JP2010192242A

JP2010192242A - 直管形蛍光灯型ｌｅｄ照明装置、照明管、および灯器具

Info

Publication number: JP2010192242A
Application number: JP2009035079A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Masuda; 満男益田
Original assignee: COOLIGHT JAPAN CO Ltd
Current assignee: COOLIGHT JAPAN CO Ltd
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2009-02-18
Publication date: 2010-09-02

Abstract

【課題】直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明装置について、電源を入れたまま照明管の交換作業を行う時に交換作業者の感電を防止する。
【解決手段】照明管(42)の一方端の口金ピン(402d)とＬＥＤ回路(405)を接続するとともに他方端の口金ピン(402c)は前記ＬＥＤ回路(405)と接続せず、灯器具(32)の一方のソケット(303d)が電源(1)と接続されるとともに他方のソケット(303c)が前記電源(1)と接続されず、前記一方端の口金ピン(402d)と前記一方のソケット(303d)により前記ＬＥＤ回路(405)に給電を行い、前記他方端の口金ピン(402c)と前記他方のソケット(303c)は給電を行わないことにより、操作スイッチ(2)をオンにしたまま交換作業者(5)が前記照明管(42)の交換作業をしても感電することはない。
【選択図】図２

Description

本発明は、直管形灯器具に取り付けられるＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）を用いた直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明装置、照明管、および灯器具に関するものである。

従来の蛍光灯照明装置は、ガラス管の両端部分よりガラス管内部に封入されたアルゴンガスと水銀蒸気の混合気体中に高圧放電させることで、ガス気体から発生した紫外線がガラス管内面に塗布された蛍光材に照射されて蛍光材が白色に発光するという原理を利用したものである。
そのため、蛍光灯を始動させるためのグロースタータによる予熱始動式安定器やインバータ方式安定器などが必需である。昨今では照明装置本体にこのようなインバータ、蛍光灯がすべて一体化された構造のものが実現されている。

最近では、特開２００１−３５１４０２号（特許文献１）にあるように、従来の蛍光灯に代わって光源として白色ＬＥＤを実装した蛍光灯型ＬＥＤ照明装置も発明されている。この発明によると、従来の蛍光灯の安定器の交流出力を整流するなどの手段によって直流を生成し、光源の白色ＬＥＤを点灯させようとするものである。
このようにＬＥＤが機器へ使用される背景には、直流電源で、それも低い電圧で容易に点灯制御が可能な上に、経年変化としては輝度が劣化するものの、球切れなどの不点灯などにはなりにくいといった長期信頼性が高いためである。また、紫外線が発生せず、気密する必要がないため、破損しやすいガラス管からアクリル管に変更して用いることが可能であり、対衝撃性に優れている。このようなＬＥＤの性質を活かし、蛍光灯に変わる次世代型の照明装置として注目されてきている。また、既設の直管形蛍光灯器具に接続できる機構を有し、複数のＬＥＤを点灯する投光器に関する先行技術（特許文献２）が存在する。

特開２００１−３５１４０２号公報実開平６−５４１０３号公報

従来の直管形蛍光灯照明装置（グロースタータ方式）について説明する。
図３は、直管形蛍光灯照明装置（グロースタータ方式）を説明する回路図である。
直管形蛍光灯照明装置（グロースタータ方式）は、交流電源１、操作スイッチ２、灯器具３０、直管形蛍光灯管４０によって構成される。
灯器具３０は、安定器３０１、点灯管（グロースタータ）３０２、非接地側ソケット３０３ａ、接地側ソケット３０３ｂにより構成される。
直管形蛍光灯管４０は、両端に口金４０１が設けられ、各口金には、口金ピン４０２が２ずつ設けられ、管内でフィラメント４０３と接続している。
ソケット３０３には、口金ピン４０２を挿入するための端子が設けられており、前記端子に口金ピン４０２を挿入することにより、直管形蛍光灯管４０は灯器具３０と電気的に接続され、また、口金４０１とソケット３０３（３０３ａ、３０３ｂ）が嵌合され、直管形蛍光灯管４０は灯器具３０により物理的に固定される。
操作スイッチ２をオンすると、交流電源１、操作スイッチ２、安定器３０１、非接地側ソケット３０３ａに接続される口金側のフィラメント４０３、点灯管３０２、および、接地側ソケット３０３ｂに接続される口金側のフィラメント４０３で閉回路が形成され、両端のフィラメント４０３が余熱される。
その後、点灯管（グロースタータ）３０２がＯＦＦされると、フィラメント４０３から発生した熱電子により、ソケット３０３ａ、３０３ｂ間に電流が流れ、直管形蛍光灯管４０が点灯する。

