JP2009135036A - Compact self-ballasted fluorescent lamp, and lighting fixture - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般照明用電球に置き換えて使用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器具に関する。 The present invention relates to a bulb-type fluorescent lamp that can be used in place of a general lighting bulb, and a lighting fixture using the bulb-type fluorescent lamp.
従来、電球形蛍光ランプは、高さ方向の一端側に配置されるバルブ両端の一対のバルブ端部に一対の電極が封装された屈曲した形状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のバルブ端部側を支持するカバー、およびこのカバーに収納されて発光管を点灯させる点灯装置を備えている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, a bulb-type fluorescent lamp has an arc tube having a bent bulb in which a pair of electrodes are sealed at a pair of bulb ends arranged at one end in the height direction, and a base attached to one end. In addition, a cover that supports the bulb end side of the arc tube on the other end side, and a lighting device that is housed in the cover and lights the arc tube are provided (for example, see Patent Document 1).
また、カバーに収納する点灯装置の基板を高さ方向に沿った縦形配置とし、この基板の一部を口金の内側に配置し、カバーを小形化した電球形蛍光ランプがある(例えば、特許文献2参照。)。
上述のように、カバーに収納する点灯装置の基板を縦形配置とし、この基板の一部を口金の内側に配置することにより、カバーを小形化することができるが、カバーの小形化によって点灯時の発光管の発熱が点灯装置に影響しやすくなる。 As described above, the cover of the lighting device to be housed in the cover can be vertically arranged, and a part of this substrate can be placed inside the base, so that the cover can be miniaturized. The heat generated by the arc tube tends to affect the lighting device.
すなわち、点灯時の発光管は、一対の電極の部分が最も発熱して温度上昇するが、カバーの小形化によって一対の電極が封装された一対のバルブ端部の両方またはいずれか一方の近傍に点灯装置の基板や基板に搭載された回路部品が配置されやすくなり、電極からの熱影響を点灯装置が受けやすい不具合がある。 In other words, the arc tube at the time of lighting is the temperature of the pair of electrodes that generate the most heat, and the temperature rises. There is a problem that the lighting device substrate and circuit components mounted on the substrate are easily arranged, and the lighting device is easily affected by heat from the electrodes.
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、カバーの小形化を図りながら、発光管の点灯時に最も発熱する電極からの熱影響を点灯装置が受けるのを低減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器具を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such points, and a bulb-type fluorescent lamp capable of reducing the influence of the lighting device from the heat effect from the electrode that generates the most heat when the arc tube is turned on, while reducing the size of the cover, And it aims at providing the lighting fixture using this bulb-type fluorescent lamp.
請求項1記載の電球形蛍光ランプは、高さ方向の一端側に一対のバルブ端部が設けられた3本のU字形の管体が順次接続されるとともにこれら管体がバルブ中心部の周囲に三角形状に並びかつバルブ両端に位置する一対のバルブ端部が隣り合って配置される屈曲した形状に形成されたバルブ、およびバルブ両端の一対のバルブ端部に封装された一対の電極を有する発光管と;一端に口金が取り付けられるとともに他端側に発光管のバルブ端部側が支持されたカバーと;口金を含むカバーの内側に口金の中心線の方向に沿って縦形に配置されるとともに、バルブ両端の一対のバルブ端部が並ぶ方向と平行でかつバルブ両端の一対のバルブ端部から最も離れた管体のバルブ端部とこのバルブ端部に隣り合うバルブ端部との間の内側間に差し込み配置される基板を有し、発光管を点灯させる点灯装置と;を具備しているものである。 The bulb-type fluorescent lamp according to claim 1 has three U-shaped tubes each having a pair of bulb ends provided at one end in the height direction, which are sequentially connected, and these tubes are arranged around the central portion of the bulb. A valve formed in a bent shape in which a pair of valve end portions arranged in a triangular shape and positioned at both ends of the valve are arranged adjacent to each other, and a pair of electrodes sealed at the pair of valve end portions at both ends of the valve An arc tube; a cover with a base attached at one end and a bulb end side of the arc tube supported at the other end; and a vertically arranged inside the cover including the base along the center line of the base The inner side between the valve end of the tube that is parallel to the direction in which the pair of valve ends at both ends of the valve are aligned and is farthest from the pair of valve ends at both ends of the valve and the valve end adjacent to the valve end Insertion between Those that include a; is has a substrate is a lighting device for lighting a luminous tube.
