JP2008084817A - 電球形蛍光ランプ及び照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】小さな口金あるいは倍電圧方式の点灯回路を採用した場合であっても平滑用電解コンデンサの温度の低減を図ることである。
【解決手段】蛍光管１２を点灯させるための点灯回路が形成される回路基板１６の非蛍光管側に、端部に口金１５を備えたカバー１４が設けられる。そして、点灯回路を形成する平滑用電解コンデンサ１７は、カバー１４の内表面に沿って配置され、そのリード線１８を折り曲げて回路基板１６に実装される。これにより、平滑用電解コンデンサ１７の配置位置を回路基板１６から所定の距離を保って配置し、回路基板１６からの発熱の影響を受けることを緩和する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、外形全体が一般白熱電球形に相当する蛍光管を備えた電球形蛍光ランプ及び照明器具に関する。

電球形蛍光ランプは、外形全体が一般白熱電球形に近似するように形成されており、屈曲形成された蛍光管に、口金を備えたカバーを取り付け、カバー内に蛍光管の点灯回路を収納して形成されている。点灯回路には平滑用電解コンデンサが用いられており、この平滑用電解コンデンサは熱に弱く雰囲気温度が高いと短寿命の原因となる。そこで、平滑用電解コンデンサは、発熱体から離れた位置に配置するようにしている。

例えば、点灯回路の回路基板には、発熱体であるスイッチング素子が実装されているので、回路基板から離れた口金の内側に平滑用電解コンデンサを収納して温度の低減を行っている。通常、電球形蛍光ランプの口金にはＥ２６口金が用いられており、このＥ２６口金は比較的寸法が大きいので平滑用電解コンデンサの収納が可能である。

一方、電球形蛍光ランプにおいては、近年の機種では光束立ち上がり改善と点灯中の明るさ確保のためにアマルガム固定用ロング細管を採用したものがある（例えば、特許文献１参照）。アマルガム固定用ロング細管は、発光管の温度が高いと水銀蒸気圧が上昇して所望の明るさが得られなくなるので、平滑用電解コンデンサと同様に、その先端部を回路基板から離れた口金に収納するようにしている。これにより、細管内のアマルガムは適切な蒸気圧力特性を有するアマルガム組成が選択されている。
国際公開第２００４／０８５９１４号パンフレット（第６図）

ところが、比較的大きなＥ２６口金に代えてＥ１７口金などの小さい口金を用いる電球形蛍光ランプにおいては、口金部分の径が小さいため、口金内に電解コンデンサとアマルガム固定用ロング細管との両方を収納することができない。

そこで、平滑用電解コンデンサを回路基板上に近接して実装するか、また横置き実装することが考えられるが、そうした場合には、蛍光管や回路基板に実装された発熱体の部品からの熱の影響を受けやすくなるので好ましくない。

一方、省電力化を進めるためには、放電路を長くすることがランプ効率上有利であるが、放電路が伸長するにつれてランプ電圧（ＶＬ）が上昇する。このため、放電路が長い蛍光管には点灯維持が可能な倍電圧方式の点灯回路を採用するのが望ましい。

しかし、倍電圧方式の点灯回路では２つの平滑用コンデンサを必要とするので、回路体積が増加し、比較的大きなＥ２６口金を用いた電球形蛍光ランプであっても、２つの平滑用コンデンサを点灯直後の立ち上がりを改善するアマルガム固定用ロング細管とともにカバーの口金内に収容することが困難となる。

本発明の目的は、小さな口金あるいは倍電圧方式の点灯回路を採用した場合であっても平滑用電解コンデンサの温度の低減を図ることができる電球形蛍光ランプ及び照明器具を提供することである。

請求項１の発明に係わる電球形蛍光ランプは、蛍光管と；この蛍光管を点灯させるための点灯回路が形成される回路基板と；この回路基板の非蛍光管側に設けられ端部に口金を備えたカバーと；前記回路基板にリード線を介して実装されこのリード線を折り曲げることで前記カバー内にカバーの内表面に沿って配置された平滑用電解コンデンサと；を備えたことを特徴とする。

