JP4421177B2 - 電球形蛍光ランプおよび照明器具 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は、電球形蛍光ランプに関する。
【従来の技術】
【０００２】
電球形蛍光ランプは、屈曲形成されたバルブにより１本の放電路が形成された蛍光ランプをカバー体に支持させて構成されている。このカバー体は口金を有し、蛍光ランプを点灯させるための点灯装置を収容している。
【０００３】
このような電球形蛍光ランプでは、点灯中のカバー体内の温度上昇が点灯回路を構成する電子部品に悪影響を及ぼすことが懸念されている。この対策として、例えば特開昭５７−５０７６２号公報に記載されているように、点灯装置の発熱によりカバー体内の温度上昇を防ぐために、回路基板とカバー体によって収容される空間に樹脂モールド材を充填しそれぞれ接触している技術が知られている。
【０００４】
この従来技術は、回路基板とカバー体によって収容された空間に樹脂モールド材を充填し、回路基板に実装された電子部品とカバー体内面をそれぞれ接触させることにより、電子バラストを使用した点灯装置の熱を樹脂モールド材を介して伝導させてカバー体から放熱させるものである。これにより、蛍光ランプの発光効率が向上するとともに、点灯装置の温度を抑制することができ、カバー体に通気孔を設けることがなく、また耐熱性の良い高価なグローブを使用する必要がなくなるものである。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、近年電球形蛍光ランプの高出力化、小形化が進むにつれて、点灯装置を収納するスペースはさらに狭小な密閉空間となり、カバー体内の温度が一層上昇している。電球形蛍光ランプに内蔵される点灯回路が電子部品から構成されたインバータ回路の場合には、比較的熱に弱い電子部品も実装されているので、これら部品を熱的に保護するためにもカバー体内の熱を一層効率よく外部に放熱して、カバー体内の温度を確実に低減する必要がある。また、カバー体内の熱を放熱するための樹脂モールドの具体的な仕様は、回路基板の温度や電子部品の耐熱性を考慮して選定する必要があるが、これまでカバー体内の温度が点灯装置の不具合を発生させないように詳細に検討されたことはなく、十分な開発も行われていなかった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、カバー体内の熱をカバー体外部へ効率よく放熱させて、点灯装置の信頼性を高めた電球形蛍光ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の電球形蛍光ランプは、屈曲形の蛍光ランプと；一方側に口金が他方側に前記蛍光ランプがそれぞれ取付けられたカバー体と；蛍光ランプを点灯させる点灯回路を構成する複数個の電子部品およびこれらの電子部品が電解コンデンサを中央部に配して実装された回路基板を有し、カバー体内に収容された点灯装置と；この点灯装置の複数個の電子部品のうち発熱温度の高い電子部品を被覆するとともに点灯装置の回路基板よりも口金側のカバー体内面ならびに回路基板面に接触するようにカバー体内側に充填され、熱伝導率が０．１Ｗ／（ｍ・ｋ）以上である熱伝導性物質と；を具備しており、ランプ入力電力あたりのカバー体の口金被着部を除いた外表面積が５００ｍｍ2／Ｗ以下であることを具備しているものである。
【０００８】
ここでいう熱伝導性物質とは、熱伝導率が空気よりも高い物質であって、硬化前の粘性を利用して点灯装置の複数の電子部品のうち、少なくとも一部を被覆するように、硬化前は一定の流動性を有する粘性体により形成されているものが望ましい。
【０００９】
ここでいう点灯装置の回路基板よりも口金側とは、回路基板の両面に実装された複数の電子部品のうち、カバー体内に収納された蛍光ランプ側面は含まれない。カバー体内に収容された非蛍光ランプ側面から口金側のことをいう。
【００１０】
熱伝導性物質は、点灯装置及び蛍光ランプが発する熱を吸収し、熱伝導するために充填するので、電子部品を被覆する場合に電子部品の一部が熱伝導性物質に接触しているだけでも構わないが、被覆すべき電子部品のほとんど（その電子部品のリード線部分などの発熱とは直接関係の無い部分を除く）が熱伝導性物質によって覆われるように被覆し、カバー体内面との接触面積が大きいほど望ましい。
【００１１】
熱伝導性物質により被覆される電子部品は、発熱温度の高い電子部品が含まれることは当然であるが、耐熱温度の低い電子部品を被覆するものであっても構わない。熱伝導性物質が熱保護的な役割を果たすことが期待できるからである。
【００１２】
カバー体は、蛍光ランプを点灯させる点灯装置を被覆する部分であり、合成樹脂または金属などの材質によって0.5〜３mm程度の肉厚でから形成されている。
【００１３】
カバー体内面のうち点灯装置の回路基板よりも口金側の面は、点灯装置の電子部品と対向する比較的大きい面積を有している。したがって、熱伝導性物質をカバー体内面に効果的に接触させることが可能であり、カバー体内の熱を効果的にカバー体に伝導し、放熱させることができる。
【００１４】
電子部品が発する熱をカバー体に効率よく熱伝導させるには、熱伝導性物質の熱伝導率を上げる必要があり、実験の結果、0.1W／(m・k)以上の熱伝導率を有する物質であれば、カバー体内の温度を効果的に低減することが可能であることが確認された。このような熱伝導率を有する物質としては、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの品種の中から選定することが可能である。
【００１５】
蛍光ランプは１本の直管バルブをＵ字状に屈曲させたものの場合、屈曲部が半円状をなしていたり、コ字状となっていてもよい。また、２本の直管バルブの対向する端部近傍同士を連結管で連結して屈曲部が形成されたものであってもよい。
【００１６】
「カバー体の口金被着部を除いた」とは、下方に開口を有して拡開するカバー本体部を示し、カバー本体の上側開口の口金が被着される円筒部等の被覆部分が一体的に設けられている場合には、この被着部の表面積は含まない。
【００１７】
ランプ入力電力あたりのカバー体の口金被着部を除いた外表面積が500mm２／W以上であると点灯装置自身および蛍光ランプから発熱する熱影響は受けるが、従来技術の図面に記載のようにカバー体全体の表面積が大きいものにおいては、その熱はカバー体内空間に広がるとともに、非常に広い面積を有するカバー体表面を介して放熱が可能となるため、点灯装置に不具合を起こすほどカバー体内の温度は点灯装置に不具合をもたらすほど高温になりにくい。したがって、従来技術のようにカバー体内の熱をカバー体外へ効率よく放熱させるための熱伝導性物質は充填する必要がないと思われる。
【００１８】
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のカバー体の内表面に熱伝導性物質が接触する接触面積は、カバー体内表面積の３０％以上である。
【００１９】
カバー体の内容面に熱伝導性物質が接触する接触面積が、カバー体内表面積の３０％以下であると、十分に放熱することが困難となり、点灯装置の熱を放熱する熱量よりも蛍光ランプから受ける熱量の方が多くなるため、カバー体内に熱伝導性物質を充填してもカバー体内が高温となってしまう。この熱影響により点灯装置の不具合が発生することを抑制し、信頼性の高い点灯装置を提供するためには、接触面積をカバー体内表面積の３０％以上にする必要である。
【００２０】
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の熱伝導性物質は、硬化性を有しており、カバー体内に充填する硬化前の熱伝導性物質の粘度が10〜500Pa・sであることを特徴とするものである。
【００２１】
熱伝導物質は点灯装置をカバー体に収容した状態でカバー体内に充填するのが製造上好ましい。この場合、互いに密接して配置された電子部品間およびカバー体内面の微小な隙間に充填させるためには、微小な隙間にも流入可能な程度の流動性を有する粘性体を充填するのが望ましいことが判明した。
【００２２】
この条件を満足するためには、熱伝導性物質をカバー体内に充填する熱伝導性物質の硬化前の粘度が500Pa・s以下とする必要があることが実験により確認された。また、熱伝導性物質の粘性が低いと回路基板と蛍光ランプ保持体との間に形成された隙間から硬化前の熱伝導性物質が垂れ落ちてしまうという不具合があるが発生するおそれがあるため、硬化前の粘度が10Pa・s以上のものであれば、この不具合が抑制されることが実験により確認された。
【００２３】
熱伝導性物質の粘度は、日本工業規格の「JIS K 6300」の測定方法で定義されたものである。
【００２４】
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の熱伝導性物質は、硬さは100JIS A以下であることを特徴とするものである。
【００２５】
硬化した熱伝導性物質は、カバー体内に全域に充填した場合、点灯時の発熱などによって、熱伝導物質と接触している電子部品やカバー体等と熱伝導性物質の熱膨張差により応力が加わることで、はんだクラックなどの不具合が起きるなどの不具合が発生するおそれがあることがわかった。そこで、硬化後の熱伝導性物質の硬さを所定値以下にすることで熱伝導性物質が点灯などによる熱影響を受け、熱膨張したとしても電子部品に加わる応力を抑えることが可能であることが実験の結果から判明した。
【００２６】
熱伝導性物質の硬度は、日本工業規格の「JIS K 6253」の測定方法で規定されたものである。
【００２７】
請求項５記載の電球形蛍光ランプは、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熱伝導性物質には、アルミニウム（Al）、ケイ素（Si）、チタン（Ti）およびマグネシウム（Mg）からなる群のうち一種類の元素の酸化物、窒化物および酸化水和物のうちの少なくとも一種からなるフィラーが0.1質量％以上添加されていることを特徴とするものである。
【００２８】
熱伝導性物質の熱伝導率を良くするために添加する物質としては、例えば酸化物では、Al2O3、TiO2、SiO2、MgO、窒化物の AlN、Si3Ｎ4、酸化水和物のAl2O3・nH2O、TiO2・nH2O、Mg(OH)2などが挙げられる。
【００２９】
請求項６記載の電球形蛍光ランプは、請求項１ないし５記載の電球形蛍光ランプの熱伝導性物質は、D10以下のオリゴマー成分の合計含有率は5000ppm以下である。
【００３０】
D10以下の成分は、単量体（モノマー）同士が完全に結合されずに残った残りの成分であり、その成分を熱伝導性物質として使用した場合、使用中高温となったシリコーン樹脂から不純ガスとして放出されやすい。この完全に結合されずに残った単量体数の少ないD10以下のオリゴマー成分の合計含有量が5000ppm以上であると、不純ガスの発生が多くなり、ランプ使用中ガス化した成分がガラスグローブなどに付着し、蛍光ランプの光の透過効率が低下する。一方、D10以下のオリゴマー成分の合計含有量が5000ppm以下であれば、ガス化しやすい単量体数の少ない成分がガスとして発生するが、その成分がガラスグローブに付着したとしても微量であるため、蛍光ランプの光の透過効率を低下させるほどではないため、オリゴマー成分の合計含有量が5000ppm以下とする必要がある。オリゴマー成分の含有量は、より少ないものほど点灯中に発生するガス量は少なくなるため好ましいが、その含有量が少なくなると熱伝導性物質が高価となるため、コスト面を配慮すると熱伝導性物質に含まれるD10以下のオリゴマー成分の合計含有量は2000ppm以下であることが望ましい。
