JP2006237013A - Compact self-ballasted fluorescent lamp and luminaire - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact self-ballasted fluorescent lamp and a luminaire equipped with a small-sized arc tube. <P>SOLUTION: The compact self-ballasted fluorescent lamp 10 has two first U-shaped bent bulbs 31 composed of a bent part 31a with the top part formed in a curving shape and a pair of linear parts 31b continuing from the bent part 31a, and two second U-shaped bent bulbs 31' with the bent curvature and height dimension of the top part smaller than the first U-shaped bent bulb 31. The first and the second U-shaped bent bulbs 31 and 31' overlap each other in a state of each of the planes being parallel to each other and the two first U-shaped bent bulbs 31 are equipped with the arc tube 18 which is arranged in between the two first U-shaped bent bulbs 31 and sandwiched, and which has a discharge passage inside the part where the adjacent first U-shaped bent bulb 31 and the second U-shaped bent bulb 31' are juxtaposed so as to overlap, and thereby, the arc tube can be made small in size. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電球形蛍光ランプおよび照明器具に関する。   The present invention relates to a light bulb shaped fluorescent lamp and a lighting fixture.

従来、例えば、一般照明用電球のソケットに装着可能な口金を有するカバーを備え、このカバーの内側に点灯回路を収納するとともに、発光管を屈曲などしてグローブに収納した電球形蛍光ランプが知られている。   Conventionally, for example, a bulb-type fluorescent lamp having a cover having a base that can be attached to a socket of a general lighting bulb, storing a lighting circuit inside the cover, and bending the arc tube into a globe is known. It has been.

近年、点灯回路の電子回路化や、加工技術、材質改良などによって発光管である蛍光ランプの小形化、高効率化が進み、こうした電球形蛍光ランプが開発、実施されている(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, fluorescent lamps, which are arc tubes, have become smaller and more efficient due to the use of electronic circuits in lighting circuits, processing technology, material improvements, etc., and such bulb-type fluorescent lamps have been developed and implemented (for example, patent documents). 1).

この電球形蛍光ランプは、白熱電球60W相当サイズでありながら、光出力が同等であり、かつ高効率、長寿命という特徴を有するものである。   This bulb-type fluorescent lamp is characterized by having an equivalent light output, high efficiency, and long life while having a size equivalent to an incandescent bulb 60W.

現在市販されている電球形蛍光ランプは、60W形を中心とした白熱電球の代替用としたものであり、口金を含む高さが125mm程度、外径が60mm程度である。   The bulb-type fluorescent lamp currently on the market is an alternative to incandescent bulbs centering on the 60W type, and the height including the base is about 125 mm and the outer diameter is about 60 mm.

また、口金も60Wを中心とした白熱電球に使用されているJIS(C 7709)で規格化されたE26形が採用されている。
特開2000−21351号公報
In addition, the E26 type standardized by JIS (C 7709), which is used for incandescent bulbs centering on 60 W, is also used.
JP 2000-21351 A

上記従来技術の電球形蛍光ランプの出現により、既存の一般照明器具に取付けられていた白熱電球の略全てを高効率な電球形蛍光ランプへの置き換えることが可能となり、省エネルギー社会へ大きく貢献している。   With the advent of the above-mentioned conventional bulb-type fluorescent lamp, almost all incandescent bulbs attached to existing general lighting fixtures can be replaced with high-efficiency bulb-type fluorescent lamps, greatly contributing to an energy-saving society. Yes.

しかし、上記従来技術の電球形蛍光ランプは、小形白熱電球の寸法よりも大きく、また口金の寸法も異なるため、小形白熱電球専用の照明器具に置き換え可能な小形化された発光管を有する電球形蛍光ランプは実現されていない。   However, since the above-mentioned conventional bulb-type fluorescent lamp is larger than the small incandescent bulb and has a different cap size, the bulb-type fluorescent bulb has a compact arc tube that can be replaced with a lighting fixture dedicated to the small incandescent bulb. A fluorescent lamp has not been realized.

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、小形化された発光管を備えた電球形蛍光ランプおよび照明器具を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a point, and it aims at providing the light bulb-type fluorescent lamp provided with the miniaturized arc tube, and a lighting fixture.

請求項1の電球形蛍光ランプは、頂部が湾曲形成された屈曲部およびこの屈曲部に連続する一対の直線部からなる2本の第1のU字状屈曲形バルブおよび頂部の屈曲曲率および高さ寸法が第1のU字状屈曲形バルブよりも小さい2本の第2のU字状屈曲形バルブを有し、第1および第2のU字状屈曲形バルブはそれぞれがなす平面が互いに平行な状態で重なるとともに2本の第1のU字状屈曲形バルブは中間に配置されて両側に位置された第1のU字状屈曲形バルブに挟まれていて、第1および第2のU字状屈曲形バルブの各頂部を結ぶ線が直線状をなし、第2のU字状屈曲形バルブの頂部は第1のU字状屈曲形バルブの頂部よりも直線部側に位置するとともに、隣接する第1のU字状屈曲形バルブおよび第2のU字状屈曲形バルブの一部が重なり合うように並設されて内部に1本の放電路が形成されるように構成された発光管と;発光管が取り付けられるとともに口金を有し、発光管が取付けられるカバーと;カバー内に収容される点灯回路と;を具備していることを特徴とする。   The bulb-type fluorescent lamp according to claim 1 is provided with two first U-shaped bent bulbs having a bent portion with a curved top portion and a pair of straight portions continuing to the bent portion, and a bent curvature and high height of the top portion. It has two second U-shaped bent valves having a smaller dimension than the first U-shaped bent valve, and the first and second U-shaped bent valves have planes formed by each other. The two first U-shaped bent valves that are overlapped in parallel are sandwiched between the first U-shaped bent valves that are disposed in the middle and located on both sides, and the first and second The line connecting the tops of the U-shaped bent valves is straight, and the top of the second U-shaped bent valve is positioned closer to the straight section than the top of the first U-shaped bent valve. A portion of the adjacent first U-shaped bent valve and second U-shaped bent valve are An arc tube arranged side by side so as to form a single discharge path; a cover to which the arc tube is attached and having a base, to which the arc tube is attached; And a lighting circuit to be accommodated.

本請求項および以下の請求項において、用語の定義は以下の説明のとおりである。   In the present claims and the following claims, the definitions of terms are as follows.

発光管は、第1および第2のU字状屈曲形バルブを連通するように並設することで内部に少なくとも一本の放電路が形成されたものであり、発光管の端部にはこの放電路に放電を生起させる電極が封着されているものである。   In the arc tube, at least one discharge path is formed inside by arranging the first and second U-shaped bent bulbs so as to communicate with each other. An electrode for causing discharge in the discharge path is sealed.

第1および第2のU字状屈曲形バルブは、鉛ガラス、ソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラスなどのガラス製が製造上好ましいが、透光性であればセラミックスなど他の材料であってもよい。特に、環境への影響を考慮すると無鉛ガラスによって形成するのが最適である。   The first and second U-shaped bent valves are preferably made of glass such as lead glass, soda lime glass, and borosilicate glass. However, other materials such as ceramics may be used as long as they are translucent. . In particular, it is optimal to use lead-free glass in consideration of environmental impact.

無鉛ガラスとは、実質的に鉛を含まないガラスであり、不純物程度の鉛は含有しても良い。例えば、Na2Oが0〜10質量%、K2Oが1〜10質量%、LiOが0〜3質量%(ただし、Na2O、K2OおよびLi2Oの合計量として5〜20質量%の範囲)を含む組成を有し、軟化温度が685℃以下であるガラス等が挙げられる。K2OおよびLi2OをNa2Oと共に融剤として用いたガラスは、実質的に鉛を含まない組成で、従来のソーダ石灰ガラスに比べて軟化温度を685℃以下と低下させることができる。このような低軟化点のガラスをガラスバルブに適用することによって、バルブ加工時の加熱温度を低下させることができ、この加熱温度の低下に基づいて蛍光体層の熱劣化、ひいては全光束の低下を抑制することが可能となる。さらに、Na2O量を10質量%以下とすることで、ガラス中のNa成分に起因する着色、ひいては光束維持率の低下を抑制することが可能となる。 Lead-free glass is glass that does not substantially contain lead, and may contain lead of an impurity level. For example, Na 2 O is 0 to 10 mass%, K 2 O is 1 to 10 mass%, LiO is 0 to 3 mass% (however, the total amount of Na 2 O, K 2 O and Li 2 O is 5 to 20 And a glass having a softening temperature of 685 ° C. or lower. Glass using K 2 O and Li 2 O together with Na 2 O as a flux has a composition that does not substantially contain lead, and can lower the softening temperature to 685 ° C. or lower compared to conventional soda-lime glass. . By applying such a glass with a low softening point to a glass bulb, the heating temperature at the time of bulb processing can be reduced. Based on this reduction in the heating temperature, the phosphor layer is thermally deteriorated, and thus the total luminous flux is reduced. Can be suppressed. Furthermore, by setting the amount of Na 2 O to 10% by mass or less, it is possible to suppress the coloring caused by the Na component in the glass, and hence the decrease in the luminous flux maintenance factor.