本発明及び以下の発明において、特に指定しない限り用語の定義及び技術的意味は以下による。

蛍光管は、例えば直管形バルブの中間部をＵ字状に屈曲させ一対の直線部と一つの屈曲部を形成した複数のバルブで構成される。また、Ｕ字状のバルブに代えて、バルブを螺旋状（スパイラル形状）に曲成した屈曲バルブで形成したものであってもよい。要は複数のバルブの外形全体が発熱電球のグローブ形状に似た形状に形成される。蛍光管をグローブに収納してもよいし収納しなくてもよく双方を含む。

蛍光管を点灯させるための点灯回路とは、例えば商用電源の交流電圧を直流に変換し、その直流を高周波電圧に変換して蛍光管を高周波点灯するための電源を得る回路であり、商用電源の交流電圧を整流する整流回路、平滑用電解コンデンサ、スイッチング素子、トランス、抵抗、コンデンサ等から構成される。回路基板とは、点灯回路を構成するこれら部品を実装するための基板をいう。回路基板は蛍光管の屈曲部の反対側、つまり一対の直線部の端部側に設けられる。

回路基板の非蛍光管側とは蛍光管側の反対側である。カバーは例えば錐体状の回転体形状に形成される。カバーの開口部が回路基板側に位置し、例えば、蛍光管にグローブが被着される場合には、カバーの開口部にグローブが接続して設けられる。カバーの端部とは例えば錐体状の先端部であり、この部分に口金が設けられる。口金とはソケットに装着され商用電源が入力される部分である。

平滑用電解コンデンサとは点灯回路を形成する部品の一つであり、整流回路で整流された直流を平滑するためのコンデンサである。カバーの内表面に沿って配置されとは、電解コンデンサの長手方向がカバーの内面に略平行になるようにカバー内に配置されることをいう。リード線とは平滑用電解コンデンサの端子導体であり、リード線を折り曲げて回路基板に実装とは、回路基板に配置されるリード線を斜め方向に折り曲げてリード線を回路基板に電気的に接続することをいい、実際に１本のリード線の中間部を折り曲げられたものだけではなく、別々のリード線を接続して折り曲げられたようにした形態を含む。

請求項２の発明に係わる電球形蛍光ランプは、請求項１の発明において、先端部にアマルガムが封入されて前記口金内に位置し基端側が蛍光管に接続されたアマルガム固定用ロング細管を備えたことを特徴とする。

アマルガム固定用ロング細管とは、蛍光管の点灯中の明るさ確保のために蛍光管にアマルガムを供給排出するための細管であり、先端部にアマルガムが封入され、基端側が蛍光管に接続される。アマルガムが封入された先端部は口金内に位置するように配置される。

請求項３の発明に係わる電球形蛍光ランプは、請求項２の発明において、前記アマルガム固定用ロング細管は、前記平滑用電解コンデンサの一対のリード線で挟まれるように一対のリード線間に配置されていることを特徴とする。

平滑用電解コンデンサの一対のリード線でアマルガム固定用ロング細管の中間部を挟んで配置する。つまり、一対のリード線間にアマルガム固定用ロング細管の中間部を介在させる。

請求項４の発明に係わる電球形蛍光ランプは、請求項２または３の発明において、前記点灯回路は、２つの平滑用電解コンデンサを有した倍電圧方式の点灯回路であり、２つの平滑用電解コンデンサのうちの一方の平滑用電解コンデンサが前記カバー内にカバーの内表面に沿って配置され、他方の平滑用電解コンデンサが前記口金内に配置されていることを特徴とする。

倍電圧方式の点灯回路とは、例えば商用電源の交流電圧を整流・平滑して入力電圧の最大値のほぼ２倍の直流電圧に変換する全波倍電圧整流回路を有し、全波倍電圧整流回路の出力である直流電圧をインバータ回路を介して蛍光管に出力するものであり、２つの平滑用電解コンデンサ及び２つのダイオードを有している。

倍電圧方式の点灯回路は、２つの平滑用電解コンデンサを有するので、２つの平滑用電解コンデンサのうちの一方の平滑用電解コンデンサは、請求項１の発明と同様に、カバー内にカバーの内表面に沿って配置される。また、２つの平滑用電解コンデンサのうちの他方の平滑用電解コンデンサは口金内に配置される。例えば、口金として比較的大きなＥ２６口金を用いた電球形蛍光ランプでは、一つの平滑用電解コンデンサとアマルガム固定用ロング細管とを口金内に収容することは可能である。

