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【発明の名称】 照明器具
【発明者】 【氏名】西村 潔

【氏名】森山 厳與

【氏名】高橋 雄治

【氏名】小塚 日出夫
【要約】 【課題】ランプ効率を向上させることができる照明器具を提供する。

【解決手段】照明器具３は、ガラスバルブ２１の外径が２０ｍｍ以下であり、かつ前記ガラスバルブ２１の長手方向における単位長さ当たりの消費電力が０．３５Ｗ／ｃｍである片口金の蛍光ランプ２を装着する照明器具本体３１と；前記蛍光ランプ２の最冷部温度を４５℃以上にする、断熱機能を有する断熱部材３５と；を具備する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ガラスバルブの外径が２０ｍｍ以下であり、かつ前記ガラスバルブの長手方向における単位長さ当たりの消費電力が０．３５Ｗ／ｃｍである片口金の蛍光ランプを装着して、前記蛍光ランプを点灯させる照明器具本体と；前記蛍光ランプの最冷部温度を４５℃以上にする、断熱機能を有する断熱部材と；を具備することを特徴とする照明器具。
【請求項２】 前記断熱部材は、前記最冷部温度を４５〜６０℃にすることを特徴とする請求項１記載の照明器具。
【請求項３】 前記断熱部材は、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であるとともに前記蛍光ランプから発せられる光を反射する反射機能を有しており、かつ前記蛍光ランプに近接した位置に配設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の照明器具。
【請求項４】 前記断熱部材は、非金属と前記非金属を挟持する金属とから構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項５】 前記断熱部材は、非金属から構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項６】 前記断熱部材は、前記断熱部材の全体積に対して２０％以上の空隙を有していることを特徴とする請求項５記載の照明器具。
【請求項７】 前記断熱部材は、少なくとも２枚以上の離間した板状部材を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の照明器具。
【請求項８】 断熱機能を有し、かつ前記蛍光ランプの口金側のガラスバルブ端部と異なるガラスバルブ端部を保持する保持具をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の照明器具。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する利用分野】本発明は、蛍光ランプを装着する照明器具に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、一般用照明器具に装着される光源としては、例えば、白熱電球が用いられてきたが、近年、寿命やランプ効率の点から蛍光ランプを用いることが多くなってきている。
【０００３】このような蛍光ランプは、一般的に陰極サイクルの電極損失が発光強度に影響しないため、蛍光ランプの全長が長いほど全電力に占める割合が小さくなり、ランプ効率が向上する。
【０００４】ところが、蛍光ランプの全長を長くすると、長さ当たりの発熱量が小さくなるため、蛍光ランプの最冷部温度が所定の温度にまで上昇しない傾向がある。
【０００５】そのため、蛍光ランプの管径を小さくすることによって表面積を小さくして、最冷部温度を上昇させている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、蛍光ランプの電極付近から放出される熱は照明器具の反射板を通過して照明器具の上面まで達して、そこから放出されてしまう。そのため、蛍光ランプの周囲温度が上昇し難くなり、ガラスバルブが細くて、長い蛍光ランプでは、蛍光ランプの最冷部温度が最適温度まで上昇せず、ランプ効率を有効に高めることができないという問題がある。
【０００７】本発明は上記従来の問題を解決するためになされたものである。即ち、ランプ効率を向上させることができる照明器具を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決しようとする手段】請求項１の発明の照明器具は、ガラスバルブの外径が２０ｍｍ以下であり、かつ前記ガラスバルブの長手方向における単位長さ当たりの消費電力が０．３５Ｗ／ｃｍである片口金の蛍光ランプを装着して、前記蛍光ランプを点灯させる照明器具本体と；前記蛍光ランプの最冷部温度を４５℃以上にする、断熱機能を有する断熱部材と；を具備することを特徴とする。
