JP2006269297A - 電球形蛍光ランプおよび照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】口金12の内側に点灯装置17と細管38とを効率よく配置することにより、カバー13を小形化し、一般照明用電球と略同じ外観を得る電球形蛍光ランプ11を提供する。
【解決手段】カバー13の一端側に口金を取り付けるとともに他端側に発光管14を支持する。点灯装置17の基板58は、口金12の内側に挿入可能とする幅寸法に形成し、口金12の中心線の方向に沿って縦形に配置する。発光管14から突出する細管38の先端部を、口金12の内側で基板58との間に配置し、細管38の先端部に封入した主アマルガム39への発光管14からの熱影響を低減する。口金12の内側に点灯装置17と細管38とを効率よく配置し、カバー13を小形化し、一般照明用電球と略同じ外観を得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光管およびこの発光管を点灯させる点灯装置を備えた電球形蛍光ランプ、およびこの電球形蛍光ランプを用いた照明装置に関する。

従来、電球形蛍光ランプは、屈曲形のバルブを有する発光管、一端側に口金が取り付けられるとともに他端側に発光管を支持するカバー、このカバーに収納される点灯装置、発光管を覆ってカバーの他端側に取り付けられるグローブなどを備えている。

また、発光管のバルブの端部から突出する細管の先端部を口金の内側に延設し、この細管の先端部に水銀蒸気圧制御用のアマルガムを封入することにより、点灯中でも細管の先端部の温度が比較的低くなって、消灯時の温度状態における水銀蒸気圧を高くすることが可能となり、点灯直後の光束立ち上がり特性を向上させた電球形蛍光ランプが知られている。

この電球形蛍光ランプでは、高さ方向に対して交差するように基板が配置されており、この基板に実装される電子部品のうち突出高さが大きい大形の電子部品の先端部を細管とともに口金の内側に配置している（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−５５２９３号公報（第７−９頁、図１）

近年、このような電球形蛍光ランプは、ＪＩＳに定義されている一般照明用電球に近いランプ長寸法および最大外径の寸法に小形化されてきているが、点灯装置を収納するカバーのランプ長に占める割合や最大外径が大きかった。そのため、一般照明用電球の外観に近付いてきているものの、当該電球から不都合なく置き換えることが可能な寸法としては十分満足できるものではなかった。

特に、特許文献１に記載したような細管を口金の内側に配置する電球形蛍光ランプでは、大形の電子部品の先端部付近に細管が配置されるため、口金の内側空間の部品配置効率が十分ではない。特に、電子部品は細管に当接しないように基板に実装しなければならないので、実効効率を高くするには限界があり、おのずと口金よりも発光管側に位置する基板面積が大きくなってしまうので、カバーの小形化が困難であった。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、口金の内側に点灯装置と細管とを効率よく配置でき、それにより、カバーを小形化できて、一般照明用電球と略同じ外観を得ることができる電球形蛍光ランプ、およびこの電球形蛍光ランプを用いた照明装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の電球形蛍光ランプは、発光管と；一端側に口金が取り付けられるとともに他端側に発光管が支持されたカバーと；発光管を点灯させる点灯回路を構成する電子部品が実装された基板を有し、基板が口金の内側に挿入可能とする幅寸法に形成されていて口金の中心線の方向に沿って縦形に配置され、電子部品のうちの比較的突出高さが大きい電子部品が基板の一面に実装された点灯装置と；発光管の一端側から突出されるとともに先端部にアマルガムが封入され、先端部が口金の内側と基板の一面側の反対側である他面側との間に配置された細管とを具備しているものであり、アマルガムへの点灯中の発光管からの熱影響を低減しながら、細管が配置されない基板の一面側に突出高さの大きい電子部品を実装して実装効率が向上し、口金の内側に点灯装置と細管とが効率よく配置され、それにより、カバーを小形化して、一般照明用電球と略同じ外観を得ることが可能となる。

発光管は、複数本のＵ字形バルブを並設して１本の放電路を形成した屈曲形の発光管、１本のバルブを螺旋状に屈曲した発光管などを含み、放電路の両端に一対の電極が封装されるのが一般的であるが、一対の電極が発光管内に封装されてないいわゆる無電極方式でもよい。

細管は、バルブの端部から延出するように封着されたものであり、排気管として使用されるものであってもよい。

アマルガムは、光束立ち上がり特性を向上させる観点から点灯直後の水銀蒸気圧が純水銀に近く、安定点灯時の水銀蒸気圧も適正な値に制御可能な特性を有するものを使用するのが好ましく、例えば、Ｂｉ−Ｓｎ−Ｈｇで構成される合金などで構成されるが、組成は所望の蒸気圧特性が得られれば特に限定されない。なお、アマルガムを封入するにあたっては、点灯直後の水銀蒸気拡散を補うため、補助アマルガムをバルブ内に配置することが好ましいが、この補助アマルガムは必須ではなく、点灯直後に発光管内に適度な水銀蒸気拡散が起こる条件で発光管が構成されていればアマルガムのみを封入したものであってもよい。

