JP4625866B2 - 電球型蛍光灯 - Google Patents

Description

本発明は、任意の種類の公知のソケットに嵌合するように構成した基部を備える電球型蛍光灯に関し、当該電球型蛍光灯は、適切なソケットに嵌合して電源に接続すると光を照射するように構成する。

公知の電球型蛍光灯があり、発光部材は、一体的な始動電子回路およびチョークコイル（制御装置、グローランプ、安定器の少なくとも一方、など）を含むハウジングから出て、ランプの縦軸と平行に延び、Ｕターンして再びランプの縦軸と平行に延び、電子回路を含んで管を固定するためのハウジングに戻る。

類似のＵ字形状発光部材が、米国特許第４，６９４，２１５号明細書および米国特許第６，４５９，２０４号明細書に開示されており、その場合、Ｕターンの湾曲が非常に小さくなっているか、あるいは交差接続するガラス管の部品が使用され、このようにして、平行する発光管部分が互いにほぼ接触する。

上述のいずれの文献においても、戻りの対の管の長さおよび数を適切に選択することによって、要求される光出力を確保する。
多くの平行する対の管によって発光部材を構成する場合、対（すなわち真空空間）の終点および起点は、ガラス管を交差接続する部品によって接続する。
このように、いくつかの分岐または脚を有する発光部材は、連続的で断続しない経路を形成し、単一の発光部材として機能する。
対の発光管は、電子回路を含むハウジングの中に恒久的に固定される支持手段として役立つ管部を備える。

米国特許第４，５０３，３６０号明細書は、電球型蛍光灯装置を記載しており、発光部材が、Ｕターンを有するいくつかの自由に導かれるまっすぐな管部分からなり、直線部分が、ランプの縦軸と平行であり、発光部材の２つの端部のみが、支持手段および電子回路に接続される。
この場合、発光部材を取り付ける機械力がより小さいにもかかわらず、囲まれて保護される発光部材の部分がより少ないので、放出光の強度が、より高く、より均一である。

米国特許第４，５０３，３６０号明細書および米国特許第６，０６４，１５５号明細書において、一部の美的な実施形態が開示されており、軽い透明な防護カバーが使用されるが、発光部材の覆われた部分は、上述の態様の１つにおいて形成および固定されるのが一般的である。
洋ナシ形状、円筒形状または球形の予想最大寸法（エンベロープ）の貫通孔の直径は、発光部材の最大外径を規定し、その逆もまた同じである。
従って、西洋ナシ形状のネックより小さい直径を有する発光部材のみを、比較的に大きい西洋ナシ形のエンベロープの中に設置することができる。
米国特許出願第６，０６４，１５５号明細書は、２つの部品からなる膨らんだエンベロープを使用し、このようにして、内側の覆われた構造は、ネック部の直径より大きくすることができるが、この場合、エンベロープの２つの部分を互いに確実に固定しなければならない。

上記の解決策の共通の短所は、電球型蛍光灯の発光部材が、様々な点でユーザを妨害するということである。
電球型蛍光灯の縦軸と平行に延びる長い発光部材は、従来の電灯の笠または球体から突出し、従って、電球型蛍光灯の使用は、見た目に美しくなく、ユーザはランプの突出部分によって視界が遮られる場合があり、配光は不均一であり、一定の閉じた電灯の笠または球体にランプを嵌合することができない。
これらの問題点を克服するためには、ほとんどの場合、管の直径、形状、および長さを変化させる。

ある点において、蛍光灯の発光部材の成型を変更することは、米国特許出願第５，７５１、１０４号明細書、米国特許第５，２４３，２５６号明細書および米国特許第２００２／０１８０３５２号明細書に記載されているように、そのままで有利であることがわかる。
ここで、発光部材の固定点を超えて前後に担持される管部分は、部分的に絡められて、仮想シリンダまたは球体の外面に沿って二重コイルヘリックス形状を形成する。
発光管の直径および巻きの進角を連続的に変化させることによって、利用可能な空間の活用が改善される。
このように、蛍光灯は、その形状に関しては従来の白熱灯と類似しているが、サイズおよび空間要件に関しては類似していない。

米国特許第３，８９９，７１２号明細書、米国特許第３，９５３，７６１号明細書および米国特許第５，１２８，５９０号明細書によると、コイル管によって閉じ込められる中間の空間は、一定の場合に交換できる電子回路（制御装置、グローランプ、安定器の少なくとも一方、など）を配置するために使用する。
これらの解決策の短所は、やはり、発光部材が、基部に取り付ける円盤状の下板を起点とするということである。このようにして、特に管部分の数が増加する場合、下板の直径が、基部の直後の広いネック部を規定する。
米国特許第６，０６４，１５５号明細書において提案される解決策の問題点は、そこで使用される構成部品のサイズが、現在使用されている発光部材および電子回路の代表的なサイズと非常に異なるということである。
現在利用可能な技術および機構を考慮すると、この文献に記載されている電球型蛍光灯の工業的な大量生産は可能ではない。

