蛍光灯

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さまざまな蛍光灯

蛍光灯（けいこうとう）または蛍光ランプ (fluorescent lamp) 、蛍光管（けいこうかん）は、放電で発生する紫外線を蛍光体に当てて可視光線に変換する光源である。「蛍光灯」と呼ぶ場合は蛍光管を用いた光源や照明器具を指すことが多い。

最も広く使われているのは、電極をガラス管内に置き（内部電極型）、低圧水銀蒸気中のアーク放電による253.7nm線を使うものである。

目次

[編集] 用途

[編集] 歴史

[編集] 構造

蛍光灯は、蛍光物質が塗布されたガラス管と、両端に取り付けられた電極とで構成されている。電極はコイル状のフィラメントにエミッター（電子放射性物質）を塗装したもので、これが両端に2本ずつ出ている4本の端子に繋がっている。ガラス管内には、放電しやすくするために2～4hPa（1気圧は約1013hPa）の封入ガス（アルゴンあるいは混合希ガス）と少量の水銀原子が封じ込まれている。

[編集] 点灯の仕組み

電極（陰極）に電流を流すと加熱され、高温になったエミッターから大量の電子が放出される。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・陽極は同じ形状である）。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ーを受け、紫外線を発生させる。発生した紫外線はガラス管内に塗布されている蛍光物質に照射され、可視光線が発生する。

白熱灯と比べると、同じ明るさでも消費電力を低く抑えられる。消費したエネルギーの変換比率は、可視放射25%、赤外放射30%、紫外放射0.5%で、残りは熱損失となる。

白熱灯と違い、点灯には安定器（インバータ含む）が必要なため、直接電圧を掛けただけでは使用できない。ただし電球形蛍光灯では安定器を内蔵しているため、直接ソケットに差すだけでよい。

蛍光灯の点灯開始に当たってはフィラメントの予熱が必要なため、始動専用回路が必要である。

[編集] 始動方式

[編集] スタータ式

以下の3種類がある。この器具に使えるランプは FL、FCL である。

[編集] グロースタート式（点灯管式）

点灯管方式の回路図

点灯管を用いて電源を入れると自動的に点灯する。蛍光管・安定器・点灯管（グロースタータ）で構成される。かつて一般家庭用として最も普及した。

「言葉」も参照。

始動時の動作
  1. スイッチを入れると点灯管の内部で放電が起こり、その熱によって点灯管内のバイメタルが作動し、閉回路を構成する（点灯管の放電が止まる）
  2. 蛍光ランプ両端のフィラメントに電流が流れ予熱される（蛍光ランプの両端が光る）
  3. 点灯管の放電が止まっているので、バイメタルが冷えて復帰し閉回路が開放されると同時に安定器にキック電圧が発生し、蛍光ランプを始動する
  4. 蛍光ランプが点灯すると、点灯管にかかる電圧が点灯管の放電開始電圧以下に下がるので、点灯管は動作しない

始動にかかる時間は、従来型の点灯管を使用した場合は3秒程度と、蛍光灯の中では遅い。点灯する際に点灯管から「ピンッ」もしくは「コン・コン」など、若干の音が出る（バイメタルの復帰のため）。電子点灯管に交換すると、約0.6-1.2秒と通常よりも早く点灯する。

2008年現在使用されている点灯管は

  • E形 - E17口金タイプ
  • FG-7E - 4-10W
  • FG-1E - 10-30W
  • P形 - P21口金タイプ、雑音防止コンデンサ内蔵
  • FG-7P - 4-10W
  • FG-1P - 10-30W
  • FG-5P - 32W
  • FG-4P - 40-65W

である。動作回数は6000回程度（長寿命形は18000回）である。

100V30W以下および200V40-65Wはチョークコイル形安定器を用いる。また100V32-65Wは放電を維持する電圧まで昇圧する必要があるので、小形で安価になる単巻磁気漏れ変圧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、必要に応じて電源側に適当な値のコンデンサを並列接続し高力率にする。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・焼損の恐れがあるので不可）ラピッドスタート式のランプを取り付けても使用できる（ただし即時点灯はしない）。

[編集] 手動スタート式（マニュアルスタート式）

グロースタータの代わりに始動用のスイッチを接続する。始動スイッチを押して（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圧が発生して放電が開始される。旧式のデスクスタンドや初期の蛍光灯器具に見受けられる。

[編集] 電子スタート式

グロースタータの代わりに電子点灯管もしくは電子点灯回路を利用したもの。ほぼ瞬時に点灯する（約0.6-1秒）。照明器具内蔵の場合と、別売り品をグローソケットに差し込む場合とがある。始動時の点滅がないので電極に与える負荷が少ない。ランプ寿命時には点滅を繰り返さずに消灯する。無接点なので一般の点灯管にくらべ長寿命である（動作回数：100000回-200000回）。