次に、従来の直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明装置について説明する。
図４は、従来の直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明装置を説明する回路図である。
直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明装置は、交流電源１、操作スイッチ２、灯器具３１、直管形蛍光灯管型ＬＥＤ照明管４１によって構成される。
灯器具３１は、少なくとも、非接地側ソケット３０３ａ、接地側ソケット３０３ｂにより構成される。灯器具３１は、グロースタータ方式の従来の灯器具３０から、点灯管（グロースタータ）３０２のみを取り外したものを用いることも可能であるが、図４のように、更に、安定器３０１を取り外し回路を直結することにより、回路の簡素化、灯器具３１の軽量化、及び、安定器３０１が消費する電気量を節約（省エネ化）することができる。
直管形蛍光灯管型ＬＥＤ照明管４１は、両端に口金４０１が設けられ、各口金４０１には、口金ピン４０２が２ずつ設けられている点で直管形蛍光灯管４０と共通する。
また、ソケット３０３には、口金ピン４０２を挿入するための端子が設けられており、前記端子に口金ピン４０２を挿入することにより、直管形蛍光灯管型ＬＥＤ照明管４１は灯器具３１と電気的に接続され、また、口金４０１とソケット３０３の嵌合により、直管形蛍光灯管型ＬＥＤ照明管４１は灯器具３１に固定される点も直管形蛍光灯照明装置と共通する。
直管形蛍光灯管型ＬＥＤ照明管４１の管内には、ＡＣ／ＤＣコンバータ４０４及びＬＥＤ回路４０５が設けられ、図４のように口金ピン４０２、ＡＣ／ＤＣコンバータ４０４及びＬＥＤ回路４０５が接続されている。
操作スイッチ２をオンすると、ソケット３０３ａ、３０３ｂ間に交流電流が流れ、ＡＣ／ＤＣコンバータ４０４により、交流電流から直流電流に整流され、ＬＥＤ回路４０５に設置する複数のＬＥＤを点灯させる。

図５は、従来の直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明装置において、灯器具に設けられたソケット３０３ａ、３０３ｂが、押込型ソケットにおける感電事故が発生する仕組みを説明する対比図である。
図示しない押込型ソケットは、内部にバネ部材を有し、まず、直管形蛍光灯管４０の一端の口金４０１の口金ピン４０２をソケット３０３に設けられた端子に挿入し、直管形蛍光灯管４０を口金ピン４０２の挿入方向に押し込んで直管形蛍光灯管４０の交換作業を行う。

図５（ａ）は従来の直管形蛍光灯照明装置（グロースタータ方式）の灯器具に蛍光灯管４０を取り付ける図である。
図５（ａ）に示すように、直管形蛍光灯照明装置において、直管形蛍光灯管４０を交換する際、直管形蛍光灯管４０の一端の口金４０１の口金ピン４０２を非接地側ソケット３０３ａに設けられた端子に挿入し、電気的に接続した状態で、交換作業者５が他端の口金４０１の口金ピン４０２に触れても、フィラメント４０３は余熱されず、熱電子が放出されない。よって、閉回路が形成されず、交換作業者５が感電するおそれは少ない。
そのため、操作スイッチ２を切らず灯器具３０に電源を入れたまま、直管形蛍光灯管４０を交換するということが行われている。

