JP2000260590A - 電球形蛍光ランプおよび照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】サージアブソーバとしてバリスタを用いる場
合、スイッチング装置が破壊することはあっても、バリ
スタは破壊に至らず、ヒューズも溶断しないため、バリ
スタに電流が流れ続け、この結果、バリスタが発熱して
配線基板、電球形けい光ランプのカバー、グローブ等を
溶融、焼損させることがある。 【解決手段】高周波点灯装置３は、整流装置８の入力端
間および出力端間の少なくとも一方にバリスタ１１を有
し、かつ、このバリスタのバリスタ電圧を、Ｅ２６口金
を有する水銀ランプ、ナトリウムランプ等の定格４０Ｗ
以上の高輝度放電灯を点灯する安定器の定格二次電圧よ
り大きくした。ＨＩＤ用照明装置の受金に装着された場
合、高周波変換装置にとっては過入力となり、構成部品
であるスイッチング素子が破壊し易い。一方、バリスタ
にも高電圧が印加される。しかし、バリスタはバリスタ
電圧がＨＩＤ用安定器の定格二次電圧より大きいものが
使用されている。したがって、バリスタに電流が流れ続
けることによる発熱を防止し、配線基板、カバー、グロ
ーブ等の溶融、焼損を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、一般電球と同様
にねじ込み形受金に装着して使用される電球形けい光ラ
ンプおよびこの電球形けい光ランプを用いた照明装置に
関する。

【従来の技術】従来、一般電球と同様に使用できるよう
に、Ｅ２６口金を有するカバーに屈曲されたけい光ラン
プを取付け、必要に応じてけい光ランプを覆うグローブ
を設けたいわゆる電球形けい光ランプが数多く提案され
ている。そして、電球形けい光ランプは、電球に対して
寿命が格段に長く、電力消費量も格段に少ないため、普
及が進んでいる。

【０００２】けい光ランプの点灯装置としては、近時は
高周波点灯するものが主流で、カバー内、またはカバー
およびグローブ内に収容されている。一般に高周波点灯
装置は、商用電圧を整流する整流装置および整流装置の
出力電圧を高周波電圧に変換する高周波変換装置を含ん
で構成される。高周波点灯装置の構成部品特に高周波変
換装置の主たる部品であるスイッチング素子は耐電圧が
大きめのものが選ばれ、ある程度の雷サージに耐え得る
ように設計されることが多い。これに対して、相対的に
耐電圧の小さい部品を用いて装置全体の低価格化を図る
ことも考えられ、この場合にはサージアブソーバとして
バリスタが用いられる。バリスタの回路上の配設位置と
しては、高周波点灯装置の整流装置の入力端間、出力端
間が一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】Ｅ２６受金を備えた照
明装置としては、電球用照明装置の他にたとえば図４に
示すようにＨＩＤ（高輝度放電灯）を光源とする庭園灯
等がある。このＨＩＤ用照明装置４１は、照明器具本体
４２に安定器４３を内蔵し、また、安定器４３の出力を
供給するＥ２６受金４４を設けている。４５は本来前記
Ｅ２６受金４４に装着されるたとえば４０Ｗ水銀ランプ
である。安定器４３としては、たとえば図５に示すもの
が使用される。すなわち、図５のものは昇圧形のもの
で、リーケージ形トランス５１と、力率改善用のコンデ
ンサ５２とを有してなる。そして、１００Ｖの商用電源
ｅから給電され、昇圧された二次電圧を出力するもので
ある。前記Ｅ２６形口金を有する４０Ｗ水銀ランプ４５
は、たとえば東芝ライテック（株）製のＨ４０の場合、
定格ランプ電圧が９０Ｖ、定格ランプ電流が０．５３Ａ
であり、安定器４３は、たとえば東芝ライテック（株）
製の０４ＨＴ−１０１３ＨＷの場合、定格入力が１００
Ｖの商用電源電圧、定格二次電圧が２１０Ｖ、定格消費
電力が５２Ｗに設計されている。