【０００９】本発明及び以下の各発明において、特に言及しない限り用語の定義及び技術的意義は次のとおりとする。
【００１０】本発明の照明器具に装着される蛍光ランプは、例えばＵ字管やＨ管のような形状のガラスバルブを使用した蛍光ランプが挙げられるが、これらに限定されない。また、最冷部とは、ガラスバルブの最も温度が低い部分をいう。
【００１１】さらに、断熱部材としては、例えば、ガラスウール、ロックウールのような無機繊維、発砲プラスチックスのような合成樹脂が挙げられる。また、断熱部材の設置箇所としては、例えば蛍光ランプに近接した位置、或いは照明器具の上面に接した位置が挙げられるが、これらに限定されない。
【００１２】ここで、蛍光ランプの最冷部温度を４５℃以上と規定したのは、４５℃未満であると、最冷部温度が低いため、ランプ効率を向上させることができないからである。
【００１３】請求項１の発明の照明器具では、ガラスバルブの外径が２０ｍｍ以下であり、かつ前記ガラスバルブの長手方向における単位長さ当たりの消費電力が０．３５Ｗ／ｃｍである片口金の蛍光ランプを装着して、前記蛍光ランプを点灯させる照明器具本体と；前記蛍光ランプの最冷部温度を４５℃以上にする、断熱機能を有する断熱部材と；を具備するので、ランプ効率を向上させることができる。
【００１４】請求項２の発明の照明器具は、請求項１記載の照明器具の照明器具であって、前記断熱部材が、前記最冷部温度を４５〜６０℃にすることを特徴とする。
【００１５】ここで、最冷部温度を４５〜６０℃と規定したのは、前記範囲を下回ると、蛍光ランプ内に存在する電子と水銀蒸気との衝突確率が低くなり、有効にランプ効率を向上させることができないからであり、前記範囲を上回ると、２５．３７ｎｍの波長の紫外線が、共鳴輻射線であるため、正常準位の水銀蒸気により吸収される量が多くなり、有効にランプ効率を向上させることができないからである。
【００１６】請求項２の発明の照明器具では、前記断熱部材が、前記最冷部温度を４５〜６０℃にするので、有効にランプ効率を向上させることができる。
【００１７】請求項３の発明の照明器具は、請求項１又は２記載の照明器具であって、前記断熱部材は、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であるとともに前記蛍光ランプから発せられる光を反射する反射機能を有しており、かつ前記蛍光ランプに近接した位置に配設されていることを特徴とする。
【００１８】ここで、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下と規定したのは、前記数値を上回ると、熱伝導率が大きいため、有効に断熱効果が得られなく、有効に最冷部温度を上昇させることができないからである。
【００１９】請求項３の発明の照明器具では、前記断熱部材は、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であるとともに前記蛍光ランプから発せられる光を反射する反射機能を有しており、かつ前記蛍光ランプに近接した位置に配設されているので、よりランプ効率を向上させることができる。
【００２０】請求項４の発明の照明器具は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の照明器具であって、前記断熱部材は、非金属と前記非金属を挟持する金属とから構成されていることを特徴とする。
【００２１】非金属としては、例えば、ガラスウール、或いは発砲プラスチックのような合成樹脂を使用することができるが、特に限定されない。
【００２２】また、金属としては、例えば鋼或いはアルミニウムを使用することができるが、特に限定されない。さらに、金属の形状としては、例えば板状や袋状に形成されたものが挙げられる。
【００２３】請求項４の発明の照明器具では、前記断熱部材は、非金属と前記非金属を挟持する金属とから構成されているので、断熱効果を有効に得ることができる。
【００２４】請求項５の発明の照明器具は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の照明器具であって、前記断熱部材は、非金属から構成されていることを特徴とする。
【００２５】請求項５の発明の照明器具では、前記断熱部材は、非金属から構成されているので、断熱効果を有効に得ることができる。
【００２６】請求項６の発明の照明器具は、請求項５記載の照明器具であって、前記断熱部材が、前記断熱部材の全体積に対して２０％以上の空隙を有していることを特徴とする。
【００２７】ここで、断熱部材が、断熱部材の全体積に対して２０％以上の空隙を有していると規定したのは、前記数値以上であると、空隙で断熱効果をより有効に得ることができるからである。