第1および第2のU字状屈曲形バルブは、中間部に放電路を略U字状に屈曲させるための屈曲部を備えた形状を有している。屈曲部は、ガラスバルブを軟化させて屈曲形成するほか、モールド成形や連結管などによるつなぎ成形されたものであってもよい。また、屈曲部の形状は、半円弧状に曲成されたものの他、モールド成形などでフラットな頂部の両隅に直角部を備えた略コの字状に形成されたものであってもよい。   The first and second U-shaped bent bulbs have a shape having a bent portion for bending the discharge path in a substantially U-shape at the intermediate portion. The bent portion may be formed by bending by softening the glass bulb, or by forming by molding or a connecting pipe. Further, the shape of the bent portion may be formed in a substantially U-shape having right-angle portions at both corners of a flat top portion by molding or the like in addition to those bent in a semicircular arc shape. .

U字状屈曲形バルブの内面には直接または間接的に蛍光体層が被着されており、内部にアルゴン、ネオン、クリプトンなどの不活性ガスおよび水銀等の放電媒体が封入されている。蛍光体としては、3波長発光形の希土類金属酸化物蛍光体やハロ燐酸カルシウム蛍光体等を用いることができる。   A phosphor layer is applied directly or indirectly to the inner surface of the U-shaped bent bulb, and an inert gas such as argon, neon, or krypton and a discharge medium such as mercury are sealed inside. As the phosphor, a three-wavelength emission type rare earth metal oxide phosphor, a calcium halophosphate phosphor, or the like can be used.

カバーは、蛍光ランプを直接的または間接的に支持するものである。間接的に支持する手段としては、カバーの口金が取付けられた方向と逆の部位に発光管の両端部が挿入可能な形状を有するホルダを取付けるのが好ましい。   The cover supports the fluorescent lamp directly or indirectly. As a means for indirectly supporting, it is preferable to attach a holder having a shape in which both ends of the arc tube can be inserted in a portion opposite to the direction in which the cover base is attached.

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。また、口金は、カバーに直接装着される必要はなく、間接的にケースに装着されるものやカバーの一部が口金を構成するものであってもよい。   As the base, a screw-in type called E-type is usually used. Further, the base need not be directly attached to the cover, but may be indirectly attached to the case or a part of the cover may constitute the base.

点灯回路はカバー内に収容されるものであり、インバータタイプが好ましいが、本発明の性質上これに限定されない。点灯回路は、カバーに対して直接的または間接的に取付けられて収納されている。   The lighting circuit is housed in the cover and is preferably an inverter type, but is not limited to this because of the nature of the present invention. The lighting circuit is housed by being directly or indirectly attached to the cover.

請求項2の照明器具は、器具本体と;この器具本体に装着される請求項1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。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a lighting fixture comprising: a fixture main body; and the light bulb shaped fluorescent lamp according to the first aspect which is mounted on the fixture main body.

請求項1の電球形蛍光ランプによれば、互いに隣接する第1のU字状屈曲形バルブおよび第2のU字状屈曲形バルブの一部が重なり合うように並設されて発光管が構成されているので、発光管を小形化することが可能となり、小形白熱電球が取付けられる照明器具に取付け可能な電球形蛍光ランプを提供することができる。   According to the bulb-type fluorescent lamp of claim 1, the arc tube is configured by arranging the first U-shaped bent bulb and the second U-shaped bent bulb adjacent to each other so as to overlap each other. Therefore, the arc tube can be miniaturized, and a light bulb-type fluorescent lamp that can be attached to a lighting fixture to which a small incandescent light bulb is attached can be provided.

請求項2の照明器具によれば、小形白熱電球から電球形蛍光ランプに置き換えられた照明器具を提供することができる。   According to the luminaire of claim 2, it is possible to provide a luminaire in which a small incandescent bulb is replaced with a bulb-type fluorescent lamp.

電球形蛍光ランプに使用される発光管は、頂部が湾曲形成された屈曲部およびこの屈曲部に連続する一対の直線部からなる2本の第1のU字状屈曲形バルブおよび頂部の屈曲曲率および高さ寸法が第1のU字状屈曲形バルブよりも小さい2本の第2のU字状屈曲形バルブを有している。   An arc tube used for a bulb-type fluorescent lamp has two first U-shaped bent bulbs having a bent portion with a curved top portion and a pair of straight portions continuing to the bent portion, and a bent curvature of the top portion. And two second U-shaped bent valves having a height dimension smaller than that of the first U-shaped bent valve.

発光管は、2本の第1のU字状屈曲形バルブおよび2本の第2のU字状屈曲形バルブを連通するように並設することで内部に少なくとも一本の放電路が形成されたものであり、発光管の端部にはこの放電路に放電を生起させる電極が封着されている。   The arc tube has two first U-shaped bent bulbs and two second U-shaped bent bulbs arranged in parallel so that at least one discharge path is formed inside. An electrode for causing discharge in the discharge path is sealed at the end of the arc tube.

電極はフィラメントからなる熱陰極、電子放射物質が坦持されたセラミック電極、ニッケルなどから形成された冷陰極などが挙げられる。なお、管状バルブは、水銀を封入しない希ガス放電を利用したものや電極を外部に有するものであってもよい。   Examples of the electrode include a hot cathode made of a filament, a ceramic electrode carrying an electron emitting material, and a cold cathode made of nickel. The tubular bulb may be one utilizing a rare gas discharge that does not enclose mercury or having an electrode outside.

第1および第2のU字状屈曲形バルブはそれぞれがなす平面が互いに平行な状態で重なる方向にそれぞれ配置される。そして、2本の第1のU字状屈曲形バルブは中間に配置され、その両側には第1のU字状屈曲形バルブがそれぞれ位置されて、2本の第1のU字状屈曲形バルブが第1のU字状屈曲形バルブに挟まれるように配置される。また、第1および第2のU字状屈曲形バルブの各頂部を結ぶ線は直線状をなすように配置される。さらに、第2のU字状屈曲形バルブの頂部は第1のU字状屈曲形バルブの頂部よりも直線部側に位置するとともに、隣接する第1のU字状屈曲形バルブおよび第2のU字状屈曲形バルブの一部が重なり合うように並設される。   The first and second U-shaped bent valves are respectively arranged in the overlapping direction in a state where the planes formed by them are parallel to each other. The two first U-shaped bent valves are arranged in the middle, and the first U-shaped bent valves are respectively positioned on both sides of the two first U-shaped bent valves. The valve is disposed so as to be sandwiched between the first U-shaped bent valve. The lines connecting the tops of the first and second U-shaped bent valves are arranged to form a straight line. Furthermore, the top of the second U-shaped bent valve is positioned on the straight line side of the top of the first U-shaped bent valve, and the adjacent first U-shaped bent valve and the second U-shaped bent valve The U-shaped bent valves are juxtaposed so as to partially overlap each other.

