JP4706833B2 - 電球形蛍光ランプおよび照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光管およびこの発光管を点灯させる点灯装置を備えた電球形蛍光ランプ、およびこの電球形蛍光ランプを用いた照明装置に関する。

従来、電球形蛍光ランプは、例えば１本の連続した放電路を形成するように複数の略Ｕ字形のバルブを接続して並設した屈曲形の発光管、発光管の一端側を支持するホルダ、一端側に口金が取り付けられるとともに他端側にホルダを介して発光管を支持するカバー、このカバーに収納される点灯装置、および発光管を覆ってカバーの他端側に取り付けられるグローブなどを備えている。

発光管の一端側を支持するホルダには、発光管の各バルブのバルブ端部の外径より大きい内径に設けられた複数のバルブ挿入孔が形成されており、これら各バルブ挿入孔に発光管の各バルブのバルブ端部を挿入して接着剤で接着固定している（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−２１３５１号公報（第６頁、図３）

従来の電球形蛍光ランプでは、発光管のバルブのバルブ端部をホルダのバルブ挿入孔に挿入して接着固定しているため、ホルダに挿入されたバルブ端部から放出される光はホルダの内部に放出してしまって外部へ照射できず、電球形蛍光ランプとしての光出力を低下させている問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、発光管のバルブ端部をホルダに確実に固定でき、そのうえで、発光管のバルブ端部から放出される光を外部への照射に利用でき、光出力を向上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装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の電球形蛍光ランプは、電極側端部を有する両端部が高さ方向の一端側に位置し、両端部の電極側端部まで螺旋状に屈曲された発光管と；螺旋状の発光管の中心部に臨む両端部の周面内側部分であって螺旋状の電極側端部の内周側が係合される窪み部を有し、窪み部に発光管の両端部の周面内側部分が接着剤で接着固定されたホルダと；ホルダの一端側に設けられた口金と；ホルダと口金との間に収納され、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。

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。

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される。

請求項２記載の照明装置は、照明器具本体と；照明器具本体に取り付けられたソケットと；ソケットに装着された請求項１記載の電球形蛍光ランプと；を具備しているものである。

請求項１記載の電球形蛍光ランプによれば、螺旋状の発光管の両端部をホルダに確実に固定でき、そのうえで、螺旋状の発光管の両端部の周面外側部分から放出される光を外部への照射に利用でき、光出力を向上できる。

請求項２記載の照明装置によれば、請求項１記載の電球形蛍光ランプの作用を有する照明装置を提供できる。

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。

図１ないし図１１に前提とする実施の形態を示し、図１は電球形蛍光ランプにおけるバルブの並設方向から見た断面図、図２は電球形蛍光ランプにおけるバルブの並設方向に対して交差する方向から見た断面図、図３は電球形蛍光ランプのホルダの斜視図、図４は電球形蛍光ランプの発光管と組み合わせたホルダの内側の斜視図、図５は電球形蛍光ランプのカバーおよびグローブを外してホルダの一端側から見た底面図、図６は電球形蛍光ランプのカバー、グローブおよび点灯装置を外してホルダの一端側から見た底面図、図７は電球形蛍光ランプのホルダの他端側から見た平面図、図８は電球形蛍光ランプの発光管を接着固定したホルダの他端側から見た断面図、図９は電球形蛍光ランプの点灯装置の回路図、図１０は電球形蛍光ランプを用いた照明装置の概略図、図１１は電球形蛍光ランプの配光特性図である。

図１および図２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（管軸方向）の一端に口金12を有するカバー13、このカバー13の他端側に支持された発光管14、この発光管14の一端側を支持してカバー13に取り付けられたホルダ15、発光管14を覆うとともに一端側でホルダ15の周囲も覆ってカバー13に取り付けられたグローブ16、口金12およびカバー13の内側に収納された点灯装置17を備えている。そして、定格電力が例えば４０Ｗタイプ、６０Ｗタイプ、１００Ｗタイプの白熱電球などの一般照明用電球に近い外観に形成されている。この一般照明用電球とは、ＪＩＳ Ｃ ７５０１に定義されている。