発光管は、3本のU字形の管体を並設して1本の放電路を形成した屈曲形の発光管であり、放電路の両端となるバルブ両端の一対のバルブ端部が高さ方向の一端側に位置し、それら一対のバルブ端部に一対の電極が封装されている。また、高さ方向とは、口金、カバーおよび発光管が並ぶ方向であって、電球形蛍光ランプの長手方向である。 The arc tube is a bent arc tube in which three U-shaped tubes are juxtaposed to form one discharge path, and a pair of bulb ends at both ends of the bulb, which are both ends of the discharge path, are heightened. A pair of electrodes are sealed at one end of the pair of valves and at the ends of the pair of valves. The height direction is the direction in which the base, the cover, and the arc tube are arranged, and is the longitudinal direction of the bulb-type fluorescent lamp.
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。 A screw-in type referred to as an E-type is normally used as the base, but it is not limited to this as long as it can be attached to a socket to which a general lighting bulb is attached.
カバーは、発光管を間接的または直接的に支持する場合のいずれでもよい。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。 The cover may be either for supporting the arc tube indirectly or directly. In the case of indirectly supporting the arc tube, it is preferable to use a holder to which the arc tube can be attached to the other end side of the cover.
点灯装置は、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してもよい。基板のバルブに差し込み配置された部分はバルブ端部より内側に位置される。 For example, the lighting device may be configured by an inverter circuit mainly composed of electronic components that turn on the arc tube by applying high-frequency power of 10 kHz or more to the arc tube. The portion of the substrate that is inserted into the bulb is positioned inside the bulb end.
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、発光管は、バルブ両端の一対のバルブ端部から、電極に接続された一対のリード線がバルブ両端の一対のバルブ端部が並ぶ方向と平行に引き出されているものである。 The bulb-type fluorescent lamp according to claim 2 is the bulb-type fluorescent lamp according to claim 1, wherein the arc tube has a pair of lead wires connected to electrodes from a pair of bulb ends at both ends of the bulb. Are pulled out in parallel with the direction in which the valve ends are arranged.
バルブ両端の一対のバルブ端部から引き出された一対のリード線は、基板から突設されたラッピングピンに巻き付けて接続、または基板に設けられたランドにはんだ付けして接続される。 A pair of lead wires drawn out from a pair of bulb ends at both ends of the bulb are connected by being wrapped around a wrapping pin protruding from the substrate or soldered to a land provided on the substrate.
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、点灯装置は、口金内に配置される正温度特性抵抗素子を有するものである。
The light bulb shaped fluorescent lamp according to
正温度特性抵抗素子は、発光管と並列に接続されて発光管の電極の予熱を適性にし、点滅性能を向上させるものであり、ディスクリート部品、チップ部品のいずれでもよい。正温度特性抵抗素子は、基板に搭載されるスイッチング素子の近傍に配置し、正温度特性抵抗素子の不具合による異常発熱時にスイッチング素子を破壊し、回路動作を停止させるようにしてもよい。 The positive temperature characteristic resistance element is connected in parallel with the arc tube, makes the preheating of the electrode of the arc tube appropriate, and improves the blinking performance, and may be either a discrete component or a chip component. The positive temperature characteristic resistance element may be disposed in the vicinity of the switching element mounted on the substrate, and the switching element may be destroyed and circuit operation may be stopped when the heat generation is abnormal due to the malfunction of the positive temperature characteristic resistance element.
請求項4記載の電球形蛍光ランプは、請求項1ないし3いずれか一記載の電球形蛍光ランプにおいて、点灯装置は、バルブ端部の近傍に配置される負温度特性抵抗素子を有するものである。 The bulb-type fluorescent lamp according to claim 4 is the bulb-type fluorescent lamp according to any one of claims 1 to 3, wherein the lighting device has a negative temperature characteristic resistance element arranged in the vicinity of the bulb end. .
負温度特性抵抗素子は、発光管の各電極に並列に接続されて電極での電力損失を低減するものであり、ディスクリート部品、チップ部品のいずれでもよい。 The negative temperature characteristic resistance element is connected in parallel to each electrode of the arc tube to reduce power loss at the electrode, and may be either a discrete component or a chip component.
請求項5記載の照明器具は、器具本体と;器具本体に取り付けられたソケットと;ソケットに接続された請求項1ないし4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。 The lighting fixture according to claim 5 comprises: a fixture main body; a socket attached to the fixture main body; and the light bulb shaped fluorescent lamp according to any one of claims 1 to 4 connected to the socket. is there.