管内径が8mm以下のような細管のU字状屈曲形バルブを用いる場合には、フィラメント電極をバルブ軸に直交する方向に配設するのが困難であるため、熱電子放射を行う粒状セラミックスを用いた小形の電極を使用してもよい。この電極は、リード線に直接または電気伝導性の容器によって平均粒径が0.1〜10μmの粒状セラミックスを担持させたものであり、フィラメント電極に比べて寸法が小さく、製造時における電子放射物質の分解工程を不要としたものである。粒状セラミックスを用いた小形電極を使用することで、細管のU字状屈曲形バルブであっても冷陰極のようにランプ電流が制約されることの無い高照度ランプ形の電極を備えた発光管とすることができる。なお、粒状セラミックスを担持させる容器は、この導電性を備えていれば特に材質は限定されないが、好適にはTaのような遷移金属単体またはアルカリ土類元素および遷移金属元素を主成分とする導電性セラミックスからなるものがよい。   When using a U-shaped bent valve with a narrow tube whose inner diameter is 8 mm or less, it is difficult to dispose the filament electrode in a direction perpendicular to the valve axis. The small electrode used may be used. This electrode is formed by supporting a granular ceramic having an average particle size of 0.1 to 10 μm on a lead wire directly or by an electrically conductive container, and is smaller in size than a filament electrode. The disassembling process is unnecessary. A light-emitting tube equipped with a high-illuminance lamp-shaped electrode that does not restrict the lamp current like a cold cathode even if it is a U-shaped bent bulb of a thin tube by using a small electrode using granular ceramics It can be. The material for the container for supporting the granular ceramics is not particularly limited as long as it has this conductivity. However, it is preferable to use a transition metal alone such as Ta or a conductive material mainly composed of an alkaline earth element and a transition metal element. The one made of ceramics is good.

ここで、小形電極に使用される粒状セラミックスについて詳述する。熱電子放射物質としての粒状セラミックスは、アルカリ土類元素および遷移金属元素を主成分とする酸化物の複合セラミックスからなる。好ましくは、アルカリ土類元素の酸化物としてBaO、CaOおよびSrOからなるグループから一種または複数種を選択して用いる。また、遷移金属元素としてZrO2およびTiO2のいずれか一種または複数種と、V25、Nb25、Ta25、Sc23、Y23、La23、Dy23、Ho23、HfO3、CrO3、MoO5、WO3とを用いる。粒状セラミックスは、顆粒状、スポンジ状または塊状に形成されていてもよい。また、粒状セラミックスは、スパッタリングを防止するためその表面が炭化物およびまたは窒化物で被覆されていてもよい。 Here, the granular ceramic used for the small electrode will be described in detail. Granular ceramics as thermionic emission materials are composed of oxide composite ceramics mainly composed of alkaline earth elements and transition metal elements. Preferably, one or more kinds selected from the group consisting of BaO, CaO and SrO are used as the alkaline earth element oxide. Further, any one or more of ZrO 2 and TiO 2 as transition metal elements, V 2 O 5 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , Sc 2 O 3 , Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Dy 2 O 3 , Ho 2 O 3 , HfO 3 , CrO 3 , MoO 5 , and WO 3 are used. The granular ceramics may be formed in the form of granules, sponges or lumps. Further, the surface of the granular ceramic may be coated with carbide and / or nitride in order to prevent sputtering.

発光管には、水銀が封入されているが、アマルガムとして封入するのが好ましい。アマルガムは、高温でも効率的な点灯を行うために封入される純水銀よりも蒸気圧が高い特性を有するものの他、水銀をバルブ内に定量的に封入するためのものどちらでも構わない。特にランプ点灯時には発光管が高温となることから、この点灯温度に見合った蒸気圧特性を有するアマルガムを選定すべきである。蒸気圧特性を考慮したアマルガムの例としては、ビスマス(Bi)−インジウム(In)−水銀(Hg)、ビスマス(Bi)−錫(Sn)−鉛(Pb)−水銀(Hg)、ビスマス(Bi)−インジウム(In)−鉛(Pb)−水銀(Hg)などが挙げられるがこれに限らない。定量封入用のアマルガムとしては、亜鉛(Zn)−水銀(Hg)などが挙げられるがこれに限らない。また、アマルガムではないが、水銀をセラミックスなどの物質に坦持させたペレット状のものを細管内に保持させても構わない。   Mercury is enclosed in the arc tube, but it is preferably enclosed as amalgam. The amalgam may have either a property of having a vapor pressure higher than that of pure mercury sealed for efficient lighting even at a high temperature, or a material for quantitatively sealing mercury in the bulb. In particular, since the arc tube becomes hot when the lamp is lit, an amalgam having a vapor pressure characteristic corresponding to the lighting temperature should be selected. Examples of amalgam in consideration of vapor pressure characteristics include bismuth (Bi) -indium (In) -mercury (Hg), bismuth (Bi) -tin (Sn) -lead (Pb) -mercury (Hg), bismuth (Bi). ) -Indium (In) -lead (Pb) -mercury (Hg), but not limited thereto. Examples of the amalgam for quantitative encapsulation include, but are not limited to, zinc (Zn) -mercury (Hg). Moreover, although it is not an amalgam, you may hold | maintain the pellet-shaped thing which carried mercury on substances, such as ceramics, in a thin tube.

発光管は、第1および第2のU字状屈曲形バルブを並設して放電路長が120〜200mm、最大幅が45mm以下とすることが好ましい。放電路長は、小形白熱電球と略同等の光出力とするためには120mm以上必要であることが実験により確認された。すなわち、放電路長が120mm未満であると、所望の光出力が得られず、また、発光に寄与しない電極損失部分の放電路長に占める割合が大きくなるため、所望のランプ効率が得られない。したがって、放電路長は120mm以上必要である。しかし、放電路長が200mmを超えると、ランプ始動電圧が過度に高くなり、小形白熱電球と略同等の外形寸法内に収容される小形インバータ回路では十分な始動電圧を発生させるのが困難なことから、放電路長は120〜200mmとした。小形白熱電球と略同等の外形寸法内に発光管を収めるためには、発光管は、最大幅を45mm以下にしなければならず、高さも55mm以下に制約される。この条件下で放電路長が120〜200mmとなるバルブを得るために管径の異なる種々のバルブで点灯試験を行ったところ、管内径5〜9mmおよび高さ35〜55mmの範囲内のU字状屈曲形バルブを組み合わせて発光管を構成すれば、十分な光出力とランプ効率が得られることが実験により確認された。発光管は、放電路長を120mm以上にするために管内径を9mm以下に制限しているが、管内径を9mm以下にすることでランプ電流を極力抑えてランプ電圧を高くし、点灯回路効率を高くすることが可能となった。すなわち、ランプ電流が多いほど点灯回路における熱損失が多くなり、この傾向は消費電力が小さいほど顕著に表れるため、ランプ電力が12W以下の発光管では放電路長を120〜200mmとし、管内径を9mm以下にすることが望ましい。また、管内径を5mm未満とすると、始動電圧が上昇するとともにランプ効率が低下し、また発光管の製造上も煩雑となってしまう。したがって、U字状屈曲形バルブは、管内径5〜9mm、最大高さが35〜55mmの範囲内である。製造工程や発光管効率を考慮すると、U字状屈曲形バルブの最大高さは40〜55mmとすることが好ましい場合もあるが、製造工程や発光管効率に影響しなければ、高さを35〜55mmの範囲内とすることが望ましい。こうして、発光管は放電路長、管内径、蛍光体層、ガス種およびガス圧等を適宜考慮して、ランプ電力(発光管の電極間に入力される電力)が7〜12Wで点灯したときに、全光束が450lm以上、ランプ効率が45lm/W以上、より好ましくは50lm/W以上となるように構成される。このように構成された発光管を備えた電球形蛍光ランプとすることによって、小形白熱電球と同等の光出力で、略同サイズの光源とすることが可能となる。   It is preferable that the arc tube has a first and second U-shaped bent bulbs arranged in parallel to have a discharge path length of 120 to 200 mm and a maximum width of 45 mm or less. Experiments have confirmed that the discharge path length is required to be 120 mm or more in order to obtain a light output substantially equivalent to that of a small incandescent bulb. That is, if the discharge path length is less than 120 mm, a desired light output cannot be obtained, and the ratio of the electrode loss portion that does not contribute to light emission to the discharge path length increases, so that the desired lamp efficiency cannot be obtained. . Therefore, the discharge path length needs to be 120 mm or more. However, if the discharge path length exceeds 200 mm, the lamp starting voltage becomes excessively high, and it is difficult to generate a sufficient starting voltage in a small inverter circuit accommodated in the external dimensions substantially the same as a small incandescent bulb. Therefore, the discharge path length was 120 to 200 mm. In order to accommodate the arc tube within the outer dimensions substantially the same as those of the small incandescent bulb, the arc tube must have a maximum width of 45 mm or less and the height is limited to 55 mm or less. Under these conditions, in order to obtain a bulb having a discharge path length of 120 to 200 mm, a lighting test was performed with various bulbs having different tube diameters. As a result, a U-shape with a tube inner diameter of 5 to 9 mm and a height of 35 to 55 mm was obtained. Experiments have confirmed that a sufficient luminous output and lamp efficiency can be obtained by constructing an arc tube by combining a bent-shaped bulb. The arc tube has a tube inner diameter limited to 9 mm or less in order to make the discharge path length 120 mm or longer, but by setting the tube inner diameter to 9 mm or less, the lamp current is suppressed as much as possible to increase the lamp voltage, and the lighting circuit efficiency. It became possible to raise. That is, as the lamp current increases, the heat loss in the lighting circuit increases, and this tendency becomes more prominent as the power consumption decreases. Therefore, in an arc tube having a lamp power of 12 W or less, the discharge path length is 120 to 200 mm, and the tube inner diameter is It is desirable to make it 9 mm or less. If the inner diameter of the tube is less than 5 mm, the starting voltage increases, the lamp efficiency decreases, and the arc tube manufacturing becomes complicated. Therefore, the U-shaped bent valve has a tube inner diameter of 5 to 9 mm and a maximum height of 35 to 55 mm. Considering the manufacturing process and arc tube efficiency, the maximum height of the U-shaped bent bulb may be preferably 40 to 55 mm. However, if the manufacturing process and arc tube efficiency are not affected, the height is set to 35. It is desirable to be within a range of ˜55 mm. Thus, the arc tube is lit with a lamp power (power input between the electrodes of the arc tube) of 7 to 12 W, taking into consideration the discharge path length, the inner diameter of the tube, the phosphor layer, the gas type, the gas pressure, etc. In addition, the total luminous flux is 450 lm or more, and the lamp efficiency is 45 lm / W or more, more preferably 50 lm / W or more. By using a bulb-type fluorescent lamp having an arc tube configured in this way, it is possible to obtain a light source of substantially the same size with a light output equivalent to that of a small incandescent bulb.