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が、一般照明用電球が装着されるソケットに取付可能であればこれに限定されない。

カバーは、発光管を間接的および直接的に支持する。発光管を間接的に支持する場合には、カバーの他端側に発光管を取付可能なホルダを用いるのが好ましい。また、カバーには、発光管を覆うグローブを取り付けてもよい。

点灯装置の点灯回路は、例えば、１０ｋＨｚ以上の高周波電力を発光管に印加して発光管を点灯させる電子部品を主体としたインバータ回路などで構成される。

基板は、口金の内側に縦形に挿入可能とする幅寸法で、略矩形状に形成される。

基板の一面に配置する比較的突出高さが大きい電子部品とは、チョークコイル、平滑用コンデンサなどがある。

基板の一面に対して反対側の他面にも、細管の配置を許容する比較的突出高さの低いトランジスタ、チップ形のコンデンサや整流素子などの電子部品を実装してもよい。他面には面実装タイプの電子部品が実装されるのが好ましい。面実装タイプの電子部品は、リード線が実装面に対して略平行に延出するように部品本体から導出されているものを意味する。

請求項２記載の電球形蛍光ランプは、請求項１記載の電球形蛍光ランプにおいて、基板は、口金の中心線に対してオフセットした位置に配置され、細管は、基板の口金との間隔が狭い面側との間に配置されているものであり、口金の内側に点灯装置と細管とが効率よく配置される。

口金の中心軸に対する基板のオフセット量は、口金内側の空間が円筒形状の場合にはその内径の３／４の位置までの範囲が好ましい。このオフセット量が３／４の位置よりも口金内面側に接近した場合には、基板の幅が狭くなり、基板の実装面積が小さくなって電子部品の実装効率が低下するので好ましくない。

請求項３記載の電球形蛍光ランプは、請求項１または２記載の電球形蛍光ランプにおいて、口金の内側に、少なくとも一部の電子部品と口金側とを熱的に接続する熱伝導性部材が配置されているものであり、電子部品の熱が効率よく放熱される。

熱伝導性部材は、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの熱伝導性が良好であって電気絶縁性にも優れた材料が用いられる。

請求項４記載の照明装置は、照明器具本体と；照明器具本体に取り付けられたソケットと；ソケットに装着された請求項１ないし３いずれか一記載の電球形蛍光ランプとを具備しているものである。

請求項１記載の電球形蛍光ランプによれば、口金の内側に挿入可能とする幅寸法に形成された基板を口金の中心線の方向に沿って縦形に配置することにより、発光管の細管のアマルガムが封入された先端部を口金の内側で基板との間に配置できるので、アマルガムへの点灯中の発光管からの熱影響を低減しながら、細管が配置されない基板の一面側に突出高さの大きい電子部品を実装できて実装効率を向上でき、口金の内側に点灯装置と細管とを効率よく配置でき、それにより、カバーを小形化できて、一般照明用電球と略同じ外観を得ることができる。

請求項２記載の電球形蛍光ランプによれば、請求項１記載の電球形蛍光ランプの効果に加えて、基板を口金の中心線に対してオフセットした位置に配置し、細管を基板の口金との間隔が狭い面側との間に配置したので、基板の口金との間隔が広い面側に大形の電子部品を配置でき、口金の内側に点灯装置と細管とを効率よく配置できる。

請求項３記載の電球形蛍光ランプによれば、請求項１または２記載の電球形蛍光ランプの効果に加えて、口金の内側に、少なくとも一部の電子部品と口金側とを熱伝導性部材で熱的に接続するので、電子部品の熱を効率よく放熱できる。

請求項４記載の照明装置は、請求項１ないし３いずれか一記載の電球形蛍光ランプの作用を有する照明装置を提供できる。

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。

図１ないし図６に第１の実施の形態を示し、図１は電球形蛍光ランプにおけるバルブの並設方向から見た断面図、図２は電球形蛍光ランプにおけるバルブの並設方向に対して交差する方向から見た断面図、図３は電球形蛍光ランプのカバーおよびグローブを外してホルダ側から見た断面図、図４は電球形蛍光ランプのホルダの斜視図、図５は電球形蛍光ランプの発光管と組み合わせたホルダの内側の斜視図、図６は電球形蛍光ランプの点灯装置の回路図、図７は電球形蛍光ランプを用いた照明装置の概略図である。