2008年現在市販されている電子点灯管は

  • FE7E - 4-15W
  • FE1E - 10-30W
  • FE5P - 32W
  • FE4P - 40W

がある。

[編集] ラピッドスタート式

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。 点灯管を使用せず始動補助導体を持ったラピッドスタート形ランプと、予熱巻線付きの磁気漏れ変圧器形安定器の組み合わせで始動する。点灯はほぼ即時（1～2秒）。ビル・百貨店・駅・学校・会社・コンビニなどの公共施設はほとんどこの方式の蛍光灯を用いている。

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3kg近い重さ（リードピーク形安定器の場合）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）はこの方式の発展で、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灯用'

  1. ランプ両端のフィラメントが、安定器の予熱巻線から供給される電流で加熱される。
  2. 同時に、始動に必要な電圧がランプ両端にかかる。このとき始動補助導体とフィラメントとの間に微弱な放電が発生し、すぐに主放電に発展する。

'直列2灯用'

  1. フィラメントの予熱と同時に、始動用コンデンサを経てランプ1に電圧が加わり、微放電を開始する
  2. 続いてランプ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圧で始動する

ランプ2本を直列接続し、片方のランプのみコンデンサを並列に接続する。通常40Wランプが放電開始するには200V前後の電圧が、直列にすると400Vが必要となる。しかし電気設備技術基準で300Vを超える安定器類は規制が厳しくなる（ランプを外すと電源が遮断されるインターロック回路の装着など）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、始動補助導体（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（外面導電テープ式） M（東芝ライテックは M‐A）
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続すると共に、ランプの表面に撥水処理する。調光器具用・一般用。
内面導電皮膜式 M（パナソニックは M-X）
ランプ内面に透明導電性皮膜を塗布する。一般用。

[編集] インバーター式

インバータ回路により始動する。高周波点灯により毎秒の発光回数が増えるため、ワット数あたりの明るさは向上する。

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。ランプフリータイプもある。

[編集] 安定器の種類

[編集] 磁気回路式安定器

電磁安定器または主材料により銅鉄形安定器とも言う。通常、安定器といえばこちらを指す。磁気回路によって電流を制御する。銅・鉄が材料なので、寸法・重量ともに電子式に比較して大きい。また大きなインダクタンス分なので、電源電圧に対して電流の位相に遅れが生じ低力率である。したがって必要に応じて適当な値のコンデンサを電源側もしくは二次回路側に接続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ー式安定器・ラピッド式安定器の2種類がある。

[編集] グロー式安定器

チョークコイル形
最も安価で単純である。100V30W以下、200V65W以下のランプに使用される。低力率・高力率がある。
磁気漏れ変圧器形
単巻漏れ変圧器を使用している。100V65W以下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・遅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。

[編集] ラピッド式安定器

磁気漏れ変圧器形
フィラメント予熱巻線を持つ単巻漏れ変圧器形の安定器。低力率・高力率がある。
リードピーク形（ピーク進相形）
二次回路にコンデンサを直列に挿入すると共に、安定器の鉄芯にスリットと呼ばれる隙間を設け、鉄芯を部分的に磁気飽和させることによりピークを持った二次電圧を得て、比較的低い実効電圧で始動できるようにした安定器。高力率。
2灯直列逐次始動形
リードピーク形の回路で、2灯のランプを直列に点灯するタイプ。直列点灯なので一灯あたりに必要な電圧が低くなり、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・遅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
電子点灯回路を内蔵し、従来の安定器に比べ小形・軽量化を図った安定器。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圧を印加し点灯する。高力率。

[編集] 電子式安定器

インバータ式と呼ばれることが多い。以下の種類の器具がある。

  • 従来のスタータ管・ラピッドスタート管が使用できる
  • 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。

[編集] 電子式蛍光灯安定器（スタータ式、ラピッド式ランプ専用）

従来のスタータ式・ラピッドスタート式ランプ専用の電子式安定器。高周波点灯のためちらつきが少なく、銅鉄形安定器に比較して小型・軽量である。Hfランプは使用できない。

自励式
回路はブロッキング形・LC形がある。電源電圧は回路によりDC3～100Vとなっている。回路構成が簡単なため、懐中電灯・非常灯・バス車内灯などに使用されている。
定電流プッシュプル式
発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。
ハーフブリッジ式