図５（ｂ）は従来の直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明装置の灯器具に蛍光灯管４１を取り付ける図である。
一方、図５（ｂ）に示すように、従来の直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明装置は、直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明管４１を交換する際、前述の交換作業と同様の交換作業を行う場合、直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明管４１の一端の口金４０１の口金ピン４０２を非接地側ソケット３０３ａに設けられた端子に挿入し、電気的に接続した状態で、交換作業者５が他端の口金４０１の口金ピン４０２に触れると、閉回路が形成され、交換作業者５が感電するおそれがある。
そのため、操作スイッチ２を切り、灯器具３１に電圧が印加されていない状態で交換作業することが必要となる。

しかし、ひとつの操作スイッチ２に対して、並列する複数の照明装置を操作することが一般的であるため、交換作業の必要のない照明装置まで消灯しなければならないという問題がある。
本発明は上記実状に鑑み、取り付け、取り外し時に人体に電流が流れることがない安全性が高い直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明装置、照明管、灯器具の提供を目的とする。

前記課題を解決するために第一の本発明は、複数のＬＥＤを有するＬＥＤ回路および両端に設けられた口金および前記口金に設けられた口金ピンを有する照明管と、前記口金ピンが嵌合するソケットを有するとともに電源から照明管に給電を行う灯器具とを具える直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明装置であって、前記照明管は、一方端の口金ピンと前記ＬＥＤ回路を接続するとともに、他方端の口金ピンは前記ＬＥＤ回路と接続せず、前記灯器具は、一方のソケットが前記電源と接続されるとともに、他方のソケットが前記電源と接続されず、前記一方端の口金ピンと前記一方のソケットにより前記ＬＥＤ回路に給電を行い、前記他方端の口金ピンと前記他方のソケットは給電を行わないことを特徴とする。

第二の本発明は、前記ＬＥＤ回路に給電を行う前記口金ピンが設けられた前記照明管の一方端と、給電を行う前記一方のソケットとに給電の識別表示を設けるか、或いは、前記ＬＥＤ回路に給電を行わない前記口金ピンが設けられた前記照明管の他方端と、給電を行わない前記他方のソケットとに非給電の識別表示を設けることを特徴とする。

第三の本発明は、給電を行う前記一方のソケットに対応する給電を行う前記口金の前記口金ピンと、給電を行わない前記他方のソケットに対応する給電を行わない前記口金の前記口金ピンとのそれぞれの配置又はそれぞれの形状のうちの少なくとも何れかを異ならせ、対応する前記ソケットと前記口金ピンを嵌合可能とし、対応しない前記ソケットと前記口金ピンを嵌合不可能としたことを特徴とする。

第四の本発明は、複数のＬＥＤを有するＬＥＤ回路と両端に設けられた口金と前記口金に設けられた口金ピンとを有する照明管において、一方端の口金ピンと前記ＬＥＤ回路が接続されるとともに、他方端の口金ピンは前記ＬＥＤ回路と接続されないことを特徴とする。

第五の本発明は、前記ＬＥＤ回路に接続される前記口金ピンが設けられた前記照明管の一方端に給電の識別表示を設けるか、或いは、前記ＬＥＤ回路に接続されない前記口金ピンが設けられた前記照明管の他方端に非給電の識別表示を設けることを特徴とする。

第六の本発明は、一方端の口金ピンと複数のＬＥＤを有するＬＥＤ回路とが接続されるとともに他方端の口金ピンは前記ＬＥＤ回路と接続されない照明管の前記一方端の口金ピンに嵌合する一方のソケットと前記他方端の口金ピンに嵌合する他方のソケットとを有する灯器具において、前記灯器具は、前記一方のソケットは電源と接続されるとともに、前記他方のソケットは前記電源と接続されないことを特徴とする。

