JP3753291B2 - 電球形蛍光ランプ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電球形蛍光ランプに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、白熱電球のソケットに装着可能な口金を有し、内側に点灯回路を収納するカバーおよび屈曲された発光管を収納したグローブからなる外囲器を備えた電球形蛍光ランプが知られている。
【0003】
電球形蛍光ランプは、例えば特許第2563028号公報に記載されているように、白熱電球との互換性のために小形化されるとともに、外観を向上させるために放熱孔の無い実質的密閉形の外囲器が採用されている。
【0004】
図8は、従来の実質的に密閉形の外囲器を有する電球形蛍光ランプを示す概略断面図である。外囲器は放熱孔が形成されていないカバー101およびグローブ102から構成されている。103は白熱電球のソケットに装着可能な口金で、カバー101の頂部に一体形成された螺旋状突条が表面に形成された筒条部104に螺合被着されている。また、カバー101内には、ホルダ105を介して点灯回路106が収容されており、ホルダ105にはグローブ102に覆われる屈曲形蛍光ランプ107が支持されている。
【0005】
この従来の電球形蛍光ランプは、カバー101とグローブ102とをそれぞれの開口部の全周縁にシリコーン接着剤108を充填して固着するとともに、口金103をカバー101の筒状部104に螺合被着することによって実質的な密閉形の外囲器を構成している。口金103と筒状部104との間隙には充填物がないが、その間隙は非常に微小であり、また口金103を筒状部104の螺線状突状に螺合して被着されるので、両者の接触面積が大きく、実質的に密閉状態である。
【0006】
特に、屋外用照明器具や浴室用などの防水形照明器具に使用される電球形蛍光ランプについては、外囲器を実質密閉形にすることで、内部の点灯回路に水滴が侵入しにくい防水形とすることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の実質的に密閉形の外囲器を有する電球形蛍光ランプは、外囲器内の点灯回路の寿命末期時や回路の異常動作などによって外囲器内の温度が上昇すると、内部気圧が上昇し、カバーやグローブなどが破損するおそれがあった。内部圧力の上昇を抑制するために、外囲器を構成するカバーに微小な通気孔を形成することで、外囲器内部の空気を抜くことが可能であるが、回路部品がトラッキングを起こし、過度な温度上昇によって急激な内部気圧の上昇が起こると、この通気孔による空気抜きでは対応しきれずに外囲器の破損に至ってしまうことが考えられる。
【0008】
こうした現象を防ぐためにカバーに形成された通気孔の径を大きくして通気量を多くすることが考えられるが、カバーの通気孔の径が大きすぎると、電球形蛍光ランプの外観を損なうことになり、防水形の電球形蛍光ランプにおいては、防水効果が得られなくなるという問題がある。
【0009】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、実質的に密閉形の外囲器であっても外観を損なうことなく、外囲器内の内部気圧の上昇を抑制し、外囲器の破損を防止することができる電球形蛍光ランプを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1の電球形蛍光ランプは、発光管と、この発光管を支持するとともに、口金を備えたカバーと、このカバー内に収容された発光管を点灯する点灯装置と、前記発光管を覆うとともに、前記カバーに実質密閉状態で被着されたグローブと、前記カバーと前記口金との間に形成された通気手段とを具備していることを特徴とする。
【0011】
請求項1および以下の請求項における用語の定義は以下の説明による。
発光管は、屈曲部を有しているダブルU、トリプルU等のいろいろな形状を備えた発光管が適用可能であるが、本発明の性質上これらに限定されない。
【0012】
発光管は細長いガラスバルブの両端内に一対のフィラメント電極を封着し、内面に直接または間接的に蛍光体層を被着して、内部に希ガスおよび水銀等の放電媒体を封入しているものが好適である。蛍光体としては、3波長発光形の希土類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。なお、発光管は、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。
【0013】
点灯装置は、回路基板を有する高周波インバータタイプが適用可能であるが、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。
【0014】
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、これに限定されない。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。
【0015】
カバーは、発光管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。
