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JP2009059611A - 電球形蛍光ランプおよび照明器具 - Google Patents

電球形蛍光ランプおよび照明器具 Download PDF

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Kunihiko Ikada
邦彦 筏
Takeo Yasuda
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Abstract

【課題】点灯装置の回路基板がカバー内に縦形に配置された場合であっても、カバーの内部圧力の上昇を効果的に抑制した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、カバーの口金12の取付け部を除く外面に一対の第1の通気孔28,28が形成され口金12の中心線の方向に沿うとともに一対の第1の通気孔28,28の間に位置するようにカバー内に配設された回路基板53を有する点灯装置18と屈曲形の蛍光ランプ14とカバーの内部とカバーの他端側の外方との間を通気する一対の第2の通気孔が回路基板53により区分されたそれぞれのカバーの内部にそれぞれ臨むように形成されているホルダー15と透光性のグローブ17とを具備している。
【選択図】図1

Description

本発明は、縦形配置の回路基板を有する点灯装置を収容している電球形蛍光ランプおよびこの電球形蛍光ランプを装着している照明器具に関する。
近年、二酸化炭素(CO)の排出量の削減の要求に応じて、効率の低い白熱電球が効率の比較的高い電球形蛍光ランプに置き換えられている。そして、各種の照明器具に使用されている白熱電球を電球形蛍光ランプに置き換えるために、電球形蛍光ランプの小形化が進められている。例えば、蛍光ランプを点灯する点灯装置の回路基板が口金を含むカバーの内側に口金の中心線の方向に沿って縦形に配置された電球形蛍光ランプが提案されている(例えば特許文献1参照。)。この従来技術の電球形蛍光ランプは、回路基板が縦形に配置されることなどによってカバーおよびグローブが小形化されて、一般照明用電球に近い外観と配光特性が得られ、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というものである。
ところで、電球形蛍光ランプが小形化されると、必然的に、蛍光ランプおよび点灯装置を構成する回路部品が温度上昇するため、当該回路部品の温度上昇を抑制する手段が設けられている。例えば、ホルダーの仕切部材とプレートとの間に空隙が形成され、この空隙と外気とを連通させる連通孔がカバー外周上に形成された蛍光ランプ装置が提案されている(特許文献2参照。)。ホルダーの仕切部材は、蛍光ランプを支持するものであり、グローブおよび蛍光ランプからの熱によって加熱される。このとき、空隙内の熱が連通孔を介して外部へ放出されることでプレートに支持された点灯装置の回路基板および回路部品の温度上昇が抑制されるというものである。
また、電球形蛍光ランプの内部圧力の急激な上昇を抑制するために圧力抜き孔をカバーに設けた構成が知られている(特許文献3参照。)。この圧力抜き孔に代えて、口金の取付け部に圧力抜き用の隙間を口金内側に設けた構成も知られている(特許文献4参照。)。
特開2006−302861号公報(第12〜14頁、図1) 特開2006−269093号公報(第11頁、図4) 特開昭58−71503号公報(請求項1、第1図および第3図) 特開2000−173303号公報(段落0043、図1)
特許文献1の電球形蛍光ランプは、回路基板が縦形に配置されるように、カバーが小形に形成されるものである。カバーが小形化されると、特許文献2の蛍光ランプ装置のように、連通孔をカバー外周上に形成することはカバーの強度が低下するため好ましくない。また、ホルダーの仕切部材近傍のカバー外周上に連通孔を形成すると、防水性が損なわれてしまうという不具合もある。
特許文献3のように圧力抜き用の小孔をカバーに設けたり、特許文献3のように圧力抜き用の隙間を口金内側に設ける構成であれば、小形化されたカバーであっても強度が低下することはない。しかし、特許文献1のような点灯装置の回路基板がカバー内に縦形に配置された構成の場合には、回路基板がカバーの空間を区分けすることになるため、小孔または隙間の位置と圧力上昇する空間がずれていると電子部品の異常動作または故障に伴う急激な圧力上昇には圧力抜き作用が追いつかない可能性がある。この場合には、電球形蛍光ランプのグローブおよびカバーからなる外囲器の内圧が上昇し、グローブがカバーから外れたり、外囲器が破裂する可能性がある。
本発明は、点灯装置の回路基板がカバー内に縦形に配置された場合であっても、カバーの内部圧力の上昇を効果的に抑制した電球形蛍光ランプおよびこの電球形蛍光ランプを装着する照明器具を提供することを目的とする。