従来の白熱灯（以下「従来の電球」と呼ぶ）と同等のサイズ、形状および光出力を有する電球型蛍光灯は、まだ開発されていない。
現今では標準的な電球型蛍光灯設計のような一部の従来の電球があるが、それらは低い発光（＜５５ワット）および電力（＜１１ワット）の範囲のみにおいて利用可能である。

本発明の目的は、任意の種類の公知の基部を備えることができ、任意の方向に固定可能であり、必要条件によるサイズ、形状および光出力が従来の電球ときわめて同等な、電球型蛍光灯を提供することである。
さらなる目的は、従来の電球ソケットを用いて改造した電球型蛍光灯を提供することである。

電球型蛍光灯の縦軸に沿って、基部、電子電気素子（制御装置、グローランプ、安定器の少なくとも一方、など）を含むハウジング、および発光部材を、空間的に１つずつ連続して配置する場合、電球型蛍光灯の最大全長（ＭＯＬ）が延びることがわかっている。
従って、電球型蛍光灯の構成部品を、空間的に再編成し、適切に配置および設計すれば、必要条件に従って、ランプの最大全長（ＭＯＬ）を短くすることができる。

上記目的を達成するために、それ自体公知の基部を有する電球型蛍光灯を提供する。当該電球型蛍光灯は、中心の中空円柱（その外部表面は熱および光を反射する材料で被覆され、円柱の一端は基部に接続する）と、中空円柱の他の端部を閉じるためのキャップと、キャップで閉じた中空円柱に固定する１つ以上の発光部材とを含む。発光部材は、中空円柱から出て、電子電気素子（制御装置、グローランプ、安定器の少なくとも一方）に接続し、キャップの開口部を貫通する。当該ランプは、発光部材を支持するガイドリングをさらに含み、発光部材は、基部および中空円柱の接触境界端部まで延び、および／または接触境界端部を超えて延びる。中空円柱、基部、キャップおよびガイドリングは、発光部材に囲まれる。発光部材は、キャップから基部に向かって延び、少なくとも電球型蛍光灯の縦軸と平行な方向に戻って延びる。発光部材は、曲線部を有する。
この曲線部は、従来の電球と類似する形態、またはランプ基部周辺に周辺下部を有する形態を提供するために必要である。

添付の図面を参照して、本発明の一部の実施形態の詳細な説明をここに開示する。

本発明の電球型蛍光灯の第１の好ましい実施形態を、図１〜図４に示す。
円筒形状の中空柱２の一方の端部を、基部１に取り付ける。
１つ以上の発光部材４を接続および固定するために提供される空間は、中空柱２の他方の端部において、キャップ３によって閉じている。
発光部材４は、ここで、低圧放電ランプの放電管と同一である。
この実施形態において、キャップ３の底部カバー部３ａを中空柱２に取り付け、キャップ３自体をこの底部カバー部３ａに取り付けることができる。
キャップ３（頂部カバー）は、その中心のウィンドウ６を含む。
電子装置６ａは、ランプの給電および制御のための作動回路（例えば制御装置、グローランプ、安定器の少なくとも一方、調光器制御装置など）であり、基部１、中空柱２およびキャップ３によって囲まれる空間に設置することができる。
制御信号波を送信するために、ウィンドウ６に嵌合する適切な挿入部１０を使用する。
一般に、発光部材４は、円柱２から出発し、基部１に向かって円柱２に沿って延び、キャップ３に作られた接続点に戻る。
発光部材４は、ガイドリング１１が基部１および中空円柱２を支持する接触境界端部まで、および／またはそれを越えて延びる。
発光部材４は、キャップ３から延び、中空円柱２の外に延び、電球型蛍光灯の縦軸２０と平行に基部１に向かう。発光部材４は、その全長を考慮した曲線部４ａを備える。
本発明に関して、曲線部という用語はまた、交差接続する小さな管部を使用することによって２つの独立した管部の端部を接合する場合の曲線部についても用いる。その理由は、そのような曲線部は、電離媒質用の経路を提供し、湾曲に相当する発光を確実にするからである。

図３ａは、本発明の第１の実施形態によるランプの上面図であり、接続点がキャップ３で覆われている。図３ｂは、キャップ３、中空円柱２、および基部１のない、同じランプの上面図であり、発光部材４の接続端部を示す。

