JP5922297B1

JP5922297B1 - 蛍光灯

Info

Publication number: JP5922297B1
Application number: JP2015244787A
Authority: JP
Inventors: 丈男乾
Original assignee: 株式会社イー・アール・エル
Priority date: 2015-12-16
Filing date: 2015-12-16
Publication date: 2016-05-24
Anticipated expiration: 2035-12-16
Also published as: JP2017111934A

Abstract

【課題】蛍光灯器具の電源の電圧にかかわらず取り付けることができる蛍光灯を提供する。【解決手段】本蛍光灯１は、スリムタイプの蛍光管１１と、蛍光管１１を点灯させる点灯回路１２と、蛍光管１１の上側に設けられた合成樹脂製の反射板１３と、蛍光管１１および反射板１３の上側に設けられた合成樹脂製の回路収容ケース１４と、これら蛍光管１１、点灯回路１２、反射板１３および回路収容ケース１４を収容する蛍光管ケース１５とを備える。点灯回路１２の電圧制御回路１２４は、電圧を判別する電圧判別回路１２４ａと、電圧を制御する制御トランス１２４ｂとを有しており、電圧判別回路１２４ａにより電圧が１００Ｖであると判別された場合、制御トランス１２４ｂにより電圧を昇圧する一方、電圧判別回路１２４ａにより電圧が２００Ｖであると判別された場合、制御トランス１２４ｂにより電圧を降圧する。【選択図】図４

Description

本発明は、高周波点灯型の蛍光管を備える蛍光灯と、該蛍光灯に使用される電圧制御回路に関するものである。

蛍光灯には、始動するとき、電極を予熱し、高圧パルスを発生するスタータ（始動装置）を用いるスタータ型蛍光灯、灯管を用いたスタータ式が点灯に少し時間がかかる点を、安定器とランプの組合せによって改善したラピッドスタータ型蛍光灯、商用の交流電源を整流平滑し、高周波に変換して蛍光灯を点灯させる高周波点灯型蛍光灯の３種類の蛍光灯が知られている。

このうち、高周波点灯型蛍光灯の点灯方式について具体的に説明すると、交流を整流して直流に変換する整流回路と、該整流回路の出力側に接続された分電圧平滑回路と、該分電圧平滑回路の出力側に接続された高周波インバータと、該高周波インバータの出力側に接続された高周波安定器とを備え、これらの点灯回路により蛍光管を光らせる。これによれば、蛍光ランプ特有のチラツキがなく、目にやさしい明かりであり、高周波点灯によりランプ効率がアップして、省電力化および高照度化が図られている。

ところで、近年、高周波点灯形蛍光灯として、高周波点灯型の蛍光管と、該蛍光管を点灯させるための点灯回路と、前記蛍光管および点灯回路が収容される蛍光管ケースとからなる二重構造の蛍光灯が知られている（特許文献１参照）。

この蛍光灯によれば、蛍光管が蛍光ケースに収容されているため、蛍光管が破損しにくく、また蛍光灯を蛍光灯器具から取り外す際、蛍光灯（蛍光管ケース）を握っても手が熱くない。しかも、点灯回路が蛍光ケースに収容されるため、蛍光灯を蛍光灯器具に取り付けるだけで高周波点灯型蛍光灯として機能して大変便利であり、一般の事務所や工場に用いられる照明として注目されている。

特開２０１２−１３８２４９号公報

しかしながら、一般の事務所や工場では、蛍光灯器具の電源として商用単相の１００Ｖと２００Ｖが混在しており、仮に１００Ｖ用の蛍光灯を２００Ｖの蛍光灯器具に取り付けた場合、蛍光灯は即座に破壊される一方、２００Ｖ用の蛍光灯を１００Ｖの蛍光灯器具に取り付けた場合、蛍光灯は正常に点灯しない。このため、蛍光灯を蛍光灯器具に取り付けるに際しては、現場作業員が各蛍光灯器具ごとに電源の電圧を確認しなければならず面倒であり、特に大量の蛍光灯が存在する事務所や工場では、蛍光灯の取付作業の効率の悪化は無視できない問題であった。また、蛍光灯を蛍光灯器具に取り付けた後においても、事務所や工場において予備の１００Ｖと２００Ｖの蛍光灯を個別に在庫管理しなければならないという問題もあった。なお、このような問題は、電源の電圧が異なるあらゆる蛍光灯器具にも同様に存在するものである。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、蛍光灯器具の電源の電圧にかかわらず取り付けることができる蛍光灯を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、高周波点灯型の蛍光管と、該蛍光管を点灯させるための点灯回路と、前記蛍光管および点灯回路が収容される蛍光管ケースとからなる蛍光灯であって、前記点灯回路は、蛍光灯の端子に接続された整流回路と、該整流回路の出力側に接続された分電圧平滑回路と、該分電圧平滑回路の出力側に接続された高周波インバータと、該高周波インバータの出力側に接続された電圧制御回路と、該電圧制御回路の出力側に接続された高周波安定器とを備え、前記電圧制御回路は、電圧を判別する電圧判別回路と、電圧を制御する制御トランスとを有しており、電圧判別回路により電圧が第１の電圧値であると判別された場合、制御トランスにより電圧を昇圧する一方、電圧判別回路により電圧が第２の電圧値であると判別された場合、制御トランスにより電圧を降圧することを特徴とする。