【００３１】
請求項７記載の電球形蛍光ランプは、請求項１ないし６いずれか一記載の電球形蛍光ランプの熱伝導性物質は、少なくとも口金の一部に接触するよう充填されていることを特徴とするものである。
【００３２】
口金は、少なくとも接点部が金属製であり熱伝導率が比較的高いので、口金に熱伝導性物質を介してカバー体内の熱を伝導することにより放熱効果を高くすることが可能である。
【００３３】
請求項８記載の電球形蛍光ランプは、請求項１ないし７いずれか一記載の電球形蛍光ランプにおいて、少なくともカバー体の非口金側に配設された蛍光ランプを保持する保持体は難燃剤入り樹脂からなることを特徴とするものである。
【００３４】
難燃剤入り樹脂は、難燃性を高めるため、臭素化合物を含んでいるが、蛍光ランプからの熱および紫外線の影響を受けて臭素などのハロゲン系のガスを発生する。そのハロゲン系のガスが、回路基板の隙間等を介して回路基板側の封口材であるゴムパッキングなどから内部に侵入すると電解コンデンサが腐食し、不具合が生じる。したがって、高温で点灯する電球形蛍光ランプには、難燃剤入りの樹脂を極力使用しない方が望ましいが、このような樹脂は高価であり、コスト高になってしまう。これに対し本発明では、封口材であるゴムパッキング部分は熱伝導性物質により完全に被覆したり、蛍光ランプを支持するホルダおよび回路基板の隙間を熱伝導性樹脂により密閉することで、ハロゲン系のガスの侵入を抑制できる。
【００３５】
請求項９記載の電球形蛍光ランプは、請求項１ないし８いずれか一記載の蛍光ランプの全ての端部が回路基板に対向するよう取付けられていることを特徴とするものである。
【００３６】
従来技術のような蛍光ランプは、１本の直管バルブを屈曲させてグローブに収容しており、バルブ端部が位置する記載が不明瞭である。また、出願時の周知技術を思慮すると蛍光ランプは管壁負荷が高くなるほど細径化されてなく、全体の小形化も進んでいなかったことから蛍光ランプの熱影響により点灯装置に不具合が発生するほど高温になるものではなかった。
【００３７】
請求項１０記載の照明器具は、請求項１ないし９いずれか一記載の電球形蛍光ランプと；この電球形蛍光ランプが装着された器具本体と；を具備していることを特徴とするものである。
【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。
【００３８】
図１は、本発明の電球形蛍光ランプの第一の実施形態を示す側面図、図２は図１の電球形蛍光ランプの組立分解図である。
【００３９】
電球形蛍光ランプのカバー体１０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、上側の円筒部１１には口金２０が被着し、下端方向には拡開状に延長し、下端側に開口を有する略椀状の回転体形状のカバー体本体１２を有しており、外表面積が5300mm2程度である。カバー体１０の開口よりも内側の内面には、その周囲にわたり複数の係合凹部１３が形成されている。以下口金２０側を上側、グローブ３０側を下側として説明する。
【００４０】
カバー体１０の下端には、例えばＰＢＴ樹脂などの耐熱性合成樹脂によりほぼ円皿状に形成された保持体としてのホルダ４０が取付けられている。ホルダ４０の円皿面には、複数の蛍光ランプ５０を取付けるための取付孔（図示しない）が数箇所形成されている。また、ホルダ４０の周縁には円皿面から側壁が形成されている。さらにホルダ４０上端側壁には、カバー体１０内面の係合凹部１３と係合固定する複数の係合爪４１が形成されている。
【００４１】
蛍光ランプ５０は、３本の屈曲バルブ５１を接合して構成されている。各屈曲バルブ５１は、例えば管外径が8〜13mmで、本実施の形態では11mm程度、管内径は、6.5〜11.5mmで本実施の形態では9.5mm程度である。各屈曲バルブ５１の頂部は、中間部でなめらかにＵ字状に屈曲されており、電球形蛍光ランプの上下方向を長手方向とする中心軸を中心とする円周上に等間隔で配置するとともに、各バルブ５１の直管部も電球形蛍光ランプ５０の中心軸を中心とする円周上に等間隔で配置するように構成されている。すなわち、各屈曲バルブ５１の屈曲部が略三角形の各辺に対応して配置されている。それぞれの屈曲バルブ５１の内面に蛍光体層が形成され、屈曲バルブ内５１に封入ガスとして例えばアルゴンなどの希ガスおよび水銀が封入されている。３本の屈曲バルブ５１は、それぞれの屈曲バルブ５１を連結する連結管５２により１本の連続した放電路が280mm程度に形成されている。この放電路の両端に位置する蛍光ランプ５０の端部には、一対の電極が封装されている。
【００４２】
蛍光ランプ５０の屈曲バルブ５１端部はホルダ４０に形成されたランプ取付孔にそれぞれ差込まれ、屈曲バルブ５１端部とランプ取付孔とはシリコーン樹脂などにより接着固定される。これにより、蛍光ランプ５０がホルダ４０に支持される。
【００４３】
ホルダ４０の蛍光ランプ５０非装着側には、点灯装置６０が配置されている。この点灯装置６０は、蛍光ランプ５０の長手方向と直交する平行な面に配置される円板状の回路基板６１を備え、この回路基板６１の両面すなわち口金側である上面６１ａには複数の電子部品６２が実装され、高周波点灯を行うインバータ回路が構成されている。この回路基板６１に実装された複数の電子部品６２の多くは一対のリード線を回路基板６１の上面６１ａから下面側６１ｂへ連通し、他面側から導出したリード線をはんだにより固定しているため、複数の電子部品６２に外部から圧力を受けたとしてもある程度は耐えられる。経時的に熱伝導性物質としてのシリコーン樹脂７０の熱膨張による一定以上の応力を受けることで接触不良などの不具合を生じてしまうので、硬化後に熱膨張するシリコーン樹脂７０は、形状が崩れることがなく、ある程度弾性を有しているものが望ましい。複数の電子部品６２には、比較的耐熱性の弱い電解コンデンサ６３、フィルムコンデンサなどの部品も含まれている。電解コンデンサ６３の一部は、回路基板６１に立設された状態でカバー体１０上側の円筒部１１に収納される。また、回路基板下面６１ｂには、比較的耐熱性が強く、厚さ寸法の小さいチップ状のＲＥＣ（rectifier、整流素子、ダイオードブリッジ）、トランジスタ、抵抗などのパッケージの厚さ寸法２〜３mm程度に形成されている部品が実装されている。
【００４４】
ホルダ４０の蛍光ランプ５０非装着側には係合爪４１の内側に回路基板６１の周縁が係合するように回路基板６１を押し込むことで点灯装置６０が取付けられる。
【００４５】
熱伝導性物質としてのシリコーン樹脂７０は、点灯装置６０に実装されている複数の電子部品６２を覆うように充填されている。
【００４６】
回路基板６１から導出されたリード線（図示しない）は、電解コンデンサ６３と円筒部１１との隙間に配線され、口金２０と接続されている。
【００４７】
本実施の形態で規定する熱伝導率、硬化前の粘度および硬化後の硬さを有する範囲のシリコーン樹脂７０としては、例えば株式会社信越化学製「ＣＭＡ−４３１Ａ＆Ｂ」などが挙げられ、硬化前の粘度５０〜７５Pa・s、硬化後の硬さが２７〜３７JIS Aであり、熱伝導性物質としてのシリコーン樹脂７０にはD10以下のオリゴマー成分が1280ppm有している。
【００４８】
次に本実施形態の電球形蛍光ランプ５０の組立工程について説明する。
【００４９】
まず、蛍光ランプ５０および点灯装置６０が上述のように取付けられたホルダ４０を用意し、ホルダ４０をカバー体１０の開口から内側へ挿入することで、カバー体１０の下側内面の複数の係合凹部１３とホルダ４０に形成された係合爪４１とが嵌合固定する。そして、カバー体１０の円筒部１１の開口を上側にした状態で、この開口より回路基板６１に実装されている複数の電子部品６２およびカバー体１０内面に、熱伝導性が良く流動性を有するシリコーン樹脂７０を複数の電子部品６２の上側から充分に被覆するとともに、カバー体１０内面に接触させる。シリコーン樹脂７０を注入する際、カバー体１０の円筒部１１内から注入作業を行うが、円筒部１１内には比較的大きい電子部品６２である電解コンデンサ６３が配設されているので、円筒部１１内の隙間からシリコーン樹脂７０充填用ノズルを挿入してカバー体１０内にシリコーン樹脂７０を注入したり、カバー体内１０に点灯装置６０を収納する前にシリコーン樹脂７０を複数の電子部品６２に充分シリコーン樹脂７０を覆ってからカバー体１０を被覆していても構わない。なお、シリコーン樹脂７０の注入方法は、複数の電子部品６２およびカバー体１０にシリコーン樹脂７０を確実に接触が可能であれば特に限定されない。
【００５０】
このように、カバー体１０の上側よりシリコーン樹脂７０を充填することにより、シリコーン樹脂７０を確実に充填することが可能となる。また、カバー体１０上端の開口より作業するので、シリコーン樹脂７０は自重により、複数の電子部品６２上側から回路基板面６１へと向かうので、作業効率が向上する。
【００５１】
次に、点灯装置６０と口金２０をリード線（図示しない）により電気接続し、カバー体１０の円筒部１１を口金２０で覆い、口金２０をかしめることにより口金２０がカバー体１０に取付けられる。このように構成された電球形蛍光ランプは、入力電力定格１３Ｗで、３波長発光形蛍光体の使用により、８１０ｌｍ程度の全光束が得られる。
【００５２】
最後にカバー体１０の下端内面の円周縁部とグローブ３０開口円周縁部をシリコーン樹脂などの接着剤により接着固定する。
【００５３】
なお、上記実施の形態の電球形蛍光ランプは、蛍光ランプ５０を覆うグローブ３０を有しているが、グローブ３０を有していなくても構わない。
【００５４】
以上のような構成により、電球形蛍光ランプの点灯装置６０に電源が投入されると点灯装置６０によって蛍光ランプ５０の一対の電極間に始動電圧が印加されて蛍光ランプ５０が放電を開始し電球形蛍光ランプが点灯する。
【００５５】
このように、電球形蛍光ランプの点灯中は、点灯装置６０が発熱し、コンパクトに収容したカバー体１０内の温度はある程度上昇するが、熱伝導性物質７０を介してカバー体１０からの放熱が可能となり、外部へ効率よく放熱が可能とる。
【００５６】
図３はカバー体１０内にシリコーン樹脂７０を充填した電球形蛍光ランプ（ａ）とシリコーン樹脂７０を充填していない電球形蛍光ランプ（ｂ）との電子部品６２の温度を比較した実験結果を示すグラフである。シリコーン樹脂７０の充填の有無以外は全て同一の構成として比較した結果を示すものであり、本実験では電球形蛍光ランプの入力電力を変化させて点灯させたときの電子部品としての予熱コンデンサの温度を測定したものである。入力電力は、印加電圧を調整することで変化させた。
【００５７】
図３のグラフから明らかなように、シリコーン樹脂７０をカバー体１０内に充填した電球形蛍光ランプ（ａ）は、シリコーン樹脂７０を充填していない従来品（ｂ）に比して、カバー体１０内の温度およびシリコーン樹脂７０で覆われている電子部品６２の温度が低減していることがわかる。
【００５８】
