さまざまな?光?
?光?
(けいこうとう)または
?光ランプ
(fluorescent lamp)、
?光管
(けいこうかん)は、
放電
により飛び出した電子が、ガラス管?に封入された
水銀
の原子に衝突することで?生した
紫外線
を、ガラス管?面に塗布した
?光?
に?てて
可視光線
に?換する
光源
である。
方式は熱陰極管(HCFL; hot cathode fluorescent lamp)方式と
冷陰極管
(CCFL; cold cathode fluorescent lamp)方式とに大別される。一般照明用に使用される?光?は一部の例外を除いてほとんどが熱陰極管方式である。冷陰極管方式は液晶モニタ?のバックライト用途として1990年代に開?が進み、2000年代には液晶テレビなどで大規模に使用されたが、一般照明用としての普及が進む前にLEDの普及期に入ったため、ほとんど利用されないまま淘汰された。
本稿では主に照明用途で用いられる熱陰極管方式の?光?について記す。冷陰極管方式の詳細については
冷陰極管
を?照されたい。
最も?く使われている方式は、
電極
を
ガラス
管?に置き(?部電極型)、低?
水銀
蒸?
中の
ア?ク放電
による
253.7
nm
線を使うものである。ガラス管?面に?光物質を塗布せず、紫外線をそのまま放出すると殺菌用?光?(
殺菌?
)になる。
水銀含有製品ながら、2010年代までは
白熱電球
などとともに家庭用の代表的な光源として?く使われていた。他の方式の光源ともども、2010年代以後に次第にLEDに置き替えられているが、?光?はあまりに普及していることから、LEDへの置き換えが完了していない。
水銀含有製品であることから、RoHS指令および
水銀に?する水??約
(水??約)において早期の?止が議論されて?たが、日本などの反?により、2023年現在まで、例外的に生産が??されている
[1]
。2023年現在、水??約の第5回締約??議に基づき、世界における電球型?光?およびコンパクト?光?の製造終了は2025年、直管?光?を含む全ての?光?の製造終了は2027年と想定されている。
原理
[
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]
?光?は低?にしたガラス管?の水銀蒸?中に放電を行い、?生した紫外光(波長253.7 nm)を?光?で可視光に?換するもので、?光?の種類ごとに異なる光源色や演色性の光を得ることができる
[2]
。
構造
[
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]
?光?は、?光物質が管?に塗布されたガラス管(白く見えるのは?光物質のため)と、?端に取り付けられた電極とで構成されている。電極はコイル?の
フィラメント
に
エミッタ?
(電子放射性物質)を塗?したもので、これが?端に2本ずつ出ている4本の
端子
に?がっている。ガラス管?には、放電しやすくするために2–4
hPa
(1
??
は1013.25 hPa)の封入ガス(
アルゴン
あるいは混合希ガス)と少量の
水銀
の??が封じ?まれている。?光時の?部?度は1万 °Cに達するが、??が非常に低いため、
ガラス
が溶けることはない。
?光?に使用される水銀は、金?水銀(無機水銀の一種)である
[2]
。水銀封入量は、1975年には40 W直管形で約50 mgだったが、2007年には約7 mgにまで削減されている
[2]
。
点?の仕組み
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]
電極(
陰極
)に
電流
を流すと加熱され、高?になったエミッタ?から大量の
熱電子
が放出される。放出された電子はもう片方の電極(
陽極
)に移動し、放電が始まる(通常は交流を流すため、陰極?陽極は同じ形?である)。放電により流れる電子は、ガラス管の中に封入されている水銀
原子
と衝突する。すると水銀原子が電子の
エネルギ?
を受け、紫外線を?生させる。?生した紫外線はガラス管?に塗布されている?光物質に照射され、
可視光線
が?生する。
白熱?と比べると、同じ明るさでも
消費電力
を低く抑えられる。消費した
エネルギ?
の?換比率は、可視放射25 %、赤外放射30 %、紫外放射0.5 %で、?りは熱損失となる。
白熱?と違い、点?には安定器(インバ?タ含む)が必要なため、直接電?を掛けただけでは使用できない。ただし電球形?光?では安定器を??しているため、直接
ソケット
に差すだけでよい。
?光?の点?開始に?たってはフィラメントの予熱が必要なため、始動?用回路が必要である。
用途
[
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]
?史
[
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]
- 1856年
:
ドイツ
のガラス工(後に
物理?者
)
ハインリッヒ?ガイスラ?
によって作られた
ガイスラ?管
が、?光?の起源と考えられている。低?の
??
を封入したガラス管の中に2個の電極を置き、電極間に
誘導
コイル
によって
高電?
を加えると、放電による??の?光が?測される。
- 1859年
:
フランス
の物理?者
アレクサンドル?エドモン?ベクレル
は、
?光
?
燐光
?
放射能
の?究の際、?光性ガスを管に封入することを考案した
[3]
。
- 1893年
:
シカゴ万?博??
では
アメリカ
?
イリノイ州
のパビリオンが、
ニコラ?テスラ
による?光?を紹介した。
- 1894年
:アメリカの?明家ダニエル?ム?アは、
ム?アランプ
[4]
を?明した(
en:Daniel McFarlan Moore#The Moore lamp
)。このランプは市販用であり、かつて彼が部下として?いていた
ト?マス?エジソン
の
白熱電球
と販?を競う目的でつくられた。使われたガスは特別な
不活性ガス
ではなく
窒素
と
二酸化炭素
で、それぞれピンク色や白色の光を放ち、商業的にもそこそこ成功した
[5]
。
- 1901年
:アメリカの電?
技術者
ピ?タ??ク?パ??ヒュ?イットは、??色に光る
水銀?
のデモンストレ?ションを行った。照明としての?用性は低かったが、現代の?光?に非常に近かった。白熱電球よりも光の
波長
は短かったが、?率は高かったため、
??
撮影
など特別な用途に使われた。
- 1926年
:ドイツの?明家エトムント?ゲルマ?のグル?プは、管?の?力を上げ、?光粉末で覆うことで、放たれた紫外線を均一な白い光に?換することを提案した。この?見によってゲルマ?は一般に?光?の?明者と認められた。
- 1934年
:アメリカの
電機メ?カ?
、
ゼネラル?エレクトリック
は、ゲルマ?の
特許
を購入し、ジョ?ジ?インマンの指導のもと、?光?を?用化した。
- 1937年
:
ゼネラル?エレクトリック
が?光?を??開始した。
- 1939年
:東京芝浦電?(現?
東芝
/
東芝ライテック
。以下「東芝」と記す)がGE社インマン博士から直接技術指導を受け、
日本
で初めて?光ランプの試作に成功した。翌年
紀元2600年記念事業
の
法隆寺金堂壁?
模?事業で試作品が採用され、日本で初めて?光ランプが?用に使われた
[6]
。
中谷宇吉?
は直射日光のようだと驚きを述べている
[7]
。
- 1941年
:東芝が“マツダ?光ランプ”として、?光色15 Wと20 Wを正式に??した。同年、
松下電器産業(現?パナソニック)
が
?火管制
用の「防空用電球」を??。
- 1953年
:東芝が日本で初めて環形?光ランプを製作した。電力は32 Wで、米?ではすでに生産されていた。
1955年
には、日本の
配電
電?
である100
V
で、
??器
を用いずに簡易な
チョ?クコイル
形安定器で直接点?できる30 W型を開?した。15型は
1968年
、9型は
1982年
に??した。
- 1973年
:日本で初めて
電球
色の?光ランプ(直管、Ra70)を日本電?シルバニア(
日本電?
と
オスラム
の合弁?社)が製作した。同年には
日立製作所
(以下「日立」と記す)が環形の
色?度
3900
K
の「電球色」?光ランプを製作している。
- 1978年
:
電球形?光?