器具本体は、例えば、ダウンライトなどであるが、一般照明用電球を使用する器具本体であればこれに限定されない。ソケットは、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であればこれに限定されない。 The instrument body is, for example, a downlight, but is not limited to this as long as the instrument body uses a general lighting bulb. As the socket, a screw-in type called E-type is usually used, but the socket is not limited to this as long as it is a socket to which a general lighting bulb is attached.
請求項1記載の電球形蛍光ランプによれば、点灯装置の基板を、口金を含むカバーの内側に口金の中心線の方向に沿って縦形に配置するとともに、バルブ両端の一対のバルブ端部が並ぶ方向と平行でかつバルブ両端の一対のバルブ端部から最も離れた管体のバルブ端部とこのバルブ端部に隣り合うバルブ端部との間の内側間に差し込み配置するため、カバーの小形化を図りながら、発光管の点灯時に最も発熱する電極からの熱影響を点灯装置が受けるのを低減でき、さらに、バルブ両端の一対のバルブ端部に封装された一対の電極と基板との配線接続の取り回しを容易にできる。 According to the bulb-type fluorescent lamp of claim 1, the substrate of the lighting device is arranged vertically along the direction of the center line of the base inside the cover including the base, and a pair of bulb ends at both ends of the bulb are provided. Since it is inserted between the valve end of the pipe body that is parallel to the direction of the line and that is farthest from the pair of valve ends at both ends of the valve, and the valve end adjacent to this valve end, It is possible to reduce the influence of the lighting device from the heat generated by the electrode that generates the most heat when the arc tube is turned on, and the wiring between the pair of electrodes sealed at the pair of bulb ends at both ends of the bulb and the substrate Easy connection handling.
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、発光管のバルブ両端の一対のバルブ端部から、電極に接続された一対のリード線をバルブ両端の一対のバルブ端部が並ぶ方向と平行に引き出しているため、各バルブ端部からの各リード線の引出位置と基板との距離関係が一定になり、リード線を基板に接続する取り回しを容易にできる。 According to the light bulb shaped fluorescent lamp of claim 2, in addition to the effect of the light bulb shaped fluorescent lamp of claim 1, a pair of lead wires connected to the electrodes from a pair of bulb end portions at both ends of the bulb of the arc tube. Is pulled out in parallel with the direction in which the pair of valve ends at both ends of the valve is aligned, the distance between each lead wire lead-out position from each valve end and the substrate becomes constant, and the lead wire is connected to the substrate. Easy handling.
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、点灯装置の正温度特性抵抗素子を口金内に配置するため、この正温度特性抵抗素子の不具合による異常発熱時に、例えばカバーなどに用いられる樹脂部品が熱影響を受けるのを低減できる。
According to the light bulb shaped fluorescent lamp according to
請求項4記載の電球形蛍光ランプによれば、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効果に加えて、点灯装置の負温度特性抵抗素子をバルブ端部の近傍に配置するため、発光管が露出していて点灯装置が配置されるカバー内の温度が比較的高くならない場合でも、負温度特性抵抗素子の温度を十分に上昇させ、省電力効果を得ることができる。 According to the bulb-type fluorescent lamp according to claim 4, in addition to the effect of the bulb-type fluorescent lamp according to any one of claims 1 to 3, the negative temperature characteristic resistance element of the lighting device is arranged in the vicinity of the bulb end. Therefore, even when the arc tube is exposed and the temperature in the cover where the lighting device is disposed does not become relatively high, the temperature of the negative temperature characteristic resistance element can be sufficiently increased to obtain a power saving effect.
請求項5記載の照明器具によれば、請求項1ないし4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器具を提供できる。 According to the lighting fixture of Claim 5, the lighting fixture which has an effect | action of the bulb-type fluorescent lamp of any one of Claim 1 thru | or 4 can be provided.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1ないし図5に第1の実施の形態を示し、図1は電球形蛍光ランプの発光管と基板との位置関係を示す底面図、図2は電球形蛍光ランプの基板面に平行な方向から見た断面図、図3は電球形蛍光ランプの基板面に垂直な方向から見た断面図、図4は電球形蛍光ランプの点灯装置の回路図、図5は電球形蛍光ランプを用いた照明器具の断面図である。 FIG. 1 to FIG. 5 show a first embodiment, FIG. 1 is a bottom view showing the positional relationship between a light emitting tube and a substrate of a bulb-type fluorescent lamp, and FIG. 2 is a direction parallel to the substrate surface of the bulb-type fluorescent lamp. 3 is a cross-sectional view seen from a direction perpendicular to the substrate surface of the light bulb-type fluorescent lamp, FIG. 4 is a circuit diagram of a lighting device for the light bulb-type fluorescent lamp, and FIG. 5 is a light bulb-type fluorescent lamp. It is sectional drawing of a lighting fixture.