これにより、複数の電子部品６２を確実に保護し、信頼性の高い点灯装置６０を提供することが可能となる。これにより寿命特性の改善を図ることが可能となり、商品性に優れた電球形蛍光ランプを提供することができる。
【００５９】
次に第二の実施の形態を図面を参照して説明する。図４は第二の実施形態を示す断面図であり、図１と異なる説明のため、口金２０を取り外した状態を示している。
【００６０】
なお、本実施形態の電球形蛍光ランプは、カバー体１０内のシリコーン樹脂７０をカバー体１０内部全域に充填する以外は、第一の実施形態と同一である。
【００６１】
蛍光ランプ５０および点灯装置６０が上述のように取付けられたホルダ４０を用意し、ホルダ４０をカバー体１０の開口から内側へ挿入することで、カバー体１０の下側内面の複数の係合凹部１３とホルダ４０に形成された係合爪４１とが嵌合固定する。そして、カバー体１０の円筒部１１の開口を上側にした状態で、この開口より回路基板６１に実装されている複数の電子部品６２およびカバー体１０内面に、熱伝導性が良く流動性を有する粘性体であるシリコーン樹脂７０を注入する。カバー体１０の円筒部１１内にから注入作業を行うが、円筒部１１内には比較的大きい電子部品６２である電解コンデンサ６３が配設されているので、円筒部１１内の隙間からシリコーン樹脂７０充填用ノズルを挿入して、カバー体１０内の底面である回路基板上面６１ａから円筒部１１の開口までカバー体１０内全域にわたり充填させる。
【００６２】
カバー体１０内全域にわたりシリコーン樹脂７０で充填するということは、電子部品６２全てを覆いカバー体１０内全域がシリコーン樹脂７０と接触することとなる。さらに、硬化前のシリコーン樹脂７０は、粘性体でありカバー体１０上端の円筒部１１開口までシリコーン樹脂７０を充填すると表面張力がおき、この状態で口金２０を取り付けることにより、口金２０とシリコーン樹脂７０とを接触させることが可能である。このように、カバー体１０および放熱作用が高い金属製の口金２０を通じてカバー体１０内の熱が放熱可能となり、放熱面積が広くなるので放熱が一層効果的になる。
【００６３】
回路基板下面６１ｂには、ＦＥＴなどのスイッチング素子が実装されている場合には、回路基板上面６１ａにシリコーン樹脂７０がほぼ全面接触しているので、回路基板下面６１Ｂの電子部品が発する熱を、回路基板６１を介して、シリコーン樹脂７０に吸収させることが可能であり、やはり効率的に放熱されることができる。
【００６４】
カバー体１０の下端内面の円周縁部とグローブ３０開口円周縁部をシリコーン樹脂などの接着剤により、接着固定する。
【００６５】
なお、上記実施の形態の電球形蛍光ランプは、蛍光ランプ５０を覆うグローブ３０を有しているが、グローブ３０を有していなくても構わない。
【００６６】
以上のような構成により、電球形蛍光ランプの点灯装置６０に電源が投入されると点灯装置６０によって蛍光ランプ５０の一対の電極間に始動電圧が印加されて蛍光ランプ５０が放電を開始し電球形蛍光ランプが点灯する。
【００６７】
このように、電球形蛍光ランプの点灯中は、点灯装置６０および蛍光ランプ５０が発熱し、コンパクトに収容したカバー体１０内の温度はある程度上昇するが、カバー体１０内全域をシリコーン樹脂７０により充填することにより、カバー体１０および口金２０からの放熱が可能となり、複数の電子部品６２を保護することにより、信頼性の高い点灯装置６０を提供することが可能となる。
【００６８】
次に第三の実施の形態を図面を参照して説明する。図５は、電球形蛍光ランプの断面図である。
【００６９】
なお、本実施形態の電球形蛍光ランプは、カバー体１０内に充填するシリコーン樹脂７０を口金２０側に位置する電解コンデンサ６３の安全弁６３ａを塞がない程度に充填し、ホルダ４０および回路基板６１ならびにシリコーン樹脂７０により蛍光ランプ５０側の空気がカバー体内に侵入することがないように遮断するよう充填する。さらに、難燃剤入り樹脂によりホルダ４０が形成されている以外は、第一および第二の実施形態と同一である。
【００７０】
カバー体１０の下端には、臭素系化合物である例えば臭素化ポリカーボネートとＰＢＴとSb2O3からなるほぼ円皿状に形成された難燃剤を含んだホルダ４０が取付けられている。
【００７１】
このホルダ４０に蛍光ランプ５０および点灯装置６０を取付け、ホルダ４０をカバー体１０の開口から内側へ挿入し嵌合固定する。そして、カバー体１０の円筒部１１の開口を上側にした状態で、この開口より回路基板６１に実装されている複数の電子部品６２およびカバー体１０内面に、熱伝導性が良く流動性を有する粘性体であるシリコーン樹脂７０を注入する。シリコーン樹脂７０の充填は、カバー体１０の円筒部１１内から注入作業を行い、円筒部１１内に位置する円筒状の電解コンデンサ６３の上面にある安全弁６３ａを除き、円筒部１１内と電解コンデンサ６３の側面の隙間からシリコーン樹脂７０充填用ノズルを挿入して、カバー体１０内の底面である回路基板上面６１ａから電解コンデンサ６３の側面中央部分であるカバー体本体１２内ほぼ全域にわたり充填させる。
【００７２】
カバー体１０内ほぼ全域にわたりシリコーン樹脂７０で充填するということは、電解コンデンサ６３を除く電子部品６２全てを覆いカバー体本体１２内全域がシリコーン樹脂７０と接触し、カバー体１０内は、回路基板６１およびシリコーン樹脂７０により密閉された空間となる。
【００７３】
カバー体１０の下端内面の円周縁部とグローブ３０開口円周縁部をシリコーン樹脂などの接着剤により、接着固定し、カバー体円筒部１１に口金２０を被覆することで電球形蛍光ランプは完成する。
【００７４】
このように組み立てられた電球形蛍光ランプの点灯中、さらなる小形化が進んだ蛍光ランプ５０の高出力化、電極の温度上昇などにより、難燃性を高めるために樹脂性のホルダ４０に添加された臭素系化合物の添加がその熱および紫外線の影響を受け、樹脂の分解によってブロモヘノール類などが発生する。しかし、カバー体１０側の、回路基板６１およびシリコーン樹脂７０により蛍光ランプ５０側からの空気を遮断し、さらに電解コンデンサ６３の封口部６３ｂにはシリコーン樹脂７０により覆われているため、ホルダ４０から臭素系ガスが放出されたとしても、カバー体１０内に収容された点灯装置６０に悪影響を及ぼすことがなくなる。
【００７５】
なお、上記実施の形態の電球形蛍光ランプは、蛍光ランプ５０を覆うグローブ３０を有しているが、グローブ３０を有していなくても構わない。
【００７６】
以上のような構成により、電球形蛍光ランプの点灯装置６０に電源が投入されると点灯装置６０によって蛍光ランプ５０の一対の電極間に始動電圧が印加されて蛍光ランプ５０が放電を開始し電球形蛍光ランプが点灯する。
【００７７】
このように、難燃剤入り樹脂により形成されたホルダ４０を使用したとしても、カバー体１０内の空間を回路基板６１およびホルダ４０ならびにシリコーン樹脂７０により蛍光ランプ５０側からの空気を遮断しているので、蛍光ランプ５０の熱および紫外線の影響を受けて臭素系のガスが発生したとしても、点灯装置６０に悪影響を及ぼすことがなくなる。さらに、カバー体１０内の温度はある程度上昇するが、カバー体１０内ほぼ全域をシリコーン樹脂７０により充填することにより、シリコーン樹脂７０を介してカバー体１０および口金２０からの放熱が可能となり、複数の電子部品６２を保護することにより、信頼性の高い点灯装置６０を提供することが可能となる。
【００７８】
図６はシリコーンを充填していない従来品の電球形蛍光ランプ（Ａ）と回路基板６１の蛍光ランプ５０面からホルダ４０の円皿間にシリコーン樹脂７０を充填した電球形蛍光ランプ（Ｂ）と第三の実施形態である電球形蛍光ランプ（Ｃ）とホルダ４０の円皿面からカバー体１０の口金被着部１１を除く部分までシリコーン樹脂７０を充填した電球形蛍光ランプ（Ｄ）それぞれの電子部品６２の平均温度を比較した実験結果を示すグラフである。シリコーン樹脂７０の充填の有無以外は全て同一の構成として比較した結果を示すものであり、入力電力10Wで一定点灯させたときの電子部品６２の平均温度を測定したものである。
【００７９】
図６のグラフから明らかなように、シリコーン樹脂７０を充填しない（Ａ）と、蛍光ランプ５０と点灯装置６０間のいわゆる空気層にのみにシリコーン樹脂７０を充填した電球形蛍光ランプ（Ｂ）を比べると、空気層にシリコーン樹脂７０を充填した電球形蛍光ランプ（Ｂ）の電子部品６２の温度は若干上がり、この部分にシリコーン樹脂７０を充填してしまうと蛍光ランプ５０からの熱を点灯装置６０側に伝導させ、温度を下げたいカバー体１０内空間の温度を逆に上げてしまうことになることがわかった。
【００８０】
第三の実施形態である電球形蛍光ランプ（Ｃ）は、回路基板６１に実装された複数の電子部品６２のうち電解コンデンサ６３の安全弁６３ａを除き、カバー体１０のほぼ全域にシリコーン樹脂７０を充填しいており、回路基板６１の電子部品６２の温度は、（Ａ）、（Ｂ）に比べて大きく温度が下がっている。また、ホルダ４０の円皿面からカバー体１０内ほぼ全域にシリコーン樹脂７０を充填した電球形蛍光ランプ（Ｄ）は、（Ｃ）に比べ微妙に温度の低下はあったものの、温度の低下は大きくなかった。
【００８１】
つまり、図８のグラフから、シリコーン樹脂７０を充填する部分は、カバー体１０に収容された複数の電子部品６２のうち、回路基板６１の口金２０側面にのみ充填することで、複数の電子部品６２を確実に保護し、信頼性の高い点灯装置６０を提供することが可能となる。これにより寿命特性の改善を図ることが可能となり、商品性に優れた電球形蛍光ランプを提供することができる。
【００８２】
次に第四の実施の形態を図面を参照して説明する。図７は電球形蛍光ランプを示す断面図である。
【００８３】
図７は電球形蛍光ランプであり、カバー体１０、口金２０およびグローブ３０を有する外囲器、ホルダ４０に取付けられて外囲器内に収容される蛍光ランプ５０および点灯装置６０を備えている。
【００８４】
外囲器は、ミニクリプトンなどの小形白熱電球の規格寸法に近似する外形で、口金２０からグローブ３０までの高さ方向の寸法が７５〜１０５ｍｍであって、グローブ３０の最大直径部分に対応した幅方向の寸法が３５〜４５ｍｍに形成されている。
【００８５】
カバー体１０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などにて蛍光ランプ５０側の下方に拡開する略椀状に形成されて、エジソンタイプのＥ１７型口金２がカバー体１０の上端部に接着剤またはかしめなどにより固定されている。
【００８６】
カバー体１０の下端には、例えばＰＢＴ樹脂などの耐熱性合成樹脂によりほぼ円皿状に形成されたホルダ４０が取付けられている。ホルダ４０の円皿面には、蛍光ランプ５０を取付けるための取付孔（図示しない）が、ホルダ４の周縁には円皿面から側壁が形成され、ホルダ４上端側壁には、カバー体１０内面と嵌合固定する複数の係合爪４１が形成されている。
【００８７】
蛍光ランプ５０は、複数のガラス製のバルブ５１を有し、このバルブ５１の内面に蛍光体層が形成され、３本のバルブ５１内部にはアルゴン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。
【００８８】
各バルブ５１、管外径が５〜１０mm、管内径５mm未満の３本のＵ字形屈曲バルブ５１を有し、これらＵ字形屈曲バルブ５１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接続されている。
