JP2009054489A - Discharge lamp lighting device, and lighting fixture - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放電灯点灯装置および照明器具に関するものである。 The present invention relates to a discharge lamp lighting device and a lighting fixture.
従来、プリント配線板の半田面に実装された表面実装部品の放熱手段として、電子部品と金属製のケースとの間に発泡性の放熱用樹脂を充填し、当該充填樹脂を介して電子部品の発熱をケースに放熱させる方法があった(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, as a heat dissipating means for a surface-mounted component mounted on a solder surface of a printed wiring board, a foaming heat dissipating resin is filled between an electronic component and a metal case, and the electronic component is inserted through the filling resin. There has been a method of dissipating heat to the case (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1に開示された配線基板収容装置では、プリント配線板の半田面において、放熱が必要な表面実装部品の配置されている特定の範囲で、ケースの内面に配置された絶縁シートとの間に発泡性の放熱用樹脂を充填してあり、この放熱用樹脂を介して金属製のケースに放熱させていた。
しかしながら、特許文献1に開示された上記の放熱手段を、環状蛍光灯が装着される器具本体に取着された放電灯点灯装置に適用した場合、この種の放電灯点灯装置は蛍光灯に近接して配置される場合が多く、蛍光灯の煽り熱の影響で放電灯点灯装置内部の温度が上昇する傾向があった。そのため、点灯装置内部の温度上昇を抑えるために、点灯装置の容積が増大する傾向があり、点灯装置の大型化に伴って、内部に収納されるプリント配線板の外形寸法が100mm以上になると、プリント配線板の反りや撓みが発生するために、絶縁シートとケース内面との間に隙間ができて両者の密着度が低下し、期待する放熱効果が得られなくなる可能性があった。また、所望の放熱効果を確保するためには、絶縁シートとケース内面との密着度を向上させる必要があり、プリント配線板とケースとをビス等で機械的に固定することでプリント配線板の反りや撓みを抑制することが考えられるが、放電灯点灯装置の組立工数や部品の増加によってコスト高を招くという問題があった。
However, when the above-mentioned heat dissipating means disclosed in
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、施工が簡単で且つ高い放熱性が得られる放電灯点灯装置及び照明器具を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device and a lighting fixture that are easy to construct and can provide high heat dissipation.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、環状蛍光灯を保持して天井面に取着される器具本体と、環状蛍光灯を覆うようにして器具本体の下面側に取着されるグローブとを備え、器具本体の下面にグローブを取り付けるために円周上に配置されたグローブ取付具に内接する内接円の中心と器具本体の中心とを一致させた照明器具に用いられる放電灯点灯装置であって、環状蛍光灯に点灯電力を供給する点灯回路が形成されたプリント配線板と、当該プリント配線板を収納する直方体状のケースとを備え、ケースの全長を内接円に接する寸法以下に形成するとともに、プリント配線板の短手方向の幅寸法を100mm以上に形成し、プリント配線板は、使用状態における上側を半田面、下側を部品実装面として、端部をケースに保持させるとともに、プリント配線板の半田面には放熱が必要な表面実装部品を配置し、当該表面実装部品とケース内面との間に両者を熱的に結合する放熱用媒体を介装してあり、表面実装部品がプリント配線板の周縁部に実装されたことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to
請求項2の発明は、請求項1の発明において、プリント配線板の部品実装面において巻線部品がプリント配線板の周縁部に実装されたことを特徴とする。
The invention of
請求項3の発明は照明器具であって、請求項1又は2記載の放電灯点灯装置を具備したことを特徴とする。
Invention of
