JP3972524B2 - 電球形蛍光ランプ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電球形蛍光ランプの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電球形蛍光ランプは、コンパクトな蛍光ランプとその点灯回路を一体化した構成を備え、一般照明用白熱電球のように小形で、片口金構造を有していながら蛍光ランプの特徴である高いランプ効率と長寿命とを併せて有する光源であるために、白熱電球に代えて多用されている。
【０００３】
電球形蛍光ランプは、コンパクトな形に形成された蛍光ランプと、蛍光ランプを点灯する点灯回路と、先端が開口し内部に点灯回路を収納する合成樹脂製のカバーと、カバーの先端の開口を閉塞するとともに蛍光ランプを支持する合成樹脂製の閉塞体と、カバーの基端に配設された口金とを具備していて、さらに蛍光ランプを包囲するグローブをカバーに固定して備えている構成のものと、グローブを備えていない構成のものとがある。また、グローブの形状としては、Ａ形バルブ状のＡ形グローブ、Ｔ形バルブ状のＴ形グローブおよびＧ形バルブ状のＧ形グローブなどがある。
【０００４】
上記カバーや閉塞体には、ポリブチレンテレフタレートＰＢＴやポリエチレンテレフタレートＰＥＴが用いられており、難燃剤として有機ハロゲン化合物が少なくとも総ハロゲン元素重量換算で２．５％以上添加されている。
【０００５】
また、点灯回路に用いる配線基板にも有機ハロゲン化物が添加されたものが用いられている。
【０００６】
そうして、従来の電球形蛍光ランプは、たとえばＡ形グローブを備えたものでは、定格消費電力が１４Ｗで、外径６０ｍｍ、全長１２３ｍｍ（本件出願人の製造、販売に係る「ネオボールＺ Ａ形」）と小形化され、一般照明用の６０Ｗ形の白熱電球の最大径６０ｍｍ、全長１０９ｍｍにかなり接近したサイズおよび外観になってきている。そして、この電球形蛍光ランプは、白熱電球用照明器具への適合率が著しく向上している。
【０００７】
しかし、上記のような従来の電球形蛍光ランプにおいては、小形化が進展するにしたがって蛍光ランプの点灯中高温になるが、カバー、配線基板および閉塞体が１５０℃を超えるまでに至らない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、たとえば定格消費電力を２３〜２５Ｗに高めることにより、光出力を多くして、一般照明用の１００Ｗ形の白熱電球相当する電球形蛍光ランプを得ようとすると、寿命中に点灯回路やその他の金属部材が腐食して不点になるなどの不具合が発生することが分かった。
【０００９】
そこで、腐食の原因を調査、分析した結果、主として蛍光ランプおよび点灯回路からの発熱によってカバー、閉塞体または配線基板が１５０℃以上、場合によっては１８０℃以上の高温になって、これらの部材から有機ハロゲン化物が放出され、ガス化するために、回路部品やその他の金属部材が腐食することが明らかになった。
【００１０】
本発明は、閉塞体、配線基板またはおよびカバーが点灯中１５０℃以上の高温になっても、添加ハロゲン化物の放出による腐食を生じないで、寿命中に不点になるなどの不具合が発生しにくい電球形蛍光ランプを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を達成するための手段】
請求項１の発明の電球形蛍光ランプは、屈曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな形に形成されている透光性放電容器、透光性放電容器の内面側に配設された蛍光体層、透光性放電容器の両端に封装された一対の電極、ならびに透光性放電容器の内部に封入された水銀および希ガスを含むイオン化媒体を備えた蛍光ランプと；蛍光ランプを高周波点灯する点灯回路と；先端が開口し内部に点灯回路を収納するカバーと；蛍光ランプを支持し、かつカバーの先端の開口を閉塞して蛍光ランプの点灯中内面の温度が１５０℃以上になり、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの１種からなる耐熱性合成樹脂の閉塞体と；カバーの基端に配設された口金と；を具備していることを特徴としている。
【００１２】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【００１３】
＜蛍光ランプについて＞
（透光性放電容器について）
透光性放電容器は、外径が１１ｍｍ以下、好ましくは８〜１１ｍｍ、さらに一層小形化を図るには３〜９ｍｍが好適であり、内部に屈曲された放電路が形成されるようにコンパクトな形に形成されている。たとえば、１本の細長いガラス管を鞍形に湾曲したり、Ｕ字状に屈曲した複数のＵ字状ガラス管を連結管により接続するとともに、各Ｕ字状ガラス管の部分を円周上に配列したり、Ｕ字状ガラス管の間に形成される空隙部分を一方向から見透せるように前後に揃えて配列することにより、さらにはガラス管をスパイラルに巻回することによっても、透光性放電容器をコンパクトな形に形成することができる。なお、連結管は、吹き破り法により形成したり、別に用意した管を用いてガラス溶着して形成することができる。
【００１４】
また、透光性放電容器の外径は、上記の数値範囲内で自由に選択できるが、外径が３ｍｍ未満であると、ランプ電流が絞られすぎてしまい、所望のランプ入力を確保するためには、ランプ電流が小さくなる分を放電路長を大きくして補わなければならなくなり、小形化を図れなくなる。また、これに伴いランプ電圧が高くなるから、始動電圧も高くなり、点灯回路も大形化するとともに、コストアップになる。
【００１５】
反対に、透光性放電容器の外径が１１ｍｍを超えると、透光性放電容器が大きくなりすぎて、コンパクトな蛍光ランプを得にくくなる。
【００１６】
なお、透光性放電容器の内径は、概ね外径に比例し、透光性放電容器の肉厚の２倍を外径から減算した値の平均値である。
【００１７】
さらに、透光性放電容器の少なくとも両端には、シール部たとえばピンチシール部が形成されていて、さらに要すれば、これに加えて中間にもピンチシール部が形成される。たとえば、複数のＵ字状ガラス管を連結管によって連結して透光性放電容器が形成される場合には、透光性放電容器の中間にもシール部を形成することができる。すなわち、各Ｕ字状ガラス管の両端部にシール部を形成し、端部に近い中間部同士を連結管によって連結して、１本の屈曲した放電路を形成する。
【００１８】
一方、透光性放電容器の長さ、したがって透光性放電容器の両端に封装した一対の電極の間に形成される放電路の長さすなわち放電路長は、外径が上記範囲内であれば、電球形蛍光ランプのランプ電力に応じて４００〜５００ｍｍに設定することができる。
【００１９】
さらに、透光性放電容器は、上記の構造を備えていれば、その材料は制限されないが、一般的にはガラスを用いて構成することができる。この場合、ガラスとしてはソーダライムガラス、鉛ガラスなどの軟質ガラスを用いるのが経済的であるが、要すればホウケイ酸ガラスなどの硬質または半硬質ガラスを用いることもできる。
【００２０】
さらにまた、透光性放電容器の横断面形状は、通常円形にするのが一般的であるが、要すれば非円形たとえば楕円形その他任意の横断面形状にすることができる。
【００２１】
（蛍光体層について）
蛍光体層は、放電によって発生した紫外線を波長変換して所望波長域の可視光を得るために用いる。用いる蛍光体の種類は限定されないが、３波長発光形蛍光体は、耐熱特性および負荷特性に優れたものを得ることができるとともに、演色性に優れているので、好適である。
【００２２】
また、本発明において、蛍光体層が「透光性放電容器の内面側に配設されている」とは、蛍光体層は透光性放電容器の内面に直接形成されていてもよいし、保護膜、反射膜などを介して間接的に形成してもよいことを意味している。
【００２３】
さらに、保護膜としては、Ａｌ２Ｏ３の微粒子を主体とする膜構成を用いることができる。結晶構造は、β形およびα形のいずれでもよい。しかし、α形Ａｌ２Ｏ３を用いた保護膜を用いることにより、優れた光束立ち上がり特性を得ることができる。
【００２４】
（電極について）
透光性放電容器の両端には一対の電極がシール部を介して封装されるが、電極構造はフィラメント電極およびセラミックス電極などのいずれでもよい。
【００２５】
電極がフィラメント電極で、シール部がピンチシール構造の場合には、封着の際にフィラメントの形状が乱れるのを防止するために、ビードマウント構造を採用して透光性放電容器の両端にピンチシールすることができる。
【００２６】
セラミックス電極を用いる場合、セラミックス電極は以下に示す構成を備えている。すなわち、セラミックス電極は、複合酸化物半導体セラミックスと、この複合酸化物半導体セラミックスを担持する導電性基体とを備えている。
【００２７】
複合酸化物半導体セラミックスは、アルカリ土類元素および遷移金属元素を主成分とする酸化物の複合酸化物半導体セラミックスからなる。また、複合酸化物半導体セラミックスは、その表面が炭化物たとえばＴａＣなどおよびまたは窒化物たとえばＴｉＮなどで被覆されている。これらの被覆を表面に形成することにより、Ｂａなどの熱電子放出物質のスパッタリングを防止する作用がある。しかし、熱電子放出物質は、内部から熱拡散によって表面に達するので、問題ない。また、上記被覆は、始動時など複合酸化物半導体セラミックスの温度が低いときに、電気伝導を補助する機能も有する。
【００２８】
「導電性基体」とは、適度な導電性を備えていて、複合酸化物半導体セラミックスを担持する部材であればどのような材料によって構成されていてもよい。
【００２９】
（イオン化媒体について）
透光性放電容器内に封入されるイオン化媒体は、水銀および希ガスを含んでいる。
【００３０】
水銀は、電球形蛍光ランプが点灯中高温になるので、高温下での水銀蒸気圧を最適に制御するために、アマルガムによって供給するのが一般的である。アマルガムを用いることにより、周囲温度の変化に対しても水銀蒸気圧を安定に制御でき、したがって安定した光出力を得ることができる。さらに、電極の近傍に補助アマルガムを配設することにより、点灯初期に水銀蒸気を供給して、光束立ち上がり特性を良好にすることができる。前者のアマルガムを補助アマルガムと区別するために、以下「主アマルガム」という。
【００３１】
主アマルガムは、低圧水銀蒸気放電に必要な水銀を放出して透光性放電容器内に水銀蒸気を供給するもので、好ましくは細管内に収納される。そして、主アマルガムはＢｉ−Ｉｎ−Ｈｇ、Ｂｉ−Ｉｎ−Ｓｎ−Ｈｇなどの組成であるとともに、光束立ち上がりを良好にするために、４．５重量％以上好適には６重量％の水銀を含むものを用いることができる。
【００３２】
しかし、水銀の含有量が上記含有量になると、水銀がアマルガムの表面に滲み出てべとつきを生じやすいので、配慮すべきである。すなわち、アマルガムを製造する際に、急冷して結晶粒子を小さくしたり、アマルガムの表面にべとつき防止処理をすることができる。
【００３３】
また、主アマルガムの封入量は、４０〜１２０ｍｇ程度がよい。
【００３４】
さらに、主アマルガムは、適当なサイズの粒子に加工して必要量が封入されるように複数の粒子を細管内に封入するのがよい。
【００３５】
さらにまた、透光性放電容器の外径が小さくなるほど、点灯時に透光性放電容器の放電空間内の水銀蒸気圧が均一に分布するまでに時間がかかりやすくなるので、主アマルガムを透光性放電容器の複数の位置で供給することができる。
【００３６】
補助アマルガムは、アマルガム形成金属たとえばインジウムＩｎなどを所要の位置に配設することにより、透光性放電容器内において水銀が移動してアマルガムを形成するように構成される。アマルガム形成金属は、ステンレスなどの金属基体に蒸着などによって被着させることができる。
【００３７】