図1ないし図3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と、このカバー13の他端側に支持された発光管14と、この発光管14の一端側を支持してカバー13の他端側に取り付けられたホルダ15と、口金12、カバー13およびホルダ15の内側に収納された点灯装置16とを備えている。
1 to 3,
そして、口金12は、例えばエジソンタイプの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。
The
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が形成されている。口金取付部26の内側でカバー13の中心線から一側にオフセットした位置に、基板保持部28がカバー13の中心線と平行に形成されている。
Further, the
また、発光管14は、3本のU字形の管体31,32,33を有し、これら管体31,32,33が連通管34で順次接続されて1本の連続した放電路35が形成され、屈曲した形状のバルブ36が形成されている。各連通管34は、管体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。
The
管体31,32,33は、ガラス製の断面略円筒状で、中間部で湾曲されて頂部を有するU字状に形成されている。すなわち、管体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有し、高さ方向の一端側である一対の直管部の端部にバルブ端部31a,31b,32a,32b,33a,33bが形成されている。そして、管体31,32,33は、これら管体31,32,33がバルブ中心部の周囲に三角形状の辺に沿って並びかつバルブ両端に位置する一対のバルブ端部31a,33bである一対の電極側バルブ端部37が隣り合って配置されており、すなわち、これら管体31,32,33の複数のバルブ端部31a,31b,32a,32b,33a,33bがバルブ中心部の周囲に並びかつバルブ両端に位置する一対のバルブ端部31a,33bである一対の電極側バルブ端部37が隣り合って配置されている。したがって、一対の電極側バルブ端部37がバルブ中心部より一側寄り位置でかつ隣り合うように並んで配置されている。
The
バルブ36の内面には例えば3波長発光形の蛍光体が形成され、バルブ36の内部にはアルゴン(Ar)、ネオン(Ne)、あるいはクリプトン(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。
For example, a phosphor of a three-wavelength emission type is formed on the inner surface of the
バルブ両端に位置する一対の電極側バルブ端部37には、例えばフレアステム、ステムシールまたはピンチシールなどによって一対の電極38が封装されている。各電極38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、電極側バルブ端部37に封装されたジュメット線を介して電極側バルブ端部37から外部に導出されて点灯装置16に接続される一対のリード線39に接続されている。一対の電極38に接続された各一対のリード線39は、一対の電極側バルブ端部37から、一対の電極側バルブ端部37が並ぶ方向と平行に引き出されている。
A pair of
管体31,32,33の各一対のバルブ端部31a,31b,32a,32b,33a,33bの少なくとも一方には、例えばフレアステム、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が連通状態に突設されている。これら各細管は、発光管14の製造過程で溶断によって順次封止され、各細管のうちの封止されていない一部を通じてバルブ36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。
At least one of the pair of valve ends 31a, 31b, 32a, 32b, 33a, 33b of the
中央の管体32のバルブ端部32a,32bの細管のうち一方の細管40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36の直管部と平行な直線状に形成されたロング管であり、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41が封入されている。この主アマルガム41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41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、電極38のウエルズや、中央の管体32のバルブ端部32bの細管のうち他方には、水銀吸着放出作用を有する補助アマルガムを取り付けてもよい。
One of the
また、ホルダ15は、例えば、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、円板状のホルダ部44、およびこのホルダ部44の周縁部から一端側に突出する円筒状のカバー部45を備えている。
The
ホルダ部44には、発光管14の各管体31,32,33の各バルブ端部31a,31b,32a,32b,33a,33bが挿入される複数の挿入孔46がホルダ部44の中心部の周囲に並んで形成されている。各バルブ端部31a,31b,32a,32b,33a,33bがホルダ部44の各挿入孔46に挿入された状態で、ホルダ15の内側から例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤47を注入することにより、バルブ36がホルダ15に接着固定されている。
The
カバー部45は、一端側がカバー13のカバー部27の他端側に嵌合されてカバー13ととともに外観の一部を構成し、その一端側にはカバー13のカバー部25に嵌合状態で係止する係止部48が形成されている。
The
また、点灯装置18は、基板51を備え、この基板51に点灯回路52を構成する複数の電子部品53が実装されている。基板51は、カバー13側に対して口金12側の幅が狭く、その口金12側が口金12の内側に挿入可能とする幅寸法に形成されているとともに、幅寸法に対して高さ寸法が長い略矩形状に形成されている。
The lighting device 18 includes a
基板51は、この基板51の両側縁部がカバー13の一対の基板保持部28に差し込み係合されてカバー13の中心線(すなわち電球形蛍光ランプ11の中心線)の方向に沿って縦形に配置されるとともに、カバー13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51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、バルブ両端の一対のバルブ端部31a,33bである一対の電極側バルブ端部37から離れるバルブ中心部より他側寄り位置に配置されるものであって、一対の電極側バルブ端部37から最も離れた中央の管体32のバルブ端部32a,32bの近傍のオフセットした位置に配置されている。
The
基板51は、バルブ両端の一対のバルブ端部31a,33bである一対の電極側バルブ端部37が並ぶ方向と平行に配置されている。また、基板51の両側は、バルブ両端の一対のバルブ端部31a,33bである一対の電極側バルブ端部37から最も離れた中央の管体32のバルブ端部32a,32bとこのバルブ端部32a,32bに隣り合う管体31,33のバルブ端部32b,33aとの間の内側間に差し込み配置されている。また、基板51の発光管14側である他端側には、発光管14の各電極38の一対リード線39をそれぞれ巻き付けて接続する各一対の接続部としてのラッピングピン54が突設されている。