【００２８】請求項６の発明の照明器具では、前記断熱部材が、前記断熱部材の全体積に対して２０％以上の空隙を有しているので、断熱効果をより有効に得ることができる。
【００２９】請求項７の発明の照明器具は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の照明器具であって、前記断熱部材は、少なくとも２枚以上の離間した板状部材を有していることを特徴とする。
【００３０】板状部材は、金属、非金属、或いは金属と非金属との組合せのいずれであっても良い。
【００３１】請求項７の発明の照明器具では、前記断熱部材は、少なくとも２枚以上の離間した板状部材を有しているので、断熱効果を有効に得ることができる。
【００３２】請求項８の発明の照明器具は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の照明器具であって、断熱機能を有し、かつ前記蛍光ランプの口金から離れた位置にある前記ガラスバルブの端部を保持する保持具をさらに具備することを特徴とする。
【００３３】保持具は、断熱機能を有していればよく材質は特に限定されない。
【００３４】請求項８の発明の照明器具では、断熱機能を有し、かつ前記蛍光ランプの口金側のガラスバルブ端部と異なるガラスバルブ端部を保持する保持具をさらに具備するので、前記蛍光ランプの外観を美しくすることができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置について説明する。図１は、本実施の形態に係る照明装置を模式的に示した斜視図であり、図２は、本実施の形態に係る照明装置を模式的に示した垂直断面図であり、図３は、本実施の形態に係る保持具を模式的に示した垂直断面図である。図１〜図３に示すように、本実施の形態に係る照明装置１は、蛍光ランプ２と、蛍光ランプ２を装着して蛍光ランプ２を点灯させる照明器具３と、から構成されている。
【００３６】本実施の形態に係る蛍光ランプ２は、例えばソーダライムガラスから形成された外径が２０ｍｍ以下であるＵ字状のガラスバルブ２１と、後述するソケット３４に装着する口金２２と、から外観を構成している。
【００３７】ガラスバルブ２１内には、希ガス及び水銀が封入されているとともに、放電を生じさせる図示しない一対の放電電極が配設されている。また、ガラスバルブ２１内壁面上には図示しない蛍光体が形成されており、口金２２を介して電圧を放電電極に印加することにより放電が生じ、蛍光体が発光するようになっている。
【００３８】また、この蛍光ランプ２は、ガラスバルブ２１の長手方向における単位長さ当たりの消費電力が０．３５Ｗ／ｃｍ以下である。
【００３９】なお、本実施の形態に係る蛍光ランプ２は片口金の蛍光ランプである。このような片口金の蛍光ランプ２は、一対の放電電極が口金２２側に配設されているため、放電空間を長くすることができる。
【００４０】照明器具３は、照明器具本体３１を備えている。照明器具本体３１は、主に、例えば鉄のような金属から形成された筐体３２と、この筐体３２内に配設された蛍光ランプ２を点灯させる点灯装置３３と、例えばセラミックスから形成された蛍光ランプ２を装着するためのソケット３４と、から構成されている。
【００４１】筐体３２は、具体的には例えば、上面が閉口し、かつ下面が開口した浅い箱型に形成されている。
【００４２】点灯装置３３は、例えば図示しないスタータのような始動装置と、ランプ電流を規定値に制限する図示しない安定器と、から構成されている。始動装置や安定器は、具体的には例えば、回路基板の両面に電解コンデンサ、トランジスタのような複数の電子部品を配設して形成される。
【００４３】また、ソケット３４は、長手方向の筐体３２内壁面に取り付けられており、このソケット３４に蛍光ランプ２の口金２２を装着することにより蛍光ランプ２を点灯させることができるようになっている。
【００４４】筐体３２の内側空間には、略逆Ｖ字状に形成された１０Ｗ／ｍ・ｋ以下の熱伝導率を有する断熱部材３５が配設されている。
【００４５】この断熱部材３５は、例えば、金属としての鋼板３６と、金属としての鋼板３６に取り付けられた袋状のアルミニウム箔３７と、アルミニウム箔３７の袋の中に収容された非金属としてのガラスウール３８と、から構成されている。
【００４６】また、この断熱部材３５は蛍光ランプ２から発せられる光を反射する反射機能を有している。さらに、鋼板３６の蛍光ランプ２側の表面上は白色なるように塗装が施されている。この塗装を施すことにより蛍光ランプ２から発せられる光をより多く反射できるようになっている。