さらに、補助アマルガムは、電極の近傍に配設される場合には、電極の導入線に溶接により支持させることができる。また、電極とは遠隔した位置に補助アマルガムが配設される場合には、シール部に基端が封着された適当な導入線のような部材に支持させることができる。
【００３８】
希ガスは、アルゴン、クリプトン、キセノン、ネオンなどの一種または複数種を混合して数千〜数万Ｐａの圧力で封入することができる。
【００３９】
＜点灯回路について＞
本発明において点灯回路は、蛍光ランプを始動し、高周波点灯するための回路手段であるが、一般的には配線基板に実装される。そして、蛍光ランプに対して放電のための電気エネルギーを供給する電源機能および蛍光ランプの負特性を補償する限流インピーダンス機能を備え、要すればさらに始動時に蛍光ランプの一対の電極間に高い始動電圧を印加して放電を開始させる始動電圧供給機能を備えることができる。
【００４０】
（配線基板について）
配線基板には、必須要件ではないが、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のいわゆるノンハロゲン基板を用いるのが望ましい。
【００４１】
また、配線基板は、電球形蛍光ランプの小形化のためには、定格消費電力が２０〜２５Ｗの範囲であれば、最大径が３５〜４２ｍｍの範囲から選ぶことができる。すなわち、定格消費電力が２０〜２２Ｗ程度の場合は、最大径を３５〜３８ｍｍ程度、定格消費電力が２３〜２５Ｗの場合には、３９〜４２ｍｍ程度にするのがよい。
【００４２】
また、配線基板の大きさは、定格消費電力１Ｗ当たり５０〜６０ｍｍ２の面積にすることができる。すなわち、定格消費電力が２０Ｗの場合には１０００〜１２００ｍｍ２、２３Ｗの場合には１１５０〜１３８０ｍｍ２、さらに２５Ｗの場合には１２５０〜１５００ｍｍ２にすることができる。
【００４３】
なお、配線基板の形状は自由であるが、上記のように制限された最大径の中で最大の実装面積を得るには、ほぼ円形であることが好ましい。
【００４４】
（電源機能について）
蛍光ランプに対する電源には、小形、軽量で、しかも制御が容易で高効率点灯が可能な高周波交流を用いる。
【００４５】
高周波交流によって蛍光ランプを点灯するに当たり、高周波インバータを用いるのが好適である。
【００４６】
高周波インバータにより高周波交流を発生する場合に、低周波交流電圧を全波整流回路を用いて整流し、電解コンデンサからなる平滑コンデンサにより平滑し、平滑化直流電圧を高周波インバータの入力端間に印加する回路構成を採用することができる。このように点灯回路に電解コンデンサを電球形蛍光ランプに用いる場合には、コンデンサ容器の封止部にブチルゴムを用いるのがよい。
【００４７】
なぜなら、ブチルゴムは、ハロゲンガスを透過しにくいので、ハロゲンガスが封止部を透過して、電解コンデンサの内部に侵入し、コンデンサの電極を腐食するようなことが極めて少なくなるからである。これにより、電解コンデンサの寿命が長くなり、ひいては電球形蛍光ランプの寿命を長くすることができる。
【００４８】
（限流インピーダンス機能について）
限流インピーダンスは、交流点灯の場合、インダクタンス、キャパシタンスおよび抵抗のいずれか１種または複数種の組み合わせで用いることができる。しかし、電力損失が少ないという点ではインダクタンスおよびキャパシタンスがよいが、さらに制御が容易であり、さらに高周波交流点灯においては小形化が可能である点などを勘案すると、インダクタンスが最適である。
【００４９】
また、インダクタンスを限流インピーダンスの少なくとも一部とする場合、チョークコイル、漏洩トランスの漏洩インダクタンスによってそのインダクタンスを確保することができる。
【００５０】
（始動電圧供給機能について）
始動電圧供給機能は、蛍光ランプの始動時に電極間に高い始動電圧を印加して蛍光ランプを放電開始させる機能である。
【００５１】
電極がセラミックス電極からなる場合には、始動時にグロー放電が生起し、やがてアーク放電に転移して蛍光ランプがいわゆる点灯状態になるのであるが、始動電圧を高くすることにより、セラミックス電極への投入電力が大きくなってグロー・アーク転移時間が短縮し、始動時間が短縮される。
【００５２】
始動時に始動電圧を高くするには、たとえば蛍光ランプに並列にコンデンサを接続して、このコンデンサが始動時に限流インダクタンスと直列共振するようにする。また、高周波インバータの出力電圧を始動時に所定時間高めるようにしてもよい。
【００５３】
また、電極としてフィラメント電極を用いる場合、限流インダクタと直列共振するコンデンサを一対または一方のフィラメント電極を直列に介して接続することにより、フィラメントを加熱して熱電子放出を行わせて始動しやすくすることができる。この場合、コンデンサの容量を分割して、フィラメント電極を経由する第１のコンデンサと、フィラメント電極を経由しない第２のコンデンサとで構成するとともに、フィラメント電極が断線して第１のコンデンサが開放された状態では第２のコンデンサの端子電圧が蛍光ランプの放電を維持できない程度まで低減するような容量に第２のコンデンサを設定しておくことにより、蛍光ランプの以上放電を防止することができる。
【００５４】
＜カバーについて＞
カバーは、先端が開口し、内部に点灯回路を収納し、かつ基端に口金を支持する。さらに、グローブを備えた電球形蛍光ランプにおいては、グローブをカバーに固定する。
【００５５】
また、カバーは、必須要件ではないが、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下の合成樹脂からなるものを用いるのが望ましい。
【００５６】
点灯回路をカバーの内部に収納し、かつ定置するために、補助的な部材たとえば閉塞体を利用することができる。すなわち、閉塞体に配線基板を支持させるとともに、閉塞体をカバーの開口端を塞ぐようにカバーに装着することにより、配線基板をカバー内に収納させることができる。
【００５７】
しかし、要すれば、配線基板を直接カバー内に支持させて点灯回路を収納することができるのはいうまでもない。
【００５８】
さらに、カバーは、その基端に口金を支持し、かつ白熱電球用照明器具への適合率を高めるために、中間部から基端部にかけて細く形成するのがよい。
【００５９】
しかし、カバー全体の形状は、電球形蛍光ランプとしてのデザインを考慮して決定されるべきである。すなわち、グローブを備えている場合のカバーと、グローブを備えていないで、蛍光ランプが露出する場合のカバーとでは、主としてデザイン的配慮から、カバーの形状が大きく異なるのは当然である。
【００６０】
また、グローブの形状に応じてカバーの形状が異なるべきものである。たとえば、Ｇ形グローブの場合には、カバーをグローブと協働してＧ形バルブに近い形状になるように、球体の一部のような形状にすることができる。また、Ａ形グローブの場合にも、カバーをグローブと協働してなるべくＡ形バルブに近い形状になるような形状にすることができる。
【００６１】
さらにまた、カバーに適当な大きさおよび数の通気孔を形成することにより、カバーの内部において配線基板およびまたはカバーの内面からハロゲンが放出されて充満しようとしても、通気孔から外部へ放散されるので、本発明において必要に応じてこのような通気孔を備えることができる。なお、通気孔は、充電部露出の問題が生じない程度の大きさに形成しなければならない。
【００６２】
さらにまた、上記のような通気孔は、カバーと口金との間にわずかな隙間を形成することによっても形成することができる。
【００６３】
＜閉塞体について＞
閉塞体は、蛍光ランプを支持するとともに、カバーの開口を閉塞する。そして、内面が蛍光ランプの点灯中１５０℃以上になり、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下の後述する耐熱性合成樹脂から製作されている。なお、「カバーの開口を閉塞」するとは、カバーの先端の開口内に収納されている点灯回路および蛍光ランプの外部導入線などの充電部が露出しない程度に覆っていれば、わずかな隙間が形成されているのは、むしろ通気上好ましいことであり、したがって完全に密閉していることを要件とするものではない。
【００６４】
また、「耐熱性」とは、蛍光ランプの点灯中に閉塞体の温度が１５０℃以上になった際にも、閉塞体として機能する程度をいう。そして、この種の耐熱性合成樹脂として、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポロエーテルケトン）（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの一種からなる耐熱性樹脂を用いる。なお、上記樹脂は、難燃性を有するので、有機ハロゲン化合物を添加しなくてもよい。
【００６５】
ところで、「添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下」であるとは、次のとおりである。すなわち、ハロゲンの量をイオンクロマトグラフィ法により測定するもので、被測定資料の合成樹脂を燃焼させてガス化し、このガスを水に溶かしてから、イオンクリマトグラフィで容積当たりの全ての含まれているハロゲンのモル数を測定する。次に、ハロゲンの原子量を乗じてその重量を算出し、全てのハロゲンの重量を加算して、資料の重量を母数とする百分率を求めた値が総ハロゲン元素重量換算であり、この値が２％以下であることをいう。
【００６６】
なお、閉塞体などの被測定資料中にガラス繊維などの強化材や白色化材や増量材などとして酸化チタン微粒子などの無機質フィラーを含有する場合には、これら除外して測定するものとする。
【００６７】
さらに、閉塞体は、グローブを備えている場合には、閉塞体はグローブ内の蛍光ランプとカバー内の点灯回路との間を区分する仕切り体として機能する。なお、要すれば、閉塞体とグローブとを一緒にカバーに固定することができる。
【００６８】
さらにまた、閉塞体は、グローブを備えていない場合には、カバーの蓋体として機能する。この場合、カバーと閉塞体とでケースを構成して、その内部に点灯回路を収納するようにしてもよい。さらに、カバーと閉塞体とが２つ割り形のケースを構成するのであってもよい。
【００６９】
＜口金について＞
口金は、受電手段であるとともに、電球形蛍光ランプを機械的に支持する手段として機能する。そして、既知の口金を適宜選定して用いることができるが、電球形蛍光ランプとして多用されているＥ２６形ねじ口金が適当である。
【００７０】
また、口金をカバーに支持させるための手段は、特に制限されないので、既知の支持手段たとえばポンチによる機械的固着すなわち加締めなどによって支持すればよい。
【００７１】
＜本発明の作用について＞
本発明においては、カバーの先端の開口を閉塞するとともに、蛍光ランプを支持する閉塞体の内面の温度が蛍光ランプの点灯中１５０℃を超えるが、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下の前記耐熱性合成樹脂によって形成したことにより、寿命中の回路部品やその他の金属部材の腐食の進行が極めて少ない。
【００７２】
これに対して、有機ハロゲン化合物を総ハロゲン元素重量換算で２．５％添加したＰＢＴやＰＥＴからなる閉塞体を備えた従来の電球形蛍光ランプでは、寿命中の回路部品やその他の金属部材に腐食の進行が認められた。このため、殆どが寿命中に不点などの不具合を招来する。
【００７３】
また、有機ハロゲン化合物の総ハロゲン元素重量換算値およびハロゲン化物の種類を種々変えた閉塞体を備えた電球形蛍光ランプを試作して、寿命試験をした結果、総ハロゲン元素重量換算で２％を超えると、腐食の進行が顕著になることが判明した。そして、ハロゲン化物が臭素化エポキシや臭化カーボネート、臭化ポリスチレンなどのポリマー変性臭素化物は、比較的腐食の進行が少なかった。しかし、それでもハロゲンが総ハロゲン元素重量換算で２％を超えると、腐食の進行が激しくなることが分かった。