The
基板51の高さ方向の位置は、発光管14のリード線39とラッピングピン54との接続によって、または口金12とホルダ15との間での挟み込みによって位置決め保持されている。
The position in the height direction of the
また、基板51の両面に電子部品53が実装されるが、基板51の口金12との間隔が広い側の面には、電子部品53のうちのトランスCT、コンデンサC1、電解コンデンサC2などの大形の電子部品53が実装され、また、基板51の口金12との間隔が狭い側の面には、電子部品53のうちの高さの低い電界効果トランジスタQ1,Q2、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53が実装されている。なお、電界効果トランジスタQ1,Q2としては、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を1つのパッケージ部品としたものが用いられる。
In addition,
また、基板51の口金12との間隔が狭い面側との間には、主アマルガム41を封入した細管40が配置されている。
Further, a
また、カバー13の内側には、口金12側と発光管14側とを熱的に遮断する熱遮断部材57が配置されている。この熱遮断部材57は、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などが用いられ、少なくともカバー13の内周面と基板51および電子部品53との間の開口を埋めるように注入されている。なお、口金12側と発光管14側とを熱的に遮断するとは、縦形配置する基板51とカバー13の内側との開口を隙間なく密閉していてもよいし、熱を遮断できれば隙間があってもよい。また、熱遮断部材57は、口金12の内側やホルダ15の内側まで設けてもよく、口金12の内側まで設ければカバー13と口金12とが接着固定されるので、カバー13と口金12との強度が向上する。また、ホルダ15の内側まで設ければ、同様の理由により、カバー13とホルダ15との強度が向上する。
Further, inside the
また、口金12の内側には、口金12内に配置される主アマルガム41を封入した細管40の先端部と口金12とを熱的に接続する熱伝導性部材58が配置されている。この熱伝導性部材58には、発熱部品である電解コンデンサC2などの一部の電子部品53をさらに熱的に接続させてもよい。この熱伝導性部材58は、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などが用いられ、例えば、口金12を組み合わせる前に、口金12に収容される細管40の先端部、基板51、電子部品53などに熱伝導性部材58を注入したり、熱伝導性部材58を内側に注入した口金12を組み合わせることにより、各部品を熱伝導性部材58で接続できる。なお、熱伝導性部材58は、口金12の内側全体に充填するようにしてもよく、つまり熱遮断部材57に接触していてもよい。
Further, inside the
また、図4に点灯装置16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。
FIG. 4 shows a circuit diagram of the
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。
This inverter
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の両端の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。
A series circuit of a primary winding L2 of a transformer CT constituting a ballast choke as a resonant inductor, a DC cut capacitor C3, and a resonant capacitor C4 is connected between the drain and source of the field effect transistor Q2, and this resonant capacitor C4 Are connected to one ends of filament coils FLa and FLb at both ends of the
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。
A starting resistor R1 constituting the starting
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。
In addition, a parallel circuit of the resistor R3 of the starting
また、発光管14の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。
Negative temperature coefficient resistors NTC1 and NTC2 are connected between one end and the other end of each of the filament coils FLa and FLb of the
そして、この点灯装置16の動作について説明する。
The operation of the
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。
First, when the power is turned on, the voltage of the commercial AC power source e is full-wave rectified by the full-
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の共振波形に応じた電圧がトランスCTの二次巻線L3に誘起され、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。
A voltage is applied to the gate of the N-channel field effect transistor Q1 via the resistor R1, and the field effect transistor Q1 is turned on. When the field effect transistor Q1 is turned on, a voltage is applied to the closed circuit of the primary winding L2, transformer C3, resonant capacitor C4, and capacitor C5 of the transformer CT, and the primary winding L2, transformer C3, resonant capacitor C4, and capacitor C5 of the transformer CT Resonates. At this time, the impedance component of the positive temperature characteristic resistance element PTC1 is also included as part of the resonance synthesis component. In addition, a voltage corresponding to the resonance waveform of the inductance component of the primary winding L2 of the transformer CT is induced in the secondary winding L3 of the transformer CT, and the LC series circuit of the capacitor C7 and the inductor L4 of the
