(57)【要約】【課題】  既存の蛍光灯器具の蛍光管をＬＥＤ蛍光管に交換する為の普及可能な価格が安く、軽量で、消費電力の少ないＬＥＤ蛍光管を開発する。【解決手段】  従来の蛍光灯器具の電源回路を簡単に改造し、光線を透過する照明管２の両端末それぞれに一対で構成される電極端子を備えたＬＥＤ蛍光管において、図１のごとく一対で構成される電極端子１それぞれにダイオードブリッジ整流素子を結合し、この直流出力極性を同一とした直流電源回路３と、過電圧防止回路４と電流制限回路５を付加したＬＥＤ点灯回路７を結合した電気回路基板８を内蔵したことを特徴し、内部回路が簡単で、安く、軽量で、消費電力の少ない本発明のＬＥＤ蛍光管１３により、課題を解決しようとするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光線を透過する照明管の両端末それぞれに一対で構成される電極端子を備え、発光ダイオードを光源とする蛍光管（以後、ＬＥＤ蛍光管）において、一対で構成される電極端子それぞれにダイオードブリッジ整流素子を結合し、この直流出力極性を同一とした直流電源回路３と、過電圧防止回路と電流制限回路を付加したＬＥＤ点灯回路を結合した電気回路基板を内蔵したことを特徴とするＬＥＤ蛍光管。
【請求項２】
［請求項１］のＬＥＤ蛍光管において、外形が円構造もしくはＵ字形状で両端末の一対の電極端子が近接するように配置したＬＥＤ蛍光管。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】この発明は、ＬＥＤによる照明の技術分野に属し、照明の消費電力削減技術、照明のＣＯ２削減技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  照明技術は白熱電球から蛍光灯そしてＬＥＤ蛍光管と技術革新してきた。現在の照明はそのほとんどが蛍光灯であり、これをＬＥＤ蛍光管に置き換えることにより消費電力量を半分にすることが出来るようになり、ＣＯ２の発生量も大きく削減することが出来るようになる。【０００３】  このため、従来の技術では図５のごとく、チョークコイル１１とグローランプ１２を備えた従来の蛍光灯器具の蛍光灯を外してＬＥＤ蛍光灯管１０を取り替える事により照明ができるようになっていた。【０００４】  ＬＥＤ蛍光管１０の内部回路は、図２のごとく、従来の蛍光灯器具の電源をそのまま使う回路となっているため、通常電圧はダイオード２１で整流し、  グローランプによる過電圧を吸収するための過電圧パルス吸収回路２２を２ヶ所備えており、回路が複雑で、価格が高く、重く、消費電力に無駄があるという問題があり普及をさまたげていた。
【特許文献１】特開２００６−１０００３６号公報
【特許文献２】特開２００１−５２５０４号公報
【特許文献３】特開２００１−３５１４０２号公報
【特許文献４】実開平６−５４１０３号公報
【問題が解決しようとする課題】
【０００５】    つまり、図５のごとく従来の蛍光灯器具は従来の蛍光灯との互換性を考慮して、チョークコイル１１とグローランプ１２とＬＥＤ蛍光灯１０で構成され、従来の蛍光灯用電源を残したまま、図２のごとくＬＥＤ蛍光灯１０の内部に過電圧パルス吸収回路２２とダイオード２１による整流回路と電流制限回路とＬＥＤ点灯回路を設けた構造の電気回路基板を内蔵していた。
【０００６】  このため、ＬＥＤ蛍光管１０は回路が複雑で、価格が高く、重く、消費電力に無駄があるという問題があり、市場への普及拡大が進まないという現状を抱えていた。
【問題を解決するための手段】
【０００７】  これらの問題を、図３のごとく、光線を透過する照明管２の両端末それぞれに一対で構成される電極端子１と照明管２を備えた本発明のＬＥＤ蛍光管１３において、図１のごとく一対で構成される電極端子１それぞれにダイオードブリッジ整流素子を結合し、この直流出力極性を同一とした直流電源回路３と、過電圧防止回路４と電流制限回路５を付加したＬＥＤ点灯回路７を結合した電気回路基板８を内蔵したことを特徴とする本発明のＬＥＤ蛍光管１３により解決しようとするものである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】  実施の形態は、本発明のＬＥＤ蛍光管１３の外形は図３のごとく、両端に取り付けた１対の電極端子１も含め、既存の蛍光灯と同一寸法とし、既存の蛍光灯と脱着交換出来る外形にする。