請求項1の発明によれば、プリント配線板を収納するケースは、グローブ取付具に内接する内接円よりも内側に配設されるため、環状蛍光灯の発熱によってケース内部が高温になり、しかもプリント配線板の短手方向の幅寸法が100mm以上に形成されているので、プリント配線板に反りや撓みが発生しやすくなるが、ケースに端部を保持されたプリント配線板の周縁部に放熱の必要な表面実装部品は実装されているので、プリント配線板に反りや撓みが発生したとしても、放熱用媒体と表面実装部品との間に隙間ができにくく、放熱効果の低下を抑制した放電灯点灯装置を実現できる。また表面実装部品の実装されたプリント配線板の周縁部には反りや撓みが発生しにくいので、半田にクラックなどが発生しにくく、電気的接続の信頼性を向上させることができ、また小型の表面実装部品にクラックが発生するのも防止することができる。さらに、放熱用媒体と表面実装部品との間に隙間ができないように、ビス等でプリント配線板を機械的に固定する必要がないから、組立工数や部品の増加によってコスト高を招くことがなく、施工が簡単で低コスト化を実現できるという効果もある。
According to the invention of
請求項2の発明によれば、比較的重量の重い巻線部品をプリント配線板の周縁部に実装しているので、巻線部品の重量によってプリント配線板に反りや撓みが発生しにくくなり、放熱用媒体と表面実装部品との密着度が低下して放熱効果が低下するのを抑制することができる。また、プリント配線板に反りや撓みが発生するのを抑制することで、半田のクラックを防止して、電気的接続の信頼性を向上させることができ、また小型の表面実装部品のクラックも防止できるという効果がある。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、請求項1又は2の放電灯点灯装置を用いることで、プリント基板の半田面に実装された放熱を必要とする表面実装部品の発熱は、ケースを介して器具本体に放熱されるから、放熱板の面積を大きくして、放熱効果を向上させ、より信頼性の高い照明器具を実現することができる。
According to the invention of
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施形態1)
本発明に係る放電灯点灯装置を用いた照明器具の一実施形態を図1〜図8に基づいて説明する。
(Embodiment 1)
One Embodiment of the lighting fixture using the discharge lamp lighting device concerning this invention is described based on FIGS.
図2は、本実施形態の放電灯点灯装置10を用いる照明器具Aの下面図であり、環状蛍光灯Laを保持して天井面に取着される金属製の円板状の器具本体1を備え、器具本体1の下面には放電灯点灯装置10が配置されている。放電灯点灯装置10には、環状蛍光灯Laが着脱自在に装着されるソケット2がケーブル16を介して接続され、ソケット2を介して環状蛍光灯Laに点灯電力を供給する。また器具本体1の中央部には天井面に配設された引掛シーリングローゼットに接続されるアダプタ3が設けられ、アダプタ3を引掛シーリングローゼットに接続することによって、器具本体1が天井面に固定されるとともに、引掛シーリングローゼットから放電灯点灯装置10に商用電源が供給される。また器具本体1の下面側には環状蛍光灯Laを覆うようにしてドーム形のグローブ(図示せず)が取り付けられ、グローブを取着するためのグローブ取付具4が器具本体1の外周部において同一円周上に配置されている。ここで、グローブ取付具4の内側に接する内接円C1の中心は器具本体1の中心と一致しており、放電灯点灯装置10は内接円C1の内側に配置されている。尚、放電灯点灯装置10のケースは内接円C1の内側であればどの位置に配置しても良く、実装の都合により図2に示す状態から放電灯点灯装置10のケースを回転させて、どの方向に配置しても良い。
FIG. 2 is a bottom view of a lighting fixture A that uses the discharge
図3は放電灯点灯装置10の概略的な分解斜視図であり、放電灯点灯装置10は、環状蛍光灯Laに点灯電力を供給する点灯回路が形成された矩形のプリント配線板11と、当該プリント配線板11を収納する直方体状のケース12とを備えている。
FIG. 3 is a schematic exploded perspective view of the discharge
ケース12は、矩形状の底壁14aの四周から側壁14bが立設した金属製の底ケース14と(図5及び図6参照)、上面が開口した略箱状であって底ケース14の開口を塞ぐようにして底ケース14に被着される金属製の蓋ケース13とで構成されており(図1及び図3参照)、ケース12の内部には、底ケース14の内側面を覆う断面コ字形の絶縁シート15が納装されている。また、底ケース14の長手方向に沿った両側壁14bの左右両端部には、略E形の切欠14c(図6(b)の斜線部)を形成することによって、プリント配線板11の端部を間に挟む各一対の保持爪14d,14dを形成してある。尚、本実施形態では底ケース14の四隅に各一対の保持爪14dを設けているが、プリント配線板11の大きさや重量によって保持爪14dの個数を増減しても良い。
The
この放電灯点灯装置10では、底ケース14に絶縁シート15を取り付け、プリント配線板11の半田面を上向きにし、放熱が必要な表面実装部品21の上側に放熱用媒体18を配置した状態で、プリント配線板11を底ケース14内に挿入し、底ケース14の側壁14bに設けた各一対の保持爪14d,14dを内側に折り曲げ、一対の保持爪14d,14dの間にプリント配線板11を挟むことによって、プリント配線板11を底ケース14に保持させる。その後、底ケース14の下側から蓋ケース13を被せて、ソケット2が接続されたケーブル16を蓋ケース13の側壁に設けた切欠部13aからケース12の外部に導出して組立を完了する。この組立状態では底ケース14の内面と表面実装部品21との間に絶縁シート15を介して放熱用媒体18が介装され、金属製のケース12(蓋ケース13および底ケース14からなる)と表面実装部品21との間が放熱用媒体18を介して熱的に結合されることになる。なお放熱用媒体18としては、例えば底ケース14と表面実装部品21との間に充填された従来周知の放熱用樹脂や伝熱シートを用いれば良い。