これによれば、蛍光灯器具の電源の電圧に応じて電圧制御回路により電圧を降圧または昇圧するため、蛍光灯器具の電源の電圧にかかわらず取り付けることができる。よって、蛍光灯を蛍光灯器具に取り付けるに際しては、現場作業員が各蛍光灯器具ごとに電源の電圧を確認する必要がなくなり、蛍光灯の取付作業の効率が向上する。また、蛍光灯を蛍光灯器具に取り付けた後においても、事務所や工場において予備の異なる電圧用の蛍光灯を個別に在庫管理する必要がなくなる。

また、前記制御トランスは、一方の端子が高周波安定器に接続されるとともに、他方の端子が開閉スイッチを介してグランド（ＧＮＤ）となされ、高周波インバータの出力が制御トランスのタップに接続されており、前記電圧判別回路により電圧が第１の電圧値であると判別された場合、スイッチを閉じて電圧を昇圧する一方、電圧判別回路により電圧が第２の電圧値であると判別された場合、スイッチを開いて電圧を降圧するのが好ましい。これによれば、簡易な電圧制御回路により電圧を簡単かつ確実に昇圧または降圧することができる。

また、前記第１の電圧値は１００Ｖであり、前記第２の電圧値は２００Ｖであることが挙げられる。

また、前記整流回路、分電圧平滑回路、高周波インバータ、電圧判別回路および高周波安定器は、前記蛍光管ケースの内部であって前記蛍光管の径方向の上側に配置されるのが好ましい。これによれば、前記整流回路、分電圧平滑回路、高周波インバータおよび電圧判別回路を蛍光管ケースに効率的に収容することができる。

また、前記高周波安定器は、前記蛍光管ケースの内部であって前記蛍光灯の長さ方向の一方の端部側に配置されるとともに、制御トランスは、前記蛍光管ケースの内部であって前記蛍光管の長さ方向の他方の端部側に配置されるのが好ましい。これによれば、回路が比較的大きい高周波安定器と制御トランスを分散しながら蛍光管ケースに効率的に収容することができる。

本発明によれば、蛍光灯器具の電源の電圧に応じて電圧制御回路により電圧を降圧または昇圧するため、蛍光灯器具の電源の電圧にかかわらず取り付けることができる。よって、蛍光灯を蛍光灯器具に取り付けるに際しては、現場作業員が各蛍光灯器具ごとに電源の電圧を確認する必要がなくなり、蛍光灯の取付作業の効率が向上する。また、蛍光灯を蛍光灯器具に取り付けた後においても、事務所や工場において予備の異なる電圧用の蛍光灯を個別に在庫管理する必要がなくなる。

本発明の実施形態にかかる蛍光灯の側面図である。図１の蛍光灯の端部付近の（ａ）拡大平面図、（ｂ）拡大側面図、（ｃ）拡大底面図である。図１の蛍光灯の断面図である。図１の蛍光灯における点灯回路の電気的構成を示すブロック図である。図４の電圧制御回路の具体的な回路図である。

次に、本発明の実施形態に係る蛍光灯（以下、本蛍光灯１という）について図１〜図５を参照しつつ説明する。

まず、本蛍光灯１の構成について、図１〜図３を参照しつつ説明する。

本蛍光灯１は、スリムタイプの蛍光管１１と、蛍光管１１を点灯させる点灯回路１２と、蛍光管１１の上側に設けられた合成樹脂製の反射板１３と、蛍光管１１および反射板１３の上側に設けられた合成樹脂製の回路収容ケース１４と、これら蛍光管１１、点灯回路１２、反射板１３および回路収容ケース１４を収容する蛍光管ケース１５とを備えている。