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。
Next, when the resonance voltage of the primary winding L2, transformer C3, resonant capacitor C4, and capacitor C5 of the transformer CT is inverted, a voltage opposite to the previous voltage is generated in the secondary winding L3, and the
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、例えば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。 In a state where this resonance current has flowed out, the positive temperature characteristic resistance element PTC1 has a low temperature and therefore has a resistance value as low as, for example, about 3 kΩ to 5 kΩ, and a large current flows through the positive temperature characteristic resistance element PTC1. At this time, the resonance voltage generated between both ends of the resonance capacitor C4 becomes low.
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。 When current flows through the positive temperature characteristic resistance element PTC1, Joule heat is generated, and when the resistance value of the positive temperature characteristic resistance element PTC1 increases and the current flowing through the positive temperature characteristic resistance element PTC1 decreases, the resonance composite component changes. Therefore, the resonance operation changes so that the current flowing through the resonance capacitor C4 increases, and the soft start operation is performed so that the resonance voltage gradually increases.
なお、発光管14のフィラメントコイルFLa,FLbを介して、共振コンデンサC4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、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の容量をフィラメントコイルFLa,FLbの予熱および発光管14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、効率良くフィラメントコイルFLa,FLbを予熱できるとともに、発光管14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。
A part of the resonance current also flows through the capacitor C5, which is a part of the resonance capacitor C4, via the filament coils FLa and FLb of the
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するとともに、バラストチョークを構成するトランスCTの一次巻線L2が飽和し、ランプ始動に必要な電圧まで電圧が上昇すると、発光管14は放電を開始し、始動、点灯する。
Furthermore, the resistance value of the positive temperature characteristic resistance element PTC1 increases and the resonance current increases due to the change of the resonance component, and the primary winding L2 of the transformer CT constituting the ballast choke is saturated, and the voltage required for starting the lamp is reached. When the voltage rises, the
発光管14が点灯した後は、正温度特性抵抗素子PTC1の抵抗値が数10kΩ程度に発光管14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、発光管14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、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。
After the
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、発光管14の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、発光管14の点滅寿命回数を向上できる。
Thus, since the preheating of the filament coils FLa and FLb of the
また、発光管14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、共振電流の一部は発光管14のフィラメントコイルFLa,FLbに流れ、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、発光管14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、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。
