JP2010244835A - 照明ランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 冷陰極管を用いて一般的な蛍光灯同等の照明性能を確保しつつ、製品寿命や省スペース化の点で優れた照明ランプ装置を提供する。
【解決手段】 支持部で両端を支持された冷陰極管１１、１２をケース１６内に配設し、点灯状態での冷陰極管１１、１２の光をケース１６の透光性を有する部位を介して照明対象空間に照射可能とし、冷陰極管１１、１２から照射される光のうち直接照明対象空間側に向わない光も反射板１５で反射させて照明対象空間へ向けられることから、長寿命で細径化が容易な冷陰極管を用いて適切な照明が可能となり、従来の一般的な蛍光灯の場合と比べて大幅に小型化でき、わずかなスペースで照明が可能となって配置に係る制約を小さくできる。また、長寿命化により廃棄物の量を削減でき、環境負荷を低減できると共に、交換等のメンテナンスの手間やコストを抑えられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光源として冷陰極管を用いた照明ランプ装置に関する。

従来、照明用のランプとしては、白熱電球と蛍光灯（蛍光管）が一般的に用いられている。このうち、蛍光灯は、白熱電球に比べて低消費電力で発光効率の面でも優れ、寿命も比較的長いという特徴を有しており、広く使用されている。近年では、蛍光灯とその点灯用電子回路を電球型のケース内に組込み、電球と同様の口金を設けて、電球の代りに用いることができるようにしたものも市場に投入されており、電力消費低減によるＣＯ₂排出削減が進められている昨今では、その使用の割合も年々増加している。このような蛍光灯の一例としては、特開平９−６９３０９号公報に開示されるものがある。

特開平９−６９３０９号公報

従来の蛍光灯は前記特許文献に示される構成とされ、白熱電球に置き換わるものとして様々な照明対象空間で使用できるようになっているが、蛍光灯は、熱陰極管型の構造を有しており、電極に電流を流して加熱することで熱電子を放出し、放電を開始する仕組みから、加熱を伴う電極の小型化が難しく、蛍光灯全体としてのさらなる小型化の追求は非常に困難であるという課題を有していた。

また、従来の直管形や環形の蛍光灯は、通常は天井等に設置される照明器具に水平向きで配設されるが、上下を問わず各方向に光を照射するため、主な照明対象空間となる室内空間に直接向わない、上方に照射される光を有効に室内空間側に向わせることが必要となり、照明器具には反射部が設けられることとなる。蛍光灯は照明器具に取付けて用いる必要があるため、照明に蛍光灯を採用する場合は、この照明器具の占めるスペースを考慮しなければならないが、上記の反射部や蛍光灯を点灯させるための電子回路を備えた照明器具本体は大きなスペースを占めることとなり、天井等の取付対象箇所にこうしたスペースを確保しなければならない点で、照明対象空間のレイアウトやデザイン上の制約が大きくなるという課題を有していた。

本発明は前記課題を解消するためになされたもので、冷陰極管を用いて一般的な蛍光灯同等の照明性能を確保しつつ、製品寿命や省スペース化の点で優れた照明ランプ装置を提供することを目的とする。

本発明に係る照明ランプ装置は、細長い略線状体とされ、両端部に電極を有してなり、平行に複数並べて配置される冷陰極管と、所定間隔をなして一対配設され、各冷陰極管の両端を支持する弾性材製の支持部と、前記冷陰極管と略平行に配置され、冷陰極管と略同じ長さとされて冷陰極管から照射される光を反射する反射板と、前記冷陰極管を取付けた支持部と反射板を支持しつつ、冷陰極管、支持部及び反射板を全て覆う状態で配設され、冷陰極管を挟んで反射板と対向する部位が少なくとも透光性を有するケースとを備えるものである。

このように本発明によれば、支持部で両端を支持された冷陰極管をケース内に配設し、点灯状態での冷陰極管の光をケースの透光性を有する部位を介して照明対象空間に照射可能とし、冷陰極管から照射される光のうち直接照明対象空間側に向わない光も反射板で反射させて照明対象空間へ向けられることにより、長寿命で細径化が容易な冷陰極管を用いて適切な照明が可能となり、従来の一般的な蛍光灯の場合と比べて大幅に小型化でき、わずかなスペースで照明が可能となって配置に係る制約を小さくできる。また、長寿命化により廃棄物の量を削減でき、環境負荷を低減できると共に、交換等のメンテナンスの手間やコストを抑えられる。