【００８９】
両側のＵ字形屈曲バルブ５１の電極が封装されない側の各端部と中央のＵ字形屈曲バルブ５ａの各端部とが連結管で順次接続されて放電路長が１２０〜２００mmの1本の連続した放電路が形成されている。
【００９０】
両端の屈曲バルブ５１の電極が封装されていない側の各端部、および中央の屈曲バルブ５１の一端は、ピンチシールによって封装されている。さらに、排気管としての円筒状の細管５３が連通状態に突設されており、各細管５３は、屈曲バルブ５１の製造過程で順次溶断封止される。
【００９１】
中央の屈曲バルブ５１の細管５３は、管外径が約３〜４mm程度でその中にはアマルガム８０が封入され、電極近傍には補助アマルガムが取付けられている。
【００９２】
そして、蛍光ランプ５０の各屈曲バルブ５１の各端部がホルダ４０の各取付孔に挿入されるとともにホルダ４０と屈曲バルブ５１はシリコーン樹脂７０などの接着剤により互いに固定される。
【００９３】
ホルダ４０の蛍光ランプ５０非装着側には、点灯装置６０が蛍光ランプ５０の長手方向と直交する平行な面に配置される。回路基板６１上には、アマルガム８０が封入された細管５３に対応する外周付近の所望位置に半径３ｍｍ程度の開口が形成されている。この開口を除く回路基板６１の両面には複数の電子部品６２が実装され、高周波点灯を行うインバータ回路が構成されている。複数の電子部品６２には、比較的耐熱性が弱い電解コンデンサ、フィルムコンデンサなどの部品も含まれている。回路基板６１の中央部には電解コンデンサが配置されており、回路基板６１に立設された状態でカバー体１０上側の円筒部１１に収納される。また、回路基板下面６１ｂには、比較的耐熱性が強く、厚さ寸法の小さいチップ状のＲＥＣなどの部品が実装されている。
【００９４】
ホルダ４０の蛍光ランプ５０非装着側に回路基板６１を押し込むことで点灯装置６０が取付けられると同時に、屈曲バルブ５１端部から突設されたアマルガム８０が封入された細管５３は回路基板６１の開口６１ｃから口金側に貫通する。また、ホルダ４０をカバー体１０の開口から内側へ挿入することでそれぞれの係合手段により嵌合固定する。
【００９５】
熱伝導性物質としてのシリコーン樹脂７０は、第一の実施の形態と同様に、点灯装置６０に実装されている複数の電子部品６２および回路基板６１から突出した細管５３を覆うように充填する。回路基板６１から導出されたリード線（図示しない）は、電解コンデンサと円筒部１１との隙間に配線され、口金２０と接続することで電球形蛍光ランプは構成される。
【００９６】
次に、点灯装置６０と口金２０をリード線（図示しない）により電気接続し、カバー体１０の円筒部１１に口金２０を取付ける。
【００９７】
最後にカバー体１０の下端内面の円周縁部とグローブ３０開口円周縁部をシリコーン樹脂などの接着剤により接着固定する。
【００９８】
上述のように組み立てられた電球形蛍光ランプの消費電力は10Wで、管壁負荷は0.25W／cm２以上となる。このように屈曲バルブ５１が細径化し放電路長が長くなるにつれて、消費電力に対する蛍光ランプ５０内面積が極端に小さくなるため、管壁負荷が高くなり、単位面積あたりの紫外線強度、イオン衝撃および温度負荷が大きくなることで、温度上昇が著しくなる。しかし、コンパクトに収容したカバー体１０の温度はある程度上昇するが、カバー体１０内にシリコーン樹脂７０を充填しているので、効率的に放熱が可能となる。
【００９９】
これにより、複数の電子部品６２を熱影響から確実に保護し、信頼性の高い点灯装置６０を提供することが可能となる。これにより寿命特性の改善を図ることが可能となり、商品性に優れた電球形蛍光ランプを提供することができる。
【０１００】
また、カバー体１０の上側よりシリコーン樹脂７０を充填することにより、シリコーン樹脂７を隙間なく充填することが可能となる。また、カバー体１０上端の開口より作業するので、シリコーン樹脂７０は自重により、複数の電子部品６２上側から回路基板６１面へと向かうので、作業効率が容易となる。さらに、回路基板６１の開口６１ｃから貫通している細管５３内のアマルガム８０は、蛍光ランプ５０の始動時において、細管５３と接触しているシリコーン樹脂７０が複数の電子部品６２から発する熱を吸収し、その熱を熱伝導することで、アマルガム８０が暖められ水銀を素早く蒸発することにより光束立上り特性を向上できるものである。
【０１０１】
さらに、対流による熱の影響を受けることが抑制されるので、点灯方向を変えても水銀蒸気圧が変動することを抑えることが可能となる。硬化後の硬さを100JIS A以下とすることで、シリコーン樹脂７０と接触している電子部品６２などの熱膨張差により応力が加わることで、はんだクラックなどの不具合が起きるのを防ぐ。細管５３全体を被覆しているシリコーン樹脂７０が熱膨張したとしても、クラックなどの発生が抑制される。
【０１０２】
一方、熱伝導性物質の硬化後の硬さが小さくなるにつれて、熱伝導率が下がる傾向にあるため、ある程度の硬さは必要である。
【０１０３】
また、細管５３を回路基板６１の開口６１ｃから貫通させることで、電球形蛍光ランプの長さ方向の小形化が一層図れる。
【０１０４】
なお、上記実施の形態の電球形蛍光ランプは、蛍光ランプ５０を覆うグローブ３０を有しているが、グローブ３０を有していなくても構わない。
【０１０５】
また、ＰＢＴ樹脂などの耐熱性合成樹脂にて形成されたホルダ４０は、金属材料などにより形成されていても構わない。
【０１０６】
図８は、本発明の照明器具の一実施形態を示す一部切欠断面図である。
【０１０７】
図において８ａは電球形蛍光ランプである。８ｂは埋め込み形照明器具本体であり、器具本体８ｂは基体８ｃ、ソケット８ｄおよび反射板８ｅから構成されている。
【発明の効果】
【０１０８】
請求項１記載の電球形蛍光ランプは、点灯装置の回路基板に実装された少なくとも一部の電子部品を熱伝導率が0.1W／(m・k)以上の熱伝導性物質で被覆するとともに、点灯装置の回路基板よりも口金側のカバー体内面に熱伝導性物質を接触させることにより、電子部品および蛍光ランプが発する熱を熱伝導性物質を介して外部へ効率よく放熱し、カバー体内の温度上昇を抑制させることが可能となる。さらに、ランプ入力電力あたりのカバー体の口金被着部を除いた外表面積が500mm２／W以下となるように電球形蛍光ランプを高出力、小形化しても、この点灯装置の少なくとも一部の電子部品を被覆するとともにカバー体内面に接触するように熱伝導性物質を充填するため、点灯装置および蛍光ランプから発する熱が効果的にカバー体外に放熱され、点灯装置が受ける熱影響を低減される。
【０１０９】
請求項２記載の電球形蛍光ランプによれば、請求項１記載の作用に加えて、カバー体内の熱を熱伝導性物質及びカバー体を介して確実に放熱することが可能とる。
【０１１０】
請求項３記載の電球形蛍光ランプによれば、熱伝導性物質の硬化前の粘度が10〜500Pa・sのものを使用することにより、カバー体内の電子部品およびカバー体内面に隙間なく効果的に接触することが可能となり、さらに硬化前に回路基板と蛍光ランプ保持体の隙間から垂れ落ちることが抑制される。
【０１１１】
請求項４記載の電球形蛍光ランプは、熱伝導性物質の硬化後の硬さが100JIS A以下であるので、熱伝導性物質が熱膨張しても電子部品に加わる応力が小さくなり、熱伝導性物質と接触する電子部品等に不具合が発生することを抑制できる。
【０１１２】
請求項５記載の電球形蛍光ランプによれば、蛍光ランプの小形化に伴い蛍光ランプの発熱量が増大し、点灯装置を収容するカバー体も小形化されてカバー体内の温度が高温となるが、熱伝導性物質にアルミニウム（Al）、ケイ素（Si）、チタン（Ti）およびマグネシウム（Mg）からなる群のうち一種類の元素の酸化物、窒化物および酸化水和物のうちの少なくとも一種からなるフィラーが0.1質量％以上添加することで、高温となるカバー体内に充填する熱伝導性物質の熱伝導率が一層良くなり、電子部品および蛍光ランプから発する熱を効率よく放熱することが可能となり、点灯装置がその熱影響を受けることが抑制できる。
【０１１３】
請求項６記載の電球形蛍光ランプによれば、高温となるカバー体内に充填される熱伝導性物質のオリゴマー成分の単量体および合計含有量を規定することで、使用中熱伝導性物質から発生するオリゴマー成分のガスを問題ない程度まで抑制することができる。
【０１１４】
請求項７記載の電球形蛍光ランプによれば、請求項１ないし７いずれか一記載の効果に加え、口金は、少なくとも接点部が熱伝導率の高い金属製であるため、この口金に熱伝導性物質を接触させることで、放熱効果を高めることが可能となる。
【０１１５】
請求項８記載の電球形蛍光ランプによれば、請求項１ないし７記載の作用に加えて、難燃剤入り樹脂を使用することでより安価な電球形蛍光ランプを提供することができる。
【０１１６】
請求項９記載の電球形蛍光ランプは、蛍光ランプの全ての端部が回路基板に対向しているため、電極を封装した端部と近接している点灯装置はその熱影響を受けやすいが、カバー体内に充填した熱伝導性物質を介してカバー体内が高温となることを抑制できる。
【０１１７】
請求項１０記載の照明器具によれば、請求項１ないし９いずれか一記載の発明の作用を有する電球形蛍光ランプを備えた照明器具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明電球形蛍光ランプの第一の実施形態を示す側面図。
【図２】図１の電球形蛍光ランプの組み立て断面図。
【図３】電子部品の温度比較を示すグラフ。
【図４】本発明電球形蛍光ランプの第二の実施形態を示す断面図。
【図５】本発明電球形蛍光ランプの第三の実施形態を示す断面図。
【図６】熱伝導性物質充填量および電子部品の平均温度を示すグラフ。
【図７】本発明電球形蛍光ランプの第四の実施形態を示す断面図。
【図８】本発明照明器具の一実施形態を側面一部断面図。
【符号の説明】
【０１１９】
１０…カバー体、２０…口金、３０…グローブ、４０…ホルダ、５０…蛍光ランプ、６０…点灯装置、７０…シリコーン樹脂
【０００１】
本発明は、電球形蛍光ランプに関する。
【従来の技術】
【０００２】
電球形蛍光ランプは、屈曲形成されたバルブにより１本の放電路が形成された蛍光ランプをカバー体に支持させて構成されている。このカバー体は口金を有し、蛍光ランプを点灯させるための点灯装置を収容している。
【０００３】
このような電球形蛍光ランプでは、点灯中のカバー体内の温度上昇が点灯回路を構成する電子部品に悪影響を及ぼすことが懸念されている。この対策として、例えば特開昭５７−５０７６２号公報に記載されているように、点灯装置の発熱によりカバー体内の温度上昇を防ぐために、回路基板とカバー体によって収容される空間に樹脂モールド材を充填しそれぞれ接触している技術が知られている。
【０００４】