【００７４】
さらに、閉塞体の内面は、蛍光ランプを支持するとともに、カバー内に収納されている点灯回路を覆っている関係で、特にベースダウンの上向き点灯時に１５０℃以上の高温になりやすい。すなわち、電球形蛍光ランプに用いる蛍光ランプは、なるべくコンパクトな形にするために、小径の透光性放電容器を用いてるとともに、一対の電極が封装されている両端部分が互いに接近して配置されていて、しかも、その両端部分が閉塞体に接近している関係で高温になりやすい。たとえば、定格消費電力２５Ｗの場合には、１８０℃以上まで昇温する。
【００７５】
そうして、本発明においては、このような高温時にも、ハロゲン化物が放出てガス化されるようなことが非常に少なくなるので、腐食の問題が著しく減少し、したがって腐食の進行による寿命中の不具合発生を阻止できる。
【００７６】
なお、点灯回路に配線基板が用いられる場合には、当該配線基板ならびにカバーの部分が蛍光ランプの点灯中に１５０℃を超えることが有り得るので、これらの部材も添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下の耐熱性材料を用いることが望ましい。しかし、上述の理由から、特に閉塞体の内面が最も高温になりやすいので、閉塞体のみを本発明にしたがって構成することによる利益は大きい。
【００７７】
請求項２の発明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、屈曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな形に形成されている透光性放電容器、透光性放電容器の内面側に配設された蛍光体層、透光性放電容器の両端に封装された一対の電極、ならびに透光性放電容器の内部に封入された水銀および希ガスを含むイオン化媒体を備えた蛍光ランプと；添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のガラスエポキシ樹脂からなる耐熱性材料の配線基板に実装されて蛍光ランプを高周波点灯し、点灯中配線基板の温度が１５０℃以上になり、かつ封止部にブチルゴムを用いた電解コンデンサを有する点灯回路と；点灯回路を内部に収納するとともに、蛍光ランプを支持するカバーと；カバーの基端に配設された口金と；を具備していることを特徴としている。
【００７８】
本発明は、点灯回路を実装する配線基板をハロゲン量が総ハロゲン元素重量換算で２％以下の耐熱性材料によって形成している構成を規定している。そして、耐熱性材料としてポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの１種からなるを用いる。
【００７９】
上記のような構成の配線基板は、いわゆるノンハロゲン配線基板と称して入手することができる。
【００８０】
電球形蛍光ランプは、蛍光ランプのランプ効率を高くするために、高周波点灯するのが今や一般的であるが、このために点灯回路には低周波交流電圧をまず整流回路を用いて直流電圧に変換し、直流電圧をさらにインバータで高周波交流電圧に変換する回路構成が含まれる。この場合、整流回路による交流−直流変換時に変換損失が発生する。また、これに加えてインバータによる直流−高周波交流変換時にも変換損失が発生する。これらの変換損失は、その殆どが発熱により失われる。なお、入力電力から変換損失を減算した残余の電力が変換出力電力になるが、さらに変換出力電力を入力電力で除した値を１００分率で表したのが変換効率である。
【００８１】
電球形蛍光ランプの変換効率は９０％前後であり、変換効率が高いほど点灯回路の発熱が少なくなる。それにしても、入力電力の１０％前後が熱になるので、点灯回路からの発熱を無視することができない。これらの熱は、まず配線基板の温度上昇をもたらす。
【００８２】
配線基板が温度上昇して１５０℃以上になると、材料に有機臭素化合物を総ハロゲン元素重量換算で２％を超えて添加している配線基板の場合は、ハロゲン化合物が放出されてガス化し、回路部品やその他の金属部材を腐食させるが、本発明においては、ハロゲン化合物が添加されていたとしても、ハロゲンが総ハロゲン元素重量換算で２％以下であるため、ハロゲン化合物の放出が著しく低減するので、電球形蛍光ランプの寿命中に腐食による不点などの不具合の発生が著しく少なくなる。
【００８３】
また、本発明の実施に際しては、閉塞体およびまたはカバーについても添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下の前記耐熱性合成樹脂を用いて形成するのが望ましい。しかし、点灯回路の配線基板のみを本発明に規定しているように構成することにより、配線基板から放出されるハロゲン化合物が放出しガス化されにくくなるので、ハロゲン化物の放出による回路部品またはその他の金属部材に腐食が発生する確率が相当に低減するので、寿命中に不点になるなどの不具合の発生が少なくなる。
【００８４】
請求項３の発明の電球形蛍光ランプは、屈曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな形に形成されている透光性放電容器、透光性放電容器の内面側に配設された蛍光体層、透光性放電容器の両端に封装された一対の電極、ならびに透光性放電容器の内部に封入された水銀および希ガスを含むイオン化媒体を備えた蛍光ランプと；蛍光ランプを高周波点灯する点灯回路と；内部に点灯回路を収納するとともに、蛍光ランプを支持し、蛍光ランプの点灯中内面の温度が１５０℃以上になり、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの１種からなる耐熱性合成樹脂のカバーと；カバーの基端に配設された口金と；を具備していることを特徴としている。
【００８５】
本発明は、点灯回路を収納するカバーをハロゲン量が総ハロゲン元素重量換算で２％以下の耐熱性合成樹脂によって形成している構成を規定している。
【００８６】
耐熱性合成樹脂は、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの一種からなり、有機ハロゲン化合物を添加しなくても難燃性を有する合成樹脂を用いることが可能である。
【００８７】
そうして、定格消費電力が大きくなると、カバーも電球形蛍光ランプの点灯方向によっては、その内面が１５０℃以上になるので、カバーを構成する合成樹脂にハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％を超えて添加されていると、ハロゲン化物が高温時に放出されガス化して回路部品およびその他の金属部材を腐食されやすくななる。これに対して、本発明においては、ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下なので、１５０℃以上の高温時にもハロゲン化物の放出が著しく少なくなり、したがって回路部品やその他の金属部材が腐食されにくいため、寿命中に腐食による不点などの不具合が発生しにくくなる。
【００８８】
また、本発明の実施に際して、カバーの閉塞体およびまたは点灯回路の配線基板についても、添加ハロゲン化物を総ハロゲン元素重量換算で２％以下にすることが望ましい。しかし、ベースダウンの下向き点灯時には、カバーが高温になり、電球形蛍光ランプの定格消費電力がたとえば２０〜２５Ｗのように大きくなると、発熱量が著しく多くなるので、その内面が１５０℃以上になりやすくなる。この場合、カバーからのハロゲン化物の放出が少なくなることにより、腐食の進行が少なくなる確率が相当に低減するから、本発明の効果が得られる。
【００８９】
請求項４の発明の電球形蛍光ランプは、屈曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな形に形成されている透光性放電容器、透光性放電容器の内面側に配設された蛍光体層、透光性放電容器の両端に封装された一対の電極、ならびに透光性放電容器の内部に封入された水銀および希ガスを含むイオン化媒体を備えた蛍光ランプと；添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下の耐熱性材料からなる配線基板に実装されて蛍光ランプを高周波点灯し、点灯中配線基板の温度が１５０℃以上になる点灯回路と；先端が開口し内部に点灯回路を収納するとともに、蛍光ランプの点灯中内面の温度が１５０℃以上になり、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの１種からなる耐熱性合成樹脂のカバーと；蛍光ランプを支持し、かつカバーの先端の開口を閉塞するとともに、蛍光ランプの点灯中内面の温度が１５０℃以上になり、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの１種からなる耐熱性合成樹脂の閉塞体と；カバーの基端に配設された口金と；を具備していることを特徴としている。
【００９０】
本発明は、カバー、その閉塞体およびカバーの内部に収納される点灯回路の配線基板をともにハロゲン化物の添加量を総ハロゲン元素重量換算で２％以下に規制した最適な構成を規定している。
【００９１】
これにより、本発明によれば、電球形蛍光ランプをどのような方向で点灯しても、したがって蛍光ランプの点灯中カバー、閉塞体および配線基板のいずれか一または二以上が１５０℃以上の高温になったとしても、ハロゲン化物の放出が著しく低減し、腐食による不点などの不具合の発生を極めて少なくすることができる。
【００９２】
請求項５の発明の電球形蛍光ランプは、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において、透光性ガラスバルブからなり、蛍光ランプを包囲してカバーに固定されたグローブを備えていることを特徴としている。
【００９３】
電球形蛍光ランプがグローブを備えていることにより、グローブ内の温度が高くなるので、これに伴い閉塞体、配線基板およびまたはカバーの内面の温度が１５０℃よりさらに高くなりやすくなる。そのため、閉塞体、配線基板およびまたはカバーからハロゲン化合物の放出が促進されやすくなるが、本発明においては、ハロゲン化物の添加量を総ハロゲン元素重量換算で２％以下に規制しているので、ハロゲン化物の放出が著しく低減する。
【００９４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００９５】
図１は、本発明の電球形蛍光ランプの第１の実施形態を示す一部断面正面図である。
【００９６】
図２は、同じくグローブを透視した平面図である。
【００９７】
図３は、同じく分解斜視図である。
【００９８】
各図において、１は蛍光ランプ、２は点灯回路、３はカバー、４は口金、５はグローブ、６は閉塞体である。
【００９９】
＜蛍光ランプ１について＞
蛍光ランプ１は、透光性放電容器１ａおよび電極１ｂを備えている。
【０１００】
透光性放電容器１ａは、４本の外径１０ｍｍのＵ字状ガラス管１ａ１を３つの連結管１ａ２によって連結し、かつ各Ｕ字状ガラス管１ａ１が円周上に等配されるように形成されている。
【０１０１】
各Ｕ字状ガラス管１ａ１は、その両端にシール部１ａ３が形成されているとともに、それぞれ１個の細管１ａ４が一つのシール部１ａ３から外部へ突出している。
【０１０２】
細管１ａ４は、透光性放電容器１ａの内部に連通している。細管１ａ４は、透光性放電容器１の内部を排気したり、主アマルガム（図示しない。）の収納や希ガスの封入の際に利用される。
【０１０３】
連結管１ａ２は、吹き破り法によって形成されている。
【０１０４】
蛍光体層は、３波長発光形蛍光体を主体として構成されており、透光性放電容器１ａの内面側に図示を省略しているアルミナ微粒子を主体とする保護膜を介して形成されている。
【０１０５】