In addition, when the temperature of the negative temperature characteristic resistance elements NTC1 and NTC2 before the
さらに、発光管14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、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、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。
Furthermore, when the temperature of the negative temperature characteristic resistance elements NTC1 and NTC2 rises after the
また、図5に示すように、例えばダウンライトである照明器具81は、器具本体82を有し、この器具本体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。
Further, as shown in FIG. 5, for example, a lighting fixture 81 which is a downlight has a fixture main body 82, and a socket 83 and a
そして、電球形蛍光ランプ11では、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51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、基板51や電子部品53を口金12の内側に配置してカバー13を小形化できる。
In the bulb-
また、基板51は、バルブ両端の一対のバルブ端部31a,33bである一対の電極側バルブ端部37から離れるバルブ中心部より他側寄り位置に配置されるものであって、一対の電極側バルブ端部37から最も離れた中央の管体32のバルブ端部32a,32bの近傍のオフセットした位置に配置されるため、一対の電極側バルブ端部37と基板51とを互いに遠ざけることができる。そのため、カバー13の小形化を図りながら、発光管14の点灯時に最も発熱する電極38からの熱影響を点灯装置16が受けるのを低減できる。
Further, the
さらに、基板51は、バルブ両端の一対のバルブ端部31a,33bである一対の電極側バルブ端部37が並ぶ方向と平行に配置され、かつ、一対の電極38に接続された各一対のリード線39は、一対の電極側バルブ端部37から、一対の電極側バルブ端部37が並ぶ方向と平行に引き出されているため、一対の電極側バルブ端部37からの各リード線39の引出位置と基板51との距離関係が一定になり、各リード線39を基板51の各ラッピングピン54に巻き付けて接続する取り回し性を容易にできる。
Further, the
さらに、基板51の両側は、一対の電極側バルブ端部37から最も離れた中央の管体32のバルブ端部32a,32bとこのバルブ端部32a,32bに隣り合う管体31,33のバルブ端部32b,33aとの間の内側間に差し込み配置されているため、発光管14と基板51とを高さ方向にオーバーラップさせ、カバー13の高さ方向の小形化を図ることができる。
Further, both sides of the
次に、図6に第2の実施の形態を示し、図6は電球形蛍光ランプの一部の断面図である。 Next, FIG. 6 shows a second embodiment, and FIG. 6 is a cross-sectional view of a part of the bulb-type fluorescent lamp.
正温度特性抵抗素子PTC1を口金12内に配置する。この正温度特性抵抗素子PTC1は、ディスクリート部品であり、リード線をラッピングピン54に巻き付け、リード線を介して基板51の口金12との間隔が狭い側に配置する。
The positive temperature characteristic resistance element PTC1 is disposed in the
これにより、正温度特性抵抗素子PTC1の不具合による異常発熱時に、樹脂部品であるカバー13が熱影響を受けるのを低減でき、カバー13の溶融を防止できる。
Thereby, it is possible to reduce the influence of heat on the
また、正温度特性抵抗素子PTC1は、電界効果トランジスタQ1,Q2に近接して配置してもよく、これにより、正温度特性抵抗素子PTC1の不具合によって異常発熱したときに、その熱で電界効果トランジスタQ1,Q2を破壊し、回路動作を停止させることができる。 Further, the positive temperature characteristic resistance element PTC1 may be disposed close to the field effect transistors Q1 and Q2, so that when the abnormal temperature is generated due to the malfunction of the positive temperature characteristic resistance element PTC1, the field effect transistor is caused by the heat. Q1 and Q2 can be destroyed and circuit operation can be stopped.
なお、正温度特性抵抗素子PTC1は、チップ部品を用い、基板51に面実装してもよい。
The positive temperature characteristic resistance element PTC1 may be surface-mounted on the
次に、図7に第3の実施の形態を示し、図7は電球形蛍光ランプの一部の断面図である。 Next, FIG. 7 shows a third embodiment, and FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a bulb-type fluorescent lamp.
負温度特性抵抗素子NTC1,NTC2を発光管14のバルブ端部32bの近傍に配置する。この負温度特性抵抗素子NTC1,NTC2は、チップ部品であり、基板51に面実装されている。
Negative temperature characteristic resistance elements NTC1 and NTC2 are arranged in the vicinity of the
これにより、発光管14が露出していて点灯装置16が配置されるカバー13内の温度が比較的高くならない場合でも、発光管14の点灯時の発熱で負温度特性抵抗素子NTC1,NTC2の温度を十分に上昇させ、省電力効果を得ることができる。
Thus, even when the
次に、図8は第4の実施の形態を示し、図8は電球形蛍光ランプの断面図である。 Next, FIG. 8 shows a fourth embodiment, and FIG. 8 is a sectional view of a bulb-type fluorescent lamp.