図１および図２において、11は電球形蛍光ランプで、この電球形蛍光ランプ11は、高さ方向の一端に口金12を有するカバー13、このカバー13の他端側に支持された発光管14、この発光管14の一端側を支持してカバー13に取り付けられたホルダ15、発光管14を覆ってカバー13に取り付けられたグローブ16、口金12およびカバー13の内側に収納された点灯装置17を備えている。そして、定格電力が例えば４０Ｗタイプ、６０Ｗタイプ、１００Ｗタイプの白熱電球などの一般照明用電球と略同じ外観に形成されている。この一般照明用電球とは、ＪＩＳ Ｃ ７５０１に定義されている。

口金12は、エジソンタイプのＥ２６形などで、ねじ山を備えた筒状のシェル21、このシェル21の一端側の頂部に絶縁部22を介して設けられたアイレット23を備えている。シェル21の他端側をカバー13の一端部に被せて接着剤またはかしめなどにより固定されている。

また、カバー13は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの耐熱性合成樹脂にて形成され、一端側には口金12のシェル21が取り付けられる円筒状の口金取付部26が形成され、他端側には拡開した円環状のカバー部27が形成され、内側にはホルダ15を取り付けるホルダ取付部28が形成されている。

また、発光管14は、少なくとも３本のＵ字形屈曲バルブであるバルブ31，32，33を有し、これらバルブ31，32，33が連通管34で順次接続されて放電路長が２５０〜５００ｍｍの１本の連続した放電路35が形成されている。各連通管34は、バルブ31，32，33の接続する端部近傍を加熱溶融した後、吹き破ることによって形成された開口同士をつなぎ合わせて形成されている。

バルブ31，32，33は、管外径が３〜８ｍｍのガラス製の断面略円筒状の管体が、中間部で湾曲されて頂部を有する略Ｕ字状に形成されている。すなわち、バルブ31，32，33は、湾曲する屈曲部とこの屈曲部に連続する互いに平行な一対の直管部とを備えている。中央のＵ字形屈曲バルブ32の高さが、両側のＵ字形屈曲バルブ31，33の高さより高い関係を有している。そして、バルブ31，32，33は、そのＵ字形をなす面が互いに平行に対向するように並設されている。

発光管14の内面には例えば３波長形の蛍光体が形成され、発光管14の内部にはアルゴン（Ar）やクリプトン（Kr）などの希ガスや水銀などを含む封入ガスが封入されている。

放電路35の両端に位置する両側のバルブ31，33の各一端部にはステムシールまたはピンチシールによって一対の電極36が封装されている。各電極36は、フィラメントコイルを有し、このフィラメントコイルが一対の線状のウエルズに支持されている。各ウエルズは、例えば、両側のバルブ31，33の一端部に封装されたジュメット線を介して両側のバルブ31，33の一端部から外部に導出されて点灯装置17に接続される一対のワイヤ37（図５参照）に接続されている。

両側のバルブ31，33の電極36が封装された各一端部、および中央のバルブ32の両端部には、ステムシールまたはピンチシールによって封装されて排気管とも呼ばれる円筒状の細管38が連通状態に突設されている。これら各細管38は、発光管14の製造過程で溶断によって順次封止され、各細管38のうちの封止されていない一部を通じて発光管14内の排気がなされるとともに、封入ガスが封入されて置換された後に、その各細管38のうちの封止されていない一部を溶断することによって封止される。

中央のバルブ32の両端部の細管38のうち、一方の細管38は、先端部が口金12の内側まで延設されるように長く形成されているとともにバルブ32の直管部と平行な直線状に形成され、その先端部には封止する際にアマルガムとしての主アマルガム39が封入されている。この主アマルガム39は、ビスマス、錫および水銀にて構成される合金であり、略球形状に形成され、発光管14内の水銀蒸気圧を適正な範囲に制御する作用を有している。なお、主アマルガム39としては、ビスマス、錫の他に、インジウム、鉛などを組み合わせた合金によって形成したものを用いてもよい。また、両端のバルブ31，33の電極のウエルズには、主として金、銀からなる水銀吸着放出作用を有する補助アマルガムが取り付けられて封入されている。さらに、中央のバルブ32の他端にも両端のバルブ31，33に設けられた補助アマルガムと同様の補助アマルガムが封入されている。

発光管14は、バルブ31，32，33の一対の電極36が封装された一対の電極側端部40が高さ方向の一端側に位置している。バルブ31，32，33の管外径が３〜８ｍｍ、高さ方向に対して交差する幅方向の最大幅b1が３０ｍｍ以下、例えば２０〜３０ｍｍで形成されている。

また、図１ないし図５に示すように、ホルダ15は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの耐熱性合成樹脂材料にて形成され、円板状の基板部42、この基板部42の周縁部から一端側に突出する円筒状の筒部43を備えている。

基板部42の中央部には発光管14のバルブ31，32，33の内側間に挿入可能とする突部44が突出形成され、この突部44の周面には各バルブ31，32，33の各端部側であって発光管14の中心側に対向する周面部が嵌合するバルブ取付部としての円弧状の窪み部45が形成され、これら各窪み部45にはホルダ15の内側に連通する取付孔46が形成されている。