【0016】
グローブは、発光管を覆ってカバーに実質的密閉状態で被着されている。実質密閉状態とは、シリコーン接着剤の充填などによってカバーとグローブとがほぼ隙間なく固着されるとともに、カバーおよびグローブには放熱孔が形成されておらず、内部圧力を減圧させるほどの通気にはあまり影響を及ぼさない微小な孔が形成されているものを含んだ構成を意味する。
【0017】
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、または白熱電球の外径形状に類似したペアシェイプ(pear shape)形(A形)等を採用することができる。
【0018】
通気手段とは、カバーと口金との外方から視認できない部位に形成された空間を意味し、口金近傍のカバー部位であって外方から視認できる部位に形成された通気孔は含まない。このような通気孔は電球形蛍光ランプの外観を損なうからである。また、通気孔の存在により、防水形の電球形蛍光ランプにも適用できない。通気手段として通気孔を形成する場合には、外方から視認できない口金の内側のカバー部位に形成するのが望ましく、この通気孔が外方へ連絡するような間隙をカバーと口金との間で空間を形成すればよい。
【0019】
請求項2の電球形蛍光ランプは、発光管と、この発光管の端部を実質密閉状態で被着支持するとともに、口金を備えたカバーと、このカバー内に収容された発光管を点灯する点灯装置と、前記カバーと前記口金との間に形成された通気手段とを具備していることを特徴とする。
【0020】
カバーは、発光管を直接的または間接的に実質密閉状態で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やはり実質密閉状態で取付けるのが好ましく、この場合はホルダと発光管とが実質密閉状態で支持される。実質密閉状態とは、シリコーン接着剤の充填などによってカバー(またはホルダ)と発光管とがほぼ隙間なく固着される他は、請求項1と同様である。
【0021】
請求項1または2記載の電球形蛍光ランプによれば、カバー内部が実質密閉状態であっても、カバーと口金との間に形成された通気手段によって通気可能であるので、点灯装置の温度上昇などによってカバーの内部気圧力が過度に上昇しても、カバーなどが破損するおそれがなく、外観が損なわれることもない。
【0022】
請求項3は、請求項1または2記載の電球形蛍光ランプにおいて、前記通気手段は、前記カバーの頂部に形成された口金取付用の筒状部と前記口金との間に形成された間隙であることを特徴とする。
【0023】
筒状部は、カバーの頂部に一体的に形成されており、口金をこの筒状部との間に一定の間隙をもって被着することで通気手段を形成する。この間隙は、1mm以下の微小なものであっても、筒状部のほぼ全周にわたって形成すれば通気量を多く確保できる。
【0024】
通気手段は、口金内のカバーに形成された通気孔と組合わせて構成してもよい。
【0025】
請求項3記載の電球形蛍光ランプによれば、特別な通気孔を設けることなく、通気手段を形成することができる。
【0026】
請求項4は、請求項3記載の電球形蛍光ランプにおいて、前記口金は、白熱電球用ソケットに適合可能なE形口金であり、前記筒状部は、その外周面が平坦なほぼ円筒状を有することを特徴とする。
【0027】
E形口金とは、JIS C 7709に規定されているエンジンベースソケットを意味する。
【0028】
筒状部は通気孔および螺旋状突条が形成されることなくほぼ平坦な外表面を有する円筒形状をなしている。
【0029】
請求項4記載の電球形蛍光ランプによれば、通気手段が口金がカバーに取付けられる箇所を除いてカバーと口金との間に形成することが可能であり、筒状部が外表面がほぼ平坦な円筒形状をなしているので、カバーと口金との間に形成される間隙を大きくすることができ、通気流量を確保できる。
【0035】
請求項5は、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の電球形蛍光ランプにおいて、前記通気手段は、前記カバー内部の圧力が1.5kgf/cm2となるように前記カバーの内部圧力を上昇させたとき、2秒以内に大気圧まで減圧されるように前記カバー内の気体を抜けさせるように形成されていることを特徴とする。
【0036】
カバー内部の圧力を1.5kgf/cm2に上昇するには、口金の一部、例えばE形口金のアイレットを取り外して開口を形成し、この開口から圧力計付のポンプにより空気を流入させることで行われる。そして、内部圧力が1.5kgf/cm2まで上昇した時点で空気の流入を停止し、何秒で大気圧まで減圧するかを測定する。
【0037】
発見者らの実測によれば、PBT製のカバーおよびガラス製グローブからなる実質的に密閉形の外囲器にカバー内部の圧力を1.5kgf/cm2に上昇した場合、2秒以内に大気圧まで減圧するように通気手段を設けた電球形蛍光ランプであれば、カバー内部の温度を過度に上昇させた場合でもカバーおよびグローブは破損に至らないことを確認した。しかし、カバー内部の圧力を1.5kgf/cm2に上昇して2秒以上経過しても、大気圧まで減圧しないような通気手段の場合には、カバー内部の温度を過度に上昇させた場合、内部圧力が上昇し続け、カバーの一部に亀裂が生じてしまった。
