯功率下的点亮时的最冷点处存在于所述距离大的电极侧的端部区域。
3.根据权利要求1所述发光管，其特征在于，所述放电容器在所述细管内部与所述电极间区域连通的状态下，在与所述端部区域对应的部位具有一个以上的一端被密封的细管，在所述额定灯功率下的点亮时的最冷点处存在于所述细管内。
4.根据权利要求1所述的发光管，其特征在于，所述电极具有贯通所述放电容器的端壁的一对引线；以及由所述一对引线的在所述放电容器内的端部支承的灯丝线圈，所述放电容器的端壁内表面与最近的所述灯丝的距离在所述放电容器的两侧相互不同，所述放电容器在所述细管内部与所述电极间区域连通的状态下，在所述距离大的一侧的所述端壁具有一端被密封的细管，在所述额定灯功率下的点亮时的最冷点处存在于所述细管内。
5.根据权利要求1所述的发光管，其特征在于， 所述放电容器由两端被压坏密封的玻璃管构成，所述玻璃管以其中央部为回转中心，形成俯视时的双螺旋状。
6.根据权利要求5所述的发光管，其特征在于， 所述玻璃管的管径为18[mm]以上22[mm]以下，在俯视所述发光管的情况下的最大回转直径为MO[mm]以上以下， 以48[W]以上63[W]以下的范围内的灯功率而且以10[kHz]以上的高频进行点亮。
7.一种放电灯，其具有在密闭状态的放电容器的两端配置电极而成的发光管；以及与所述电极电连接的灯头，所述放电灯其特征在于，所述发光管为权利要求1所述的发光管。
全文摘要
本发明提供一种即使灯功率变动也能够维持高的灯效率的发光管及灯。发光管(3)在密闭状态的玻璃管(19)的两端部(13、15)配有电极(17、18)，玻璃管(19)在与被两电极(17、18)的灯丝线圈(25、26)夹持的电极间区域的大致中央对应的中央部位具有膨胀部(37)，在额定灯功率下的点亮时，在电极间区域之外的端部区域存在最冷点处，在比额定灯功率低的规定的灯功率下的点亮时，最冷点处存在于膨胀部(37)内。另外，灯具有上述发光管(3)和在发光管(3)内与电极(17、18)电连接的灯头。
文档编号H01J61/32GK102405508SQ20108001745
公开日2012年4月4日 申请日期2010年4月14日 优先权日2009年4月20日
发明者三贵政弘, 关胜志, 内田纪幸, 前田和男, 饭田史朗 申请人:松下电器产业株式会社