基板部42には各バルブ31，32，33の端面に対向して挿通孔47が形成され、これら各挿通孔47に各バルブ31，32，33の端部から突出する各ワイヤ37や各細管38が挿通される。挿通孔47の径はバルブ31，32，33の径より小さく、バルブ31，32，33の端部は挿通孔47に入り込まない。

そして、発光管14をホルダ15に組み合わせた後、ホルダ15の内側から各取付孔46および各挿通孔47を通じて例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤を注入することにより、各バルブ31，32，33の端部側であって発光管14の中心側に対向する内周面側および各バルブ31，32，33の端面がホルダ15に接着固定されている。

筒部43の一端部には、カバー13のホルダ取付部28に取り付けられる爪部48が形成されている。筒部43の内側には、ホルダ15の中心線からオフセットした位置で互いに対向する一対の基板取付溝49を有する一対の基板取付部50が形成されている。基板取付溝49は、ホルダ15の中心線と平行に形成されていて筒部43の一端部側に開口形成されている。また、筒部43には、一対の基板取付部50がオフセットして形成された側に対して反対側に、一対の切欠部51が形成されている。

また、グローブ16は、透明または光拡散性を有するガラスや合成樹脂などの材質により、白熱電球などの一般照明用電球のガラス球の形状に近い滑らかな曲面状に形成されている。グローブ16の一端部に開口部54が形成され、この開口部54の縁部55がカバー13のカバー部27の内側に嵌合されて例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤により接着固定されている。

また、点灯装置17は、基板58を備え、この基板58に点灯回路59を構成する複数の電子部品60が実装されている。基板58は、口金12の内側に挿入可能とする幅寸法で、幅寸法に対して高さ寸法が長い略矩形状に形成されており、この基板58の両側縁部がホルダ15の一対の基板取付溝49に差し込み係合されてホルダ15の中心軸の方向に沿って縦形に配置されるとともに、ホルダ15の中心線に対してオフセットした位置に配置されている。すなわち、口金12とカバー13とホルダ15とを組み合わせた状態において、基板58は、口金12の内側に対して、その口金12の中心線の方向に沿って縦形に配置されるとともに、口金12の中心線に対してオフセットした位置に配置されている。基板58は、ホルダ15の基板取付部50によって高さ方向と交差する方向の位置が仮固定され、発光管14のワイヤ37と後述するラッピングピン61との接続によって、または口金12とホルダ15との間に挟みこまれて高さ方向の位置が位置決め保持されている。

基板58の両面側に電子部品60が実装されるが、基板58の口金12との間隔が広い側の一面には、電子部品60のうちの限流インダクタとしてのバラストチョークなどのトランスCT、コンデンサC1、平滑用コンデンサとしての電解コンデンサC2などの大形の電子部品60が実装され、また、基板58の口金12との間隔が狭い側の他面には、電子部品60のうちの高さの低いトランジスタ、チップ形のコンデンサや整流素子などの面実装タイプの電子部品60が実装されている。

なお、トランジスタとしてのＭＯＳ形のＮチャンネルの電界効果トランジスタQ1およびＭＯＳ形のＰチャンネルの電界効果トランジスタQ2は１つのパッケージ部品として他面に面実装されている。

平滑用の電解コンデンサC2は、基板58の一面の幅方向中央域で基板58に対して垂直方向に向けて実装されている。これにより、基板58の実装効率が向上し、基板58の小形化が可能となる。

口金12に接近する基板58の幅方向縁部側に位置する電子部品60として例えばコンデンサC1は、基板58の幅方向中央部側に向けて傾斜されている。これにより、コンデンサC1が口金12の内側に当たることなく挿入でき、口金12の内側に点灯装置17を効率よく収納できる。コンデンサC1などの傾斜させる電子部品60は、ディスクリート部品であって、２本のリード線で基板58に立つ状態に実装されるラジアル部品である。

基板58には、発光管14側である他端側に、発光管14の各電極36の一対のワイヤ37をそれぞれ巻き付けて接続する４本のラッピングピン61が突設されている。

また、基板58の口金12との間隔が狭い面側との間には、主アマルガム39を封入した細管38が配置されている。これにより、口金12の内側に点灯装置17と細管38とが効率よく配置される。

そして、口金12の中心軸に対する基板58のオフセット量は、口金12の内径の３／４の位置までの範囲が好ましい。このオフセット量が３／４の位置よりも口金12内面側に接近した場合には、基板58の幅が狭くなり、基板58の実装面積が小さくなって電子部品60の実装効率が低下するので好ましくない。

