JP2006277978A - 空気清浄機能付照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 既存の照明器具を替えずに、光源自体を替えるだけでマイナスイオン発生可能とした汎用性のある空気清浄機能付照明装置を提供する。
【解決手段】 既存のランプソケットや蛍光灯スタンド等の照明器具に取り付けるランプや蛍光灯等の光源Ｐを、発光管Ｖとマイナスイオン発生装置Ｓとの一体構成によって形成する。光源Ｐは、口金Ｒ付のインバータ回路機構部Ｑと、該インバータ回路機構部Ｑに対し、環状に沿って配列した状態でそれぞれの両極端子部を接続して成る複数のＵ字型発光管Ｖと、これらＵ字型発光管Ｖの間に配したマイナスイオン発生装置Ｓとを有して成る。マイナスイオン発生装置Ｓは、パルス電圧によって放電可能とした放電用電極５に、フラーレンＣ₆₀等の閉殻型巨大分子構造を有するカーボンクラスター繊維６を貼着して成る。【選択図】 図１

Description

本発明は、室内での例えばタバコの煙等を除去して空気を清浄化するためのマイナスイオンを発生可能とした空気清浄機能付照明装置に関するものである。

従来から、この種の空気清浄機能付照明装置としては、特許文献１に開示されているように、天井吊下式の器具本体におけるランプソケット内部の上方位置にマイナスイオン発生回路を装着し、当該回路の電極を天井方向に向けると共に、電極から発生したマイナスイオンを、器具本体を連通する上下スリットを通じて空気の対流によって循環させることで空気中のタバコの煙等を除去して空気を清浄化するようにした技術が存在している。

また、特許文献２に開示されているように、例えば蛍光灯スタンド等の蛍光灯装置内部に、商用電源に接続されるマイナスイオン発生器を備え、マイナスイオン発生器に生ずるマイナスイオンをファンモータによって送風する技術も存在する。
特開２００３−２９７１４０号公報 特開２００４−１６５１０４号公報

しかしながら、従来における空気清浄機能付照明装置は、マイナスイオン発生回路をランプソケット内部に装着したり、マイナスイオン発生器を蛍光灯スタンド内部に備えたりしてあるため、これに空気清浄機能を付与するには、今まで使用している一般的なランプソケットや蛍光灯スタンド等の照明器具そのものを、マイナスイオン発生専用の照明器具自体に交換する必要があり、コスト的にも嵩む等、社会的ニーズに対応できないものであった。

そこで、本発明は叙上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、今まで使用している既存のランプソケットや蛍光灯スタンド等の照明器具自体を替えずに、ランプや蛍光灯等の光源自体を替えるだけでマイナスイオンを発生可能とした汎用性のある空気清浄機能付照明装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明にあっては、既存のランプソケットや蛍光灯スタンド等の照明器具に取り付けられるランプや蛍光灯等の光源Ｐであって、該光源Ｐは、発光管Ｖとマイナスイオン発生装置Ｓとを一体にして設けて成るものである。
光源Ｐは、口金Ｒ付のインバータ回路機構部Ｑと、該インバータ回路機構部Ｑに対し、環状に沿って配列した状態でそれぞれの両極端子部が接続されて成る複数のＵ字型発光管Ｖと、これらＵ字型発光管Ｖの間に配されたマイナスイオン発生装置Ｓとを有して成るものとできる。
光源Ｐは、口金Ｒ付のインバータ回路機構部Ｑと、該インバータ回路機構部Ｑに対し、螺旋状に巻回配置された状態で両極端子部が接続されて成るスパイラル型発光管Ｖと、該スパイラル型発光管Ｖの螺旋内側に配置されたマイナスイオン発生装置Ｓとを有して成るものとすることができる。
マイナスイオン発生装置Ｓは、パルス電圧によって放電可能とした放電用電極５に、フラーレンＣ₆₀等の閉殻型巨大分子構造を有するカーボンクラスター繊維６を備えて成るものとすることができる。

以上のように構成された本発明に係る空気清浄機能付照明装置にあって、発光管Ｖとマイナスイオン発生装置Ｓとを一体にして成る光源Ｐは、既存のランプソケットや蛍光灯スタンド等の照明器具に取り付けられることにより、照明使用すなわち光源Ｐ点灯と同時にマイナスイオンを発生可能とさせ、室内での例えばタバコによる煙等を除去して空気を清浄化させる。
複数のＵ字型発光管Ｖの間に配されたマイナスイオン発生装置Ｓは、各Ｕ字型発光管Ｖによって囲繞された空間部から周辺に向けてマイナスイオンを放出させる。
スパイラル型発光管Ｖの螺旋内側に配置されたマイナスイオン発生装置Ｓは、当該スパイラル型発光管Ｖの螺旋内側から周辺に向けてマイナスイオンを放出させる。
カーボンクラスター繊維６は、放電用電極５にパルス電圧を印加することによって、繊維自体を構成する閉殻型巨大分子自体の固有の振動モードを励起させ、これによって空気中にマイナスイオンを発生させる。

