CN100590345C - 小型自镇流荧光灯及照明装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种小型自镇流荧光灯(1),其可以获得与普通照明用电灯泡大致相同的外观,并且降低发光管(4)对配置在灯头(2)内侧的电子部件(60)的热影响。在罩体(3)的一端侧安装灯头(2),在罩体(3)的另一端侧支承着发光管(4)。在点灯装置(7)的基板(58)上安装构成使发光管(4)点灯的点灯电路(59)的电子部件(60)。基板(58)形成为可以插入灯头(2)内侧的宽度尺寸,并沿着灯头(2)的中心线方向纵向配置,使罩体(3)小型化,获得与普通照明用电灯泡大致相同的外观。在纵向配置的基板(58)与罩体(3)之间的开口处配置隔热材料(64)。通过隔热材料(64)使灯头(2)侧与发光管(4)侧隔热,降低发光管(4)对配置在灯头(2)内侧的电子部件(60)的热影响。在灯头(2)内侧,通过导热性材料(65)使封入了主汞合金(39)的细管(38)的前端部和一部分电子部件(60)和灯头(2)热连接。
Description
技术领域
本发明涉及具有发光管和使该发光管点灯的点灯装置的小型自镇流荧光灯、及使用该小型自镇流荧光灯的照明装置。
背景技术
以往,小型自镇流荧光灯具备:具有弯曲形玻壳(bulb)的发光管;一端侧安装有灯头,且另一端侧支承发光管的罩体;收纳在该罩体中的点灯装置;以及安装在罩体的另一端侧并覆盖发光管的外壳(globe)等。
近年来,这种小型自镇流荧光灯正在被小型化至JIS(JapaneseIndustrial Standards,日本工业标准)中定义的与普通照明用电灯泡接近的灯长度尺寸和最大外径尺寸,但罩体在灯长度中所占的比例和罩体的最大外径较大。因此,小型自镇流荧光灯未能充分接近普通照明用电灯泡的外观,并且朝向灯头侧的光被罩体遮挡的比例较大,从而点灯时的配光特性也未能充分接近普通照明用电灯泡。
另外,还存在以下结构的小型自镇流荧光灯,其将收纳于罩体内的点灯装置的基板沿着灯高度方向纵向配置,在该基板的灯头侧形成可以沿着灯头的中心轴位置插入的宽度狭小部,将该基板的宽度狭小部和安装在该宽度狭小部上的电子部件的一部分配置在灯头的内侧(例如参照专利文献1)。
专利文献1 日本特开2004-165053号公报(第4页,图1-4)
如上所述,也可以考虑通过将收纳于罩体内的点灯装置的基板纵向配置,且在灯头的内侧配置该基板的宽度狭小部和电子部件的一部分,从而减小灯头外面的罩体部分中的基板大小,使罩体小型化。
但是,通过将收纳于罩体内的点灯装置的基板纵向配置,罩体的内周面与基板面和电子部件之间开口较大,导致灯头侧与发光管侧通过该开口部分形成热连接。因此,在使灯头侧朝上而使发光管点灯时,位于下侧的发光管产生的热量容易通过罩体内侧的开口传递到上侧的灯头侧,配置在灯头内侧的电子部件的温度上升,容易受到热影响而提前老化等,并且对于将前端被封入了汞合金(amalgam)的细管配置在灯头侧的发光管的情况,细管的前端部的温度上升,汞蒸气压过剩,导致全光束下降,在使用具有对应高温特性、汞蒸气压较低的特性的汞合金时,存在起动时的光束上升变慢的问题。
并且,由于在罩体的突出于灯头侧的壁部内侧不存在充足的散热空间,所以电子部件的温度容易上升,存在电子部件的温度伴随罩体的小型化而显著上升的趋势。
另外,在罩体壁部的前端与灯头的孔眼部分之间具有空间部的小型自镇流荧光灯中,在将收纳于罩体内的点灯装置的基板纵向配置的情况下,由于灯头的壳体与基板的缘部通过该空间部而相向接近,所以需要考虑留取绝缘距离。例如,可以考虑使壳体与基板的缘部之间的距离离远、或者不在与壳体相向的基板的缘部配置布线图案和电子部件等。但是,在使壳体与基板的缘部之间的距离离远的情况下,不能将基板充分配置在灯头侧,基板在发光管侧变大,并且当不在与壳体相向的基板的缘部配置布线图案和电子部件等的情况下,为了配置布线图案和电子部件,需要在发光管侧增大基板,因此位于发光管侧的基板面积大于位于灯头侧的面积,所以罩体的小型化比较困难。
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而提出的,其目的在于,提供一种小型自镇流荧光灯及使用该小型自镇流荧光灯的照明装置,该小型自镇流荧光灯可以使罩体小型化,并可解决伴随该罩体的小型化形成的受热问题。
本发明第一方面所述的小型自镇流荧光灯具有:发光管;罩体,其一端侧安装有灯头,另一端侧支承发光管;点灯装置,其具有安装有电子部件的基板,该电子部件构成使发光管点灯的点灯电路,基板形成为可以插入灯头内侧的宽度尺寸,并沿着灯头的中心线的方向纵向配置;以及隔热材料,其至少在罩体的内侧使灯头侧与发光管侧隔热,该隔热材料是以至少填埋罩体的内周面、点灯装置的基板、和电子部件之间的方式注入的树脂。
发光管包括并列设置多根U字形玻壳而形成一条放电路径的弯曲形发光管、以及将一根玻壳弯曲成螺旋状的发光管等,一般在放电路径的两端封装一对电极,但也可以是在发光管内没有封装一对电极的无电极方式。灯头通常使用被称为E形的螺口式,但只要能够安装在用于安装普通照明用电灯泡的灯座上,则不限于此。罩体间接或直接地支承发光管。在间接地支承发光管时,优选使用可以在罩体的另一端侧安装发光管的支架。并且,也可以在罩体上安装覆盖发光管的外壳。点灯装置的点灯电路利用逆变器电路等构成,该逆变器电路以对发光管施加例如10kHz以上的高频电力而使发光管点灯的电子部件为主体。基板形成为可以纵向插入灯头内侧的宽度尺寸,例如大致呈矩形状。隔热材料例如使用硅酮树脂或环氧树脂等具有粘性的树脂,只要至少能够设置在罩体内侧即可,也可以一直设置到灯头内侧。如果一直设置到灯头内侧,则罩体和灯头通过隔热材料被粘接固定,所以灯头的抗脱落强度提高。并且,所说使灯头侧与发光管侧隔热是指抑制发光管侧的热量通过辐射、对流而向灯头侧传递热量,为此隔热结构可以是无间隙地密闭纵向配置的基板与罩体内侧的开口的结构,但只要能够做到隔热,则形成有少许的间隙亦可。
并且,通过沿着灯头的中心线的方向纵向配置基板,基板和电子部件被配置在灯头内侧,罩体被小型化,可以获得与普通照明用电灯泡大致相同的外观,此外,通过纵向配置基板,即使基板与罩体之间开口时,也能够通过配置在罩体内侧的隔热材料使灯头侧与发光管侧隔热,从而降低发光管对配置在灯头内侧的电子部件的热影响。
本发明第二方面所述的小型自镇流荧光灯是在第一方面所述的小型自镇流荧光灯中,在灯头内侧配置有细管的前端部、及至少使细管的前端与灯头热连接的导热性材料,该细管从发光管的一端突出,并且在其前端部封入有汞合金。