口金12は、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。シェル21の他端側をカバー13の一端部に被せて接着剤またはかしめなどにより固定されている。

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、内側にはホルダ15を取り付けるホルダ取付部28が形成されている。

また、発光管14は、少なくとも３本のＵ字形屈曲バルブであるバルブ31，32，33を有し、これらバルブ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が形成されている。各連通管34は、バルブ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。

バルブ31，32，33は、管外径が３〜８ｍｍのガラス製の断面略円筒状の管体が、中間部で湾曲されて頂部を有する略Ｕ字状に形成されている。すなわち、バルブ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備えている。中央のバルブ32の高さが、両側のバルブ31，33の高さより高い関係を有している。そして、バルブ31，32，33は、そのＵ字形をなす面が互いに平行に対向するように並設されており、発光管14の高さ方向に対して交差する幅方向の最大幅b1は３０ｍｍ以下に形成されている。

発光管14の内面には例えば３波長形の蛍光体が形成され、発光管14の内部にはアルゴン（Ar）やクリプトン（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。

放電路35の両端に位置する両側のバルブ31，33の各一端部にはステムシールまたはピンチシールによって一対の電極36が封装されている。各電極36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、両側のバルブ31，33の一端部に封装されたジュメット線を介して両側のバルブ31，33の一端部から外部に導出されて点灯装置17に接続される一対のワイヤ37（図４参照）に接続されている。

両側のバルブ31，33の電極36が封装された各一端部、および中央のバルブ32の両端部には、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38が連通状態に突設されている。これら各細管38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38のうちの封止されていない一部を通じて発光管14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38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。

中央のバルブ32の両端部の細管38のうち、一方の細管38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32の直管部と平行な直線状に形成され、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39が封入されている。この主アマルガム39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39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、両端のバルブ31，33の電極36のウエルズには、水銀吸着放出作用を有する補助アマルガムが取り付けられて封入されている。さらに、中央のバルブ32の他端にも両端のバルブ31，33に設けられた補助アマルガムと同様の補助アマルガムが封入されている。

発光管14は、バルブ31，32，33の一対の電極36が封装された一対の電極側端部40を含む各バルブ31，32，33のバルブ端部31a，32a，33aが高さ方向の一端側でかつ発光管14の中心部の周囲の同一円周上に位置するとともに、各バルブ端部31a，32a，33aの端面が同一平面上に配置されている。

また、図１ないし図８に示すように、ホルダ15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材料にて形成され、円板状の基板部42、この基板部42の周縁部から一端側に突出する円筒状の筒部43を備えている。

基板部42の中心部でバルブ31，32，33のバルブ端部31a，32a，33aの内側間に挿入される突部44が突出形成され、この突部44の周面部には発光管14の中心部に臨む各バルブ端部31a，32a，33aの周面内側部分が対向して配置される複数のバルブ取付部としての窪み部45が形成されている。各窪み部45は、各バルブ端部31a，32a，33aの周面の曲面に対して略同心円となる曲面に形成され、その中央部には突部44の内外側に連通する孔部46が形成されている。隣り合う窪み部45の端部は、隣り合うバルブ端部31a，32a，33aの間より外径方向には突出せず、隣り合うバルブ端部31a，32a，33aの周面内側部分の間に位置している。

突部44の内側部には、突部44の周面部の窪み部45や孔部46の内方に離間対向する環状の壁部47が形成され、この壁部47の外側で突部44の周面部の窪み部45や孔部46との間に環状の間隙部48が形成されているとともに壁部47の内側に空間部49が形成され、これら間隙部48および空間部49がホルダ15の一端側である内側に開口形成されている。

