(57)【要約】  【課題】蛍光管に代替するLED照明管を実現するためには、既存の蛍光灯器具に装着可能で、電源を変換するための変換回路をLED照明管に内蔵することが必要である。この変換回路の小型化とともに発熱対策が課題である。また、照明管の器具への装着方向によって極性が変わるが、そのどれにも対応できなければならない。さらにLEDの損失分の発熱はLEDおよび他の電子部品の寿命に悪影響を及ぼす。  【解決手段】器具の安定器よりの電流を、LED照明管内の電源部に設けた整流器によって整流し、LEDを直並列に配列したLEDブロックに導通する。整流器を２組並列に装着するとともに、照明管の装着の方向による極性変化に対応するリレーを装着する。LED照明管の管部の上部に通風用の穴と内部に通風用送風機を設ける。  【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光灯器具に蛍光管に代わってLED照明管を用いる手段において、LED照明管内部に電源
回路を設け、その電源回路には整流部を並列に２組装備し、蛍光灯器具の安定器より供給された電流を整流して、LEDを直並列に配列したLEDブロックに導通し、さらにその２整流部間の極性を切り換えるためのリレーを設けたことを特徴とするLED照明管。
【請求項２】
LED照明管の上部、または上部と下部に外部への開口部を設けたことを特徴とする、請求項１のLED照明管。
【請求項３】
LED照明管の内部に送風機を設けたことを特徴とする、請求項２のLED照明管。
【請求項４】
管部を透光性材料からなるカバーと強度を保持する、金属または成形品からなるレールで構成されたことを特徴とする、請求項１のLED照明管。
【請求項５】
外部と通じる開口部を持つレールで構成されたことを特徴とする、請求項４のLED照明管。
【請求項６】
回路構成を端子を装着された電源基板と端子を装着された口金基板と複数のLED基板からなり、その間をコネクターで連結されたことを特徴とする請求項１のLED照明管。
【請求項７】
基板の一部あるいは全部に開口部を持つことを特徴とする、請求項６のLED照明管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に広く使用されている蛍光灯器具に、蛍光管に代わって使用できるLED照明管に関するものであり、省エネルギー技術および環境改善技術にも関する。      
【背景技術】
【０００２】
蛍光管は白熱ランプに比べて長寿命、低消費電力のため、広く使用されている。しかし、エネルギー問題がさらに深刻化するとともに、使用後に廃棄された蛍光管から出る水銀が環境を汚染する問題が起こっている。このため、従来から蛍光管に代わってLEDを使用するアイデアが「特許文献１」のように出されている。さらに進んで「特許文献２」のように既存蛍光灯器具に直接装着できるLED照明管も考案もされている。後者のアイデアは実現すれば、エネルギー問題や環境問題に多大な貢献ができると思われる。しかしながら、以下に述べる課題を解決することが困難なために、実用化することが難しいと考えられる。
【特許文献１】公開実用新案公報  昭６３−１２１４６１
【特許文献２】公開実用新案公報  平０６―５４１０３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は一般に広く使用されている蛍光灯器具に、蛍光管に代わって使用できるLED照明管に関するものである。
【０００４】
蛍光灯器具の安定器より供給された電流を、LED照明管内の電源部に設けた整流器および平滑用コンデンサーによって整流し、LED部に導通する。LED部はLEDを直並列に配列してその電源電圧に対応できるようにする。さらに上記電源部を２組並列に装着するとともに、極性を切り換え用のリレーを装着して、照明管の器具への装着の仕方による回路の極性変化に対応できるようにする。
【０００５】
そして、LED照明管の温度上昇を抑えるために、LED照明管の管部の上部または上部と下部に通風用の穴を設ける。
【０００６】
また、LED照明管の内部に通風用送風機を設ける。以上の手段によって蛍光灯器具に、蛍光管に代わって使用できるLED照明管を実現するものである。
【０００７】