细管从发光管的玻壳的端部延伸出并被封接,也可以用作排气管。汞合金从提高光束形成特性的观点考虑,优选使用具有刚点灯后的汞蒸气压力接近纯汞、稳定点灯时的汞蒸气压力也可以控制为适当值的特性的汞合金,例如可以利用由Bi-Sn-Hg或Sn-Hg构成的合金等构成,但只要能够获得所期望的蒸气压力特性,则组分没有特别限定。另外,在封入汞合金时,为了弥补刚点灯后的水银蒸气扩散,优选将辅助汞合金配置在玻壳内,但该辅助汞合金不是必须品,只要能够在刚点灯后的发光管内产生适度的汞蒸气扩散的条件下构成发光管,则也可以只封入汞合金。
导热性材料例如使用硅酮树脂或环氧树脂等具有粘性的树脂,也可以填充在灯头的整个内侧。导热性材料与隔热材料可以形成为一体,也可以利用一方能够发挥另一方的作用的同一材料形成。
并且,在灯头的内侧,通过导热性材料使封入了汞合金的细管的前端部与灯头热连接,所以细管的前端部的温度上升被抑制,细管的前端部的温度被保持均匀,能够防止全光束的下降。
本发明第三方面所述的小型自镇流荧光灯是在第一或第二方面所述的小型自镇流荧光灯中,具有覆盖发光管并且一端支承在罩体上的外壳,在罩体上设有使灯头侧与发光管侧通气的通气口。
外壳利用具有透光性的例如玻璃或树脂材料形成,也可以具有光扩散性。通气口形成于罩体自身上,并形成为不会被设于罩体内侧的隔热材料堵塞的结构。该通气口也可以是能够释放压力的较小的口。
并且,由于在罩体上设有使灯头侧与发光管侧通气的通气口,所以即使在罩体内侧设置隔热材料,也能够可靠地确保灯头侧与发光管侧的通气性,由于点灯时的发光管的发热形成的外壳的内部压力释放到灯头侧,灯内部压力变均匀。
本发明第四方面所述的小型自镇流荧光灯是在第一或第三方面中任一项所述的小型自镇流荧光灯中,隔热材料还形成于点灯装置的至少一部分电子部件与灯头之间,该隔热材料也作为所述使电子部件与灯头热连接的导热性材料发挥作用。
隔热材料和导热性材料可以分体构成来进行热连接,也可以形成为一体。贯通口可以是能够释放压力的较小的口,只要不会破坏外观即可。
并且,隔热材料形成于点灯装置的至少一部分电子部件与灯头之间,该隔热材料也作为使电子部件与灯头热连接的导热性材料发挥作用,所以能够将点灯装置和发光管的热量传递给罩体和灯头而散热,能够降低罩体内的温度。
本发明第五方面所述的小型自镇流荧光灯是在第一或第四方面中任一项所述的小型自镇流荧光灯中,在基板上设有将发光管电连接的绕接销,在该绕接销上卷绕连接着一部分电子部件,该一部分电子部件从基板的与发光管侧相向的缘部突出而配置在发光管的内侧位置。
电子部件包括具有卷绕在绕接销上的引线的正温度特性电阻元件和负温度特性电阻元件等。电子部件是点灯电路的电子部件中耐热性较强的部件,例如是正温度特性电阻元件和负温度特性电阻元件等,或者也可以是根据发光管的热量而响应的电子部件。
并且,由于在基板的绕接销上卷绕连接一部分电子部件,所以在后面的作业中能够容易连接电子部件,另外由于将一部分电子部件从基板的与发光管侧相向的缘部突出,而配置在发光管的内侧位置,所以电子部件被高效配置,可以使基板小型化。
本发明第六方面所述的小型自镇流荧光灯具有:发光管;灯头,其具有:筒状壳体,设于壳体的一端侧的孔眼,设于壳体的另一端侧的固定部,以及设于位于孔眼和固定部之间的壳体的一部分上的螺纹部;罩体,其一端侧安装有壳体的固定部,且另一端侧支承发光管,该罩体形成为至少以下任一状态,即,从其一端侧沿着壳体的内周面部分突出的壁部在圆周上的长度设为该壁部处罩体在圆周上的长度的0~50%范围的比例,或者从其一端侧沿着壳体的内周面部分突出的壁部的高度为沿着灯头中心线的高度方向上壳体的螺纹部尺寸的0~50%范围;点灯装置,其具有安装有电子部件的基板,该电子部件构成使发光管点灯的点灯电路,基板由罩体支承着;以及隔热材料,其至少在罩体的内侧使灯头侧与发光管侧隔热,该隔热材料是以至少填埋罩体的内周面、点灯装置的基板、和电子部件之间的方式注入的树脂。
壁部可以不从罩体的一端侧突出,且不配置在壳体与点灯装置之间,也可以部分突出地配置在周向的50%的范围内。如果超过50%,则壳体与点灯装置的相向面积减少,散热性下降,所以不理想。尤其在点灯装置的电子部件的一部分从罩体的一端侧向灯头方向突出时,散热性效果高。据此更优选从罩体的一端侧突出的壁部的周向尺寸比例在5~40%的范围内。
并且,壁部也可以从罩体的一端侧突出而配置在壳体的螺纹部的高度方向的50%范围内。如果超过50%,则壳体与点灯装置的相向面积减少,散热性下降,所以不理想。尤其在点灯装置的电子部件的一部分从罩体的一端侧向灯头方向突出时,散热性效果高。如果电子部件的一部分从壁部突出,则更容易散热,所以更加优选。据此更优选从罩体的一端侧突出的壁部的高度在壳体的螺纹部尺寸的10~40%的范围内。基板可以沿着灯头的中心线纵向配置,也可以相对灯头的中心线交叉地横向配置。
并且,通过以周向尺寸的0~50%范围的比例形成从罩体的一端侧沿着壳体的内周面部分地突出的壁部,或者将从罩体的一端侧朝向壳体的内侧面突出的壁部形成为沿着灯头中心线的高度方向上的壳体的螺纹部尺寸的0~50%范围的高度,从而即使在将点灯装置的基板和电子部件配置在灯头内侧的情况下,点灯装置的电子部件产生的热量也能够良好地传递给灯头,散热性提高,电子部件的过度的温升被抑制,由此基板形状被小型化,可以获得与普通照明用用电灯泡大致相同的外观。
本发明第七方面所述的小型自镇流荧光灯是在第六方面所述的小型自镇流荧光灯中,在壁部内侧设有点灯装置的电子部件中的至少一部分,在位于该壁部内侧的点灯装置的基板和电子部件的周围卷绕有绝缘材料。
绝缘材料例如使用具有粘接性的绝缘带或绝缘纸。
并且,通过在内侧设有点灯装置的电子部件中的至少一部分的壁部的外周面上卷绕绝缘材料,绝缘性提高。
本发明第八方面所述的小型自镇流荧光灯是在第六或第七方面所述的小型自镇流荧光灯中,在点灯装置中,基板形成为可以插入灯头内侧的宽度尺寸,并沿着灯头的中心线的方向纵向配置,在与壳体相向的基板的至少一部分缘部形成有与壳体等电位的布线图案。
基板形成为可以纵向插入灯头内侧的宽度尺寸,例如大致呈矩形状。所说与壳体相向的基板的至少一部分缘部,包括直接与壳体相向的缘部、和不直接与壳体相向但位于接近壳体的位置的缘部。所说与壳体等电位的布线图案,指在点灯电路的输入部的第一个电子部件前方侧通过引线等与壳体连接的布线图案。
并且,通过沿着灯头的中心线的方向纵向配置基板,基板和电子部件被配置在灯头内侧,并且通过在与灯头的壳体相向的基板的缘部形成与壳体等电位的布线图案,从而形成布线图案所需要的基板面积减小,由此使基板形状小型化。
本发明第九方面所述的照明装置具有:照明器具主体;安装在照明器具主体上的灯座;安装在灯座上的第一~第八方面中任一项所述的小型自镇流荧光灯。
并且,提供一种具有第一~第八方面中任一项所述的小型自镇流荧光灯的作用的照明装置。
根据本发明第一方面所述的小型自镇流荧光灯,通过沿着灯头的中心线的方向纵向配置基板,将基板和电子部件配置在灯头内侧,使罩体小型化,可以获得与普通照明用电灯泡大致相同的外观,此外,通过纵向配置基板,即使基板与罩体之间开口时,也能够通过配置在罩体内侧的隔热材料使灯头侧与发光管侧隔热,从而降低发光管对配置在灯头内侧的电子部件的热影响。