基板部42には突部44の各窪み部45に配置される各バルブ端部31a，32a，33aの端面が当接する当接部50が形成されている。これら各当接部50の位置に対応して各当接部50に当接する各バルブ端部31a，32a，33aを受け入れて位置決めする位置決め部としての凹部51が形成され、すなわち、各凹部51の底部に各当接部50が形成されている。凹部51は、基板部42の外周部の部分が切り欠かれて開口されているとともに、バルブ端部31a，32a，33aを位置決め可能でバルブ端部31a，32a，33aから放出される光を遮らない程度の高さ寸法に形成されている。また、各当接部50の中央には各バルブ端部31a，32a，33aの端面から突出する各ワイヤ37や各細管38などが挿通される挿通孔52が形成されており、この挿通孔52の内径はバルブ端部31a，32a，33aの外径より小さく、バルブ端部31a，32a，33aが挿通孔52に入り込まない寸法としている。

筒部43の一端部には、カバー13のホルダ取付部28に取り付けられる爪部53が形成されている。筒部43の内側には、ホルダ15の中心線からオフセットした位置で互いに対向する一対の基板取付溝54を有する一対の基板取付部55が形成されている。基板取付溝54は、ホルダ15の中心線と平行に形成されていて筒部43の一端部側に開口形成されている。また、筒部43には、一対の基板取付部55がオフセットして形成された側に対して反対側に、一対の切欠部56が形成されている。

そして、発光管14とホルダ15とは、組み合わせた後に、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤57によって接着固定されている。

すなわち、ホルダ15の突部44を発光管14の一端側の中心部で各バルブ端部31a，32a，33aの内側間に挿入することにより、各バルブ端部31a，32a，33aを各窪み部45に配置するとともに、各バルブ端部31a，32a，33aの端面を各当接部50に当接させて組み合わせる。このとき、各バルブ端部31a，32a，33aを凹部51に受け入れることにより、各バルブ端部31a，32a，33aの端面の位置を各当接部50の位置に確実に位置決めできる。

図１、図２および図８に示すように、接着剤57を注入するための例えば針状の図示しない治具の先端側をホルダ15の内側から間隙部48に挿入し、治具の先端側から接着剤57を吐出させる。間隙部48に吐出された接着剤57は、間隙部48内に充填されるとともに、孔部46を通じて突部44の外側に出て、バルブ端部31a，32a，33aの周面内側部分と窪み部45との間の隙間に沿って進みながらその隙間に注入する。そして、接着剤57を吐出させながら治具を間隙部48に沿って一周させることにより、全てのバルブ端部31a，32a，33aの周面内側部分と各窪み部45との間に対して同様に接着剤57を注入し、バルブ端部31a，32a，33aの周面内側部分をホルダ15の突部44の窪み部45や壁部47に接着固定する。

図１に示すように、ホルダ15の内側から各挿通孔52に接着剤57を注入し、バルブ端部31a，32a，33aの各端面を各当接部50に接着固定する。

また、グローブ16は、透明または光拡散性を有するガラスや合成樹脂などの材質により、白熱電球などの一般照明用電球のガラス球の形状に近い滑らかな曲面状に形成されている。グローブ16の一端部に開口部60が形成され、この開口部60の縁部61がカバー13のカバー部27の内側に嵌合されて例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤により接着固定されている。

また、点灯装置17は、基板64を備え、この基板64に点灯回路65を構成する複数の電子部品66が実装されている。基板64は、口金12の内側に挿入可能とする幅寸法で、幅寸法に対して高さ寸法が長い矩形状に形成されており、この基板64の両側縁部がホルダ15の一対の基板取付溝54に差し込み係合されてホルダ15の中心軸の方向に沿って縦形に配置されるとともに、ホルダ15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64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、口金12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。基板64は、ホルダ15の基板取付部55によって高さ方向と交差する方向の位置が仮固定され、発光管14のワイヤ37とラッピングピン67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高さ方向の位置が位置決め保持されている。