【0038】
請求項5記載の電球形蛍光ランプによれば、通気手段の最適な構成を規定するので、カバーなどの破損を一層確実に防止することができる。
【0039】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電球形蛍光ランプの一実施の形態を図面を参照して説明する。
【0040】
図1は、第1の実施の形態の電球形蛍光ランプを示す一部断面図である。
【0041】
10は電球形蛍光ランプで、この電球形蛍光ランプ10は、E26形口金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、定格電力60Wの白熱電球の規格寸法に近似する外形に形成されている。すなわち、口金12を含むランプ長Hは127mm程度、直径すなわちグローブ17の外形D1は95mm程度形成されている。なお、以下、口金12側を上側、グローブ17側を下側として説明する。
【0042】
カバー14は、耐熱性合成樹脂、例えばポリブチレンテレフタレート(PBT)にて形成されている。カバー14は、下方に拡開する略円筒状をなし、上端の頂部にほぼ平坦な外表面を有する円筒形状の筒状部15が一体形成されている。筒状部15には口金12が被せられ、口金12の下端部を円周上に数箇所内側にポンチされる。このポンチによって変形した数箇所の口金凹部12aの内側先端部が筒状部15表面に食い込むことによって、口金12がカバー14に固定されている。
【0043】
19は通気手段で、口金12とカバー14との間に形成された間隙によって形成されている。この間隙は狭いところで1mm以下の微小なものであるが、筒状部15の外表面がほぼ平坦であって、かつ間隙がほぼ全周にわたって形成されているので、一定の通気量を確保することができる。なお、一定の通気量が確保されていれば、口径12とカバー14とが部分的に接触している箇所があっても構わない。
【0044】
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、白熱電球のガラス球とほぼ同一形状の滑らかな曲面状に形成されているとともに、開口部の縁部には、カバー14の下端の開口部の内側に嵌合する嵌合縁部17aが形成されている。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、あるいは省略することもできる。
【0045】
そして、カバー14に収納される点灯装置としての点灯回路16は、水平状、すなわち発光管18の長手方向と垂直に配置される回路基板(PC板)24を備え、この回路基板24の両面、すなわち口金12側である上面および発光管18側である下面に、複数の電気部品が実装されて、高周波点灯を行うインバータ回路(高周波点灯回路)が構成されている。
【0046】
また、回路基板24の上面には、比較的熱に弱い電解コンデンサ、フィルムコンデンサなどの電気部品が配置されているとともに、下面には、比較的熱に強く、また高さ寸法の小さいチップ状の電気部品(チップ部品)が配置されている。また、このチップ状の電気部品は、REC(整流素子、ダイオードブリッジ)、トランジスタ、あるいは抵抗などであり、パッケージの厚さ寸法は、2mm〜3mm程度に形成されている。
【0047】
また、この回路基板は、略円板状で、直径寸法は、40mmの略円より小さく形成されている。そして、この回路基板24から導出された図示しない一対のワイヤーが、カバー14の口金12に接続されている。この一対のワイヤーは、一方が口金12のアイレットに接続され、他方が筒状部15に形成されたスリット(図示しない)から口金12の側面内側と筒状部15の外表面との間に導出され、口金12の下端縁と筒状部15の下部に径大となるように連続して形成された段部14aとの間で挟持されて、電気的に接続される。
【0048】
なお、この図示しないスリットは、筒状部15の上端から連続するように切欠き形成され、スリットの下端は筒状部15の高さ方向の中間に位置している。すなわち、スリットは、口金12の下端縁よりも下方に位置せず、スリットが外方から視認できないので、外観が損なわれることがなく、また水滴が侵入するおそれもない。
【0049】
発光管18は、略同形状の3本の管体31を所定の位置に配置し、連通管で順次接続して、1本の放電路が形成されているとともに、この放電路の端部に位置して、フィラメントコイルなどを備えた電極が設けられ、電極は発光管18から外部に導出された4本のリード線に接続されている。また、各管体31は、内面に蛍光体膜を形成するとともに、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、各管体31は、外径10mm、内径8mm、すなわち肉厚1mmのガラス製の円筒状バルブであり、長さ寸法110mmのバルブを中間部で滑らかに湾曲させ頂部を備えた略U字状に形成されている。
【0050】