【０００９】  図１のごとく、両端末に取り付けた一対の電極端子１それぞれに、ダイオードブリッジによる整流回路を構成し、出力直流極性を同一とした直流電源回路３とする。
過電圧防止回路４と電流制限回路５を付加したＬＥＤ点灯回路７とする。
直流電気回路３とＬＥＤ点灯回路７を結合した電気回路基板８を作成する。
この電気回路基板８を照明管２の内側に内蔵することにより本発明のＬＥＤ蛍光管１３が完成する。
【実施例】
【００１０】  簡単な実施例として、まず図３のごとく、ＬＥＤ蛍光管の外形は両端末に取り付けた一対の電極端子１も含め、外形は既存の蛍光管と同一寸法で照明管２は透明管とする。【００１１】  まず、供給電圧を交流１００Ｖとした本発明のＬＥＤ蛍光管１３を制作する。
両方の１対の電極端子１それぞれに耐圧１０００Ｖ、１．０Ａのダイオードブリッジ素子を結合し、それぞれのダイオードブリッジの出力回路はプラスマイナスの極性をあわせた直流出力回路とした直流電源回路３とする。
安全対策として、ＬＥＤ点灯回路には１１０Ｖ以上の電圧を防止できるようにした過電圧防止回路４を組み込み、ＬＥＤには２０ｍＡを上回る電流が流れないようにした電流制限回路５を組み込む。【００１２】  この場合、直流電源回路３からの直流出力電圧はダイオードブリッジでの電圧降下により１．２Ｖ低下し、直流９８．８Ｖとなる。
ＬＥＤ点灯回路７は白色ＬＥＤの場合の適正電圧が３．５Ｖ、２０ｍＡであるので２８個直列に接続する事により、９８Ｖ、２０ｍＡで点灯するようになるので、過電圧防止回路４と電流制限回路５の電圧降下を考慮しても直流電源回路３からの直流９８．８Ｖで点灯できるようになる。
これらを電気回路基板上８に配置し、本発明のＬＥＤ蛍光管１３に内蔵する事により本発明のＬＥＤ蛍光管１３が完成する。【００１３】  図６の本発明ＬＥＤ蛍光管１３への電力供給図１のごとく、このＬＥＤ蛍光管両端の一対の電極端子１それぞれに、交流１００Ｖの電圧を供給する事により、本発明のＬＥＤ蛍光管は点灯する。
図７の本発明ＬＥＤ蛍光管１３への電力供給図２のごとく、このＬＥＤ蛍光管両端の一対の電極端子１いずれかに、交流１００Ｖの電圧を供給する事により、本発明のＬＥＤ蛍光管は点灯する。
また、誤って交流１１０Ｖ以上の電源を接続した場合は過電圧防止回路４により回路が遮断され、点灯せず、破損を防止できる。【００１４】  次に、供給電圧を直流１２Ｖとした本発明のＬＥＤ照明管１３を制作する。
直流電源回路３は前述と同様とする。
安全対策として、ＬＥＤ点灯回路には１５Ｖ以上の電圧を防止できるようにした過電圧防止回路４を組み込み、ＬＥＤには２０ｍＡを上回る電流が流れないようにした電流制限回路５を組み込む。【００１５】  この場合、直流電源回路３からの直流出力電圧はダイオードブリッジでの電圧降下により１．２Ｖ電圧降下し１０．８Ｖとなる。
ＬＥＤ点灯回路５は白色ＬＥＤの場合の適正電圧が直流３．５Ｖ、２０ｍＡであるので３個直列に接続する事により、直流１０．５Ｖ、２０ｍＡで点灯できるようになるので、過電圧防止回路４と電流制限回路５の電圧降下を考慮しても直流電源回路３からの直流１０．８Ｖで点灯できるようになる。
これらを電気回路基板上８に配置し、本発明のＬＥＤ蛍光管１３に内蔵する事により本発明のＬＥＤ蛍光管１３が完成する。【００１６】  図６の本発明ＬＥＤ蛍光管１３への電力供給図１のごとく、このＬＥＤ蛍光管両端の一対の電極端子１それぞれに、直流１２Ｖの電圧を供給する事により、本発明のＬＥＤ蛍光管は点灯する。
図７の本発明ＬＥＤ蛍光管１３への電力供給図２のごとく、このＬＥＤ蛍光管両端の一対の電極端子１いずれかに、直流１２Ｖの電圧を供給する事により、本発明のＬＥＤ蛍光管は点灯する。
また、誤って１５Ｖ以上の電源を接続した場合は過電圧防止回路４により回路が遮断され、点灯せず、破損を防止できる。【００１７】  図６の本発明ＬＥＤ蛍光管１３への電力供給図１のごとく、このＬＥＤ蛍光管両端の一対の電極端子１それぞれに、直流１２Ｖの電圧を供給する事により、本発明のＬＥＤ蛍光管は点灯する。