この従来技術は、回路基板とカバー体によって収容された空間に樹脂モールド材を充填し、回路基板に実装された電子部品とカバー体内面をそれぞれ接触させることにより、電子バラストを使用した点灯装置の熱を樹脂モールド材を介して伝導させてカバー体から放熱させるものである。これにより、蛍光ランプの発光効率が向上するとともに、点灯装置の温度を抑制することができ、カバー体に通気孔を設けることがなく、また耐熱性の良い高価なグローブを使用する必要がなくなるものである。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、近年電球形蛍光ランプの高出力化、小形化が進むにつれて、点灯装置を収納するスペースはさらに狭小な密閉空間となり、カバー体内の温度が一層上昇している。電球形蛍光ランプに内蔵される点灯回路が電子部品から構成されたインバータ回路の場合には、比較的熱に弱い電子部品も実装されているので、これら部品を熱的に保護するためにもカバー体内の熱を一層効率よく外部に放熱して、カバー体内の温度を確実に低減する必要がある。また、カバー体内の熱を放熱するための樹脂モールドの具体的な仕様は、回路基板の温度や電子部品の耐熱性を考慮して選定する必要があるが、これまでカバー体内の温度が点灯装置の不具合を発生させないように詳細に検討されたことはなく、十分な開発も行われていなかった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、カバー体内の熱をカバー体外部へ効率よく放熱させて、点灯装置の信頼性を高めた電球形蛍光ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の電球形蛍光ランプは、屈曲形の蛍光ランプと；一方側に口金が他方側に前記蛍光ランプがそれぞれ取付けられたカバー体と；蛍光ランプを点灯させる点灯回路を構成する複数個の電子部品およびこれらの電子部品が電解コンデンサを中央部に配して実装された回路基板を有し、カバー体内に収容された点灯装置と；この点灯装置の複数個の電子部品のうち発熱温度の高い電子部品を被覆するとともに点灯装置の回路基板よりも口金側のカバー体内面ならびに回路基板面に接触するようにカバー体内側に充填され、熱伝導率が０．１Ｗ／（ｍ・ｋ）以上である熱伝導性物質と；を具備しており、ランプ入力電力あたりのカバー体の口金被着部を除いた外表面積が５００ｍｍ2／Ｗ以下であることを具備しているものである。
【０００８】
ここでいう熱伝導性物質とは、熱伝導率が空気よりも高い物質であって、硬化前の粘性を利用して点灯装置の複数の電子部品のうち、少なくとも一部を被覆するように、硬化前は一定の流動性を有する粘性体により形成されているものが望ましい。
【０００９】
ここでいう点灯装置の回路基板よりも口金側とは、回路基板の両面に実装された複数の電子部品のうち、カバー体内に収納された蛍光ランプ側面は含まれない。カバー体内に収容された非蛍光ランプ側面から口金側のことをいう。
【００１０】
熱伝導性物質は、点灯装置及び蛍光ランプが発する熱を吸収し、熱伝導するために充填するので、電子部品を被覆する場合に電子部品の一部が熱伝導性物質に接触しているだけでも構わないが、被覆すべき電子部品のほとんど（その電子部品のリード線部分などの発熱とは直接関係の無い部分を除く）が熱伝導性物質によって覆われるように被覆し、カバー体内面との接触面積が大きいほど望ましい。
【００１１】
熱伝導性物質により被覆される電子部品は、発熱温度の高い電子部品が含まれることは当然であるが、耐熱温度の低い電子部品を被覆するものであっても構わない。熱伝導性物質が熱保護的な役割を果たすことが期待できるからである。
【００１２】
カバー体は、蛍光ランプを点灯させる点灯装置を被覆する部分であり、合成樹脂または金属などの材質によって0.5〜３mm程度の肉厚でから形成されている。
【００１３】
カバー体内面のうち点灯装置の回路基板よりも口金側の面は、点灯装置の電子部品と対向する比較的大きい面積を有している。したがって、熱伝導性物質をカバー体内面に効果的に接触させることが可能であり、カバー体内の熱を効果的にカバー体に伝導し、放熱させることができる。
【００１４】
電子部品が発する熱をカバー体に効率よく熱伝導させるには、熱伝導性物質の熱伝導率を上げる必要があり、実験の結果、0.1W／(m・k)以上の熱伝導率を有する物質であれば、カバー体内の温度を効果的に低減することが可能であることが確認された。このような熱伝導率を有する物質としては、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの品種の中から選定することが可能である。
【００１５】
蛍光ランプは１本の直管バルブをＵ字状に屈曲させたものの場合、屈曲部が半円状をなしていたり、コ字状となっていてもよい。また、２本の直管バルブの対向する端部近傍同士を連結管で連結して屈曲部が形成されたものであってもよい。
【００１６】
「カバー体の口金被着部を除いた」とは、下方に開口を有して拡開するカバー本体部を示し、カバー本体の上側開口の口金が被着される円筒部等の被覆部分が一体的に設けられている場合には、この被着部の表面積は含まない。
【００１７】
ランプ入力電力あたりのカバー体の口金被着部を除いた外表面積が500mm２／W以上であると点灯装置自身および蛍光ランプから発熱する熱影響は受けるが、従来技術の図面に記載のようにカバー体全体の表面積が大きいものにおいては、その熱はカバー体内空間に広がるとともに、非常に広い面積を有するカバー体表面を介して放熱が可能となるため、点灯装置に不具合を起こすほどカバー体内の温度は点灯装置に不具合をもたらすほど高温になりにくい。したがって、従来技術のようにカバー体内の熱をカバー体外へ効率よく放熱させるための熱伝導性物質は充填する必要がないと思われる。
【００１８】
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のカバー体の内表面に熱伝導性物質が接触する接触面積は、カバー体内表面積の３０％以上である。
【００１９】
カバー体の内容面に熱伝導性物質が接触する接触面積が、カバー体内表面積の３０％以下であると、十分に放熱することが困難となり、点灯装置の熱を放熱する熱量よりも蛍光ランプから受ける熱量の方が多くなるため、カバー体内に熱伝導性物質を充填してもカバー体内が高温となってしまう。この熱影響により点灯装置の不具合が発生することを抑制し、信頼性の高い点灯装置を提供するためには、接触面積をカバー体内表面積の３０％以上にする必要である。
【００２０】
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の熱伝導性物質は、硬化性を有しており、カバー体内に充填する硬化前の熱伝導性物質の粘度が10〜500Pa・sであることを特徴とするものである。
【００２１】
熱伝導物質は点灯装置をカバー体に収容した状態でカバー体内に充填するのが製造上好ましい。この場合、互いに密接して配置された電子部品間およびカバー体内面の微小な隙間に充填させるためには、微小な隙間にも流入可能な程度の流動性を有する粘性体を充填するのが望ましいことが判明した。
【００２２】
この条件を満足するためには、熱伝導性物質をカバー体内に充填する熱伝導性物質の硬化前の粘度が500Pa・s以下とする必要があることが実験により確認された。また、熱伝導性物質の粘性が低いと回路基板と蛍光ランプ保持体との間に形成された隙間から硬化前の熱伝導性物質が垂れ落ちてしまうという不具合があるが発生するおそれがあるため、硬化前の粘度が10Pa・s以上のものであれば、この不具合が抑制されることが実験により確認された。
【００２３】
熱伝導性物質の粘度は、日本工業規格の「JIS K 6300」の測定方法で定義されたものである。
【００２４】
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の熱伝導性物質は、硬さは100JIS A以下であることを特徴とするものである。
【００２５】
硬化した熱伝導性物質は、カバー体内に全域に充填した場合、点灯時の発熱などによって、熱伝導物質と接触している電子部品やカバー体等と熱伝導性物質の熱膨張差により応力が加わることで、はんだクラックなどの不具合が起きるなどの不具合が発生するおそれがあることがわかった。そこで、硬化後の熱伝導性物質の硬さを所定値以下にすることで熱伝導性物質が点灯などによる熱影響を受け、熱膨張したとしても電子部品に加わる応力を抑えることが可能であることが実験の結果から判明した。
【００２６】
熱伝導性物質の硬度は、日本工業規格の「JIS K 6253」の測定方法で規定されたものである。
【００２７】
請求項５記載の電球形蛍光ランプは、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熱伝導性物質には、アルミニウム（Al）、ケイ素（Si）、チタン（Ti）およびマグネシウム（Mg）からなる群のうち一種類の元素の酸化物、窒化物および酸化水和物のうちの少なくとも一種からなるフィラーが0.1質量％以上添加されていることを特徴とするものである。
【００２８】
熱伝導性物質の熱伝導率を良くするために添加する物質としては、例えば酸化物では、Al2O3、TiO2、SiO2、MgO、窒化物の AlN、Si3Ｎ4、酸化水和物のAl2O3・nH2O、TiO2・nH2O、Mg(OH)2などが挙げられる。
【００２９】
請求項６記載の電球形蛍光ランプは、請求項１ないし５記載の電球形蛍光ランプの熱伝導性物質は、D10以下のオリゴマー成分の合計含有率は5000ppm以下である。
【００３０】
D10以下の成分は、単量体（モノマー）同士が完全に結合されずに残った残りの成分であり、その成分を熱伝導性物質として使用した場合、使用中高温となったシリコーン樹脂から不純ガスとして放出されやすい。この完全に結合されずに残った単量体数の少ないD10以下のオリゴマー成分の合計含有量が5000ppm以上であると、不純ガスの発生が多くなり、ランプ使用中ガス化した成分がガラスグローブなどに付着し、蛍光ランプの光の透過効率が低下する。一方、D10以下のオリゴマー成分の合計含有量が5000ppm以下であれば、ガス化しやすい単量体数の少ない成分がガスとして発生するが、その成分がガラスグローブに付着したとしても微量であるため、蛍光ランプの光の透過効率を低下させるほどではないため、オリゴマー成分の合計含有量が5000ppm以下とする必要がある。オリゴマー成分の含有量は、より少ないものほど点灯中に発生するガス量は少なくなるため好ましいが、その含有量が少なくなると熱伝導性物質が高価となるため、コスト面を配慮すると熱伝導性物質に含まれるD10以下のオリゴマー成分の合計含有量は2000ppm以下であることが望ましい。
【００３１】
請求項７記載の電球形蛍光ランプは、請求項１ないし６いずれか一記載の電球形蛍光ランプの熱伝導性物質は、少なくとも口金の一部に接触するよう充填されていることを特徴とするものである。
【００３２】
口金は、少なくとも接点部が金属製であり熱伝導率が比較的高いので、口金に熱伝導性物質を介してカバー体内の熱を伝導することにより放熱効果を高くすることが可能である。
【００３３】
請求項８記載の電球形蛍光ランプは、請求項１ないし７いずれか一記載の電球形蛍光ランプにおいて、少なくともカバー体の非口金側に配設された蛍光ランプを保持する保持体は難燃剤入り樹脂からなることを特徴とするものである。
【００３４】
難燃剤入り樹脂は、難燃性を高めるため、臭素化合物を含んでいるが、蛍光ランプからの熱および紫外線の影響を受けて臭素などのハロゲン系のガスを発生する。そのハロゲン系のガスが、回路基板の隙間等を介して回路基板側の封口材であるゴムパッキングなどから内部に侵入すると電解コンデンサが腐食し、不具合が生じる。したがって、高温で点灯する電球形蛍光ランプには、難燃剤入りの樹脂を極力使用しない方が望ましいが、このような樹脂は高価であり、コスト高になってしまう。これに対し本発明では、封口材であるゴムパッキング部分は熱伝導性物質により完全に被覆したり、蛍光ランプを支持するホルダおよび回路基板の隙間を熱伝導性樹脂により密閉することで、ハロゲン系のガスの侵入を抑制できる。