【０００４】したがって、このような照明装置４１のＥ
２６受金４４にＥ２６口金を有する電球形けい光ランプ
を装着すると、一旦電球形けい光ランプは点灯するが、
電球形けい光ランプの点灯装置にとっては過入力であ
り、やがて高周波変換装置のスイッチング素子が破壊さ
れると考えられる。スイッチング素子の破壊が開放モー
ドの場合には、過電流が流れ続けることがなく焼損等の
二次的事故を発生しない。スイッチング素子の破壊が短
絡モードの場合には、過電流が流れることにより電気機
器に普通用いられるヒューズが瞬時に溶断しやはり焼損
等の二次的事故を発生しない。また、耐雷サージ用とし
てバリスタが用いられている場合には、このバリスタが
導通し過電流が流れてバリスタが破壊されるか、あるい
はヒューズが溶断すると考えられる。このため、バリス
タとしては、誤装着が想定されるＥ２６受金を介して出
力される高輝度放電灯の安定器の定格二次電圧より小さ
いバリスタ電圧のものを選定すればよいと考えられた。

【０００５】しかし、本発明者らが実際に実験を行った
結果、つぎのような問題が生じることが確認された。す
なわち、サージアブソーバとしてバリスタを用いる場
合、スイッチング装置が破壊することはあっても、バリ
スタは破壊に至らず、ヒューズも溶断しないため、バリ
スタに電流が流れ続け、この結果、バリスタが発熱して
配線基板、電球形けい光ランプのカバー、グローブ等を
溶融、焼損させることがある。この理由としては、バリ
スタにバリスタ電圧以上の電圧が印加されバリスタが導
通しても、ＨＩＤの安定器は限流インピーダンス機能を
有しているため、バリスタに破壊に至らしめるような短
絡電流を流せないことによるものと考えられる。ＨＩＤ
の安定器としては各種のものがあるが、昇圧形で電球形
けい光ランプに対して過入力となる安定器の場合には、
この安定器の出力を供給する受金に誤装着すると同様な
問題を生じる心配がある。

【０００６】本発明は、ＨＩＤ用の照明装置の受金に誤
装着されたとしても、バリスタが導通して電流が流れ続
けることによる発熱、周囲部品の溶融、焼損を防止で
き、したがって、耐電圧の低い安価の部品を用いて構成
し得る電球形けい光ランプ、およびこの電球形けい光ラ
ンプを用いた照明装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の電球形け
い光ランプは、Ｅ２６口金を有するカバーと；入力電圧
を整流する整流装置および整流装置の出力電圧を高周波
電圧に変換する高周波変換装置を有し、主としてカバー
内に配置された高周波点灯装置と；カバーに支持され、
高周波点灯装置にて付勢される定格２５Ｗ以下のけい光
ランプと；を備え、Ｅ２６受金に装着されて商用電源電
圧で定格点灯される電球形けい光ランプであって、前記
高周波点灯装置は、整流装置の入力端間および出力端間
の少なくとも一方にバリスタを有し、かつ、このバリス
タのバリスタ電圧を、Ｅ２６口金を有する水銀ランプ、
ナトリウムランプ等の定格４０Ｗ以上の高輝度放電灯を
点灯する安定器の定格二次電圧より大きくしたことを特
徴とする。

【０００８】本発明および以下の発明において、特に限
定しない限り、各構成、用語等はつぎのように定義され
る。

【０００９】高周波点灯装置は、整流装置および高周波
変換装置を有することを要するが、その他に、たとえば
整流装置の入力側に高周波カットフィルタ、整流装置の
出力側に平滑コンデンサを有していてもよい。高周波変
換装置としても、インバータ、チョッパ等どのようなも
のでもよく、回路形式も限定されるものではない。ま
た、本発明において、整流装置の入力端間および出力端
間の少なくとも一方にバリスタを有しとは、整流装置の
入力端間または出力端間に直接接続する場合、他の部品
を介して接続する場合の両方を含むものである。バリス
タは、同一素子であっても交流電圧に対して用いる場合
と、直流電圧（脈流電圧を含む）に対して用いる場合と
で最大許容回路電圧が異なる。直流電圧に対して用いる
場合の方が、最大許容回路電圧は大きいのが普通である
から、整流装置の入力端間に用いるか出力端間に用いる
かを考慮してバリスタを選択する必要がある。