この蛍光管ケース１５は、細長い円筒状の外装管１５１と、該外装管１５１の両端部に設けられたホルダキャップ１５２とからなる。

前記外装管１５１は、透明なガラスまたは合成樹脂からなり、内部に収容された蛍光管１１からの直接の光、または蛍光管１１から反射板１３で反射した光を透過せしめ、下側に照射し得るようになっている。このため、蛍光管１１が破損しにくく、また本蛍光灯１を蛍光灯器具から取り外す際、本蛍光灯１（蛍光管ケース１５）を握っても手が熱くない。

前記ホルダキャップ１５２は、外装管１５１の長さ方向に脱着可能に構成されており、ホルダキャップ１５２を開けたときに蛍光管１１、反射板１３および回路収容ケース１４を外装管１５１の内部に長さ方向に沿って収容したり、長さ方向に沿って取り外すことができる。

また、前記ホルダキャップ１５２は、端面に２本の端子１５３が設けられており、後述するように点灯回路１２（整流回路１２１）に接続されている。このため、本蛍光灯１を図示略の蛍光灯器具に取り付けるに際して、蛍光管ケース１５の端子１５３を蛍光灯器具の端子に接続すれば、蛍光灯器具の電源から点灯回路１２（整流回路１２１）に対して電力が供給されることになる。

前記点灯回路１２は、機能については後述するが、整流回路１２１、分電圧平滑回路１２２、高周波インバータ１２３、電圧制御回路１２４および高周波安定器１２５からなる。このうち、前記整流回路１２１、分電圧平滑回路１２２、高周波インバータ１２３、電圧制御回路１２４（電圧判別回路１２４ａの部分）および高周波安定器１２５は回路基板上に構成され、回路収容ケース１４に収容される。また、前記高周波安定器１２５は、前記蛍光灯の一方の端部側のホルダキャップ１５２の内部に収容されるとともに、電圧制御回路１２４（制御トランス１２４ｂの部分）は、前記蛍光管１１の他方の端部側のホルダキャップ１５２の内部に収容される。

前記反射板１３は、図１〜図３に示すように、本蛍光灯１の内部において蛍光管１１の長さ方向に延び、かつ蛍光管１１の上側を覆う態様で湾曲するように形成されている。これにより蛍光管１１の上側から照射された光は、反射板１３において広がるようにして反射するため、本蛍光灯１の下方を効率的に照射することができる。

前記回路収容ケース１４は、図３に示すように、本蛍光灯１の内部において蛍光管１１の長さ方向に沿って延び、かつ断面が半月状に形成されている。この回路収容ケース１４は、点灯回路１２のうち、前記整流回路１２１、分電圧平滑回路１２２、高周波インバータ１２３および電圧判別回路１２４ａが構成された回路基板を収容して、各回路を外部から保護している。

次に前記点灯回路１２の電気的構成について、図４を参照しつつ説明する。

前記点灯回路１２は、本蛍光灯１の端子１５３に接続された整流回路１２１と、該整流回路１２１の出力側に接続された分電圧平滑回路１２２と、該分電圧平滑回路１２２の出力側に接続された高周波インバータ１２３と、該高周波インバータ１２３の出力側に接続された電圧制御回路１２４と、該電圧制御回路１２４の出力側に接続された高周波安定器１２５とを備える。

なお、以下の説明では、事務所や工場などの天井等に設置されている蛍光灯器具に本蛍光灯１を取り付けることにより、蛍光灯器具の端子と本蛍光灯１の端子１５３が接続され、蛍光灯器具の電源から本蛍光灯１の点灯回路１２に電力が供給された状態になっていることを前提に説明することとする。

前記整流回路１２１は、本蛍光灯１の端子１５３に接続され、ブリッジダイオードにより蛍光灯器具の電源の交流を全波整流して直流に変換する。

前記分電圧平滑回路１２２は、コンデンサーとダイオードを組み合わせて直列充電、並列充電をして通電期間を拡げて電流実効値を下げて力率を向上させる。

前記高周波インバータ１２３は、ハーフブリッジドライバーでＦＥＴを駆動して高周波電力を得る。

前記電圧制御回路１２４は、電圧を判別する電圧判別回路１２４ａと、電圧を制御する制御トランス１２４ｂとを有しており、電圧判別回路１２４ａにより電圧が第１の電圧値（本実施形態では１００Ｖ）であると判別された場合、制御トランス１２４ｂにより電圧を昇圧する一方、電圧判別回路１２４ａにより電圧が第２の電圧値（本実施形態では２００Ｖ）であると判別された場合、制御トランス１２４ｂにより電圧を降圧する。