基板64の両面側に電子部品66が実装されるが、基板64の口金12との間隔が広い側の一面には、電子部品66のうちの限流インダクタとしてのバラストチョークなどのトランスCT、コンデンサC1、平滑用コンデンサとしての電解コンデンサC2などの大形の電子部品66が実装され、また、基板64の口金12との間隔が狭い側の他面には、電子部品66のうちの高さの低いトランジスタ、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66が実装されている。

なお、トランジスタとしてのＭＯＳ形のＮチャネルの電界効果トランジスタQ1およびＭＯＳ形のＰチャネルの電界効果トランジスタQ2は１つのパッケージ部品として他面に面実装されている。

平滑用の電解コンデンサC2は、基板64の一面の幅方向中央域で基板64に対して垂直方向に向けて実装されている。これにより、基板64の実装効率が向上し、基板64の小形化が可能となる。

口金12に接近する基板64の幅方向縁部側に位置する電子部品66として例えばコンデンサC1は、基板64の幅方向中央部側に向けて傾斜されている。これにより、コンデンサC1が口金12の内側に当たることなく挿入でき、口金12の内側に点灯装置17を効率よく収納できる。コンデンサC1などの傾斜させる電子部品66は、ディスクリート部品であって、２本のリード線で基板64に立つ状態に実装されるラジアル部品である。

基板64には、発光管14側である他端側に、発光管14の各電極36の一対のワイヤ37をそれぞれ巻き付けて接続する４本のラッピングピン67が突設されている。

基板64のラッピングピン67を利用して接続する電子部品66として、基板64の幅方向の中央位置に配置される正温度特性抵抗素子PTC1がある。この正温度特性抵抗素子PTC1は、ディスクリート部品であって、２本の各リード線をラッピングピン67に巻き付けてはんだ付けにて接続可能とする部品である。正温度特性抵抗素子PTC1は、点灯回路65の電子部品66のうちの熱に比較的強い部品で、基板64の発光管14側に対向する縁部から突出し、ホルダ15の突部44の内側であって壁部47の内側の空間部49に配置され、すなわち発光管14のバルブ31，32，33の内側間に配置されている。なお、正温度特性抵抗素子PTC1以外にも、負温度特性抵抗素子NTC1，NTC2などについても、点灯回路65の電子部品66のうちの熱に比較的強い部品であり、正温度特性抵抗素子PTC1とともに、基板64の発光管14側に対向する縁部から突出させて、ホルダ15の突部44の内側であって壁部47の内側の空間部49に配置してもよい。

また、基板64の口金12との間隔が狭い面側との間には、主アマルガム39を封入した細管38が配置されている。これにより、口金12の内側に点灯装置17と細管38とが効率よく配置される。

そして、口金12の中心軸に対する基板64のオフセット量は、口金12の内径の３／４の位置までの範囲が好ましい。このオフセット量が３／４の位置よりも口金12の内面側に接近した場合には、基板64の幅が狭くなり、基板64の実装面積が小さくなって電子部品66の実装効率が低下するので好ましくない。

また、口金12の内側には例えば熱伝導性シリコーン樹脂などの熱伝導性部材が注入され、この熱伝導性部材によって少なくとも発熱量の大きいトランスCTなどの電子部品66と口金12側とが熱的に接続されている。熱伝導性部材は、口金12の内側全体に点灯装置17の基板64や電子部品66を覆うように充填してもよい。

また、図６に点灯装置の回路図を示す。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。

そして、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。

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としての蛍光ランプFLの両端のフィラメントとしての電極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。

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。

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。

また、蛍光ランプFLの電極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。

なお、正温度特性抵抗素子PTC1や負温度特性抵抗素子NTC1，NTC2などは、基板64のラッピングピン67に巻き付け、発光管14に近づけるように接続配置してもよい。

そして、この点灯装置17の動作について説明する。

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。

抵抗R1を介してＮチャ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。

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。

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、たとえば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。