【００１０】また、主としてカバー内に配置されとは、
高周波点灯装置の半分以上〜大部分がカバー内に配置さ
れていることおよび全部が配置されていることのいずれ
をも含むものである。

【００１１】けい光ランプは、その形状を限定するもの
ではない。必要とする放電路長、電球形けい光ランプ全
体として許容される外形寸法、製造の容易性等により決
定すればよい。定格電力に関しては、相当に大きい電力
の場合には構成部品自体の耐電圧、容量を大きくしなけ
ればならない。したがって、定格４０Ｗ以上の高輝度放
電灯の安定器の定格二次電圧を供給するＥ２６受金に誤
装着しても、上述した問題自体が生じない可能性があ
る。したがって、本発明において対象とするのは定格４
０Ｗより格段に小さく、現在１００Ｗクラスの電球と同
等の光出力を得られるとされる定格２５Ｗ以下のけい光
ランプを有する電球形けい光ランプである。

【００１２】請求項１記載の発明は、ＨＩＤ用照明装置
の受金に装着された場合、たとえば２１０Ｖの電圧を印
加されるから、高周波点灯装置の高周波変換装置は前記
２１０Ｖを整流したピーク値が約２９７Ｖの直流電圧を
供給される。したがって、この直流電圧を高周波電圧に
変換し、けい光ランプを点灯する。この場合、ＨＩＤの
安定器の出力は安定器からみた電球形けい光ランプのイ
ンピーダンスに応じて決定される。安定器の出力電圧が
たとえば１５０Ｖであると、電球形けい光ランプの高周
波変換装置にとっては過入力であるため、構成部品特に
スイッチング素子が破壊し易い。

【００１３】一方、バリスタにも前記２１０Ｖの電圧ま
たはピーク値が約２９７Ｖの直流電圧が印加される。し
かし、本発明においてバリスタはバリスタ電圧がＨＩＤ
用点灯装置の定格二次電圧より大きいものが使用されて
いる。したがって、バリスタは導通することがなく、電
流を流すことがない。よって、電流が流れ続けることに
よる発熱を防止し、配線基板、カバー、グローブ等の溶
融、焼損を防止する。

【００１４】請求項２記載の電球形けい光ランプは、Ｅ
２６口金を有するカバーと；入力電圧を整流する整流装
置および整流装置の出力電圧を高周波電圧に変換する高
周波変換装置を有し、主としてカバー内に配置された高
周波点灯装置と；カバーに支持され、高周波点灯装置に
て付勢される定格２５Ｗ以下のけい光ランプと；を備
え、Ｅ２６受金に装着されて１００Ｖの商用電源電圧で
定格点灯される電球形けい光ランプであって、前記高周
波点灯装置は、整流装置の入力端間および出力端間の少
なくとも一方にバリスタを有し、かつ、このバリスタの
バリスタ電圧を、整流装置の入力端間に設ける場合には
２７０Ｖ以上、整流装置の出力端間に設ける場合には３
９０Ｖ以上としたことを特徴とする。

【００１５】請求項２記載の発明も請求項１記載の発明
と同様に作用する。

【００１６】請求項３記載の照明装置は、照明器具本体
と；照明器具本体に設けられたＥ２６受金と；Ｅ２６受
金に装着された特許請求の範囲１または２記載の電球形
けい光ランプと；を具備していることを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の一実施形態を説
明する。

