JP2004303662A - 電球形蛍光ランプ - Google Patents

Abstract

【課題】接続ピンから放射される熱の影響を少なくして電子部品への熱影響を抑制するとともに、インバータ回路を小形化することが可能な電球形蛍光ランプを提供する。
【解決手段】電球形蛍光ランプ１は、放電ランプ８と；この放電ランプ８から導出されたリードワイヤ１８と接続される接続ピン１６、放電ランプ８を点灯させる高周波点灯回路を構成する電子部品１３が実装された回路基板１４を有し、接続ピン１６が回路基板１４の放電ランプ８に対向する側の一面に設けられたインバータ回路６と；放電ランプ８を支持するとともにインバータ回路６が収容されたカバー４と；カバー４に取り付けられた口金２と；を具備している。インバータ回路６の電子部品１３があまり多く実装されていない回路基板１４の一面に接続ピン１６が設けられているので、接続ピン１６を回路基板１４に効率的に配設することができ、インバータ回路６を小形化することができる。また、リードワイヤ１８が放電ランプ８の電極と接続されている場合に接続ピン１６が温度上昇しても、他面側に実装された電子部品１３へ熱的に影響を及ぼすことが防止される。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電ランプから導出されたリードワイヤと接続される接続ピンが設けられている回路基板を有するインバータ回路を備えた電球形蛍光ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電球形蛍光ランプは、放電ランプを点灯する点灯回路を備えるており、この点灯回路にインバータ回路が採用されるようになってから、電球形蛍光ランプの小形化、高効率化が進み、白熱電球からの電球形蛍光ランプへの置換えが一層促進されるようになった。
【０００３】
しかし、電球形蛍光ランプの小形化が進につれ、点灯中にカバー内部の温度が高くなる傾向にあり、熱的な影響を受けやすいインバータ回路を構成する電子部品の耐熱性を向上させるなどの対策が必要であった。
【０００４】
この回路部品への熱的な影響を低減させるために、回路部品を放電ランプに対向する回路基板の一面に耐熱性の高い部品を実装するとともに、反対側の他面側に耐熱性の低い電子部品を実装したインバータ回路を備えた電球形蛍光ランプが知られている（例えば、特許文献一参照）。この従来の電球形蛍光ランプは、放電ランプの熱が回路基板で遮熱されて他面側のカバー内の温度が一面側よりも低くなっていることから、一面側に電解コンデンサ等の耐熱性の低い電子部品を実装することによって回路部品への熱的な影響を抑えたものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１７３５３６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電球形蛍光ランプの小形化、高出力化が一層進んでおり、上記従来の電球形蛍光ランプのような電子部品の実装構造だけでは熱的な影響を十分抑制することが困難になってきている。特に、回路基板に実装されている接続ピンの温度が高くなることがあり、この接続ピンから放射される熱が電子部品に影響しないようにする必要がある。接続ピンの温度上昇は、接続ピンに接続されるリードワイヤを介して放電ランプの熱が熱伝導によって接続ピンに伝わるためである。
【０００７】
一方、電球形蛍光ランプの放電ランプから導出されたリードワイヤが接続される接続ピンが回路基板に実装されているが、この接続ピンは電子部品の大部分が実装される回路基板の他面側に設けられるので、他面側の回路基板の実装スペースを確保するために接続ピンの構造を小形化する必要があった。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、接続ピンから放射される熱の影響を少なくして電子部品への熱影響を抑制するとともに、インバータ回路を小形化することが可能な電球形蛍光ランプを提供することを目的とする。
【０００９】
【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、放電ランプと；この放電ランプから導出されたリードワイヤと接続される接続ピン、放電ランプを点灯させる高周波点灯回路を構成する電子部品が実装された回路基板を有し、接続ピンが回路基板の放電ランプに対向する側の一面に設けられたインバータ回路と；放電ランプを支持するとともにインバータ回路が収容されたカバーと；カバーに取り付けられた口金と；を具備していることを特徴とする。
【００１０】
本請求項および以下の請求項において、用語の定義は以下の説明のとおりである。
【００１１】
放電ランプは、発光管を有するものであり、直管状のバルブを屈曲形成したもの、複数のＵ字状屈曲形バルブを連通するように並設して内部に少なくとも一本の放電路が形成されたものの他、中空の回転体で構成された無電極放電方式の発光管であってもよい。放電路が形成される発光管の場合には、放電路の端部に放電を生起させる電極が封装されるものである。電極はフィラメントからなる熱陰極、電子放射物質が坦持されたセラミック電極、ニッケルなどから形成された冷陰極などが挙げられる。