また、本発明に係る照明ランプ装置は必要に応じて、前記ケースと反射板との間に生じる隙間に、冷陰極管点灯用の電子回路部を備えるものである。
このように本発明によれば、ケースと反射板との間に電子回路部を配設し、電源との接続のみで照明が行えることにより、点灯制御回路を備えた照明器具本体を用いずに済むこととなり、より一層の省スペース化が図れると共に、照明としての適用範囲を広げられる。

また、本発明に係る照明ランプ装置は必要に応じて、前記ケースが、細長い円筒状とされると共に、長手方向両端に照明器具本体との電気的接続及び被支持用の突出する電極部を備え、当該電極部で前記照明器具本体に取付けられて照明器具のランプ部分とされるものである。

このように本発明によれば、ケースを円筒状で且つ長手方向両端に電極部を備える一般的な蛍光灯の直管と同様の形状とし、蛍光灯同様に電極部で照明器具本体に支持され且つ電気的に接続されて、点灯可能とされることにより、既存の蛍光灯に代えて用いても外観の面で照明対象空間で違和感を生じさせず、蛍光灯同様に用いることができると共に、照明器具本体で少なくとも蛍光灯の支持や電気的接続用の部品を流用して使用することができ、ランプの置換え対応に伴うコスト上昇を抑えられる。

また、本発明に係る照明ランプ装置は必要に応じて、前記ケースが、内側の冷陰極管から照射された光を透過させつつ、外側からケース内に向う光を屈折又は散乱させ、少なくとも冷陰極管の数をケース外側から識別不能とする形状とされるものである。

このように本発明によれば、ケース内側の冷陰極管から照射される光のケース外への到達は妨げない一方、ケース外側から内部に向う光をケースで屈折又は散乱させることにより、ケース内部で点灯する冷陰極管の状態を識別できないこととなり、ケース外側から内部の冷陰極管の数を認識しにくくして、照明対象空間内の使用者に違和感を感じさせない。

本発明の第１の実施形態に係る照明ランプ装置の平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る照明ランプ装置の縦断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る照明ランプ装置の拡大横断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る照明ランプ装置の他例の拡大横断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る照明ランプ装置の他例の概略説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る照明ランプ装置の他例の拡大横断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る照明ランプ装置の縦断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る照明ランプ装置の拡大横断面図である。 本発明の他の実施形態に係る照明ランプ装置の拡大横断面図である。

（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を前記図１ないし図３に基づいて説明する。

前記各図に示すように、本実施形態に係る照明ランプ装置１０は、細長い略線状体とされ、両端部に電極を有してなり、平行に複数並べて配置される冷陰極管１１、１２と、所定間隔をなして一対配設され、各冷陰極管１１、１２の両端を支持する弾性材製の支持部１３、１４と、冷陰極管１１、１２と略平行に配置され、冷陰極管１１、１２と略同じ長さとされて冷陰極管１１、１２から照射される光を反射する反射板１５と、前記冷陰極管１１、１２を取付けた支持部１３、１４と反射板１５を支持しつつ、冷陰極管１１、１２、支持部１３、１４及び反射板１５を全て覆う状態とされ、冷陰極管１１、１２を挟んで反射板１５と対向する部位が透光性を有するケース１６と、ケース１６内における冷陰極管１１、１２に面しない側の反射板１５表面に沿って配設される電子回路部１７とを備える構成である。

前記冷陰極管１１、１２は、直径約４ｍｍ程度の細径とされて、ケース１６内に所定間隔で平行に二本並んだ状態として配置される構成であり、光を照射する点については、管内部に配置された蛍光体等により管外に可視光を照射可能とされた公知の冷陰極管と同様とされており、詳細な説明を省略する。なお、この冷陰極管１１、１２は、その長さが非常に長くなる場合には、両端部を支持部１３、１４で支持される以外に、中間の一又は複数箇所で反射板１５側から突出する固定具１５ａにより支持され、変形しないよう保持される。

前記支持部１３、１４は、ゴム等の弾性材で形成され、ケース１６内部の長手方向両端部にそれぞれ配設され、二本の冷陰極管１１、１２の各端部を嵌合させた状態で支持するものである。支持部１３、１４内部には冷陰極管１１、１２に接続される給電線１３ａ、１４ａが配設される。この弾性材製の支持部１３、１４で冷陰極管１１、１２を支持することで、細長い冷陰極管１１、１２に加わる衝撃や振動等の影響を緩和して冷陰極管１１、１２の破損を防止できる。