を日立が製作した。
- 1979年
:日本で初めて片側に反射用?光膜を塗った環形?光ランプ「リングパワ?」を日立が製作した。現在も東芝が同種の製品を出している。
- 1989年
:日本で初めて紫外線褪色シ?ルによるランプ交換時期通知機能付き?光ランプ「ひかりの見張番」を日立が製作した。4000時間ほどで?色のシ?ルが透明になる。
- 1993年
:高周波?(Hf)?光?ランプが??された。
- 1995年
:世界で初めて?光形?光ランプ「
ホタルック
」を
日本電?ホ?ムエレクトロニクス
が製作した。
- 1997年
:世界で初めてとなる二重環形?光ランプ「
ツインパルック
」を松下電器産業が??した
[8]
[9]
[10]
[11]
。
- 2007年
:G-Hf?光ランプは??のHf2本の明るさがG-Hf1本で?んでしまうものが?明された。4月、スパイラル?光ランプ「
スパイラルパルック
」を松下電器産業(現?パナソニック)が?表した。?命は約20,000時間、1W?たりの?光?率は最大124.3lmと、高周波点??用(インバ?タ)?光ランプとしては?命?省エネ性能ともにトップとなった。
- 2013年
:長?命?高性能で普及が進むLEDに?し、?光?は安いというメリットがあったが、LEDの低?格化により、?光?の最終形態であるスパイラルパルックのコスパを上回り、新規の照明器具としては開?されなくなった。10月、パナソニックはスパイラル?光ランプ??の照明器具の生産を終了。
- 2015年
:パナソニックはスパイラル?光パルックを作っていたインドネシアの工場閉鎖に伴い、生産を終了した。スパイラル?光パルック??照明器具のユ?ザ?には代替ランプが供給される。
- 2017年
:3月、東芝が?光?照明器具の生産を終了。同業他社も照明器具の生産終了を表明している中、同年の
水??約
の??に伴い?光?自?の生産も終了されることが予想されていたが、水銀の含有量を少なくした商品にHgマ?クが付くことを?件に、生産を??できるようになった。同年、水??約とは別に水銀を規制するRoHS指令も施行されたが、?光?に?してはRoHS指令の適用が除外され、生産を??できるようになった。
- 2019年
:3月、??最大手のパナソニックが全ての?光?照明器具の生産を終了。ただし?光?自?の生産は??される。3月、日本政府と日本照明工業?が「照明成長?略 Lighting Vision 2030」を公開し、2030年までに?光?を全てSSL(Solid State Lighting、LED、有機EL、レ?ザ?など)で置き換えることを表明。日本における?光?の生産終了は
2030年
と想定された。12月、三菱電機が全ての?光?の生産を終了。
- 2021年
:RoHS指令の適用除外が延長。
- 2022年
: 3月、「水??約」の第4回締約??議が開催され、2025年をもって電球型?光?の生産を禁止することで合意。
- 2023年
: 11月、「水??約」の第5回締約??議が開催され、EUは2025年をもって?光?の生産を禁止することを主張したが。日本の反?により、2027年までに段階的に?光?の生産を禁止することで最終的に合意。
- 2027年
:
12月31日
、 全ての一般照明用?光?の製造及び
輸出入
が禁止される(予定)。ただし、翌年以降も使用や在庫品販?は??できる
[12]
。
2021年現在、日本??メ?カ?ではパナソニック、東芝ライテック、ホタルクス(??NECライティング)の3社のみが?光?を生産している。日本を含む「水??約」を締結する全ての?において、全ての?光?は2027年末に生産禁止が予定されている。
始動方式
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]
スタ?タ式
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]
以下の3種類がある。この器具に使えるランプは FL?FCL?FPL?FDL?FMLである。
グロ?スタ?ト式(点?管式)
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]
点?管方式の
回路?
。A: ?光管、B: 電源、C: 点?管、D:
バイメタル
式接点、E: ?音防止コンデンサ(この?では点?管に??されたタイプ)、F: フィラメント、G: 安定器
点?管を用いて電源を入れると自動的に点?する。?光管?
安定器
?
点?管
(グロ?スタ?タ)で構成される。かつて一般家庭用として最も普及した。
- 始動時の動作
- スイッチ
を入れると点?管の?部で放電が起こり、その放電
熱
によって点?管?の
バイメタル
が作動し、閉回路を構成する(点?管は最初の放電時に光るがその後暗くなる)
- 点?管を?由して流れる電流が、?光ランプ?端のフィラメントを予熱する(?光ランプの?端がオレンジに光る)
- 点?管?の放電はすでに止まっているので、バイメタルは冷え、元の位置に復?し、点?管を?由する閉回路が開放される
- すると安定器の
コイル
がもつ
自己誘導作用
(電流が?化すると起電力を生じる性質)により、高電?(
キック電?
という)が?生する
- キック電?をきっかけにして、?められていたフィラメントから電子が放出され、?光ランプが始動する
- ?光ランプが点?している間は、点?管にかかる電?が点?管の放電開始電?以下に下がるので点?管が動作することはない(?光ランプの点?前と点?後では
インピ?ダンス
が異なることによる)
始動にかかる時間は、??型の点?管を使用した場合は3秒程度と、?光?の中では?い。点?する際に点?管から「ピンッ」もしくは「コン、コン」など、若干の音が出る(バイメタルの復?のため)。電子点?管に交換すると、約0.6–1.2秒と通常よりも早く点?する。
2008年現在使用されている点?管は
- E形 - E17口金タイプ
- FG-7E - 4–10 W
- FG-1E - 10–30 W
- P形 - P21口金タイプ、
?音
防止
コンデンサ
??
- FG-7P - 4–10 W
- FG-1P - 10–30 W
- FG-5P - 32 W
- FG-4P - 40–65 W
- FG-52P - 52 W
である。動作回?は6000回程度(長?命形は約18000回)である。4–32 Wのランプでも200 V用の安定器を使用している場合はFG-4Pが使用できる。
100 V30 W以下および200 V40–65Wはチョ?クコイル形安定器を用いる。100 V32–65 Wと100 V/200 V52 Wは放電を維持する電?まで昇?する必要があるので、小形で安?になる??磁?漏れ??器形安定器を用いる。一般にこれら安定器は低
力率
のため、必要に?じて
電源
側に適?な値のコンデンサを
?列接?
し高力率にする。この器具は省エネ形のランプを除き(省電力形のFLR40M/36は安定器に過電流が流れ、過熱??損の恐れがあるので不可)
ラピッドスタ?ト式
のランプを取り付けても使用できる(ただし?時点?はしない)。
手動スタ?ト式(マニュアルスタ?ト式)
[
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]
グロ?スタ?タの代わりに始動用のスイッチを接?する。始動スイッチを長押しして(プルスイッチを引いて)フィラメントを予熱し、ボタンを放す(プルスイッチを放す)際に安定器にキック電?が?生して放電が開始される。?式のデスクスタンドや初期の?光?器具に見受けられる。
電子スタ?ト式
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]
グロ?スタ?タの代わりに電子点?管もしくは電子点?回路を利用したもの。ほぼ瞬時に点?する(約0.6–1秒)。照明器具??の場合と、別?り品をグロ?ソケットに差し?む場合とがある。始動時の点滅がないので電極に?える負荷が少ない。ランプ?命時には点滅を繰り返さずに消?する。無接点なので一般の点?管にくらべ長?命である(動作回?は10万–20万回)。大型の円形?光?に多い。
2020年現在市販されている電子点?管は
- FE7E - 4–15 W
- FE1E - 10–30 W
- FE5P - 32 W
- FE4P - 40 W
- FE52P - 52 W
がある。
- 直列2?スタ?タ?式
- 日本では見かけないが海外200–250 V?では直列2?スタ?タ?式も使用されている。4–20 W(30 W)のランプに使用される。グロ?スタ?ト式、手動スタ?ト式、電子スタ?ト式がある。
ラピッドスタ?ト式
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]
ラピッド(rapid)で「速い」の意。 この器具に使えるランプは FLR である。 点?管を使用せず始動補助導?を持ったラピッドスタ?ト形ランプと、予熱?線付きの磁?漏れ??器形安定器の組み合わせで始動する。点?はほぼ?時(1–2秒)。
ビル
?
百貨店
?
ホテル
?
?
?
病院
?
?校
?
?社
?
ス?パ?マ?ケット
?
コンビニエンスストア
などの
公共施設
の多くはこの方式の?光?を用いているが、後述のHf式への移行が進んでいる。
安定器は大きい。ビルなどでは
ビルメンテナンス
要員が交換することが多いが、重量が重いため交換には手間がかかる。特に直管110H形になると安定器だけで3 kg近い重さ(リ?ドピ?ク形安定器の場合)になり、2人以上の交換要員が必要になることも多い。
施設照明用電子式安定器(FLR指定)はこの方式の?展で、予熱用電源部?放電用電源部で構成されている。
- 始動時の動作
- 1?用
- ランプ?端のフィラメントが、安定器の予熱?線から供給される電流で加熱される。
- 同時に、始動に必要な電?がランプ?端にかかる。このとき始動補助導?とフィラメントとの間に微弱な放電が?生し、すぐに主放電に?展する。
- 直列2?用
- フィラメントの予熱と同時に、始動用コンデンサを?てランプ1に電?が加わり、微放電を開始する
- ?いてランプ2も微放電を開始し、その時の電流と始動用コンデンサの積の電?で始動する
- ランプ2本を
直列接?
し、片方のランプのみコンデンサを?列に接?する。通常40 Wランプが放電開始するには200 V前後の電?が、直列にすると300 V前後必要となる。また110 Wランプが放電開始するには300 V前後の電?が、直列にすると450 V前後必要となる。しかし
電?設備技術基準
で300 Vを超える安定器類は規制が?しくなる(ランプを外すと電源が遮?されるインタ?ロック回路の?着など)ため、この方法が取られる。
- 始動補助方式
- 外面
シリコン
式 A
- ランプ外面に撥水性の被膜を塗布し、始動補助導?(器具反射板で代用)を使用する。一般用?高出力用。
- 外面導電ストライプ式(外面導電テ?プ式) M(東芝ライテックは M?A 環形 J、三菱オスラムはM?D)
- パナソニックはランプ外面に導電ストライプを塗布し、一方の電極に高抵抗を介して接?すると共に、ランプの表面に撥水?理する(但しストライプ?口金が反射板や近接導?などに接?する器具には使用できない)。調光器具用?一般用。
- 東芝?三菱はランプ外面に導電ストライプを塗布し、ランプの表面に撥水?理する。?用器具を使用し導電ストライプを接地させる。調光器具用
ランプ背面に茶色の?が?き付けられているのと、口金がギザギザの物で端子部の絶??が大きいのが特?。
- ?面導電皮膜式 M(パナソニックは M-X)
- ランプ?面に透明導電性皮膜を塗布する。一般用。
- ?面導電ストライプ式 M-N
- ランプ?面に導電ストライプを塗布(現在は余り使われていない)
インバ?タ?式
[
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]
点?管が不要で
インバ?タ?