In this discharge
ケース12の全長は、図2に示すように、内接円C1に接する寸法以下に形成されている。一方、ケース12内部に収納されるプリント配線板11は、図4に示すように、短手方向の幅寸法W1が100mm以上に形成されており、その外形寸法は例えば237mm×106mmに形成されている。尚、プリント配線板11の短手方向の幅寸法W1は、長手方向の寸法W2、すなわちケース12の全長(内接円C1に接する寸法以下)からケース12の板厚を引いた寸法よりも小さい寸法に設定されている。
As shown in FIG. 2, the entire length of the
プリント配線板11は、使用状態における上側(天井面側であって図1及び図3の上側)を半田面11a、下側を部品実装面11bとして、端部を保持爪14b,14bの間に保持させた状態で、ケース12内に収納されている。またプリント配線板11の半田面11aには放熱が必要な表面実装部品21が実装されており、放熱が必要な表面実装部品21としては、商用電源を整流するためのダイオードや、高調波歪み対策用のスイッチング素子(MOSFETなど)とダイオードなどがある。これら表面実装部品21と底ケース14の内面との間は、絶縁シート15を介して、熱伝導性を有する材料により矩形板状に形成された放熱用媒体18が介装されているので、表面実装部品21の発熱は放熱用媒体18と絶縁シート15とを介してケース12に放熱されるようになっている。また本実施形態では、放熱の必要な表面実装部品21を、プリント配線板11の半田面11aにおいて、底ケース14に保持される周縁部に寄せて実装してある。
The printed
ところで、プリント配線板11には熱の影響によって反りや撓みが発生する可能性があり、特にプリント配線板11が紙フェノール材料により形成されている場合、プリント配線板11の長手方向を繊維方向(図4の方向D1)とすると、繊維方向D1と直交する方向(短手方向)において、はんだディップ時の温度変化や使用時の温度変化、或いは、部品面に実装された電子部品の重量によって反りや撓みを発生しやすくなっている。
By the way, there is a possibility that the printed
一般的に、プリント配線板11の平面形状が矩形状の場合は、一辺の長さが100mm以上あり、且つ、長手方向を繊維方向とすることで、反りや撓みを防止できることが知られているが、短手方向の長さが100mm以上あると、反りや撓みが発生しやすくなっており、矩形状のプリント配線板11に限らず、多角形状のプリント配線板11でも同様の傾向がある。
Generally, when the planar shape of the printed
表1はプリント配線板11の短手方向の寸法が100mm以上の場合に反りや撓みが発生したことを確認したデータであり、4種類の大きさの紙フェノール製のプリント配線板11を実際にはんだディップ槽に通して、フローはんだ付けを行った。
Table 1 shows data confirming the occurrence of warping and bending when the short dimension of the printed
これらのプリント配線板11では、長手方向を繊維方向と直角にして基板の反りを防止し、繊維方向と同方向になる短手方向がどの程度の寸法から反りが発生するのかを確認した。表1の結果より、短手寸法が122mm以上のプリント配線板11の場合には、反りの発生する可能性が高く、反り防止の対策を講じる必要があることが判明した。本発明者らは、この結果より余裕を見て短手寸法が100mm以上のプリント配線板11の場合には反りが発生するものと判断した。尚、表1の例では、プリント配線板11の中央に、長手方向と平行な方向に延びる反り防止バーを配置することで、反り防止を図っているが、部品点数が多く、高密度な実装をしたプリント配線板11の場合には反り防止バーを入れるために実装部品をよけるスペースがない場合もあり、反り防止の対策をとれない場合も発生する。
In these printed
本実施形態ではプリント配線板11の半田面側に実装されている表面実装部品21と底ケース14との間に放熱用媒体18と絶縁シート15とを介装してあり、表面実装部品21の発熱は放熱用媒体18と絶縁シート15とを介して金属製の底ケース14に放熱され、さらにケース12が取着された金属製の器具本体1へ放熱されるのであるが、プリント配線板11の短手方向の長さが100mm以上の場合はプリント配線板11に反りや撓みが発生する可能性が高く、図7(b)に示すようにプリント配線板11の半田面11aにおいて、底ケース14に保持された端部から遠いプリント配線板11の中央部(図7(b)の点線で囲んだ領域)に表面実装部品21を実装した場合は、プリント配線板11の反りや撓みによって表面実装部品21と放熱用媒体18との間に隙間ができ、両者の密着度が低下することで、所望の放熱効果が得られなくなる。また、プリント配線板11の反りや撓みは、半田部のクラックによる電気的接続の信頼性の低下や小型の表面実装部品のクラック等を招く可能性がある。
In the present embodiment, a