【００１２】
発光管は、鉛ガラス、ソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラスなどのガラス製が製造上好ましいが、透光性であればセラミックスなど他の材料であってもよい。特に、環境への影響を考慮すると無鉛ガラスによって形成するのが最適である。無鉛ガラスとは、実質的に鉛を含まないガラスであり、不純物程度の鉛は含有しても良い。例えば、Ｎａ_２Ｏが０〜１０質量％、Ｋ_２Ｏが１〜１０質量％、Ｌｉ_２Ｏが０〜３質量％（ただし、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２ＯおよびＬｉ_２Ｏの合計量として５〜２０質量％の範囲）を含む組成を有し、軟化温度が６８５℃以下であるガラス等が挙げられる。Ｋ_２ＯおよびＬｉ_２ＯをＮａ_２Ｏと共に融剤として用いたガラスは、実質的に鉛を含まない組成で、従来のソーダ石灰ガラスに比べて軟化温度を６８５℃以下と低下させることができる。このような低軟化点のガラスをガラスバルブに適用することによって、バルブ加工時の加熱温度を低下させることができ、この加熱温度の低下に基づいて蛍光体層の熱劣化、ひいては全光束の低下を抑制することが可能となる。さらに、Ｎａ_２Ｏ量を１０質量％以下とすることで、ガラス中のＮａ成分に起因する着色、ひいては光束維持率の低下を抑制することが可能となる。
【００１３】
放電ランプの発光管の内面には直接または間接的に蛍光体層が被着されていてもよい。蛍光体としては、３波長発光形の希土類金属酸化物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。また、発光管内部には、アルゴン、ネオン、クリプトンなどの不活性ガスや、水銀、キセノンガス等の放電媒体が封入されている。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。
【００１４】
発光管に水銀を封入する場合にはアマルガムを封入するのが好ましいがこれに限られない。アマルガムは、高温でも効率的な点灯を行うために封入される純水銀よりも蒸気圧が高い特性を有するものの他、水銀をバルブ内に定量的に封入するためのものどちらでも構わない。特にランプ点灯時には発光管が高温となることから、この点灯温度に見合った蒸気圧特性を有するアマルガムを選定すべきである。蒸気圧特性を考慮したアマルガムの例としては、ビスマス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉｎ）−水銀（Ｈｇ）、ビスマス（Ｂｉ）−錫（Ｓｎ）−鉛（Ｐｂ）−水銀（Ｈｇ）、ビスマス（Ｂｉ）−インジウム（Ｉｎ）−鉛（Ｐｂ）−水銀（Ｈｇ）などが挙げられるがこれに限らない。定量封入用のアマルガムとしては、亜鉛（Ｚｎ）−水銀（Ｈｇ）などが挙げられるがこれに限らない。また、アマルガムではないが、水銀をセラミックスなどの物質に坦持させたペレット状のものを細管内に保持させても構わない。
【００１５】
発光管は、Ｕ字状に屈曲された複数本の管状バルブが１本の放電路が連通するようにつなぎ形成したもので構成可能である。しがってダブルＵ、トリプルＵ、４本Ｕ等のいろいろな形状を備えた発光管であることを許容する。ダブルＵ形の発光管の場合、Ｕ字状バルブの一端に電極を封装し、他端側をつなぎ形成することで２本の管状バルブの各一端に封装された電極間で放電を生起されることとなる。トリプルＵ形の発光管の場合、２本のＵ字状バルブの一端に電極を封装し、他端側を電極が封装されない中間バルブの端部とつなぎ形成することで３本の管状バルブのうちの両側のＵ字状バルブの各一端に封装された電極間で放電を生起されることとなる。４本Ｕの場合、Ｕ字状に屈曲された複数本の管状バルブが互いに平行になるように並設して構成することが可能である。ダブルＵ、トリプルＵ、４本Ｕのいずれの場合であっても細管が封着される箇所は電極が封装される端部またはつなぎ形成される端部のいずれでも構わない。また、細管の封着は、ステムシールまたはピンチシールのいずれの方法でもよい。
【００１６】
放電ランプには、電力供給用のリードワイヤが導出されており、このリードワイヤはインバータ回路の接続ピンに巻き付け、溶接、かしめなどの手段により接続されている。リードワイヤは、発光管に電極が封装されている場合には、この電極に接続されるものであり、無電極方式の放電ランプの場合には、コイルなどの電磁界発生手段に接続されるものである。
【００１７】
カバーは、放電ランプの発光管を直接的または間接的に支持する。発光管を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放電ランプの発光管を取付け可能な形状を有するホルダを取付けるのが好ましい。このホルダは、カバーと一体または別体のどちらでも良い。また、ホルダは、発光管からの輻射熱または紫外線がカバー内側のインバータ回路に到達しないように遮断作用を奏することが可能である。