本発明によれば、今まで使用している既存のランプソケットや蛍光灯スタンド等の照明器具自体を替えずに、また大幅に改良することなく、ランプや蛍光灯等の光源Ｐ自体を替えるだけでマイナスイオン発生可能とした汎用性のある空気清浄機能付照明装置を提供することができる。

すなわちこれは本発明が、既存のランプソケットや蛍光灯スタンド等の照明器具に取り付けられるランプや蛍光灯等の光源Ｐであって、該光源Ｐは、発光管Ｖとマイナスイオン発生装置Ｓとを一体にして設けて成るからであり、これにより、今まで使用している既存のランプソケットや蛍光灯スタンド等の照明器具自体を替えずに、光源Ｐ自体から容易にマイナスイオンを発生させることができる。しかも、従来の一般的な照明器具に対して、発光管Ｖとマイナスイオン発生装置Ｓとを一体にして成る光源Ｐを容易に取り付けることができる。

光源Ｐは、口金Ｒ付のインバータ回路機構部Ｑと、該インバータ回路機構部Ｑに対し、環状に沿って配列した状態でそれぞれの両極端子部が接続されて成る複数のＵ字型発光管Ｖと、これらＵ字型発光管Ｖの間に配されたマイナスイオン発生装置Ｓとを有して成るので、各Ｕ字型発光管Ｖによって囲繞された空間部から周辺に向けてマイナスイオンを容易に放出させることができる。

光源Ｐは、口金Ｒ付のインバータ回路機構部Ｑと、該インバータ回路機構部Ｑに対し、螺旋状に巻回配置された状態で両極端子部が接続されて成るスパイラル型発光管Ｖと、該スパイラル型発光管Ｖの螺旋内側に配置されたマイナスイオン発生装置Ｓとを有して成るので、当該スパイラル型発光管Ｖの螺旋内側から周辺に向けてマイナスイオンを容易に放出させる。

マイナスイオン発生装置Ｓは、パルス電圧によって放電可能とした放電用電極５に、フラーレンＣ₆₀等の閉殻型巨大分子構造を有するカーボンクラスター繊維６を備えて成るので、空気中におけるマイナスイオン発生効率を、従来の銅針放電の場合よりも数十倍から数百倍にまで向上させることができる。しかもカーボンクラスター繊維６による高酸化力によってマイナスイオン発生機能の低下を防止することができる。

尚、上記の課題を解決するための手段、発明の効果の項夫々において付記した符号は、図面中に記載した構成各部を示す部分との参照を容易にするために付したもので、図面中の符号によって示された構造・形状に本発明が限定されるものではない。

以下図面を参照して本発明を実施するための最良の一形態を説明すると、図において示される符号Ｐは、所謂グローブレス型と称するランプや蛍光灯等の光源であり、例えば３つのＵ字型発光管Ｖを環状に配列し、該Ｕ字型発光管Ｖそれぞれの極性端子部分を点灯用のインバータ回路機構部Ｑに接続し、該インバータ回路機構部Ｑの一端にねじ込み式の口金Ｒを有して構成されている。この口金Ｒに接続するインバータ回路機構部Ｑを構成する筐体部分には、当該インバータ回路機構部Ｑの上方へ空気の対流を生じさせ、またマイナスイオンを放出するための上下に貫通した複数の通気孔Ｈが形成されている。

そして、図１に示すように、これらＵ字型発光管Ｖ同士の間に挟着されるようにしてマイナスイオン発生装置Ｓが付設されており、これによって光源Ｐとマイナスイオン発生装置Ｓとが一体型となって形成されている。この光源Ｐ自体は、従来の既存のランプソケットや蛍光灯スタンド等の照明器具に光源Ｐの口金Ｒを装着して使用できるよう単独で製品化された構成となっている。