請求項５の発明に係わる照明器具は、器具本体と；この器具本体に装着される請求項１ないし４のいずれか一記載の電球形蛍光ランプと；を備えたことを特徴とする。

本発明は、請求項１ないし４のいずれか一記載の電球形蛍光ランプを用いた照明器具を特定したものである。

請求項１の発明によれば、平滑用電解コンデンサをカバーの内表面に沿って配置するので、回路基板から所定の距離を保つことができ、回路基板からの発熱の影響を受けることを緩和できる。また、平滑用電解コンデンサがカバーの内表面に沿って配置されることから放熱もし易くなる。

請求項２の発明によれば、アマルガム固定用ロング細管の先端部を回路基板から離れた口金に収納するので、点灯時と点灯中の水銀蒸気圧の変化を抑制でき、光束立ち上がり改善と点灯中の明るさを確保できる。

請求項３の発明によれば、平滑用電解コンデンサの一対のリード線でアマルガム固定用ロング細管の中間部を挟んで配置するので、一対のリード線間の絶縁を確実なものとすることができる。

請求項４の発明によれば、倍電圧方式の点灯回路を採用した場合であっても平滑用電解コンデンサの温度の低減を図ることができる。

請求項５の発明によれば、請求項１ないし４のいずれか一に記載の効果を有する照明器具が得られる。

図１は本発明の実施の形態に係わる電球形蛍光ランプの正面図、図２は本発明の実施の形態に係わる電球形蛍光ランプの側面図である。

電球形蛍光ランプ１１は、屈曲形の蛍光管１２を有し、この蛍光管１２には白熱電球と同じ形状のグローブ１３が被せられている。蛍光管１２は、例えば直管形バルブの中間部をＵ字状に屈曲させ一対の直線部１２ａと一つの屈曲部１２ｂを形成した複数のバルブで構成される。

すなわち、カバー１４は略錐体状に形成され、その錐体状のカバー１４の開口部がグローブ１３の開口部に位置し、グローブ１３の開口部に当接している。一方、カバー１４の錐体状の先端部に口金１５が設けられ、この口金１５によりソケットに装着され商用電源が入力される。

カバー１４内には蛍光管１２を点灯させるための点灯回路が形成された回路基板１６が設けられ、この回路基板１６の非蛍光管側にカバー１４の内面形状とほぼ平行して平滑用電解コンデンサ１７が配置されている。平滑用電解コンデンサ１７のリード線１８は折り曲げられて回路基板１６に電気的に接続され、これにより、平滑用電解コンデンサ１７を回路基板１６に実装している。平滑用電解コンデンサ１７とカバー１４の内面との間にはシリコン樹脂等からなる放熱材１９が設けられ、平滑用電解コンデンサ１７の放熱を促進できるようにしている。

このように、平滑用電解コンデンサ１７は、回路基板１６に対して斜め方向に立設して配置されるので、回路基板１６との接触面が小さくなるとともに、回路基板１６から所定の距離を保つことができ、発光管１２または回路基板１６からの発熱の影響を受けることを緩和できる。また、カバー１４の内面形状に平行して配置されることから放熱もし易くなる。

また、カバー１４内にはアマルガム固定用ロング細管２０が設けられている。アマルガム固定用ロング細管２０の先端部２０ａは口金１５内に位置し、その先端部２０ａにはアマルガムが封入されている。また、アマルガム固定用ロング細管２０の基端部２０ｂは蛍光管１２に接続され、蛍光管１２内の水銀蒸気圧が所定圧力になるようにアマルガムを蛍光管１２に供給し蛍光管１２の点灯中の明るさを確保する。

アマルガム固定用ロング細管２０の中間部２０ｃは、平滑用電解コンデンサ１７の一対のリード線１８で挟持されている。つまり、一対のリード線１８間にアマルガム固定用ロング細管２０の中間部２０ｃを介在させ、一対のリード線１８間の絶縁を確保している。

