JP2011210729A

JP2011210729A - 蛍光灯形ｌｅｄランプ及び照明装置

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Publication number: JP2011210729A
Application number: JP2011087828A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Shimizu; 恵一清水; Masao Hori; 正男堀; Mitsuharu Sato; 光治佐藤; Yuki Harada; 裕己原田; Katsutomo Uchino; 勝友内野; Toshiyuki Hiraoka; 敏行平岡; Kenji Sugiyama; 謙二杉山
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2011-04-12
Publication date: 2011-10-20

Abstract

【課題】既存の蛍光灯と構造的に互換性があり、点灯方式によらず既存の蛍光灯器具に対応することができる蛍光灯形LEDランプ及び照明装置を提供する。
【解決手段】少なくとも一部に透光部1aおよび導出部1b4を有する外形略筒状の本体1と；前記透光部1aから放射光を出射するように前記本体1内に配設された発光素子2と；前記本体1の両端部に配設されて、既存の直管形蛍光灯が取付られる照明器具のソケットに取り付け可能に構成された接続部4aを有し、この接続部4aが前記本体1と絶縁状態で構成され、かつ、前記発光素子2に電源供給しないように構成された口金4と；前記発光素子2を点灯制御するための点灯回路7から照明器具の外部に導出された照明器具の接続部8とコネクタ接続するコネクタ部5aを有し、このコネクタ部5aが前記本体1の導出部1b4に配設されて前記発光素子2に電力を供給する給電部5と；を具備したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、既存の蛍光灯と構造的に互換性のあるLEDランプ及び照明装置に関する。

近年LEDの高出力化、高効率化及び普及化に伴い、蛍光灯を用いた器具と同等の光束を有するLEDベースライトやLEDダウンライトが開発されている。

LEDは、従来光源に比べて長寿命であることが特徴であり、光源または器具の交換頻度を減らすことができるため、メンテナンスの面で有利である。

一方、蛍光灯にかわって白色LEDを実装したLEDランプ及びこのLEDランプを用いた照明装置が開発されている（例えば、「特許文献１」参照）。この発明によると、従来の蛍光灯の安定器の交流出力を直流に変換し、白色ＬＥＤを点灯させようとするものである。

特開２００１−３５１４０２号公報

ところで、既存の蛍光灯と構造的に互換性のあるＬＥＤランプについては統一された規格がないため各自仕様を決定する必要があり、新たに開発した商品の信頼性確保及び品質安定のためには、十分に検討を行うことが不可欠となる。

しかしながら、現行の蛍光灯器具は点灯方式が複数存在するため、既存の蛍光灯と互換性のある構造とし、ソケットから給電する方式を採用した場合には、LEDランプ側で各点灯方式に対応させる必要がある。このため、全ての点灯方式に対応させることは困難であるとともに、複雑な回路構成を要するためLEDランプのコストが増大してしまう。これに対し、所望の点灯方式に限定した専用のLEDランプを開発したとしても、使用者が他の点灯方式の照明器具に取付ける可能性が残るため安全性の確保は難しい。さらに、既設の照明器具に蛍光灯に替えてLEDランプを取り付ける場合、長期間の使用によりソケット部分が劣化し電気的な接続安定性の信頼性が低下している恐れがある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、既存の蛍光灯と構造的に互換性があり、低コストで点灯方式によらず既存の蛍光灯器具に対応することができる蛍光灯形LEDランプ及び照明装置を提供することを目的とする。

実施形態の蛍光灯形LEDランプは、少なくとも一部に透光部および導出部を有する外形略筒状の本体と；前記透光部から放射光を出射するように前記本体内に配設された発光素子と；前記本体の両端部に配設されて、既存の直管形蛍光灯が取付られる照明器具のソケットに取り付け可能に構成された接続部を有し、この接続部が前記本体と絶縁状態で構成され、かつ、前記発光素子に電源供給しないように構成された口金と；前記発光素子を点灯制御するための点灯回路から照明器具の外部に導出された照明器具の接続部とコネクタ接続するコネクタ部を有し、このコネクタ部が前記本体の導出部に配設されて前記発光素子に電力を供給する給電部と；を具備したことを特徴とする。