カバーは、発光管が取り付けらるとともに口金を有し、電球形蛍光ランプ全体の高さが口金を含んで75〜105mmとなるように構成されている。なお、カバーには、蛍光ランプを覆うグローブが取付けられていてもよい。このグローブは光透過性を有していれば、光拡散性、透明性のいずれであってもよく、模様または着色が施してあるものでもよい。グローブの材質はガラス、プラスチックのいずれでもよい。グローブの形状は任意であるが、一般に普及している白熱電球相似形状のいわゆるA形と称される形状、球類似のいわゆるG形と称される形状、先端球形で円筒状のいわゆるT形と称される形状等を採用することができる。グローブが取付けられている場合の電球形蛍光ランプ全体の高さは、グローブを含んだ高さで定義される。   The cover is configured so that the arc tube is attached and has a base, and the overall height of the bulb-type fluorescent lamp is 75 to 105 mm including the base. In addition, the globe which covers a fluorescent lamp may be attached to the cover. The globe may be either light diffusive or transparent as long as it has light transparency, and may be patterned or colored. The material of the globe may be glass or plastic. The shape of the globe is arbitrary, but the so-called A-shaped shape that is similar to the incandescent light bulb, which is commonly used, the so-called G-shape that is similar to a sphere, the so-called T-shape that is a spherical tip, and a cylindrical shape A so-called shape or the like can be employed. The height of the bulb-type fluorescent lamp when the globe is attached is defined as the height including the globe.

点灯回路は、小形インバータ回路で構成されるが、小形白熱電球と略同等の外形寸法内に収容するためには、インバータ回路に実装されている電子部品を一層小形化されたものを使用する必要がある。特に、限流インピーダンス素子として使用されるインダクタンス素子はフェライトコア、ボビンなどの比較的体積の大きい部品であり、このインダクタンス素子を小形化することがインバータ回路の小形化のポイントである。   The lighting circuit is composed of a small inverter circuit, but it is necessary to use a smaller electronic component mounted on the inverter circuit in order to accommodate the external dimensions approximately the same as a small incandescent bulb. There is. In particular, an inductance element used as a current limiting impedance element is a component having a relatively large volume, such as a ferrite core and a bobbin, and downsizing the inductance element is a point of downsizing the inverter circuit.

インダクタンス素子は、ランプ電流、点灯周波数、限流インダクタタンス、コイルの磁束密度、巻線の電流密度などからフェライトコアの実効断面積(Ae)、ボビン窓面積(Aw)が求められ、使用可能なインダクタンス素子の種類が決定される。フェライトコアの実効断面積(Ae)およびボビン窓面積(Aw)が大きければその分インダクタンス素子もサイズが大きくなる。フェライトコアの実効断面積(Ae)およびボビン窓面積(Aw)から求められる値は、ランプ電流などが一定の条件下ではインダクタンス(L)値に比例し、一般的に点灯周波数が高くなればインダクタンス(L)値も小さくなることから、点灯周波数が高いほど使用可能なインダクタンス素子のサイズを小さくすることができる。   The inductance element can be used because the effective cross-sectional area (Ae) and bobbin window area (Aw) of the ferrite core are determined from the lamp current, lighting frequency, current-limiting inductance, coil magnetic flux density, winding current density, etc. The type of inductance element is determined. If the effective cross-sectional area (Ae) and the bobbin window area (Aw) of the ferrite core are large, the size of the inductance element is increased accordingly. The value obtained from the effective cross-sectional area (Ae) and the bobbin window area (Aw) of the ferrite core is proportional to the inductance (L) value when the lamp current and the like are constant, and the inductance is generally increased when the lighting frequency is increased. Since the (L) value is also reduced, the size of the usable inductance element can be reduced as the lighting frequency is increased.

従来の電球形蛍光ランプは、数10kHzの高周波で点灯するように点灯回路が設計されており、限流インピーダンス素子として使用されるインダクタンス素子はEE13タイプが使用されていた。このインダクタンス素子を小形化するために、EE13タイプよりも一回り小さいEI12.5タイプのインダクタンス素子が使用可能な点灯周波数を実験により調べたところ、点灯周波数を100kHz以上とすればよいことが確認された。なお、点灯周波数を100kHz以上にすることによって、EI12.5タイプと同等か、それよりも小さい形状のインダクタンス素子を使用可能であることはいうまでもない。   In the conventional bulb-type fluorescent lamp, the lighting circuit is designed to light up at a high frequency of several tens of kHz, and the EE13 type is used as the inductance element used as the current limiting impedance element. In order to reduce the size of this inductance element, the lighting frequency that can be used with the EI12.5 type inductance element that is slightly smaller than the EE13 type was examined by experiment, and it was confirmed that the lighting frequency should be 100 kHz or more. It was. Needless to say, by setting the lighting frequency to 100 kHz or more, an inductance element having a shape equal to or smaller than that of the EI 12.5 type can be used.

また、電子機器が発生する電源ノイズ(雑音端子電圧)は526.5kHz〜30MHz内の範囲で規格が設けられているが、インバータ回路の点灯周波数が175kHzを超えると、第3次高調波成分が上記規格の範囲内に発生する。したがって、特別な雑音防止フィルタが必要となり、小形化には適していないので、点灯周波数は175kHz以下にする必要がある。   In addition, power supply noise (noise terminal voltage) generated by electronic equipment is standardized in the range of 526.5 kHz to 30 MHz. If the lighting frequency of the inverter circuit exceeds 175 kHz, the third harmonic component is generated. Occurs within the above standard. Therefore, a special noise prevention filter is required and is not suitable for downsizing, so the lighting frequency needs to be 175 kHz or less.

なお、インバータ回路の点灯周波数は、100〜175kHzとする必要があるが、インダクタンス素子やランプ電流値などのばらつきを考慮すると、点灯周波数を120〜150kHzの範囲内とするのが好ましい。   In addition, although the lighting frequency of an inverter circuit needs to be 100-175 kHz, when the dispersion | variation in an inductance element, a lamp current value, etc. is considered, it is preferable to make a lighting frequency into the range of 120-150 kHz.