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。

なお、蛍光ランプFLの電極フィラメントコイルFLa，FLbを介して、共振コンデンサ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、電極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の容量を電極フィラメントコイルFLa，FLbの予熱および蛍光ランプFL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、効率良く電極フィラメントコイルFLa，FLbを予熱できるとともに、蛍光ランプFL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。

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、蛍光ランプFLは放電を開始し、始動、点灯する。

蛍光ランプFLが点灯した後は、正温度特性抵抗素子PTC1の抵抗値が数１０ｋΩ程度に蛍光ランプFL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、蛍光ランプFL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、電極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。

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、蛍光ランプFLの電極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、蛍光ランプFLの点滅寿命回数を向上できる。

また、蛍光ランプFL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、共振電流の一部は蛍光ランプFLの電極フィラメントコイルFLa，FLbに流れ、電極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、蛍光ランプFL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、電極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。

さらに、蛍光ランプFL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、電極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、電極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。

また、基板64には、口金12側である一端側から発光管14側である他端側にかけて、口金12に接続された入力電源回路Ｅ、入力電源回路Ｅに接続されたインバータ回路72、発光管14に接続されたインバータ回路72の出力部が順に形成されている。これにより、基板64に形成する配線パターンが入力側から出力側にかけて一方向に順序よく配設され、基板64を小形化できる。

次に、電球形蛍光ランプ11を組み立てるには、発光管14の一端側とホルダ15とを組み合わせ、ホルダ15の内側から各孔部46および各挿通孔52を通じて接着剤57を注入し、発光管14の一端側とホルダ15とを接着固定する。続いて、ホルダ15の一対の基板取付溝54に基板64の両側縁部を差し込んで、ホルダ15の内側に基板64を挿入し、ホルダ15の内側に引き出されている発光管14の各ワイヤ37を基板64の各ラッピングピン67に巻き付けて接続する（この巻き付け状態の図示は省略している）。続いて、ホルダ15とカバー13とを組み合わせて結合する。続いて、基板64の入力部側から予め接続されている図示しない電線を口金12のシェル21およびアイレット23に接続し、カバー13に口金12を嵌合してかしめや接着によって固定する。続いて、口金12を下側、発光管14を上方に向けた状態で、ホルダ15の切欠部56を通じて口金12の内側に熱伝導性部材を注入することにより、少なくともホルダ15の切欠部56側に対向して位置するトランスCTなどの電子部品66と口金12およびカバー13側との間に熱伝導性部材を充填するか、口金12の内側全体に熱伝導性部材を充填する。続いて、発光管14にグローブ16を被せ、グローブ16をカバー13に接着剤によって固定する。

発光管14の一端側とホルダ15とを接着固定する際には、上述したように、接着剤57を注入するための例えば針状の図示しない治具の先端側をホルダ15の内側から間隙部48に挿入し、治具の先端側から接着剤57を吐出させる。間隙部48に吐出された接着剤57は、間隙部48内に充填されるとともに、孔部46を通じて突部44の外側に出て、バルブ端部31a，32a，33aの周面内側部分と窪み部45との間の隙間に沿って進みながらその隙間に注入する。このとき、孔部46を通じて突部44の外側に出た接着剤57がバルブ端部31a，32a，33aの周面内側部分と窪み部45との間の隙間に沿って進むものの、その隙間による抵抗によって接着剤57が進むのを抑制することにより、接着剤57がバルブ端部31a，32a，33aの周面内側部分と窪み部45との間の隙間から外部にはみ出しにくく、はみ出した接着剤57でバルブ端部31a，32a，33aの周面外側部分から出る光が遮られるのを防止できる。

さらに、接着剤57を吐出させながら治具を間隙部48に沿って一周させることにより、全てのバルブ端部31a，32a，33aの周面内側部分と各窪み部45との間に対して同様に接着剤57を注入し、バルブ端部31a，32a，33aの周面内側部分をホルダ15の突部44の窪み部45や壁部47に接着固定する。このように、接着剤57を吐出させながら治具を突部44の周面部と壁部47との間の間隙部48に沿って一周させるだけで、一気に接着剤注入作業ができ、作業効率を向上できる。