前記反射板１５は、冷陰極管１１、１２から照射される光を反射させる板状体であり、冷陰極管１１、１２からの光を不要な方向に向わせず、全ての光を有効に照明対象の空間側に照射できるようにするものである。この反射板１５としては、反射面となる光沢面を得やすく軽量なアルミニウム等の金属板を用いるのが望ましい。

前記ケース１６は、冷陰極管１１、１２、支持部１３、１４、反射板１５、及び電子回路部１７を全て収容する大きさの円筒体で形成され、長手方向両端部に天井等の取付対象箇所に設けられた照明器具本体の取付部５０に嵌合して装置全体を支持すると共に外部の電源と接続される突出電極部１６ａを設けられてなる構成である。このケース１６における冷陰極管１１、１２に面する部分は、アクリル樹脂等の透光性材製とされるが、反射板１５が介在して冷陰極管１１、１２に面しない部分も含めた全体を透光性材製としてもよい。また、このケース１６は円筒部分を一体成形される構造の他、冷陰極管１１、１２に面する部分と冷陰極管１１、１２に面しない部分とを別体とする組合わせ構造としてもかまわない。

ケース１６の冷陰極管１１、１２に面して光を透過させる部分は、すりガラス同様の光を散乱させる微細凹凸加工、または細い線状の凸条や凹溝が並ぶ加工を施されたものとなっており、冷陰極管１１、１２の光を照明対象空間となる室内空間側に適切に拡散させると共に、ケース１６外側から点灯する二本の冷陰極管１１、１２を識別しにくくし、一般の蛍光灯に近い点灯状態を得て使用者に違和感を与えないようにする仕組みである。

前記電子回路部１７は、外部から電力の供給を受けて冷陰極管１１、１２を点灯させるための回路を、反射板１５とケース１６内面との間のスペースに収る大きさとして形成されてなるものであり、回路自体は冷陰極管を点灯させるためのトランスやインバータを含む公知の回路であり、詳細な説明を省略する。

この電子回路部１７は、給電線１３ａ、１４ａを通じて各冷陰極管１１、１２と電気的に接続されると共に、ケース１６端部の突出電極部１６ａと接続されて外部から電力供給を受けることとなる。

次に、前記構成に基づく照明ランプ装置の使用状態について説明する。前提として、本実施形態の照明ランプ装置１０を取付ける天井等における照明器具本体側の取付部５０は、一般的な蛍光灯の場合と同様の電極を兼ねる構造であるものの、蛍光灯の場合とは一部異なり、安定器やインバータを介さず直接商用電源と接続されるものとする。この取付部５０に突出電極部１６ａを嵌合させて照明ランプ装置１０が取付けられると、内部の電子回路部１７が電源と接続可能な状態となる。

照明対象空間である室内空間で照明器具のスイッチをＯＮ状態とすると、電子回路部１７が外部の電源と接続状態となって電力を供給され、冷陰極管１１、１２を点灯状態とする。各冷陰極管１１、１２が点灯して光を照射した状態は、一般的な蛍光灯と同様に光が室内空間に向うこととなる。ただし、ケース１６の内側に反射板１５が配設されているので、各冷陰極管１１、１２から反射板１５のある側に向った光は反射されて室内空間に向うこととなり、ケース１６外周面の反射板１５のある側からの光照射はなく、照明器具本体側に蛍光灯の場合に用いるような反射部分を設ける必要はない。

このように、本実施形態に係る照明ランプ装置では、支持部１３、１４で両端を支持された冷陰極管１１、１２をケース１６内に配設し、点灯状態での冷陰極管１１、１２の光をケース１６の透光性を有する部位を介して照明対象空間に照射可能とし、冷陰極管１１、１２から照射される光のうち直接照明対象空間側に向わない光も反射板１５で反射させて照明対象空間へ向けられることから、長寿命で細径化が容易な冷陰極管を用いて適切な照明が可能となり、従来の一般的な蛍光灯の場合と比べて大幅に小型化でき、わずかなスペースで照明が可能となる。また、長寿命化により廃棄物の量を削減でき、環境負荷を低減できると共に、メンテナンスの手間やコストを抑えられる。