請求項1に記載の電球形蛍光ランプの発明は、一端側に電球用ソケットに装着可能な口金を有し、この口金の取付け部を除く外面に一対の第1の通気孔が形成されたカバーと;口金の中心線の方向に沿うとともに前記一対の第1の通気孔の間に位置するようにカバー内に配設された回路基板およびこの回路基板に実装された点灯回路部品を有して形成され、口金を介して給電される点灯装置と;この点灯装置によって点灯される屈曲形の蛍光ランプと;この蛍光ランプの両端部を支持し、カバーの他端側を閉塞するようにカバーの他端側に取り付けられ、カバーの内部とカバーの他端側の外方との間を通気する一対の第2の通気孔が回路基板により区分されたそれぞれのカバーの内部にそれぞれ臨むように形成されているホルダーと;蛍光ランプおよびホルダーを覆うようにカバーの他端側に取り付けられた透光性のグローブと;を具備していることを特徴とする。
本発明および以下の各発明において、特に言及しない限り、各構成は以下による。
屈曲形の蛍光ランプは、直管状のバルブを加熱、軟化させて折曲したものの他、管状のバルブ同士を端部で継いで連通させたブリッジ形あるいはブリッジ後にモールド形で形成したバルブから形成されたものも包含される。
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蛍光ランプに印加して蛍光ランプ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してもよい。基板は、例えば、発光管のバルブの両端部間に位置して縦形配置され、蛍光ランプの両端部間に介在していても介在していなくてもよい。蛍光ランプから導出されたリード線は、例えばラッピングピンや、はんだ付けなどによって回路基板の接続部に接続されて給電される。
一対の第1の孔は、カバー内側の空間と連通するようにカバーに形成され、一対の第2の通気孔はカバー内側の空間と連通するようにホルダーに形成されものである。
本発明によれば、カバーに形成された一対の第1の通気孔およびホルダーに形成された一対の第2の通気孔が回路基板により区分されたそれぞれのカバーの内部にそれぞれ臨むように配置されているので、カバー内に縦形に配置された点灯装置の回路基板の一面側または他面側のいずれの空間で内圧が急激に上昇した場合でも、第1および第2の通気孔を介して迅速に圧力抜きが行われる。
請求項2は、請求項1記載の電球形蛍光ランプにおいて、回路基板の一面側または他面側のいずれか一方側とカバーの内側との間が樹脂によって充填されており、一対の第1の孔がそれぞれ口金に近接する位置に形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、回路基板の一面側または他面側のいずれか一方側とカバーの内側との間が樹脂によって充填されていて通気孔との連通が塞がれる可能性があるが、一対の第1の孔のうちの一方は、回路基板の他方側の面と必ず連通するから、カバー内の空間で内圧が急激に上昇した場合でも、第1の通気孔のいずれか一方側を介して確実に圧力抜きが行われる。
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、一対の第1の孔は、その最大径が0.5〜2.0mmであることを特徴とする。
本発明によれば、カバーの強度を損なうことなく、防雨、防塵性能を確保しつつ、一対の第1の通気孔による圧力抜きを行うことができる。
請求項4の照明器具は、請求項1ないし3いずれか一記載の電球形蛍光ランプと;この電球形蛍光ランプが装着される電球用ソケットを配設している器具本体と;を具備していることを特徴とする。
器具本体は、例えば、ダウンライト、シャンデリアなどであるが、一般照明用電球を使用する器具本体であればこれに限定されない。ソケットは、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であればこれに限定されない。
本発明によれば、請求項1ないし3いずれか一記載の電球形蛍光ランプを配設する照明器具が提供される。
本発明によれば、点灯装置の回路基板がカバー内に縦形に配置された場合であっても、カバーに形成された一対の第1の通気孔およびホルダーに形成された一対の第2の通気孔が回路基板により区分されたそれぞれのカバーの内部にそれぞれ臨むように配置されているので、回路基板の一面側または他面側のいずれの空間で内圧が急激に上昇した場合でも、第1の通気孔および第2の通気孔を介して迅速に圧力抜きを行うことができ、カバーの内部圧力の上昇を効果的に抑制することができる。
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4に第1の実施の形態を示し、図1は電球形蛍光ランプを正面側から見た断面図、説明のために口金を外した状態で示す図1の電球形蛍光ランプの上面図、図3は電球形蛍光ランプのホルダーの説明図、図4は電球形蛍光ランプのカバーの説明図である。
図1および図2において、1は電球形蛍光ランプで、この電球形蛍光ランプ1は、高さ方向の一端に口金12を有するカバー13と、このカバー13の他端側に支持された屈曲形蛍光ランプとしての発光管14と、この発光管14の一端側を支持してカバー13の他端側に取り付けられた樹脂製のホルダ15と、発光管14を覆ってカバー13に取り付けられたグローブ17と、口金12、カバー13およびホルダ15の内側に収納された点灯装置18とを備えている。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と略同じ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、例えばエジソンタイプの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。