図７の本発明ＬＥＤ蛍光管１３への電力供給図２のごとく、このＬＥＤ蛍光管両端の一対の電極端子１いずれかに、直流１２Ｖの電圧を供給する事により、本発明のＬＥＤ蛍光管は点灯する。
また、誤って交流１５Ｖ以上の電源を接続した場合は過電圧防止回路４により回路が遮断され、点灯せず、破損を防止できる。
本発明のＬＥＤ蛍光管１３の外観は照明管を合わせて筒状になるようにした２分割のプラスチック製で、電気回路基板８を挟み込むことにより、図３のような直管、図４のような円管、Ｕ字管の本発明のＬＥＤ蛍光管にすることが出来る。
【発明の効果】
【００１８】  本発明のＬＥＤ蛍光管は供給電源に合致した電圧電気回路で構成されているので、電気回路が単純で、価格が安く、軽量化、消費電力を削減できるようになる。
本発明のＬＥＤ蛍光管を従来の蛍光灯器具に取り付けた場合は点灯しないが、チョークトランス１１とグローランプ１２を遮断し、簡単な回路配線で、図５もしくは図６のような電力供給にすることにより点灯することが出来るようになる。
【００１９】  本発明のＬＥＤ蛍光管１３を取り付ける蛍光灯器具を製造する場合は、チョークトランス１１、グローランプ１２が必要なく、図５もしくは図６のように配線のみで回路が構成されるので大幅にコストダウンが出来るようになる。
また、図６のように一対の電極端子に電圧を供給するだけでも点灯するようになるので、電気配線も簡単になる。
【００２０】  本発明のＬＥＤ蛍光管１３は規定電圧を超えると回路を遮断する過電圧防止回路４を内蔵しているので、従来の蛍光灯器具や高電圧の回路に接続しても破損しせず安全である。
本発明のＬＥＤ蛍光管１３の直流電源回路は直流・交流の区別が必要なく、また、両端のいずれか一対の電極端子１または両端の一対の電極端子それぞれに極性を確認することなく、簡単に配線出来る回路となっている。
【００２１】したがって、車のバッテリーの１２Ｖ、２４Ｖ、太陽電池の直流電圧、商用電力の交流１００Ｖ、２００Ｖ、外国の交流２４０Ｖであっても電圧仕様が合致するように作った本発明のＬＥＤ蛍光管１３であれば蛍光灯器具に装着するだけで破損することなく使用することができるようになる。
【００２２】  現在国内の蛍光灯出荷量は年間３億本であり、平均寿命を４年とすると市場には１２億本の蛍光灯が使用されていると推定される。これを本発明のＬＥＤ蛍光管１３に置き換えた場合、計算上のＣＯ２削減量は０．３６トン−ＣＯ２／年・本であるので４．３２億トン／年、電力削減量は８６ｋＷｈ／年・本であるので１０００億ｋＷｈを削減できるようになる。
【００２３】  また、ＬＥＤの寿命は従来の蛍光管が３０００時間に対し４００００時間と予測されているので１０年以上交換の必要がなくなり、本発明のＬＥＤ蛍光管１３と従来の蛍光管のメンテナンス費用も含めると数年で減価償却が可能となり、ＣＯ２削減効果を考えると早急に普及すると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＬＥＤ蛍光管１３の内部電気回路図である。
【図２】従来のＬＥＤ蛍光管１０の内部電気回路図である。
【図３】蛍光管の外観図である。
【図４】外形が丸形蛍光管の外観図である。
【図５】従来の蛍光灯器具の簡単な電気回路図である。
【図６】本発明のＬＥＤ蛍光管１３への電力供給図１である。
【図７】本発明のＬＥＤ蛍光管１３への電力供給図２である。
【符号の説明】  １  一対の接続端子
２  照明管
３  直流電源回路
４  過電圧防止回路
５  電流制限回路
６  発光ダイオード（ＬＥＤ）
７  ＬＥＤ点灯回路
８  電気回路基板
９  電力コンセント
１０  ＬＥＤ蛍光管
１１  チョークコイル
１２  グローランプ
１３  本発明の蛍光管
１４  蛍光灯器具内部配線
２１  ダイオード
２２  過電圧パルス防止回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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