図４は、本発明によるランプを基部１から見たときの下面図である。

なお、有効な光出力を高めるために、キャップ３およびガイドリング１１は可視光透明材料で製作してもよい。

図１、図２および図３に示すように、キャップ３は、ランプの取り付けまたは取り外しをより安全にする駆動手段８を備える。
この実施形態において、駆動手段８は、リブとして形成する。
ユーザは、従来の電球を回わして嵌めたり外したりする際に、ガラス製容器を握らなければならない。
ガラス製容器の偶発的な破壊および感電の可能性は、ユーザの生命または健康を危険にさらす。
現在ある電球型蛍蛍光灯は、蛍光管を握ることによって、類似の方法で取り付けまたは取り外しができる。
ユーザは、ガラス管自体を破壊したり器具を破壊したりすることがあるので、このことは危険である。
本発明による電球型蛍光灯の構成部品の配置に基づくと、中空円柱２を経由して基部１に対してトルクを手で適用することによって、ランプの取り付けおよび取り外しをより安全にする、駆動手段８を提供することができる。

図５〜図９に、本発明の電球型蛍光灯の別の実施形態を示す。
図に示すように、一対の管である発光部材４は、キャップ３の上で曲がっている。
このように、ランプの縦軸に沿う放出光の強度が増加する。

図７は、基部１、円柱２およびキャップ３によって有利に閉じた空間に配置する電子電気素子５の略図を概略的に示す。
さらに図７に、中空円柱２のシェル上に形成する冷却開口部９を示す。
さらにこの図に、電子制御装置５、信号を検出する検出器６ａの少なくとも一方の操作のために形成したウィンドウ６を示す。
ウィンドウ６は、電子制御装置５、背後に配置する検出器６ａの少なくとも一方に対して信号を送信することを可能にする、挿入部１０を含む。
このように、本発明による電球型蛍光灯は、電子ネットワークから独立して、直接的および／または間接的に、遠隔操作が可能であり（例えば、制御装置、グローランプ、安定器の少なくとも一方、調光装置、直接オン／オフスイッチなど）、あるいは、オーディオ信号、ビデオ信号の少なくとも一方の受信さえ可能である（ＣＣＤセンサ、マイクロホンなど）。
信号は、光学信号または高周波信号でもよい。

図１〜図３および図５〜図１４において理解できるように、キャップ３は、駆動手段８として役立つハンドルまたはアームとともに提供してもよい。

図１０は、図５〜図９によるランプの斜視図を示す。
図１０において理解できるように、中空円柱２の断面輪郭は、円筒形状のみならず、四角形または長方形でもよい。

本発明による電球型蛍光灯の可能な実施形態を、図１１および図１２に示す。
この実施形態において、発光部材４の長さは少なくとも８９０ｍｍであるが、電球型蛍光灯の最大全長（ＭＯＬ）は１２０ｍｍ以下であり、このようにして、ランプ表面に比例して特定光出力が顕著となる。

図１３に、本発明による電球型蛍光灯の別の有利な実施形態を示す。ヘリカル発光部材４の長さは約９３５ｍｍであるが、電球型蛍光灯の最大全長（ＭＯＬ）は１２０ｍｍ未満である。

中空円柱２の熱および光を反射する面７は、図においては単に象徴的に示す。
この反射面は、２つの機能を有する。一方では、反射面は、中空円柱２内で作動する電子電気素子５、６ａの少なくとも一方を、ランプの使用中に発光部材４が生成する熱から保護し、他方では、反射面は、発光部材４が照射する光を互いに反射させ、および／または中空円柱２から照射されるべき領域へと反射する。

本発明による電球型蛍光灯の利点は、ランプの光出力を低減することなく、ランプの最大全長（ＭＯＬ）を著しく削減するということである、このことにより、このランプは、従来の電球使用法のために設計された電灯の笠または球体を邪魔するような突出をしない。
このランプは、従来の電球のサイズに対応する本発明による電球型蛍光灯のサイズ（最大全長（ＭＯＬ）および最大外径）を変更することなく、白熱型ランプ用に設計された種々の既存の照明装置（読書ランプ、壁ブラケット、電気シャンデリア、アンティークランプなど）において使用できる。

電球型蛍光灯の発光部材の長さは、電球型蛍光ランプの光出力をも決定する。

現今では、１００Ｗの白熱電球と同等の光出力を有する、ほぼ２ＯＷの電球型蛍光ランプの発光部材の長さは、少なくとも６００ｍｍである。
本発明によると、発光部材は、必要に応じて、短く（図５）、または長く（図１１〜図１４）することができる。
図１２は、本発明による電球型蛍光ランプの好ましい実施形態を示す。
ここで、ランプは、単純な屈曲部と平行直線部とを有する発光部材４を備える。
このランプの製造は、費用に対して最も効率が良い。
更に、図１〜図１３によるランプの各々を、図１４に示す態様で形成する発光部材４によって提供してもよい。
図１４において理解できるように、発光部材４は、基部１および円柱２の接触境界端部にスカートのように突き出る。
このようにして、光は、発光部材４の突出部分からも発することができる。
従来の電球でさえ、これと同じことを達成できない。
突出する発光部材４は、規格に従って形成できるので、標準的な照明装置の構成部品（例えば、ソケット、電灯の笠、固定具など）と衝突しない。