蛍光管に代替するLED照明管を実現するためには、既存の蛍光灯器具に装着可能で、そのまま点灯できなければならない。このためには蛍光灯器具から供給される電源でLEDを点灯するために、電源を変換するための変換回路をLED照明管に内蔵することが必要である。この変換回路の小型化とともにその回路の発熱対策が課題であった。
【０００８】
LEDは発光効率が良いといえども、その損失分は発熱する。この発熱はLEDおよび他の電子部品の寿命に悪影響を及ぼすので、それを最小限に抑えねばならない。
【０００９】
また、既存の蛍光灯器具には安定器あるいは電子スターターが装備されている。このため回路の対称性を欠き、直管の照明管の器具への装着方法によって、極性が変わる。つまり左右と右回転・左回転の組み合わせで４通りの取り付け方である。そのどの取り付け方に対しても点灯機能を発揮できなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
既存の蛍光灯器具の安定器より供給された電流を、LED照明管内の電源部に設けた整流器および平滑用コンデンサーによって整流し、LED部に導通する。LED部はLEDを直並列に配列してその電源電圧に対応できるようにする。さらに各並列LED群には電流安定化抵抗を付ける。
【００１１】
上記電源部の整流器および平滑用コンデンサーを２組並列に装着するとともに、LED照明管の器具への装着の仕方による極性変化に対応して、極性を切り換えるリレーを装着する。
【００１２】
ＬＥＤ照明管の管部の上部または上部と下部に外部への通風用の穴を設ける。
【００１３】
ＬＥＤ照明管の内部に通風用送風機を設ける。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、既存の蛍光灯器具の安定器より供給された電源を、整流するだけで直接LEDを点灯するので、電源変換に要するロスを最小限にとどめる事が出来、管内電源回路の発熱を最小限に抑えることができる。
【００１５】
LED照明管内の電源部の整流器および平滑用コンデンサーを２組並列に装着するとともに、照明管の器具への装着の仕方による極性の変化に対応して極性を切り換えるリレーを装着することによって、蛍光灯器具へのLED照明管の装着方法による極性の変化に対応することができる。
【００１６】
LED照明管の管部の上部または上部と下部に通風用の外部への穴を明ける事によって、管内の発熱を外部に逃がす事が出来、管内の温度上昇を抑える事ができる。さらに管内に送風機を装着すれば、その効果はより向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照してこの発明に係る蛍光灯型LED照明管の実施の形態を詳細に説明する。
図１はこの発明に係る蛍光灯型LED照明管を含む照明装置の側面図である。図２はこの発明に係る蛍光灯型LED照明管の断面図である。図３はこの発明に係る蛍光灯型LED照明管を含む照明装置の回路図である。図４はこの発明に係るLED照明管内の回路基板の正面図である。図５は口金基板の１実施例の正面図である。
【実施例１】
【００１８】
図1に当発明の実施例を示す。既存の蛍光灯器具１には、安定器２とグローランプ19が装着されていて、照明管取り付け部３がある。LED照明管４は既存の蛍光灯と同じ寸法で作られ、管部14の端部に口金13と端子22を持ち、蛍光灯器具１の取り付け部３に装着可能にしてある。
【００１９】
図２はLED照明管４の断面を示す。LED照明管４は金属または成形品で作られたレール21を基台として、その上部に透光性材料で作られたカバー28で覆われている。カバー28はレール上部の内側に巻き込んで装着され、レールと密着して装着されている。LED照明管４の内部には、複数のLED基板５と電源基板６と口金25が管の長手方向に一平面状に装着されている。断面図はLED基板の断面を示す。これらの基板はレールの上部に乗り、取り付け具24でレールと固着されている。そのとき、基板に応力が掛らないように、補強部材をあてるのが望ましい。レール21には外部と空気の対流が出来るように穴15が設けられていて、温度上昇に対処する。このレールの穴15と基板の穴27を通って虫がカバー28の方に侵入し易いので、障壁などを付けて穴が空間で直線的につながらないようにするのが良い。また、基板に穴を明ける代わりに、基板とレール21との取り付け部に隙間を設けても良い。
【００２０】
