JP2014056729A - 照明灯 - Google Patents

Abstract

【課題】固体発光素子を備えた照明灯を安定器に接続し、簡単な構造かつ低コストで、照明灯の接続の仕方によらず、省電力化可能な照明灯。
【解決手段】２つのソケット２に挿し込み安定器３に接続する一対の端子ピン７a、７a’の一方の口金６と、ソケット２’に挿し込み安定器３に接続する一対の端子ピン７ｂ、７ｂ’の他方の口金６’と、端子ピン７a、７a’に接続され交流電流を整流する第１ブリッジ型全波整流部１２と、一対の端子ピン７ｂ、７ｂ’に接続され交流電流を整流する第２ブリッジ型全波整流部１２’と、ブリッジ型全波整流部１２、１２’の２本の直流電源ライン間に接続された平滑コンデンサと、平滑コンデンサに並列に接続された固体発光素子とを備えた照明灯４で、安定器が出力した交流電流を無効電流とし還流させる無効電流用コンデンサC１、C2が、口金６、６‘の各一対の端子ピン７a、７a’、７ｂ、７ｂ’とに接続している。
【選択図】図２

Description

本発明は、固体発光素子を有する照明灯の改良に関し、とりわけ、ラピッドスタート式安定器、又はインバータ式電子安定器に接続した場合に簡単かつ安価な構成で省エネルギー化を図ることができる照明灯に関する。

従来から、フィラメント電極を有する蛍光灯に代えて、消費電力の少ない固体発光素子として例えば発光ダイオード（LED）を用いた照明灯が提案されている（例えば、特許文献等１参照。）。

この特許文献等１に開示の技術によれば、グロースタータ式蛍光灯用の照明器具、ラピッドスタート式蛍光灯用の照明器具に固体発光素子を有する照明灯を取り付けることができるのみならず、蛍光灯用のインバータ式の電子安定器を備えた照明器具に交換可能に固体発光素子を有する照明灯を取り付けることができる。

ところで、この特許文献等１に開示の照明灯は、全波整流部の前段に抵抗器が設けられ、全波整流部と固体発光素子との間に定電流回路などで電流制限をかける電流制限回路が設けられ、安定器からの加熱電流を抵抗器を介して安定器に環流させることで、固体発光素子を故障することなく省電力で点灯させる構成となっているが、構成が概して複雑であると共に、蛍光灯とインピーダンスが合わず点灯しない場合がある。

そこで、安定器から供給される電力を無効電流として安定器に還流させるために、照明灯に無効電流の還流に用いるコンデンサを設けることが考えられるが、何らの工夫も行わずに単に無効電流の還流に用いるコンデンサを照明灯に設けることとすると、蛍光灯用の照明器具の二つのソケットに、固体発光素子を有する照明灯を装着したときに、蛍光灯を装着したときには想定できない事態や省電力効果が得られない事態が生じるおそれがある。

本発明は、固体発光素子を用いた照明灯をラピッドスタート式安定器、インバータ式電子安定器等の安定器に接続した場合でも、安定して省電力化を図ることが可能な照明灯を提供することにある。

本発明の照明灯は、蛍光灯用の照明器具の２つのソケットの一方に挿し込んで安定器に接続される一対の端子ピンを有する一方の口金と、蛍光灯用の照明器具の２つのソケットの他方に挿し込んで前記安定器に接続される一対の端子ピンを有する他方の口金と、前記一方の口金の一対の端子ピンに電気的に接続されて該一方の口金から供給される交流電流を整流する第１のブリッジ型全波整流部と、前記他方の口金の一対の端子ピンに電気的に接続されて該他方の口金から供給される交流電流を整流する第２のブリッジ型全波整流部と、前記第１のブリッジ型全波整流部と前記第２のブリッジ型全波整流部との接続により構成された２本の直流電源ラインとの間に接続された平滑コンデンサと、該平滑コンデンサに並列に接続された固体発光素子と、を備えた照明灯であって、
前記安定器から出力された交流電流を無効電流として還流させる無効電流用コンデンサが、前記蛍光灯用の照明器具の２つのソケットに対して電気的に対称形とみなせるように、前記一方の口金の一対の端子ピンと前記他方の口金の一対の端子ピンとに接続されていることを特徴とする。