外形略筒状の本体とは、内側に少なくとも発光素子を配設可能な空間が形成されているものをいい、既存の蛍光灯と構造的に互換性があれば具体的な外表面及びその他の形状は特に限定されない。例えば、断面形状が円形状、半円状、角形状に構成されて、全体が直管状または環状に形成されたものであってもよい。また、一つの部材であってもよいし、複数の部材が組み合わされて本体を構成するものであってもよい。

発光素子は、発光ダイオード、有機ELや半導体レーザなど半導体を発光源とした発光素子が好適であるが、その他基板に実装可能な小形の光源であれば特に限定されない。

発光素子は、白色で発光するように構成してもよいし、用途に応じて赤色、青色、緑色等、あるいはこれらを組合せて構成してもよい。

発光素子は、直接または間接的にあるいは、基板に実装されたものまたはモジュール化したものを本体内に配設しても良い。

口金は、蛍光灯用器具に支持可能なように、例えば、蛍光灯と同様に両方の口金にそれぞれ２ピンを形成しても良いし、既存の蛍光灯と構造的に互換性があればその他の構成であっても良い。

ここで、口金はランプに配設された発光素子への電源供給接続を目的とするものでは無く、単にランプ本体を支持するためのものである。また、本体の一部が導電性部材で構成される場合には、本体の導電性部材と口金とは絶縁状態であることが好ましい。

本発明によれば、既存の蛍光灯と構造的に互換性があり、点灯方式によらず既存の蛍光灯器具に取り付けることができる。

第１の実施形態に係る蛍光灯形LEDランプの横断面図。図１の蛍光灯形LEDランプの縦断面図。第２の実施形態に係る蛍光灯形LEDランプの横断面図。 (a)は蛍光灯形LEDランプを取り付けた状態を示す照明器具の全体図、（b）は蛍光灯形LEDランプの一方の口金の支持が外れた状態を示す照明器具の全体図。

以下、第１の実施形態を図面を参照して説明する。

図１及び図２に蛍光灯形LEDランプの一実施の形態を示し、図１は蛍光灯形LEDランプの横断面図、図２は図１の蛍光灯形LEDランプの縦断面図である。図２は、口金および給電部については省略している。

図１及び図２において、蛍光灯形LEDランプ１０は、本体１、発光素子としてのLED２、発光素子が実装される基板３、口金４、給電部５を有している。

本体１は、透光性カバー１a、アルミの押出材で形成された放熱部１ｂで構成されている。

透光性カバー１aは、両側縁部に放熱部１ｂと係合する係合縁部１a１が長手方向に形成され、中央部１a２が断面略半円状に形成されている。

放熱部１ｂは、透光性カバー１aの係合縁部１a１が嵌まり込む係合段部１ｂ１が長手方向に形成されており、透光性カバー１aを長手方向にスライドさせることで係合縁部１a１と係合段部１ｂ１とが係合する。また、放熱部１ｂにはLED２が実装された基板３を取付けるための取付部１ｂ２と、この取付部１ｂ２の背面側（図２の下側）に放熱フィン１ｂ３が形成されている。基板３は、例えば本体１に対して２枚設けられて、各基板３にはそれぞれ４個ずつLED２が実装されているとともに、互いに対向する端部には電源線を接続するためのコネクタ３aが配設されている。また、基板３間の取付部１ｂ２には電源線を外部に導出するための導出部としての貫通孔１ｂ４が形成されている。

口金４は、既存の直管形蛍光灯が取付けられる照明器具のソケットに取付可能に構成されており、両端部にそれぞれ配設されて、それぞれ２ピンの接続部４aおよび枠部４ｂで構成されている。接続部４a及び枠部４ｂはそれぞれ金属で形成されて、本体１の端部にカシメもしくは樹脂等の接着材で取付けられているが、接続部４aのピン同士、接続部４aと枠部４ｂ、枠部４ｂと本体１とは互いに絶縁状態で構成される。すなわち、口金４は電気的に開放しており、仮に接続部４aに電力が供給されたとしても接続部４aには電流が流れないようになっている。なお、この口金４は一対で蛍光灯形LEDランプ１０の自重を支持できる強度を有している。