【００１８】
カバーは、口金を有しており、電球形蛍光ランプ全体の高さが口金を含んで７５〜１４０ｍｍとなるように構成されている。カバーには、放電ランプを覆うグローブが取付けられていてもよい。この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白熱電球相似形状のいわゆるＡ形と称される形状、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形と称される形状等を採用することができる。グローブが取付けられている場合の電球形蛍光ランプ全体の高さは、グローブを含んだ高さで定義される。
【００１９】
インバータ回路は、１０ｋＨｚ以上の高周波電力を放電ランプに印加して放電ランプを点灯させる電子部品を主体に構成されたものであり、その電子部品および上述の接続ピンが回路基板に実装されている。回路基板は、放電ランプに一面が対向するようにカバー内に配設される程度の大きさであって、円形状または多角形状に構成されている。また、回路基板に実装された電子部品の大部分は、放電ランプに対向する一面の反対側の面である他面側に実装されるものであるが、一部が回路基板の一面に実装されていてもよい。
【００２０】
回路基板の一面側には接続ピンが設けられている。接続ピンは、リードワイヤを接続する関係から、接続作業時に周囲にラッピング用または溶接用の治具が挿入可能なスペースを確保しておく必要があるため、実装スペースを比較的大きくしておく必要がある。したがって、接続ピンは回路基板に効率的に配設しなければならないが、回路基板の一面側であれば、他面側に比べて電子部品があまり多く実装されていないので、実装スペースを確保することができる。
【００２１】
また、リードワイヤが放電ランプの電極と接続されている場合には、リードワイヤを介して放電ランプの熱が接続ピンに伝導し、接続ピンの温度が高くなることがある。しかし、接続ピンが回路基板の一面側に設けられているので、接続ピンが温度上昇しても、他面側へ実装された電子部品に熱的に影響を及ぼすことが防止される。
【００２２】
回路基板の一面側には接続ピンの他に、発光管からの熱の影響を受けても特性が大きく変化しない電子部品が実装されていてもよい。例えば、チョークバラスト、トランスなどの巻線部品、トランジスタ、ダイオード、抵抗などが挙げられる。
【００２３】
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、白熱電球が装着されるソケットに取付け可能であれば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。
【００２４】
請求項１の発明によれば、インバータ回路の電子部品があまり多く実装されていない回路基板の一面に接続ピンが設けられているので、接続ピンを回路基板に効率的に配設することができ、インバータ回路を小形化することができる。また、リードワイヤが放電ランプの電極と接続されている場合に接続ピンが温度上昇しても、他面側に実装された電子部品へ熱的に影響を及ぼすことが防止される。
【００２５】
請求項２は、請求項２記載の電球形蛍光ランプにおいて、接続ピンは、回路基板の一面から突出し、先端が回路基板の一面とほぼ平行になるように折曲されていることを特徴とする。
【００２６】
請求項２の発明によれば、接続ピンの先端が回路基板の一面とほぼ平行になるように折曲されているので、インバータ回路の高さ方向の寸法を小さくすることができる。
【００２７】
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、接続ピンは、その先端が回路基板の外側方向を向くように折曲されており、リードワイヤは接続ピンに巻き付けて接続されている特徴とする。
【００２８】
請求項３の発明によれば、接続ピンに対してリードワイヤを接続するときに、ラッピング用または溶接用の治具を側方から挿入可能となり、例えば放電ランプをカバー側に仮固定した状態で接続作業を行うことが可能となる。
【００２９】
請求項４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、接続ピンは、回路基板の他面に実装された電子部品のリード線を一面側に突出させて形成されていることを特徴とする。
【００３０】
請求項４の発明によれば、電子部品のリード線を一面側に突出させて接続ピンとしているので、別個に接続ピンを必要とすることが無く、部品点数を削減することができる。
【００３１】
【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。
【００３２】
