JP2002008881A

JP2002008881A - 密閉形照明器具及び照明器具

Info

Publication number: JP2002008881A
Application number: JP2000193633A
Authority: JP
Inventors: Takashi Osawa; 隆司大澤; Kenichi Kawarasaki; 健一河原崎; Terutaka Muramatsu; 輝隆村松; Takeo Nishikatsu; 健夫西勝; Tadashi Yanagi; 正柳; Katsuo Murakami; 勝男村上
Original assignee: Osram Melco Ltd
Current assignee: Osram Melco Ltd
Priority date: 2000-06-28
Filing date: 2000-06-28
Publication date: 2002-01-11

Abstract

(57)【要約】【課題】密閉形照明器具のエネルギー消費効率を向上
させ、省電力化を図る。【解決手段】ＪＩＳＣ７６０１に定める環形蛍光ラ
ンプで大きさの区分が３０、消費電力が２８Ｗ（以下、
ＦＣＬ３０／２８と呼ぶ）を用いたランプを、少なくと
も１本以上用いる照明器具であって、器具下面に実質的
な開口部を有しない密閉器具として、ＦＣＬ３０／２８
ランプを４０ｋＨｚ以上の高周波で点灯するとともに、
当該ランプの最大電流値を５００ｍＡとする。

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、ＦＣＬ３０／２
８ランプと密閉形照明器具を組合せた照明システムの設
計に関し、特にランプの発光効率を改善する技術に関
し、最終的には電力のエネルギー消費効率改善に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ＦＣＬ３０／２８ランプは、一般家庭用
の照明に広く用いられている。古くは下面開放と呼ばれ
る下からランプが直視できる照明器具が主流であった
が、最近は眩しさが敬遠され、下面を光が拡散するアク
リル等の透光性乳白色樹脂で覆った密閉形器具が主流と
なっている。

【０００３】図５は、ＦＣＬ３０／２８ランプを用いた
照明器具の一例を示す図であり、天井にセードでカバー
された照明器具が備え付けられ、プルスイッチによりオ
ンオフされる場合を示している。図６は、図５に示した
照明器具の動作を示す図であり、プルスイッチにより矢
印方向に点灯状態が遷移することを示している。例え
ば、消灯状態からプルスイッチを引くことにより全光状
態となる。この状態では、例えば、ＦＣＬ３０／２８ラ
ンプに６００ｍＡのランプ電流が流れる。次に、再びプ
ルスイッチを引くと調光状態となる。この調光状態で
は、ランプ電流を５００ｍＡ以下とし、全光状態の明る
さよりも弱い明るさでランプを点灯する。更に、プルス
イッチを引くと豆球（短球）が点灯する状態になる。更
に、プルスイッチを引くと消灯状態になる。

【０００４】図５及び図６に示す従来の照明器具におい
ては、全光モードで最大ランプ電流になっており、必要
な明るさ以上の明るさ、即ち、不必要な明るさを出力し
ている場合が多い。一般に、消費者は、省エネルギーよ
りも明るさを優先し、より明るいモードが照明器具にあ
るとそのモードで、即ち、最大の明るさのモードでその
照明器具を使うケースが多い。このように、最大の明る
さのモードで照明器具を点灯すると国内全体として電力
の省エネルギー化は進まない。

【０００５】一方、省エネルギー化は国家的問題でもあ
り、通商産業省告示第１９１号（平成１１年３月３１日
付）に基準が定められている。また、この告示に示され
た表の中では、高周波点灯は効率が良いため、基準エネ
ルギー消費効率が高く設定されている。

【０００６】また、環形蛍光ランプで効率の良い高周波
専用のＦＨＣ，ＦＨＤと呼ばれるランプ（日本電球工業
会規格、ＪＥＬ２１１）もある。

【０００７】また、一般的なランプの点灯特性として、
ランプ電流を低下させると、光束（明るさ）は低下する
もののエネルギー使用効率は上昇することが知られてい
る（「最新蛍光灯と照明」（三訂版）：内田幸夫著、電
気書院）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】高周波点灯は効率が良
いことからかなり普及しており、現在一般的に用いられ
る技術となった。しかし、ＦＨＣ，ＦＨＤと呼ばれる高
効率ランプは既存器具で点灯できないため、器具ごと交
換せざるを得ず、まだ消費者の使用比率としては圧倒的
に少数である。また、器具形状としての密閉形は、下面
開放形に比べ器具内の温度が上昇するため、蛍光ランプ
の最冷点温度が高くなり、ランプ内水銀蒸気圧が高くな
りすぎて効率が低下してしまう。