根据本发明第二方面所述的小型自镇流荧光灯,在第一方面所述的小型自镇流荧光灯的效果的基础上,在灯头的内侧,通过导热性材料使封入了汞合金的细管的前端部与灯头热连接,所以抑制了细管前端部的温度上升,使细管前端部的温度保持均匀,能够防止全光束的下降。
根据本发明第三方面所述的小型自镇流荧光灯,在第一或第二方面所述的小型自镇流荧光灯的效果的基础上,由于在罩体上设有使灯头侧与发光管侧通气的通气口,所以即使在罩体内侧设置隔热材料,也能够可靠地确保灯头侧与发光管侧的通气性,使由于点灯时的发光管的发热形成的外壳的内部压力释放到灯头侧,可以使灯内部压力变均匀。
根据本发明第四方面所述的小型自镇流荧光灯,在第一或第三方面中任一项所述的小型自镇流荧光灯的效果的基础上,隔热材料还形成于点灯装置的至少一部分电子部件与灯头之间,该隔热材料也作为使电子部件与灯头热连接的导热性材料发挥作用,所以能够将点灯装置和发光管的热量传递给罩体和灯头而散热,能够降低罩体内的温度。
根据本发明第五方面所述的小型自镇流荧光灯,在第一或第四方面中任一项所述的小型自镇流荧光灯的效果的基础上,由于在基板的绕接销上卷绕连接一部分电子部件,所以在后面的作业中能够容易连接电子部件,另外由于将一部分电子部件从基板的与发光管侧相向的缘部突出地配置在发光管的内侧位置,所以能够高效配置电子部件,可以使基板小型化。
根据本发明第六方面所述的小型自镇流荧光灯,通过以周向尺寸的0~50%范围的比例形成从罩体的一端侧沿着壳体的内周面部分地突出的壁部,或者以沿着灯头中心线的高度方向上的壳体的螺纹部尺寸的0~50%范围的高度形成从罩体的一端侧朝向壳体的内侧面突出的壁部,由此在将点灯装置的基板和电子部件配置在灯头内侧的情况下,点灯装置的电子部件产生的热量也能够良好地传递给灯头,可以提高散热性,可以抑制电子部件的过度温升,由此可以使基板形状小型化,可以获得与普通照明用用电灯泡大致相同的外观。
根据本发明第七方面所述的小型自镇流荧光灯,在第六方面所述的小型自镇流荧光灯的效果的基础上,通过在内侧设有点灯装置的电子部件中的至少一部分的壁部的外周面上卷绕绝缘材料,可以提高绝缘性。
根据本发明第八方面所述的小型自镇流荧光灯,在第六或第七方面所述的小型自镇流荧光灯的效果的基础上,通过沿着灯头的中心线的方向纵向配置基板,可以将基板和电子部件配置在灯头内侧,并且通过在与灯头的壳体相向的基板的缘部形成与壳体等电位的布线图案,可以减小形成布线图案所需要的基板面积,由此可以使基板形状小型化。
根据本发明第九方面所述的照明装置,可以提供具有第一~第八方面中任一项所述的小型自镇流荧光灯的作用的照明装置。
附图说明
图1是从与本发明第1实施方式所示的小型自镇流荧光灯中的玻壳并列设置方向交叉的方向观察时的剖面图。
图2是从上述小型自镇流荧光灯中的玻壳并列设置方向观察时的剖面图。
图3是上述小型自镇流荧光灯的罩体的立体图。
图4是上述小型自镇流荧光灯的罩体的局部剖面图。
图5是表示上述小型自镇流荧光灯的支架和发光管以及基板之间的位置关系的剖面图。
图6是上述小型自镇流荧光灯的支架的立体图。
图7是与上述小型自镇流荧光灯的发光管相组合的支架内侧的立体图。
图8是上述小型自镇流荧光灯的点灯装置的电路图。
图9是使用了上述小型自镇流荧光灯的照明装置的概略图。
图10是表示基于上述小型自镇流荧光灯和以往的荧光灯的不同设置方向的各性能的表。
图11是表示上述小型自镇流荧光灯和以往的荧光灯的周围温度与光束之间的关系的曲线图。
图12是表示上述小型自镇流荧光灯和以往的荧光灯的周围温度与发光效率之间的关系的曲线图。
图13是表示上述小型自镇流荧光灯的引线的拉伸强度的试验结果的表。
图14是将第2实施方式所示的小型自镇流荧光灯的灯头卸下的状态的剖面图。
标号说明
1小型自镇流荧光灯;2灯头;3罩体;4发光管;6外壳;7点灯装置;11壳体;11a螺纹部;11b固定部;13孔眼;19壁部;23通气口;38细管;39作为汞合金的主汞合金;58基板;59点灯电路;60电子部件;61绕接销;62布线图案;68隔热材料;69导热性材料;81照明装置;82照明器具主体;83灯座;91绝缘材料。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。
图1~图13表示第1实施方式。图1是从与小型自镇流荧光灯的玻壳并列设置方向交叉的方向观察时的剖面图,图2是从小型自镇流荧光灯的玻壳并列设置方向观察时的剖面图,图3是小型自镇流荧光灯的罩体的立体图,图4是小型自镇流荧光灯的罩体的局部剖面图,图5是表示小型自镇流荧光灯的支架和发光管以及基板之间的位置关系的剖面图,图6是小型自镇流荧光灯的支架的立体图,图7是与小型自镇流荧光灯的发光管相组合的支架内侧的立体图,图8是小型自镇流荧光灯的点灯装置的电路图,图9是使用了小型自镇流荧光灯的照明装置的概略图,图10是表示基于小型自镇流荧光灯和以往的荧光灯的不同设置方向的各性能的表,图11是表示小型自镇流荧光灯和以往的荧光灯的周围温度与光束之间的关系的曲线图,图12是表示小型自镇流荧光灯和以往的荧光灯的周围温度与发光效率之间的关系的曲线图,图13是表示小型自镇流荧光灯的引线的拉伸强度的试验结果的表。
在图1和图2中,1表示小型自镇流荧光灯,该小型自镇流荧光灯1具备:在高度方向的一端具有灯头2的罩体3;被该罩体3的另一端侧支承的发光管4;安装在罩体3上并支承该发光管4的一端侧的支架5;安装在罩体3上并覆盖发光管4的外壳6;以及收纳在灯头2和罩体3的内侧的点灯装置7。并且,形成为与额定功率例如40W型、60W型、100W型的白炽灯等普通照明用电灯泡大致相同的外观。所说这种普通照明用电灯泡在JIS C 7501中有所定义。
灯头2为螺口式的E26型等,具备:具有螺纹牙的筒状壳体11;和隔着绝缘部12设在该壳体11的一端侧顶部的孔眼(eyelet)13。在壳体11的一端侧形成有作为阳螺纹的螺纹部11a,在另一端侧形成有环状的固定部11b,其覆盖在罩体3的一端部上,并通过粘接或铆接等固定。
并且,如图1~图4所示,罩体3由例如聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)等耐热性合成树脂形成,在一端侧形成有用于安装灯头2的壳体11的固定部11b的圆筒状灯头安装部16,在另一端侧形成有扩开的圆环状罩体部17,在该罩体部17的内侧形成有安装支架5的多个支架安装部18。