本発明に係る照明灯によれば、無効電流用コンデンサが、蛍光灯用の照明器具の２つのソケットに対して電気的に対称形とみなせるように、一方の口金の一対の端子ピンと他方の口金の一対の端子ピンとに接続されているので、簡単な構造かつ低コストで、照明灯の接続の仕方によらず、消費電力の低減を図ることができる。

図１は本発明の実施例に係る固体発光素子を有する照明灯が取付け可能な既存の蛍光灯用の安定器を備えた照明器具の概要を示す断面図である。 図２は図１に示す照明器具に取付可能な照明灯の外観を概略示す正面図である。 図３は本発明の実施例１に係る固体発光素子を用いた照明灯の結線図である。 図４は本発明の実施例１に係る固体発光素子を用いた照明灯の結線図の変形例を示す説明図である。 図５は本発明の実施例２に係る固体発光素子を用いた照明灯の結線図である。

以下に、図面を参照しつつ本発明の実施例に係る照明灯を説明する。
図１は本発明に係る固体発光素子を有する照明灯が取付け可能な既存の蛍光灯用のラピッドスタート式安定器又はインバータ式電子安定器等の安定器を備えた照明器具の概要を示す外観図である。

（実施例１）
その図１において、１は後述する直管式の照明灯が装着される反射傘である。その反射傘１には、その延びる方向両端に、一対のソケット２、２’が間隔を開けて設けられている。その反射傘１には、商用交流電源Eからの電力が供給可能な蛍光灯用の既存のラピッドスタート式安定器又はインバータ式電子安定器等の安定器３が設けられている。

この照明器具には、既存の直管式の蛍光灯が装着可能であるが、ここでは、この既存の直管式の蛍光灯に代えて、図２に示す直管式の照明灯４が取り付けられる。この照明灯４は、直管５の両端部が一対の口金６、６’により封止されている。その一方の口金６には、蛍光灯用の照明器具の２つのソケット２、２’の一方のソケット２に挿し込んで安定器３に接続される一対の端子ピン７a、７a’が設けられている。

その他方の口金６’には蛍光灯用の照明器具の２つのソケット２、２’の他方のソケット２’に挿し込んで安定器３に接続される一対の端子ピン７ｂ、７ｂ’が設けられている。
安定器３には、図３に示すように、商用交流電源Eが接続されている。その商用交流電源Eの周波数は例えば５０Hz／６０Hzである。

この安定器３の出力側は一対のソケット２、２’に接続されている。その一方のソケット２は、一対の電極端子２a、２a’を有する。その他方のソケット２’は、一対の電極端子２ｂ、２ｂ’を有する。
一対の電極端子２a、２a’には一対の端子ピン７a、７a’が挿し込まれて接続される。一対の電極端子２ｂ、２ｂ’には一対の端子ピン７ｂ、７ｂ’が挿し込まれて接続される。

直管５の内部には、図３に示すように、複数個の固体発光素子（例えば、発光ダイオード（LED））８が設けられている。その複数個の固体発光素子８は直列接続されて直列接続体からなる直列発光体９を構成している。この直列発光体９はここでは少なくとも３列並列に設けられている。

一方の口金６の一対の端子ピン７a、７a’には、その一方の口金６から供給される交流電流を直流電流に整流する第１のブリッジ型全波整流部１２が電気的に接続されている。
他方の口金６’の一対の端子ピン７ｂ、７ｂ‘には、他方の口金６’から供給される交流電流を直流電流に整流する第２のブリッジ型全波整流部１２’が電気的に接続されている。

第１のブリッジ型全波整流部１２、第２のブリッジ型全波整流部１２’は、公知の整流ダイオードD1〜D4からなっている。
第１のブリッジ型全波整流部１２と第２のブリッジ型全波整流部１２’との接続により構成された２本の直流電源ライン（＋ラインと−ライン）１０、１０’との間には平滑コンデンサ１３が接続されている。

その平滑コンデンサ１３は、第１のブリッジ型全波整流部１２と第２のブリッジ型全波整流部１２’の出力側から出力された直流電流に含まれる交流成分を除去する役割を有する。各直列発光体９の両端はその平滑コンデンサ１３に並列に接続されている。