インバータ回路部の具体的な構成は、図２に示すように、直列に接続した整流ダイオードＤ１，Ｄ２と、直列に接続した有極性コンデンサＣ１，Ｃ２とをそれぞれ並列接続し、整流ダイオードＤ１と整流ダイオードＤ２との間、有極性コンデンサＣ１と有極性コンデンサＣ２との間のそれぞれを交流電源の両極端子に接続してある。そして、有極性コンデンサＣ１，Ｃ２それぞれに並列となるようにレジスタンスＲ１、コンデンサＣ３それぞれが並列に接続され、レジスタンスＲ１に対し並列となるように整流ダイオードＤ５、レジスタンスＲ６それぞれが接続されている。

また、レジスタンスＲ６にコンデンサＣ４が並列接続され、コンデンサＣ４と並列となるように、ＮＰＮトランジスタＱ１、レジスタンスＲ４それぞれが接続され、ＮＰＮトランジスタＱ１のゲート側に、互いに並列接続された整流ダイオードＤ６、レジスタンスＲ２が接続されている。このレジスタンスＲ２はトランスＴ１の１次巻線側に接続され、整流ダイオードＤ６はトランスＴ１の１次巻線および２次巻線に接続されている。

一方、コンデンサＣ３と並列となるようにバリスタダイオードＤＢ３、ＮＰＮトランジスタＱ２、レジスタンスＲ５それぞれが接続され、バリスタダイオードＤＢ３とＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタ側との間には前記レジスタンスＲ４が接続されている。このときレジスタンスＲ５はＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタ側に接続され、ＮＰＮトランジスタＱ２のゲート側には、当該レジスタンスＲ５と並列となるように整流ダイオードＤ８が接続されている。

また、整流ダイオードＤ８と並列となるように、レジスタンスＲ３が接続され、このレジスタンスＲ３自体はＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタ側、ゲート側それぞれに接続され、且つレジスタンスＲ３はトランスＴ１の１次巻線に接続され、前記整流ダイオードＤ８もトランスＴ１の１次巻線に接続されている。トランスＴ１の２次巻線側には昇圧コイルインダクタンスＬ２が直列に接続されてから３つのＵ字型発光管Ｖのうちの一つの極性端子部分に接続されている。

一方、前記ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタ側はコンデンサＣ５を介して、３つのＵ字型発光管Ｖのうちの他の一つの極性端子部分に接続されている。これ以外の３つのＵ字型発光管Ｖそれぞれの極性端子部分同士はコンデンサＣ６によって共通接続されている。

マイナスイオン発生装置Ｓは、パルス高電圧によって放電可能とした電極に、フラーレンＣ₆₀等の閉殻型巨大分子構造を有するカーボンクラスター繊維６を備えた構成とされている。すなわち、図５（ａ）に示すように、マイナスイオン発生装置Ｓは、例えば商用の交流１００Ｖ電源を変換アダプターを介して直流１２Ｖ等に変換された電源１、逆変換回路部２、昇圧回路部３、マイナス高圧パルス発生回路部４、放電用電極５それぞれから概ね構成されている。

そして、放電用電極５には、例えば６０個の炭素原子が共有結合することで１２個の５員環と２０個の６員環とによって構成されたサッカーボール状の閉殻構造の巨大分子から成るフラーレンＣ₆₀等のカーボンクラスター超導体繊維を接合させてある。尚、このカーボンクラスター超導体繊維を構成する閉殻型巨大分子としては、フラーレンＣ₆₀以外に例えばフラーレンＣ₇₀、フラーレンＣ₈₄等であったりカーボンナノチューブであったりしても良い。

マイナスイオン発生装置Ｓの具体的な回路構成としては、図３（ｂ）に示すように、過電流制限用のレジスタンスＲ３と電源指示用の発光ダイオードＬＥＤとを直列接続して、これらの両端に直流１２Ｖの電源を接続する。また、整流ダイオードＤ３と有極性コンデンサＣ１とが直列接続され、両者がレジスタンスＲ３、発光ダイオードＬＥＤそれぞれに対して並列となるように接続されている。整流ダイオードＤ３と有極性コンデンサＣ１との間には昇圧コイルインダクタンスＬ１の一端が接続され、昇圧コイルインダクタンスＬ１の他端は変圧器であるトランスＴ１の一次巻線側の途中に接続されている。

また、昇圧コイルインダクタンスＬ１の他端は、レジスタンスＲ１を介してＮＰＮトランジスタＱ２のゲート側に接続され、これと並行にレジスタンスＲ２を介してＮＰＮトランジスタＱ１のゲート側に接続されている。そして、ＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタ側、ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタ側それぞれはトランスＴ１の１次巻線の両端に接続され、ＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタ側、ＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタ側それぞれは、前記有極性コンデンサＣ１、発光ダイオードＬＥＤと共に直流１２Ｖの電源に接続されている。

両ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ側とトランスＴ１の１次巻線の両端との間にはコンデンサＣ２が並列接続され、またトランスＴ１の２次巻線の両端は、レジスタンスＲ２とＮＰＮトランジスタＱ１のゲート側との間、レジスタンスＲ１とＮＰＮトランジスタＱ２のゲート側との間にそれぞれ接続されている。また、トランスＴ１の２次巻線の両端は、コンデンサＣ３、整流ダイオードＤ１それぞれが並列接続され、コンデンサＣ３と整流ダイオードＤ１との間には整流ダイオードＤ２を介してコンデンサＣ４が接続されると共に、トランスＴ１の２次巻線に対し、当該整流ダイオードＤ１とコンデンサＣ４とが互いに並列となるように接続されている。

整流ダイオードＤ２とコンデンサＣ４との間は、レジスタンスＲ４を介して、カーボンクラスター繊維６を接合させた放電用電極ポートに接続されている。

こうして、発光ダイオードＬＥＤ、レジスタンスＲ３、昇圧コイルインダクタンスＬ１、コンデンサＣ２、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２、トランスＴ１それぞれによって交流振動が生じ、レジスタンスＲ１、レジスタンスＲ２から別々にＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２に基極偏置電圧を供給させる。また、コンデンサＣ３、コンデンサＣ４、整流ダイオードＤ１、整流ダイオードＤ２はマイナス高圧パルスを発生させ、当該パルスはレジスタンスＲ４を通って放電用電極を放電させるものとなり、これによりカーボンクラスター超導体繊維自体を構成する閉殻型巨大分子自体に振動エネルギーを付与して固有の振動モードを励起させることで空気中にマイナスイオンを発生させる。

本実施の形態における光源Ｐの他の構成としては、図４に示すようなスパイラル型発光管Ｖを採用することができる。すなわち、このスパイラル型発光管Ｖは、下方に位置する中間の連通部分を介して上方に向けて二重螺旋状に巻回され、それぞれの極性端子部分を、口金Ｒ付のインバータ回路機構部Ｑに接続して構成されている。そして、このスパイラル型発光管Ｖの二重螺旋の内側にマイナスイオン発生装置Ｓが配置されている。

また、このスパイラル型発光管Ｖの場合におけるインバータ回路部の具体的な構成は、図５に示すように、直列に接続した整流ダイオードＤ１，Ｄ２と、直列に接続した有極性コンデンサＣ１，Ｃ２とをそれぞれ並列接続し、整流ダイオードＤ１と整流ダイオードＤ２との間、有極性コンデンサＣ１と有極性コンデンサＣ２との間のそれぞれを交流電源の両極端子に接続してある。そして、交流電源に接続される側には昇圧コイルインダクタンスＬ１が直列に接続されている。

有極性コンデンサＣ１，Ｃ２それぞれに並列となるように整流ダイオードＤ６、Ｄ７それぞれが接続され、整流ダイオードＤ６に対し並列となるようにレジスタンスＲ６が接続されている。また、整流ダイオードＤ６、整流ダイオードＤ７それぞれに対して並列となるように、レジスタンスＲ１、コンデンサＣ３それぞれが接続され、レジスタンスＲ１とコンデンサＣ３との中間は、整流ダイオードＤ５を介して前記レジスタンスＲ６に接続されている。また、レジスタンスＲ６と並列にコンデンサＣ４が接続され、該コンデンサＣ４と並列に、ＮＰＮトランジスタＱ１、レジスタンスＲ４それぞれが接続されている。

ＮＰＮトランジスタＱ１のゲート側は、レジスタンスＲ２を介してトランスＴ１の１次巻線側に接続され、前記レジスタンスＲ４はトランスＴ１の１次巻線および２次巻線に接続されている。

一方、コンデンサＣ３と並列となるようにバリスタダイオードＤＢ３、ＮＰＮトランジスタＱ２、レジスタンスＲ５それぞれが接続され、バリスタダイオードＤＢ３とＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタ側との間は前記レジスタンスＲ４に接続されている。このときレジスタンスＲ５はＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタ側に接続され、ＮＰＮトランジスタＱ２のゲート側には、当該レジスタンスＲ５と並列となるようにレジスタンスＲ３が接続されている。

また、ＮＰＮトランジスタＱ２のゲート側はレジスタンスＲ３を介してトランスＴ１の１次巻線に接続され、レジスタンスＲ５もトランスＴ１の１次巻線に接続されている。トランスＴ１の２次巻線側は、昇圧コイルインダクタンスＬ２を介して３つのＵ字型発光管Ｖのうちの一つの極性端子部分に接続されている。