在灯头安装部16上,在偏移罩体3的中心线的位置处突出设有一对可以插入灯头2内侧的壁部19,在这些各个壁部19的内侧沿着罩体3的中心线形成有基板保持部20。在罩体3的灯头安装部16中没有设置一对壁部19的部分,形成有面向灯头2内侧的开口部21。并且,一对壁部19在周向上的尺寸(圆周上的长度)合在一起被设为罩体3的周向尺寸的50%以下的范围,另外,一对壁部19突出于灯头2侧的尺寸h11的比例被设为高度方向中壳体11的螺纹部11a的尺寸h12的50%以下的范围。这些范围也包括不突出设置一对壁部19的情况(0%),因此一对壁部19在周向上的尺寸合在一起被设为罩体3的周向尺寸的0~50%(优选5~40%)的范围,并且一对壁部19突出于灯头2侧的尺寸h11的比例被设为高度方向中壳体11的螺纹部11a的尺寸h12的0~50%(优选10~40%)的范围。在以上的尺寸范围分别超过50%时,壳体11与点灯装置7的电子部件60的相向面积减少,散热性下降,所以不理想。另外,在壁部19的外侧局部形成旋合在灯头2的壳体11的螺纹部11a内侧上的螺纹牙。
在罩体3的灯头安装部16的内圆周面上突出形成有大致半环状的通气口形成部22,通过该通气口形成部22使灯头2侧与发光管4侧通气的通气口23至少形成一处。该通气口23优选在每一处的大小范围通过截面积换算相当于直径0.5~5mm的圆,在该范围内能够兼顾通气性和隔热性能,如果在0.5mm以下,则通气性降低,而如果在5mm以上,则隔热性能降低。
在罩体3的灯头安装部16上,对应通气口23的位置形成有贯通罩体3的内外侧的贯通口24。贯通口24与作为灯头安装部16的内圆周面侧的通气口23通过连通槽25连通。
在圆周上,相对罩体3的形成有通气口23的位置的相反侧位置,也形成有贯通口24,并且形成有将该贯通口24与灯头安装部16的内周面连通的连通槽25。
并且,如图1和图2所示,发光管4至少具有3根U字形弯曲玻壳(bulb)即玻壳31、32、33,这些玻壳31、32、33通过连通管34依次连接,并形成一条连续的放电路径35。各个连通管34通过将连接着玻壳31、32、33的端部附近加热熔融后吹破形成的各个开口对接接合而形成。
玻壳31、32、33大致形成为U字状,它们是管外径为3~8mm的玻璃制品,其截面大致呈圆筒状的管体在中间部弯曲,并具有顶部。即,玻壳31、32、33具有弯曲的弯曲部和与该弯曲部连续的相互平行的一对直管部。并且,玻壳31、32、33被并列设置为使中央的玻壳32的高度比两侧玻壳31、33的高度高,其呈U字形的面相互平行并相向。
在发光管4的内表面形成有例如3波长型的荧光体,发光管4的内部被封入氩气(Ar)、氖气(Ne)、或氪气(Kr)等稀有气体和含有汞等的封入气体。
在位于放电路径35的两端的两侧玻壳31、33的各自一端部,通过阀杆密封(stem seal)或压封(pinch seal)封装有一对电极36。各个电极36具有灯丝线圈,该灯丝线圈被一对线状的焊丝(ウエルズ)支承。各个焊丝例如借助封装在两侧玻壳31、33的一端部上的杜美包铜铁镍合金丝,被从两侧玻壳31、33的一端部引导出到外部,并与和点灯装置7连接的一对导丝(wire)37(参照图7)连接。
在两侧玻壳31、33的封装有电极36的各自一端部和中央玻壳32的两端部,以连通状态突出设有圆筒状的细管38,细管38通过阀杆密封或压封被封装,也被称为排气管。这些各个细管38在发光管4的制造过程中通过熔断而被依次密封,通过各个细管38中未被密封的一部分进行发光管4内的排气,并且在被封入封入气体并进行置换后,通过熔断该各个细管38中未被密封的一部分来进行密封。
中央玻壳32的两端部的细管38中的一方细管38形成得较长,其前端部延伸设置到灯头2的内侧,并且形成为与玻壳32的直管部平行的直线状,在进行密封时对该前端部封入作为汞合金的主汞合金39。该主汞合金39是利用铋、锡和汞或者锡和汞构成的合金,形成为大致球形状,具有将发光管4内的汞蒸气压力控制在合适的范围内的作用。另外,作为主汞合金39,除铋、锡外,也可以使用利用组合了铟、铅等的合金而形成的物质。并且,在两端玻壳31、33的电极的焊丝上安装并封入了具有汞吸附排出作用的辅助汞合金。另外,在中央玻壳32的另一端也封入了与设于两端玻壳31、33的辅助汞合金相同的辅助汞合金。
关于发光管4,其封装有玻壳31、32、33的一对电极36的一对电极侧端部40位于高度方向的一端侧。玻壳31、32、33的管外径为3~8mm,与高度方向交叉的宽度方向的最大宽度b1形成为30mm以下。
并且,如图5~图7所示,支架5利用例如聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)等耐热性合成树脂材料形成,具有圆板状的基板部42、和从该基板部42的周缘部向一端侧突出的圆筒状筒部43。
在基板部42的中央部突出形成有可以插入发光管4的玻壳31、32、33的内侧之间的突起部44,在该突起部44的周面上,在各个玻壳31、32、33的各自端部侧形成有用于嵌合与发光管4的中心侧相向的周面部的、作为玻壳安装部的圆弧状凹陷部45,在这些各个凹陷部45形成有与支架5的内侧连通的安装孔46。
在基板部42上形成有与各个玻壳31、32、33的端面相向的插通孔47,在这些各个插通孔47中插通有从各个玻壳31、32、33的端部突出的各个导丝37和各个细管38。插通孔47的直径小于玻壳31、32、33的直径,玻壳31、32、33的端部不进入插通孔47中。
并且,在将发光管4组装在支架5上后,从支架5的内侧通过各个安装孔46和各个插通孔47注入例如硅酮树脂或环氧树脂等粘接剂,从而在各个玻壳31、32、33的端部侧,与发光管4的中心侧相向的内周面侧和各个玻壳31、32、33的端面被粘接固定在支架5上。
在筒部43的一端部形成有安装在罩体3的支架安装部18上的爪部48。在筒部43的内侧形成有一对基板安装部50,它们具有在偏离支架5的中心线的位置处相互相向的一对基板安装槽49。基板安装槽49形成为与支架5的中心线平行,并在筒部43的一端部侧形成开口。并且,在筒部43上形成有一对缺口部51,它们位于偏移形成有一对基板安装部50的一侧的相反侧。
并且,如图1和图2所示,外壳6利用具有透明或光扩散性的玻璃和合成树脂等材质形成,呈现与白炽灯等普通照明用电灯泡的玻璃球的形状近似的平滑曲面状。在外壳6的一端部形成有开口部54,该开口部54的缘部55嵌合在罩体3的罩体部17的内侧,并利用例如硅酮树脂或环氧树脂等具有粘性的粘接剂粘接固定。
并且,点灯装置7具有基板58,在该基板58上安装有构成点灯电路59的多个电子部件60。基板58形成为可以插入灯头2内侧的宽度尺寸,呈高度尺寸比宽度尺寸长的大致矩形状,该基板58的两侧缘部插入并卡合在支架5的一对基板安装槽49中,并沿着支架5的中心轴的方向纵向配置,并且配置在相对支架5的中心线偏移的位置处。即,在组合了灯头2和罩体3以及支架5的状态下,基板58沿着灯头2的中心线方向相对于灯头2的内侧纵向配置,并配置在偏离灯头2的中心线的位置。基板58的与高度方向交叉的方向的位置被支架5的基板安装部50进行临时固定,通过发光管4的导丝37与后述绕接销61的连接,或者通过被夹在灯头2和支架5之间,来进行高度方向的位置的定位及保持。