図３はLED照明管内の実装基板を示す。左側から、端子22を装備した電源基板６とLED10を直並列に装着した５枚のLED基板と端子22を装備した口金基板25で構成されている。電源基板６には電源部23が実装されている。LED基板５には多数のLED10が直並列に実装され、電源電圧に対応させる。口金基板25には送風器16が実装されている。さらにこれらの基板の一部または全てに、基板の上下に空気の対流ができるように穴27が明けられている。この穴27は小さいので図３には記してない。（図２および図５を参照）LED基板を５枚に分けたのは、短くして標準化し多量生産することで生産性をあげる事にある。これらは互いにコネクター26で連結されている。また、LED基板の裏面に電源回路等を設置する事もできる。      
【００２１】
図４は全体の回路図である。照明器具１には電源プラグ20を通じて、商用電源が供給される。器具内では、安定器２とグローランプ19が装備されている。あるいは電子スタート回路が装着されている。電源部23には整流部としてブリッジダイオード７が２組並列に設けてある。整流部にはサージアブソーバー17が装着されている。整流部で整流された電流は、平滑コンデンサー８をとおしてLED部９に送られる。LED部９は27個のLED10と電流安定化抵抗11を直列につないで、それを５列並列に構成している。こうして上記整流電圧に直接対応できるようにしてある。そのLED部に直列に送風機16を装着して、管内の空気を循環するとともに、管外との対流を促進させ、管内の温度上昇を抑える。さらに２組並列の整流部間をリレー12で極性変換を為しうるように連結して、直管の照明管の器具への４通りの装着法に対応させる。つまり、左右と右回転・左回転の組み合わせでの取り付け方による極性変化への対応を可能にしてある。照明器具１に電子スタート回路が装着されている場合には、上記回路で良いが、回路定数を変更して最適化に対応できる。さらに過電流保護のためのマイクロテンプ18を付けても良い。
【００２２】
図５は口金基板25の１実施例を示す。口金基板25の上面に、LED部に直列に配置され、管の長手方向に送風する送風機16を装着して、管内の空気を循環するとともに、管外との対流を促進させ、管内の温度上昇を抑える。その送風機はマイクロファンでも良いし、バイモルフファンでも良い。また口金基板25の上下に空気の対流ができるように穴27が明けられている。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
この成果を実用すれば、照明の電力効率は３倍以上になり、世界で問題となっている地球温暖化対策の大きな対策となる。また、このLED照明管は既存の蛍光灯器具にそのままで直接装着できるため、工事無で利用でき非常に経済的で便利である。また、LEDの寿命は蛍光管よりも数倍長く、その意味でも大きな省エネ効果となる。同時に、蛍光管の廃棄処分に際して発生する、水銀問題とも決別できる。以上のように大きな産業上の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１はこの発明に係る蛍光灯型LED照明管を含む照明器具の側面図である。
【図２】図２はこの発明に係る蛍光灯型LED照明管の断面図である。
【図３】図３はこの発明に係る蛍光灯型LED照明管の内部の回路実装図である。
【図４】図４はこの発明に係る蛍光灯型LED照明管を含む照明器具の回路図である。
【図５】図５はこの発明に係る蛍光灯型LED照明管の口金基板の１実施例の正面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  既存の蛍光灯器具
２  安定器
３  蛍光管取り付け部
４  LED照明管
５  LED基板
６  電源基板
７  ブリッジダイオード
８  コンデンサー
９  LED部
１０  LED
１１  電流安定化抵抗
１２  リレー
１３  口金
１４  管部
１５  穴
１６  送風機
１７  サージアブソーバー
１８  マイクロテンプ
１９  グローランプ
２０  電源プラグ
２１  レール
２２  端子
２３  電源部
２４  取り付け具
２５  口金基板
２６  コネクター
２７  穴
２８  カバー
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図３】
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