また、口金12の内側には例えば熱伝導性シリコーン樹脂などの熱伝導性部材65が注入されている。

熱伝導性部材65を平滑用の電解コンデンサC2とトランスCTと口金12のシェル21の内面とに接触する充填場所に充填することにより、良好に伝熱、放熱され、平滑用の電解コンデンサC2やトランスCTなどの電子部品60の温度を低下できる。なお、細管38が口金12内に配置されない場合であってもこのような効果を奏する。

熱伝導性部材65を細管38と口金12のシェル21の内面とに接触する充填場所に充填することにより、良好に伝熱、放熱され、主アマルガム39の温度を低減することができる。

熱伝導性部材65は、これら充填場所の両方に形成してもよく、どちらか一方のみに形成してもよい。あるいは、口金12の内側全体に形成してもよい。

また、図６に点灯装置の回路図を示す。商用交流電源ｅにヒューズF1を介してフィルタを構成するコンデンサC1が接続され、このコンデンサC1にはフィルタを構成するインダクタL1を介して全波整流器71の入力端子が接続されている。また、この全波整流器71の出力端子には平滑用の電解コンデンサC2が接続されて入力電源回路Ｅを構成し、この入力電源回路Ｅの平滑用の電解コンデンサC2には高周波を発生する交流電源としてのハーフブリッジ形のインバータ回路72のインバータ主回路73が接続されている。

そして、このインバータ主回路73は、平滑用の電解コンデンサC2に対して並列に、スイッチング素子である互いに相補形となるＭＯＳ形のＮチャネルのトランジスタとしての電界効果トランジスタQ1およびＭＯＳ形のＰチャネルのトランジスタとしての電界効果トランジスタQ2が直列に接続されている。Ｎチャネルの電界効果トランジスタQ1およびＰチャネルの電界効果トランジスタQ2は互いのソースが接続されている。

電界効果トランジスタQ2のドレイン、ソース間には、共振インダクタとしてのバラストチョークを構成する非飽和形電流トランスCTの一次巻線L2、直流カット用のコンデンサC3、共振コンデンサC4の直列回路が接続され、この共振コンデンサC4には発光管14としての蛍光ランプFLの両端のフィラメントとしての電極フィラメントコイルFLa，FLbの一端がそれぞれ接続され、一方の電極フィラメントコイルFLaの他端と他方の電極フィラメントコイルFLbとの他端間には共振コンデンサC4とともに共振に寄与する始動用のコンデンサC5が接続されている。なお、電極フィラメントコイルFLa，FLbにはエミッタが塗布されている。また、共振コンデンサC4に対して並列に正温度特性抵抗素子（Positive Temperature Coefficient）PTC1が接続されている。

そして、平滑用の電解コンデンサC2と電界効果トランジスタQ1のゲートおよび電界効果トランジスタQ2のゲートとの間には、起動回路75を構成する起動用の抵抗R1が接続され、これら電界効果トランジスタQ1のゲートおよび電界効果トランジスタQ2のゲートと電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタQ2のソースとの間に、コンデンサC6およびコンデンサC7の直列回路が接続され、これらコンデンサC6およびゲート制御手段としてのゲート制御回路76のコンデンサC7の直列回路に対して並列に電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタQ2のゲート保護のためのツェナダイオードZD1およびツェナダイオードZD2の直列回路が接続されている。また、トランスCTの一次巻線L2には、二次巻線L3が磁気的に結合して設けられ、この二次巻線L3は一端がコンデンサC6およびコンデンサC7の接続点に接続されたインダクタL4の他端と放電用抵抗R2との接続点に接続されている。また、コンデンサC6は起動回路75のトリガ素子を構成するものでもあり、このコンデンサC6とインダクタL4との直列回路に対して並列に、起動回路75の放電用抵抗R2が接続されている。

また、電界効果トランジスタQ2のドレイン、ソース間には、起動回路75の抵抗R3およびスイッチング改善用のコンデンサC8の並列回路が接続されている。

また、蛍光ランプFLの電極フィラメントコイルFLa，FLbのそれぞれの一端および他端間に負温度特性抵抗素子（Negative Temperature Coefficient）NTC1，NTC2が接続されている。

なお、正温度特性抵抗素子PTC1や負温度特性抵抗素子NTC1，NTC2などは、基板58のラッピングピン61に巻き付け、発光管14に近づけるように接続配置してもよい。

そして、点灯装置17の動作について説明する。

まず、電源が投入されると、商用交流電源ｅの電圧を全波整流器71で全波整流し、平滑用の電解コンデンサC2で平滑する。

抵抗R1を介してＮチャンネルの電界効果トランジスタQ1のゲートに電圧が印加され、電界効果トランジスタQ1がオンする。電界効果トランジスタQ1のオンにより、トランスCTの一次巻線L2、コンデンサC3、共振コンデンサC4およびコンデンサC5の閉路に電圧が印加され、トランスCTの一次巻線L2、コンデンサC3、共振コンデンサC4およびコンデンサC5は共振する。このとき、正温度特性抵抗素子PTC1のインピーダンス成分も共振合成成分の一部に含まれている。また、トランスCTの一次巻線L2のインダクタンス成分は、共振合成成分としてはほとんど無視できる程度の大きさである。そして、トランスCTの二次巻線L3に電圧が誘起され、ゲート制御回路76のコンデンサC7とインダクタL4とのＬＣ直列回路が固有共振して略一定の周波数で電界効果トランジスタQ1をオンさせ、電界効果トランジスタQ2をオフさせる電圧を発生する。