【０００９】本発明が解決しようとしている課題は、広
く国内の電力の省エネルギーに貢献する一般家庭用の照
明システムを構築するもので、現状を鑑み消費者に一番
受け入れられる形でまとめあげることに留意した。即
ち、この発明は、高周波点灯を用い、器具形状は密閉形
でかつ下面開放形器具よりも高効率となる照明システム
を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る環形蛍光
ランプを用いた照明システムは、ＪＩＳＣ７６０１に
定める環形蛍光ランプで大きさの区分が３０、消費電力
が２８Ｗ（以下、ＦＣＬ３０／２８と呼ぶ）を用いたラ
ンプを、少なくとも１本以上用いる照明器具であって、
器具下面に実質的な開口部を有しない密閉器具として、
ＦＣＬ３０／２８ランプを４０ｋＨｚ以上の高周波で点
灯するとともに、当該ランプの最大電流値を５００ｍＡ
とするものである。ここで、「器具下面に実質的な開口
部を有しない」という意味は、器具下面にプルスイッチ
のひもの通過穴等の穴やスリットや孔は、存在しても構
わないという意味である。また、器具の側面や上面には
開口部があっても構わない。なお、１００％密閉されて
いても、もちろん構わない。

【００１１】この発明に係る環形蛍光ランプを用いた照
明システムは、ランプ電流を５００ｍＡ以下としたため
ＦＣＬ３０／２８ランプの発熱が減少し、密閉形器具実
装時においてランプ効率が下面開放形より高くなる。

【００１２】また、この発明の照明器具は、ランプの明
るさが明るくなった場合、点灯回路により出力を減じ、
照明システムとして明るさは変えずに、消費電力を低下
させたことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、この明細書で用いる用語
を定義する。照明器具：蛍光ランプ（蛍光灯ともいう）を点灯させる
器具。点灯器具と点灯回路を有している。蛍光ランプは
含まない。照明システム：照明器具と蛍光ランプとを組み合わせた
もの。ＦＣＬＸＸ／ＹＹランプ：日本工業規格（ＪＩＳ）Ｃ７
６０１に定める環形蛍光ランプで大きさの区分がＸＸ。
消費電力（ランプ電力）がＹＹワットのランプ。ＦＣＬ２０／１８ランプ：日本工業規格において、約３
６５ｍＡのランプ電流値で動作するとされている環形蛍
光ランプ。ＦＣＬ３０／２８ランプ：日本工業規格において、約６
００ｍＡのランプ電流値で動作するとされている環形蛍
光ランプ。ＦＣＬ３２／３０ランプ：日本工業規格において、約４
２５ｍＡのランプ電流値で動作するとされている環形蛍
光ランプ。ＦＣＬ４０／３８ランプ：日本工業規格において、約４
２５ｍＡのランプ電流値で動作するとされている環形蛍
光ランプ。蛍光灯のエネルギー消費効率：光束（明るさ）と消費電
力（ランプ電力）との比（ｌｍ／Ｗ）（単に効率又はラ
ンプ効率ともいう）。ランプの大きさの区分：日本工業規格Ｃ７６０１付表１
に規定する大きさの区分をいう。なお、環形高周波点灯
専用形蛍光ランプにあっては、定格ランプ電力の値とす
る。但し、高出力点灯するものにあっては、高出力点灯
時のランプ電力の値とする。日本工業規格Ｃ７６０１付
表１によれば、以下の通りである。種別大きさの定格ランプランプ電流区分電力（Ｗ）（Ａ）ＦＣＬ２０／１８２０１８０．３６５±０．０４０ＦＣＬ３０／２８３０２８０．６００±０．０５０ＦＣＬ３２／３０３２３００．４２５±０．０４０ＦＣＬ４０／３８４０３８０．４２５±０．０４０

【００１４】実施の形態１．照明器具を密閉にすると眩
しくないというメリットがあるものの、器具内温度が上
昇し、ランプの最冷点温度が上がるため、「蛍光灯のエ
ネルギー消費効率（以下、単に効率又はランプ効率とも
いう）」は低下していた。即ち、器具密閉化すると効率
低下を招いてしまう。一方、ランプ電流を低下させると
明るさは低下するものの「蛍光灯のエネルギー消費効
率」は向上する。即ち、ランプ電流を低下すると効率向
上が図れる。従って、密閉形器具の効率は下面開放形に
は及ばぬものの、ランプ電流を低下させることで「蛍光
灯のエネルギー消費効率」は改善されることが予想され
た。そこで、ランプ電流を低下させることで「蛍光灯の
エネルギー消費効率」を改善する検討を行ったところ、
予期せぬ効果として密閉形の方が下面開放形よりもエネ
ルギー消費効率が高くなる領域を発見した。以下、図１
を用いてＦＣＬ３０／２８ランプの特性について説明す
る。