電極１ｂは、フィラメント電極によって構成されている。そして、電極１ｂは、タングステン線からなる２重コイルにアルカリ土類金属からなる電子放射物質の酸化物を塗布してなる。
【０１０６】
主アマルガムは、透光性放電容器１の細管１ａ４内に収納されている。そして、主アマルガムは、Ｈｇが６重量％のＢｉ−Ｉｎ−Ｈｇからなり、粒径約２．５ｍｍの粒子３個を封入している。
【０１０７】
補助アマルガム（図示しない。）は、ステンレス鋼の薄板にインジウムＩｎを鍍金してなり、主アマルガムの近傍に位置するように導入線に溶接されている。
【０１０８】
＜点灯回路２について＞
点灯回路２は、ハーフブリッジ形インバータを主体として構成されていて、蛍光ランプ１を付勢して点灯させるもので、後述するカバー３内に収納されている。そして、高周波出力端は、後述するように蛍光ランプ１に所要に接続されている。
【０１０９】
また、点灯回路２は、配線基板２ａおよびこれに実装された回路部品２ｂからなる。そして、主な回路部品２ｂは、図において配線基板２ａの下面に実装されている。
【０１１０】
配線基板２ａは、図５に示すように、最大径Ｒが４０．５ｍｍのガラスエポキシ樹脂製で、ハロゲンとして臭素が総ハロゲン元素重量換算で０．１％含有されている。また、形状はほぼ円形である。そして、高周波出力端として、４本のラッピングピンＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４が植設されていて、それぞれの近傍にワイヤ誘導用切欠ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４が配線基板２ａに形成されている。蛍光ランプ１の両端の一対の電極１ｂから導出された４本の外部導入線（図示しない。）をラッピングピンにラッピング接続するように構成されている。
【０１１１】
これに対して、配線基板２ａの交流入力端からは、図４に示すように直接絶縁被覆導線２ｃが導出され、口金４に接続されるように構成されている。
【０１１２】
一方、回路部品２ｂは、カバー３の内部の空洞が逆切頭円錐状をなしているので、それに合わせて輪郭が背の高い電解コンデンサからなる平滑コンデンサＣ１を頂点とする概ね逆円錐状になるように配線基板２ａに実装されている。
【０１１３】
また、一対のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２は、ＤＩＰ端子を備えたドレイン露出モールドパッケージ形ＭＯＳＦＥＴからなる。そして、スイッチング手段Ｑ１、Ｑ２が実装状態で倒れ込んだ際にドレインＤ同士が接触して短絡しないように、ドレインＤの位置を互い違いに配置し、横列びで隣接させて起立状態でＤＩＰ実装している。
【０１１４】
なお、図中の符号ｐはモールドパッケージ部分を示す。
【０１１５】
＜カバー３について＞
カバー３は、白色の遮光性の耐熱性合成樹脂としてＰＥＩをカップ状の筒体に成形して構成されている。そして、基端３ａが細く絞られ、先端３ｂが開口し、内部が回路部品を収納する空洞を形成している。
【０１１６】
＜口金４について＞
口金４は、Ｅ２６形ねじ口金からなり、カバー３の基端３ａにポンチによる加締めによって装着されている。なお、点灯回路２の入力端は口金４のセンターコンタクトと、口金シェルとに接続されている。
【０１１７】
＜グローブ５について＞
グローブ５は、透明ガラスバルブの内面に光拡散性微粒子を塗布して乳白色の光拡散性を備え、Ａ形をなしていて、蛍光ランプ１を包囲している。そして、グローブ５の基端がカバー３の先端の開口に接続して、グローブ５およびカバー３は、外囲器ＡＪを形成している。
【０１１８】
＜閉塞体６について＞
閉塞体６は、ＰＥＩを成形してなり、蛍光ランプ１および配線基板２ａを支持しているとともに、外囲器ＡＪ内を発光室Ａと点灯回路収納室Ｂとに区分している。
【０１１９】
また、閉塞体６は、蛍光ランプ１および点灯回路２を支持するとともに、グローブ５と一緒にカバー３に固定するために、以下の構造を備えている。
【０１２０】
すなわち、閉塞体６は、図において下方に開放した頂部が閉塞した筒部６ａおよび筒部６ａの外側に突出した鍔部６ｂを備えている。そして、筒部６ａの頂面６ａ１に蛍光ランプ１の透光性放電容器１ａのＵ字状ガラス管１ａ１の両端のシール部近傍を挿入する挿入孔６ａ２を形成していて、Ｕ字状ガラス管１ａ１のシール部近傍を挿入し、シリコーン接着剤（図示しない。）により接着して、蛍光ランプ１を閉塞体６に支持し、固定している。
【０１２１】
また、閉塞体６の筒部６ａの下端内部に配線基板２ａを挿入して支持している。
【０１２２】
さらに、閉塞体６の鍔部６ｂがカバー３の開口部近傍の内面に当接するように閉塞体６がカバー３内に挿入され、上からグローブ５の開口端がカバー３の開口端に挿入した状態でシリコーン接着剤（図示しない。）によって固着されている。
【０１２３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、屈曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな形に形成されていて内面側に蛍光体層が配設された透光性放電容器の両端に一対の電極を封装し内部に水銀および希ガスを含むイオン化媒体を封入した蛍光ランプと、蛍光ランプを高周波点灯する点灯回路と、先端が開口し内部に点灯回路を収納するカバーと、蛍光ランプを支持しカバーの開口を閉塞して蛍光ランプの点灯中内面の温度が１５０℃以上になり添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの１種からなる耐熱性合成樹脂の閉塞体と、口金とを具備していることにより、寿命中に高温のためハロゲン化物が閉塞体から放出されてガス化し、回路部品やその他の金属部材を腐食して、寿命中に不点になるなどの不具合が発生しにくい電球形蛍光ランプを提供することができる。
【０１２４】
請求項２の発明によれば、屈曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな形に形成されていて内面側に蛍光体層が配設された透光性放電容器の両端に一対の電極を封装し内部に水銀および希ガスを含むイオン化媒体を封入した蛍光ランプと、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のガラスエポキシ樹脂からなり、耐熱性材料の配線基板に実装されて蛍光ランプを高周波点灯し、点灯中配線基板の温度が１５０℃以上になり、かつ封止部にブチルゴムを用いた電解コンデンサを有する点灯回路と、先端が開口し内部に点灯回路を収納するカバーと、蛍光ランプを支持しカバーの開口を閉塞する閉塞体と、口金とを具備していることにより、寿命中に高温のためハロゲン化物が配線基板から放出されてガス化し、回路部品やその他の金属部材を腐食して、寿命中に不点になるなどの不具合が発生しにくい電球形蛍光ランプを提供することができる。
【０１２５】
請求項３の発明によれば、屈曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな形に形成されていて内面側に蛍光体層が配設された透光性放電容器の両端に一対の電極を封装し内部に水銀および希ガスを含むイオン化媒体を封入した蛍光ランプと、配線基板に実装されて蛍光ランプを高周波点灯する点灯回路と、先端が開口し内部に点灯回路を収納するとともに、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの１種からなる耐熱性合成樹脂のカバーと、蛍光ランプを支持しカバーの開口を閉塞する閉塞体と、口金とを具備していることにより、寿命中に高温のためハロゲン化物が配線基板から放出されてガス化し、回路部品やその他の金属部材を腐食して、寿命中に不点になるなどの不具合が発生しにくい電球形蛍光ランプを提供することができる。
【０１２６】
請求項４の発明によれば、加えてカバーおよび閉塞体のいずれも添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの１種からなる耐熱性材料であり、かつ点灯回路の配線基板が添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下であることにより、どのような方向で点灯し、上記各部材の指定部位の温度が１５０℃以上の高温下でも、ハロゲン化物が放出されにくいので、回路部品およびその他の金属部材のハロゲンによる腐食が著しく低減し、寿命中に不点になるなどの不具合が発生しにくい電球形蛍光ランプを提供することができる。
【０１２７】
請求項５の発明によれば、加えて蛍光ランプを包囲するグローブを備えていることにより、カバー、閉塞体または配線基板が蛍光ランプの点灯中１５０℃以上の高温になりやすくても、ハロゲン化物が放出されにくいので、回路部品およびその他の金属部材がハロゲンによる腐食によって、寿命中に不点になるなどの不具合が発生しにくい電球形蛍光ランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電球形蛍光ランプの第１の実施形態を示す一部断面正面図
【図２】同じくグローブを透視した平面図
【図３】同じく分解斜視図
【符号の説明】
１…蛍光ランプ
１ａ…透光性放電容器
１ａ１…Ｕ字状ガラス管
１ａ２…連結管
１ａ３…シール部
１ａ４…細管
１ｂ…電極
２…点灯回路
２ａ…配線基板
２ｂ…回路部品
Ｃ１…平滑コンデンサ
３…カバー
３ａ…基端
３ｂ…先端
４…口金
５…グローブ
ＡＪ…外囲器
Ａ…発光室
Ｂ…点灯回路収容室
６…閉塞体
６ａ…筒部
６ａ１…頂面
６ｂ…鍔部
【発明の属する技術分野】
本発明は、電球形蛍光ランプの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電球形蛍光ランプは、コンパクトな蛍光ランプとその点灯回路を一体化した構成を備え、一般照明用白熱電球のように小形で、片口金構造を有していながら蛍光ランプの特徴である高いランプ効率と長寿命とを併せて有する光源であるために、白熱電球に代えて多用されている。
【０００３】
電球形蛍光ランプは、コンパクトな形に形成された蛍光ランプと、蛍光ランプを点灯する点灯回路と、先端が開口し内部に点灯回路を収納する合成樹脂製のカバーと、カバーの先端の開口を閉塞するとともに蛍光ランプを支持する合成樹脂製の閉塞体と、カバーの基端に配設された口金とを具備していて、さらに蛍光ランプを包囲するグローブをカバーに固定して備えている構成のものと、グローブを備えていない構成のものとがある。また、グローブの形状としては、Ａ形バルブ状のＡ形グローブ、Ｔ形バルブ状のＴ形グローブおよびＧ形バルブ状のＧ形グローブなどがある。
【０００４】
上記カバーや閉塞体には、ポリブチレンテレフタレートＰＢＴやポリエチレンテレフタレートＰＥＴが用いられており、難燃剤として有機ハロゲン化合物が少なくとも総ハロゲン元素重量換算で２．５％以上添加されている。
【０００５】
また、点灯回路に用いる配線基板にも有機ハロゲン化物が添加されたものが用いられている。
【０００６】
そうして、従来の電球形蛍光ランプは、たとえばＡ形グローブを備えたものでは、定格消費電力が１４Ｗで、外径６０ｍｍ、全長１２３ｍｍ（本件出願人の製造、販売に係る「ネオボールＺ Ａ形」）と小形化され、一般照明用の６０Ｗ形の白熱電球の最大径６０ｍｍ、全長１０９ｍｍにかなり接近したサイズおよび外観になってきている。そして、この電球形蛍光ランプは、白熱電球用照明器具への適合率が著しく向上している。
【０００７】
しかし、上記のような従来の電球形蛍光ランプにおいては、小形化が進展するにしたがって蛍光ランプの点灯中高温になるが、カバー、配線基板および閉塞体が１５０℃を超えるまでに至らない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、たとえば定格消費電力を２３〜２５Ｗに高めることにより、光出力を多くして、一般照明用の１００Ｗ形の白熱電球相当する電球形蛍光ランプを得ようとすると、寿命中に点灯回路やその他の金属部材が腐食して不点になるなどの不具合が発生することが分かった。