ついで、トランスCTの一次巻線L2、コンデンサC3、共振コンデンサC4およびコンデンサC5の共振電圧が反転すると二次巻線L3には前回と逆の電圧が発生し、ゲート制御回路76は電界効果トランジスタQ1をオフさせ、電界効果トランジスタQ2をオンさせる電圧を発生する。さらに、トランスCTの一次巻線L2、コンデンサC3、共振コンデンサC4およびコンデンサC5の共振電圧が反転すると、電界効果トランジスタQ1がオンするとともに、電界効果トランジスタQ2がオフする。以後、同様に、電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタQ2が交互にオン、オフして、共振電圧が発生し、共振電流が流れる。

この共振電流が流れ出した状態では、正温度特性抵抗素子PTC1は温度が低いため抵抗値が、たとえば３ｋΩ〜５ｋΩ程度と低く正温度特性抵抗素子PTC1に流れる電流が大きい。このときの共振コンデンサC4の両端間に発生する共振電圧は低くなる。

正温度特性抵抗素子PTC1に電流が流れることによりジュール熱が発生し、正温度特性抵抗素子PTC1の抵抗値が上昇して正温度特性抵抗素子PTC1に流れる電流が減少すると、共振合成成分が変化するので、共振コンデンサC4に流れる電流が増加するように共振動作も変化し、共振電圧が徐々に高くなるようにソフトスタート動作を行う。

なお、蛍光ランプFLの電極フィラメントコイルFLa，FLbを介して、共振コンデンサの一部であるコンデンサC5にも共振電流の一部が流れるため、電極フィラメントコイルFLa，FLbは共振電圧が上昇するまで十分な時間をかけて直接予熱される。また、共振コンデンサC4とは別個に共振用のコンデンサC5を設けることにより、共振のための容量を分割することになり、コンデンサC5の容量を電極フィラメントコイルFLa，FLbの予熱および蛍光ランプFLの点灯時に流れる電流を適切にした値にすることが可能となり、効率良く電極フィラメントコイルFLa，FLbを予熱できるとともに、蛍光ランプFLの点灯後にコンデンサC5に流れる電流を小さくできるため、点灯後の効率の低下も防止できる。

さらに、正温度特性抵抗素子PTC1の抵抗値が増加して共振成分の変化により共振電流が増加し、ランプ始動に必要な電圧まで電圧が上昇すると、蛍光ランプFLは放電を開始し、始動、点灯する。

蛍光ランプFLが点灯した後は、正温度特性抵抗素子PTC1の抵抗値が数１０ｋΩ程度に蛍光ランプFLの等価抵抗値が正温度特性抵抗素子PTC1の抵抗値より十分に小さいため、共振電圧が低下して、蛍光ランプFLが点灯維持される。また、このように、正温度特性抵抗素子PTC1をコンデンサC5ではなく、共振コンデンサC4に対して並列に接続することにより、電極フィラメントコイルFLa，FLbに流れる電流を小さくできるため、その分電力損失を抑制できる。

このように、正温度特性抵抗素子PTC1の抵抗値の変化により、蛍光ランプFLの電極フィラメントコイルFLa，FLbの予熱を適性にできるため、エミッタが不所望に飛散（スパッタ）することを防止できるため、蛍光ランプFLの点滅寿命回数を向上できる。

また、蛍光ランプFLが始動する以前の負温度特性抵抗素子NTC1，NTC2の温度が低い状態では、負温度特性抵抗素子NTC1，NTC2の抵抗値が高いため、共振電流の一部は蛍光ランプFLの電極フィラメントコイルFLa，FLbに流れ、電極フィラメントコイルFLa，FLbを適切に予熱する。さらに、共振電流が大きくなるに従い、負温度特性抵抗素子NTC1，NTC2にも若干流れていた共振電流の一部によって負温度特性抵抗素子NTC1，NTC2がジュール熱により発熱し、さらに、蛍光ランプFLからの熱影響を受けながら温度上昇して負温度特性抵抗素子NTC1，NTC2の抵抗値が低下する。これにより、電極フィラメントコイルFLa，FLbに流れていた電流が次第に負温度特性抵抗素子NTC1，NTC2に流れるようになる。