以下、本発明の電球形蛍光ランプおよび照明器具の一実施の形態を図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of a light bulb shaped fluorescent lamp and a lighting fixture of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1および図2に第1の実施の形態を示し、図1は電球形蛍光ランプの側面図であり、図2は電球形蛍光ランプの発光管部分の部分的に示す概略上面図である。なお、図2は説明を簡略化する関係でグローブを透視した状態で表している。   FIG. 1 and FIG. 2 show a first embodiment, FIG. 1 is a side view of a bulb-type fluorescent lamp, and FIG. 2 is a schematic top view partially showing an arc tube portion of the bulb-type fluorescent lamp. Note that FIG. 2 is shown in a state where the globe is seen through in a relationship that simplifies the description.

図1および図2において、10は電球形蛍光ランプで、この電球形蛍光ランプ10は、口金12を有するカバー14と、このカバー14に収納された点灯回路16と、透光性を有するグローブ17と、このグローブ17に収納された発光管18とを備えている。そして、グローブ17とカバー14とから構成される外囲器は、75W形相当の一般照明用小形白熱電球(ミニクリプトン電球、定格消費電力71W)の規格寸法に近似する外形に形成されている。   1 and 2, reference numeral 10 denotes a bulb-type fluorescent lamp. The bulb-type fluorescent lamp 10 includes a cover 14 having a base 12, a lighting circuit 16 accommodated in the cover 14, and a light-transmitting globe 17. And an arc tube 18 housed in the globe 17. The envelope composed of the globe 17 and the cover 14 is formed in an outer shape approximating the standard size of a 75W-shaped general lighting small incandescent bulb (mini-krypton bulb, rated power consumption 71 W).

そして、カバー14は、ポリブチレンテレフタレート(PBT)などの耐熱性合成樹脂などにて形成され、下方に拡開する略円筒状をなし、上端部に、E17形の口金12が被せられ、接着剤またはかしめなどにより固定されている。   The cover 14 is formed of a heat-resistant synthetic resin such as polybutylene terephthalate (PBT), has a substantially cylindrical shape that expands downward, and is covered with an E17-shaped base 12 at the upper end portion. Or it is fixed by caulking.

また、グローブ17は、透明あるいは光拡散性を有する乳白色などで、ガラスあるいは合成樹脂により、75W形の小形白熱電球のガラス球とほぼ同一形状の滑らかな曲面状または球面状に形成されている。なお、このグローブ17は、拡散膜などの別部材を組み合わせ、輝度の均一性を向上することもできる。   The globe 17 is transparent or light diffusing milky white or the like, and is formed of a glass or a synthetic resin into a smooth curved surface or a spherical shape having substantially the same shape as a glass bulb of a 75 W type small incandescent bulb. The globe 17 can be combined with another member such as a diffusion film to improve luminance uniformity.

そして、カバー14に収納される点灯回路16は、水平状、すなわち発光管18の長手方向と垂直に重ね合わせて配置される円板状の回路基板24を備えている。   The lighting circuit 16 accommodated in the cover 14 includes a disk-like circuit board 24 that is horizontally arranged, that is, overlapped with the longitudinal direction of the arc tube 18.

また、グローブ17に収納される発光管18は、第1のU字状屈曲形バルブ31を2本、第2のU字状屈曲形バルブ31’を2本、合計4本を所定の位置に配置し、連通管32で順次接続して、1本の放電路が形成されている。第1のU字状屈曲形バルブ31と第2のU字状屈曲形バルブ31’とは、頂部の屈曲曲率および高さ寸法が互いに異なっている。   The arc tube 18 housed in the globe 17 has two first U-shaped bent bulbs 31 and two second U-shaped bent bulbs 31 ', for a total of four in a predetermined position. One discharge path is formed by arranging and sequentially connecting with the communication pipe 32. The first U-shaped bent valve 31 and the second U-shaped bent valve 31 ′ have different bending curvatures and height dimensions at the top.

そして、各U字状屈曲形バルブ31,31’は、内面に蛍光体膜が形成されるとともに、内部にアルゴンなどの希ガスおよび水銀が封入されている。そして、各U字状屈曲形バルブ31,31’ は、管外径が7〜11mm、具体的には管外径6.8mm、管内径が5〜9mm、具体的には6.0mm、肉厚が0.7〜1.0mmのガラス製の円筒状のバルブであり、90〜120mm程度のバルブを中間部で滑らかに湾曲させ頂部Pを備えた略U字状に形成されている。すなわち、各U字状屈曲形バルブ31,31’は、滑らかに反転する屈曲部31a と、この屈曲部31a に連続する互いに平行な一対の直線部31b とを備えている。そして、発光管18は、バルブの高さが40〜55mm、放電路長が120〜200mm、具体的には約160mm、バルブ並設方向の最大幅が30〜35mmに形成されている。   Each U-shaped bent bulb 31, 31 ′ has a phosphor film formed on the inner surface and a rare gas such as argon and mercury sealed inside. Each U-shaped bent valve 31, 31 ′ has a tube outer diameter of 7 to 11 mm, specifically a tube outer diameter of 6.8 mm, a tube inner diameter of 5 to 9 mm, specifically 6.0 mm, It is a glass-made cylindrical bulb having a thickness of 0.7 to 1.0 mm, and a bulb having a thickness of about 90 to 120 mm is smoothly curved at an intermediate portion and formed in a substantially U shape having a top portion P. That is, each of the U-shaped bent valves 31, 31 'includes a bent portion 31a that smoothly reverses and a pair of parallel straight portions 31b that are continuous with the bent portion 31a. The arc tube 18 has a bulb height of 40 to 55 mm, a discharge path length of 120 to 200 mm, specifically about 160 mm, and a maximum width in the bulb juxtaposition direction of 30 to 35 mm.

各U字状屈曲形バルブ31,31’は、マウントを用いたラインシール、あるいはマウントを用いないピンチシールなどにより、一端部が封着されているとともに、他端部には排気管とも呼ばれる細管(図示しない)が溶着され、排気を行ない、あるいは必要に応じてアマルガムを備えるようになっている。また、発光管18の両端部に位置する第2のU字状屈曲形バルブ31’の端部には、マウントを用いたラインシールなどにより、フィラメントコイルが一対のウエルズ(導入線、図示しない)に支持されて配置されている。そして、各ウエルズは、U字状屈曲形バルブ31の端部のガラスに封着されたジュメット線を介して第2のU字状屈曲形バルブ31’の外部に導出され、回路基板24の出力端子に接続されている。なお、ウエルズには、必要に応じて補助アマルガムが設けられていてもよい。   Each U-shaped bent valve 31, 31 'is sealed at one end with a line seal using a mount or a pinch seal without using a mount, and a narrow tube called an exhaust pipe at the other end. (Not shown) is welded, exhausted, or provided with amalgam as required. In addition, at the end of the second U-shaped bent bulb 31 ′ located at both ends of the arc tube 18, a filament coil is paired with a pair of wells (introduction line, not shown) by a line seal using a mount or the like. It is supported and arranged. Each well is led out to the outside of the second U-shaped bent valve 31 ′ through a jumet wire sealed to the glass at the end of the U-shaped bent valve 31, and is output from the circuit board 24. Connected to the terminal. In addition, auxiliary amalgam may be provided in Wells as needed.

第1および第2のU字状屈曲形バルブ31,31’は、それぞれがなす平面が互いに平行な状態で重なるように配置されている。2本の第1のU字状屈曲形バルブ31は、中間に配置され、第1のU字状屈曲形バルブ31’ がその両側に配置されることで2本の第1のU字状屈曲形バルブ31が第1のU字状屈曲形バルブ31’に挟まれるように並設されている。第1および第2のU字状屈曲形バルブ31,31’の各頂部を結ぶ線は直線状をなすように配置されている。第2のU字状屈曲形バルブ31’の頂部は、第1のU字状屈曲形バルブ31の頂部よりも直線部31b側に位置するとともに、隣接する第1のU字状屈曲形バルブ31および第2のU字状屈曲形バルブ31’の一部が重なり合うように並設されている。   The first and second U-shaped bent valves 31, 31 'are arranged so that the planes formed by them overlap each other in a parallel state. The two first U-shaped bent valves 31 are arranged in the middle, and the two first U-shaped bent valves 31 'are arranged on both sides of the two first U-shaped bent valves 31'. The shaped valves 31 are juxtaposed so as to be sandwiched between the first U-shaped bent valves 31 ′. Lines connecting the tops of the first and second U-shaped bent valves 31, 31 'are arranged so as to form a straight line. The top portion of the second U-shaped bent valve 31 ′ is positioned on the straight line portion 31 b side with respect to the top portion of the first U-shaped bent valve 31 and is adjacent to the first U-shaped bent valve 31. The second U-shaped bent valves 31 ′ are juxtaposed so as to partially overlap each other.