発光管14は、バルブ端部31a,31b,32a,32b,33a,33bの端面側からも光が出射される。
The
例えば、図2に示したように、発光管14の全てのバルブ端部31a,31b,32a,32b,33a,33bをホルダ15の各挿入孔46に挿入してカバー13内に臨ませた場合、バルブ端部31a,31b,32a,32b,33a,33bの端面側から出射される光がカバー13内を照射されて外部に取り出されず、光ロスが発生する。
For example, as shown in FIG. 2, when all the
そこで、図8に示すように、ホルダ15には、発光管14のリード線39が引き出されているバルブ端部31a,33bや細管40が突設されている例えばバルブ端部32aなどに対応する位置に挿入孔46を設けるが、それ以外のバルブ端部31b,32b,33aに対応する位置に挿入孔46を設けずにホルダ部44の面で閉塞する。これにより、バルブ端部31b,32b,33aの端面側から出射する光がホルダ15で反射し、外部に取り出すことができ、光取出効率を向上させることができる。
Therefore, as shown in FIG. 8, the
次に、図9は第5の実施の形態を示し、図9は電球形蛍光ランプの断面図である。 Next, FIG. 9 shows a fifth embodiment, and FIG. 9 is a cross-sectional view of a bulb-type fluorescent lamp.
図8は第4の実施の形態において、さらに、ホルダ15のホルダ部44の外面中央に、バルブ端部31a,31b,32a,32b,33a,33bの内側間に嵌合する突出部44aを突設する。これにより、ホルダ15とバルブ端部31a,31b,32a,32b,33a,33bとの取付面積を増加させ、取付強度を向上させることができる。
In FIG. 8, in the fourth embodiment, a
11 電球形蛍光ランプ
12 口金
13 カバー
14 発光管
16 点灯装置
31,32,33 管体
31a,31b,32a,32b,33a,33b バルブ端部
36 バルブ
38 電極
39 リード線
51 基板
81 照明器具
82 器具本体
83 ソケット
NTC1,NTC2 負温度特性抵抗素子
PTC1 正温度特性抵抗素子
11 Bulb-type fluorescent lamp
12 base
13 Cover
14 arc tube
16 Lighting device
31, 32, 33 tube
31a, 31b, 32a, 32b, 33a, 33b Valve end
36 Valve
38 electrodes
39 Lead wire
51 PCB
81 Lighting equipment
82 Instrument body
83 socket
NTC1, NTC2 Negative temperature characteristic resistance element
PTC1 Positive temperature characteristic resistance element
Claims (5)
一端に口金が取り付けられるとともに他端側に発光管のバルブ端部側が支持されたカバーと;
口金を含むカバーの内側に口金の中心線の方向に沿って縦形に配置されるとともに、バルブ両端の一対のバルブ端部が並ぶ方向と平行でかつバルブ両端の一対のバルブ端部から最も離れた管体のバルブ端部とこのバルブ端部に隣り合うバルブ端部との間の内側間に差し込み配置される基板を有し、発光管を点灯させる点灯装置と;
を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。 Three U-shaped tubes having a pair of valve ends provided at one end in the height direction are sequentially connected, and these tubes are arranged in a triangular shape around the center of the valve and positioned at both ends of the valve. A bulb formed in a bent shape in which a pair of bulb ends are arranged adjacent to each other, and an arc tube having a pair of electrodes sealed at a pair of bulb ends at both ends of the bulb;
A cover having a base attached to one end and a bulb end side of the arc tube supported on the other end;
Inside the cover including the base, it is arranged vertically along the direction of the center line of the base, and is parallel to the direction in which the pair of valve ends at both ends of the valve are aligned and farthest from the pair of valve ends at both ends of the valve A lighting device having a substrate inserted between the bulb end of the tubular body and the bulb end adjacent to the bulb end and lighting the arc tube;
A bulb-type fluorescent lamp characterized by comprising:
ことを特徴とする請求項1記載の電球形蛍光ランプ。 The arc tube is characterized in that a pair of lead wires connected to the electrodes are drawn out from a pair of bulb ends at both ends of the bulb in parallel with a direction in which the pair of bulb ends at both ends of the bulb are arranged. The described bulb-type fluorescent lamp.
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。 The bulb-type fluorescent lamp according to claim 1 or 2, wherein the lighting device has a positive temperature characteristic resistance element disposed in the base.
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれか一記載の電球形蛍光ランプ。 The light-emitting fluorescent lamp according to any one of claims 1 to 3, wherein the lighting device includes a negative temperature characteristic resistance element disposed in the vicinity of the bulb end.
器具本体に取り付けられたソケットと;
ソケットに接続された請求項1ないし4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器具。 An instrument body;
A socket attached to the instrument body;
A bulb-type fluorescent lamp according to any one of claims 1 to 4 connected to a socket;
The lighting fixture characterized by comprising.
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WO2011152116A1 (en) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | シャープ株式会社 | Lighting device |
-
2007
- 2007-11-30 JP JP2007311306A patent/JP2009135036A/en active Pending
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