さらに、蛍光ランプFLが点灯した後に負温度特性抵抗素子NTC1，NTC2の温度が高くなって、抵抗値が限りなく低下すると、共振電流のほとんどは負温度特性抵抗素子NTC1，NTC2に流れ、電極フィラメントコイルFLa，FLbにはほとんど流れなくなるため、電極フィラメントコイルFLa，FLbによる電力損失を限りなく低下できる。

また、基板58には、口金12側である一端側から発光管14側である他端側にかけて、口金12に接続された入力電源回路Ｅ、入力電源回路Ｅに接続されたインバータ回路72、発光管14に接続されたインバータ回路72の出力部が順に形成されている。これにより、基板58に形成する配線パターンが入力側から出力側にかけて一方向に順序よく配設され、基板58を小形化できる。

次に、電球形蛍光ランプ11を組み立てるには、発光管14の一端側とホルダ15とを組み合わせ、ホルダ15の内側から各取付孔46および挿通孔47を通じて接着剤を注入し、発光管14の一端側とホルダ15とを接着固定する。続いて、ホルダ15の一対の基板取付溝49に基板58の両側縁部を差し込んで、ホルダ15の内側に基板58を挿入し、ホルダ15の内側に引き出されている発光管14の各ワイヤ37を基板58の各ラッピングピン61に巻き付けて接続する（この巻き付け状態の図示は省略している）。続いて、ホルダ15とカバー13とを組み合わせて結合する。続いて、基板58の入力部側から予め接続されている図示しない電線を口金12のシェル21およびアイレット23に接続し、カバー13に口金12を嵌合してかしめや接着によって固定する。続いて、口金12を下側、発光管14を上方に向けた状態で、ホルダ15の切欠部51を通じて口金12の内側に熱伝導性部材を注入することにより、少なくともホルダ15の切欠部51側に対向して位置するトランスCTなどの電子部品60と口金12およびカバー13側との間に熱伝導性部材を充填するか、口金12の内側全体に熱伝導性部材を充填する。続いて、発光管14にグローブ16を被せ、グローブ16をカバー13に接着剤によって固定する。

そして、図７に示すように、例えばダウンライトである照明装置81は、照明器具本体82を有し、この照明器具本体82内にソケット83および反射体84が取り付けられ、ソケット83には電球形蛍光ランプ11が装着される。

このように構成された電球形蛍光ランプ11は、口金12の内側に挿入可能とする幅寸法に形成された基板58を、口金12の中心線の方向に沿って縦形に配置するとともに口金12の中心線に対してオフセットした位置に配置したことにより、基板58の口金12との間隔が広い一面に電子部品60のうちの大形の電子部品60を配置できるので、口金12の内側に点灯装置17を効率よく収納でき、それにより、カバー13を小形化できる。

口金12に接近する基板58の幅方向縁部側に位置する電子部品60を、基板58の幅方向中央部側に向けて傾斜させたので、その電子部品60が口金12の内側に当たることなく挿入でき、口金12の内側に点灯装置17を効率よく収納できる。

基板58に実装する電子部品60のうち比較的高さが高い平滑用の電解コンデンサC2を、基板58の一面の幅方向中央域で基板58に対して垂直方向に向けて実装できるので、基板58の実装効率が向上し、基板58を小形化できる。

口金12側である基板58の一端側から発光管14側である基板58の他端側にかけて、入力電源回路Ｅ、インバータ回路72、インバータ回路72の出力部を順に形成したので、基板58に形成する配線パターンを入力側から出力側にかけて整理でき、基板58を小形化できる。

また、口金12の内側に挿入可能とする幅寸法に形成された基板58を口金12の中心線の方向に沿って縦形に配置することにより、発光管14の細管38の主アマルガム39が封入された先端部を口金12の内側で基板58との間に配置でき、主アマルガム39への点灯中の発光管14からの熱影響を低減しながら、口金12の内側に点灯装置17と細管38とを効率よく配置でき、それにより、カバー13を小形化できる。

基板58を口金12の中心線に対してオフセットした位置に配置し、細管38を基板58の口金12との間隔が狭い面側との間に配置したので、基板58の口金12との間隔が広い面側に大形の電子部品60を配置でき、口金12の内側に点灯装置17と細管38とを効率よく配置できる。

また、大形の電子部品60と細管38とが基板58を挟んで配置されるので、両者が熱的に遮断されて、互いの熱影響が低減される。

このように構成された電球形蛍光ランプ11は、図１に示すように、管外径が３〜８ｍｍのバルブ31，32，33を有する発光管14の幅方向の最大幅b1を３０ｍｍ以下、好ましくは２０〜３０ｍｍに形成し、口金12を除いたランプ長寸法h1に対して口金12から露出するカバー13の寸法h2の比率を０〜２５％、カバー13の最大外径b2を口金12の外径寸法b3の１．０〜１．５倍またはグローブ16の最大外径b4の０．４８〜０．７３倍、グローブ16の口金12側の外径寸法を４０ｍｍ以下に形成することができる。これにより、白熱電球などの一般照明用電球と略同じ外観が得られる。なお、口金12を除いたランプ長寸法h1に対して口金12から露出するカバー13の寸法h2の比率を０％とは、電球形蛍光ランプ11を幅方向から見て、カバー13が口金12から全く露出していない状態をいい、この場合、グローブ16の開口部54の縁部55が口金12のシェル21に嵌合する。