給電部５は、外部電源と接続し、LED２へ電力を供給するものである。具体的には、照明器具側からの電源接続部と係合し電気的、機械的に接続するコネクタ部５aと、基板３に配設されたコネクタ３aに接続される電源線５ｂを有しており、取付部１ｂ２の貫通孔１ｂ４から電源線５ｂが導出されるとともに電源線５ｂの先端にコネクタ部５aが取付けられて、電源線５ｂの一部及びコネクタ部５aは本体１の外部に露出している。すなわち、給電部５は本体１の中央側である中央部近傍から導出され、発光素子２に電力を供給可能に構成されている。なお、電源線５ｂの一部は本体１に図示しない張力止め等によって固定されており、電源線５ｂにかかる応力がコネクタ３aとの接続部分にかからないように構成されている。また、電源線５ｂを外部に露出する構成とせず、コネクタ部５aを貫通孔１ｂ４に配設し、コネクタ部５aを本体１に固定し、給電部５の一部を本体１の貫通孔１ｂ４から導出するようにしてもよい。

このように、透光性カバー１aと放熱部１ｂによって、本体１の内部にはLED２を配設するための空間部が形成された外形略筒状の本体１が構成され、透光性カバー１aが本体１の少なくとも一部に形成された透光部を構成しているとともに、LED２と透光性カバー１aが対向配置する。このため、LED２を点灯させるとLEDから放射された光が透光性カバー１aから出射される。

本実施形態の蛍光灯形LEDランプ１０は、外部から給電部５を介して電力が供給されることによってLED２が点灯される。すなわち、口金４は本体１を照明器具のソケットに支持するために用いられ、給電部５に所望の電力を供給することができるので、既存の照明器具の点灯方式に依存することがなく、照明器具のソケット部分の劣化状態にかかわらず電気的な接続信頼性を確保することができる。

また、給電部５が本体１の中央部側から導出されるので、蛍光灯形LEDランプ１０を照明器具のソケットに取付けるときに給電部５の電源線５ｂが口金４とソケットに干渉し難くなり、本体１から給電部５が導出しているにもかかわらず、取付作業性が良好である。

器具本体の中央部側とは、両端部の口金に対して本体の中央側であることを意味するが、本体から導出された給電部がソケットに到達しない位置関係であれば若干端部側から導出される構成であってもよい。

次に、第２の実施形態について図３を用いて説明する。

第２の実施形態の蛍光灯形LEDランプ２０は、本体１に点灯回路６を実装した点が第１の実施形態と異なっており、その他第１の実施形態と同等の構成については同符号を付して詳細な説明は省略する。

図３に示すように、基板３の背面側には点灯回路６が実装されており、給電部５のコネクタ部５aは商用電源と接続されて点灯回路６に商用電源を供給している。点灯回路６は供給された商用電源からLED２を点灯させるための点灯電力をLED２へ供給する。なお、点灯回路６は、貫通孔１ｂ４に配設されて給電部５は本体１の中央部側から外部に導出されている。なお、給電部５に供給される電力は特に限定されないが、定格２００V以上の商用電源を供給する場合には、給電部５のコネクタ部５aは、商用電源と接続することによって、蛍光灯形LEDランプ２０側と商用電源側とをアース接続する構成が好ましい。

このように、蛍光灯形LEDランプ２０の給電部５に商用電源を供給する構成としたので、既に設置済みの蛍光灯用照明器具に対して、本実施形態の蛍光灯形LEDランプ２０を既設の蛍光灯と置き換えて取り付ける場合、置き換え時の負担が少なくなる。また、例えば定格が異なる等回路構成が異なる蛍光灯形LEDランプ１０を交換する場合であっても、一度器具側から給電部５に電力を供給するための接続部を導出しておけば容易に置き換えを行うことができる。

また、蛍光灯形LEDランプ２０に配設する点灯回路６はLED２を点灯制御するための点灯回路の一部としてもよい。

すなわち、蛍光灯形LEDランプ２０は従来の蛍光灯を保持するために構成されたソケットに支持されるものであるからできるだけ重量は軽い方が好ましい。そこで、共通する回路部分を照明器具側に配設するとともに点灯回路の一部のみを本体１に配設すれば、蛍光灯形LEDランプ２０を軽量化することができるとともに、置き換え時の負担も軽減される。例えば、商用電源を直流電源に変換する回路を器具側に配設し、直流電源からLED２へ電力供給する回路を本体１に配設すれば良い。