一方、前記ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタ側はコンデンサＣ５を介して、スパイラル型発光管Ｖの一つの極性端子部分に接続されている。また他の極性端子部分同士はコンデンサＣ６によって共通接続されている。

次に、以上のように構成された最良の形態についての使用、動作の一例について説明すると、既存の一般的な照明器具に対して、発光管Ｖとマイナスイオン発生装置Ｓとを一体にして成る光源Ｐを取り付け、照明器具の不図示の電源スイッチをＯＮにすれば、光源Ｐはインバータ回路機構部Ｑによって安定した点灯状態となる。これと同時に発光管Ｖの間に配されたマイナスイオン発生装置Ｓも電源によって作動状態となり、発光ダイオードＬＥＤ、レジスタンスＲ３、昇圧コイルインダクタンスＬ１、コンデンサＣ２、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２、トランスＴ１それぞれによって交流振動が生じる。

そして、レジスタンスＲ１、レジスタンスＲ２別々にＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２に基極偏置電圧が供給され、コンデンサＣ３、コンデンサＣ４、整流ダイオードＤ１、整流ダイオードＤ２によりマイナス高圧パルスを発生する。この高圧パルスはレジスタンスＲ４を通って放電用電極を放電させ、これによりカーボンクラスター超導体繊維自体を構成する閉殻型巨大分子自体に振動エネルギーを付与して固有の振動モードを励起させることでマイナスイオン発生装置Ｓから光源Ｐ周辺に向けて空気中にマイナスイオンが発生するのである。このマイナスイオンは、室内での例えばタバコによる煙成分中の一酸化炭素、二酸化炭素、アンモニア等の有害物質等を除去して空気を清浄化する。

また、図示を省略したが、光源Ｐにおける発光管Ｖは一般的な直管タイプ、ドーナツ管タイプの蛍光管であっても同様なマイナス高圧パルス発生回路部４の組込みによって構成することで、同様に実施できる。

本発明を実施するための最良の形態におけるＵ字型発光管による光源の一例を示す正面図である。 同じくＵ字型発光管による光源の場合のインバータ回路機構部を示す構成図である。 本発明を実施するための最良の形態におけるスパイラル型発光管による光源の一例を示す正面図である。 同じくスパイラル型発光管による光源の場合のインバータ回路機構部を示す構成図である。 本発明を実施するための最良の形態におけるマイナスイオン発生装置の具体的な回路構成を示すもので、（ａ）は回路ブロックの一例を示す構成図、（ｂ）は回路配線の一例を示す構成図である。

符号の説明

Ｐ…光源 Ｑ…インバータ回路機構部
Ｒ…口金 Ｓ…マイナスイオン発生装置
Ｖ…発光管 Ｈ…通気孔
Ｃ１，Ｃ２…電解コンデンサ Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６…コンデンサ
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８…整流ダイオード
Ｌ１，Ｌ２…昇圧コイルインダクタンス ＤＢ３…バリスタダイオード
Ｑ１，Ｑ２…ＮＰＮトランジスタ
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６…レジスタンス
Ｔ１…トランス ＬＥＤ…発光ダイオード
１…電源 ２…逆変換回路部
３…昇圧回路部 ４…マイナス高圧パルス発生回路部
５…放電用電極 ６…カーボンクラスター繊維

Claims (4)

1. 既存のランプソケットや蛍光灯スタンド等の照明器具に取り付けられるランプや蛍光灯等の光源であって、該光源は、発光管とマイナスイオン発生装置とを一体にして設けて成ることを特徴とする空気清浄機能付照明装置。
2. 光源は、口金付のインバータ回路機構部と、該インバータ回路機構部に対し、環状に沿って配列した状態でそれぞれの両極端子部が接続されて成る複数のＵ字型発光管と、これらＵ字型発光管の間に配されたマイナスイオン発生装置とを有して成る請求項１記載の空気清浄機能付照明装置。
3. 光源は、口金付のインバータ回路機構部と、該インバータ回路機構部に対し、螺旋状に巻回配置された状態で両極端子部が接続されて成るスパイラル型発光管と、該スパイラル型発光管の螺旋内側に配置されたマイナスイオン発生装置とを有して成る請求項１記載の空気清浄機能付照明装置。
4. マイナスイオン発生装置は、パルス電圧によって放電可能とした放電用電極に、フラーレンＣ₆₀等の閉殻型巨大分子構造を有するカーボンクラスター繊維を備えて成る請求項１乃至３のいずれか記載の空気清浄機能付照明装置。
   

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