【００１８】図１は本発明の一実施形態を示す回路図、
図２は同じく一実施形態を簡略化して示す正面図であ
る。

【００１９】まず、図２において、１はカバーであり、
一端側にＥ２６口金２を有し、内部には詳細を後述する
高周波点灯装置３を収容している。４はけい光ランプ
で、屈曲形成されてなり一対の電極側端部（図示しな
い。）をカバー１側にして配設されている。本実施形態
のけい光ランプ４は、３個の略Ｕ字状バルブ５を連通部
６で連通して、１個の放電路を形成するようになってお
り、たとえば定格１３Ｗのものである。このけい光ラン
プ４は、図示しないリード線等により高周波点灯装置３
に電気的に接続され、また、高周波点灯装置３も図示し
ないリード線等により口金２に電気的に接続されてい
る。さらに、これも図示しないが、高周波点灯装置３、
けい光ランプ４をカバー１に装着、保持するために、各
々にまたは共通に保持体が適宜用いられる。７はグロー
ブで、カバー１に取付けられてけい光ランプ４を覆って
いる。グローブ７は透明でも拡散透光性でもよい。

【００２０】つぎに、図２を参照して高周波点灯装置３
の詳細について説明する。高周波点灯装置３は、たとえ
ば１００Ｖの商用電源ｅの出力電圧を整流する整流装置
８を有し、整流装置８の入力側には電流ヒューズ９、高
周波カットフィルタ１０、バリスタ１１を有する。前記
電流ヒューズ９としては、部品としてのヒューズを用い
るもの、印刷配線パターンの一部の電流容量を小さくし
たもの等どのようなものでもよい。整流装置８の出力側
には、充電電流制限用の抵抗１２、平滑用のコンデンサ
１３を介して高周波変換装置１４を有している。前記充
電電流制限用の抵抗１２は、平滑用のコンデンサ１３に
パルス的な充電電流が流入することによる高調波成分の
増大化を防止するためのものである。

【００２１】高周波変換装置１４は、互いに直列接続さ
れ、平滑用のコンデンサ１３の両端間に設けられた相補
形の電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴと称する。）
１５、１６を主として形成されている。Ｐ形のＦＥＴ１
６には、バラストとしてのインダクタ１７、直流カット
用のコンデンサ１８およびけい光ランプ１９の直列回路
が並列接続されている。前記けい光ランプ１９にはコン
デンサ２０が接続され、このコンデンサ２０は前記イン
ダクタ１７と共振してけい光ランプ１９の始動前には大
きい電圧を発生してけい光ランプ１９の始動に寄与す
る。けい光ランプ１９の点灯中は、けい光ランプ１９の
抵抗成分が加わることにより共振が弱まり、大きな電圧
を発生しない。

【００２２】抵抗２１、２２、インダクタ１７を入力巻
線とする出力巻線２３および抵抗２４は、平滑用のコン
デンサ１３からみて互いに直列に接続されており、高周
波変換装置１４の始動回路を形成している。

【００２３】前記出力巻線２３は一対のＦＥＴ１５、１
６の駆動源となる。すなわち、出力巻線２３と並列にイ
ンダクタ２５およびコンデンサ２６の直列共振回路が接
続され、コンデンサ２６の両端電圧がコンデンサ２７を
介して一対のＦＥＴ１５、１６のゲート・ソース間に印
加するようになっている。２８および２９は一対のＦＥ
Ｔ１５、１６のゲート・ソース間の電圧を一定値以下に
抑えるツェナーダイオードであり、３０はスイッチング
改善用のコンデンサである。

【００２４】ここで、上記整流装置８の入力端間に設け
られたバリスタ１１のバリスタ電圧は、２７０Ｖ以上に
設定されている。また、バリスタ１１として整流装置８
の出力端間に設けてもよく、この場合、バリスタ１１の
バリスタ電圧は３９０Ｖ以上とする。