【００４７】本実施の形態では、蛍光ランプ２を装着する付近に、最冷部温度を４５℃以上にする断熱部材３５を配設するので、本実施の形態に係る蛍光ランプ２を使用した場合であっても、ランプ効率を向上させることができる。
【００４８】即ち、蛍光ランプ２の放電電極から発せられる熱は、ガラスバルブ２１を介して、断熱部材３５に到達する。ここで、この断熱部材３５は、断熱機能を有するので、熱が断熱部材３５を通過し難い。そのため、蛍光ランプ２を保温することができ、最冷部温度を４５℃以上にすることができる。最冷部温度が４５℃以上なると、ガラスバルブ２１内の水銀の蒸気圧も高くなるので、ガラスバルブ２１内に、より多くの水銀蒸気が存在するようになる。従って、電子と水銀蒸気との衝突確率が大きく、全体として水銀蒸気から発せられる紫外線が多くなる。よって、蛍光体をより発光させることができるので、ガラスバルブ２１の外径が２０ｍｍ以下であり、かつガラスバルブ２１の長手方向における単位長さ当たりの消費電力が０．３５Ｗ／ｃｍ以下である蛍光ランプ２を使用した場合であっても、ランプ効率を向上させることができる。
【００４９】また、断熱部材３５によって、最冷部温度を４５〜６０℃にすることが好ましい。前記範囲は最冷部の最適温度であるので、ランプ効率をより高めることができる。具体的には例えば、外径が１５、５ｍｍ、かつ長さが２４０ｃｍの蛍光ランプを用いて、１７０ｍＡのランプ電流を流した場合には、最冷部温度が４５〜６０℃の範囲で１１０ｌｍ／Ｗ以上のランプ効率が得られる。
【００５０】また、断熱部材３５が蛍光ランプ２に近接した位置に配設されているので、照明器具３の筐体３２への伝熱を低減することができ、効率良く最冷部温度を上昇させることができる。
【００５１】さらに、断熱部材３５が反射機能を有しているので、別途反射板を設ける必要がなく、コストの低減を図ることができる。
【００５２】また、ガラスバルブ２１の長手方向におけるソケット３４と対向する位置には、保持具３９が配設されており、口金２２側のガラスバルブ端部２１ａと異なるガラスバルブ端部２１ｂを保持するようになっている。
【００５３】この保持具３９は、具体的には例えば、心材４０と、心材４０を被覆した熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である合成樹脂４１と、から構成されている。
【００５４】心材４０としては、例えば、鋼を使用することができる。また、合成樹脂４１としては、例えば、ポリイミド、フェノール樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレン、及びポリプロピレンを使用することができる。
【００５５】本実施の形態では、断熱機能を有し、かつ口金２２側のガラスバルブ端部２１ａと異なるガラスバルブ端部２１ｂを保持する保持具３９を備えるので、外観を美しくすることができる。
【００５６】即ち、保持具がガラスバルブ２１に接触するため、保持具によって保持される部分が最冷部になり易い。最冷部は、他の部分に比べて温度が低いので、水銀が集まり易く、黒ずみが形成され易い。従って、保持具でガラスバルブ端部２１ｂ以外の部分を保持すると、黒ずみが際立ち外観上好ましくない。そのため、ガラスバルブ端部２１ｂに最冷部を移動させた方が、外観上好ましいが、ガラスバルブ端部２１ｂは、放電電極から最も離れているために、温度が低い。従って、保持具をガラスバルブ端部２１ｂに取り付けると、温度がより低くなるため、より黒ずむ可能性がある。そこで、断熱機能を有する保持具３９を使用することによって、ガラスバルブ端部２１ｂに形成される最冷部温度を上昇させて、黒ずみを低減させる。よって、蛍光ランプ２の黒ずみを際立たせることなく、かつ黒ずみを低減させることができるので、蛍光ランプ２の外観を美しくすることができる。
【００５７】また、合成樹脂４１の中に心材４０を存在させることにより、保持具３９の強度を高めることができる。
【００５８】（実施例）以下、実施例について説明する。本実施例では、第１の実施の形態に係る照明器具３を使用して、蛍光ランプ２の最冷部温度及び照度を測定した。
【００５９】以下、測定条件について説明する。本実施例では、６０Ｗ形の蛍光ランプを使用した。
【００６０】また、本実施例では、外径が１５ｍｍであり、かつ長さが２４０ｃｍのＵ字形のガラスバルブを使用した。
【００６１】さらに、鋼板、アルミニウム箔、及びガラスウールの厚さは、それぞれ、約０．３ｍｍ、約０．１ｍｍ、及び約０．３ｍｍとした。
【００６２】また、本実施例に係る照明器具と比較するために、比較例として従来の照明器具についても測定した。なお、本実施例と従来例との蛍光ランプは同様のものを使用した。
【００６３】測定結果を以下に示す。本実施例に係る照明器具に装着された蛍光ランプの最冷部温度は、約５２℃であったのに対し、比較例に係る照明器具に装着された蛍光ランプの最冷部温度は、約４２℃であった。