第七の本発明は、前記電源と接続する前記一方のソケットに給電の識別表示を設けるか、或いは、前記電源と接続しない前記他方のソケットに非給電の識別表示を設けることを特徴とする。

第一、第四、および第六の本発明によれば、灯器具に電圧を印加した状態のまま、照明管の交換をすることができ、照明管の交換作業の利便性の向上を図ることができる。

第二、第五、および第七の本発明によれば、灯器具に照明管を取り付ける際、誤った取り付けをすることを防止することができる。

第三の本発明によれば、灯器具に照明管を取り付ける際、誤った取り付けをすることができず、正しい取り付けをすることができる。

片側給電方式直管形蛍光灯管型ＬＥＤ照明管の斜視図である。本発明に係る片側給電構造による直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明装置の回路図である。直管形蛍光灯照明装置（グロースタータ方式）の回路図である。従来の直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明装置の回路図である。従来の直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明装置において、押込型ソケットにおける感電事故が発生する仕組みを説明する対比図である。（ａ）は、従来の直管形蛍光灯照明装置（グロースタータ方式）の灯器具に蛍光灯管４０を取り付ける図である。（ｂ）は従来の直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明装置の灯器具に蛍光灯管４１を取り付ける図である。

以下、本発明を実施するための実施形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。
図１は、片側給電方式直管形蛍光灯管型ＬＥＤ照明管４２の斜視図である。
実施形態の片側給電方式直管形蛍光灯管型ＬＥＤ照明管４２は、透光性を有する保護管４０８と、保護管４０８の両端を閉塞する口金４０１ｃ、４０１ｄとを備えている。また、口金４０１ｃには、２ずつ口金ピン４０２ｃが設けられ、口金４０１ｄには、２ずつ口金ピン４０２ｄが設けられている。
保護管４０８内には、回路基板４０７と回路基板４０７上に設置された複数のＬＥＤ４０６を有して構成されるＬＥＤ回路４０５と、回路基板４０７の背面（図１紙面裏側）にはＡＣ／ＤＣコンバータ４０４（図２参照）が設けられている。

図２は、本発明に係る片側給電構造による直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明装置を説明する回路図である。
片側給電構造による直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明装置は、交流電源１、操作スイッチ２、灯器具３２、片側給電方式直管形蛍光灯管型ＬＥＤ照明管４２によって構成される。

片側給電方式直管形蛍光灯管型ＬＥＤ照明管４２は、口金４０１ｄに設けられた口金ピン４０２ｄからのみＡＣ／ＤＣコンバータ４０４に配線されている。
これにより、口金４０１ｄに設けられた口金ピン４０２ｄに交流電流が印加されると、ＡＣ／ＤＣコンバータ４０４により、交流電流から直流電流に整流され、ＬＥＤ回路４０５に設置する複数のＬＥＤ４０６を点灯させる。
一方、口金４０１ｃの口金ピン４０２ｃには、電気的な配線はされておらず、口金４０１ｃは電気的な役割を果たさないが、灯器具３２と片側給電方式直管形蛍光灯管型ＬＥＤ照明管４２を物理的に固定する役割のみを果たしている。

図４に示す従来の直管形蛍光灯管型ＬＥＤ照明管４１と本実施形態の片側給電方式直管形蛍光灯管型ＬＥＤ照明管４２は、回路配線は異なるものの、用いられる口金４０１（４０１ｃ，４０１ｄ）、口金ピン４０２（４０２ｃ、４０２ｄ）、ＡＣ／ＤＣコンバータ４０４及びＬＥＤ回路４０５は、直管形蛍光灯管型ＬＥＤ照明管４１に用いられているものと同じものを使用することが可能である。