回路により始動する。高周波点?により?秒の?光回?が?えるため、ワット?あたりの明るさは向上するが、使用不可の?光?が多い。
機種によって FL?FCL?FLR?FPL?FPR?FHP?FHC?FHD?FHG?FDL?FHT?FML?FWL?FHF ランプのいずれかが使える。ランプフリ?タイプもある。
瞬時起動式
[
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]
1ピンタイプのスリムライン?光?に使用される。余熱無しで高電?で瞬時に始動する。
FSLから始まるもの。2ピンのスリムラインFSR?FSLはラピッドスタ?ト式。
安定器の種類
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]
磁?回路式安定器
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]
電磁安定器、または主材料から銅?形安定器とも言う。通常、安定器といえばこちらを指す。
磁?回路
によって電流を制御する。
銅
?
?
が材料なので、寸法?
重量
ともに
電子式
に比較して大きい。大きな
インダクタンス
分なので、電源電?に?して電流の
位相
に?れが生じ低力率である。したがって必要に?じて適?な値のコンデンサを電源側もしくは二次回路側に接?して進相電流を流し、高力率にしている。回路形式によってグロ?式安定器?ラピッド式安定器の2種類がある。
グロ?式安定器
[
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]
- チョ?クコイル形
- 最も安?で?純である。100 V30 W以下、200 V65 W以下のランプに使用される。低力率?高力率がある。
- 磁?漏れ??器形
- ??漏れ??器を使用している。100 V32 W以上、200 V52 Wのランプに使用される。低力率?高力率がある。
- フリッカレス形
- 進相回路??相回路の組み合わせによってちらつきを抑えた回路。高力率。
ラピッド式安定器
[
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]
- 磁?漏れ??器形
- フィラメント予熱?線を持つ??漏れ??器形の安定器。低力率?高力率がある。
- リ?ドピ?ク形(ピ?ク進相形)
- 二次回路にコンデンサを直列に?入すると共に、安定器の?芯にスリットと呼ばれる隙間を設け、?芯を部分的に磁?飽和させることによりピ?クを持った二次電?を得て、比較的低い??電?で始動できるようにした安定器。高力率。
- 2?直列逐次始動形
- リ?ドピ?ク形の回路で、2?のランプを直列に点?するタイプ。直列点?なので一?あたりに必要な電?が低くなり、小形になるので、現在のラピッド式安定器では多く使われている。高力率。
- フリッカレス形
- 進相回路??相回路の組み合わせによってちらつきを抑えた回路。高力率。
- ハイブリッド形
- 電子点?回路を??し、??の安定器に比べ小形??量化を?った安定器。高力率。
- セミ共振形
- コイル?コンデンサを組み合わせ、始動時にコンデンサへの充電電流で電極を予熱するとともに、
LC
共振
より生じた高電?を印加し点?する。高力率。
電子式安定器
[
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]
インバ?タ式と呼ばれることが多い。以下の種類の器具がある。
- ??のスタ?タ管?ラピッドスタ?ト管が使用できる
- Hf方式
の管が使用できる
- FL?FLR?FHF の3種類の管が使える
回路形式により次のものがある。
電子式?光?安定器(スタ?タ式、ラピッド式ランプ?用)
[
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]
??のスタ?タ式?ラピッドスタ?ト式ランプ?用の電子式安定器。高周波点?のためちらつきが少なく、
銅?形安定器
に比較して小型??量である。Hfランプは使用できない。
- 自?式
- 回路はブロッキング形?LC形がある。電源電?は回路によりDC3 - 100 Vとなっている。回路構成が簡?なため、?中電??
非常?
?
バス
車??などに使用されている。
- 定電流プッシュプル式
- ?振回路
に定電流プッシュプル回路を用いたもの。用途は同上。
- ハ?フブリッジ式
高周波点??用安定器(Hfランプ?用もしくはランプフリ?)
[
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]
高周波点?方式の回路?
右の回路?の電子式安定器は、
セミ共振形
と類似した方法で点?する。回路はハ?フブリッジ式が多い。先の一?用のほか、??の直列逐次始動形に類似した方法で始動する2?用の安定器もある。?にインバ?タ?式という場合、この形式を指すことが多い。
- コンデンサの
充電
電流が流れる時、ランプ?端の電極が予熱される。そのため点?管は無い。充電後に電流が流れなくなると、LC直列共振現象で高電?を生じ主放電へ至る。
- 交流の
商用電源
を
整流回路
で直流化した後、インバ?タ?置でより高周波の交流電力に?換し、点?する。そのため
電源周波?
の違いに?係なく使用可能なヘルツフリ?であり、施設用照明などでは使用電?も100–242 Vの範??で自由に使用可能なボルトフリ?器具も存在する。安全のため、多くの安定器にはランプ?命時に?振を停止する回路が組み?まれている。
- ?時に点?でき、高周波点?により?光?率も上がり、さらにちらつきも少ない。また始動時に適切な時間?電?で予熱するため?光?の?命も大幅に延びる。
- 点?管方式と比べると明るいが、?光管の値段はそれと比べて高い。
- 他の安定器に比べ、非常に高力率で器?の回路構成部品が小型のため、器具自?の小型??量化も可能。
- 器具からの?音が小さい。一般に人間の可?周波??以上の20–50 kHzの
周波?
が使用される。
- Hfランプ?用以外に、施設用を中心に、??型(FL?FLR)ランプも使用できる安定器もある。これをランプフリ?というが、これはHf管の32 Wと??管の40 Wの長さが同じことを利用しているので、長さが異なるランプは不可能である(16 WのHf管は日本??の20 W??管よりも5 mmほど長いため、日本??では16 W Hf管と20 W ??管の互換性はない)。しかし、ランプフリ?の安定器は?用安定器に比べると多少高?となるため、どちらの安定器を??した照明器具を導入するか判?し選?する。
- ビルなどのメンテナンス部署においても、??型の照明器具が故障した際に照明器具ごと交換するのではコストがかかってしまう。そこで、?具を解?し、安定器のみを交換する場合があるが、交換用部品として販?されている安定器は大抵このランプフリ??ボルトフリ?タイプになっている。
- 初期照度補正機能により、新品のランプと交換直前のランプの明るさの差をなくし、また初期は明るさを抑えることで省電力にするという器具もある。
?光管の種類
[
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]
大手メ?カ?は一般住宅用?光?器具のうち「FL型?光管」と「FCL型?光管」を用いる??型器具の生産を大幅縮小しており、現行モデルはスリム型(FHF?FHD?スパイラル?二重環型)が殆どである(??型のFL?FCL?光管を用いる器具の現行モデルは浴室??流し元??物置用のみ)。またグロ?ランプ(点?管)を用いる??型器具も一般住宅向けは生産が大幅縮小され、現行モデルは流し元?や廊下?物置用のみとなった。
ランプを2本以上用いる(点?管が不要な)インバ?タ器具の場合、1本でもランプが?命を迎えると全てのランプが点かなくなるため、(??型点?管器具とは異なり)ランプ交換は全て同時に行う必要がある(新しいランプと古いランプを混ぜて使ったり?ランプを一部外して使うと器具が故障するおそれがあるため)。
またランプを2本以上用いる器具の明るさ調節方法も??型点?管器具とインバ?タ器具とで異なっており、前者は点?本?を?減させるのに?し(「2??3??4?いずれか→1??2?いずれか→豆球→切」)、後者はランプ全?の明るさを?える「段調光」を採用している(全?→段調光→豆球→切)。
直管形?光管
[
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棒?の?光管。直管?光?は?用化?初は現在に比べ太かった。
太さは38 mmで、型番のワット?を表す?字の後にSが付かないか、またはSが1つのみだった。細い直管?光?が一般的になった?時は、新しい直管?光?に換えたときに、古い直管?光?が太いため新しい直管?光?の箱に入らないという問題も起こった。
通常の器具の場合、太さの異なる直管?光?に交換しても問題ないが、一部の密閉器具(防水型など)の場合、例えばFL20を使用する器具で太さの異なるFL20SS / 18を使用した場合、?熱量が?え危?であるため、この器具では必ずFL20を使用しなければならない。また、口金部に防水パッキンがついている場合も、太さが同じものを使用する必要がある。但し、?型の直管?光?の?用器具は現在はあまり見かけないが、個人で?んでいる電器屋では、?れ?りで?型の太い直管?光?が?っている場合がわずかながらある(だいたい?分してしまう店が多いので、希少である)。メ?カ?によってはSのないタイプをまだ製造している場合がある。