そして、この発光管18は、蛍光ランプ固定部材であり、また点灯回路固定部材であるホルダとしての仕切板33に取り付けられ、この仕切板33がカバー14に固定されている。すなわち、仕切板33は、円板状をなす基板部を備え、この基板部に形成された取付孔に各管体31の端部を挿入したうえ接着剤にて接着などして、発光管18が仕切板33に固定される。また、仕切板33の基板部の外周部からは、上側に向かいさらに外側に向かう嵌合段部が形成されており、この嵌合段部をカバー14の内側に嵌合する。
【0051】
仕切板33の外周位置のカバー14にグローブ17の嵌合縁部17aを嵌合した状態で、シリコーン接着剤37を円周状に充填することにより、カバー14とグローブ17とが互いに固定されている。
【0052】
発光管18の各管体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38が溶着され、排気を行い、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。
【0053】
また、発光管18の放電路の両端部に位置する各管体31の端部に形成された電極は、フィラメントコイルが、一対のウェルズ(導入線)に支持されて配置されている。そして、各ウェルズは、管体31の端部のガラスに封着されたジュメット線を介して、管体31の外部に導出された図示しないリード線に接続され、このリード線が、回路基板24の電気接続端子に電気的に接続されている。なお、一方のウェルズには、必要に応じて補助アマルガムが設けられている。
【0054】
また、このように電球形蛍光ランプ10が組み付けられた状態で、発光管18は、グローブ17内の所定の位置に収納されている。すなわち、この状態で、各管体31の頂部は、この電球形蛍光ランプ10の上下方向を長手方向とする中心軸を中心とする一つの円周上に等間隔で位置する。
【0055】
そして、このように構成された電球形蛍光ランプ10は、入力電力定格14Wで、発光管18には、12.5Wの電力の高周波で加わり、ランプ電流は235mA、ランプ電圧は54Vとなり、3波長発光形蛍光体の使用により全光束8101mとなっている。
【0056】
本実施の形態の電球形蛍光ランプによれば、カバー14の内部が実質密閉状態であっても、カバー14と口金12との間に形成された通気手段19によって通気可能であるので、点灯回路16の温度上昇などによってカバー14の内部気圧力が過度に上昇しても、カバー14やグローブ17などが破損するおそれがなく、通気孔がカバー14やグローブ17に形成されていないので、外観が損なわれることもない。
【0057】
特に、点灯回路16の回路部品の劣化などに起因するトラッキングが生じた際、に、カバー内部が過度に温度上昇して内部圧力が上昇することがある。また、トラッキング箇所から蒸発する例えばエポキシなどの分解物によっても内部圧力が過度に上昇する。
【0058】
なお、上記の実施の形態では、U字状の管体31を3本接続して発光管18を構成したが、発光管18の形状はこれに限られず、例えば、U字状あるいはH字状の管体を2本、3本、あるいは4本など並列させて、すなわち長手方向に沿って4軸、6軸、あるいは8軸の放電路を形成し、ランプ長の短縮を図ることもできる。
【0059】
図2は、第2の実施の形態の電球形蛍光ランプを示す一部断面図である。なお、第1の実施の形態と同一構成については同一符号を付し、重複する説明については省略する。
【0060】
本実施の形態の電球形蛍光ランプは、グローブを有していないので、発光管18が露出するタイプのものである。
【0061】
カバー14には、発光管18の固定部材であり、また点灯回路固定部材であるホルダ33が実質的に密閉状態で取付けられ、このホルダ33がカバー14に固定されている。すなわち、ホルダ33は、円板状をなす基板部を備え、この基板部に形成された取付孔に各管体31の端部を挿入したうえシリコーン接着剤37にて隙間なく充填することで、発光管18がホルダ33に実質的に密閉状態で固定される。
【0062】
本実施の形態の電球形蛍光ランプにおいても、第1の実施の形態と同様の図示しない通気手段が設けられているため、カバー14の内部気圧が過度に上昇しても、カバー14などが破損するおそれがなく、通気孔がカバー14に形成されていないので、外観が損なわれることもない。
【0063】
また、点灯回路16は、1枚の回路基板24を水平に配置したが、複数枚の回路基板を設けることもできる。
【0064】
図3は、第3の実施の形態の電球形蛍光ランプを示す一部断面図である。本実施の形態のグローブ17は、いわゆるペアシェイプ形(A形)に形成されている。このグローブ17内に発光管18が収納されている。
【0065】
また、図4はカバー14の下端部の詳細を示す断面図である。カバー14内の下端に蛍光ランプ固定部材であり、かつ点灯回路固定部材であるホルダとしての仕切板33が装着されている。この仕切板33は回路基板24が配置される側がカバー14の内面との間に隙間を保って装着される円筒部39を備えている。この円筒部39の外面、カバー14の内面および円筒部39の外面から突出させた中間リブ40で囲われた空間にグローブ17の嵌合縁部17aを嵌合した状態でシリコーン接着剤37を円周上の一部を除いて充填し、カバー14とグローブ17とが互いに固定されている。