そして、図１０に示すように、例えばダウンライトである照明装置81は、照明器具本体82を有し、この照明器具本体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。

この電球形蛍光ランプ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64を、口金12の中心線の方向に沿って縦形に配置するとともに口金12の中心線に対してオフセットした位置に配置したことにより、基板64の口金12との間隔が広い一面に電子部品66のうちの大形の電子部品66を配置できるので、口金12の内側に点灯装置17を効率よく収納でき、それにより、カバー13を小形化できる。

口金12に接近する基板64の幅方向縁部側に位置する電子部品66を、基板64の幅方向中央部側に向けて傾斜させたので、その電子部品66が口金12の内側に当たることなく挿入でき、口金12の内側に点灯装置17を効率よく収納できる。

基板64に実装する電子部品66のうち比較的高さが高い平滑用の電解コンデンサC2を、基板64の一面の幅方向中央域で基板64に対して垂直方向に向けて実装できるので、基板64の実装効率が向上し、基板64を小形化できる。

口金12側である基板64の一端側から発光管14側である基板64の他端側にかけて、入力電源回路Ｅ、インバータ回路72、インバータ回路72の出力部を順に形成したので、基板64に形成する配線パターンを入力側から出力側にかけて一方向に順序よく配設でき、基板64を小形化できる。

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64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、発光管14の細管38の主アマルガム39が封入された先端部を口金12の内側で基板64との間に配置でき、主アマルガム39への点灯中の発光管14からの熱影響を低減しながら、口金12の内側に点灯装置17と細管38とを効率よく配置でき、それにより、カバー13を小形化できる。

基板64を口金12の中心線に対してオフセットした位置に配置し、細管38を基板64の口金12との間隔が狭い面側との間に配置したので、基板64の口金12との間隔が広い面側に大形の電子部品66を配置でき、口金12の内側に点灯装置17と細管38とを効率よく配置できる。

口金12の内側に熱伝導性部材を注入し、この熱伝導性部材によって少なくとも発熱量の大きいトランスCTなどの電子部品66と口金12側とを熱的に接続するので、電子部品66の熱を効率よく放熱できる。

そして、このような構成の電球形蛍光ランプ11は、図１に示すように、管外径が３〜８ｍｍのバルブ31，32，33を有する発光管14の幅方向の最大幅b1を３０ｍｍ以下に形成し、口金12を除いたランプ長寸法h1に対して口金12から露出するカバー13の寸法h2の比率を０〜２５％、カバー13の最大外径b2を口金12の外径寸法b3の１．０〜１．５倍またはグローブ16の最大外径b4の０．４８〜０．７３倍、グローブ16の口金12側の外径寸法を４０ｍｍ以下に形成することができる。これにより、白熱電球などの一般照明用電球に近い外観が得られる。なお、バルブ31，32，33の管外径が３ｍｍより小さいと、始動電圧が上昇するとともに発光効率が低下し、バルブ31，32，33の製作も困難になり、一方、８ｍｍより大きいと、カバー13の最大外径を小さくすることが困難となる。また、発光管14の最大幅が３０ｍｍより大きいと、カバー13の最大外径を小さくすることが困難となる。また、口金12を除いたランプ長寸法h1に対して口金12から露出するカバー13の寸法h2の比率が０％とは、電球形蛍光ランプ11を幅方向から見て、カバー13が口金12から全く露出していない状態をいい、この場合、グローブ16の開口部60の縁部61が口金12のシェル21に嵌合され、一方、２５％より大きいと、一般照明用電球に近い外観と配光特性が得られにくくなる。また、カバー13の最大外径が口金12の外径寸法の１．０倍またはグローブ16の最大外径の０．４８倍より小さいと、発光管14の一端側の支持や点灯装置17の収納が困難になり、一方、口金12の外径寸法の１．５倍またはグローブ16の最大外径の０．７３倍より大きいと、一般照明用電球に近い外観と配光特性が得られにくくなる。