この電圧制御回路１２４の具体的な回路について説明すると、図５に示すように、制御トランス１２４ｂは、一方の端子が高周波安定器１２５に接続されるとともに、他方の端子がスイッチ１２４ｃを介してグランド（ＧＮＤ）となされ、高周波インバータ１２３の出力が制御トランス１２４ｂのタップに接続されている。また、電圧判別回路１２４ａは、分電圧平滑回路１２２に接続され、電圧の判別を分電圧平滑後の電圧で行うとともに、スイッチ１２４ｃに接続され、スイッチ１２４ｃの開閉を制御する。

而して、前記電圧判別回路１２４ａにより電圧が第１の電圧値（１００Ｖ）であると判別された場合、スイッチ１２４ｃを閉じて、制御トランス１２４ｂをオートトランスとして動作させて、高周波インバータ１２３から出力される電圧を昇圧する。一方、電圧判別回路１２４ａにより電圧が第２の電圧値（２００Ｖ）であると判別された場合、スイッチ１２４ｃを開いて、制御トランス１２４ｂのインダクタンスで高周波インバータ１２３から出力される電圧を降圧する。

前記高周波安定器１２５は、蛍光管ケース１５の両側部の端子１５３に接続される。蛍光管１１が負特性を持っていることから、高周波安定器１２５が点灯開始時に急激に電流が増大して管が破壊するのを防ぎ、点灯時には管の電流を制限し安定させる。

以上のように、蛍光灯器具の電源の電圧に応じて電圧制御回路１２４により電圧を降圧または昇圧するため、蛍光灯器具の電源の１００Ｖまたは２００Ｖの電圧にかかわらず取り付けることができる。よって、本蛍光灯１を蛍光灯器具に取り付けるに際しては、現場作業員が各蛍光灯器具ごとに電源の電圧を確認する必要がなくなり、本蛍光灯１の取付作業の効率が向上する。また、本蛍光灯１を蛍光灯器具に取り付けた後においても、事務所や工場において予備の異なる電圧用の蛍光灯を個別に在庫管理する必要がなくなる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、本発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

１・・・本蛍光灯
１１・・・蛍光管
１２・・・点灯回路
１２１・・・整流回路
１２２・・・分電圧平滑回路
１２３・・・高周波インバータ
１２４・・・電圧制御回路
１２４ａ・・・電圧判別回路
１２４ｂ・・・制御トランス
１２４ｃ・・・スイッチ
１２５・・・高周波安定器
１３・・・反射板
１４・・・回路収容ケース
１５・・・蛍光管ケース
１５１・・・外装管
１５２・・・ホルダキャップ
１５３・・・端子

Claims

高周波点灯型の蛍光管と、該蛍光管を点灯させるための点灯回路と、前記蛍光管および点灯回路が収容される蛍光管ケースとからなる蛍光灯であって、
前記点灯回路は、蛍光灯の端子に接続された整流回路と、該整流回路の出力側に接続された分電圧平滑回路と、該分電圧平滑回路の出力側に接続された高周波インバータと、該高周波インバータの出力側に接続された電圧制御回路と、該電圧制御回路の出力側に接続された高周波安定器とを備え、
前記電圧制御回路は、電圧を判別する電圧判別回路と、電圧を制御する制御トランスとを有しており、電圧判別回路により電圧が第１の電圧値であると判別された場合、制御トランスにより電圧を昇圧する一方、電圧判別回路により電圧が第２の電圧値であると判別された場合、制御トランスにより電圧を降圧することを特徴とする蛍光灯。
前記制御トランスは、一方の端子が高周波安定器に接続されるとともに、他方の端子が開閉スイッチを介してグランド（ＧＮＤ）となされ、高周波インバータの出力が制御トランスのタップに接続されており、前記電圧判別回路により電圧が第１の電圧値であると判別された場合、スイッチを閉じて電圧を昇圧する一方、電圧判別回路により電圧が第２の電圧値であると判別された場合、スイッチを開いて電圧を降圧する請求項１に記載の蛍光灯。
前記第１の電圧値は１００Ｖであり、前記第２の電圧値は２００Ｖである請求項１または請求項２に記載の蛍光灯。
前記整流回路、分電圧平滑回路、高周波インバータ、電圧判別回路および高周波安定器は、前記蛍光管ケースの内部であって前記蛍光管の径方向の上側に配置される請求項１から請求項３のいずれかに記載の蛍光灯。
前記高周波安定器は、前記蛍光管ケースの内部であって前記蛍光灯の長さ方向の一方の端部側に配置されるとともに、制御トランスは、前記蛍光管ケースの内部であって前記蛍光管の長さ方向の他方の端部側に配置される請求項１から請求項４のいずれかに記載の蛍光灯。