【００３５】
請求項９記載の電球形蛍光ランプは、請求項１ないし８いずれか一記載の蛍光ランプの全ての端部が回路基板に対向するよう取付けられていることを特徴とするものである。
【００３６】
従来技術のような蛍光ランプは、１本の直管バルブを屈曲させてグローブに収容しており、バルブ端部が位置する記載が不明瞭である。また、出願時の周知技術を思慮すると蛍光ランプは管壁負荷が高くなるほど細径化されてなく、全体の小形化も進んでいなかったことから蛍光ランプの熱影響により点灯装置に不具合が発生するほど高温になるものではなかった。
【００３７】
請求項１０記載の照明器具は、請求項１ないし９いずれか一記載の電球形蛍光ランプと；この電球形蛍光ランプが装着された器具本体と；を具備していることを特徴とするものである。
【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。
【００３８】
図１は、本発明の電球形蛍光ランプの第一の実施形態を示す側面図、図２は図１の電球形蛍光ランプの組立分解図である。
【００３９】
電球形蛍光ランプのカバー体１０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、上側の円筒部１１には口金２０が被着し、下端方向には拡開状に延長し、下端側に開口を有する略椀状の回転体形状のカバー体本体１２を有しており、外表面積が5300mm2程度である。カバー体１０の開口よりも内側の内面には、その周囲にわたり複数の係合凹部１３が形成されている。以下口金２０側を上側、グローブ３０側を下側として説明する。
【００４０】
カバー体１０の下端には、例えばＰＢＴ樹脂などの耐熱性合成樹脂によりほぼ円皿状に形成された保持体としてのホルダ４０が取付けられている。ホルダ４０の円皿面には、複数の蛍光ランプ５０を取付けるための取付孔（図示しない）が数箇所形成されている。また、ホルダ４０の周縁には円皿面から側壁が形成されている。さらにホルダ４０上端側壁には、カバー体１０内面の係合凹部１３と係合固定する複数の係合爪４１が形成されている。
【００４１】
蛍光ランプ５０は、３本の屈曲バルブ５１を接合して構成されている。各屈曲バルブ５１は、例えば管外径が8〜13mmで、本実施の形態では11mm程度、管内径は、6.5〜11.5mmで本実施の形態では9.5mm程度である。各屈曲バルブ５１の頂部は、中間部でなめらかにＵ字状に屈曲されており、電球形蛍光ランプの上下方向を長手方向とする中心軸を中心とする円周上に等間隔で配置するとともに、各バルブ５１の直管部も電球形蛍光ランプ５０の中心軸を中心とする円周上に等間隔で配置するように構成されている。すなわち、各屈曲バルブ５１の屈曲部が略三角形の各辺に対応して配置されている。それぞれの屈曲バルブ５１の内面に蛍光体層が形成され、屈曲バルブ内５１に封入ガスとして例えばアルゴンなどの希ガスおよび水銀が封入されている。３本の屈曲バルブ５１は、それぞれの屈曲バルブ５１を連結する連結管５２により１本の連続した放電路が280mm程度に形成されている。この放電路の両端に位置する蛍光ランプ５０の端部には、一対の電極が封装されている。
【００４２】
蛍光ランプ５０の屈曲バルブ５１端部はホルダ４０に形成されたランプ取付孔にそれぞれ差込まれ、屈曲バルブ５１端部とランプ取付孔とはシリコーン樹脂などにより接着固定される。これにより、蛍光ランプ５０がホルダ４０に支持される。
【００４３】
ホルダ４０の蛍光ランプ５０非装着側には、点灯装置６０が配置されている。この点灯装置６０は、蛍光ランプ５０の長手方向と直交する平行な面に配置される円板状の回路基板６１を備え、この回路基板６１の両面すなわち口金側である上面６１ａには複数の電子部品６２が実装され、高周波点灯を行うインバータ回路が構成されている。この回路基板６１に実装された複数の電子部品６２の多くは一対のリード線を回路基板６１の上面６１ａから下面側６１ｂへ連通し、他面側から導出したリード線をはんだにより固定しているため、複数の電子部品６２に外部から圧力を受けたとしてもある程度は耐えられる。経時的に熱伝導性物質としてのシリコーン樹脂７０の熱膨張による一定以上の応力を受けることで接触不良などの不具合を生じてしまうので、硬化後に熱膨張するシリコーン樹脂７０は、形状が崩れることがなく、ある程度弾性を有しているものが望ましい。複数の電子部品６２には、比較的耐熱性の弱い電解コンデンサ６３、フィルムコンデンサなどの部品も含まれている。電解コンデンサ６３の一部は、回路基板６１に立設された状態でカバー体１０上側の円筒部１１に収納される。また、回路基板下面６１ｂには、比較的耐熱性が強く、厚さ寸法の小さいチップ状のＲＥＣ（rectifier、整流素子、ダイオードブリッジ）、トランジスタ、抵抗などのパッケージの厚さ寸法２〜３mm程度に形成されている部品が実装されている。
【００４４】
ホルダ４０の蛍光ランプ５０非装着側には係合爪４１の内側に回路基板６１の周縁が係合するように回路基板６１を押し込むことで点灯装置６０が取付けられる。
【００４５】
熱伝導性物質としてのシリコーン樹脂７０は、点灯装置６０に実装されている複数の電子部品６２を覆うように充填されている。
【００４６】
回路基板６１から導出されたリード線（図示しない）は、電解コンデンサ６３と円筒部１１との隙間に配線され、口金２０と接続されている。
【００４７】
本実施の形態で規定する熱伝導率、硬化前の粘度および硬化後の硬さを有する範囲のシリコーン樹脂７０としては、例えば株式会社信越化学製「ＣＭＡ−４３１Ａ＆Ｂ」などが挙げられ、硬化前の粘度５０〜７５Pa・s、硬化後の硬さが２７〜３７JIS Aであり、熱伝導性物質としてのシリコーン樹脂７０にはD10以下のオリゴマー成分が1280ppm有している。
【００４８】
次に本実施形態の電球形蛍光ランプ５０の組立工程について説明する。
【００４９】
まず、蛍光ランプ５０および点灯装置６０が上述のように取付けられたホルダ４０を用意し、ホルダ４０をカバー体１０の開口から内側へ挿入することで、カバー体１０の下側内面の複数の係合凹部１３とホルダ４０に形成された係合爪４１とが嵌合固定する。そして、カバー体１０の円筒部１１の開口を上側にした状態で、この開口より回路基板６１に実装されている複数の電子部品６２およびカバー体１０内面に、熱伝導性が良く流動性を有するシリコーン樹脂７０を複数の電子部品６２の上側から充分に被覆するとともに、カバー体１０内面に接触させる。シリコーン樹脂７０を注入する際、カバー体１０の円筒部１１内から注入作業を行うが、円筒部１１内には比較的大きい電子部品６２である電解コンデンサ６３が配設されているので、円筒部１１内の隙間からシリコーン樹脂７０充填用ノズルを挿入してカバー体１０内にシリコーン樹脂７０を注入したり、カバー体内１０に点灯装置６０を収納する前にシリコーン樹脂７０を複数の電子部品６２に充分シリコーン樹脂７０を覆ってからカバー体１０を被覆していても構わない。なお、シリコーン樹脂７０の注入方法は、複数の電子部品６２およびカバー体１０にシリコーン樹脂７０を確実に接触が可能であれば特に限定されない。
【００５０】
このように、カバー体１０の上側よりシリコーン樹脂７０を充填することにより、シリコーン樹脂７０を確実に充填することが可能となる。また、カバー体１０上端の開口より作業するので、シリコーン樹脂７０は自重により、複数の電子部品６２上側から回路基板面６１へと向かうので、作業効率が向上する。
【００５１】
次に、点灯装置６０と口金２０をリード線（図示しない）により電気接続し、カバー体１０の円筒部１１を口金２０で覆い、口金２０をかしめることにより口金２０がカバー体１０に取付けられる。このように構成された電球形蛍光ランプは、入力電力定格１３Ｗで、３波長発光形蛍光体の使用により、８１０ｌｍ程度の全光束が得られる。
【００５２】
最後にカバー体１０の下端内面の円周縁部とグローブ３０開口円周縁部をシリコーン樹脂などの接着剤により接着固定する。
【００５３】
なお、上記実施の形態の電球形蛍光ランプは、蛍光ランプ５０を覆うグローブ３０を有しているが、グローブ３０を有していなくても構わない。
【００５４】
以上のような構成により、電球形蛍光ランプの点灯装置６０に電源が投入されると点灯装置６０によって蛍光ランプ５０の一対の電極間に始動電圧が印加されて蛍光ランプ５０が放電を開始し電球形蛍光ランプが点灯する。
【００５５】
このように、電球形蛍光ランプの点灯中は、点灯装置６０が発熱し、コンパクトに収容したカバー体１０内の温度はある程度上昇するが、熱伝導性物質７０を介してカバー体１０からの放熱が可能となり、外部へ効率よく放熱が可能とる。
【００５６】
図３はカバー体１０内にシリコーン樹脂７０を充填した電球形蛍光ランプ（ａ）とシリコーン樹脂７０を充填していない電球形蛍光ランプ（ｂ）との電子部品６２の温度を比較した実験結果を示すグラフである。シリコーン樹脂７０の充填の有無以外は全て同一の構成として比較した結果を示すものであり、本実験では電球形蛍光ランプの入力電力を変化させて点灯させたときの電子部品としての予熱コンデンサの温度を測定したものである。入力電力は、印加電圧を調整することで変化させた。
【００５７】
図３のグラフから明らかなように、シリコーン樹脂７０をカバー体１０内に充填した電球形蛍光ランプ（ａ）は、シリコーン樹脂７０を充填していない従来品（ｂ）に比して、カバー体１０内の温度およびシリコーン樹脂７０で覆われている電子部品６２の温度が低減していることがわかる。
【００５８】
これにより、複数の電子部品６２を確実に保護し、信頼性の高い点灯装置６０を提供することが可能となる。これにより寿命特性の改善を図ることが可能となり、商品性に優れた電球形蛍光ランプを提供することができる。
【００５９】
次に第二の実施の形態を図面を参照して説明する。図４は第二の実施形態を示す断面図であり、図１と異なる説明のため、口金２０を取り外した状態を示している。
【００６０】
なお、本実施形態の電球形蛍光ランプは、カバー体１０内のシリコーン樹脂７０をカバー体１０内部全域に充填する以外は、第一の実施形態と同一である。
【００６１】
蛍光ランプ５０および点灯装置６０が上述のように取付けられたホルダ４０を用意し、ホルダ４０をカバー体１０の開口から内側へ挿入することで、カバー体１０の下側内面の複数の係合凹部１３とホルダ４０に形成された係合爪４１とが嵌合固定する。そして、カバー体１０の円筒部１１の開口を上側にした状態で、この開口より回路基板６１に実装されている複数の電子部品６２およびカバー体１０内面に、熱伝導性が良く流動性を有する粘性体であるシリコーン樹脂７０を注入する。カバー体１０の円筒部１１内にから注入作業を行うが、円筒部１１内には比較的大きい電子部品６２である電解コンデンサ６３が配設されているので、円筒部１１内の隙間からシリコーン樹脂７０充填用ノズルを挿入して、カバー体１０内の底面である回路基板上面６１ａから円筒部１１の開口までカバー体１０内全域にわたり充填させる。
【００６２】