そこで、本実施形態では、図7(a)に示すように、プリント配線板11の周縁部(図7(a)の点線で囲んだ領域)であって、底ケース14に保持されている箇所の近傍に表面実装部品21を実装してあり、プリント配線板11に反りや撓みが発生したとしても、反りや撓みによって放熱用媒体18との間に隙間ができにくい場所に表面実装部品21を実装しているので、放熱性能の低下を抑制することができる。したがって、プリント配線板11の反りや撓みを抑制するために、プリント配線板11をケース12に対してビス等で固定する必要が無く、プリント配線板11は底ケース14に設けた保持爪14dによって保持されているだけなので、組立工数や部品の増加によってコスト高を招くことがなく、施工が簡単で低コスト化を実現でき、且つ、高い放熱性が得られる放電灯点灯装置を提供することができる。また、表面実装部品21はプリント配線板11の周縁部に実装されているので、半田にクラックなどが発生しにくく、電気的接続の信頼性を向上させることができ、また小型の表面実装部品21にクラックが発生するのも防止することができる。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 7A, the peripheral portion of the printed wiring board 11 (the region surrounded by the dotted line in FIG. 7A), which is held by the
なお、図8に示すように、プリント配線板11の半田面11aにおいて、放熱が必要な表面実装部品21は、プリント配線板11の端部を保持する底ケース14の保持爪14dから、半径aの範囲内に実装することがより望ましい。本発明者らは半径aを変化させて実験を行った結果、半径aが30mmを越えると、表面実装部品21の温度が徐々に上昇し、半径a=50mmでは平均で5℃上昇しているのに対して、半径aが30mm以内であれば、所望の放熱効果を得ることが確認できた。
As shown in FIG. 8, on the
また、本実施形態の照明器具Aでは、放熱が必要な表面実装部品21の発熱は、放熱用媒体18と絶縁シート15とを介して金属製のケース12に放熱されるとともに、さらにケース12から金属製の器具本体1に放熱されるので、放熱板の面積を大きくして、放熱効果を向上させ、より信頼性の高い照明器具Aを実現することができる。
In the lighting fixture A of the present embodiment, the heat generated by the
(実施形態2)
本発明の実施形態2を図9及び図10に基づいて説明する。図9は本発明に係る放電灯点灯装置10を用いた照明器具Aの要部断面図であり、実施形態1で説明した照明器具Aに用いる放電灯点灯装置10において、プリント配線板11の部品実装面11bに実装された巻線部品22を、底ケース14に端部が保持されるプリント配線板11の周縁部に寄せて実装してある。尚、巻線部品22の配置以外は実施形態1で説明した放電灯点灯装置10および照明器具Aと同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part of a lighting fixture A using the discharge
実施形態1で説明したようにプリント配線板11は端部で底ケース14に保持されており、プリント配線板11の中央部に重量の重い巻線部品22が実装されている場合は、巻線部品22の重みによってプリント配線板11の中央部が撓み、半田面側に配置された表面実装部品21と放熱用媒体18との間の隙間が大きくなって、放熱効果が十分に得られなくなる可能性がある。また、プリント配線板11の撓みによって、半田にクラックが発生して電気的接続の信頼性が低下したり、小さな表面実装部品21のクラックなどを招く可能性もある。
As described in the first embodiment, the printed
そこで、本実施形態ではプリント配線板11の部品実装面11bにおいて、プリント配線板11の周縁部に重量の重い巻線部品22を実装してあり、底ケース14に保持される部位の近傍に巻線部品22を配置することによって、プリント配線板11の撓みを抑制している。図10はプリント配線板11の具体例を示し、この実施例では比較的重量の重い巻線部品22として、フェライトコアを用いたコモンモードフィルタ22aや、高周波チョークコイル22b,22cや、高周波トランス22d,22eがある。これらの部品の重量は、例えばコモンモードフィルタ22aが約20g、高周波チョークコイル22b,22cが約50g、高周波トランス22dが約25g、高周波トランス22eが約15gであり、これらの巻線部品22a〜22eをプリント配線板11の周縁部に実装することで、プリント配線板11の撓みを低減して、表面実装部品21と放熱用媒体18との密着度が低下するのを抑制することができる。また、上記の巻線部品22a〜22eは、プリント配線板11の周縁部であって、底ケース14の保持爪14dに保持される部位の近傍、すなわち底ケース14の保持爪14dで保持される部位から半径aの範囲内に配置するのが好ましく、巻線部品22a〜22eの重量でプリント配線板11が撓むのをさらに抑制することができ、具体的には上記の半径aを40mm以内とするのがより望ましい。
Therefore, in the present embodiment, a heavy
上述のように本実施形態では巻線部品22を、底ケース14に保持されるプリント配線板11の周縁部に配置することによって、ビス等でプリント配線板11を機械的に固定しなくても、プリント配線板11の撓みを抑制して、放熱用媒体18と表面実装部品21との間にできる隙間を低減できるから、放熱効果の低下を抑制できるとともに、半田のクラックを防止して、電気的接続の信頼性を向上させ、また小型の表面実装部品21のクラックを防止することもできる。また、ビス等でプリント配線板11を機械的に固定しなくても良いから、施工が簡単で低コスト化を実現することができる。