しかも、電球形蛍光ランプ11は、発光管14の一端側の中心部で複数のバルブ端部31a，32a，33aの内側間にホルダ15の突部44を挿入し、この突部44の外側の各窪み部45が発光管14の中心部に臨むバルブ端部31a，32a，33aの周面内側部分に対向し、各窪み部45に孔部46を通じて突部44の内側から注入する接着剤57によってバルブ端部31a，32a，33aの周面内側部分を接着固定するため、発光管14のバルブ端部31a，32a，33aをホルダ15に確実に固定でき、そのうえで、発光管14のバルブ端部31a，32a，33aの周面外側部分から放出される光を外部への照射に利用でき、光出力を向上できる。

さらに、ホルダ15の突部44の内側に、窪み部45および孔部46の内方に離間対向する環状の壁部47を設けたため、この壁部47に対しても接着剤57でバルブ端部31a，32a，33aを強固に固定できるとともに、接着剤57が壁部47によって突部44の中心部に回り込まず、接着剤57の使用量を少なくできる。しかも、壁部47の内側の空間部49に点灯装置17の正温度特性抵抗素子PTC1を配置でき、点灯装置17を効率よく収納できて小形化できる。

また、電球形蛍光ランプ11は、ホルダ15の当接部50に発光管14のバルブ端部31a，32a，33aの端面を当接させるとともにそのバルブ端部31a，32a，33aの端面を接着剤57で接着固定するため、発光管14のバルブ端部31a，32a，33aをホルダ15に確実に固定でき、そのうえで、発光管14のバルブ端部31a，32a，33aの周面から放出される光を外部への照射に利用でき、光出力を向上できる。

さらに、バルブ端部31a，32a，33aを嵌合するホルダ15の凹部51によりバルブ端部31a，32a，33aの端面を当接部50に確実に当接させることができ、その当接部50の挿通孔52を通じて注入する接着剤57によりバルブ端部31a，32a，33aの端面を当接部50に確実に接着固定できる。

そして、この電球形蛍光ランプ11の配光特性を測定した結果を図１１の配光特性図を示す。図１１には、この電球形蛍光ランプ11の配光曲線をＡ、比較例として従来の電球形蛍光ランプの配光曲線をＢ、および白熱電球の配光曲線をＣとし、口金12を上方へ向けて点灯させたときの配光特性図を示す。この電球形蛍光ランプ11の配光曲線Ａでは、口金12側への配光が、従来品の配光曲線Ｂに比べて向上し、白熱電球の配光曲線Ｃに近くなった。

したがって、この電球形蛍光ランプ11は、白熱電球などの一般照明用電球に近い外観と配光特性が得られ、白熱電球などの一般照明用電球を使用する照明器具への適用率を向上できる。

なお、発光管14のバルブ31，32，33の数は、３本に限られず、２本でも、あるいは４本以上を並設して放電路長をより長くすることもできる。

また、図１２ないし図１４に本実施の形態を示し、図１２は電球形蛍光ランプの発光管の側面図、図１３は電球形蛍光ランプのホルダを示す斜視図、図１４は電球形蛍光ランプのホルダの他の例を示す斜視図である。

図１２に示すように、発光管14は、放電路長が２５０〜５００ｍｍとなる長さで管外径が３〜８ｍｍのバルブ91を用い、一対の電極36が封装される一対の電極側端部40が高さ方向の一端側に位置するように螺旋状に屈曲されている。一対の電極側端部40は、高さ方向に平行に突出され、先端からは一対のワイヤ37および細管38がそれぞれ突設されている。一方の細管38は口金12の内側に配置されるように長く延設され、その先端部に主アマルガム39が封入されている。

図１３に示すように、ホルダ15には、突部44の周面にバルブ91の各端部側であって発光管14の中心側に対向する内周面側が嵌合する円弧状の窪み部45が形成され、これら各窪み部45にはホルダ15の内側に連通する孔部46が形成されている。なお、図示していないが、このホルダ15も、壁部47、当接部50、凹部51および挿通孔52などを備えている。