一方の口金６の一対の端子ピン７a、７a’の一方の端子ピン７aと他方の口金６’の一対の端子ピン７ｂ、７ｂ’の一方の端子ピン７ｂとは線路L１で電気的に接続されている。
一方の口金６の一対の端子ピン７a、７a’の他方の端子ピン７a’と他方の口金６’の一対の端子ピン７ｂ、７ｂ’の他方の端子ピン７ｂ’とは線路L２により電気的に接続されている。
その線路L１の途中には、第１の無効電流用コンデンサC１が介在され、その線路L2の途中には、第２の無効電流用コンデンサC２が介在されている。

その無効電流用コンデンサC１、C2の容量は、固体発光素子８の配列個数によって決められるものであるが、安定器３がラピッド式安定器の場合、省電力の観点から、０．１マイクロファラド以上かつ１０マイクロファラド以下であること、とりわけ、１マイクロファラドないし２マイクロファラドであることが望ましいが、例えば、０．４７マイクロファラドのコンデンサを使用しても構わない。安定器３がインバータ式安定器の場合、千ピコファラド以上かつ一万ピコファラド以下であることが望ましい。

この実施例１によれば、図３に示す電源スイッチSWをオンすると、安定器３がオンされ、図２に矢印Z１、Z２で模式的に示すように、商用交流電流の一部が、安定器３に無効電流として還流されるため、省電力化を図ることができる。

また、この実施例１によれば、安定器３から出力された交流電流を無効電流として還流させる無効電流用コンデンサC１、C２が、蛍光灯用の照明器具の一対のソケット２、２’に対して電気的に対称形とみなせるように、一方の口金６の一対の端子ピン７a、７a’と他方の口金６’の一対の端子ピン７ｂ、７ｂ’とに接続されているので、簡単な構造で接続の仕方によらず、消費電力の低減を図ることができる。

以下、その理由について述べる。
通常、安定器３に接続されるソケット２の電極端子２a、２a‘（ソケット２’の電極端子２ｂ、２ｂ’）間は、約５ボルト程度であり、これに対して、ソケット２の電極端子２aとソケット２’の電極端子２ｂとの電位差（ソケット２の電極端子２a’とソケット２’の電極端子２ｂ’との電位差）は、約１００ボルト程度である。

従って、安定器３に接続されるソケット２の電極端子２a、２a’（ソケット２’の電極端子２ｂ、２ｂ’）間は、ソケット２の電極端子２aとソケット２’の電極端子２ｂとの電位差（ソケット２の電極端子２a’とソケット２’の電極端子２ｂ’との電位差）に較べて同電位とみなされる。

直管状の蛍光灯の場合には、一対の口金の一方の口金の一対の端子ピンと他方の口金の一対の端子ピンとには、それぞれフィラメントが接続され、電気的に左右対称形状となっているので、一対のソケット２、２’に対する差込みを左右逆にしても、接続の仕方に注意を払う必要は生じ得ない。

これに対して、固体発光素子を有する照明灯に無効電流用コンデンサを設けることにより、電気的に左右非対称形状とすると、一対のソケット２、２’への差込みが左右逆になった場合、又は反転して接続した場合に、接続の仕方が異なることになり、接続の仕方に注意を払う必要があり、逆さま、反転して接続した場合に、省電力効果が得られない。
そこで、この発明では、蛍光灯を接続する場合と同様に電気的に左右対称形状となるように無効電流用コンデンサを照明灯に設けることにしたのである。

（変形例）
図４に模式的に示すように、一方の口金６の一対の端子ピン７a、７a’の一方の端子ピン７aと他方の口金６’の一対の端子ピン７ｂ、７ｂ’の他方の端子ピン７ｂ’とを電気的に接続する線路L3の途中に第１の無効電流用コンデンサC１を介在させ、一方の口金６の一対の端子ピン７a、７a’の他方の端子ピン７a’と他方の口金６’の一対の端子ピン７ｂ、７ｂ’の一方の端子ピン７ｂとを電気的に接続する線路L4の途中に第２の無効電流用コンデンサC２を介在させる構成とすることもできる。
この変形例の場合にも、蛍光灯の場合と同様に電気的に左右対称形状とすることができる。