2010年現在世に出回っている直管?光管の直?は普通のタイプが32.5 mm、省エネタイプは28 mm、Hfタイプが25.5 mm、T5管が15.5 mmである。省電力設計のランプは、頻繁な点滅や?度?化に弱いといわれる。
- スタ?タ型 - FL(管?16 mm(4-8))口金はG5
- スタ?タ型 - 25 mmまたは28 mm(10?15および省電力形20SS18?40SS37?65SS58)、32.5 mm(20S-52S)、38 mm(20-65) 口金はG13
- 10、15、18、20、25、30、32、35、40、52、65
- 10、15 Wは鏡台や門?など。20、40 Wは一般の事務所、家庭用で使われている。30、32、65、52 Wはショ?ケ?スや自販機?看板などにも使われるほか、事務所などでも使われているが、家庭用では?習机など一部を除き全く使われていない。
- ラピッドスタ?ト型 - FLR (管?38 mm(20-110H)、32.5 mm(20S、40S、40S36)。?社、店?、?校などで多く使用されている。Hは高出力型、EHは超高出力型を指す。口金はG13(20-65)、R17d(60H-220EH))
- 20、32、40、65、(60H)、(80H)、110H、(110EH)、(220EH)
- 高周波点??用型 - FHF (管?25 mm。?社、?校、商業施設などで多く使用されている、Hf?用器具で使用する。定格点?のほか安定器によって高出力点?も可能。近年では道路トンネルの照明にも用いられる。口金はG13、Rx17d(86 Wのみ))
- スリムFHF - FHF(管?16 mm、デスクスタンドなど。口金G5)
- スリム型 - FHL
- ES型 - FL
- スリムライン - FSL?FSR?FLR(陳列棚の照明用)
環形?光管
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]
丸形、円形ともいう。
ド?ナツ
?の?光管(環形?光?を??して「サ?クライン」と呼ぶことがあるが、
東芝ライテック
の
登?商標
<日本第468682?>である)。
- 一般型 - FCL(現在の家庭用では多く使用されている。口金はG10)
- ラピッドスタ?ト型 - FCR(現在はほとんど使われていない)
- スリムタイプ - FHC(主に家庭用、高周波点??用。口金はGZ10)
- ツインタイプ - FHD(主に家庭用、高周波点??用)
- スクエアタイプ - FHG 、FHW(主に家庭用、高周波点??用)
- スパイラルタイプ - FHSC(主に家庭用、高周波点??用)
コンパクト形?光管
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]
?光管を折り曲げるまたはブリッジで組み合わせることにより小型化した?光管。
- FUL - 文字通りガラス管をU字形にした?光ランプ
- FPL?FPR(一般用) - 2本のガラス管をブリッジで結合しているタイプ
- 4、6、9、13、18、27、28、30、36、55、96
太字のランプはラピッド式器具もしくは一部のHf器具でも使用できる。
- FHP(Hf?用) - 2本のガラス管をブリッジで結合しているタイプ
- FDL(一般用)?4本のガラス管を束にブリッジ結合しているタイプ
- FHT(Hf?用)?6本のガラス管を束にブリッジ結合しているタイプ
- 16、24、32、42
- ()はHf器具?用(ソケット形?が違うのでFDLと互換性なし)
- FML、FMR、FWL?4本のガラス管を平行にブリッジ結合しているタイプ
- FGL - ?光管をグロ?ブで覆ったタイプ
電球口金付?光??電球形?光?
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ねじ式口金部分に点?回路を??し、
電球
とそのまま差し替えられる?光ランプ。
- 一般電球形 - EFA
- 筒形 - EFT
- ?光管形 - EFD
- ボ?ル形 - EFG、BFG
- 環形 - CFL
初期のころの?光管は環形?U形?ダブルU形が多かった。点?回路もチョ?クコイル?点?管?
トランジスタ
インバ?タ?を使用していたため、電球に比べて大きく重かった。現在はブリッジ形(東芝など)、
スパイラル形
(パナソニック(?松下電器)など)の?光管が多くなり、小形??量化?高?率化が進んでいる。点?回路も小形??量化され、点?回路を口金?に?め、寸法的に一般電球と遜色ないものも現れた。??は一?式であった?光管を交換できるタイプもある。
??品は
調光
器具では使用できなかったが、現在は調光器具??のランプも市販されている。口金はE26、E17タイプのものが市販されている。
- ネジレ形?光? - トル?ライトなどの名前で販?されている。自然?光に近い演色性を持つ。
シ?ムレス形
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特殊な形?でスリムライン?光ランプの一種(管?は20 mmと15.5 mmの2種)
[2]
。
光源色の種類
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]
?光?の?光スペクトル
光の三原色に相?する波長に均等なピ?クを持つため、白色光に見える
色?度の種類
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]
?光?の色が、暖色系(低色?度)か寒色系(高色?度)かの?値であり、以下の5種類のいずれかに分類されることが多い(以下の?度は
色?度
)。
- ?光色 D
- JIS
では5700–7100
K
、通常は6500 K
- ?白色 N
- JISでは4600–5400 K、通常は5000 K
- 白色 W
- JISでは3900–4500 K、通常は4200 K
- 日の出
2時間後の日光の色。一般形?光?の場合?光物質の特性により、薄い??色に感じられる。
- ?白色 WW
- JISでは3200–3700 K、通常は3500 K
- 電球色 L
- JISでは2600–3150 K、通常は2800 K?3000 K
- 白熱電球
の色である。とはいえ白熱?にも色?度の幅があり、
ワット
?が低いものほど
赤
く(色?度が低く)、高い物ほど
白
い光(色?度が高い)を放つ。同じ白熱電球でも調光すると、明るい時ほど色?度が高い。これはフィラメントの?度により色?度が決まるためである。
これらの呼び名はあくまで基本的なものであり、各メ?カ?が?自に名前をつける場合もある。2500 K?5700 K?8000 Kなど、上記5色の通常値以外の色?度の製品が?加しつつあり、それらは「ウォ?ム色」「ク?ル色」「フレッシュ色」など、基本色とは異なる名?をつけて販?されているため、消費者は色?度を確認してから買うことが求められる。白色の近?にはあまり製品のバリエ?ションが存在しない。色?度は低い領域ほど少ない?度差で色味の?化が激しく、電球色と?白色の差(500–700 K)は??の光源を別な機?に目視しても判別がつくが、?光色と?白色の差(1500 K)はそれほどではない(
色?度#色?度と視?
を?照)。
上記は一般照明用のものであるが、これ以外にも
栽培
などの特殊用途向けの「海の色(
17
000
K
)」という物も存在する。カメラの
ホワイトバランス
設定などで「冷白色?光?(4150 K)」というものがあるが、この名?を冠した?光?はまず見かけない。おそらく海外のcool - whiteを直?したものと思われるが、これは日本で言う白色(3900–4500 K)のことである。
太陽光
については、
太陽
そのものの?する光線(直射日光)のみならず、?空などの太陽以外の部分からの放射(
天空光
)も
地表
に到達するため、?白い光であっても不思議ではない。このため、天空光のみとなる日陰や、曇天?雨天時の色?度は高くなる(もちろん、
宇宙空間
から見た太陽光線の色は一定である)。
演色性の種類
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- 三波長?光形?光? - EX
- 全光束(明るさ)が高く、
演色性
もRa80–90とある程度よいため、一般家庭を中心にオフィスなどでも普及している。東芝のメロウ5は5色?光だが、三波長に分類される。食品展示用に四波長としたものもある。長?命化を謳った高?格?も存在する。
- 高演色形?光?
- AAとAAAがある。全光束は三波長形の6割程度と低いが、演色性がRa90–99と高いため、美術的にシビアな色彩?理が要求される場所で使用される。ほとんどが直管の製品(スタンド用コンパクト型もある)。太陽光を再現するために意?的に紫外線も放射する物(?光色の物の見え方が違う)や、逆に美術品保護のために紫外線吸?膜をつけたものがある。電球色から?光色までその色?度ごとに高演色形があるが、白色で演色AAAのものはまれ。
- 一般型(普及型)?光?