在基板58的两面侧安装有电子部件60,在基板58的与灯头2的间隔较宽的一面,安装有电子部件60中作为限流电感器的镇流轭铁等的变压器CT、电容器C1、作为平滑用电容器的电解电容器C2等大型电子部件60,并且在基板58的与灯头2的间隔较小侧的另一面,安装有电子部件60中高度较低的晶体管、芯片形电容器(芯片电容器)C3、C4、C5和整流元件等面安装式的电子部件60。
另外,作为晶体管的MOS形N沟道场效应晶体管Q1和MOS形P沟道场效应晶体管Q2,作为一个封装部件被面安装在另一面上。
平滑用电解电容器C2在基板58的一面的宽度方向中央区域,朝向与基板58垂直的方向安装。由此,基板58的安装效率提高,可以实现基板58的小型化。
接近灯头2的位于基板58的宽度方向的缘部侧的电子部件(未图示),朝向基板58的宽度方向中央侧倾斜配置。由此,电子部件60能够以不与灯头2内侧接触的状态插入,可以将点灯装置7高效地收纳在灯头2的内侧。倾斜的电子部件60是分立部件,是利用两根引线以竖立状态安装在基板58上的所谓径向部件。
在基板58上的发光管4侧即另一端侧突起设有4个绕接销61,作为连接端子这些绕接销61分别卷绕连接发光管4的各个电极36的一对导丝37。
作为利用基板58的绕接销61连接的电子部件60,有配置在基板58的宽度方向的中央位置的正温度特性电阻元件PTC 1、和配置在基板58的宽度方向的两侧位置的负温度特性电阻元件NTC 1、NTC 2等。这些各元件PTC 1、NTC 1、NTC 2是分立部件,是将两根引线分别卷绕在绕接销61上,并且根据需要可以通过锡焊或焊接连接的部件。正温度特性电阻元件PTC 1是点灯电路59的电子部件60中耐热性较强的部件,从基板58的与发光管4侧相向的缘部突出,并被配置在支架5的突起部44的内侧、即发光管4的玻壳31、32、33的内侧之间。负温度特性电阻元件NTC 1、NTC 2配置在基板58的面一侧中变压器CT两侧的空闲空间。另外,关于这些负温度特性电阻元件NTC 1、NTC 2,也是点灯电路59的电子部件60中耐热性较强的部件,并可以与正温度特性电阻元件PTC1一起从基板58的与发光管4侧相向的缘部突出,并被配置在支架5的突起部44的内侧、即发光管4的玻壳31、32、33的内侧之间。
在连接有正温度特性电阻元件PTC 1的绕接销61、61之间,在基板58与灯头2的间隔较窄侧的另一面,面安装着陶瓷芯片电容器即电容器C5。该电容器C5是与发光管4的两端电极并联连接的预热用的起动电容器。通过使该电容器C5形成为可以进行面安装的陶瓷芯片电容器,可以有效利用绕接销61、61之间的空间,可以提高电子部件的安装效率。另外,将电容器C5安装在连接端子之间,也可以应用于相对灯头2横向设置电路基板的点灯装置,但是在像本实施方式这样纵向配置时,连接端子(绕接销61)位于发光管4侧,容易形成高温,所以具有能够使用耐热性良好的陶瓷芯片电容器的优点。
在将罩体3和灯头2相组合的状态下,在罩体3的壁部19的前端与灯头2的绝缘部12之间形成有空间部,基板58的缘部与灯头2的壳体11通过该空间部11以比较短的距离直接相向。在基板58上沿着基板58的角部形成有与壳体11等电位的布线图案62,该布线图案62沿着从该基板58的与空间部相向的缘部、即从基板58的与壳体11的内面相向的一侧缘部,到靠近基板58的与孔眼13侧的绝缘部12相向的缘部一侧的位置处的基板58的角部形成,并且,在基板58与孔眼13相向的缘部的中央部形成有与孔眼13等电位的布线图案63。在这些布线图案62、63上连接着点灯装置7的输入侧的第一个电子部件60即电容器C1。另外,关于基板58的其他侧缘部,可以与基板58的一侧缘部相同地配置布线图案62,或者也可以将布线图案和电子部件分离开配置,由此确保绝缘距离。
引线64、65的一端与各布线图案62、63连接,各引线64、65的另一端与灯头2的壳体11和孔眼13连接。各引线64、65是利用绝缘材料被覆芯线而形成的被覆电线,从绝缘材料的端部突出的具有导电性的芯线的一端部与各布线图案62、63连接,芯线的另一端部与壳体11和孔眼13电连接。
并且,在基板58的与灯头2的间隔较窄的一面侧之间配置有封入了主汞合金39的细管38。由此,点灯装置7和细管38被高效地配置在灯头2的内侧。
并且,优选基板58相对灯头2的中心轴的偏移量在截止到灯头2的内径的3/4位置的范围内。在该偏移量相比3/4位置更接近灯头2内面侧时,基板58的宽度变狭窄,基板58的安装面积变小,电子部件60的安装效率降低,所以不理想。
并且,在罩体3的内侧配置有使灯头2侧与发光管4侧隔热的隔热材料68。该隔热材料68例如使用硅酮树脂或环氧树脂等,其被注入成为至少填埋罩体3的内周面、基板58、和电子部件60之间的开口。此时,隔热材料68被注入到通气口形成部22的内侧即罩体3的内侧,但不注入到通气口23中,以保持通气状态。另外,所说使灯头2侧与发光管4侧隔热,可以无间隙地密闭纵向配置的基板58与罩体3内侧的开口,只要能够实现隔热,也可以具有间隙。并且,隔热材料68可以设置到灯头2的内侧或支架5的内侧,如果设置到灯头2的内侧,则罩体3和灯头2被粘接固定,所以罩体3和灯头2的强度提高。此外,如果设置到支架5的内侧,基于相同的理由,罩体3和支架5的强度提高。
并且,在灯头2的内侧配置有导热性材料69,该导热性材料69用于使配置在灯头2内的封入了主汞合金39的细管38的前端部与灯头2热连接。还可以使作为发热部件的电解电容器C2等一部分电子部件60与该导热性材料69热连接。该导热性材料69例如使用硅酮树脂或环氧树脂等,例如在组合灯头2之前,向收容在灯头2中的细管38的前端部、基板58、电子部件60等注入导热性材料69,然后将内侧注入了导热性材料69的灯头2进行组合,由此可以通过导热性材料69连接各个部件。另外,导热性材料69可以填充在灯头2的整个内侧,即可以与隔热材料68接触。
这样,导热性材料69或隔热材料68附着在灯头2的内侧,由此可以提高灯头2的连接强度。
另外,图8表示点灯装置的电路图。构成滤波器的电容器C1通过熔断器F1与商用交流电源e连接,全波整流器71的输入端子通过构成滤波器的电感器L1与该电容器C1连接。并且,平滑用电解电容器C2与该全波整流器71的输出端子连接,由此构成输入电源电路E,作为产生高频的交流电源的半桥式逆变器电路72的逆变器主电路73与该输入电源电路E的平滑用电解电容器C2连接。
并且,该逆变器主电路73与平滑用电解电容器C2并联,且串联连接有作为开关元件的相互为互补形式的作为MOS形N沟道晶体管的场效应晶体管Q1和作为MOS形P沟道晶体管的场效应晶体管Q2。N沟道场效应晶体管Q1和P沟道场效应晶体管Q2彼此的源极相连接。