As described above, in the present embodiment, the winding
また、放熱が必要な表面実装部品21の発熱は、放熱用媒体18と絶縁シート15とを介して金属製のケース12に放熱されるとともに、さらにケース12から金属製の器具本体1に放熱されるから、放熱板の面積を大きくして、放熱効果を向上させ、より信頼性の高い照明器具Aを実現することができる。
Further, the heat generated by the
なお、本発明の精神と範囲に反することなしに、広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は、特定の実施形態に制約されるものではない。 It should be noted that a wide variety of different embodiments can be configured without departing from the spirit and scope of the present invention, and the present invention is not limited to a specific embodiment.
1 器具本体
4 グローブ取付具
11 プリント配線板
12 ケース
13 蓋ケース
14 底ケース
15 絶縁シート
18 放熱用媒体
21 表面実装部品
A 照明器具
La 環状蛍光灯
DESCRIPTION OF
Claims (3)
環状蛍光灯に点灯電力を供給する点灯回路が形成されたプリント配線板と、当該プリント配線板を収納する直方体状のケースとを備え、
前記ケースの全長を前記内接円に接する寸法以下に形成するとともに、前記プリント配線板の短手方向の幅寸法を100mm以上に形成し、前記プリント配線板は、使用状態における上側を半田面、下側を部品実装面として、端部をケースに保持させるとともに、プリント配線板の半田面には放熱が必要な表面実装部品を配置し、当該表面実装部品とケース内面との間に両者を熱的に結合する放熱用媒体を介装してあり、前記表面実装部品が前記プリント配線板の周縁部に実装されたことを特徴とする放電灯点灯装置。 An instrument main body that is attached to the ceiling surface while holding the annular fluorescent lamp, and a glove that is attached to the lower surface side of the instrument main body so as to cover the annular fluorescent lamp, and the glove is attached to the lower surface of the instrument main body A discharge lamp lighting device used for a lighting fixture in which the center of an inscribed circle inscribed in a glove fixture arranged on the circumference is aligned with the center of the fixture body,
A printed wiring board on which a lighting circuit for supplying lighting power to the annular fluorescent lamp is formed, and a rectangular parallelepiped case that houses the printed wiring board,
The overall length of the case is formed to be equal to or smaller than the dimension in contact with the inscribed circle, and the width dimension in the short direction of the printed wiring board is formed to be 100 mm or more. The lower side is the component mounting surface, the end is held in the case, and a surface-mounted component that requires heat dissipation is placed on the solder surface of the printed wiring board, and both are heated between the surface-mounted component and the case inner surface. A discharge lamp lighting device, characterized in that a heat-dissipating medium to be coupled is interposed, and the surface-mounted component is mounted on a peripheral portion of the printed wiring board.
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