灯器具３２は、固定側ソケット３０３ｃ、給電側ソケット３０３ｄにより構成される。給電側ソケット３０３ｄに設けられた端子は、それぞれ、交流電源１、操作スイッチ２に配線されているが、固定側ソケット３０３ｃは、電気的には配線されていない。

灯器具３２は、図３に示す既設のグロースタータ方式の灯器具３０から、安定器３０１及びグロースタータ３０２を取り外すことにより、非接地側ソケット３０３ａ（図３参照）を図２に示す固定側ソケット３０３ｃとすることができ、さらに、接地側ソケット３０３ｂ（図３参照）のグロースタータへの配線がされていた端子に操作スイッチ２からの配線を接続することにより、図２に示す給電側ソケット３０３ｄを作成することもできる。
既設のグロースタータ方式の灯器具３０から本発明に係る灯器具３２を作成することは、既設のグロースタータ方式の灯器具３０から従来のＬＥＤ方式の灯器具３１を作成する場合と比べても、どちらも「予熱回路（グロースタータ）」と「安定器」を取り外し、「配線の変更」を行う点で同等であり、特段の作業負担の増加となるものではない。

このような構成により、操作スイッチ２をオンしたまま、給電側口金４０１ｄの口金ピン４０２ｄを給電側ソケット３０３ｄの端子に挿入し、他端の固定側口金４０１ｃの口金ピン４０２ｃに触れたまま交換作業をしても、感電することはない。また、操作スイッチ２をオンしたまま、固定側口金４０１ｃの口金ピン４０２ｃを固定側ソケット３０３ｃの端子に挿入し、他端の給電側口金４０１ｄの口金ピン４０２ｄに触れたまま交換作業をしても、感電することはない。

図３に示す直管形蛍光灯管４０及び図４に示す直管形蛍光灯管型ＬＥＤ照明管４１には、両端に極性がなく、口金とソケットの対応を入れ替えても、点灯する。
これに対し、図２に示す本実施形態の片側給電方式直管形蛍光灯管型ＬＥＤ照明管４２は、両端の役割が異なるため、給電側ソケット３０３ｄに給電側口金４０１ｄを対応させることにより点灯する。
もっとも、給電側ソケット３０３ｄに対し固定側口金４０１ｃを対応させたとしても（いわゆる、逆挿し）、点灯しないだけであり、交換作業時に他端の口金ピン４０２ｄに触れても感電することはない。

作業効率を向上させるために、給電側ソケット３０３ｄと給電側口金４０１ｄの対応関係を示すように「印、色、マーク、文字、符号」等を付した識別表示を行うとよい。或いは、固定側ソケット３０３ｃと固定側口金４０１ｃの対応関係を示すように「印、色、マーク、文字、符号」等を付した識別表示を行うとよい。

これにより、交換作業者５にソケットと口金の対応関係を明確に目視することができ、逆挿しが防止され、交換作業の作業効率の向上を図ることができる。

或いは、ソケットの口金ピンの受ける端子と、口金ピンとの、配置の変更若しくは形状の変更、又は、配置および形状の変更をして、給電側口金４０１ｄの口金ピン４０２ｄは給電側ソケット３０３ｄに嵌合できるが固定側ソケット３０３ｃに嵌合できず、固定側口金４０１ｃの口金ピン４０２ｃは給電側ソケット３０３ｄに嵌合できないが固定側ソケット３０３ｃに嵌合できるようにしてもよい。
或いは、対応する口金ピンとソケットを嵌合可能とするとともに対応しない口金ピンとソケットを嵌合不可能としたソケットの口金ピンの受ける端子および口金ピンとの、配置の変更若しくは形状の変更、又は、配置および形状の変更と、前記の識別表示を付すことを組み合わせて構成してもよい。