【００１５】図１の横軸は、ランプ電流であり、縦軸は
ランプ効率（エネルギー消費効率）である。ランプ電流
５００ｍＡ以下の領域（図１のハッチング部）で密閉形
の方が下面開放形よりも「蛍光灯のエネルギー消費効
率」が高くなることを発見した。下面開放形器具の現在
の動作点は、ランプ電流値が約６００ｍＡ（図中ａ）で
あり、ランプ電流値を低下させると効率はａ→ａ’にな
り改善される。下面開放形を同等の密閉形器具にする
と、器具内温度が上昇し、「蛍光灯のエネルギー消費効
率」が低下する（図中ｂ）。この密閉形器具のランプ電
流値を低下させると下面開放形器具と同様に効率は改善
されるはずである。つまり、下面開放形器具がａ→ａ’
になるのと同様に、密閉形器具はｂ→ｂ’になるものと
思われた。しかし、実測してみると、密閉形器具では効
率はｂ→ｂ’にならず、ｂ→ｃになり、下面開放形器具
の「蛍光灯のエネルギー消費効率」を上回った。

【００１６】このように、密閉形器具が下面開放形器具
より効率が高い領域は、ランプ電流が５００ｍＡ以下の
領域であった。このことは、密閉形器具を設計する際、
最大ランプ電流を５００ｍＡ、もしくは、５００ｍＡ以
下にすることで、開放形器具と同等又はそれ以上の効率
を実現できることを意味している。即ち、本実施の形態
１は、ランプ管径φ２９ｍｍのＦＣＬ３０／２８を用い
た密閉形器具において、ランプ電流の最大値を５００ｍ
Ａとしたことに特徴がある。

【００１７】このように、この実施の形態１では、５０
０ｍＡを最大値にすることが特徴の１つであり、従来例
に示した「５００ｍＡ以上（約６００ｍＡ）でも点灯で
きるが、約５００ｍＡでも動作（調光）させられる」と
いうのではなく、この実施の形態１では、５００ｍＡを
最大値、或いは、５００ｍＡに固定している。これによ
り、使用者が不用意、或いは、無知で「蛍光灯のエネル
ギー消費効率」の低い使い方をしなくて済む。この積み
重ねが国内全体の省エネルギーにつながる。

【００１８】また、ＦＣＬ３０／２８ランプは、ＦＣＬ
２０／１８ランプやＦＣＬ３２／３０ランプ等の他のラ
ンプが、３６５ｍＡや４２５ｍＡのランプ電流で動作さ
れているのに対し、６００ｍＡで動作されるものであ
る。この６００ｍＡのランプ電流での動作は、３６５ｍ
Ａや４２５ｍＡのランプ電流の動作に比べて、元々エネ
ルギー消費効率が劣っていた。この実施の形態によれ
ば、ＦＣＬ３０／２８のランプ電流を従来から用いてい
た６００ｍＡではなく、５００ｍＡ以下にするので、エ
ネルギー消費効率がＦＣＬ３２／３０等の他の環形蛍光
ランプと同一又は同等レベルに近づけることができる。
即ち、環形蛍光ランプの中で最もエネルギー消費効率の
悪かったＦＣＬ３０／２８のランプのエネルギー消費効
率を他の環形蛍光ランプと同レベルまで改善することが
できるのである。