【０００９】
そこで、腐食の原因を調査、分析した結果、主として蛍光ランプおよび点灯回路からの発熱によってカバー、閉塞体または配線基板が１５０℃以上、場合によっては１８０℃以上の高温になって、これらの部材から有機ハロゲン化物が放出され、ガス化するために、回路部品やその他の金属部材が腐食することが明らかになった。
【００１０】
本発明は、閉塞体、配線基板またはおよびカバーが点灯中１５０℃以上の高温になっても、添加ハロゲン化物の放出による腐食を生じないで、寿命中に不点になるなどの不具合が発生しにくい電球形蛍光ランプを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を達成するための手段】
請求項１の発明の電球形蛍光ランプは、屈曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな形に形成されている透光性放電容器、透光性放電容器の内面側に配設された蛍光体層、透光性放電容器の両端に封装された一対の電極、ならびに透光性放電容器の内部に封入された水銀および希ガスを含むイオン化媒体を備えた蛍光ランプと；蛍光ランプを高周波点灯する点灯回路と；先端が開口し内部に点灯回路を収納するカバーと；蛍光ランプを支持し、かつカバーの先端の開口を閉塞して蛍光ランプの点灯中内面の温度が１５０℃以上になり、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの１種からなる耐熱性合成樹脂の閉塞体と；カバーの基端に配設された口金と；を具備していることを特徴としている。
【００１２】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【００１３】
＜蛍光ランプについて＞
（透光性放電容器について）
透光性放電容器は、外径が１１ｍｍ以下、好ましくは８〜１１ｍｍ、さらに一層小形化を図るには３〜９ｍｍが好適であり、内部に屈曲された放電路が形成されるようにコンパクトな形に形成されている。たとえば、１本の細長いガラス管を鞍形に湾曲したり、Ｕ字状に屈曲した複数のＵ字状ガラス管を連結管により接続するとともに、各Ｕ字状ガラス管の部分を円周上に配列したり、Ｕ字状ガラス管の間に形成される空隙部分を一方向から見透せるように前後に揃えて配列することにより、さらにはガラス管をスパイラルに巻回することによっても、透光性放電容器をコンパクトな形に形成することができる。なお、連結管は、吹き破り法により形成したり、別に用意した管を用いてガラス溶着して形成することができる。
【００１４】
また、透光性放電容器の外径は、上記の数値範囲内で自由に選択できるが、外径が３ｍｍ未満であると、ランプ電流が絞られすぎてしまい、所望のランプ入力を確保するためには、ランプ電流が小さくなる分を放電路長を大きくして補わなければならなくなり、小形化を図れなくなる。また、これに伴いランプ電圧が高くなるから、始動電圧も高くなり、点灯回路も大形化するとともに、コストアップになる。
【００１５】
反対に、透光性放電容器の外径が１１ｍｍを超えると、透光性放電容器が大きくなりすぎて、コンパクトな蛍光ランプを得にくくなる。
【００１６】
なお、透光性放電容器の内径は、概ね外径に比例し、透光性放電容器の肉厚の２倍を外径から減算した値の平均値である。
【００１７】
さらに、透光性放電容器の少なくとも両端には、シール部たとえばピンチシール部が形成されていて、さらに要すれば、これに加えて中間にもピンチシール部が形成される。たとえば、複数のＵ字状ガラス管を連結管によって連結して透光性放電容器が形成される場合には、透光性放電容器の中間にもシール部を形成することができる。すなわち、各Ｕ字状ガラス管の両端部にシール部を形成し、端部に近い中間部同士を連結管によって連結して、１本の屈曲した放電路を形成する。
【００１８】
一方、透光性放電容器の長さ、したがって透光性放電容器の両端に封装した一対の電極の間に形成される放電路の長さすなわち放電路長は、外径が上記範囲内であれば、電球形蛍光ランプのランプ電力に応じて４００〜５００ｍｍに設定することができる。
【００１９】
さらに、透光性放電容器は、上記の構造を備えていれば、その材料は制限されないが、一般的にはガラスを用いて構成することができる。この場合、ガラスとしてはソーダライムガラス、鉛ガラスなどの軟質ガラスを用いるのが経済的であるが、要すればホウケイ酸ガラスなどの硬質または半硬質ガラスを用いることもできる。
【００２０】
さらにまた、透光性放電容器の横断面形状は、通常円形にするのが一般的であるが、要すれば非円形たとえば楕円形その他任意の横断面形状にすることができる。
【００２１】
（蛍光体層について）
蛍光体層は、放電によって発生した紫外線を波長変換して所望波長域の可視光を得るために用いる。用いる蛍光体の種類は限定されないが、３波長発光形蛍光体は、耐熱特性および負荷特性に優れたものを得ることができるとともに、演色性に優れているので、好適である。
【００２２】
また、本発明において、蛍光体層が「透光性放電容器の内面側に配設されている」とは、蛍光体層は透光性放電容器の内面に直接形成されていてもよいし、保護膜、反射膜などを介して間接的に形成してもよいことを意味している。
【００２３】
さらに、保護膜としては、Ａｌ２Ｏ３の微粒子を主体とする膜構成を用いることができる。結晶構造は、β形およびα形のいずれでもよい。しかし、α形Ａｌ２Ｏ３を用いた保護膜を用いることにより、優れた光束立ち上がり特性を得ることができる。
【００２４】
（電極について）
透光性放電容器の両端には一対の電極がシール部を介して封装されるが、電極構造はフィラメント電極およびセラミックス電極などのいずれでもよい。
【００２５】
電極がフィラメント電極で、シール部がピンチシール構造の場合には、封着の際にフィラメントの形状が乱れるのを防止するために、ビードマウント構造を採用して透光性放電容器の両端にピンチシールすることができる。
【００２６】
セラミックス電極を用いる場合、セラミックス電極は以下に示す構成を備えている。すなわち、セラミックス電極は、複合酸化物半導体セラミックスと、この複合酸化物半導体セラミックスを担持する導電性基体とを備えている。
【００２７】
複合酸化物半導体セラミックスは、アルカリ土類元素および遷移金属元素を主成分とする酸化物の複合酸化物半導体セラミックスからなる。また、複合酸化物半導体セラミックスは、その表面が炭化物たとえばＴａＣなどおよびまたは窒化物たとえばＴｉＮなどで被覆されている。これらの被覆を表面に形成することにより、Ｂａなどの熱電子放出物質のスパッタリングを防止する作用がある。しかし、熱電子放出物質は、内部から熱拡散によって表面に達するので、問題ない。また、上記被覆は、始動時など複合酸化物半導体セラミックスの温度が低いときに、電気伝導を補助する機能も有する。
【００２８】
「導電性基体」とは、適度な導電性を備えていて、複合酸化物半導体セラミックスを担持する部材であればどのような材料によって構成されていてもよい。
【００２９】
（イオン化媒体について）
透光性放電容器内に封入されるイオン化媒体は、水銀および希ガスを含んでいる。
【００３０】
水銀は、電球形蛍光ランプが点灯中高温になるので、高温下での水銀蒸気圧を最適に制御するために、アマルガムによって供給するのが一般的である。アマルガムを用いることにより、周囲温度の変化に対しても水銀蒸気圧を安定に制御でき、したがって安定した光出力を得ることができる。さらに、電極の近傍に補助アマルガムを配設することにより、点灯初期に水銀蒸気を供給して、光束立ち上がり特性を良好にすることができる。前者のアマルガムを補助アマルガムと区別するために、以下「主アマルガム」という。
【００３１】
主アマルガムは、低圧水銀蒸気放電に必要な水銀を放出して透光性放電容器内に水銀蒸気を供給するもので、好ましくは細管内に収納される。そして、主アマルガムはＢｉ−Ｉｎ−Ｈｇ、Ｂｉ−Ｉｎ−Ｓｎ−Ｈｇなどの組成であるとともに、光束立ち上がりを良好にするために、４．５重量％以上好適には６重量％の水銀を含むものを用いることができる。
【００３２】
しかし、水銀の含有量が上記含有量になると、水銀がアマルガムの表面に滲み出てべとつきを生じやすいので、配慮すべきである。すなわち、アマルガムを製造する際に、急冷して結晶粒子を小さくしたり、アマルガムの表面にべとつき防止処理をすることができる。
【００３３】
また、主アマルガムの封入量は、４０〜１２０ｍｇ程度がよい。
【００３４】
さらに、主アマルガムは、適当なサイズの粒子に加工して必要量が封入されるように複数の粒子を細管内に封入するのがよい。
【００３５】
さらにまた、透光性放電容器の外径が小さくなるほど、点灯時に透光性放電容器の放電空間内の水銀蒸気圧が均一に分布するまでに時間がかかりやすくなるので、主アマルガムを透光性放電容器の複数の位置で供給することができる。
【００３６】
補助アマルガムは、アマルガム形成金属たとえばインジウムＩｎなどを所要の位置に配設することにより、透光性放電容器内において水銀が移動してアマルガムを形成するように構成される。アマルガム形成金属は、ステンレスなどの金属基体に蒸着などによって被着させることができる。
【００３７】
さらに、補助アマルガムは、電極の近傍に配設される場合には、電極の導入線に溶接により支持させることができる。また、電極とは遠隔した位置に補助アマルガムが配設される場合には、シール部に基端が封着された適当な導入線のような部材に支持させることができる。
【００３８】
希ガスは、アルゴン、クリプトン、キセノン、ネオンなどの一種または複数種を混合して数千〜数万Ｐａの圧力で封入することができる。
【００３９】
＜点灯回路について＞
本発明において点灯回路は、蛍光ランプを始動し、高周波点灯するための回路手段であるが、一般的には配線基板に実装される。そして、蛍光ランプに対して放電のための電気エネルギーを供給する電源機能および蛍光ランプの負特性を補償する限流インピーダンス機能を備え、要すればさらに始動時に蛍光ランプの一対の電極間に高い始動電圧を印加して放電を開始させる始動電圧供給機能を備えることができる。
【００４０】
（配線基板について）
配線基板には、必須要件ではないが、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のいわゆるノンハロゲン基板を用いるのが望ましい。
【００４１】
また、配線基板は、電球形蛍光ランプの小形化のためには、定格消費電力が２０〜２５Ｗの範囲であれば、最大径が３５〜４２ｍｍの範囲から選ぶことができる。すなわち、定格消費電力が２０〜２２Ｗ程度の場合は、最大径を３５〜３８ｍｍ程度、定格消費電力が２３〜２５Ｗの場合には、３９〜４２ｍｍ程度にするのがよい。
【００４２】
また、配線基板の大きさは、定格消費電力１Ｗ当たり５０〜６０ｍｍ２の面積にすることができる。すなわち、定格消費電力が２０Ｗの場合には１０００〜１２００ｍｍ２、２３Ｗの場合には１１５０〜１３８０ｍｍ２、さらに２５Ｗの場合には１２５０〜１５００ｍｍ２にすることができる。
【００４３】
なお、配線基板の形状は自由であるが、上記のように制限された最大径の中で最大の実装面積を得るには、ほぼ円形であることが好ましい。
【００４４】
（電源機能について）
蛍光ランプに対する電源には、小形、軽量で、しかも制御が容易で高効率点灯が可能な高周波交流を用いる。
【００４５】
高周波交流によって蛍光ランプを点灯するに当たり、高周波インバータを用いるのが好適である。
【００４６】