さらに、電球形蛍光ランプ11は、発光管14の中心側からバルブ31，32，33に対向するホルダ15の窪み部45に、バルブ31，32，33の一端側の内周面側を接着剤で固定しているので、バルブ31，32，33の一端側の外周面側がホルダ15で遮られることがなく、バルブ31，32，33の一端側の外周面側から出る光を利用でき、発光効率を向上できる。

このように、電球形蛍光ランプ11は、白熱電球などの一般照明用電球と略同じ外観と配光特性が得られ、白熱電球などの一般照明用電球を使用する照明器具への適用率を一層向上できる。

また、口金12の内側に熱伝導性部材を注入し、この熱伝導性部材によって少なくとも発熱量の大きいトランスCTなどの電子部品60と口金12側とを熱的に接続するので、電子部品60の熱を効率よく放熱できる。

また、図８に第２の実施の形態を示し、図８は電球形蛍光ランプにおけるバルブの並設方向から見た断面図を示す。

点灯回路59の交流電源の入力側の電子部品60として例えばコンデンサC1の一対のリード線を口金のシェル21とアイレット23とに接続する。これにより、基板58と口金12とを接続する電線を省略でき、この電線を接続するための接続部を基板58に設ける必要がなくなり、基板58を小形化できる。

このようにコンデンサC1の一対のリード線を口金12に接続するのは、ヒューズF1を使用しない場合であり、ヒューズF1を使用する場合には、コンデンサC1の一方のリード線がヒューズF1に接続されるためにヒューズF1と口金12側とを接続するために１本の電線を必要とするが、コンデンサC1の他方のリード線は口金12に接続でき、１本の電線を省略できる。

なお、前記各実施の形態において、発光管14のバルブ31，32，33の数は、３本に限られず、２本でも、あるいは４本以上を並設して放電路長をより長くすることもできる。また、発光管14は、一対の電極36が封装される一対の電極側端部40が高さ方向の一端側に位置するように螺旋状に屈曲させてもよい。

また、前記各実施の形態において、グローブ16を省略し、発光管14が露出するタイプにも構成でき、この場合にも、白熱電球などの一般照明用電球と略同じ外観寸法と配光特性が得られ、白熱電球などの一般照明用電球を使用する照明器具への適用率を向上できる。

本発明の第１の実施の形態を示す電球形蛍光ランプにおけるバルブの並設方向から見た断面図である。 同上電球形蛍光ランプにおけるバルブの並設方向に対して交差する方向から見た断面図である。 同上電球形蛍光ランプのカバーおよびグローブを外してホルダ側から見た断面図である。 同上電球形蛍光ランプのホルダの斜視図である。 同上電球形蛍光ランプの発光管と組み合わせたホルダの内側の斜視図である。 同上電球形蛍光ランプの点灯装置の回路図である。 同上電球形蛍光ランプを用いた照明装置の概略図である。 本発明の第２の実施の形態を示す電球形蛍光ランプにおけるバルブの並設方向から見た断面図である。

符号の説明

11 電球形蛍光ランプ
12 口金
13 カバー
14 発光管
17 点灯装置
38 細管
39 アマルガムとしての主アマルガム
58 基板
59 点灯回路
60 電子部品
65 熱伝導性部材
81 照明装置
82 照明器具本体
83 ソケット

Claims (4)

1. 発光管と；
   一端側に口金が取り付けられるとともに他端側に発光管が支持されたカバーと；
   発光管を点灯させる点灯回路を構成する電子部品が実装された基板を有し、基板が口金の内側に挿入可能とする幅寸法に形成されていて口金の中心線の方向に沿って縦形に配置され、電子部品のうちの比較的突出高さが大きい電子部品が基板の一面に実装された点灯装置と；
   発光管の一端側から突出されるとともに先端部にアマルガムが封入され、先端部が口金の内側と基板の一面側の反対側である他面側との間に配置された細管と；
   を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
2. 基板は、口金の中心線に対してオフセットした位置に配置され、
   細管は、基板の口金との間隔が狭い他面側との間に配置されている
   ことを特徴とする請求項１記載の電球形蛍光ランプ。
3. 口金の内側に、少なくとも一部の電子部品と口金側とを熱的に接続する熱伝導性部材が配置されている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の電球形蛍光ランプ。
4. 照明器具本体と；
   照明器具本体に取り付けられたソケットと；
   ソケットに装着された請求項１ないし３いずれか一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装置。

Images