【００１９】

【実施例】以下に、具体的実施例について述べる。使用
器具はＦＣＬ３０／２８の４灯用器具で、４灯全てが一
つの大きな丸いアクリル樹脂製の密閉形セード（ＳＨＡ
ＤＥ。即ち、カバー、覆いのこと。）で覆われたタイプ
であり、セードの直径は７４５ｍｍあり、点灯器具込み
高さが１５５ｍｍ、セード内の器具面までの高さが９５
ｍｍのものとした。点灯は高周波点灯であり、周波数は
約６０ｋＨｚ一定とし、ランプ電流を従来の６００ｍＡ
から、５００ｍＡ，４００ｍＡ，３００ｍＡと試作し、
各々セードが有る密閉形の場合とセードの無い場合で通
商産業省告示第１９１号に則りエネルギー消費効率を算
出した。その結果を図２に示す。破線で示すセード無し
の場合は、別途下面開放形とほぼ同一のエネルギー消費
効率となることを確認している。図２より明らかな通り
実線で示すセード有りの場合は、ランプ電流５００ｍＡ
以下で、破線で示すセードなしの場合よりエネルギー消
費効率が高くなる。例えば、４００ｍＡでは、７６−７
５＝１（ｌｍ／Ｗ）高くなり、３００ｍＡでは、７９−
７７＝２（ｌｍ／Ｗ）高くなっている。

【００２０】このように、５００ｍＡ以下で密閉形器具
の点灯回路を設計すれば、消費者は常に知らず知らず最
適な領域で使用できる。

【００２１】ランプ電流を小さくすると、明るさは低下
する。明るさの低下に耐えうる実用上の範囲としては、
ランプ電流が３００ｍＡ以上である。

【００２２】本実施例は、４灯一体型の器具でのみ説明
したが、４灯独立型の密閉器具でも同様な結果が得られ
た。また、ＦＣＬ３０／２８とＦＣＬ３２／３０を組合
せた器具にも同様な効果があった。即ち、複数の蛍光ラ
ンプのうち、ＦＣＬ３０／２８が１灯でもあれば同様な
効果がある。

【００２３】また、本実施例は、約６０ｋＨｚで高周波
点灯したが、高周波点灯可能な周波数なら構わない。例
えば、４０ｋＨ以上の周波数でよい。

【００２４】なお、高周波点灯ではなく、商用周波の場
合でも電流低下により同様な効率向上が確認されたが、
効率向上の絶対値がかなり低くなり、省エネルギー本来
の目的を達し得ない。

【００２５】実施の形態２．この実施の形態２において
は、明るさの特性が向上した新型ランプを用いる場合
に、部屋の明るさを一定にする照明システムについて説
明する。現行ランプに比べて、ランプの明るさが明るく
なった（バージョンアップ版等の）新型ランプが売り出
されると、消費者は、その新型ランプを購入し、既設の
照明器具に取り付ける。従って、部屋の明るさは同じ消
費電力で明るくなる。しかし、部屋の必要な明るさは変
わらないため、即ち、人間が必要とする明るさは変わら
ないため、部屋を明るくすることよりもむしろランプが
明るくなった分、ランプの消費電力を低くする点灯回路
と組み合わせれば、部屋の明るさは従来通りで、消費電
力を低くできる。

【００２６】図３は、現行ランプ５３と新型ランプ６３
の明るさ特性を示す図である。図３の横軸は、ランプ電
流である。図３の縦軸は、ランプの明るさである。ここ
で、現行ランプ５３に比べて新型ランプ６３が同一ラン
プ電流値で５％の明るさが向上した特性を持っているも
のとする。また、ランプ電流Ａ２ｍＡにおいて、現行ラ
ンプ５３は、Ｌ１の明るさを持っているものとする。こ
のＬ１の明るさは、部屋を照らすために必要、かつ、十
分な明るさとする。

【００２７】図４（ａ），（ｂ）は、２つの照明システ
ムを示す図である。図４（ａ）は、現行ランプ５３を用
いた照明器具５５を示している。照明器具５５の内部に
は、現行点灯回路５１が備えられている。また、現行ラ
ンプ５３は、セード７１に覆われている。現行ランプ５
３は、現行点灯回路５１からＡ２ｍＡのランプ電流の供
給を受けて点灯する。この際の明るさは、Ｌ１である。

【００２８】図４（ａ）に示す照明器具５５に対して現
行ランプ５３の代わりに、新型ランプ６３を取り付ける
と、図３の矢印Ｘに示すように、５％の明るさが向上
し、明るさはＬ１からＬ２に変化する。しかし、このＬ
２という明るさは、部屋を照らすために必要、かつ、十
分な明るさよりも明るい。即ち、明るすぎる状態とな
る。新型ランプ６３を用いて必要な明るさＬ１を達成す
るためには、ランプ電流はＡ１ｍＡでよい。即ち、図３
の矢印Ｙに示すように、ランプ電流をＡ２からＡ１に減
少させることができ、結果として消費電力が低く押さえ
られる。