【００２５】以上のような回路構成の高周波点灯装置３
は、たとえば印刷配線基板Ｗの片面または両面に実装さ
れて図２のようにカバー１内に配設される。

【００２６】つぎに、本実施形態の作用を説明する。本
実施形態の電球形けい光ランプを１００Ｖの商用電源電
圧を供給するＥ２６受金に装着した場合、整流装置８は
商用電源電圧を整流し、平滑用のコンデンサ１３はある
リップルを持った電圧に平滑する。高周波点灯装置１４
はこのリップルを持った電圧を供給されることにより、
まず、抵抗２１、２２、出力巻線２３および抵抗２４の
始動回路に電圧が印加される。始動回路では実質抵抗２
２の両端電圧が、Ｎ形のＦＥＴ１５のゲート・ソース間
にバイアスする極性で加わり、Ｐ形のＦＥＴ１６のゲー
ト・ソース間に逆バイアスする極性で加わる。したがっ
て、Ｎ形のＦＥＴ１５がオンし、平滑用のコンデンサ１
３あるいは整流装置８からＦＥＴ１５−インダクタ１７
−直流カット用のコンデンサ１８−コンデンサ２０の経
路で電流が流れる。出力巻線２３の出力が、インダクタ
２５およびコンデンサ２６の直列共振回路により増幅さ
れてＦＥＴ１５のゲート・ソース間に印加するから、Ｆ
ＥＴ１５はオン状態を維持する。インダクタ１７および
コンデンサ２０による共振電圧の極性が反転しようとす
ると、インダクタ１７および出力巻線２３の電圧も極性
が反転しようとする。したがって、今度はインダクタ２
５およびコンデンサ２６の直列共振回路の電圧は、Ｎ形
のＦＥＴ１５に対しては逆バイアスの極性、Ｐ形のＦＥ
Ｔ１６に対してはバイアスの極性となる。このため、Ｆ
ＥＴ１６がオン、ＦＥＴ１５がオフし、負荷回路の電流
はインダクタ１７−ＦＥＴ１６−コンデンサ２０−直流
カット用のコンデンサ１８の経路で流れる。

【００２７】以後同様の動作を繰返して、高周波点灯装
置３はたとえば２０ＫＨｚ〜２００ＫＨｚの高周波電圧
を発生してけい光ランプ１９に印加し、けい光ランプ１
９は速やかに始動、点灯する。

【００２８】つぎに、本実施形態の電球形けい光ランプ
を、Ｅ２６口金を有する４０Ｗ水銀ランプ（東芝ライテ
ック（株）製ＨＦ４０Ｘ）を点灯するための昇圧形の低
力率形安定器（東芝ライテック（株）製０４ＨＴ−１０
１３ＬＷ）の出力を供給する受口に誤って装着した場合
を説明する。

【００２９】この場合には、整流装置８は同様に整流
し、また、平滑用のコンデンサ１３も平滑して、あるリ
ップルを持った電圧を高周波変換装置１４に供給する。
高周波変換装置１４は初期には、上記と同様に作動して
けい光ランプ１９を点灯するが、４０Ｗ水銀ランプを点
灯するための安定器の出力は高周波変換装置１４にとっ
ては過入力である。したがって、高周波変換装置１４の
構成部品の内、容量的に余裕がない部品たとえばＦＥＴ
１５、１６が破壊する。高周波変換装置１４の部品の破
壊により短絡モードとなれば、電流ヒューズ９が溶断す
るから、さらに問題が発展することはない。また、高周
波変換装置１４の部品の破壊により開放モードとなって
も、バリスタ１１のバリスタ電圧を４０Ｗ水銀ランプの
安定器の出力電圧より大きくしてあるから、バリスタ１
１に電流が流れることがない。したがって、従来技術の
ように、バリスタ１１に電流が流れ続けることによりバ
リスタ１１が発熱して、カバー１等の周辺部品を溶融変
形させたり、焼損させたりすることがない。