カバー体１０内全域にわたりシリコーン樹脂７０で充填するということは、電子部品６２全てを覆いカバー体１０内全域がシリコーン樹脂７０と接触することとなる。さらに、硬化前のシリコーン樹脂７０は、粘性体でありカバー体１０上端の円筒部１１開口までシリコーン樹脂７０を充填すると表面張力がおき、この状態で口金２０を取り付けることにより、口金２０とシリコーン樹脂７０とを接触させることが可能である。このように、カバー体１０および放熱作用が高い金属製の口金２０を通じてカバー体１０内の熱が放熱可能となり、放熱面積が広くなるので放熱が一層効果的になる。
【００６３】
回路基板下面６１ｂには、ＦＥＴなどのスイッチング素子が実装されている場合には、回路基板上面６１ａにシリコーン樹脂７０がほぼ全面接触しているので、回路基板下面６１Ｂの電子部品が発する熱を、回路基板６１を介して、シリコーン樹脂７０に吸収させることが可能であり、やはり効率的に放熱されることができる。
【００６４】
カバー体１０の下端内面の円周縁部とグローブ３０開口円周縁部をシリコーン樹脂などの接着剤により、接着固定する。
【００６５】
なお、上記実施の形態の電球形蛍光ランプは、蛍光ランプ５０を覆うグローブ３０を有しているが、グローブ３０を有していなくても構わない。
【００６６】
以上のような構成により、電球形蛍光ランプの点灯装置６０に電源が投入されると点灯装置６０によって蛍光ランプ５０の一対の電極間に始動電圧が印加されて蛍光ランプ５０が放電を開始し電球形蛍光ランプが点灯する。
【００６７】
このように、電球形蛍光ランプの点灯中は、点灯装置６０および蛍光ランプ５０が発熱し、コンパクトに収容したカバー体１０内の温度はある程度上昇するが、カバー体１０内全域をシリコーン樹脂７０により充填することにより、カバー体１０および口金２０からの放熱が可能となり、複数の電子部品６２を保護することにより、信頼性の高い点灯装置６０を提供することが可能となる。
【００６８】
次に第三の実施の形態を図面を参照して説明する。図５は、電球形蛍光ランプの断面図である。
【００６９】
なお、本実施形態の電球形蛍光ランプは、カバー体１０内に充填するシリコーン樹脂７０を口金２０側に位置する電解コンデンサ６３の安全弁６３ａを塞がない程度に充填し、ホルダ４０および回路基板６１ならびにシリコーン樹脂７０により蛍光ランプ５０側の空気がカバー体内に侵入することがないように遮断するよう充填する。さらに、難燃剤入り樹脂によりホルダ４０が形成されている以外は、第一および第二の実施形態と同一である。
【００７０】
カバー体１０の下端には、臭素系化合物である例えば臭素化ポリカーボネートとＰＢＴとSb2O3からなるほぼ円皿状に形成された難燃剤を含んだホルダ４０が取付けられている。
【００７１】
このホルダ４０に蛍光ランプ５０および点灯装置６０を取付け、ホルダ４０をカバー体１０の開口から内側へ挿入し嵌合固定する。そして、カバー体１０の円筒部１１の開口を上側にした状態で、この開口より回路基板６１に実装されている複数の電子部品６２およびカバー体１０内面に、熱伝導性が良く流動性を有する粘性体であるシリコーン樹脂７０を注入する。シリコーン樹脂７０の充填は、カバー体１０の円筒部１１内から注入作業を行い、円筒部１１内に位置する円筒状の電解コンデンサ６３の上面にある安全弁６３ａを除き、円筒部１１内と電解コンデンサ６３の側面の隙間からシリコーン樹脂７０充填用ノズルを挿入して、カバー体１０内の底面である回路基板上面６１ａから電解コンデンサ６３の側面中央部分であるカバー体本体１２内ほぼ全域にわたり充填させる。
【００７２】
カバー体１０内ほぼ全域にわたりシリコーン樹脂７０で充填するということは、電解コンデンサ６３を除く電子部品６２全てを覆いカバー体本体１２内全域がシリコーン樹脂７０と接触し、カバー体１０内は、回路基板６１およびシリコーン樹脂７０により密閉された空間となる。
【００７３】
カバー体１０の下端内面の円周縁部とグローブ３０開口円周縁部をシリコーン樹脂などの接着剤により、接着固定し、カバー体円筒部１１に口金２０を被覆することで電球形蛍光ランプは完成する。
【００７４】
このように組み立てられた電球形蛍光ランプの点灯中、さらなる小形化が進んだ蛍光ランプ５０の高出力化、電極の温度上昇などにより、難燃性を高めるために樹脂性のホルダ４０に添加された臭素系化合物の添加がその熱および紫外線の影響を受け、樹脂の分解によってブロモヘノール類などが発生する。しかし、カバー体１０側の、回路基板６１およびシリコーン樹脂７０により蛍光ランプ５０側からの空気を遮断し、さらに電解コンデンサ６３の封口部６３ｂにはシリコーン樹脂７０により覆われているため、ホルダ４０から臭素系ガスが放出されたとしても、カバー体１０内に収容された点灯装置６０に悪影響を及ぼすことがなくなる。
【００７５】
なお、上記実施の形態の電球形蛍光ランプは、蛍光ランプ５０を覆うグローブ３０を有しているが、グローブ３０を有していなくても構わない。
【００７６】
以上のような構成により、電球形蛍光ランプの点灯装置６０に電源が投入されると点灯装置６０によって蛍光ランプ５０の一対の電極間に始動電圧が印加されて蛍光ランプ５０が放電を開始し電球形蛍光ランプが点灯する。
【００７７】
このように、難燃剤入り樹脂により形成されたホルダ４０を使用したとしても、カバー体１０内の空間を回路基板６１およびホルダ４０ならびにシリコーン樹脂７０により蛍光ランプ５０側からの空気を遮断しているので、蛍光ランプ５０の熱および紫外線の影響を受けて臭素系のガスが発生したとしても、点灯装置６０に悪影響を及ぼすことがなくなる。さらに、カバー体１０内の温度はある程度上昇するが、カバー体１０内ほぼ全域をシリコーン樹脂７０により充填することにより、シリコーン樹脂７０を介してカバー体１０および口金２０からの放熱が可能となり、複数の電子部品６２を保護することにより、信頼性の高い点灯装置６０を提供することが可能となる。
【００７８】
図６はシリコーンを充填していない従来品の電球形蛍光ランプ（Ａ）と回路基板６１の蛍光ランプ５０面からホルダ４０の円皿間にシリコーン樹脂７０を充填した電球形蛍光ランプ（Ｂ）と第三の実施形態である電球形蛍光ランプ（Ｃ）とホルダ４０の円皿面からカバー体１０の口金被着部１１を除く部分までシリコーン樹脂７０を充填した電球形蛍光ランプ（Ｄ）それぞれの電子部品６２の平均温度を比較した実験結果を示すグラフである。シリコーン樹脂７０の充填の有無以外は全て同一の構成として比較した結果を示すものであり、入力電力10Wで一定点灯させたときの電子部品６２の平均温度を測定したものである。
【００７９】
図６のグラフから明らかなように、シリコーン樹脂７０を充填しない（Ａ）と、蛍光ランプ５０と点灯装置６０間のいわゆる空気層にのみにシリコーン樹脂７０を充填した電球形蛍光ランプ（Ｂ）を比べると、空気層にシリコーン樹脂７０を充填した電球形蛍光ランプ（Ｂ）の電子部品６２の温度は若干上がり、この部分にシリコーン樹脂７０を充填してしまうと蛍光ランプ５０からの熱を点灯装置６０側に伝導させ、温度を下げたいカバー体１０内空間の温度を逆に上げてしまうことになることがわかった。
【００８０】
第三の実施形態である電球形蛍光ランプ（Ｃ）は、回路基板６１に実装された複数の電子部品６２のうち電解コンデンサ６３の安全弁６３ａを除き、カバー体１０のほぼ全域にシリコーン樹脂７０を充填しいており、回路基板６１の電子部品６２の温度は、（Ａ）、（Ｂ）に比べて大きく温度が下がっている。また、ホルダ４０の円皿面からカバー体１０内ほぼ全域にシリコーン樹脂７０を充填した電球形蛍光ランプ（Ｄ）は、（Ｃ）に比べ微妙に温度の低下はあったものの、温度の低下は大きくなかった。
【００８１】
つまり、図８のグラフから、シリコーン樹脂７０を充填する部分は、カバー体１０に収容された複数の電子部品６２のうち、回路基板６１の口金２０側面にのみ充填することで、複数の電子部品６２を確実に保護し、信頼性の高い点灯装置６０を提供することが可能となる。これにより寿命特性の改善を図ることが可能となり、商品性に優れた電球形蛍光ランプを提供することができる。
【００８２】
次に第四の実施の形態を図面を参照して説明する。図７は電球形蛍光ランプを示す断面図である。
【００８３】
図７は電球形蛍光ランプであり、カバー体１０、口金２０およびグローブ３０を有する外囲器、ホルダ４０に取付けられて外囲器内に収容される蛍光ランプ５０および点灯装置６０を備えている。
【００８４】
外囲器は、ミニクリプトンなどの小形白熱電球の規格寸法に近似する外形で、口金２０からグローブ３０までの高さ方向の寸法が７５〜１０５ｍｍであって、グローブ３０の最大直径部分に対応した幅方向の寸法が３５〜４５ｍｍに形成されている。
【００８５】
カバー体１０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などにて蛍光ランプ５０側の下方に拡開する略椀状に形成されて、エジソンタイプのＥ１７型口金２がカバー体１０の上端部に接着剤またはかしめなどにより固定されている。
【００８６】
カバー体１０の下端には、例えばＰＢＴ樹脂などの耐熱性合成樹脂によりほぼ円皿状に形成されたホルダ４０が取付けられている。ホルダ４０の円皿面には、蛍光ランプ５０を取付けるための取付孔（図示しない）が、ホルダ４の周縁には円皿面から側壁が形成され、ホルダ４上端側壁には、カバー体１０内面と嵌合固定する複数の係合爪４１が形成されている。
【００８７】
蛍光ランプ５０は、複数のガラス製のバルブ５１を有し、このバルブ５１の内面に蛍光体層が形成され、３本のバルブ５１内部にはアルゴン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。
【００８８】
各バルブ５１、管外径が５〜１０mm、管内径５mm未満の３本のＵ字形屈曲バルブ５１を有し、これらＵ字形屈曲バルブ５１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接続されている。
【００８９】
両側のＵ字形屈曲バルブ５１の電極が封装されない側の各端部と中央のＵ字形屈曲バルブ５ａの各端部とが連結管で順次接続されて放電路長が１２０〜２００mmの1本の連続した放電路が形成されている。
【００９０】
両端の屈曲バルブ５１の電極が封装されていない側の各端部、および中央の屈曲バルブ５１の一端は、ピンチシールによって封装されている。さらに、排気管としての円筒状の細管５３が連通状態に突設されており、各細管５３は、屈曲バルブ５１の製造過程で順次溶断封止される。
【００９１】
中央の屈曲バルブ５１の細管５３は、管外径が約３〜４mm程度でその中にはアマルガム８０が封入され、電極近傍には補助アマルガムが取付けられている。
【００９２】
そして、蛍光ランプ５０の各屈曲バルブ５１の各端部がホルダ４０の各取付孔に挿入されるとともにホルダ４０と屈曲バルブ５１はシリコーン樹脂７０などの接着剤により互いに固定される。
【００９３】
ホルダ４０の蛍光ランプ５０非装着側には、点灯装置６０が蛍光ランプ５０の長手方向と直交する平行な面に配置される。回路基板６１上には、アマルガム８０が封入された細管５３に対応する外周付近の所望位置に半径３ｍｍ程度の開口が形成されている。この開口を除く回路基板６１の両面には複数の電子部品６２が実装され、高周波点灯を行うインバータ回路が構成されている。複数の電子部品６２には、比較的耐熱性が弱い電解コンデンサ、フィルムコンデンサなどの部品も含まれている。回路基板６１の中央部には電解コンデンサが配置されており、回路基板６１に立設された状態でカバー体１０上側の円筒部１１に収納される。また、回路基板下面６１ｂには、比較的耐熱性が強く、厚さ寸法の小さいチップ状のＲＥＣなどの部品が実装されている。