このように、本発明の実施の形態では、カバー１４内で平滑用電解コンデンサ１７をカバー１４の内面形状と略平行に配置し、回路基板１６に対して斜めに配置することで、回路基板１６との空間を保ち蛍光管１２側からの熱の影響を最小限に抑えるようにしている。また、平滑用電解コンデンサ１７のリード線１８を折り曲げ、リード線１８間にアマルガム固定用ロング細管２０を挟み込んでリード線１８間の絶縁を行う。

また、平滑用電解コンデンサ１７が配置される付近の回路基板１６のはんだ面には発熱部品を配置しないようにし、必要に応じ平滑用電解コンデンサ１７とカバー１４の内面に放熱材１９を設け、この放熱材１９例えばシリコーン樹脂等で熱結合させて外部への放熱を行う。また、平滑用電解コンデンサ１７を回路基板１６に対して斜めに配置するので、平滑用電解コンデンサ１７の先端部に設けられた防爆弁の開放方向には所定の空隙が確保される。このため、平滑用電解コンデンサが寿命を迎え、万一、防爆弁が作動して電解液が流出するような事態になっても、防爆弁が適正に作動するので平滑用電解コンデンサ１７が不所望に爆発することがない。

図３は本発明の実施の形態に係わる電球形蛍光ランプの他の一例を示す正面図であり、２つの平滑用コンデンサを有した倍電圧方式の点灯回路を採用した場合を示している。また、図４は倍電圧方式の点灯回路の一例を示す回路図である。

図４に示すように、倍電圧方式の点灯回路２３は、２つのダイオードＤ１、Ｄ２及び直列接続された２つの平滑用電解コンデンサ１７ａ、１７ｂからなる全波倍電圧整流回路と、電球形蛍光ランプ１１の発光管１２を高周波点灯するインバータ回路２５とから構成され、インバータ回路２５には、直列接続された平滑用電解コンデンサ１７ａ、１７ｂから直流電圧が印加される。

例えば、商用電源２４の交流電圧の極性が正であるときは、商用電源２４→ダイオードＤ１→平滑用電解コンデンサ１７ａ→商用電源２４の経路で平滑用電解コンデンサ１７ａに電荷を蓄積し、商用電源２４の交流電圧の極性が負であるときは、商用電源２４→平滑用電解コンデンサ１７ｂ→ダイオードＤ２→商用電源２４の経路で平滑用電解コンデンサ１７ｂに電荷を蓄積する。平滑用電解コンデンサ１７ａ及び平滑用電解コンデンサ１７ｂの電圧は、それぞれ交流入力電圧の最大値であるので、直列接続された平滑用電解コンデンサ１７ａ、１７ｂ間の電圧は、交流入力電圧の最大値のほぼ２倍の直流電圧となる。従って、インバータ回路２５に印加される直流電圧は、交流入力電圧の最大値のほぼ２倍の直流電圧である。

このように、倍電圧方式の点灯回路は、２つの平滑用電解コンデンサ１７ａ、１７ｂを有するので、図３に示すように、２つの平滑用電解コンデンサ１７ａ、１７ｂのうちの一方の平滑用電解コンデンサ１７ａは、図１に示したものと同様に、カバー１４の内表面に沿って配置し、また、２つの平滑用電解コンデンサ１７ａ、１７ｂのうちの他方の平滑用電解コンデンサ１７ｂは口金１５内に配置する。その他の構成は、図１と同様であるので、図１と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。

このように、発光効率を向上させるため放電路を伸長しランプ電圧ＶＬが、例えば１３０Ｖ以上となる発光管１２を点灯させるために倍電圧方式の点灯回路を使用した場合であっても、例えば、口金１５として比較的大きなＥ２６口金を用いた電球形蛍光ランプでは、一つの平滑用電解コンデンサ１７ｂとアマルガム固定用ロング細管２０とを口金１５内に収容できるので、光束立ち上がりを向上させた高効率な電球形蛍光ランプを実現できる。