【００３０】つぎに、本発明の照明装置の一実施形態を
説明する。図３は本発明の照明装置の一実施形態を示す
簡略化した一部断面正面図である。本実施形態は、いわ
ゆるダウンライトに適用したものである。３１は照明器
具本体であり、Ｅ２６受金３２、Ｅ２６受金３２の取付
台３３を有する。３４はＥ２６受金３２に装着された電
球形けい光ランプであり、上述した図１および図２に示
されるようなものである。

【００３１】なお、３５は照明器具本体３１の投光開口
部に設けられた下面カバーであり、３６は下面カバー３
５を器具本体３１に取付けるＶ字ばねである。また、３
７は照明装置を天井（図示しない。）に取付けるための
取付金具である。

【００３２】本発明の照明装置は、スイッチング素子等
の耐電圧が比較的小さい安価な部品を用いて構成し得る
電球形けい光ランプを使用することにより照明装置全体
が安価になる。

【００３３】

【発明の効果】請求項１および２記載の発明は、バリス
タ電圧がＨＩＤ用安定器の定格二次電圧より大きいバリ
スタを使用するから、誤ってＨＩＤ用照明装置の受金に
装着されても、バリスタは導通することがない。このた
め、バリスタに電流が流れ続けることによる発熱を防止
し、配線基板、カバー、グローブ等の溶融、焼損を防止
する。

【００３４】請求項３記載の照明装置は、安価な電球形
けい光ランプを使用するから、照明装置全体を安価に提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す回路図

【図２】同じく一実施形態を簡略化して示す正面図

【図３】本発明の照明装置の一実施形態を簡略化して示
す一部断面正面図

【図４】ＨＩＤ用照明装置の一例を示す一部断面正面図

【図５】ＨＩＤ用安定器の一例を示す回路図

【符号の説明】

１…カバー、２…口金、３…高周波点灯装置、４、１
９、３４…けい光ランプ、８…整流装置、１１、１１’
…バリスタ、１４…高周波変換装置、１７…帰還手段、
３１…照明器具本体、３２…受金。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｅ２６口金を有するカバーと；入力電圧を
   整流する整流装置および整流装置の出力電圧を高周波電
   圧に変換する高周波変換装置を有し、主としてカバー内
   に配置された高周波点灯装置と；カバーに支持され、高
   周波点灯装置にて付勢される定格２５Ｗ以下のけい光ラ
   ンプと；を備え、Ｅ２６受金に装着されて商用電源電圧
   で定格点灯される電球形けい光ランプであって、前記高
   周波点灯装置は、整流装置の入力端間および出力端間の
   少なくとも一方にバリスタを有し、かつ、このバリスタ
   のバリスタ電圧を、Ｅ２６口金を有する水銀ランプ、ナ
   トリウムランプ等の定格４０Ｗ以上の高輝度放電灯を点
   灯する昇圧形安定器の定格二次電圧より大きくしたこと
   を特徴とする電球形けい光ランプ。
2. 【請求項２】Ｅ２６口金を有するカバーと；入力電圧を
   整流する整流装置および整流装置の出力電圧を高周波電
   圧に変換する高周波変換装置を有し、主としてカバー内
   に配置された高周波点灯装置と；カバーに支持され、高
   周波点灯装置にて付勢される定格２５Ｗ以下のけい光ラ
   ンプと；を備え、Ｅ２６受金に装着されて１００Ｖの商
   用電源電圧で定格点灯される電球形けい光ランプであっ
   て、 前記高周波点灯装置は、整流装置の入力端間および出力
   端間の少なくとも一方にバリスタを有し、かつ、このバ
   リスタのバリスタ電圧を、整流装置の入力端間に設ける
   場合には２７０Ｖ以上、整流装置の出力端間に設ける場
   合には３９０Ｖ以上としたことを特徴とする電球形けい
   光ランプ。
3. 【請求項３】照明器具本体と；照明器具本体に設けられ
   たＥ２６受金と；Ｅ２６受金に装着された特許請求の範
   囲１または２記載の電球形けい光ランプと；を具備して
   いることを特徴とする照明装置。