- 演色性がRa60–75と低く、全光束も三波長形の7.5–8割程度とあまり高くないが、安?である。「一波長形」と呼ばれることもあるが、?色光源ではない。顔色や木質製品の色が?く見えるため、三波長形が出回る前は?光?を嫌う人も多かった。名?に反して、一般家庭ではあまり使われておらず、ス?パ?などでもあまり販?例を見かけないが、インタ?ネット通販やディスカウントストア、100円ショップでは取り扱いが多い。店頭では基本的に安?な包?で販?されているため見分けが付き易いが、特にインタ?ネット通販では販?元の公式サイトやカタログでRa値を確認する必要がある。事務所や倉庫など、色の見え方があまり?にならない場所や、?校のように利用時間?および太陽光の採光?件がよい環境での補助照明として用いるのに適している。
- その他
色彩に?する事業所や病院、美術?博物館向けに、各光源色に
演色性
を重視した設計の高演色形「SDL」や色評?用「EDL」がある(この場合の演色性とは「特殊演色評??」、つまり原色を基準色とした見え方の忠?度を指す。これは通常用いられる、中間色を基準色とした「平均演色評??」よりも達成が難しい)。まれにRaが90を超えていてRaでは演色AAの製品に匹敵する三波長形の製品があるが、この点で演色AAの製品とは異なる。
光色の使い分け
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]
普通、?光ランプの光色としては?格的に安い一般型白色[W]??光色[D]のものが
事務所
などでは?く使われていたが、
1980年代
以降は
住宅
や
店?
などを主?に三波長域?光型(電球色[EX-L]、?白色[EX-N]、?光色[EX-D]など)の普及が進んできた。事務所などでは一般型の白色や?光色に替わって?白色[N]が主流になりつつある。住宅用照明器具では、住宅設備照明のカタログに?載される型番の器具(主に
ハウスメ?カ?
や
電?工事
?社向けとされる)では?白色と電球色のラインナップとする一方、
小?
店向け型番の器具では?白色の代わりに?光色をラインナップに入れているメ?カ?が多い。
なかでも店?照明においては色?度や
演色性
を含めた照明設計が購買意欲(
?上
)に大きく影響することが認識され、それを?現するためのさまざまな光色、配光性のランプ商品が用いられている。ただし、
商品
をより良く見せるには
演出
過?でもいけないため、特定の波長を?くしたりといった工夫がある(
生鮮食品
展示用?
食肉
展示用?光ランプなど)。演色性は色?度ごとに決まっているため、演色性が最高でも色?度によって?く見えたり赤く見えたりする
[注 1]
。
ランプの明るさ(?率)についても、その光色によって差異がある。最も明るいのは3波長?光型の?白色と電球色であるが、3波長型でない一般型では白色[W]が最も明るい。?光色系の場合、見た目には明るく(?白く)感じるが、?際には白色系に比べると10 %前後暗く(
照度
や
輝度
が低く)なるものの、
?用
上はあまり?わらない。自然光への忠?度(特殊演色評??)を重視したタイプでは、一般照明用と比べて30–40 %も暗い場合もある。
演色性を示す?値は同じでも、メ?カ?によって個性があり、色の見え方(感じ方)は少し異なる。例えばパナソニックの
パルック
は、やや?色の再現が過?であると
??家
から指摘されている。
分光分布
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]
?光管のカタログには、
分光分布
が載っていることが多い。これはどの色の波長が多いかを示したもので、?に色?度を見るよりも視?的に分かりやすい。
ただし、分光分布の斜線がなだらかであるほど優れているわけではなく、一般形と高演色形はともに分布?がよく似ており、なだらかな山型のラインにところどころ飛び出ている部分があるが、三波長形は全?的にギザギザである。しかし?際には三波長形は演色性の面では一般形と高演色形の中間である。つまり分布?が不規則であっても、それが色の見え方が?いということではない。
明るさ
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]
?光?は、エネルギ?を光に?える?率がよい。一般的には白熱電球の5倍の?光?率があるといわれる。白色LED(
?光ダイオ?ド
)も高?率化が進んでおり、ほぼ同程度の照度が出る物も??されている。
ランプの明るさの?位は全光束?
ル?メン
(lm)である。これはランプから放射される、全ての方向の光の合計である。最新型の三波長のものでは、32 W環形のランプは2640 lmに達している。ランプに表示されている全光束の?値は、標準の試?用安定器を使用して測った場合の?値であるため、?率のよいインバ?タ器具で使用した場合、ランプ表示の全光束を大きく超えることがある(インバ?タの性能がよいためであり、過負荷というわけではない)。?光ランプ自?の?光?率は、1980年代ごろからほとんど進?していない(新方式のランプを除く)。
?光?器具の
?光?率
は、ル?メン?ワットであらわされる。これは器具によって大きく違い、一般的な28 mm管の器具でも90 lm/Wぐらいのものから50 lm/Wぐらいのものまである。インバ?タ式の物は高?率で、磁?安定器式の物は低?率である。ランプが長い方が?光?率良い。スリム管?スリムツイン管の場合は??管よりも明るい。
器具のカバ?も明るさに影響を及ぼす。和室用照明などの飾りがついているものや、分厚いプラスチック製のカバ?は明るさを落とす。?年?化による?色も明るさや色?度が?わる元になる。
?命
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]
?光ランプの?命は、種類により異なるが、およそ6000–20000時間である。
?光ランプが点?しなくなり?命を迎える原因は、ランプ点?中に起こる、電極に塗布された電子放出性物質(主にタングステン酸バリウム等)の蒸?、飛散による消耗が主である。?光ランプは始動時にもっとも負荷がかかり、グロ?スタ?タ(点?管方式。後述)の場合、一回の点?で約1時間?命が縮むため、頻繁に点滅させる用途には向かず、より長時間点?する場所に向く。?光ランプ大手の
パナソニック
は同社ランプ?合カタログにおいて、消?時間おおむね?分程度を境に、連?点?による電力消費の損失が、消?して再始動することによるランプ?命の損失を上回る(つまり、?分間の電?代より球の?命の短縮のほうが安い)としている。
後述の高周波点?方式では、電子機器で制御することによって始動時の電極予熱を最適化し、??方式に比べ不点となる?命の大幅向上を?現した(先に述べた「再始動することによるランプ?命損失」が減少することを意味する)。
直管は、一般に消費電力が大きいほど定格?命が長い。よって、器具が選べる場合は20 W管2本のタイプより40 W管1本のタイプを選?することにより、交換の手間を減らすことができる。
?光?器具によってもランプ?命は?わり、良質な設計の器具であれば長持ちしたり、その逆のことが起こったりもする。グロ?とインバ?タによる差のほか、メ?カ?間の差もある。
点?することができても輝度は次第に低下するため、
JIS規格
では光束が?初の70 %に低下した時点も?命としている。ただし、メ?カ?によっては80%としている場合もある。また?光?は点?後に徐?に明るくなるため、?分待ってから計る必要がある。
輝度が低下する原因としては、水銀蒸?がガラス中の
ナトリウム
と反?して?色の付着物となること、ガラスが紫外線を吸?して透明でなくなること、などがある。
北?
ではガラスからナトリウムが浸出することを防ぐコ?ティング技術と電子放射物質(タングステン酸バリウム等)の
スパッタリング
を防ぐ特殊な陰極とを組み合わせることによって、8万時間を超える?光管が?用化されている。
グロ?ランプの?命は?光?の点?時間ではなく、点?回?に比例する。グロ?ランプは?光?の交換と同時に取り替えるのが?光?を長持ちさせるコツだといわれることもあるが、あまり消耗していない場合は替えなくてもよい。ただし、?光管の終末期に激しく点?動作が繰り返されると、グロ?ランプもそのたびに消耗するため、この?態で放置すると劣化が激しく進む。
外?の?時?化
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]
- アノ?ドスポット
- ?命末期に?生する。フィラメントに塗布された
バリウム
酸化物などの
エミッタ?
(電子放射物質)が飛散し、電極付近のガラス管壁に付着したもの。
- ?光ランプでは電極付近が?くなって見える(殺菌ランプではエミッタ?が蒸着し
ゲッタ?
?になっている)。
- 点滅が頻繁だったり電?や電流、安定器が不適切だとフィラメントに負?がかかり早期に出現することがある。ラピッドスタ?ト型のランプはフィラメントの周?に保護筒があり管壁へのエミッタ?の付着を防いでいる。ランプ?命末期に点滅を繰り返したり、?端のフィラメントのみが赤く光るのは、フィラメントのエミッタ?が消耗してしまい安定した放電を維持できなくなるからである。
- エンドバンド
- 点?中のエミッタ?の蒸?により?生する微量のガスと水銀が化合したもの。明るさや?命への影響はほとんどない。
- ?面導電性被膜(EC?化???)