発光管18は、U字状屈曲形バルブ31の直線部31bが周方向に位置するように並設されている。   The arc tube 18 is arranged in parallel so that the straight portion 31b of the U-shaped bent bulb 31 is positioned in the circumferential direction.

電球形蛍光ランプ10の発光管18は、カバー14に取り付けられた状態で、グローブ17内に収容されている。このグローブ17は、透明あるいは光拡散性を有する乳白色などで、ガラスあるいは合成樹脂により、ミニクリプトンタイプの電球のガラス球の形状に近似した略球形に形成されている。   The arc tube 18 of the bulb-type fluorescent lamp 10 is housed in the globe 17 while being attached to the cover 14. The globe 17 is transparent or light-diffusing milky white or the like, and is formed of glass or synthetic resin into a substantially spherical shape that approximates the glass sphere shape of a mini-krypton type bulb.

図3は、点灯回路16の回路図である。点灯回路16は、図3に示すように、商用交流電源eにヒューズFを介して、両端間電圧が330Vで短絡するインピーダンス素子Z1および容量0.12μFのコンデンサC1で構成されたフィルタ回路51が接続され、このフィルタ回路51には全波整流手段としてのたとえばダイオードブリッジなどの整流回路52の交流入力端子が接続され、この整流回路52の直流出力端子側に誘導量150μHのインダクタL1を介して容量9μFの平滑用のコンデンサC2が接続されて直流電源33を構成し、この直流電源53には交流−直流変換手段となる自励式のハーフブリッジ型のインバータ手段としてのインバータ回路54が接続されている。   FIG. 3 is a circuit diagram of the lighting circuit 16. As shown in FIG. 3, the lighting circuit 16 includes a filter circuit 51 composed of an impedance element Z1 that is short-circuited with a commercial AC power source e through a fuse F at a voltage between both ends of 330 V and a capacitor C1 having a capacitance of 0.12 μF. The filter circuit 51 is connected to an AC input terminal of a rectifier circuit 52 such as a diode bridge as a full-wave rectifier, and is connected to the DC output terminal side of the rectifier circuit 52 via an inductor L1 having an induction amount of 150 μH. A smoothing capacitor C2 having a capacity of 9 μF is connected to constitute a DC power supply 33. The DC power supply 53 is connected to an inverter circuit 54 as a self-excited half-bridge inverter means serving as an AC-DC converting means. Yes.

また、このインバータ回路54は、スイッチング素子としての電流値3.8AのNチャネルの第1の電界効果トランジスタQ1のドレイン、ソースおよび電流値−2.5AのPチャネルの第2の電界効果トランジスタQ2のドレイン、ソースが直列に接続され、相補形に構成されている。なお、第1の電界効果トランジスタQ1および第2の電界効果トランジスタQ2のゲート容量を共振容量としている。また、第2の電界効果トランジスタQ2のドレイン、ソース間には、容量3300pFのスナバコンデンサとしてのコンデンサC3および抵抗値22kΩの抵抗R1の並列回路が接続されている。   The inverter circuit 54 includes a drain and a source of an N-channel first field effect transistor Q1 having a current value of 3.8 A as a switching element and a P-channel second field effect transistor Q2 having a current value of −2.5 A. The drain and source are connected in series to form a complementary shape. The gate capacitance of the first field effect transistor Q1 and the second field effect transistor Q2 is a resonance capacitance. Further, a parallel circuit of a capacitor C3 as a snubber capacitor having a capacity of 3300 pF and a resistor R1 having a resistance value of 22 kΩ is connected between the drain and source of the second field effect transistor Q2.

さらに、第2の電界効果トランジスタQ2のドレイン、ソース間には負荷回路55が接続され、この負荷回路55は、容量0.1μFの直流カット用のコンデンサC4および誘導量0.245mHのインダクタであるEI12.5タイプのチョークコイルL2を介して発光管18のフィラメント4a,4bの一端が接続され、フィラメント4aの他端およびフィラメント4aの一端間には容量3900pFの始動用のコンデンサC5が接続されている。そして、直流カット用のコンデンサC4、チョークコイルL2およびコンデンサC5で共振回路56が形成されている。なお、発光管18は電圧40Vで電流0.22Aとなるので、点灯時の両端間の抵抗値は180Ωである。   Further, a load circuit 55 is connected between the drain and source of the second field effect transistor Q2, and this load circuit 55 is a DC cut capacitor C4 having a capacitance of 0.1 μF and an inductor having an induction amount of 0.245 mH. One end of the filaments 4a and 4b of the arc tube 18 is connected via an EI12.5 type choke coil L2, and a starting capacitor C5 having a capacity of 3900 pF is connected between the other end of the filament 4a and one end of the filament 4a. Yes. The resonance circuit 56 is formed by the DC cut capacitor C4, the choke coil L2, and the capacitor C5. Since the arc tube 18 has a voltage of 40 V and a current of 0.22 A, the resistance value between the both ends at the time of lighting is 180Ω.

またさらに、第1の電界効果トランジスタQ1のゲートおよび第2の電界効果トランジスタQ2のゲートには駆動手段としてのゲート駆動回路57が接続されている。このゲート駆動回路37は、第1の電界効果トランジスタQ1のゲート、ソース間に、極性を反対に直列接続したそれぞれツェナ電圧24VのツェナダイオードZD1およびツェナダイオードZD2の第1の電界効果トランジスタQ1のゲートおよび第2の電界効果トランジスタQ2を保護する保護回路を有しており、これらツェナダイオードZD1、ツェナダイオードZD2およびコンデンサC3の直列回路に対して並列に、誘導量0.47mHの共振用インダクタL3および容量0.047μFの共振用コンデンサC6の直列回路の帰還回路58が接続され、共振用コンデンサC6に対して並列に抵抗値82kΩの放電回路としてのダンピング機能を有する抵抗R2が接続され、コンデンサC2および第1の電界効果トランジスタQ1のドレインの接続点と第1の電界効果トランジスタQ1のゲートおよび第2の電界効果トランジスタQ2のゲート間に抵抗値470kΩのインピーダンス素子としての抵抗R3が接続されている。さらに、これら共振用インダクタL3、共振用コンデンサC6および第1の電界効果トランジスタQ1および第2の電界効果トランジスタQ2の等価的なゲート容量でLC直列共振回路59を構成している。なお、共振用コンデンサC6は直流成分除去用のものである。また、ツェナダイオードZD1およびツェナダイオードZD2の直列回路に対して並列に、起動用の抵抗R6が接続されている。   Furthermore, a gate drive circuit 57 as drive means is connected to the gate of the first field effect transistor Q1 and the gate of the second field effect transistor Q2. The gate driving circuit 37 includes a gate of the first field effect transistor Q1 of the Zener diode ZD1 and the Zener diode ZD2 having a Zener voltage of 24 V, which are connected in series in opposite polarities between the gate and source of the first field effect transistor Q1. And a protection circuit for protecting the second field effect transistor Q2, and in parallel with the series circuit of these Zener diode ZD1, Zener diode ZD2 and capacitor C3, a resonance inductor L3 having an induction amount of 0.47 mH and A feedback circuit 58 of a series circuit of a resonance capacitor C6 having a capacitance of 0.047 μF is connected, and a resistor R2 having a damping function as a discharge circuit having a resistance value of 82 kΩ is connected in parallel to the resonance capacitor C6, and the capacitor C2 and The drain connection point of the first field effect transistor Q1 and the gate of the first field effect transistor Q1. Resistor R3 as an impedance element resistance 470kΩ between the gate of the bets and the second field effect transistor Q2 is connected. Further, an LC series resonance circuit 59 is constituted by an equivalent gate capacitance of the resonance inductor L3, the resonance capacitor C6, and the first field effect transistor Q1 and the second field effect transistor Q2. The resonance capacitor C6 is for removing a direct current component. In addition, a startup resistor R6 is connected in parallel to the series circuit of the Zener diode ZD1 and Zener diode ZD2.