ここで、口金１５として比較的大きなＥ２６口金を用いた場合、２つの平滑用電解コンデンサ１７ａ、１７ｂとアマルガム固定用ロング細管２０とを口金１５の内部に収容することは物理的に可能であるが、そうした場合には、アマルガム固定用ロング細管２０、口金１５、平滑用電解コンデンサ１７ａ、１７ｂとのクリアランスが小さくなり、アマルガム固定用ロング細管２０の形状のバラツキによるアマルガム固定用ロング細管２０の破損、アマルガム固定用ロング細管２０と平滑用電解コンデンサ１７ａ、１７ｂの接触によるアマルガム固定用ロング細管２０の温度ずれが発生しやすくなるので、ランプ特性の不均一性の要因となる。そこで、一方の平滑用電解コンデンサ１７ａは、カバー１４の内表面に沿って配置し、他方の平滑用電解コンデンサ１７ｂは口金１５内に配置するようにしている。

また、カバー１４の内表面に沿って配置された平滑用電解コンデンサ１７ａの温度低減を図るために、平滑用電解コンデンサ１７ａとカバー１４の内面との間にはシリコン樹脂等からなる放熱材１９が設けられ、平滑用電解コンデンサ１７ａの放熱を促進できるようにしている。

このように規定された電球形蛍光ランプ１１を、図５に示すように、一般照明用電球と同様に器具本体２１のソケット２２に装着して照明器具を構成する。これにより、口金１５の口径が小さい電球形蛍光ランプ１１であっても平滑用電解コンデンサ１７の温度の低減を図ることができる。

本発明の実施の形態によれば、口金１５の小さな製品にも平滑用電解コンデンサ１７の温度の低減を図ることができ、特にアマルガム固定用ロング細管方式を適用した場合であっても光束立ち上がりを良好にすることができる。

また、回路基板１６に平滑用電解コンデンサ１７をべた置きしないので、蛍光管１２及び回路基板１６のはんだ面部品からの影響を受けにくくなり、カバー１４の内容面と略平行にすることで放熱もし易くなる。さらに、放熱が必要な場合には放熱材１９をカバー１４と平滑用電解コンデンサ１７との間に設けると放熱が促進される。これにより、平滑用電解コンデンサ１７の期待寿命を満足できる温度まで低減することができる。またリード線１８間の絶縁も既存のアマルガム固定用ロング細管２０を用いて簡単に行うことができテープ等の追加部材が不要となる。

本発明の実施の形態に係わる電球形蛍光ランプの正面図。 本発明の実施の形態に係わる電球形蛍光ランプの側面図。 本発明の実施の形態に係わる電球形蛍光ランプの他の一例を示す正面図。 倍電圧方式の点灯回路の一例を示す回路図。 本発明の実施の形態に係わる照明器具の構成図。

符号の説明

１１…電球形蛍光ランプ、１２…蛍光管、１３…グローブ、１４…カバー、１５…口金、１６…回路基板、１７…平滑用電解コンデンサ、１８…リード線、１９…放熱材、２０…アマルガム固定用ロング細管、２１…器具本体、２２…ソケット、２３…倍電圧方式点灯回路、２４…商用電源、２５…インバータ回路

Claims (5)

1. 蛍光管と；
   この蛍光管を点灯させるための点灯回路が形成される回路基板と；
   この回路基板の非蛍光管側に設けられ端部に口金を備えたカバーと；
   前記回路基板にリード線を介して実装されこのリード線を折り曲げることで前記カバー内にカバーの内表面に沿って配置された平滑用電解コンデンサと；
   を備えたことを特徴とする電球形蛍光ランプ。
2. 先端部にアマルガムが封入されて前記口金内に位置し基端側が蛍光管に接続されたアマルガム固定用ロング細管を備えたことを特徴とする請求項１記載の電球形蛍光ランプ。
3. 前記アマルガム固定用ロング細管は、前記平滑用電解コンデンサの一対のリード線で挟まれるように一対のリード線間に配置されていることを特徴とする請求項２記載の電球形蛍光ランプ。
4. 前記点灯回路は、２つの平滑用電解コンデンサを有した倍電圧方式の点灯回路であり、２つの平滑用電解コンデンサのうちの一方の平滑用電解コンデンサが前記カバー内にカバーの内表面に沿って配置され、他方の平滑用電解コンデンサが前記口金内に配置されていることを特徴とする請求項２または３記載の電球形蛍光ランプ。
5. 器具本体と；
   この器具本体に装着される請求項１ないし４のいずれか一記載の電球形蛍光ランプと；
   を備えたことを特徴とする照明器具。

Images