在场效应晶体管Q2的漏极、源极之间,连接着构成作为谐振电感器的镇流扼流圈(ballast choke)的变压器CT的一次绕组L2、直流截止用的电容器C3、谐振电容器C4的串联电路,在该谐振电容器C4上分别连接着作为发光管4的荧光灯FL的两端灯丝的电极灯丝线圈FLa、FLb的一端,在一方电极灯丝线圈FLa的另一端和另一方电极灯丝线圈FLb的另一端之间,连接着谐振电容器C4和有助于谐振的预热兼起动用电容器C5。另外,在电极灯丝线圈FLa、FLb上涂覆有发射极。并且,相对谐振电容器C4并联连接有正温度特性电阻元件(Positive TemperatureCoefficient)PTC 1。
并且,在平滑用电解电容器C2与场效应晶体管Q1的栅极和场效应晶体管Q2的栅极之间,连接着构成起动电路75的起动用电阻R1,在这些场效应晶体管Q1的栅极和场效应晶体管Q2的栅极与场效应晶体管Q1和场效应晶体管Q2的源极之间,连接着电容器C6和电容器C7的串联电路,相对这些电容器C6和作为栅极控制单元的栅极控制电路76的电容器C7的串联电路,并联连接有场效应晶体管Q1和场效应晶体管Q2的栅极保护用齐纳二极管ZD 1和齐纳二极管ZD 2的串联电路。并且,二次绕组L3设置为与变压器CT的一次绕组L2磁性耦合,该二次绕组L3的一端与在电容器C6和电容器C7的连接点处连接的电感器L4的另一端和放电用电阻R2的连接点连接。并且,电容器C6用于构成起动电路75的触发元件,相对该电容器C6和电感器L4的串联电路并联连接起动电路75的放电用电阻R2。
并且,在场效应晶体管Q2的漏极、源极之间,连接有起动电路75的电阻R3和改善开闭用的电容器C8的并联电路。
并且,在荧光灯FL的电极灯丝线圈FLa、FLb各自的一端和另一端之间,连接着负温度特性电阻元件(Negative Temperature Coefficient)NTC1、NTC 2。
下面,说明点灯装置7的动作。
首先,在电源接通后,利用全波整流器71对商用交流电源e进行全波整流,并通过平滑用电解电容器C2使其变平滑。
通过电阻R1向N沟道场效应晶体管Q1的栅极施加电压,场效应晶体管Q1导通。伴随场效应晶体管Q1的导通,变压器CT的一次绕组L2、电容器C3、谐振电容器C4和电容器C5的闭合回路被施加电压,变压器CT的一次绕组L2、电容器C3、谐振电容器C4和电容器C5谐振。此时,正温度特性电阻元件PTC 1的阻抗成分也包含于谐振合成成分的一部分中。并且,变压器CT的二次绕组L3感应产生与变压器CT的一次绕组L2的电感成分的谐振波形对应的电压,栅极控制电路76的电容器C7与电感器L4的LC串联电路固有谐振,并产生以大致固定的频率使场效应晶体管Q1导通、使场效应晶体管Q2截止的电压。
然后,当变压器CT的一次绕组L2、电容器C3、谐振电容器C4和电容器C5的谐振电压反向时,二次绕组L3产生与前次反向的电压,栅极控制电路76产生使场效应晶体管Q1截止、使场效应晶体管Q2导通的电压。另外,在变压器CT的一次绕组L2、电容器C3、谐振电容器C4和电容器C5的谐振电压反向后,场效应晶体管Q1导通,同时场效应晶体管Q2截止。以后也相同,场效应晶体管Q1和场效应晶体管Q2交替地导通、截止,产生谐振电压,并流过谐振电流。
在流过该谐振电流的状态下,由于正温度特性电阻元件PTC 1的温度较低,电阻值例如低至3kΩ~5kΩ左右,流向正温度特性电阻元件PTC1的电流较大。此时产生于谐振电容器C4的两端之间的谐振电压变低。
伴随电流流向正温度特性电阻元件PTC 1而产生焦耳热,在正温度特性电阻元件PTC 1的电阻值上升且流向正温度特性电阻元件PTC 1的电流减小时,谐振合成成分变化,所以谐振动作也变化,使流向谐振电容器C4的电流增加,并进行使谐振电压逐渐升高的软起动(soft start)动作。
另外,谐振电流的一部分也通过荧光灯FL的电极灯丝线圈FLa、FLb流向作为谐振电容器的一部分的电容器C5,所以电极灯丝线圈FLa、FLb花费充足的时间被直接预热,直到谐振电压上升。并且,通过与谐振电容器C4独立地设置谐振用电容器C5,可以分割谐振所需容量,使电容器C5的容量可以使电极灯丝线圈FLa、FLb的预热及荧光灯FL点灯时流过的电流成为合适的值,可以高效地预热电极灯丝线圈FLa、FLb,并且可以减小在荧光灯FL点灯后流向电容器C5的电流,所以也能够防止点灯后的效率降低。
另外,正温度特性电阻元件PTC 1的电阻值增加,由于谐振成分的变化,谐振电流增加,并且构成镇流扼流圈的变压器CT的一次绕组L2饱和,当电压上升到灯起动所需要的电压时,荧光灯FL开始放电并起动、点灯。
在荧光灯FL点灯后,正温度特性电阻元件PTC 1的电阻值约为几十kΩ,荧光灯FL的等效电阻值相比正温度特性电阻元件PTC 1的电阻值足够小,所以谐振电压降低,荧光灯FL保持点灯。另外,如同这样,通过将正温度特性电阻元件PTC 1与谐振电容器C4并联连接,而不是与电容器C5并联连接,可以减小流向电极灯丝线圈FLa、FLb的电流,所以相应地可以抑制功耗。
这样,可以根据正温度特性电阻元件PTC 1的电阻值的变化,适当地进行荧光灯FL的电极灯丝线圈FLa、FLb的预热,所以能够防止发射极出现不希望的飞散(飞溅),可以提高荧光灯FL的点灭寿命次数。
并且,在荧光灯FL起动以前的负温度特性电阻元件NTC 1、NTC 2的温度较低的状态下,负温度特性电阻元件NTC 1、NTC 2的电阻值较大,所以谐振电流的一部分流向荧光灯FL的电极灯丝线圈FLa、FLb,适当地将电极灯丝线圈FLa、FLb预热。另外,随着谐振电流变大,由于也稍微流向负温度特性电阻元件NTC 1、NTC 2的谐振电流的一部分,负温度特性电阻元件NTC 1、NTC 2因焦耳热而发热,另外还受到来自荧光灯FL的热影响而使得温度上升,负温度特性电阻元件NTC 1、NTC2的电阻值降低。由此,流向电极灯丝线圈FLa、FLb的电流逐渐流向负温度特性电阻元件NTC 1、NTC 2。
另外,在荧光灯FL点灯后负温度特性电阻元件NTC 1、NTC 2的温度升高而电阻值无限降低时,谐振电流的绝大部分流向负温度特性电阻元件NTC 1、NTC 2,而几乎不流向电极灯丝线圈FLa、FLb,所以能够无限降低电极灯丝线圈FLa、FLb的功耗。
并且,在基板58上,从作为灯头2侧的一端侧到作为发光管4侧的另一端侧,依次形成有与灯头2连接的输入电源电路E、与输入电源电路E连接的逆变器电路72、与发光管4连接的逆变器电路72的输出部。由此,形成于基板58上的布线图形从输入侧到输出侧朝向一个方向有序地设置,可以使基板58小型化。
然后,在组装小型自镇流荧光灯1时,组合发光管4的一端侧和支架5,从支架5的内侧通过各个安装孔46和插通孔47注入粘接剂,粘接固定发光管4的一端侧和支架5。
将基板58的两侧缘部插入支架5的一对基板安装槽49中,将基板58插入支架5的内侧,将被引出到支架5内侧的发光管4的各根导丝37卷绕连接在基板58的各个绕接销61上(省略该卷绕状态的图示)。
组合接合支架5和罩体3,注入隔热材料68以填埋罩体3的内周面、基板58、和电子部件60之间的开口。