なお、コンデンサC3、コンデンサC4および共振用コンデンサC6には、チップコンデンサを用い、チップコンデンサは温度変化に伴って特性が変化しやすいため、発光管18が位置する側と反対側の回路基板24に取り付け、発光管18の熱影響によるコンデンサC6の容量の低下などを防止し、動作を確実にする。   Note that a chip capacitor is used as the capacitor C3, the capacitor C4, and the resonance capacitor C6, and the characteristics of the chip capacitor are likely to change with changes in temperature, so the circuit board 24 on the side opposite to the side where the arc tube 18 is located is used. Mounting and preventing a decrease in the capacity of the capacitor C6 due to the heat effect of the arc tube 18 ensure the operation.

次に、図3に示す点灯回路16の動作について説明する。まず、商用交流電源eの交流電圧を整流回路52で全波整流し、コンデンサC2で平滑して直流にする。そして、コンデンサC2が充電されると、第1の電界効果トランジスタQ1および第2の電界効果トランジスタQ2の両端子間にコンデンサC2の電圧が印加される。この状態で、抵抗R3を介して電圧が第1の電界効果トランジスタQ1および第2の電界効果トランジスタQ2のゲートに印加されると、第1の電界効果トランジスタQ1のみがオンしてコンデンサC2の電圧は、第1の電界効果トランジスタQ1と抵抗R1およびコンデンサC3の並列回路に印加され、第1の電界効果トランジスタQ1のドレイン、ソースと、コンデンサC3および抵抗R1の並列回路を介して電流が流れ、第1の電界効果トランジスタQ1がオンする。   Next, the operation of the lighting circuit 16 shown in FIG. 3 will be described. First, the AC voltage of the commercial AC power source e is full-wave rectified by the rectifier circuit 52 and smoothed by the capacitor C2 to be a direct current. When the capacitor C2 is charged, the voltage of the capacitor C2 is applied between both terminals of the first field effect transistor Q1 and the second field effect transistor Q2. In this state, when a voltage is applied to the gates of the first field effect transistor Q1 and the second field effect transistor Q2 via the resistor R3, only the first field effect transistor Q1 is turned on and the voltage of the capacitor C2 is turned on. Is applied to the parallel circuit of the first field effect transistor Q1, the resistor R1, and the capacitor C3, and a current flows through the drain and source of the first field effect transistor Q1, and the parallel circuit of the capacitor C3 and the resistor R1, The first field effect transistor Q1 is turned on.

そして、この状態では、コンデンサC2から、第1の電界効果トランジスタQ1、直流カット用のコンデンサC4、チョークコイルL2、フィラメント4a、コンデンサC5、フィラメント4bおよびコンデンサC2の閉路で電流が流れ、コンデンサC4の第1の電界効果トランジスタQ1側が正極となるように充電される。   In this state, a current flows from the capacitor C2 in the closed circuit of the first field effect transistor Q1, the DC cut capacitor C4, the choke coil L2, the filament 4a, the capacitor C5, the filament 4b, and the capacitor C2, and the capacitor C4 The first field effect transistor Q1 is charged so as to be a positive electrode.

その後、負荷回路55の共振作用によって電流が反転し、コンデンサC4の極性が反転して、第1の電界効果トランジスタQ1および第2の電界効果トランジスタQ2のゲートに印加される電圧は逆方向になり、第1の電界効果トランジスタQ1がオフするとともに、第2の電界効果トランジスタQ2がオンし、インバータ回路54は起動する。さらに、第1の電界効果トランジスタQ1および第2の電界効果トランジスタQ2のゲートに印加される電圧が反転すると、第1の電界効果トランジスタQ1がオンするとともに、第2の電界効果トランジスタQ2がオフする。   Thereafter, the current is reversed by the resonance action of the load circuit 55, the polarity of the capacitor C4 is reversed, and the voltages applied to the gates of the first field effect transistor Q1 and the second field effect transistor Q2 are in the opposite directions. The first field effect transistor Q1 is turned off, the second field effect transistor Q2 is turned on, and the inverter circuit 54 is activated. Further, when the voltages applied to the gates of the first field effect transistor Q1 and the second field effect transistor Q2 are inverted, the first field effect transistor Q1 is turned on and the second field effect transistor Q2 is turned off. .

その後、第1の電界効果トランジスタQ1および第2の電界効果トランジスタQ2のソースに対するコンデンサC4の電圧は負となり、このコンデンサC4から取り出された駆動電源の位相が適当に調整されて、このコンデンサC4の電圧の反転によりこのコンデンサC4の交流分を取り出し、共振用コンデンサC6の電圧も負となり第1の電界効果トランジスタQ1がオフし、この第1の電界効果トランジスタQ1がオフした後に、第2の電界効果トランジスタQ2がオンし、共振用インダクタL3、第1の電界効果トランジスタQ1および第2の電界効果トランジスタQ2のLC直列共振回路39により動作周波数を確定して第1の電界効果トランジスタQ1および第2の電界効果トランジスタQ2を交互に、オン、オフさせ、高周波電圧を発光管18に印加するとともに、コンデンサC5に流れる共振電流が所定値以上に上昇すると、発光管18が始動し、約150kHzの高周波で点灯する。   Thereafter, the voltage of the capacitor C4 with respect to the sources of the first field effect transistor Q1 and the second field effect transistor Q2 becomes negative, and the phase of the drive power source taken out from the capacitor C4 is appropriately adjusted, so that the capacitor C4 The AC component of this capacitor C4 is taken out by reversal of the voltage, the voltage of the resonance capacitor C6 becomes negative, the first field effect transistor Q1 is turned off, and the first field effect transistor Q1 is turned off. When the effect transistor Q2 is turned on, the operating frequency is determined by the LC series resonance circuit 39 of the resonance inductor L3, the first field effect transistor Q1 and the second field effect transistor Q2, and the first field effect transistor Q1 and the second field effect transistor Q1. The field effect transistor Q2 is alternately turned on and off, and a high frequency voltage is applied to the arc tube 18, and the capacitor C5 When the resonance current flowing rises above a predetermined value, the arc tube 18 is started and lighted at a high frequency of about 150 kHz.

なお、起動時に第1の電界効果トランジスタQ1および第2の電界効果トランジスタQ2の閾値電圧を超えてしまうことがある場合には、抵抗R2の抵抗値を変えることにより第1の電界効果トランジスタQ1および第2の電界効果トランジスタQ2が閾値電圧を超えてしまうことを防止できる。   When the threshold voltage of the first field effect transistor Q1 and the second field effect transistor Q2 may be exceeded at the time of start-up, the first field effect transistor Q1 and the first field effect transistor Q1 and the resistance value of the resistor R2 are changed. It is possible to prevent the second field effect transistor Q2 from exceeding the threshold voltage.

また、放電灯点灯装置6を動作させた後、たとえば電源スイッチを切って電源を遮断すると、直流カット用のコンデンサC4に充電されている電荷は、直流カット用のコンデンサC4、第1の電界効果トランジスタQ1の寄生ダイオード、抵抗R3、共振用インダクタL3、抵抗R2および直流カット用のコンデンサC4の閉路でコンデンサC4が放電するとともに、共振用コンデンサC6および抵抗R2の閉路で共振用コンデンサC6が放電される。この放電により、たとえばツェナダイオードZD1およびツェナダイオードZD2に対して並列な起動用の抵抗を設けていなくても、電源遮断後、再度すぐに電源を投入しても、抵抗R3およびコンデンサC4を介して起動電流を確実に流すことができるので、再始動を確実にできる。   Further, after the discharge lamp lighting device 6 is operated, for example, when the power switch is turned off to cut off the power, the charge charged in the DC cut capacitor C4 is changed to the DC cut capacitor C4, the first electric field effect. The capacitor C4 is discharged when the parasitic diode of the transistor Q1, the resistor R3, the resonance inductor L3, the resistor R2, and the DC cut capacitor C4 are closed, and the resonance capacitor C6 is discharged when the resonance capacitor C6 and the resistor R2 are closed. The Due to this discharge, for example, even if there is no start-up resistor in parallel with the Zener diode ZD1 and Zener diode ZD2, even if the power is turned on again immediately after the power is shut off, the resistor R3 and the capacitor C4 are used. Since the starting current can be reliably supplied, the restart can be ensured.