高周波インバータにより高周波交流を発生する場合に、低周波交流電圧を全波整流回路を用いて整流し、電解コンデンサからなる平滑コンデンサにより平滑し、平滑化直流電圧を高周波インバータの入力端間に印加する回路構成を採用することができる。このように点灯回路に電解コンデンサを電球形蛍光ランプに用いる場合には、コンデンサ容器の封止部にブチルゴムを用いるのがよい。
【００４７】
なぜなら、ブチルゴムは、ハロゲンガスを透過しにくいので、ハロゲンガスが封止部を透過して、電解コンデンサの内部に侵入し、コンデンサの電極を腐食するようなことが極めて少なくなるからである。これにより、電解コンデンサの寿命が長くなり、ひいては電球形蛍光ランプの寿命を長くすることができる。
【００４８】
（限流インピーダンス機能について）
限流インピーダンスは、交流点灯の場合、インダクタンス、キャパシタンスおよび抵抗のいずれか１種または複数種の組み合わせで用いることができる。しかし、電力損失が少ないという点ではインダクタンスおよびキャパシタンスがよいが、さらに制御が容易であり、さらに高周波交流点灯においては小形化が可能である点などを勘案すると、インダクタンスが最適である。
【００４９】
また、インダクタンスを限流インピーダンスの少なくとも一部とする場合、チョークコイル、漏洩トランスの漏洩インダクタンスによってそのインダクタンスを確保することができる。
【００５０】
（始動電圧供給機能について）
始動電圧供給機能は、蛍光ランプの始動時に電極間に高い始動電圧を印加して蛍光ランプを放電開始させる機能である。
【００５１】
電極がセラミックス電極からなる場合には、始動時にグロー放電が生起し、やがてアーク放電に転移して蛍光ランプがいわゆる点灯状態になるのであるが、始動電圧を高くすることにより、セラミックス電極への投入電力が大きくなってグロー・アーク転移時間が短縮し、始動時間が短縮される。
【００５２】
始動時に始動電圧を高くするには、たとえば蛍光ランプに並列にコンデンサを接続して、このコンデンサが始動時に限流インダクタンスと直列共振するようにする。また、高周波インバータの出力電圧を始動時に所定時間高めるようにしてもよい。
【００５３】
また、電極としてフィラメント電極を用いる場合、限流インダクタと直列共振するコンデンサを一対または一方のフィラメント電極を直列に介して接続することにより、フィラメントを加熱して熱電子放出を行わせて始動しやすくすることができる。この場合、コンデンサの容量を分割して、フィラメント電極を経由する第１のコンデンサと、フィラメント電極を経由しない第２のコンデンサとで構成するとともに、フィラメント電極が断線して第１のコンデンサが開放された状態では第２のコンデンサの端子電圧が蛍光ランプの放電を維持できない程度まで低減するような容量に第２のコンデンサを設定しておくことにより、蛍光ランプの以上放電を防止することができる。
【００５４】
＜カバーについて＞
カバーは、先端が開口し、内部に点灯回路を収納し、かつ基端に口金を支持する。さらに、グローブを備えた電球形蛍光ランプにおいては、グローブをカバーに固定する。
【００５５】
また、カバーは、必須要件ではないが、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下の合成樹脂からなるものを用いるのが望ましい。
【００５６】
点灯回路をカバーの内部に収納し、かつ定置するために、補助的な部材たとえば閉塞体を利用することができる。すなわち、閉塞体に配線基板を支持させるとともに、閉塞体をカバーの開口端を塞ぐようにカバーに装着することにより、配線基板をカバー内に収納させることができる。
【００５７】
しかし、要すれば、配線基板を直接カバー内に支持させて点灯回路を収納することができるのはいうまでもない。
【００５８】
さらに、カバーは、その基端に口金を支持し、かつ白熱電球用照明器具への適合率を高めるために、中間部から基端部にかけて細く形成するのがよい。
【００５９】
しかし、カバー全体の形状は、電球形蛍光ランプとしてのデザインを考慮して決定されるべきである。すなわち、グローブを備えている場合のカバーと、グローブを備えていないで、蛍光ランプが露出する場合のカバーとでは、主としてデザイン的配慮から、カバーの形状が大きく異なるのは当然である。
【００６０】
また、グローブの形状に応じてカバーの形状が異なるべきものである。たとえば、Ｇ形グローブの場合には、カバーをグローブと協働してＧ形バルブに近い形状になるように、球体の一部のような形状にすることができる。また、Ａ形グローブの場合にも、カバーをグローブと協働してなるべくＡ形バルブに近い形状になるような形状にすることができる。
【００６１】
さらにまた、カバーに適当な大きさおよび数の通気孔を形成することにより、カバーの内部において配線基板およびまたはカバーの内面からハロゲンが放出されて充満しようとしても、通気孔から外部へ放散されるので、本発明において必要に応じてこのような通気孔を備えることができる。なお、通気孔は、充電部露出の問題が生じない程度の大きさに形成しなければならない。
【００６２】
さらにまた、上記のような通気孔は、カバーと口金との間にわずかな隙間を形成することによっても形成することができる。
【００６３】
＜閉塞体について＞
閉塞体は、蛍光ランプを支持するとともに、カバーの開口を閉塞する。そして、内面が蛍光ランプの点灯中１５０℃以上になり、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下の後述する耐熱性合成樹脂から製作されている。なお、「カバーの開口を閉塞」するとは、カバーの先端の開口内に収納されている点灯回路および蛍光ランプの外部導入線などの充電部が露出しない程度に覆っていれば、わずかな隙間が形成されているのは、むしろ通気上好ましいことであり、したがって完全に密閉していることを要件とするものではない。
【００６４】
また、「耐熱性」とは、蛍光ランプの点灯中に閉塞体の温度が１５０℃以上になった際にも、閉塞体として機能する程度をいう。そして、この種の耐熱性合成樹脂として、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポロエーテルケトン）（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの一種からなる耐熱性樹脂を用いる。なお、上記樹脂は、難燃性を有するので、有機ハロゲン化合物を添加しなくてもよい。
【００６５】
ところで、「添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下」であるとは、次のとおりである。すなわち、ハロゲンの量をイオンクロマトグラフィ法により測定するもので、被測定資料の合成樹脂を燃焼させてガス化し、このガスを水に溶かしてから、イオンクリマトグラフィで容積当たりの全ての含まれているハロゲンのモル数を測定する。次に、ハロゲンの原子量を乗じてその重量を算出し、全てのハロゲンの重量を加算して、資料の重量を母数とする百分率を求めた値が総ハロゲン元素重量換算であり、この値が２％以下であることをいう。
【００６６】
なお、閉塞体などの被測定資料中にガラス繊維などの強化材や白色化材や増量材などとして酸化チタン微粒子などの無機質フィラーを含有する場合には、これら除外して測定するものとする。
【００６７】
さらに、閉塞体は、グローブを備えている場合には、閉塞体はグローブ内の蛍光ランプとカバー内の点灯回路との間を区分する仕切り体として機能する。なお、要すれば、閉塞体とグローブとを一緒にカバーに固定することができる。
【００６８】
さらにまた、閉塞体は、グローブを備えていない場合には、カバーの蓋体として機能する。この場合、カバーと閉塞体とでケースを構成して、その内部に点灯回路を収納するようにしてもよい。さらに、カバーと閉塞体とが２つ割り形のケースを構成するのであってもよい。
【００６９】
＜口金について＞
口金は、受電手段であるとともに、電球形蛍光ランプを機械的に支持する手段として機能する。そして、既知の口金を適宜選定して用いることができるが、電球形蛍光ランプとして多用されているＥ２６形ねじ口金が適当である。
【００７０】
また、口金をカバーに支持させるための手段は、特に制限されないので、既知の支持手段たとえばポンチによる機械的固着すなわち加締めなどによって支持すればよい。
【００７１】
＜本発明の作用について＞
本発明においては、カバーの先端の開口を閉塞するとともに、蛍光ランプを支持する閉塞体の内面の温度が蛍光ランプの点灯中１５０℃を超えるが、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下の前記耐熱性合成樹脂によって形成したことにより、寿命中の回路部品やその他の金属部材の腐食の進行が極めて少ない。
【００７２】
これに対して、有機ハロゲン化合物を総ハロゲン元素重量換算で２．５％添加したＰＢＴやＰＥＴからなる閉塞体を備えた従来の電球形蛍光ランプでは、寿命中の回路部品やその他の金属部材に腐食の進行が認められた。このため、殆どが寿命中に不点などの不具合を招来する。
【００７３】
また、有機ハロゲン化合物の総ハロゲン元素重量換算値およびハロゲン化物の種類を種々変えた閉塞体を備えた電球形蛍光ランプを試作して、寿命試験をした結果、総ハロゲン元素重量換算で２％を超えると、腐食の進行が顕著になることが判明した。そして、ハロゲン化物が臭素化エポキシや臭化カーボネート、臭化ポリスチレンなどのポリマー変性臭素化物は、比較的腐食の進行が少なかった。しかし、それでもハロゲンが総ハロゲン元素重量換算で２％を超えると、腐食の進行が激しくなることが分かった。
【００７４】
さらに、閉塞体の内面は、蛍光ランプを支持するとともに、カバー内に収納されている点灯回路を覆っている関係で、特にベースダウンの上向き点灯時に１５０℃以上の高温になりやすい。すなわち、電球形蛍光ランプに用いる蛍光ランプは、なるべくコンパクトな形にするために、小径の透光性放電容器を用いてるとともに、一対の電極が封装されている両端部分が互いに接近して配置されていて、しかも、その両端部分が閉塞体に接近している関係で高温になりやすい。たとえば、定格消費電力２５Ｗの場合には、１８０℃以上まで昇温する。
【００７５】
そうして、本発明においては、このような高温時にも、ハロゲン化物が放出てガス化されるようなことが非常に少なくなるので、腐食の問題が著しく減少し、したがって腐食の進行による寿命中の不具合発生を阻止できる。
【００７６】
なお、点灯回路に配線基板が用いられる場合には、当該配線基板ならびにカバーの部分が蛍光ランプの点灯中に１５０℃を超えることが有り得るので、これらの部材も添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下の耐熱性材料を用いることが望ましい。しかし、上述の理由から、特に閉塞体の内面が最も高温になりやすいので、閉塞体のみを本発明にしたがって構成することによる利益は大きい。
【００７７】
請求項２の発明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、屈曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな形に形成されている透光性放電容器、透光性放電容器の内面側に配設された蛍光体層、透光性放電容器の両端に封装された一対の電極、ならびに透光性放電容器の内部に封入された水銀および希ガスを含むイオン化媒体を備えた蛍光ランプと；添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のガラスエポキシ樹脂からなる耐熱性材料の配線基板に実装されて蛍光ランプを高周波点灯し、点灯中配線基板の温度が１５０℃以上になり、かつ封止部にブチルゴムを用いた電解コンデンサを有する点灯回路と；点灯回路を内部に収納するとともに、蛍光ランプを支持するカバーと；カバーの基端に配設された口金と；を具備していることを特徴としている。
【００７８】