なお、図３において、基板３は一枚で構成しており、基板３の背面側に点灯回路６を実装するとともに、貫通孔１ｂ４に点灯回路６を配設しているがこの構成に限定されることはなく、例えば取付部１ｂ２に点灯回路６を配設するための収納部を設けても良いし、点灯回路６をLED２が配設される基板２の実装面側に配設したり、基板２とは別体で構成しても良い。

次に、第３の実施形態について図４を用いて説明する。

第３の実施形態は、第１または第２の実施形態の蛍光灯形LEDランプ１０、２０を照明器具３０に配設した照明装置Lに関するものである。

図４（a）は、蛍光灯形LEDランプ１０を照明器具３０に取り付けた状態を示す図である。

照明器具３０は、器具本体３１、本体の両側に一対設けられたソケット３２、３２、ソケット３２、３２の電気入力接続部（図示しない）に蛍光灯を点灯制御するための電力を供給する点灯装置３３、蛍光灯形LEDランプ１０のLED２を点灯制御するための点灯回路７、給電部５とコネクタ接続し、点灯回路７からの電力を給電部５へ供給する接続部８を備えている。なお、点灯装置３３は必須の構成では無く、取り除いた状態であっても良い。

次に、蛍光灯形LEDランプ１０の設置方法について説明する。

まず、天井面等に設置された状態の照明器具３０に対して、本体３１内に点灯回路７を配設し、点灯回路７に商用電源を接続する。そして、器具本体３１の一部に接続部８を導出するための通孔３４を形成し、点灯装置７から器具本体３１の外部に接続部８を導出する。このとき、接続部８は器具本体３１に対して張力止め（図示しない）等によって、固定しておく。次に、蛍光灯形LEDランプ１０の口金４、４をソケット３２、３２にそれぞれ固定するとともに、蛍光灯形LEDランプ１０の給電部５と接続部８をコネクタ接続する。

この状態で、点灯回路７に商用電力を供給すると、接続部８、給電部５を介して点灯電力がLED２に供給され、LED２が発光する。

また、上記設置方法では、口金４をソケット３２に支持した状態で給電部５と接続部８とを接続する場合について説明したが、口金４をソケット３２の位置に配設したときに給電部５と接続部８とがコネクタ接続される構成であってもよい。例えば、給電部５および接続部８のコネクタ接続される部分を本体１及び器具本体３１に固定し、口金４をソケッ

ト３２に取り付けた状態で両者が接続する寸法関係としておく。この場合には、口金４をソケット３２に取り付ける動作によって給電部５と接続部８とがコネクタ接続される。このように構成することによって、給電部５および接続部８の電源線等がソケット３２と口金４に干渉せず、給電部５と接続部８との接続作業を容易にすることができる。さらに、給電部５と接続部８を固定する位置、すなわち導出部をそれぞれ本体１の一方の端部側、器具本体３１の一方のソケット側にし、他方の端部側には蛍光灯形LEDランプ１０を器具本体３１に支持するためのコネクタ接続部を本体１および器具本体３１にそれぞれ設けても良い。このコネクタ接続部は給電部５と接続部８とのコネクタ接続と同様の構成であれば良いが、電源を供給するものではなく単に蛍光灯形LEDランプ１０の他方側を器具本体３１に支持するものであればよい。このように、蛍光灯形LEDランプ１０の両端で給電部５と接続部８とのコネクタ接続及びコネクタ接続部による係合により器具本体３１に支持するようにすれば、仮にソケット３２が劣化し口金４がソケット３２に対して十分な支持力を得られない場合であっても、蛍光灯形LEDランプ１０を器具本体１に取り付けることができる。

図４（ｂ）は、蛍光灯形LEDランプ１０の一方の口金４の支持が外れたときの状態を示す図である。図４（ｂ）に示すように、本実施形態では、少なくとも一方の口金４が外れたとしても、給電部５と接続部８との係合と他方の口金４とソケット３２との係合により蛍光灯形LEDランプ１０を保持することができるように構成されている。