【００９４】
ホルダ４０の蛍光ランプ５０非装着側に回路基板６１を押し込むことで点灯装置６０が取付けられると同時に、屈曲バルブ５１端部から突設されたアマルガム８０が封入された細管５３は回路基板６１の開口６１ｃから口金側に貫通する。また、ホルダ４０をカバー体１０の開口から内側へ挿入することでそれぞれの係合手段により嵌合固定する。
【００９５】
熱伝導性物質としてのシリコーン樹脂７０は、第一の実施の形態と同様に、点灯装置６０に実装されている複数の電子部品６２および回路基板６１から突出した細管５３を覆うように充填する。回路基板６１から導出されたリード線（図示しない）は、電解コンデンサと円筒部１１との隙間に配線され、口金２０と接続することで電球形蛍光ランプは構成される。
【００９６】
次に、点灯装置６０と口金２０をリード線（図示しない）により電気接続し、カバー体１０の円筒部１１に口金２０を取付ける。
【００９７】
最後にカバー体１０の下端内面の円周縁部とグローブ３０開口円周縁部をシリコーン樹脂などの接着剤により接着固定する。
【００９８】
上述のように組み立てられた電球形蛍光ランプの消費電力は10Wで、管壁負荷は0.25W／cm２以上となる。このように屈曲バルブ５１が細径化し放電路長が長くなるにつれて、消費電力に対する蛍光ランプ５０内面積が極端に小さくなるため、管壁負荷が高くなり、単位面積あたりの紫外線強度、イオン衝撃および温度負荷が大きくなることで、温度上昇が著しくなる。しかし、コンパクトに収容したカバー体１０の温度はある程度上昇するが、カバー体１０内にシリコーン樹脂７０を充填しているので、効率的に放熱が可能となる。
【００９９】
これにより、複数の電子部品６２を熱影響から確実に保護し、信頼性の高い点灯装置６０を提供することが可能となる。これにより寿命特性の改善を図ることが可能となり、商品性に優れた電球形蛍光ランプを提供することができる。
【０１００】
また、カバー体１０の上側よりシリコーン樹脂７０を充填することにより、シリコーン樹脂７を隙間なく充填することが可能となる。また、カバー体１０上端の開口より作業するので、シリコーン樹脂７０は自重により、複数の電子部品６２上側から回路基板６１面へと向かうので、作業効率が容易となる。さらに、回路基板６１の開口６１ｃから貫通している細管５３内のアマルガム８０は、蛍光ランプ５０の始動時において、細管５３と接触しているシリコーン樹脂７０が複数の電子部品６２から発する熱を吸収し、その熱を熱伝導することで、アマルガム８０が暖められ水銀を素早く蒸発することにより光束立上り特性を向上できるものである。
【０１０１】
さらに、対流による熱の影響を受けることが抑制されるので、点灯方向を変えても水銀蒸気圧が変動することを抑えることが可能となる。硬化後の硬さを100JIS A以下とすることで、シリコーン樹脂７０と接触している電子部品６２などの熱膨張差により応力が加わることで、はんだクラックなどの不具合が起きるのを防ぐ。細管５３全体を被覆しているシリコーン樹脂７０が熱膨張したとしても、クラックなどの発生が抑制される。
【０１０２】
一方、熱伝導性物質の硬化後の硬さが小さくなるにつれて、熱伝導率が下がる傾向にあるため、ある程度の硬さは必要である。
【０１０３】
また、細管５３を回路基板６１の開口６１ｃから貫通させることで、電球形蛍光ランプの長さ方向の小形化が一層図れる。
【０１０４】
なお、上記実施の形態の電球形蛍光ランプは、蛍光ランプ５０を覆うグローブ３０を有しているが、グローブ３０を有していなくても構わない。
【０１０５】
また、ＰＢＴ樹脂などの耐熱性合成樹脂にて形成されたホルダ４０は、金属材料などにより形成されていても構わない。
【０１０６】
図８は、本発明の照明器具の一実施形態を示す一部切欠断面図である。
【０１０７】
図において８ａは電球形蛍光ランプである。８ｂは埋め込み形照明器具本体であり、器具本体８ｂは基体８ｃ、ソケット８ｄおよび反射板８ｅから構成されている。
【発明の効果】
【０１０８】
請求項１記載の電球形蛍光ランプは、点灯装置の回路基板に実装された少なくとも一部の電子部品を熱伝導率が0.1W／(m・k)以上の熱伝導性物質で被覆するとともに、点灯装置の回路基板よりも口金側のカバー体内面に熱伝導性物質を接触させることにより、電子部品および蛍光ランプが発する熱を熱伝導性物質を介して外部へ効率よく放熱し、カバー体内の温度上昇を抑制させることが可能となる。さらに、ランプ入力電力あたりのカバー体の口金被着部を除いた外表面積が500mm２／W以下となるように電球形蛍光ランプを高出力、小形化しても、この点灯装置の少なくとも一部の電子部品を被覆するとともにカバー体内面に接触するように熱伝導性物質を充填するため、点灯装置および蛍光ランプから発する熱が効果的にカバー体外に放熱され、点灯装置が受ける熱影響を低減される。
【０１０９】
請求項２記載の電球形蛍光ランプによれば、請求項１記載の作用に加えて、カバー体内の熱を熱伝導性物質及びカバー体を介して確実に放熱することが可能とる。
【０１１０】
請求項３記載の電球形蛍光ランプによれば、熱伝導性物質の硬化前の粘度が10〜500Pa・sのものを使用することにより、カバー体内の電子部品およびカバー体内面に隙間なく効果的に接触することが可能となり、さらに硬化前に回路基板と蛍光ランプ保持体の隙間から垂れ落ちることが抑制される。
【０１１１】
請求項４記載の電球形蛍光ランプは、熱伝導性物質の硬化後の硬さが100JIS A以下であるので、熱伝導性物質が熱膨張しても電子部品に加わる応力が小さくなり、熱伝導性物質と接触する電子部品等に不具合が発生することを抑制できる。
【０１１２】
請求項５記載の電球形蛍光ランプによれば、蛍光ランプの小形化に伴い蛍光ランプの発熱量が増大し、点灯装置を収容するカバー体も小形化されてカバー体内の温度が高温となるが、熱伝導性物質にアルミニウム（Al）、ケイ素（Si）、チタン（Ti）およびマグネシウム（Mg）からなる群のうち一種類の元素の酸化物、窒化物および酸化水和物のうちの少なくとも一種からなるフィラーが0.1質量％以上添加することで、高温となるカバー体内に充填する熱伝導性物質の熱伝導率が一層良くなり、電子部品および蛍光ランプから発する熱を効率よく放熱することが可能となり、点灯装置がその熱影響を受けることが抑制できる。
【０１１３】
請求項６記載の電球形蛍光ランプによれば、高温となるカバー体内に充填される熱伝導性物質のオリゴマー成分の単量体および合計含有量を規定することで、使用中熱伝導性物質から発生するオリゴマー成分のガスを問題ない程度まで抑制することができる。
【０１１４】
請求項７記載の電球形蛍光ランプによれば、請求項１ないし７いずれか一記載の効果に加え、口金は、少なくとも接点部が熱伝導率の高い金属製であるため、この口金に熱伝導性物質を接触させることで、放熱効果を高めることが可能となる。
【０１１５】
請求項８記載の電球形蛍光ランプによれば、請求項１ないし７記載の作用に加えて、難燃剤入り樹脂を使用することでより安価な電球形蛍光ランプを提供することができる。
【０１１６】
請求項９記載の電球形蛍光ランプは、蛍光ランプの全ての端部が回路基板に対向しているため、電極を封装した端部と近接している点灯装置はその熱影響を受けやすいが、カバー体内に充填した熱伝導性物質を介してカバー体内が高温となることを抑制できる。
【０１１７】
請求項１０記載の照明器具によれば、請求項１ないし９いずれか一記載の発明の作用を有する電球形蛍光ランプを備えた照明器具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明電球形蛍光ランプの第一の実施形態を示す側面図。
【図２】図１の電球形蛍光ランプの組み立て断面図。
【図３】電子部品の温度比較を示すグラフ。
【図４】本発明電球形蛍光ランプの第二の実施形態を示す断面図。
【図５】本発明電球形蛍光ランプの第三の実施形態を示す断面図。
【図６】熱伝導性物質充填量および電子部品の平均温度を示すグラフ。
【図７】本発明電球形蛍光ランプの第四の実施形態を示す断面図。
【図８】本発明照明器具の一実施形態を側面一部断面図。
【符号の説明】
【０１１９】
１０…カバー体、２０…口金、３０…グローブ、４０…ホルダ、５０…蛍光ランプ、６０…点灯装置、７０…シリコーン樹脂
Claims (10)
- 屈曲形の蛍光ランプと；
一方側に口金が他方側に前記蛍光ランプがそれぞれ取付けられたカバー体と；
蛍光ランプを点灯させる点灯回路を構成する複数個の電子部品およびこれらの電子部品が電解コンデンサを中央部に配して実装された回路基板を有し、カバー体内に収容された点灯装置と；
この点灯装置の複数個の電子部品のうち発熱温度の高い電子部品を被覆するとともに点灯装置の回路基板よりも口金側のカバー体内面ならびに回路基板面に接触するようにカバー体内側に充填され、熱伝導率が０．１Ｗ／（ｍ・ｋ）以上である熱伝導性物質と；
を具備しており、ランプ入力電力あたりのカバー体の口金被着部を除いた外表面積が５００ｍｍ2／Ｗ以下であることを特徴とする電球形蛍光ランプ。 - カバー体の内表面に熱伝導性物質が接触する接触面積は、カバー体内表面積の３０％以上であることを特徴とする請求項１記載の電球形蛍光ランプ。
- 熱伝導性物質は、硬化性を有しており、カバー体内に充填する硬化前の熱伝導性物質の粘度が１０〜５００Ｐａ・ｓ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。
- 熱伝導性物質の硬化後の硬さは１００ＪＩＳ Ａ以下であ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。
- 熱伝導性物質には、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）およびマグネシウム（Ｍｇ）からなる群のうち一種類の元素の酸化物、窒化物および酸化水和物のうちの少なくとも一種からなるフィラーが０．１質量％以上添加されていることを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載の電球形蛍光ランプ。
- 熱伝導性物質は、相互に完全に結合されずに残った単量体数がＤ１０以下のオリゴマー成分の合計含有率が５０００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし５いずれか一記載の電球形蛍光ランプ。
- 熱伝導性物質は、少なくとも口金の一部に接触するよう充填されていることを特徴とする請求項１ないし６いずれか一記載の電球形蛍光ランプ。
- カバー体の非口金側に蛍光ランプを保持する保持体が設けられており、この保持体は、難燃剤入り樹脂から形成されていることを特徴とする請求項１記載ないし７いずれか一記載の電球形蛍光ランプ。
- 蛍光ランプの全ての端部が回路基板に対向するよう取付けられていることを特徴とする請求項１ないし８いずれか一記載の電球形蛍光ランプ。
- 請求項１ないし９いずれか一記載の電球形蛍光ランプと；この電球形蛍光ランプが装着された器具本体と；を具備していることを特徴とする照明器具。
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