【００６４】従って、本実施例に係る照明器具の方が、比較例に係る照明器具よりも、最冷部温度が高いということが確認された。
【００６５】また、本実施例に係る照明器具の方が、比較例に係る照明器具よりも、照度が約１０％高いということが確認された。
【００６６】よって、本実施例に係る照明器具は、従来の照明器具よりもランプ効率が高いということが確認された。
【００６７】（第２の実施の形態）以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、以下本実施の形態以降の実施の形態のうち先行する実施の形態と重複する内容については説明を省略する。
【００６８】本実施の形態では、断熱部材３５を、断熱部材３５の全体積に対して２０％以上の空隙を有している合成樹脂で形成する構成とした。図４は、本実施の形態に係る断熱部材３５を模式的に示した垂直断面図である。図４に示すように、本実施の形態に係る断熱部材３５は、例えば、発砲プラスチックのような合成樹脂４２から形成されている。この断熱部材３５には、断熱部材３５の全体積に対して約２０％以上の空隙４３が形成されている。
【００６９】このように、本実施の形態では、断熱部材３５を、断熱部材３５の全体積に対して約２０％以上の空隙４３を有している合成樹脂４２で形成するので、空隙４３により断熱効果を増大することができ、有効に蛍光ランプ２を保温することができる。従って、ランプ効率を向上させることができる。
【００７０】（第３の実施の形態）本実施の形態では、断熱部材３５を少なくとも２枚以上の離間した板状部材で形成する構成とした。図５は、本実施の形態に係る断熱部材３５を模式的に示した垂直断面図である。図５に示すように、本実施の形態に係る断熱部材３５は、３枚の板状部材４４から構成されている。具体的には例えば、３枚の互いに離間した鋼板から構成されている。
【００７１】各板状部材４４は、約０．１ｍｍの厚さに形成されているとともに、各板状部材４４間は約３ｍｍの空間を有している。
【００７２】なお、本実施の形態に係る断熱部材３５は、全体の熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下になっている。
【００７３】このように、本実施の形態では、断熱部材３５を少なくとも２枚以上の離間した板状部材４４で形成するので、板状部材４４間の空間により断熱効果を増大することができ、有効に蛍光ランプ２を保温することができる。従って、ランプ効率を向上させることができる。
【００７４】なお、本発明は上記第１〜第３の実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、構造や材質、各部材の配置等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００７５】図６は、変形例に係る照明装置１を模式的に示した垂直断面図である。例えば、上記第１〜第３の実施の形態では、断熱部材３５を筐体３２内側に配設しているが、図６に示すように、筐体３２の上面に配設することも可能である。この場合には、断熱部材３５は、アルミニウム箔３７とガラスウール３８とから構成されている。
【００７６】また、上記第２の実施の形態では、断熱部材３５を全体積に対して２０％以上の空隙４３を有した合成樹脂４２から形成しているが、２０％以上の空隙４２が存在しない合成樹脂或いはガラスウールのような非金属で形成しても良い。
【００７７】
【発明の効果】以上、詳説したように、請求項１の発明の照明器具によれば、ランプ効率を向上させることができる。請求項２の発明の照明器具によれば、有効にランプ効率を向上させることができる。請求項３の発明の照明器具によれば、よりランプ効率を向上させることができる。請求項４の発明の照明器具によれば、断熱効果を有効に得ることができる。請求項５の発明の照明器具によれば、断熱効果を有効に得ることができる。請求項６の発明の照明器具によれば、断熱効果をより有効に得ることができる。請求項７の発明の照明器具によれば、断熱効果を有効に得ることができる。請求項８の発明の照明器具によれば、蛍光ランプの外観を美しくすることができる。
【出願人】 【識別番号】０００００３７５７
【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社
【出願日】 平成１３年２月２日（２００１．２．２）
【代理人】 【識別番号】１０００７７８４９
【弁理士】
【氏名又は名称】須山 佐一
【公開番号】 特開２００２−２３１０２５（Ｐ２００２−２３１０２５Ａ）
【公開日】 平成１４年８月１６日（２００２．８．１６）
【出願番号】 特願２００１−２６９３５（Ｐ２００１−２６９３５）