サイズおよび利用可能な生産技術に関して、本発明による電球型蛍光ランプの発光部材４は、蛍光灯製造業の必要条件を満たす。

本発明は、本説明において開示する例に限定されるものではなく、発光部材４の形状、方向づけ、ならびに接続点および固定点は、本発明の範囲内で変化してもよい。

本発明による電球型蛍光灯の第１の実施形態の正面図である。 図１の電球型蛍光灯の側面図である。 図１のランプの上面図である。 本発明による電球型蛍光灯の第１の実施形態の発光部材の上面図である。 図１のランプの下面図である。 本発明による電球型蛍光灯の第２の実施形態の正面図である。 図５の電球型蛍光灯の側面図である。 図５のランプの主断面を示す図である。 図５のランプの上面図である。 図５のランプの下面図である。 図５のランプの斜視図である。 本発明の第２の実施形態に類似するランプの斜視図である。 本発明の第２の実施形態に類似するランプの斜視図である。 本発明の第２の実施形態に類似するランプの斜視図である。 本発明による電球型蛍光灯の第３の実施形態の斜視図である。

Claims (7)

1. 基部（１）と、発光部材（４）と、電子電気素子（５）とを有する電球型蛍光灯であって、
   前記電球型蛍光灯は、中空円柱（２）を含み、
   前記中空円柱の外面は、熱および光を反射する材料（７）で被覆され、
   前記中空円柱（２）は、前記基部（１）に取り付けられ、
   キャップ（３）は、前記中空円柱（２）を閉じ、
   前記発光部材（４）の１つ以上は、前記キャップ（３）に固定され、および／または、前記中空円柱（２）は、前記キャップ（３）によって閉じられ、
   前記発光部材（４）は、前記中空円柱（２）から出て、前記電子電気素子（５）、信号を検出する検出器（６ａ）の少なくとも一方に接続し、前記中空円柱の開口部（３ｂ）、前記キャップ（３）の少なくとも一方を貫通し、
   前記電球型蛍光灯は、前記基部（１）および前記中空円柱（２）の接触境界端部まで延びるかまたは接触境界端部を越えて延びる前記発光部材（４）を支持するための、ガイドリング（１１）を更に備え、
   前記中空円柱（２）、前記基部（１）、前記キャップ（３）、および前記ガイドリング（１１）は、前記発光部材（４）によって囲まれ、
   前記発光部材（４）は、前記キャップ（３）から、前記基部（１）の方および後方へ、少なくとも前記電球型蛍光灯の縦軸（２０）と平行な方向に延び、
   前記発光部材（４）は、湾曲部分（４ａ）を有する、ことを特徴とする電球型蛍光灯。
2. 電子制御装置（５）および信号を検出する１つ以上の検出器（６ａ）が、前記中空円柱（２）に配置され、
   前記キャップ（３）が、前記中空円柱（２）を閉じ、
   前記中空円柱（２）、前記キャップ（３）の少なくとも一方が、前記信号を検出する検出器（６ａ）によって検出可能な信号波の送信を可能にする挿入部（１０）を含むウィンドウ（６）を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の電球型蛍光灯。
3. 前記発光部材（４）を握ることなく、前記電球型蛍光灯をランプソケットに設置またはランプソケットから取り外すことができる駆動手段（８）を備える、ことを特徴とする請求項１または２に記載の電球型蛍光灯。
4. 作動回路を形成する前記電子電気素子（５）、前記信号を検出する検出器（６ａ）の少なくとも一方が、前記基部（１）、前記中空円柱（２）、および前記キャップ（３）によって囲まれる空間に配置される、ことを特徴とする請求項３に記載の電球型蛍光灯。
5. 前記挿入部（１０）が、光学信号波または高周波信号波の送信のために構成させられる、請求項２に記載の電球型蛍光灯。
6. 冷却開口部（９）が、前記基部（１）、前記中空円柱（２）、前記キャップ（３）の少なくとも１つの上に形成される、ことを特徴とする請求項４または５に記載の電球型蛍光灯。
7. 前記キャップ（３）、前記ガイドリング（１１）の少なくとも一方が、可視光透明材料によって製造される、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電球型蛍光灯。

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