- ラピッドスタ?ト型ランプの始動補助として管?に塗布された透明導電皮膜と水銀が反?することによって?生する。
- 電極付近の水銀付着による?ずみ
- 初めてランプを点?する際にフィラメント?部に入り?んだ水銀が、フィラメントが加熱されることにより蒸?して、管壁に付着することで?生する。しばらく点?しておくと水銀が蒸?し消滅する。
- ガラス管中央付近の水銀付着による?化現象
- 冷房の吹き出しなどで管が低?になる部位で?生する。?命?特性への影響はほとんどない。
器具の?命
[
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]
?光?照明器具の?命については消費者にはあまり認知されていないが、安定器がおよそ8–10年、それ以外の部分についてはおよそ15年が目安とされている。器具の?命は周??度、点?時間などによって?化する。一般に点?時間が長く周??度が高いほど短くなる。これは熱による安定器の絶??の劣化が進みやすくなるからである。
一般家庭向けの製品では安定器のみを交換することは想定されていないため、器具全?の買い替えとなるケ?スがほとんどである。オフィス向けのものでは安定器のみを交換できる場合が多いが、一般家庭向け、オフィス向けともに設計?命を超えて使用されることが多く、20年を超えて使用されることも珍しくない。
古くなった安定器は、「ジ?」という?音?振動を?することがある。最近の安定器は安全?置が??され、?命が?るとコイルやヒュ?ズが切れて電源を遮?するため、?煙??火の恐れはほとんどない。しかし、安全?置のない古いタイプの安定器をいつまでも使い?けるとレアショ?トして過熱し、最?の場合?煙??火すると共に漏電事故を起こす危?性がある。電子式安定器ではコンデンサの容量?けなどによりヒュ?ズが飛んだり、コンデンサが破裂??損することがある。
しかし、?際には安定器が原因による事故は稀である。
グロ?式の器具にラピッドスタ?ト省エネ型(36 W)を点けてしまったがために、?音が大きくなる、点かなくなることがある。
1957年1月から1972年8月までに製造された業務用?施設用の?光?器具や
水銀?
器具、
低?ナトリウム?
器具の安定器?部に組み?まれている力率改善用コンデンサの絶??には
PCB
が使われており、近年、?校に設置された?光?器具?の安定器が破裂して漏れ出したPCBが?童に降りかかる事故が?生している。これらPCB使用照明器具の安定器は設置から40年以上が?ち?に?命を迎えている。危?なので早急な交換が必要である。PCB含有安定器は排出者が?重に安全に保管しなければならない
[1]
。
シ?リングライト
などの?光ランプが直接見えない構造の器具の場合は、光を透過するプラスチックが?光ランプから出る紫外線によって劣化し、?色く?色することがある。こうなると照度は低下し、?率が?くなる。現在は?色しにくく透過率が高いカバ?が、メ?カ?によってクリ?ンアクリルなどと名づけられて採用されることが多い。
器具本?とは別の?命だが、
袋打ちコ?ド
と呼ばれる
こたつ
コ?ドにも似た?熱に耐えられるコ?ドのみで吊り上げている?光?器具の場合、コ?ドが老朽化し、器具の重さによって床に落下するケ?スもある。心配ならば、
鎖
で吊り上げるとよい。ほとんどの?光?器具には鎖をかけられる孔が開いている。これは天井側が普通のコンセントかあるいは電球ソケットに
セパラボディ
という組み合わせに考慮したものである。?光?器具によっては
引掛シ?リング
をコンセント用に?換できるプラグを購入しなくても上部のフタを取り外すとコンセントに差し?めるプラグが包まれている場合もある。
?光ランプと?光?器具の規格表示
[
編集
]
これは一般的なHf?光??白色32 W形直管の型番である。FHFはHf式の直管を、32は32 W形であることを、EXは三波長を、Nは?白色(ナチュラル)を示している。FL式においてはSSは直?28 mmであることを、18は?際の定格消費電力を現している(ただし器具によってはこれより高低がある場合もあり、特にインバ?タ?器具では消費電力もそれぞれである)。
直管(FL?FHF)型?光?の場合、メ?カ??種類?光色表記が
パナソニック ライティングデバイス
?
三菱電機照明
?
ホタルクス
製品は左側に、
東芝ライテック
?
日立アプライアンス
製品は右側にそれぞれ書かれている。: なお、表記中のME、TSP、HLK、SOC、N(「▲▼」のような表記)、PRINCE.D.(またはIWASE.P.D.、もしくはNSD)はそれぞれ?際の製造メ?カ?である
パナソニック ライティングデバイス
、東芝ライテック、
日立アプライアンス
、三菱電機照明、ホタルクス、
プリンス電機
を指している。そのため、たとえばメ?カ?がホタルクスでもMEと表記されていれば
パナソニック ライティングデバイス
が製造した製品ということがわかる。
?光?の?格
[
編集
]
器具については、磁?安定器式の製品は安く、インバ?タ式の製品は高い。ただし、デザインやリモコンなどの付加?値をつけた製品はさらに高?であるため、点?方式による?格差はさほど大きくない。インバ?タ?式でも、オ?ソドックスなペンダント型器具であれば環形2?式で5000円程度、直管1?式のベ?スライトであれば3000円程度のものもある。近年は、磁?安定器かインバ?タ?かというよりも、環形では??管かスリム(スリムツイン)管か、直管では??管かHf管かという点に注目ポイントが移りつつある。
?光管については、かつては高?なもので、1950年の大卒公務員初任給が4000円?の時期に20 W管が450円から600円、40 W管900円であった
[13]
。2010年代には一般型(演色性?明るさが低い)の製品が
100円ショップ
で?られるようになり、まれに電球型?光?も100円で?られることがあるが、ある程度の品質を持った製品は?百円台である。三波長タイプの相場としては、20 W直管は300円台、30 W環形は500円程度、40 W環形は800円程度となっている。ただし、?光型や長?命型などはより高?である。高演色型は、SDLは三波長タイプより少し高め、EDLは三波長タイプの2倍程度の?格である。ただし明るさが低いので、三波長形と同じ光量を得るには1.5倍程度の本?が必要である。また、美術館やデザイン用途向けの色評?用や紫外線カット、食品製造現場向けなどに飛散防止フィルムコ?ト、誘?防止型など、特殊用途向けの製品も多?存在し、これらは付加?値に?じた?格となっている。一般型のうち?白色のものについては、各メ?カ?とも?自の名?(「ホワイト」が付くことが多い)を?え、やや高?な?格設定をしていることが多い。スタ?タ型とラピッドスタ?ト型の?格差はあまりない。環形の物については、1ランク下のサイズの管が管の?側に納まるサイズであることと、?方の管を使う器具が多いことから、2種類のサイズの管を同梱して?る場合も多い。
2020年代に入ると、?光?器具の生産終了?びに、
LED照明
の普及に伴い、生産量が減少などを理由に生産を撤退もしくは値上げするメ?カ?が?えてきており、?光?の?格が2010年代と比べて2022年現在、?格が約1.7倍まで上昇している
[14]
。
?光?の保守管理
[
編集
]
?掃
[
編集
]
ランプにほこりや塵が付着すると光出力が減衰するため省エネルギ?の見地からも定期的な?掃が必要になる
[2]
。ランプの?掃には
スポンジ
が好ましく、?掃時には導電部分、ソケット、安定器、配線部などに水がかからないようにする
[2]
。
交換
[
編集
]
ランプの交換はランプの?格、交換費用、交換作業、美?などを?合的に判?し、定格?命の70 %程度を?過したときに行うのが??的とされている
[2]
。一般家庭においてはランプが点?しなくなった時点でそのランプを新品と交換する個別交換でよいが、カバ?付き照明器具のように?光ランプが直接見えずそのうち一個が不点になってもわかりにくいものも多くなっている
[2]
。ランプの交換には次の方法がある。
- 個別交換
- ランプが点?しなくなった時点でそのランプを新品と交換する方法
[2]
。小規模でランプの交換が容易な場合に適しているが、??が多い場所では交換に手間がかかりすぎ不??となることもある
[2]
。
- 個別集?交換
- ランプが点?しなくなった時点でそのランプを新品と交換しつつ、点?しなくなったランプ?が?加傾向を示すようになった頃合いをみてすべてのランプを交換する方法
[2]
。大規模でランプの交換が容易でない場合に??的とされている
[2]
。
- 一?集?交換
- 個?のランプが点?しなくなった時点では交換せず、予定の保守周期または点?しなくなったランプ?が一定に達したときにすべてのランプを交換する方法
[2]
。この方法も大規模でランプの交換が容易でない場合に??的とされている
[2]
。
管理
[
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]
?光?はガラス製品のため衝?を加えると破損するおそれがある
[2]
。また、取り付けが不十分だと点?せず落下したり、接?不良によりランプの?命が短くなったり?熱の原因となる
[2]
。?光?は点?中や消?直後は熱くなる性質がある
[2]
。なお、エアコンなどによって風の?たりやすい部分には?化や斑点現象がおきやすい
[2]
。
適正な電?
[
編集
]
適正な電?は安定器で指定の電?のプラスマイナス6 %とされている
[2]
。
適正な周波?
[
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]
事故を防ぐため、設置地域の
商用電源周波?