将与基板58的输入部侧连接的一方引线65的前端部与灯头2的孔眼13连接,将另一方引线64的前端部折弯成U字形配置在罩体3的灯头安装部16上,在该灯头安装部16的外周上配合灯头2的壳体11的固定部11b,并将引线64的前端部铗入,通过铆接将壳体11的固定部11b固定在罩体3的灯头安装部16上,使另一方引线64与壳体11电连接及机械连接。
在组合灯头2之前,向收容在灯头2中的细管38的前端部、基板58、电子部件60等注入导热性材料69,然后向灯头2内侧注入导热性材料69,组合该灯头2,由此可以通过导热性材料69连接细管38的前端部、基板58、电子部件60和灯头2。
将外壳6覆盖在发光管4上,利用粘接剂将外壳6固定在罩体3上。
并且,如图9所示,例如作为下射灯(down light)的照明装置81具有照明器具主体82,在该照明器具主体82内安装有灯座83和反射体84,在灯座83上装有小型自镇流荧光灯1。
这样构成的小型自镇流荧光灯1,将形成为可以插入灯头2内侧的宽度尺寸的基板58沿着灯头2的中心线方向纵向配置,由此可以在灯头2的内侧配置基板58和电子部件60,可以使罩体3小型化。
通过将基板58配置在偏离灯头2的中心线的位置处,可以在基板58的与灯头2之间的间隔较宽的一面配置电子部件60中的大型电子部件60,所以能够将点灯装置7高效地收纳在灯头2的内侧,由此可以使罩体3小型化。
可以将安装在基板58上的电子部件60中高度较高的平滑用电解电容器C2在基板58的一面的宽度方向中央区域且朝向相对基板58垂直的方向安装,所以基板58的安装效率提高,可以使基板58小型化。
从灯头2侧即基板58的一端侧到发光管4侧即基板58的另一端侧,依次形成输入电源电路E、逆变器电路72、逆变器电路72的输出部,由此可以使形成于基板58上的布线图形从输入侧到输出侧朝向一个方向有序地设置,可以使基板58小型化。
并且,通过沿着灯头2的中心线的方向纵向配置基板58,该基板58形成为可以插入灯头2内侧的宽度尺寸,从而可以在灯头2的内侧与基板58之间配置发光管4的细管38中被封入了主汞合金39的前端部,降低点灯时的发光管4对主汞合金39的热影响,可以将点灯装置7和细管38高效地配置在灯头2的内侧,由此可以使罩体3小型化。
将基板58配置在偏离灯头2的中心线的位置处,将细管38配置在基板58的与灯头2之间的间隔较窄的一面侧之间,所以能够在基板58的与灯头2之间的间隔较宽的一面侧配置大型的电子部件60,可以将点灯装置7和细管38高效地配置在灯头2的内侧。
并且,可以在基板58的绕接销61上卷绕连接正温度特性电阻元件PTC 1和负温度特性电阻元件NTC 1、NTC 2,所以能够在后面的作业中容易地连接这些各个元件PTC 1和NTC 1、NTC 2。
将正温度特性电阻元件PTC 1配置在发光管4的内侧位置,并使其从基板58的与发光管4侧相向的缘部突出,所以能够有效地配置正温度特性电阻元件PTC 1,可以使基板58小型化。
这样构成的小型自镇流荧光灯1如图2所示,使具有管外径为3~8mm的玻壳31、32、33的发光管4的宽度方向的最大宽度b1形成为在30mm以下,可以使从灯头2露出的罩体3的尺寸h2相对除灯头2之外的灯长度尺寸h1的比例形成为0~25%,使罩体3的最大外径b2形成为灯头2的外径尺寸b3的1.0~1.5倍、或外壳6的最大外径b4的0.48~0.73倍,使外壳6的灯头2侧的外径尺寸形成为在40mm以下。由此,可以获得与白炽灯等普通照明用电灯泡大致相同的外观。另外,所说从灯头2露出的罩体3的尺寸h2相对除灯头2之外的灯长度尺寸h1的比例为0%是指从宽度方向观察小型自镇流荧光灯1时,罩体3完全没有从灯头2露出的状态,在该情况时,外壳6的开口部54的缘部55嵌合在灯头2的壳体11中。
另外,小型自镇流荧光灯1将玻壳31、32、33的一端侧的内周面侧,利用粘接剂固定在从发光管4的中心侧至与玻壳31、32、33相向的支架5的凹陷部45上,所以玻壳31、32、33的一端侧的外周面侧不被支架5遮挡,可以利用从玻壳31、32、33的一端侧的外周面侧发出的光,可以提高发光效率。
并且,通过沿着灯头2的中心线的方向纵向配置基板58,将基板58和电子部件60配置在灯头2内侧,使罩体3小型化,可以获得与普通照明用电灯泡大致相同的外观,此外,通过纵向配置基板58,即使基板58与罩体3之间开口时,也能够通过利用配置在罩体3内侧的隔热材料68使灯头2侧与发光管4侧隔热,从而降低发光管4对配置在灯头2内侧的电子部件60的热影响。
可是,当在灯头2的内侧通过导性热材料69使封入了主汞合金39的细管38的前端部和一部分电子部件60和灯头2热连接的情况下,可以将电子部件60的热量有效传递给灯头2而散热,例如在灯头2侧朝下点灯的情况这样细管38的前端部的温度较低时,将来自电子部件60的热量传递给细管38的前端部。因此,在该情况下,可以通过导热性材料69使细管38的前端部的温度保持均匀,防止全光束的下降。
这样,通过隔热材料68使灯头2侧与发光管4侧隔热,以及通过导热性材料69使细管38的前端部和一部分电子部件60和灯头2热连接,在小型自镇流荧光灯1的灯头2的朝向为向上、向下、水平等任何朝向时,都能够使灯头2内的细管38的前端部、电子部件60等的温度保持均匀,使全光束和发光效率固定。
并且,在本示例的小型自镇流荧光灯1中,以灯头2向上(BU)时为基准,关于向下(BD)时和横向(BH)时,分别测定了灯输入和光束等,其结果如图10所示。并且,作为比较例,采用了发光管被折弯成螺旋状,外壳顶部内面和发光管前端通过硅酮粘接剂热连接的螺旋式。另外,该螺旋式借助隔着硅酮粘接剂的外壳顶部的散热作用,在发光管前端形成有最冷部,所以不使用汞合金。
测定结果为在螺旋式中,在使灯头2向下(BD)和横向(BH)时,外壳顶部受到对流的影响使得温度上升,所以与使灯头2向上(BU)相比,光束下降,发光效率降低,但在本示例中,即使在使灯头2向下(BD)和横向(BH)时,与使灯头2向上时(BU)相比,光束的下降较小,可以抑制发光效率的降低。这是因为通过隔热材料68使灯头2侧与发光管4侧隔热,以及通过导热性材料69使细管38的前端部和一部分电子部件60和灯头2热连接,即使在使灯头2向下(BD)和横向(BH)时,主汞合金39附近的温度变化变小,得到了改善。
另外,在本示例的小型自镇流荧光灯1中,在使灯头2向上(BU)的情况下,测定了相对周围温度变化的光束和发光效率的变化,其结果如图11和图12所示。并且,作为比较例,采用了发光管被折弯成螺旋状的螺旋式。
测定结果为即使周围温度变高时,本示例与螺旋式相比可以减小光束的下降和发光效率的降低。这是因为通过隔热材料68使灯头2侧与发光管4侧隔热,以及通过导热性材料69使细管38的前端部和一部分电子部件60和灯头2热连接,主汞合金39附近的温度不易受到周围温度变化的影响,因而得到了改善。