カバー13は、図4に示すように、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の下端開口側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が形成されている。なお、図4(a)はカバー13の底面図、図4(b)はカバー13の側面図、図4(c)はカバー13の上面図をそれぞれ示している。
カバー13の口金取付部26に隣接するカバー部27の上端縁には一対の第1の通気孔28,28がカバー13の中心軸をはさんで180°間隔で形成されている。この一対の第1の通気孔28,28は、口金12がカバー13に取り付けられて、シェル21の下端開口側が口金取付部26に被着された場合でも、外方に臨む位置に形成されている。第1の通気孔28,28の大きさは最大幅(直径)が0.5〜3.0mmであり、本実施形態の場合には約2.3mmである。この最大幅が3.0mmを超えると、防雨、防塵性能が損なわれ、またカバーの強度が低下するので好ましくない。また、最大幅が0.5mm未満の場合には、通気量が制限されるために急激な内部圧力が発生した場合に効果的な圧力調整を行うことができず、圧力抜きの効果を発揮することができない。
また、発光管14は、1本の直管状のバルブを二等分するようにバルブの中央領域が屈曲されるとともに、このバルブの屈曲された中央領域を頂部32としてバルブの両端側が螺旋状に湾曲形成されている。発光管14のバルブの両端部33a,33bは、頂部32と反対側の一端方向へ向かって平行に突出されている。
発光管14のバルブ内面には例えば3波長発光形の蛍光体が形成され、バルブの内部にはアルゴン(Ar)、ネオン(Ne)、あるいはクリプトン(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。
発光管14のバルブ31の各端部33a,33bにはフレアステムによって図示しない一対の電極が封装されている。各電極は、一対のジュメット線に懸架されたフィラメントコイルを有している。一対のジュメット線は、例えば、フレアステムに封装されていて、フレアステムから外部に導出されて点灯装置18に接続される図示しない一対のリード線に接続されている。すなわち、バルブ31の各端部から一対ずつのワイヤが導出されている。
バルブ31の各端部33a,33bには、フレアステムに取り付けられた排気管とも呼ばれる円筒状の細管36a,36bが連通状態に突設されている。これら各細管36a,36b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36a,36b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、その細管36a,36bを溶断することによって封止される。
一方の細管36a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たロング管で、その先端部には封止する際にアマルガムとしての図示しない主アマルガムが封入されている。この主アマルガム37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、電極の内部リード線に、水銀吸着放出作用を有する補助アマルガムを取り付けてもよい。
ホルダ15は、図3に示すように、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、円板状のホルダ部40、このホルダ部40の周縁部から一端側に突出する円筒状の筒部41、およびこの筒部41の一端側から外側方に突出する円環状の係合片部42、係合片部42の下面から口金12方向に突出した一対の基板支持部43,43を備えている。この基板支持部43,43が互いに対向する側に長手方向に沿ってガイド溝43a,43aが形成されている。なお、図3(a)はホルダ15の底面図、図3(b)はホルダ15の一部切欠側面図、図3(c)はホルダ15の上面図をそれぞれ示している。
ホルダ部40には、発光管14の一対の端部33a,33bが挿通される一対の挿通孔44,44が形成されており、この一対の挿通孔44,44の周囲には保護筒45,45が発光管14側に突出するようにホルダ部40に一体形成されている。発光管14の一対の端部33a,33bが一対の挿通孔44,44に挿通された状態で、筒部41の内側から例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤を注入することにより、発光管14がホルダ15に接着固定されている。なお、一対の基板支持部43,43は、ホルダ部40の中心線からオフセットした位置であって、両者を結ぶ線が、一対の挿通孔44,44を結ぶ線に対して傾斜するような位置関係で形成されている。
ホルダ部40には、一対の挿通孔44,44を結ぶ線に対して直交し、かつホルダ部40の中心軸に交わる直線上に一対の第2の通気孔46,46が形成されている。一対の第2の通気孔46、46は、ホルダ部40の中心軸をはさんで180°間隔で形成されており、カバー13の内部とカバー13の他端側の外方(発光管14側のグローブ17内の空間)との間を通気する。一対の第2の通気孔28,28の大きさは最大幅(直径)が0.5〜2.0mmであり、本実施形態の場合には約1.0mmである。