【００２９】図４（ｂ）には、照明器具６５に新型点灯
回路６１を搭載し、新型点灯回路６１により新型ランプ
６３を点灯する場合を示している。新型点灯回路６１
は、Ａ１ｍＡのランプ電流を新型ランプ６３に供給す
る。この場合の明るさは、Ｌ１であり、図４（ａ）と同
じ明るさを提供することができる。この実施の形態の照
明システムは、ランプの明るさが向上したことに伴い、
点灯回路によりランプ電流を低下させ、部屋を照らす照
明システムとしては明るさを変えずに従来と同じ明るさ
を保つものである。この結果、消費電力を低下させ、省
エネルギー化を図ることができる。

【００３０】なお、図示していないが、照明器具６５の
新型点灯回路６１にスイッチを設け、照明器具６５に対
して現行ランプ５３が取り付けられた場合には、スイッ
チによりＡ２ｍＡのランプ電流を供給し、照明器具６５
に新型ランプ６３が取り付けられた場合には、スイッチ
によりＡ１ｍＡのランプ電流を供給するようにしても構
わない。

【００３１】この実施の形態２のランプや点灯回路は、
前述した実施の形態１と同じものを用いることができ
る。そして、実施の形態１と同じ効果を得ることができ
る。この実施の形態２の特徴は、照明器具として設計段
階で装着されるランプの明るさの効率を考慮し、点灯回
路から出力を装着されるランプの特性に合わせることに
より省エネルギー化を図る点である。

【００３２】このように、装着されるランプと点灯回路
から出力される出力との２つの関係で、最終的に出力さ
れる明るさを一定にするという点がこの実施の形態の特
徴である。即ち、単に明るさを追求するのではなく、省
エネルギーの観点から密閉形照明器具のあるべき姿を構
築した点が大きな特徴である。

【００３３】

【発明の効果】この発明は、以上説明した通り、高周波
点灯を用い、器具形状は密閉形でかつ下面開放形器具よ
りも高効率となる。特に、密閉形器具を設計する際、ラ
ンプ電流を５００ｍＡにすることで、眩しくないという
メリットだけではなく、下面開放形器具よりも高効率と
なり、その存在価値は高まるとともに、国内の省電力化
が測られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】下面開放形照明器具の動作特性と密閉形照明
器具の動作特性を示す図。

【図２】本発明の一実施例を示す図であり、セードの
有無によるランプ電流とランプのエネルギー消費効率の
関係を示す図。

【図３】現行ランプ５３と新型ランプ６３の明るさ向
上特性を示す図。

【図４】明るさを一定にした照明システムを説明する
図。

【図５】従来の密閉形照明器具を示す図。

【図６】従来の照明器具の動作を示す図。

【符号の説明】

５１現行点灯回路、５３現行ランプ、５５，６５
照明器具、６１新型点灯回路、６３新型ランプ、７
１セード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村松輝隆静岡県掛川市淡陽64 オスラム・メルコ株式会社掛川工場内 (72)発明者西勝健夫静岡県掛川市淡陽64 オスラム・メルコ株式会社掛川工場内 (72)発明者柳正静岡県掛川市淡陽64 オスラム・メルコ株式会社掛川工場内 (72)発明者村上勝男静岡県掛川市淡陽64 オスラム・メルコ株式会社掛川工場内Ｆターム(参考） 3K072 AA02 CA16 GB01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＪＩＳＣ７６０１に定める環形蛍光ラ
ンプで大きさの区分が３０、消費電力が２８Ｗ（以下、
ＦＣＬ３０／２８と呼ぶ）のランプを、少なくとも１本
以上用いる密閉形照明器具であって、ＦＣＬ３０／２８ランプを４０ｋＨｚ以上の高周波で点
灯するとともに、当該ランプの電流値を５００ｍＡ以下
とする点灯回路を備えたことを特徴とする密閉形照明器
具。
【請求項２】所望の明るさを得る照明器具であって、
点灯されるランプの明るさの特性向上に対応してランプ
電流を低く設定した点灯回路を備えたことを特徴とする
照明器具。
【請求項３】上記照明器具は、ＪＩＳＣ７６０１に
定める環形蛍光ランプで大きさの区分が３０、消費電力
が２８Ｗ（以下、ＦＣＬ３０／２８と呼ぶ）のランプ
を、少なくとも１本以上用いる密閉形照明器具であっ
て、ＦＣＬ３０／２８ランプを４０ｋＨｚ以上の高周波で点
灯するとともに、当該ランプの電流値を５００ｍＡ以下
とすることを特徴とする請求項２記載の照明器具。