【0066】
上記のシリコーン接着剤37による充填から除くために、図5に示すように、カバー14はそれの下端に内側から内側に突出させた2個のリブ41を有する。2個のリブ41にはそれぞれグローブ17の嵌合縁部17aが収まるスリット42が刻まれている。グローブ17はこのリブ41のスリット42と嵌合することによりカバー14内に深く入り込んだ位置で固定することが可能である。
【0067】
また、2個のリブ41の間のシリコーン接着剤37が充填されない空間を保つことにより、図6に示すように、外方と連絡する通気手段19が形成される。この通気手段19の位置はカバー14の内側であり、外方から視認できない位置にある。
【0068】
本実施の形態の電球形蛍光ランプによれば、カバー14の内部が実質密閉状態にあっても、カバー14の内面と仕切板33の円筒部39の外面との間に形成される、シリコーン接着剤37の非充填域である通気手段19によって通気可能であるので、点灯回路の温度上昇などによってカバー14の内部気圧が過度に上昇しても、カバー14やグローブ17などが破損するおそれがなく、通気孔がカバー14やグローブ17に形成されないので、外観が損なわれることもない。
【0069】
さらに、本実施の形態は通気手段19を同じ円周上に2箇所以上設けることができる。この場合、通気手段19は、図7に示すように、等間隔を保って配置するのが望ましい。
【0070】
そして、上記各構成の電球形蛍光ランプ10を白熱電球用などのソケットを備えた器具本体に装着することにより、照明器具が構成される。そして、この構成では、上記の電球形蛍光ランプ10の各効果を備えた照明器具を構成できる。
【0071】
【発明の効果】
請求項1または2記載の電球形蛍光ランプによれば、カバー内部が実質密閉状態であっても、カバーと口金との間に形成された通気手段によって通気可能であるので、点灯装置の温度上昇などによってカバーの内部気圧力が過度に上昇しても、カバーなどが破損するおそれがなく、外観が損なわれることもない。
【0072】
請求項3記載の電球形蛍光ランプによれば、特別な通気孔を設けることなく、通気手段を形成することができる。
【0073】
請求項4記載の電球形蛍光ランプによれば、カバー内部が実質密閉状態であっても、カバーと仕切板との間に形成された通気手段によって通気可能であるので、点灯装置の温度上昇などによってカバー内部気圧力が過度に上昇しても、カバーなどが破損するおそれがなく、外観が損なわれることもない。
【0076】
請求項5記載の電球形蛍光ランプによれば、通気手段の最適な構成を規定するので、カバーなどの破損を一層確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の電球形蛍光ランプを示す一部断面図。
【図2】本発明の第2の実施の形態の電球形蛍光ランプを示す一部断面図。
【図3】本発明の第3の実施の形態の電球形蛍光ランプを示す一部断面図。
【図4】図3のカバーの下端部の詳細を示す断面図。
【図5】図3のカバーのリブの詳細を示す斜視図。
【図6】図4のX−X線に沿う断面図。
【図7】本発明の第3の実施の形態の他の通気手段を示す横断面図。
【図8】従来の実質的に密閉形の外囲器を有する電球形蛍光ランプを示す概略断面図。
【符号の説明】
10 電球形蛍光ランプ
12 口金
14 カバー
16 点灯装置としての点灯回路
17 グローブ
18 発光管
19 通気手段
Claims (5)
- 発光管と;この発光管を支持するとともに、口金を備えたカバーと;このカバー内に収容された発光管を点灯する点灯装置と;前記発光管を覆うとともに、前記カバーに実質密閉状態で被着されたグローブと;前記カバーと前記口金との間に形成された通気手段と;を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
- 発光管と;この発光管の端部を実質密閉状態で被着支持するとともに、口金を備えたカバーと;このカバー内に収容された発光管を点灯する点灯装置と;前記カバーと前記口金との間に形成された通気手段と;を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
- 前記通気手段は、前記カバーの頂部に形成された口金取付用の筒状部と前記口金との間に形成された間隙であ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。
- 前記口金は、白熱電球用ソケットに適合可能なE形口金であり、前記筒状部はその外周面が平坦なほぼ円筒形状を有することを特徴とする請求項3記載の電球形蛍光ランプ。
- 前記通気手段は、前記カバー内部の圧力が1.5kgf/cm 2 となるように前記カバーの内部圧力を上昇させたとき、2秒以内に大気圧まで減圧されるように前記カバー内の気体を抜けさせるように形成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一に記載の電球形蛍光ランプ。
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