（実施例２）
実施例１では、無効電流用コンデンサC１、C２を２個設けることにより、電気的に左右対称形状とする構成としたが、図５に示すように、一方の口金６の一対の端子ピン７a、７a’が短絡状態とみなせるように線路L５により結線し、他方の口金６’の一対の端子ピン７ｂ、７ｂ’が短絡状態とみなせるように線路L６により結線し、一方の口金６の一対の端子ピン７a、７a’と他方の口金６’の一対の端子ピン７ｂ、７ｂ’との間を線路L７により結線し、この線路L７に無効電流用コンデンサC１を介して接続しても良い。

この実施例２の場合には、口金６の一対の端子ピン７a、７a’を線路L５により結線したので、口金６の端子ピンは電気的に実質的に１個とみなすことができ、口金６’の一対の端子ピン７ｂ、７ｂ’も線路L６により結線したので、口金６’の端子ピンも電気的に実質的に１個とみなすことができ、従って、口金６の端子ピンと口金６’の端子ピンとの間に介在させる無効電流用コンデンサC１の個数を減らすことができる。

また、無効電流用コンデンサC１の結線の自由度も増大する。なお、線路L５、L６の途中に１０Ω以下の抵抗を介在させても良い。

２、２’…ソケット
３…安定器
４…照明灯
６…一方の口金
６’…他方の口金
７a、７a’、７ｂ、７ｂ’…一対の端子ピン
８…固体発光素子
９…直列発光体
１０、１０’…直流電源ライン
１２…第１のブリッジ型全波整流部
１２’…第２のブリッジ型全波整流部
１３…平滑用コンデンサ

特開２００８−２７７１８８号公報

Claims (6)

1. 蛍光灯用の照明器具の２つのソケットの一方に挿し込んで安定器に接続される一対の端子ピンを有する一方の口金と、
   蛍光灯用の照明器具の２つのソケットの他方に挿し込んで前記安定器に接続される一対の端子ピンを有する他方の口金と、
   前記一方の口金の一対の端子ピンに電気的に接続されて該一方の口金から供給される交流電流を整流する第１のブリッジ型全波整流部と、
   前記他方の口金の一対の端子ピンに電気的に接続されて該他方の口金から供給される交流電流を整流する第２のブリッジ型全波整流部と、
   前記第１のブリッジ型全波整流部と前記第２のブリッジ型全波整流部との接続により構成された２本の直流電源ラインとの間に接続された平滑コンデンサと、
   該平滑コンデンサに並列に接続された固体発光素子と、を備えた照明灯であって、
   前記安定器から出力された交流電流を無効電流として還流させる無効電流用コンデンサが、前記蛍光灯用の照明器具の２つのソケットに対して電気的に対称形とみなせるように、前記一方の口金の一対の端子ピンと前記他方の口金の一対の端子ピンとに接続されていることを特徴とする照明灯。
2. 前記一方の口金の一対の端子ピンの一方と前記他方の口金の一対の端子ピンの一方とを電気的に接続する線路の途中に第１の無効電流用コンデンサが介在され、前記一方の口金の一対の端子ピンの他方と前記他方の口金の一対の端子ピンの他方とを電気的に接続する線路の途中に第２の無効電流用コンデンサが介在されていることを特徴とする請求項１に記載の照明灯。
3. 前記一方の口金の一対の端子ピンの一方と前記他方の口金の一対の端子ピンの他方とを電気的に接続する線路の途中に第１の無効電流用コンデンサが介在され、前記一方の口金の一対の端子ピンの他方と前記他方の口金の一対の端子ピンの一方とを電気的に接続する線路の途中に第２の無効電流用コンデンサが介在されていることを特徴とする請求項１に記載の照明灯。
4. 前記一方の口金の一対の端子ピンが短絡状態とみなせるように結線されると共に、前記他方の口金の一対の端子ピンが短絡状態とみなせるように結線され、前記一方の口金の一対の端子ピンと前記他方の口金の一対の端子ピンとの間が無効電流用コンデンサを介して接続されていることを特徴とする請求項１に記載の照明灯。
5. 前記安定器が、ラピッドスタート式安定器である場合、前記無効電流用コンデンサの容量が０．１マイクロファラド以上かつ１０マイクロファラド以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の照明灯。
6. 前記安定器が、インバータ式電子安定器である場合、前記無効電流用コンデンサの容量が千ピコファラド以上かつ一万ピコファラド以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の照明灯。