本発明は、点灯回路を実装する配線基板をハロゲン量が総ハロゲン元素重量換算で２％以下の耐熱性材料によって形成している構成を規定している。そして、耐熱性材料としてポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの１種からなるを用いる。
【００７９】
上記のような構成の配線基板は、いわゆるノンハロゲン配線基板と称して入手することができる。
【００８０】
電球形蛍光ランプは、蛍光ランプのランプ効率を高くするために、高周波点灯するのが今や一般的であるが、このために点灯回路には低周波交流電圧をまず整流回路を用いて直流電圧に変換し、直流電圧をさらにインバータで高周波交流電圧に変換する回路構成が含まれる。この場合、整流回路による交流−直流変換時に変換損失が発生する。また、これに加えてインバータによる直流−高周波交流変換時にも変換損失が発生する。これらの変換損失は、その殆どが発熱により失われる。なお、入力電力から変換損失を減算した残余の電力が変換出力電力になるが、さらに変換出力電力を入力電力で除した値を１００分率で表したのが変換効率である。
【００８１】
電球形蛍光ランプの変換効率は９０％前後であり、変換効率が高いほど点灯回路の発熱が少なくなる。それにしても、入力電力の１０％前後が熱になるので、点灯回路からの発熱を無視することができない。これらの熱は、まず配線基板の温度上昇をもたらす。
【００８２】
配線基板が温度上昇して１５０℃以上になると、材料に有機臭素化合物を総ハロゲン元素重量換算で２％を超えて添加している配線基板の場合は、ハロゲン化合物が放出されてガス化し、回路部品やその他の金属部材を腐食させるが、本発明においては、ハロゲン化合物が添加されていたとしても、ハロゲンが総ハロゲン元素重量換算で２％以下であるため、ハロゲン化合物の放出が著しく低減するので、電球形蛍光ランプの寿命中に腐食による不点などの不具合の発生が著しく少なくなる。
【００８３】
また、本発明の実施に際しては、閉塞体およびまたはカバーについても添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下の前記耐熱性合成樹脂を用いて形成するのが望ましい。しかし、点灯回路の配線基板のみを本発明に規定しているように構成することにより、配線基板から放出されるハロゲン化合物が放出しガス化されにくくなるので、ハロゲン化物の放出による回路部品またはその他の金属部材に腐食が発生する確率が相当に低減するので、寿命中に不点になるなどの不具合の発生が少なくなる。
【００８４】
請求項３の発明の電球形蛍光ランプは、屈曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな形に形成されている透光性放電容器、透光性放電容器の内面側に配設された蛍光体層、透光性放電容器の両端に封装された一対の電極、ならびに透光性放電容器の内部に封入された水銀および希ガスを含むイオン化媒体を備えた蛍光ランプと；蛍光ランプを高周波点灯する点灯回路と；内部に点灯回路を収納するとともに、蛍光ランプを支持し、蛍光ランプの点灯中内面の温度が１５０℃以上になり、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの１種からなる耐熱性合成樹脂のカバーと；カバーの基端に配設された口金と；を具備していることを特徴としている。
【００８５】
本発明は、点灯回路を収納するカバーをハロゲン量が総ハロゲン元素重量換算で２％以下の耐熱性合成樹脂によって形成している構成を規定している。
【００８６】
耐熱性合成樹脂は、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの一種からなり、有機ハロゲン化合物を添加しなくても難燃性を有する合成樹脂を用いることが可能である。
【００８７】
そうして、定格消費電力が大きくなると、カバーも電球形蛍光ランプの点灯方向によっては、その内面が１５０℃以上になるので、カバーを構成する合成樹脂にハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％を超えて添加されていると、ハロゲン化物が高温時に放出されガス化して回路部品およびその他の金属部材を腐食されやすくななる。これに対して、本発明においては、ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下なので、１５０℃以上の高温時にもハロゲン化物の放出が著しく少なくなり、したがって回路部品やその他の金属部材が腐食されにくいため、寿命中に腐食による不点などの不具合が発生しにくくなる。
【００８８】
また、本発明の実施に際して、カバーの閉塞体およびまたは点灯回路の配線基板についても、添加ハロゲン化物を総ハロゲン元素重量換算で２％以下にすることが望ましい。しかし、ベースダウンの下向き点灯時には、カバーが高温になり、電球形蛍光ランプの定格消費電力がたとえば２０〜２５Ｗのように大きくなると、発熱量が著しく多くなるので、その内面が１５０℃以上になりやすくなる。この場合、カバーからのハロゲン化物の放出が少なくなることにより、腐食の進行が少なくなる確率が相当に低減するから、本発明の効果が得られる。
【００８９】
請求項４の発明の電球形蛍光ランプは、屈曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな形に形成されている透光性放電容器、透光性放電容器の内面側に配設された蛍光体層、透光性放電容器の両端に封装された一対の電極、ならびに透光性放電容器の内部に封入された水銀および希ガスを含むイオン化媒体を備えた蛍光ランプと；添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下の耐熱性材料からなる配線基板に実装されて蛍光ランプを高周波点灯し、点灯中配線基板の温度が１５０℃以上になる点灯回路と；先端が開口し内部に点灯回路を収納するとともに、蛍光ランプの点灯中内面の温度が１５０℃以上になり、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの１種からなる耐熱性合成樹脂のカバーと；蛍光ランプを支持し、かつカバーの先端の開口を閉塞するとともに、蛍光ランプの点灯中内面の温度が１５０℃以上になり、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの１種からなる耐熱性合成樹脂の閉塞体と；カバーの基端に配設された口金と；を具備していることを特徴としている。
【００９０】
本発明は、カバー、その閉塞体およびカバーの内部に収納される点灯回路の配線基板をともにハロゲン化物の添加量を総ハロゲン元素重量換算で２％以下に規制した最適な構成を規定している。
【００９１】
これにより、本発明によれば、電球形蛍光ランプをどのような方向で点灯しても、したがって蛍光ランプの点灯中カバー、閉塞体および配線基板のいずれか一または二以上が１５０℃以上の高温になったとしても、ハロゲン化物の放出が著しく低減し、腐食による不点などの不具合の発生を極めて少なくすることができる。
【００９２】
請求項５の発明の電球形蛍光ランプは、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において、透光性ガラスバルブからなり、蛍光ランプを包囲してカバーに固定されたグローブを備えていることを特徴としている。
【００９３】
電球形蛍光ランプがグローブを備えていることにより、グローブ内の温度が高くなるので、これに伴い閉塞体、配線基板およびまたはカバーの内面の温度が１５０℃よりさらに高くなりやすくなる。そのため、閉塞体、配線基板およびまたはカバーからハロゲン化合物の放出が促進されやすくなるが、本発明においては、ハロゲン化物の添加量を総ハロゲン元素重量換算で２％以下に規制しているので、ハロゲン化物の放出が著しく低減する。
【００９４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００９５】
図１は、本発明の電球形蛍光ランプの第１の実施形態を示す一部断面正面図である。
【００９６】
図２は、同じくグローブを透視した平面図である。
【００９７】
図３は、同じく分解斜視図である。
【００９８】
各図において、１は蛍光ランプ、２は点灯回路、３はカバー、４は口金、５はグローブ、６は閉塞体である。
【００９９】
＜蛍光ランプ１について＞
蛍光ランプ１は、透光性放電容器１ａおよび電極１ｂを備えている。
【０１００】
透光性放電容器１ａは、４本の外径１０ｍｍのＵ字状ガラス管１ａ１を３つの連結管１ａ２によって連結し、かつ各Ｕ字状ガラス管１ａ１が円周上に等配されるように形成されている。
【０１０１】
各Ｕ字状ガラス管１ａ１は、その両端にシール部１ａ３が形成されているとともに、それぞれ１個の細管１ａ４が一つのシール部１ａ３から外部へ突出している。
【０１０２】
細管１ａ４は、透光性放電容器１ａの内部に連通している。細管１ａ４は、透光性放電容器１の内部を排気したり、主アマルガム（図示しない。）の収納や希ガスの封入の際に利用される。
【０１０３】
連結管１ａ２は、吹き破り法によって形成されている。
【０１０４】
蛍光体層は、３波長発光形蛍光体を主体として構成されており、透光性放電容器１ａの内面側に図示を省略しているアルミナ微粒子を主体とする保護膜を介して形成されている。
【０１０５】
電極１ｂは、フィラメント電極によって構成されている。そして、電極１ｂは、タングステン線からなる２重コイルにアルカリ土類金属からなる電子放射物質の酸化物を塗布してなる。
【０１０６】
主アマルガムは、透光性放電容器１の細管１ａ４内に収納されている。そして、主アマルガムは、Ｈｇが６重量％のＢｉ−Ｉｎ−Ｈｇからなり、粒径約２．５ｍｍの粒子３個を封入している。
【０１０７】
補助アマルガム（図示しない。）は、ステンレス鋼の薄板にインジウムＩｎを鍍金してなり、主アマルガムの近傍に位置するように導入線に溶接されている。
【０１０８】
＜点灯回路２について＞
点灯回路２は、ハーフブリッジ形インバータを主体として構成されていて、蛍光ランプ１を付勢して点灯させるもので、後述するカバー３内に収納されている。そして、高周波出力端は、後述するように蛍光ランプ１に所要に接続されている。
【０１０９】
また、点灯回路２は、配線基板２ａおよびこれに実装された回路部品２ｂからなる。そして、主な回路部品２ｂは、図において配線基板２ａの下面に実装されている。
【０１１０】
配線基板２ａは、図５に示すように、最大径Ｒが４０．５ｍｍのガラスエポキシ樹脂製で、ハロゲンとして臭素が総ハロゲン元素重量換算で０．１％含有されている。また、形状はほぼ円形である。そして、高周波出力端として、４本のラッピングピンＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４が植設されていて、それぞれの近傍にワイヤ誘導用切欠ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４が配線基板２ａに形成されている。蛍光ランプ１の両端の一対の電極１ｂから導出された４本の外部導入線（図示しない。）をラッピングピンにラッピング接続するように構成されている。
【０１１１】
これに対して、配線基板２ａの交流入力端からは、図４に示すように直接絶縁被覆導線２ｃが導出され、口金４に接続されるように構成されている。
【０１１２】
一方、回路部品２ｂは、カバー３の内部の空洞が逆切頭円錐状をなしているので、それに合わせて輪郭が背の高い電解コンデンサからなる平滑コンデンサＣ１を頂点とする概ね逆円錐状になるように配線基板２ａに実装されている。
【０１１３】