図１は電球形蛍光ランプの一部を切り欠いて示す側面で、図２は電球形蛍光ランプのカバーおよび口金を示す拡大分解側面図で、図３はインバータ回路部分を拡大して示す斜視図である。
【００３３】
図１において、は電球形蛍光ランプで、この電球形蛍光ランプ１は、口金２を有するカバー４と、このカバー４に収納された放電灯点灯装置としてのインバータ回路６と、透光性を有するグローブ７と、このグローブ７に収納された放電ランプとしての発光管８とのそれぞれを備えている。また、口金２、カバー４およびグローブ７から構成される外囲器は、定格電力が例えば６０Ｗタイプや１００Ｗタイプの白熱電球などの一般照明用電球の規格寸法に近似する外形に形成されている。なお、一般照明用電球とはＪＩＳ Ｃ ７５０１に定義されるものである。
【００３４】
また、カバー４は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの耐熱性合成樹脂などにて形成されたカバー本体１１を備えている。このカバー本体１１は、下方に拡開する開口部を有する略円筒状に形成されており、エジソンタイプのＥ２６形などの口金２が上端部に被せられて、接着剤またはかしめなどにより固定されている。
【００３５】
さらに、グローブ７は、透明あるいは光拡散性を有する乳白色などであり、ガラスあるいは合成樹脂により、白熱電球などの一般照明用電球のガラス球と略同一形状の滑らかな曲面状に形成されている。また、このグローブ７の開口部の縁部には、カバー４の下端開口部の内側に嵌合する図示しない嵌合縁部が形成されている。なお、このグローブ７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させることでき、あるいは省略させることもできる。
【００３６】
また、インバータ回路６は、水平状、すなわち発光管８の長手方向と垂直に配置される回路基板１４を備えている。インバータ回路６は、電解コンデンサ１５に対して並列に、スイッチング素子である互いに相補形に構成された一対のＮチャネルおよびＰチャネルのＭＯＳ形電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が直列に接続されたハーフブリッジインバータを構成しいている。
【００３７】
この回路基板１４には、点灯部品１３が実装されている。回路基板１４の発光管８に対向する一面には、接続ピンとしてのラッピングピン１６が発光管８方向に突出するように設けられている。ラッピングピン１６の先端部は、回路基板１４の水平方向であって、外側に向くように約９０°の角度で接曲されている。
【００３８】
回路基板１４の他面（口金２側）には、比較的熱に弱く、すなわち比較的耐熱性が低い電解コンデンサなどの回路部品１５が配置されている。点灯部品１３の一面には、ラッピングピン１６の他に比較的耐熱性の高い整流ダイオードチップ等のチップ部品１７が実装されている。
【００３９】
発光管８の内面には、蛍光体が塗布された図示しない蛍光体層が形成されている。また、発光管８の内部には、アルゴンなどの希ガスや水銀などを含む放電ガスとなる封入ガスが封入されている。
【００４０】
発光管８は、略Ｕ字状に形成された略同形状の３本の管体を有しており、これら管体の中間部の各管体の両端と、両端の各管体の一端とがつなぎ部となる図示しない連通管部を介して順次接続されて１本の連続した放電路が発光管８内に形成されている。
【００４１】
発光管８が形成する放電路の両端には、図示しない一対の電極が封装されており、この電極からリードワイヤ１８が導出されている。リードワイヤ１８は、回路基板１４のラッピングピンに巻き付けることで接続され、発光管８とインバータ回路６とが電気的に接続される。
【００４２】
発光管８は、放電ランプ固定部材であり点灯回路固定部材である支持手段としての有底筒状の仕切板３１に取り付けられている。また、この仕切板３１はカバー４に固定されている。そして、この仕切板３１は、円板状をなす基板部３２を備えており、この基板部３２に発光管８の端部を挿入したうえで接着剤にて接着などして、発光管８が仕切板３１に固定されている。
【００４３】
そして、この仕切板３１をカバー４の内側に嵌合し、さらに、この仕切板３１とカバー４との間にグローブ７の嵌合縁部を嵌合した状態で、これら仕切板３１とカバー４との間に接着剤を充填することにより、これら仕切板３１とカバー４とが互いに固定されている。また、この仕切板３１の上側には、取付片部３４が突設されている。この取付片部３４には、嵌合あるいは接着などされて点灯回路６の回路基板１４が取り付けられている。
【００４４】
仕切板３１の側面のラッピングピン１６に対応する位置には、開口３５が設けられている。取付片部３４が突設されている。この取付片部３４に嵌合されて点灯回路６の回路基板１４が取り付けられるとともに、取付片部３４を利用して仕切板３１がカバー体１１の内面に取着される。
【００４５】