なお、前記実施形態に係る照明ランプ装置では、ケース１６内に冷陰極管点灯制御用の電子回路部１７を配設し、装置をそのまま電源と接続可能にする構成としているが、これに限らず、電子回路部を装置外部、例えば照明器具本体側に配設して本装置と分離し、図４に示すように、反射板１８とケース１６内面との間に電子回路部を設けない構成とすることもでき、反射板１８をケース１６内面に寄せて冷陰極管１１、１２と反射板１８との間にスペースを設けて、ケース１６外周における光を照射可能な範囲を広げた構造にでき、照明対象空間のより広い範囲に直接光を照射できることとなる。

また、前記実施形態に係る照明ランプ装置において、ケース１６は細長い円筒体の両端に突出電極部１６ａを配置して一般的な熱陰極管型の蛍光灯の管とほぼ同じ外形状とされるものの、外観の点で違和感を与えず、且つ取付部などの照明器具本体側の部品を一部流用できる構造にとどまっており、点灯の仕組みの違いで蛍光灯の管をそのまま置換えるものとはなっておらず、照明器具本体側での特別な対応を要する構成であるが、これに限らず、内部の電子回路部で一般的な蛍光灯の点灯制御との差異を吸収するようにして、市販の蛍光灯の管をそのまま置換え可能にする構成としてもかまわない。

また、前記実施形態に係る照明ランプ装置においては、ケース１６のうち冷陰極管１１、１２を挟んで反射板１５と対向し、冷陰極管１１、１２に面する部位を、すりガラス状など透光性を有するもののケース１６内部の状態がわからない構造にする構成としているが、これに限らず、ケースの前記部位を内側の様子が視認できる透明材質製にする構成とすることもできる。なお、透明材質を用いる場合、単純な円筒形状では内側の冷陰極管がそのまま見えてしまうが、図５に示すように、ケース１９の円筒外周面及び／又は内周面を複数の平面で構成し、これら平面の角度を外から入射する光の全反射条件等を考慮しつつ適切に設定して、ケース１９外側から内側を見る場合に内部の冷陰極管１１、１２の数を認識しにくくすることもでき、すりガラス状など透明としない場合と同様に、照明対象空間内の使用者に違和感を感じさせない。

また、前記実施形態に係る照明ランプ装置においては、ケース１６全体を一般的な蛍光灯の直管と同様の形状に形成する構成としているが、これに限らず、蛍光灯の場合と同様、冷陰極管を曲げて白熱電球の大きさに収め、電子回路部も収容しつつ電球用の口金に接続可能な形態として、電球代りに使用可能な構成とすることもできる。さらに、ケース１６の断面形状についても、蛍光灯同様の円筒体とする構成としているが、これに限られるものではなく、冷陰極管を内部に配置できるものであれば、三角形や四角形等の多角形断面形状やその他の特殊な形状となってもかまわない。

また、前記実施形態に係る照明ランプ装置においては、ケース１６内に別体で反射板１５を設ける構成としているが、この他、ケース内に電子回路部を設けない場合には、反射板をケース内面に密着させたり、図６に示すようにケース３２と反射板３２ａが一体化してケース内面が反射板を兼ねる構成とすることもでき、照明ランプ装置としての断面形状に自由度を与えて美観の向上が図れる他、冷陰極管３１と反射板３２ａ、ケース３２の光透過部との相互の位置関係を最適化して光の照射範囲や照射強度の分布を所望の状態に設定できることとなる。

（本発明の第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態を図７及び図８に基づいて説明する。図７は本実施形態に係る照明ランプ装置の縦断面図、図８は本実施形態に係る照明ランプ装置の拡大横断面図である。
前記各図に示すように、本実施形態に係る照明ランプ装置２０は、前記第１の実施形態と同様に、冷陰極管２１、２２と、支持部２３、２４と、反射板２５と、ケース２６と、電子回路部２７とを備える一方、異なる点として、ケース２６が直接天井等の取付対象箇所に取付可能な形状とされる構成を有するものである。

前記ケース２６は、前記第１の実施形態の場合と同様、冷陰極管２１、２２、支持部２３、２４、反射板２５、及び電子回路部２７を全て収容する大きさとされる一方、冷陰極管２１、２２に面する部分を透光性材製で円筒面状のカバー部２６ａとされ、また、反射板２５が介在して冷陰極管２１、２２に面しない部分を略箱状の裏箱部２６ｂとされて、これらカバー部２６ａと裏箱部２６ｂとの組合わせ構造とされてなる構成である。