また、図１４に示すように、発光管14が一対の電極側端部40まで螺旋状に屈曲されている場合には、ホルダ15の突部44の周面に、それら螺旋状の各電極側端部40の内周側が係合する窪み部45および孔部46が形成される。

そして、発光管14をホルダ15に組み合わせた後、ホルダ15の内側から各孔部46を通じて例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤57を注入することにより、バルブ91の端部側であって発光管14の中心部に臨む周面内側部分がホルダ15に接着固定される。

この螺旋状の発光管14を用いた電球形蛍光ランプ11でも、上述した第１の実施の形態と同様の寸法関係に形成でき、白熱電球などの一般照明用電球に近い外観と配光特性が得られ、白熱電球などの一般照明用電球を使用する照明器具への適用率を向上できる。

なお、前記各実施の形態において、グローブ16を省略し、発光管14が露出するタイプにも構成でき、この場合にも、白熱電球などの一般照明用電球に近い外観寸法と配光特性が得られ、白熱電球などの一般照明用電球を使用する照明器具への適用率を向上できる。

また、前記各実施の形態において、カバー13を省略し、点灯装置17を口金12に収納するとともに、グローブ16の開口部60の縁部61を口金12のシェル21の内側に嵌合して接着剤などを用いて固定してもよく、この場合、白熱電球などの一般照明用電球により近い外観と配光特性を得ることができる。

また、ホルダ15の位置決め部は、凹部51に限らず、当接部50の周囲に複数の突起を突出させてもよい。

また、ホルダ15の突部44の内側には壁部47を設けることが好ましいが、壁部47を設けなくても、突部44の孔部46から接着剤57を注入できるとともに、突部44の内側中央部に接着剤57が回り込まないように工夫すれば正温度特性抵抗素子PTC1を配置することも可能となる。

本発明の前提とする実施の形態を示す電球形蛍光ランプにおけるバルブの並設方向から見た断面図である。 同上電球形蛍光ランプにおけるバルブの並設方向に対して交差する方向から見た断面図である。 同上電球形蛍光ランプのホルダの斜視図である。 同上電球形蛍光ランプの発光管と組み合わせたホルダの内側の斜視図である。 同上電球形蛍光ランプのカバーおよびグローブを外してホルダの一端側から見た底面図である。 同上電球形蛍光ランプのカバー、グローブおよび点灯装置を外してホルダの一端側から見た底面図である。 同上電球形蛍光ランプのホルダの他端側から見た平面図である。 同上電球形蛍光ランプの発光管を接着固定したホルダの他端側から見た断面図である。 同上電球形蛍光ランプの点灯装置の回路図である。 同上電球形蛍光ランプを用いた照明装置の概略図である。 同上電球形蛍光ランプの配光特性図である。 本発明の実施の形態を示す電球形蛍光ランプの発光管の側面図である。 同上電球形蛍光ランプのホルダを示す斜視図である。 同上電球形蛍光ランプのホルダの他の例を示す斜視図である。

11 電球形蛍光ランプ
12 口金
14 発光管
15 ホルダ
17 点灯装置
40 電極側端部
45 窪み部
57 接着剤
81 照明装置
82 照明器具本体
83 ソケット

Claims (2)

1. 電極側端部を有する両端部が高さ方向の一端側に位置し、両端部の電極側端部まで螺旋状に屈曲された発光管と；
   螺旋状の発光管の中心部に臨む両端部の周面内側部分であって螺旋状の電極側端部の内周側が係合される窪み部を有し、窪み部に発光管の両端部の周面内側部分が接着剤で接着固定されたホルダと；
   ホルダの一端側に設けられた口金と；
   ホルダと口金との間に収納され、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。
2. 照明器具本体と；
   照明器具本体に取り付けられたソケットと；
   ソケットに装着された請求項１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装置。

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