グローブ17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17の開口縁部はカバー15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粘性を有する接着剤により接着固定されている。
点灯装置18は、基板53を備え、この基板53に点灯回路54を構成する複数の電子部品55が実装されている。基板53は、カバー13側に対して口金12側の幅が狭く、その口金12側が口金12の内側に挿入可能とする幅寸法に形成されているとともに、幅寸法に対して高さ寸法が長い略矩形状に形成されている。
図1および図2に示すように、基板53は、この基板53の両側縁部がカバー13の一対の基板保持部28の一対の基板取付部43,43のガイド溝43a,43aに差し込み係合されてカバー13およびホルダー15の中心線(すなわち電球形蛍光ランプ11の中心線)の方向に沿って縦形に配置されるとともに、カバー13およびホルダ部40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53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。さらに、縦形配置される基板53はバルブ31の両端部33a,33bの間に配置されており、基板面がバルブ31の両端部33a,33bを結ぶ線に対して狭角が約60°となるように傾斜して配置される。基板53の面の一面側に臨んでバルブ31の一端部33aが配置されるとともに基板53の面の他面側に臨んでバルブ31の他端部33bが配置されている。このとき、ホルダー15の一対の第2の通気孔46,46は、図2に示すように一方が基板53の面の一面側の空間に、他方が基板53の面の他面側の空間にそれぞれ臨むように配置されている。また、第1の通気孔28,28も一方が基板53の面の一面側の空間に、他方が基板53の面の他面側の空間にそれぞれ臨むように配置されている。なお、図1の断面図においては、基板53の面がバルブ31の両端部33a,33bを結ぶ線に対して直交して配置されているように記載されているが、これは説明のために簡略化して記載されたものであり、実際には図2に示すような配置関係となっている。
基板53の両面に電子部品55が実装されるが、基板53の口金12との間隔が広い側の面には、電子部品55のうちのトランスCT、コンデンサC1、電解コンデンサC2,C3などの大形の電子部品55が実装され、また、基板53の口金12との間隔が狭い側の面には、電子部品55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55が実装されている。なお、トランジスタとしては、MOS形のNチャンネルの電界効果トランジスタQ1およびMOS形のPチャンネルの電界効果トランジスタQ2を1つのパッケージ部品とし、ドライブ回路を内蔵したIC部品63が用いられる。電解コンデンサC2,C3は、基板53の幅方向中央域で基板53に対して垂直方向に向けて2つ実装されている。
また、カバー13の内側には、口金12側と発光管14側とを熱的に遮断する熱遮断部材を配置してもよい。この熱遮断部材は、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などが用いられ、少なくともカバー13の内面と基板53の一面側または他面側のいずれか一方側との間の空間に注入される。
次に、電球形蛍光ランプ11を組み立てるには、発光管14の一端側の各端部33a,33bをホルダ15の各挿通孔44,44に挿入し、ホルダ15の内側から接着剤を注入して発光管14の各端部33a,33bをホルダ15に接着固定する。ホルダ15の基板取付部43,43に基板53の両側縁部を差し込み、仕切板16の内側に引き出されている発光管14のリードワイヤを基板53の接続部に接続して電気的接続を行う。
ホルダ15の係合片部42をカバー13の内面に設けられた係合部と係合させて結合する。必要に応じてシリコーン樹脂などからなる熱遮断部材をカバー13の内周面と基板53の一面側または他面側のいずれか一方との空間に注入する。
基板53の入力部側に接続されている図示しない一方のリード線を口金12のアイレット23に接続し、他方のリード線をカバー13の口金取付部26に配置し、その口金取付部26の外周に口金12のシェル21の固定部21bを嵌合して他方のリード線の先端部を挟み込み、シェル21の固定部21bをカバー13の口金取付部26にかしめによって固定し、他方のリード線をシェル21に電気的および機械的に接続する。
発光管14にグローブ17を被せ、グローブ17をカバー13に接着剤によって固定する。
このように形成された電球形蛍光ランプ1は、グローブの最大外径が約55mm、口金12を含むランプ全体の高さ寸法が約109mm、回路損出を含めたランプ電力が10W以下でかつ全光束が約810lm以上となり、60W相当の一般照明用電球に置き換えて使用することができる。