に合った?光?器具?安定器を使用する。
?光?は点?に際し安定器が必要であるが、適合電源周波?で使用しないとさまざまな問題が生じる。施設照明器具の市場の大半を占める
パナソニック
(?:
パナソニック電工
、松下電工)と東芝ライテックでは、周波??分が容易に判るように、器具型番のシ?ルと電線色を分けている。
- 50 Hz用 - シ?ルのメ?カ?マ?ク色?型番印刷が?で、電線色が? - 白
- 60 Hz用 - マ?ク色が赤で、電線色が茶 - 白
- 兼用器具 - マ?クが?または?で、電線色が? - 白
建築基準法による非常?は、周波??分にかかわらず赤である。
- 50 Hz用の安定器を60 Hzで使用
- チョ?ク形?漏れ??器形低力率の場合
- ランプの明るさはわずかに暗くなり。また点?しづらくなる。??フィルム?賞用ライトボックスなどは、50 Hz安定器のみで50–60 Hz共用としている例もあることから、特にワット?が低い(8 W以下)ものは60 Hz設置地域で使用可能な場合がある。
- フリッカレス形進相回路?2?直列進相形高力率の場合
- 大きなランプ電流が流れ安定器が過熱する。最?の場合、?損??火する危?性がある。ラピッドスタ?ト形の場合波形のバランスが崩れ点?しにくくなる場合がある。
- 60 Hz用の安定器を50 Hzで使用
- チョ?ク形?漏れ??器形低力率の場合
- 安定器のリアクタンスが減少するため、ランプ電流が?加しわずかにランプは明るくなる。ただし安定器?部のコイルを流れる電流も?加し、安定器自?が過熱する。そのまま使用を?けると最?の場合、?損??火する危?性がある。
- フリッカレス形進相回路?2?直列進相形高力率の場合
- ランプの明るさは暗くなる。また点?しづらくなる。ちらつきを生じる場合もある。
これは、安定器?部のコイルは周波?の高い交流ほど流しにくくなり、逆にコンデンサは周波?が高いほど交流を流しやすくなるためである。このため、一般の安定器を使用する器具を周波?の違う地域で使用する場合、安定器を交換しなければならない。ただし
インバ?タ式安定器
は日本??であればどこでも使用できる。
子供用?習机に付?される?光?照明は「チラツキが少なく目に優しい」としてインバ?タ式の普及が急速に進んだため、現在では見かけることはまずないが、スタ?タ式の照明の時代には周波?切り替えスイッチが取り付けられているものが多く、これを切り替えることにより周波?の異なる地域でもそのまま使用できた。
適正な周??度
[
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]
適正な周??度は5 °Cから40 °Cで5 °C以下になると点?直後は暗くちらつきなどを起こす
[2]
。
?光管の点?方式や省エネタイプ管の互換性
[
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]
事故を防ぐため、照明器具の始動方式に合った?光管を使用する必要がある。
特に、複?方式に??するランプフリ?の安定器を搭載しているなど方式そのものは問題がない場合であっても、器具全?としては管の支持方法やカバ?の取り付け、放熱設計など種?の制約により適合ランプを限定している場合があるので、たとえ下記記述で互換性があるとされる場合であっても、取扱?明書や器具本?の表示等を必ず確認すること。
- ラピッドスタ?ト管
- 基本的にすべての器具で物理的に取り付けられれば使用可能である。例外として省エネ管(36 W)をグロ?式器具に使うのは好ましくない。なぜならば、ラピッドスタ?トタイプの省エネ管は低電?大電流で省エネにしているためである(ランプ電流: FLR40: 0.435 A、FLR40S: 0.42 A、FLR40S36: 0.44 A)。
- ラピッドスタ?ト式の省エネ管をグロ?式器具に取り付けると、安定器に過電流が流れ、最?の場合安定器が?損する。
- 取り付け可能であれば以下のHfインバ?タ?用管の代替として使用可能である。
- グロ?スタ?ト管
- グロ?スタ?ト式器具?用である。ラピッドスタ?ト式器具に?着した場合、通常のFLランプは始動性がやや?いが点?することがある(2?式直列及びリ?ドピ?ク形ラピッドスタ?ト安定器では点?しやすい)が、一部のランプは放電開始しないものもある。省エネタイプの40形以上のランプFL40SS37等は?着しても放電開始しないことが多い(安定器の種類、周??度、近接導?の有無等より極まれに点?することがある)。また非常に?命が短くなる。
- 取り付け可能であれば以下のHfインバ?タ?用管の代替として使用可能である(但し点滅の多い場所にはあまり適さない)。グロ?スタ?トタイプの省エネ管は中電?小電流の設計であるため(ランプ電流:FL40:0.435 A、FL40S:0.42 A、FL40SS37:0.41-0.415 A)、低?での使用には不向きである(使用推??度:FL40SS37 - 10–40
°C
)。
- 高周波点??用管(Hf管)
- このランプは特に注意が必要である。銅?安定器式ラピッド器具に?着した場合始動が?いことがある。電子式ラピッドスタ?ト安定器器具に?着した場合ランプ電?の上昇により、電子回路が過熱の危?がある(最?、安全機能が?き器具が使用不可となる)。
- グロ?スタ?ト器具に?着した場合、?度や電??動により再始動を繰り返すことがあるので適さない。逆にHf器具はランプフリ?化が進みランプ指定がなくなりつつあるが、Hf管のみ指定の器具もあるので注意が必要である(本?の明るさにならない、エンドバンドが出やすい、器具サイズの問題でHf管しか?まらない等)。
?棄
[
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]
?光?には
水銀
を含むガスが封入されているため、割って埋め立て?分するなどの方法では、割った際にガスが環境中に放出されたり、
最終?分場
が水銀で
汚染
されてしまうなどの問題がある。そのため適切に回?され再資源化することが望ましい。
米?では??光ランプは?門業者が回?を行い、この際割らずに回?させなくてはならず、割れた場合には高額な回?費用が請求される。回?された??光ランプは?門の設備により口金金?部、管?部に丁寧に分割され、中の水銀は
銅
キャニスタ?
に回?される。?りの部材は
アルミ
、電極、ガラス、?光?へと分別され、完全
リサイクル
される?制が確立されている。
北?
では、?棄?光?の?量を減らすため、?光?の長?命化への取り組みが盛んである。
一方、日本では、回?して水銀をリサイクルできる?用の施設(例:
イトムカ?山
を?照)に?理を委託する方法がとられつつあり、
環境マネジメント
システム
ISO 14000
の認?を取得している企業などではこちらの方法が一般的である。一般家庭から?棄される?光?は、一部の自治?が回?を行っているものの、現在でも多くの
地方自治?
が燃えないごみに出すように定めており、環境意識の高まりとともに改善を求める?があがっている。自治?が回?を行っていない地域であっても、一部の
家電量販店
や
電器店
?
ホ?ムセンタ?
などが「?光管回?協力店」として店頭で無料で回?している場合、または?光?購入を?件に回?している場合、などがある。また、
大日本プロレス
が試合?場や郵送で無料回?している。回?された?光?は?際に
?光?デスマッチ
に使用される。
特殊加工を施した?光管
[
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]
飛散防止膜付?光管
[
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]
ガラス管の外面全?に
ポリエステル
フィルム
の
合成樹脂
で被膜を施した?光管。Pタイプと呼ばれている
[2]
。
万一の破損に?し、樹脂フィルムで落下や飛散を防ぐ。防飛型とも呼ばれる。薄いガラス素材である?光管は、破損の際に非常に細かい破片が飛散し、人の
目
や
口腔
をはじめ、
?管
にも到達する危?がある。そのため異物の混入が
事故
となる現場や、破片の除去??掃が困難な製品や機器を扱う環境で利用されている。
公共施設や
?道
?
路線バス
を始めとする
輸送機械
、
加工食品
の
工場
、?校で使用されている
[2]
。また、
サ?バ
?
コンピュ?タ
ル?ム、
?際宇宙ステ?ション
でも使用されている。高?なため、一般家庭には普及していない。
フィルムに
UV
カット性能を持たせ、防?(避?)?果を兼ね備えた製品もある。
光?媒膜付?光?
[
編集
]
?光管の表面に
酸化チタン
の被膜を施した?光管
[2]
。PCタイプと呼ばれている
[2]
。光?媒の作用でランプ表面に付いた有機物の汚れを分解し、室?の臭いを?減する機能もある
[2]
。
低誘?用?光?
[
編集
]
夜間活動性の昆?は明るいところでは視機能が低下する性質を利用して果樹園などでの吸害被害を防止するための?光管(?色?光ランプ)
[2]
。Yタイプと呼ばれている
[2]
。
捕?用?光?
[
編集
]
夜行性昆?の捕?用の?光?で近紫外域の光を?率よく?するようにした?光管
[2]
。BLタイプと呼ばれている
[2]
。
食品展示用?光?
[
編集
]
生鮮食品や食肉を新鮮で美味しく見せるための食品展示用の?光?
[2]
。冷??冷凍ショ?ケ?ス?では低?下でも明るさの低下が少なく始動性に優れた低?用?光ランプが使用されている
[2]
。
鑑賞用?植物育成用?光?
[
編集
]
?色と赤色の?光成分を組合せたランプで、?葉植物や熱?魚の?賞用と光合成を促進する植物育成用がある
[2]
。BRタイプと呼ばれている
[2]
。
紫外放射吸?膜付?光?
[
編集
]
?光管の?部に紫外放射吸?膜を施した?光管
[2]
。NUタイプと呼ばれている
[2]
。美術館などで作品の色への影響を?減するために利用される
[2]
。また、店?や食品工場では誘?を防ぐため白色系のランプが利用される
[2]
。
色彩?査?展示用?光?