次に、本実施形態の作用について説明する。電球形蛍光ランプ１の組み立てにおいて、まず仕切板３１にインバータ回路６を取付け、インバータ回路６と口金２とをリード線などで電気的に接続した後、仕切板３１をカバー本体１１に取着する。このとき、インバータ回路１６の放熱作用を高めるために、カバー本体１１内にシリコーン樹脂などの絶縁性放熱材料を充填しても良い。
【００４６】
次に、発光管８のリードワイヤ１８を仕切板３１の開口３５から導出させた状態で、発光管８を仕切板３１の所定の取付け孔に取着し、固定する。そして、リードワイヤ１８をラッピングピン１６に接続するときに、ラッピング用の治具を開口３５から挿入し、リードワイヤ１８をラッピングピン１６に巻き付けて接続する。最後にグローブ７をカバー４に取付けて、電球形蛍光ランプ１の組立ては完了する。
【００４７】
本実施形態の電球形蛍光ランプ１は、電子部品１３が多く実装されない回路基板１４の他面側にラッピングピン１６が設けられるので、回路基板１４の実装スペースが効率的に使用され、インバータ回路６の小形化が可能になる。
【００４８】
また、リードワイヤ１８が発光管８の電極と接続されているため、リードワイヤ１８を介して発光管８の熱がラッピングピン１６に伝導し、ラッピングピン１６の温度が高くなることがあっても、ラッピングピン１６が回路基板１４の一面側に設けられているので、ラッピングピン１６の温度上昇によって主として他面側へ実装された電子部品１３に熱的に影響を及ぼすことが防止される。
【００４９】
さらに、ラッピングピン１６の先端が回路基板１４の一面とほぼ平行になるように折曲されているので、インバータ回路６の高さ方向の寸法を小さくすることができる。また、ラッピングピン１６の先端が回路基板１４の外側方向を向くように折曲されているので、ラッピングピン１６に対してリードワイヤ１８を接続するときに、ラッピング用の治具を仕切板３１の側方から挿入可能となり、発光管８をカバー１側に仮固定した状態で接続作業を行うことが可能となる。
【００５０】
次に、本発明の他の実施形態を図４を参照して説明する。図４に示す実施形態の電球形蛍光ランプは、接続ピン１６以外の構成は図１に示す実施形態と同一であるので、同一構成の詳細な説明は省略する。
【００５１】
図４は、本発明の他の実施形態の電球形蛍光ランプのインバータ回路部分を示す拡大側面図である。本実施形態の接続ピン１６は、回路基板１４の他面に実装された電子部品１３のリード線を一面側に突出させて形成されている。
【００５２】
本実施形態によれば、電子部品１３のリード線を一面側に突出させて接続ピン１６としているので、別個に接続ピンを必要とすることが無く、部品点数を削減することができるという効果を有する。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、インバータ回路の電子部品があまり多く実装されていない回路基板の一面に接続ピンが設けられているので、接続ピンを回路基板に効率的に配設することができ、インバータ回路を小形化することができる。また、リードワイヤが放電ランプの電極と接続されている場合に接続ピンが温度上昇しても、他面側に実装された電子部品へ熱的に影響を及ぼすことが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の電球形蛍光ランプの一部を切り欠いて示す側面。
【図２】図１の電球形蛍光ランプのカバーおよび口金を示す拡大分解側面図。
【図３】図１のインバータ回路部分を拡大して示す斜視図。
【図４】本発明の他の実施形態の電球形蛍光ランプのインバータ回路部分を示す拡大側面図。
【符号の説明】
１…電球形蛍光ランプ、２…口金、４…カバー、８…放電ランプとしての発光管、６…インバータ回路、１６…接続ピンとしてのラッピングピン、１８…リードワイヤ。

Claims (4)

1. 放電ランプと；
   この放電ランプから導出されたリードワイヤと接続される接続ピン、放電ランプを点灯させる高周波点灯回路を構成する電子部品が実装された回路基板を有し、接続ピンが回路基板の放電ランプに対向する側の一面に設けられたインバータ回路と；
   放電ランプを支持するとともにインバータ回路が収容されたカバーと；
   カバーに取り付けられた口金と；
   を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
2. 接続ピンは、回路基板の一面から突出し、先端が回路基板の一面とほぼ平行になるように折曲されていることを特徴とする請求項１記載の電球形蛍光ランプ。
3. 接続ピンは、その先端が回路基板の外側方向を向くように折曲されており、リードワイヤは接続ピンに巻き付けて接続されている特徴とする請求項２記載の電球形蛍光ランプ。
4. 接続ピンは、回路基板の他面に実装された電子部品のリード線を一面側に突出させて形成されている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。

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