すなわち、給電部５は口金４の一方がソケット３２に支持された状態で、照明器具の接続部８に係合し、本体１を支持可能に構成されている。本体を支持可能に構成されたとは、給電部と照明器具の接続部とが係合し、支持されていることをいい、少なくとも口金の一方が支持された状態でランプが落下しないように構成されており、好ましくは給電部と接続部との係合のみで支持可能なように構成されていることが望ましい。

このため、一方の口金４が外れても蛍光灯形LEDランプ１０全体が落下することは無く、また使用者にソケット３２が劣化していることを知らせることができる。

また、給電部５は本体１の中央部側から導出されているので、図４（ｂ）に示すように、給電部５と接続部８との係合部にかかる負荷が小さくなりより小さい係合力で蛍光灯形LEDランプ１０を保持することができる。

蛍光灯形LEDランプ１０を既設の照明器具３１に蛍光灯の置き換えで取り付ける場合、すでに器具としてある程度使用されていることが想定される。長期使用されていた場合には、特に熱や紫外線等の影響によりソケット３２、３２が劣化して、あるいは振動等なんらかの理由により蛍光灯形LEDランプ１０の口金４、４がソケット３２、３２から脱落する恐れがある。しかしながら、仮にソケット３２、３２から口金４、４が脱落するとしても同時に脱落する可能性は低く、どちらか一方が先に脱落するものと考えられる。本実施形態では、少なくとも一方の口金４が外れたとしても、給電部５と接続部８との係合と他方の口金４とソケット３２との係合により蛍光灯形LEDランプ１０を保持することができるように構成されているため、照明器具が長期使用される場合であっても安全性を確保することができる。なお、給電部５と接続部８との接続により、蛍光灯形LEDランプ１０全体の自重を支えることができるようにしておけばさらに安全性を確保することができる。

なお、本実施形態では既存の蛍光灯用照明器具に対して、第１の実施形態の蛍光灯形LEDランプ１０を配設する場合について説明したが、第２の実施形態の蛍光灯形LEDランプ２０を配設した場合も同様の作用効果を有する。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の各実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。

Ｌ…照明装置、１０、２０…蛍光灯形LEDランプ、１…本体、１a…透光部、１ｂ４…導出部、２…発光素子、４…口金、４a…接続部、５…給電部、５a…コネクタ部、8…照明器具の接続部

Claims

少なくとも一部に透光部および導出部を有する外形略筒状の本体と；
前記透光部から放射光を出射するように前記本体内に配設された発光素子と；
前記本体の両端部に配設されて、既存の直管形蛍光灯が取付られる照明器具のソケットに取り付け可能に構成された接続部を有し、この接続部が前記本体と絶縁状態で構成され、かつ、前記発光素子に電源供給しないように構成された口金と；
前記発光素子を点灯制御するための点灯回路から照明器具の外部に導出された照明器具の接続部とコネクタ接続するコネクタ部を有し、このコネクタ部が前記本体の導出部に配設されて前記発光素子に電力を供給する給電部と；
を具備したことを特徴とする蛍光灯形LEDランプ。
前記接続部は金属で形成され、前記口金は、金属で形成された枠部を有し、この接続部と枠部とは絶縁状態で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の蛍光灯形LEDランプ。
前記接続部は、それぞれ２ピンを有し、ピン同士は絶縁状態であることを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光灯形LEDランプ。
照明器具本体内に配設されて、この器具本体に形成された通孔から導出される接続部を有する点灯回路と；
口金が照明器具のソケットに支持されるとともに、コネクタ部が前記照明器具の接続部とコネクタ接続される請求項１ないし３のいずれか一に記載の蛍光灯形LEDランプと；
を具備したことを特徴とする照明装置。
器具本体と；
前記器具本体に配設されたソケットと；
前記器具本体内に配設され、前記器具本体に形成された通孔から導出される接続部を有する点灯回路と；
口金が前記ソケットに支持されるとともに、コネクタ部が前記照明器具の接続部とコネクタ接続される請求項１ないし３のいずれか一に記載の蛍光灯形LEDランプと；
を具備したことを特徴とする照明装置。