[
編集
]
?維、塗?、染色などの分野で利用される表面色評?用の標準光源として自然光に近似した光を出す?光?
[2]
。色評?用ランプは印刷工場、??現像所、美術館?博物館でも使用される
[2]
。
鑑定用??果照明用?光?
[
編集
]
近紫外光のみを有?に放射する、文書や?物の鑑定?鑑識、舞台や看板用などの?果照明用のブラックライト?光ランプが使用した?光?
[2]
。BL-Bタイプと呼ばれている
[2]
。
養?用?光?
[
編集
]
養?場で使用される光放射による産卵時期の制御のための?光?
[2]
。
半導?工業用?光?
[
編集
]
半導?
工場の
クリ?ンル?ム
?に使用される純?色の?光?
[2]
。Y-Fタイプと呼ばれている
[2]
。
殺菌用?光?
[
編集
]
紫外放射による殺菌を行うための?光?
[2]
。GLタイプと呼ばれている
[2]
。
バックライト用?光?
[
編集
]
パソコンのモニタ?やテレビ用の管?の細い?光?
[2]
。
その他の特殊な種類
[
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]
- 高周波点??用型?光?(Hf?光?) - FHF?FHP?FHT
- 外部電極?光?
- EEFL
- 長時間?光型?光?
- 無電極?光?
- 殺菌?
(?光?がなく、かつガラスが紫外線を通す石英ガラスになっている。?光?がないため、?密には“?光”?ではない)
- 希ガス
?光ランプ - 水銀を使わない?光?
終息への流れ
[
編集
]
省エネ
と
環境負荷
低減の?点から、
2010年代
以降は
LED照明
への移行が急速に進み、一般照明としての?光?と水銀ランプは終息する方向にある。
省エネの?点
[
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]
赤崎勇
、
天野浩
、
中村修二
らによる、?用的な
?色?光ダイオ?ド
の?明と高輝度化への成功、これを?用した高輝度白色LEDの開?により、
2000年代
に?用化したLED照明は、?光?より消費電力が少なく、かつ長?命のため長期間にわたりランプ交換も不要という利点により、急速に普及し低廉化、日本においては2011年3月11日の
東日本大震災
に伴って、
日本の原子力?電所
が全基停止措置による電力不足が普及に拍車をかけた。
これを受け日本の大手電機メ?カ?各社は、?光?照明器具の新製品?表を2012年以降取りやめており(
乾電池
や充電式電池で?動するアウトドア
ランタン
はLEDへ完全移行し、?光?を用いるランタンの生産は終了)、中でも照明器具??シェア首位のパナソニックは、先陣を切って「2015年度を以て?光?及び
白熱電球
を用いる一般住宅向け??型照明器具生産を終了し、今後はLED器具へ完全移行(?光ランプ及び電球型?光ランプは交換用途のみに絞って生産を??)する」旨を公式?表した(2014年3月4日付、
朝日新聞
??面記事にて報道。なお卓上型の電球&?光?器具生産は、2011年限りで終了しLEDへ完全移行)。こうした「??光?」の動きは、今後他社にも?がる可能性がある。なお白熱電球生産は(一部特殊用途を除き)2012年度を以て、日本の製造メ?カ?全社が完全終了した。
??型?光ランプ(Hf器具?用スリム管も含む)?電球型?光ランプ?
点?管
?ミニクリプトン電球は「交換用途に絞って」生産が??されているが、日立グロ?バルライフソリュ?ションズは「LED器具&電球の普及で??型?光ランプの需要が減少傾向にあり、かつ材料?格高騰で製品の安定供給が今後困難となることが予想されるため、?光??白熱電球器具に?き?光ランプ?点?管生産を2019年12月限りで完全終了し、今後はLED電球及びLED照明器具のみの生産へ完全移行(日立製?光ランプ?点?管は2020年3月までに在庫品限りで販?終了)する」と?表。?光ランプ生産からの完全撤退は、
日立グロ?バルライフソリュ?ションズ
(??日立ライティング)が大手電機メ?カ?で初となり、翌2021年3月には
三菱電機照明
が?光ランプ?点?管?ミニクリプトン電球生産を完全終了(LED電球とLED照明器具のみの生産へ完全移行する)予定。東芝ライテックは2016年限りで?光?の自社生産より撤退し、以降(「メロウZプライド」シリ?ズを中心とする)「TOSHIBA」ブランド?光?生産は
パナソニック ライティングデバイス
とホタルクスへの委託へ切り替わっている。
今後、日本の?光ランプ&点?管メ?カ?は
パナソニック ライティングデバイス
と
ホタルクス
(NECブランド)のみとなり、日立系列店「
日立チェ?ンスト?ル
」と三菱系列店「
三菱電機ストア?
」で販?される?光?は今後
パナソニック ライティングデバイス
「
パルック
プレミア」?東芝「メロウZプライド」?NEC(ホタルクス)「ホタルック」などの他社製品へ置き換わっていく
[注 2]
。
2015年11月26日の複?の報道で、
日本?政府
が
省エネ法
の政令を改正し、2020年度をメドに?光?や白熱?の生産や輸入を、?質的に禁止する方向であると報じられたが
[15]
[16]
[17]
、
??産業省
は「これらを一律禁止するものではない」として、報道?容を否定した
[18]
。
環境負荷の?点
[
編集
]
?光?が使用する
水銀
は『環境負荷物質』として、
EU
域?では、
RoHS指令
による規制の?象であるが、?光?を代替できる他の技術が確立されていなかったことや、?光?が?く普及していたこと、?光原理上水銀を使用せざるを得ないことを理由として、?光?への使用は許容されている。
しかし、水銀の使用と輸出入を
2020年
以降規制する、
水銀に?する水??約
が
2017年
8月16日
に??、これを受け日本でも
?棄物?理法
に新たに水銀含有?棄物の?分が設けられ、?棄?光ランプも『有害?棄物』として管理を求められるなど、?分費用の負?が?加することから、
産業?棄物
?理業者の中には、?棄?光ランプの受け入れを取りやめたり、追加費用を請求する例が出ている。家庭から排出される?棄?光ランプを無料回?していた量販店も、
東急ハンズ
など一部は有料回?に切り替えている。
?光?を代替する技術として、LED照明も?に?用化されていることから、日本においては、新築のオフィスビルなどでは全館LED照明を採用する事例も?えている。家庭向けにも?光?照明器具の製造?販?を終息するメ?カ?が相次いでおり、?光?の使用は淘汰される方向へと情勢が大きく?化している。
なお、いわゆるレトロフィットの一種として?光?器具に?着可能なLED管も存在するが、電球型?光管からの事?上の?展型である電球型LEDとは異なり、?着にあたって安定器をバイパスする工事を要するものや、スタ?タ?式のみ工事不要としているもの、完全工事不要のものなどが製品によりまちまちだったり、LED管自?も元?からのLED器具に?着するものと互換性がない等(元?からのLED器具に?着するものは?光?器具に?着できないよう口金が片方異なる)で電球型LEDほどは普及しているとは言い難い。そもそもが直流?動であったり、交流でも商用電源とは互換性のない高周波?動であったりする車?照明用途では管自?の破損?策等もあり器具ごと交換するのが一般的となっている。
?式の?光管?ペンダントライトを使用(特にコンセント式)して、?光?タイプのLED照明を取り付けると、特に古いものになると故障はおろか火災の?生するリスクが大きいとされているため、LED方式の場合、
シ?リングライト
型の照明に?えるように求めている
[19]
。
?際?議での製造禁止決議
[
編集
]
2027年
末で、直管型?光?の製造を禁止することを?際?議で合意した
[20]
。電球型?光?は
2025年
に製造禁止となる
[20]
。
メ?カ?
[
編集
]
脚注
[
編集
]
- ^
例えば、??撮影用の?光?は、レンズに補正
フィルタ?
をかけない?態のデイライト用
銀?
フィルム
に合わせてあり、人の目には
マゼンタ
が?く感じられる。
- ^
なお電球型?光?生産については東芝ライテックとホタルクスが2016年までに完全撤退し、LED電球のみの生産へ完全移行している。
出典
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編集
]
?考文?
[
編集
]
- 『屋?照明のガイド』照明??編、電?書院、1978年。
- 『大?課程 照明工?』照明??編、オ?ム社、1997年。
- 『現代 照明環境システム』石川太?ほか共編、オ?ム社、1981年。
- 『サイリスタとその?用』橋本健著、日本放送出版協?、1972年。
?連項目
[
編集
]
ウィキメディア?コモンズには、
?光?
に?連するカテゴリがあります。
?光?デスマッチ
- ?光?デスマッチ
- 使用?み?光?を使用して行う
プロレス
の試合。プロレス??「
大日本プロレス
」が名物としている。
- ?光
- RoHS
- ?光?はRoHS指令の例外措置として用途?形式によって特定値以下の水銀の含有が許容されている(適用除外用途一?)。
- 点?管
- 安定器を用いる??型?光?器具において?光?を点?させるための放電管、「グロ?ランプ」とも呼ぶ。