并且,由于在罩体3上设有使灯头2侧与发光管4侧通气的通气口23,所以即使在罩体3内侧设置隔热材料68,也能够可靠地确保灯头2侧与发光管4侧的通气性,可以使由于点灯时的发光管4的发热形成的外壳6的内部压力释放到灯头2侧。由于在罩体3上设置贯通罩体3的内外侧的贯通口24,所以能够使由于点灯时的发热形成的灯内部压力释放到外部。因此,外壳6不会因为内部压力的上升而脱落。而且,可以使从粘接剂、隔热材料68和导热性材料69等使用的硅酮树脂等产生的水分释放到外部,可以减少其附着在外壳6的内表面上。
并且,将一对壁部19的合在一起的周向尺寸设为罩体3的周向尺寸的0~50%的范围,或者将一对壁部19突出于灯头2侧的尺寸h11的比例设为高度方向上壳体11的螺纹部11a的尺寸h12的0~50%的范围,由此点灯装置7的电子部件60与壳体11相向,可以将电子部件60产生的热量良好地传递给灯头2的壳体11,可以提高散热性。
并且,通过纵向配置基板58,基板58的缘部与灯头2的壳体11以比较短的距离相向,不易留取绝缘距离,但通过在与灯头2的壳体11相向的基板58的缘部形成与壳体11等电位的布线图案62,可以减小形成布线图案所需要的基板面积,由此可以使基板形状小型化。
并且,在罩体3的一端侧和安装在该罩体3的一端侧的灯头2的壳体11的另一端侧之间,配置被折弯成U字形的引线64,以使引线64和壳体11在周向的多个位置接触,由此连接点灯装置和灯头的壳体的引线64的固定强度提高,可以防止引线64脱落那样的连接不良。
并且,图13表示该引线64的拉伸强度的测定结果。作为比较例,将引线的前端部不折弯地沿着罩体3的灯头安装部16的高度方向平行配置,即在与壳体11接触于周向的一处状态下,在该引线的两侧铆接壳体11。测定结果为折弯成U字形配置的引线64相比比较例能够获得2倍以上的拉伸强度,引线64不会脱落而且不会在中途断线,而在比较例中,引线全部脱落。
这样,小型自镇流荧光灯1可以获得与白炽灯等普通照明用电灯泡大致相同的外观,此外朝向灯头2侧的配光性提高,可以获得接近白炽灯等普通照明用电灯泡的配光特性,并且与小型自镇流荧光灯1的朝向无关地,可以获得稳定的光束和发光效率,可以提高针对使用白炽灯等普通照明用电灯泡的照明器具的适用率。
下面,图14表示第2实施方式。图14是将小型自镇流荧光灯的灯头卸下的状态的剖面图。
在使配置在灯头2内侧的点灯装置7的绝缘性优先的情况下,在点灯装置7的基板58和电子部件60的周围卷绕例如聚酯粘接带或绝缘纸等绝缘材料91。在卷绕该绝缘材料91时,罩体3的一对壁部19发挥绝缘材料91的卷绕引导器的作用,所以能够容易卷绕。并且,绝缘材料91介于电子部件60和灯头2的壳体11之间,可以提高绝缘性。
虽然绝缘材料91介于电子部件60和灯头2的壳体11之间,但由于罩体3中除一对壁部19之外的部分开口,所以使从电子部件60向灯头2的壳体11的散热性下降的影响较小。而且,从没有卷绕绝缘材料91的端面注入导热性材料69,将内侧注入了导热性材料69的灯头2进行组合,由此可以将电子部件60的热量通过导热性材料69传递给灯头2,所以使散热性下降的影响较小。
另外,在上述各个实施方式中,发光管4的玻壳31、32、33的数量不限于3个,也可以并列设置2个或4个以上,从而可以更加延长放电路径长度。并且,发光管4也可以弯曲成螺旋状,以使封装有一对电极36的一对电极侧端部40位于高度方向的一端侧。
并且,在上述实施方式中,也可以构成为省略外壳6而露出发光管4的类型,在该情况下,可以获得与白炽灯等普通照明用电灯泡大致相同的外观尺寸和配光特性,可以进一步提高针对使用白炽灯等普通照明用电灯泡的照明器具的适用率。
产业上的利用可能性
本发明是可以获得接近白炽灯等普通照明用电灯泡的外观和配光特性的小型自镇流荧光灯,可以代替普通照明用电灯泡应用于照明器具等中。
Claims (9)
1.一种小型自镇流荧光灯,其特征在于,该小型自镇流荧光灯具有:
发光管;
罩体,其一端侧安装有灯头,另一端侧支承发光管;
点灯装置,其具有安装有电子部件的基板,该电子部件构成使发光管点灯的点灯电路,基板形成为能够插入灯头内侧的宽度尺寸,并沿着灯头的中心线的方向纵向配置;以及
隔热材料,其至少在罩体的内侧使灯头侧与发光管侧隔热,该隔热材料是以至少填埋罩体的内周面、点灯装置的基板、和电子部件之间的方式注入的树脂。
2.根据权利要求1所述的小型自镇流荧光灯,其特征在于,在灯头内侧配置有细管的前端部、及至少使细管的前端与灯头热连接的导热性材料,其中,该细管从发光管的一端突出,并且在其前端部封入有汞合金。
3.根据权利要求1或2所述的小型自镇流荧光灯,其特征在于,该小型自镇流荧光灯具有覆盖发光管并且一端支承在罩体上的外壳,在罩体上设有使灯头侧与发光管侧通气的通气口。
4.根据权利要求1或2所述的小型自镇流荧光灯,其特征在于,隔热材料还形成于点灯装置的至少一部分电子部件与灯头之间,该隔热材料也作为使所述电子部件与灯头热连接的导热性材料发挥作用。
5.根据权利要求1或2所述的小型自镇流荧光灯,其特征在于,在基板上设有将发光管电连接的绕接销,在该绕接销上卷绕连接着一部分电子部件,该一部分电子部件从基板的与发光管侧相向的缘部突出而配置在发光管的内侧位置。
6.一种小型自镇流荧光灯,其特征在于,该小型自镇流荧光灯具有:
发光管;
灯头,其具有:筒状壳体,设于壳体的一端侧的孔眼,设于壳体的另一端侧的固定部,以及设于位于孔眼和固定部之间的壳体的一部分上的螺纹部;
罩体,其一端侧安装有壳体的固定部,且另一端侧支承发光管,该罩体形成为至少以下任一状态,即,从其一端侧沿着壳体的内周面部分突出的壁部在圆周上的长度成为该壁部处罩体在圆周上的长度的0~50%范围的比例,或者从其一端侧沿着壳体的内周面部分突出的壁部的高度成为沿着灯头中心线的高度方向上壳体的螺纹部尺寸的0~50%范围;以及
点灯装置,其具有安装有电子部件的基板,该电子部件构成使发光管点灯的点灯电路,基板由罩体支承着,
隔热材料,其至少在罩体的内侧使灯头侧与发光管侧隔热,该隔热材料是以至少填埋罩体的内周面、点灯装置的基板、和电子部件之间的方式注入的树脂。
7.根据权利要求6所述的小型自镇流荧光灯,其特征在于,在壁部内侧设有点灯装置的电子部件的至少一部分,在位于该壁部内侧的点灯装置的基板和电子部件的周围卷绕有绝缘材料。
8.根据权利要求6或7所述的小型自镇流荧光灯,其特征在于,在点灯装置中,基板形成为可以插入灯头内侧的宽度尺寸,并沿着灯头的中心线的方向纵向配置,在与壳体相向的基板的至少一部分缘部形成有与壳体等电位的布线图案。
9.一种照明装置,其特征在于,该照明装置具有:
照明器具主体;
安装在照明器具主体上的灯座;以及
安装在灯座上的权利要求1~8中任一项所述的小型自镇流荧光灯。
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