また、一対のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２は、ＤＩＰ端子を備えたドレイン露出モールドパッケージ形ＭＯＳＦＥＴからなる。そして、スイッチング手段Ｑ１、Ｑ２が実装状態で倒れ込んだ際にドレインＤ同士が接触して短絡しないように、ドレインＤの位置を互い違いに配置し、横列びで隣接させて起立状態でＤＩＰ実装している。
【０１１４】
なお、図中の符号ｐはモールドパッケージ部分を示す。
【０１１５】
＜カバー３について＞
カバー３は、白色の遮光性の耐熱性合成樹脂としてＰＥＩをカップ状の筒体に成形して構成されている。そして、基端３ａが細く絞られ、先端３ｂが開口し、内部が回路部品を収納する空洞を形成している。
【０１１６】
＜口金４について＞
口金４は、Ｅ２６形ねじ口金からなり、カバー３の基端３ａにポンチによる加締めによって装着されている。なお、点灯回路２の入力端は口金４のセンターコンタクトと、口金シェルとに接続されている。
【０１１７】
＜グローブ５について＞
グローブ５は、透明ガラスバルブの内面に光拡散性微粒子を塗布して乳白色の光拡散性を備え、Ａ形をなしていて、蛍光ランプ１を包囲している。そして、グローブ５の基端がカバー３の先端の開口に接続して、グローブ５およびカバー３は、外囲器ＡＪを形成している。
【０１１８】
＜閉塞体６について＞
閉塞体６は、ＰＥＩを成形してなり、蛍光ランプ１および配線基板２ａを支持しているとともに、外囲器ＡＪ内を発光室Ａと点灯回路収納室Ｂとに区分している。
【０１１９】
また、閉塞体６は、蛍光ランプ１および点灯回路２を支持するとともに、グローブ５と一緒にカバー３に固定するために、以下の構造を備えている。
【０１２０】
すなわち、閉塞体６は、図において下方に開放した頂部が閉塞した筒部６ａおよび筒部６ａの外側に突出した鍔部６ｂを備えている。そして、筒部６ａの頂面６ａ１に蛍光ランプ１の透光性放電容器１ａのＵ字状ガラス管１ａ１の両端のシール部近傍を挿入する挿入孔６ａ２を形成していて、Ｕ字状ガラス管１ａ１のシール部近傍を挿入し、シリコーン接着剤（図示しない。）により接着して、蛍光ランプ１を閉塞体６に支持し、固定している。
【０１２１】
また、閉塞体６の筒部６ａの下端内部に配線基板２ａを挿入して支持している。
【０１２２】
さらに、閉塞体６の鍔部６ｂがカバー３の開口部近傍の内面に当接するように閉塞体６がカバー３内に挿入され、上からグローブ５の開口端がカバー３の開口端に挿入した状態でシリコーン接着剤（図示しない。）によって固着されている。
【０１２３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、屈曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな形に形成されていて内面側に蛍光体層が配設された透光性放電容器の両端に一対の電極を封装し内部に水銀および希ガスを含むイオン化媒体を封入した蛍光ランプと、蛍光ランプを高周波点灯する点灯回路と、先端が開口し内部に点灯回路を収納するカバーと、蛍光ランプを支持しカバーの開口を閉塞して蛍光ランプの点灯中内面の温度が１５０℃以上になり添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの１種からなる耐熱性合成樹脂の閉塞体と、口金とを具備していることにより、寿命中に高温のためハロゲン化物が閉塞体から放出されてガス化し、回路部品やその他の金属部材を腐食して、寿命中に不点になるなどの不具合が発生しにくい電球形蛍光ランプを提供することができる。
【０１２４】
請求項２の発明によれば、屈曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな形に形成されていて内面側に蛍光体層が配設された透光性放電容器の両端に一対の電極を封装し内部に水銀および希ガスを含むイオン化媒体を封入した蛍光ランプと、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のガラスエポキシ樹脂からなり、耐熱性材料の配線基板に実装されて蛍光ランプを高周波点灯し、点灯中配線基板の温度が１５０℃以上になり、かつ封止部にブチルゴムを用いた電解コンデンサを有する点灯回路と、先端が開口し内部に点灯回路を収納するカバーと、蛍光ランプを支持しカバーの開口を閉塞する閉塞体と、口金とを具備していることにより、寿命中に高温のためハロゲン化物が配線基板から放出されてガス化し、回路部品やその他の金属部材を腐食して、寿命中に不点になるなどの不具合が発生しにくい電球形蛍光ランプを提供することができる。
【０１２５】
請求項３の発明によれば、屈曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな形に形成されていて内面側に蛍光体層が配設された透光性放電容器の両端に一対の電極を封装し内部に水銀および希ガスを含むイオン化媒体を封入した蛍光ランプと、配線基板に実装されて蛍光ランプを高周波点灯する点灯回路と、先端が開口し内部に点灯回路を収納するとともに、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの１種からなる耐熱性合成樹脂のカバーと、蛍光ランプを支持しカバーの開口を閉塞する閉塞体と、口金とを具備していることにより、寿命中に高温のためハロゲン化物が配線基板から放出されてガス化し、回路部品やその他の金属部材を腐食して、寿命中に不点になるなどの不具合が発生しにくい電球形蛍光ランプを提供することができる。
【０１２６】
請求項４の発明によれば、加えてカバーおよび閉塞体のいずれも添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの１種からなる耐熱性材料であり、かつ点灯回路の配線基板が添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下であることにより、どのような方向で点灯し、上記各部材の指定部位の温度が１５０℃以上の高温下でも、ハロゲン化物が放出されにくいので、回路部品およびその他の金属部材のハロゲンによる腐食が著しく低減し、寿命中に不点になるなどの不具合が発生しにくい電球形蛍光ランプを提供することができる。
【０１２７】
請求項５の発明によれば、加えて蛍光ランプを包囲するグローブを備えていることにより、カバー、閉塞体または配線基板が蛍光ランプの点灯中１５０℃以上の高温になりやすくても、ハロゲン化物が放出されにくいので、回路部品およびその他の金属部材がハロゲンによる腐食によって、寿命中に不点になるなどの不具合が発生しにくい電球形蛍光ランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電球形蛍光ランプの第１の実施形態を示す一部断面正面図
【図２】同じくグローブを透視した平面図
【図３】同じく分解斜視図
【符号の説明】
１…蛍光ランプ
１ａ…透光性放電容器
１ａ１…Ｕ字状ガラス管
１ａ２…連結管
１ａ３…シール部
１ａ４…細管
１ｂ…電極
２…点灯回路
２ａ…配線基板
２ｂ…回路部品
Ｃ１…平滑コンデンサ
３…カバー
３ａ…基端
３ｂ…先端
４…口金
５…グローブ
ＡＪ…外囲器
Ａ…発光室
Ｂ…点灯回路収容室
６…閉塞体
６ａ…筒部
６ａ１…頂面
６ｂ…鍔部
Claims (5)
- 屈曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな形に形成されている透光性放電容器、透光性放電容器の内面側に配設された蛍光体層、透光性放電容器の両端に封装された一対の電極、ならびに透光性放電容器の内部に封入された水銀および希ガスを含むイオン化媒体を備えた蛍光ランプと；
蛍光ランプを高周波点灯する点灯回路と；
先端が開口し内部に点灯回路を収納するカバーと；
蛍光ランプを支持し、かつカバーの先端の開口を閉塞して蛍光ランプの点灯中内面の温度が１５０℃以上になり、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの１種からなる耐熱性合成樹脂の閉塞体と；
カバーの基端に配設された口金と；
を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。 - 屈曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな形に形成されている透光性放電容器、透光性放電容器の内面側に配設された蛍光体層、透光性放電容器の両端に封装された一対の電極、ならびに透光性放電容器の内部に封入された水銀および希ガスを含むイオン化媒体を備えた蛍光ランプと；
添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のガラスエポキシ樹脂からなる耐熱性材料の配線基板に実装されて蛍光ランプを高周波点灯し、点灯中配線基板の温度が１５０℃以上になり、かつ封止部にブチルゴムを用いた電解コンデンサを有する点灯回路と；
点灯回路を内部に収納するとともに、蛍光ランプを支持するカバーと；
カバーの基端に配設された口金と；
を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。 - 屈曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな形に形成されている透光性放電容器、透光性放電容器の内面側に配設された蛍光体層、透光性放電容器の両端に封装された一対の電極、ならびに透光性放電容器の内部に封入された水銀および希ガスを含むイオン化媒体を備えた蛍光ランプと；
蛍光ランプを高周波点灯する点灯回路と；
内部に点灯回路を収納するとともに、蛍光ランプを支持し、蛍光ランプの点灯中内面の温度が１５０℃以上になり、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの１種からなる耐熱性合成樹脂のカバーと；
カバーの基端に配設された口金と；
を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。 - 屈曲された放電路が内部に形成されるようにコンパクトな形に形成されている透光性放電容器、透光性放電容器の内面側に配設された蛍光体層、透光性放電容器の両端に封装された一対の電極、ならびに透光性放電容器の内部に封入された水銀および希ガスを含むイオン化媒体を備えた蛍光ランプと；
添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下の耐熱性材料からなる配線基板に実装されて蛍光ランプを高周波点灯し、点灯中配線基板の温度が１５０℃以上になる点灯回路と；
先端が開口し内部に点灯回路を収納するとともに、蛍光ランプの点灯中内面の温度が１５０℃以上になり、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの１種からなる耐熱性合成樹脂のカバーと；
蛍光ランプを支持し、かつカバーの先端の開口を閉塞するとともに、蛍光ランプの点灯中内面の温度が１５０℃以上になり、添加ハロゲン化物が総ハロゲン元素重量換算で２％以下のポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリサルフォン（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびＬＣＰ樹脂のうちの１種からなる耐熱性合成樹脂の閉塞体と；
カバーの基端に配設された口金と；
を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。 - 透光性ガラスバルブからなり、蛍光ランプを包囲してカバーに固定されたグローブを備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載の電球形蛍光ランプ。
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