なお、本実施形態の点灯回路16は、自励発振の帰還用素子に直流カット用コンデンサC4を用いているが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、カレントトランスを負荷回路に直列に接続し、このトランスの二次巻線に発生した帰還電流により電界効果トランジスタQ1、Q2を駆動させたドライブ回路としてもよい。また、カレントトランスを省略するために、限流インダクタに二次巻線を磁気結合させて帰還電流を得る方式のドライブ回路としてもよい。   Note that the lighting circuit 16 of the present embodiment uses the DC cut capacitor C4 as a feedback element for self-oscillation, but the present embodiment is not limited to this, and a current transformer is connected in series with the load circuit. The field effect transistors Q1 and Q2 may be driven by feedback current generated in the secondary winding of the transformer. Further, in order to omit the current transformer, a drive circuit of a system that obtains a feedback current by magnetically coupling the secondary winding to the current limiting inductor may be used.

図3に示す点灯回路16の場合、抵抗R2を接続することにより、たとえば第1の電界効果トランジスタQ1のオン時間より第2の電界効果トランジスタQ2のオン時間が30%程度長くなり、発光管4の発光がちらつくことがある。この場合には、ツェナダイオードZD1よりツェナダイオードZD2をタイミング設定手段として用い、ツェナダイオードZD1よりツェナダイオードZD2のツェナ電圧を大きく設定することにより、第2の電界効果トランジスタQ2のオン時間を短くして、第1の電界効果トランジスタQ1および第2の電界効果トランジスタQ2のオン時間をほぼ等しくでき、発光管4がちらつくことを防止できる。また、発光管4の始動前に、コンデンサC2、抵抗R3、抵抗R6、抵抗R1およびコンデンサC2の直流電流が流れることが可能な閉路が形成できるため、インバータ回路34の起動が確実になる。   In the case of the lighting circuit 16 shown in FIG. 3, by connecting the resistor R2, for example, the on-time of the second field-effect transistor Q2 is about 30% longer than the on-time of the first field-effect transistor Q1, and the arc tube 4 May flicker. In this case, the on-time of the second field effect transistor Q2 is shortened by using the Zener diode ZD2 as a timing setting means rather than the Zener diode ZD1 and setting the Zener voltage of the Zener diode ZD2 larger than the Zener diode ZD1. The on-time of the first field effect transistor Q1 and the second field effect transistor Q2 can be made substantially equal, and the arc tube 4 can be prevented from flickering. In addition, before the arc tube 4 is started, a closed circuit through which the direct currents of the capacitor C2, the resistor R3, the resistor R6, the resistor R1, and the capacitor C2 can flow can be formed, so that the inverter circuit 34 is reliably started.

このようにして、電球形蛍光ランプ1は、入力電力定格10Wで、内10%程度は放電灯点灯回路6による損失分であり、点灯周波数は150kHzで、3波長発光形蛍光体の使用により480lmの全光束が得られる。   In this way, the bulb-type fluorescent lamp 1 has an input power rating of 10 W, of which about 10% is a loss due to the discharge lamp lighting circuit 6, the lighting frequency is 150 kHz, and 480 lm by using a three-wavelength light emitting phosphor. Is obtained.

そして、電球形蛍光ランプ10の消灯状態において、口金12に電力が供給されることにより、点灯回路16によって、発光管18の両端の電極間にランプ点灯電圧を印加して発光管18を点灯させる。   Then, when the bulb-type fluorescent lamp 10 is turned off, power is supplied to the base 12 so that the lighting circuit 16 applies a lamp lighting voltage between the electrodes at both ends of the arc tube 18 to light the arc tube 18. .

図4は、第1の実施形態の電球形蛍光ランプ10が取付けられた照明器具を示す概念図である。この照明器具Lは天井Sに埋め込まれたダウンライトであり、小形白熱電球であるミニクリプトン電球が装着されるソケットTが配設されたものであるが、第1の実施形態の電球形蛍光ランプ10が装着可能であり、高効率で長寿命の電球形蛍光ランプ10に置き換えることが可能である。   FIG. 4 is a conceptual diagram showing a lighting fixture to which the bulb-type fluorescent lamp 10 of the first embodiment is attached. The lighting fixture L is a downlight embedded in a ceiling S, and is provided with a socket T in which a mini-krypton bulb, which is a small incandescent bulb, is mounted. The bulb-type fluorescent lamp according to the first embodiment. 10 can be mounted, and can be replaced with a highly efficient and long-life bulb-type fluorescent lamp 10.

本発明の第1の実施の形態の電球形蛍光ランプを示す側面図。1 is a side view showing a light bulb shaped fluorescent lamp according to a first embodiment of the present invention. 図1の電球形蛍光ランプの発光管部分の部分的に示す概略上面図。FIG. 2 is a schematic top view partially showing an arc tube portion of the bulb-type fluorescent lamp of FIG. 1. 同上電球形蛍光ランプの点灯回路の回路図。The circuit diagram of the lighting circuit of a bulb-type fluorescent lamp. 第1の実施形態の電球形蛍光ランプが取付けられた照明器具を示す概念図。The conceptual diagram which shows the lighting fixture with which the lightbulb-shaped fluorescent lamp of 1st Embodiment was attached.

符号の説明Explanation of symbols

10…電球形蛍光ランプ、12…口金、14…カバー、16…点灯回路、18…発光管、31…
第1のU字状屈曲形バルブ、31’…第2のU字状屈曲形バルブ、31a…屈曲部、31b…直線部。
10 ... bulb-shaped fluorescent lamp, 12 ... cap, 14 ... cover, 16 ... lighting circuit, 18 ... arc tube, 31 ...
1st U-shaped bent valve, 31 '... 2nd U-shaped bent valve, 31a ... bent part, 31b ... linear part.

Claims (2)

頂部が湾曲形成された屈曲部およびこの屈曲部に連続する一対の直線部からなる2本の第1のU字状屈曲形バルブおよび頂部の屈曲曲率および高さ寸法が第1のU字状屈曲形バルブよりも小さい2本の第2のU字状屈曲形バルブを有し、第1および第2のU字状屈曲形バルブはそれぞれがなす平面が互いに平行な状態で重なるとともに2本の第1のU字状屈曲形バルブは中間に配置されて両側に位置された第1のU字状屈曲形バルブに挟まれていて、第1および第2のU字状屈曲形バルブの各頂部を結ぶ線が直線状をなし、第2のU字状屈曲形バルブの頂部は第1のU字状屈曲形バルブの頂部よりも直線部側に位置するとともに、隣接する第1のU字状屈曲形バルブおよび第2のU字状屈曲形バルブの一部が重なり合うように並設されて内部に1本の放電路が形成されるように構成された発光管と;
発光管が取り付けられるとともに口金を有し、発光管が取付けられるカバーと;
カバー内に収容される点灯回路と;
を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
Two first U-shaped bent valves composed of a bent portion having a curved top portion and a pair of straight portions continuous to the bent portion, and a first U-shaped bent shape having a bending curvature and a height dimension of the top portion. Two second U-shaped bent valves smaller than the shaped valve, and the first and second U-shaped bent valves overlap with each other in a state where the planes formed by them are parallel to each other. One U-shaped bent valve is sandwiched between first U-shaped bent valves disposed on both sides of the U-shaped bent valve, and the tops of the first and second U-shaped bent valves are connected to each other. The connecting line forms a straight line, and the top of the second U-shaped bent valve is positioned closer to the straight part than the top of the first U-shaped bent valve, and the adjacent first U-shaped bent The inner part of the valve and the second U-shaped bent valve are arranged side by side so as to overlap each other. One configured with light emitting tube so discharge path is formed;
A cover to which the arc tube is attached and having a base, to which the arc tube is attached;
A lighting circuit housed in the cover;
A bulb-type fluorescent lamp characterized by comprising:
器具本体と;
この器具本体に装着される請求項1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器具。
An instrument body;
The bulb-type fluorescent lamp according to claim 1 attached to the instrument body;
The lighting fixture characterized by comprising.
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