このケース２６の裏箱部２６ｂには、側面に凹部２６ｃが設けられており、この凹部２６ｃに取付用金具を係合させて天井等の取付対象箇所に固定される仕組みである。また、裏箱部２６ｂからは内部の電子回路部２７に接続されたケーブル２７ａが引出され、これが外部の電源と接続されることとなる。

次に、前記構成に基づく照明ランプ装置の使用状態について説明する。前提として、本実施形態の照明ランプ装置２０が天井等の取付対象箇所に取付けられ、ケーブル２７ａが商用電源等の電源と接続されているものとする。

照明対象空間である室内空間で照明のスイッチをＯＮ状態とすると、電子回路部２７が外部の電源と接続状態となって電力を供給され、冷陰極管２１、２２を点灯状態とする。各冷陰極管２１、２２が点灯して光を照射した状態では、前記第１の実施形態と同様、各冷陰極管２１、２２から照射された光が直接、又は反射板２５で反射されて室内空間に向うこととなる。

ケース２６の内側に冷陰極管２１、２２と反射板２５、電子回路部２７が組込まれているので、一般的な蛍光灯の管程度のスペースで照明が可能となり、一般的な照明器具本体のような反射部分を含む大きなスペースを占めるものとならず、天井等の取付対象箇所に効率よく配置できる。

なお、前記第１及び第２の各実施形態に係る照明ランプ装置においては、冷陰極管として一般的な円断面形状のものを用いる構成としているが、これに限らず、図９に示すように、冷陰極管３３として三角形等の多角形やその他の非対称形をベースとした特殊断面形状のものを内蔵する構成とすることもでき、ケース３４の光透過部や反射板３５に対する光の照射状態を変えて、光の照射範囲や照射強度の分布の最適化が図れることとなる。特に、図９に示すような多角形に近い断面形状の冷陰極管を用いる場合には、図示のように反射板３５に多角形の角を対向させ、多角形の辺に相当する面が反射板に正対しない配置とするのが、照射された光を確実に反射させて全て照明対象空間側に向わせることができる点で好ましい。

１０、２０ 照明ランプ装置
１１、１２、２１、２２ 冷陰極管
１３、１４、２３、２４ 支持部
１３ａ、１４ａ 給電線
１５、１８、２５ 反射板
１５ａ 固定具
１６、１９、２６ ケース
１６ａ 突出電極部
１７、２７ 電子回路部
２６ａ カバー部
２６ｂ 裏箱部
２６ｃ 凹部
２７ａ ケーブル
３１、３３ 冷陰極管
３２、３４ ケース
３２ａ、３５ 反射板
５０ 取付部

Claims (4)

1. 細長い略線状体とされ、両端部に電極を有してなり、平行に複数並べて配置される冷陰極管と、
   所定間隔をなして一対配設され、各冷陰極管の両端を支持する弾性材製の支持部と、
   前記冷陰極管と略平行に配置され、冷陰極管と略同じ長さとされて冷陰極管から照射される光を反射する反射板と、
   前記冷陰極管を取付けた支持部と反射板を支持しつつ、冷陰極管、支持部及び反射板を全て覆う状態で配設され、冷陰極管を挟んで反射板と対向する部位が少なくとも透光性を有するケースとを備えることを
   特徴とする照明ランプ装置。
2. 前記請求項１に記載の照明ランプ装置において、
   前記ケースと反射板との間に生じる隙間に、冷陰極管点灯用の電子回路部を備えることを
   特徴とする照明ランプ装置。
3. 前記請求項１又は２に記載の照明ランプ装置において、
   前記ケースが、細長い円筒状とされると共に、長手方向両端に照明器具本体との電気的接続及び被支持用の突出する電極部を備え、
   当該電極部で前記照明器具本体に取付けられて照明器具のランプ部分とされることを
   特徴とする照明ランプ装置。
4. 前記請求項１ないし３のいずれかに記載の照明ランプ装置において、
   前記ケースが、内側の冷陰極管から照射された光を透過させつつ、外側からケース内に向う光を屈折又は散乱させ、少なくとも冷陰極管の数をケース外側から識別不能とする形状とされることを
   特徴とする照明ランプ装置。

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