そして、本実施形態の電球形蛍光ランプ1は、カバー13に形成された一対の第1の通気孔28,28およびホルダー15に形成された一対の第2の通気孔46,46が回路基板53により区分されたそれぞれのカバー13の内部にそれぞれ臨むように配置されているので、カバー13内に縦形に配置された回路基板53の一面側または他面側のいずれの空間で内圧が急激に上昇した場合でも、第1および第2の通気孔28,46を介して迅速に圧力抜きが行われる。例えば、基板53に実装された電子部品55のうち電解コンデンサC2,C3が寿命末期により電解液が蒸発して外方へガス放出されるとカバー13内の圧力が急激に上昇することがある。また、フィルムコンデンサの異常発熱に伴うモールド樹脂からのガス放出により内圧が上昇することもある。こうした事態が生じた場合でも、第1および第2の通気孔28,46を介して迅速に圧力抜きが行われるので、電球形蛍光ランプ1のグローブ17およびカバー13からなる外囲器の内圧が急激に上昇することはなく、グローブ17がカバー13から外れたり、外囲器が破裂することを確実に抑制することができる。特に、第2の通気孔46が設けられているので、グローブ17内の比較的大きい空間によって圧力を緩衝させるように作用させ、カバー13内の急激な圧力上昇を緩和することができる。
また、回路基板53の一面側または他面側のいずれか一方側とカバー13の内側との間にシリコーン樹脂などからなる熱遮断部材が充填されていても、第1の通気孔28,28のうちの一方は、一対の第2の通気孔46,46を介して回路基板53の他方の面と必ず連通するから、カバー13内の空間で内圧が急激に上昇した場合でも、第1の通気孔28,28のいずれか一方側を介して確実に圧力抜きが行われる。
このように、点灯装置18の回路基板53がカバー13内に縦形に配置された場合であっても、カバー13に形成された一対の第1の孔28,28およびホルダー15に形成された一対の第2の通気孔46,46が回路基板53により区分されたそれぞれのカバー13の内部にそれぞれ臨むように配置されているので、回路基板53の一面側または他面側のいずれの空間で内圧が急激に上昇するような現象が生じた場合でも、第1の通気孔28,28および第2の通気孔46,46を介して迅速に圧力抜きを行うことができ、カバー13の内部圧力の急激な上昇を効果的に抑制することができる。
図5は、本発明の第2の実施形態を示す照明器具の概念図である。
そして、図5に示すように、電球形蛍光ランプ1は、例えばダウンライトである照明器具81に用いることができる。この照明器具81は、器具本体82を有し、この器具本体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に電球形蛍光ランプ11が装着される。
本発明の第1の実施形態を示す電球形蛍光ランプの概略断面正面図。 図1の電球形蛍光ランプを説明のために口金を外した状態で示す上面図。 図1の電球形蛍光ランプのホルダーの説明図。 図1の電球形蛍光ランプのカバーの説明図。 本発明の第2の実施形態を示す照明器具の概念図。
符号の説明
1…電球形蛍光ランプ、12…口金、13…カバー、15…ホルダ、28…第1の通気孔、14…蛍光ランプ、17…グローブ、18…点灯装置、46…第2の通気孔、53…回路基板、81…照明器具、82…器具本体。

Claims (4)

  1. 一端側に電球用ソケットに装着可能な口金を有し、この口金の取付け部を除く外面に一対の第1の通気孔が形成されたカバーと;
    口金の中心線の方向に沿うとともに前記一対の第1の通気孔の間に位置するようにカバー内に配設された回路基板およびこの回路基板に実装された点灯回路部品を有して形成され、口金を介して給電される点灯装置と;
    この点灯装置によって点灯される屈曲形の蛍光ランプと;
    この蛍光ランプの両端部を支持し、カバーの他端側を閉塞するようにカバーの他端側に取り付けられ、カバーの内部とカバーの他端側の外方との間を通気する一対の第2の通気孔が回路基板により区分されたそれぞれのカバーの内部にそれぞれ臨むように形成されているホルダーと;
    蛍光ランプおよびホルダーを覆うようにカバーの他端側に取り付けられた透光性のグローブと;
    を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。
  2. 回路基板の一面側または他面側のいずれか一方側とカバーの内側とが樹脂によって充填されており、一対の第1の孔がそれぞれ口金に近接する位置に形成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. 一対の第1の孔は、その最大径が0.5〜3.0mm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。
  4. 請求項1ないし3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る電球用ソケットを配設している器具本体と;
    を具備していることを特徴とする照明器具。
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CN102997097A (zh) * 2011-11-30 2013-03-27 郑文涛 具有安全气流通道的led球泡灯

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