これにより、給電側と固定側の逆挿しを物理的に防止にすることができ、作業効率の向上を図ることができる。

図２では、ＡＣ／ＤＣコンバータ４０４を片側給電方式直管形蛍光灯管型ＬＥＤ照明管４２の内部に設け、給電側ソケット３０３ｄと口金部で、交流電流を流す方式を示したが、ＡＣ／ＤＣコンバータ４０４をＬＥＤ照明管の外部に設け、給電側ソケット３０３ｄと口金部で、直流電流を流す方式にしたものも本発明の実施形態に含まれるものである。

１交流電源（電源）
３２灯器具
３０３ｃ固定側ソケット（他方のソケット）
３０３ｄ給電側ソケット（一方のソケット）
４２片側給電方式直管形蛍光灯管型ＬＥＤ照明管（照明管）
４０１ｃ固定側口金（口金）
４０１ｄ給電側口金（口金）
４０２ｃ口金ピン（他方端の口金ピン）
４０２ｄ口金ピン（一方端の口金ピン）
４０５ＬＥＤ回路
４０６ＬＥＤ

Claims

複数のＬＥＤを有するＬＥＤ回路および両端に設けられた口金および前記口金に設けられた口金ピンを有する照明管と、前記口金ピンが嵌合するソケットを有するとともに電源から照明管に給電を行う灯器具とを具える直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明装置であって、
前記照明管は、一方端の口金ピンと前記ＬＥＤ回路を接続するとともに、他方端の口金ピンは前記ＬＥＤ回路と接続せず、
前記灯器具は、一方のソケットが前記電源と接続されるとともに、他方のソケットが前記電源と接続されず、
前記一方端の口金ピンと前記一方のソケットにより前記ＬＥＤ回路に給電を行い、前記他方端の口金ピンと前記他方のソケットは給電を行わない
ことを特徴とする直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明装置。
前記ＬＥＤ回路に給電を行う前記口金ピンが設けられた前記照明管の一方端と、給電を行う前記一方のソケットとに給電の識別表示を設けるか、或いは、前記ＬＥＤ回路に給電を行わない前記口金ピンが設けられた前記照明管の他方端と、給電を行わない前記他方のソケットとに非給電の識別表示を設ける
ことを特徴とする請求項１記載の直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明装置。
給電を行う前記一方のソケットに対応する給電を行う前記口金の前記口金ピンと、給電を行わない前記他方のソケットに対応する給電を行わない前記口金の前記口金ピンとのそれぞれの配置又はそれぞれの形状のうちの少なくとも何れかを異ならせ、
対応する前記ソケットと前記口金ピンを嵌合可能とし、対応しない前記ソケットと前記口金ピンを嵌合不可能とした
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の直管形蛍光灯型ＬＥＤ照明装置。
複数のＬＥＤを有するＬＥＤ回路と両端に設けられた口金と前記口金に設けられた口金ピンとを有する照明管において、
一方端の口金ピンと前記ＬＥＤ回路が接続されるとともに、他方端の口金ピンは前記ＬＥＤ回路と接続されない
ことを特徴とする照明管。
前記ＬＥＤ回路に接続される前記口金ピンが設けられた前記照明管の一方端に給電の識別表示を設けるか、或いは、前記ＬＥＤ回路に接続されない前記口金ピンが設けられた前記照明管の他方端に非給電の識別表示を設ける
ことを特徴とする請求項４記載の照明管。
一方端の口金ピンと複数のＬＥＤを有するＬＥＤ回路とが接続されるとともに他方端の口金ピンは前記ＬＥＤ回路と接続されない照明管の前記一方端の口金ピンに嵌合する一方のソケットと前記他方端の口金ピンに嵌合する他方のソケットとを有する灯器具において、
前記灯器具は、前記一方のソケットは電源と接続されるとともに、前記他方のソケットは前記電源と接続されない
ことを特徴とする灯器具。
前記電源と接続する前記一方のソケットに給電の識別表示を設けるか、或いは、前記電源と接続しない前記他方のソケットに非給電の識別表示を設ける
ことを特徴とする請求項６記載の灯器具。