[編集] 高周波点灯専用安定器（Hfランプ専用もしくはランプフリー）

高周波点灯方式の回路図

右の回路図の電子式安定器は、セミ共振形と類似した方法で点灯する。回路はハーフブリッジ式が多い。先の一灯用のほか、従来の直列逐次始動形に類似した方法で始動する2灯用の安定器もある。

  • コンデンサの充電電流が流れる時、ランプ両端の電極が予熱される。充電後に電流が流れなくなると、LC直列共振現象で高電圧を生じ主放電へ至る。
  • 点灯管は無い。交流の商用電源を整流回路で直流化した後、インバータ装置でより高周波の交流電力に変換し、点灯する。
  • 即時に点灯でき、高周波点灯により発光効率も上がり、ちらつきも少なく、また始動時に適切な時間・電圧で予熱するため蛍光灯の寿命も大幅に伸びる。
  • 安定器（回路）構成部品が小型のため、器具の小型化も可能。
  • 器具からの騒音が小さい。一般に人間の可聴周波数帯以上の20-50kHzの周波数が使用される。
  • 点灯管方式と比べると明るいが、蛍光管の値段はそれと比べて高い。
  • 最近はFL・FLR・FHFのランプを共通で使用できるものや、100-240Vの範囲内の電圧で使用できるランプフリー・ボルトフリータイプの安定器も出回っている。なおこの安定器は周波数に関係なく使用可能である。安全のため、多くの安定器にはランプ寿命時に発振を停止する回路が組み込まれている。

[編集] 蛍光ランプと蛍光灯器具の規格

  • 型番表記例
    FL20SS・EX-D/18

これはパナソニックのパルックday昼光色20ワット形直管の型番である。FLはスタータ式の直管を、20は20ワット形であることを、SSは直径28mmであることを、EXは三波長を、Dは昼光色（デイライト）を、18は実際の消費電力を現している。

[編集] 蛍光管の種類

[編集] 直管形蛍光管

棒状の蛍光管。

  1. スタータ形 - FL （管径16mm（4～8）、25mmまたは28mm（10、15および省電力形20SS18、40SS37、65SS58）、32.5mm（20S～40S）、38mm（20～65）
    4、6、8、10、15、20、30、32、40、65
    （4、6、8Ｗは主に非常灯（誘導灯）や懐中電灯）
    10、15Ｗは鏡台や門灯など、20、40Ｗは一般の事務所、家庭用で使われているが、30、32、65Ｗはショーケースや自販機・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、家庭用では全く使われていない。口金はG5（8Ｗ以下）、G13
  2. ラピッドスタート形 - FLR （管径38mm（20～110H）32.5mm（20S、40S、40S36）。会社、店舗、学校などで多く使用されている。Hは高出力形、EHは超高出力形を指す。口金はG13（20～65）、R17d（60H～200EH））
    20、40、65、（60H）、（80H）、110H、（110EH）、（200EH）
  3. 高周波点灯専用形 - FHF （管径25mm。会社、学校、商業施設などで多く使用されている、Hf専用器具で使用する。定格点灯のほか安定器によって高出力点灯も可能。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（86Wのみ））
    16（23）、32（45）、50（65）、86

（）は高出力点灯時のW数

  1. スリムFHF（管径16mm、デスクスタンドなど。口金G5）
    24S、54S
  2. スリムライン - FSL・FLR （陳列棚の照明用）

[編集] 環形蛍光管

丸型、円形ともいう。ドーナツ状の蛍光管。

環形蛍光灯を総称して「サークライン」と呼ぶことがあるが、東芝ライテックの登録商標（第468682号）である。
  1. 一般形 - FCL （現在の家庭用では多く使用されている）
    9、15、20、30、32、40
  2. スリムタイプ - FHC （主に家庭用、高周波点灯専用）
    13、20、27、34、41
  3. ツインタイプ - FHD （主に家庭用、高周波点灯専用）
    40、70、85、100
  4. スクエアタイプ - FHG （主に家庭用、高周波点灯専用）

[編集] コンパクト形蛍光管

発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蛍光管。

  1. FUL - 文字通りガラス管をU字形にした蛍光ランプ
    4、6、9、13、14、18、36
  2. FPL・FPR （一般用）、FHP（Hf専用） - 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、（32）、36、（45）、55、96、（105）

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。 （）のランプはHf器具専用。

  1. FDL （一般用）、FHT （Hf専用）‐3～4本のガラス管を束にブリッジ結合しているタイプ
    4、6、9、13、（16）、18、（24）、27、28、（32）、36、（45）

（）はHf器具専用（ソケット形状も違うのでFDLと互換性なし）

  1. 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

FPLと同様のWサイズがある。

  1. FGL - 発光管をグローブで覆ったタイプ

[編集] 電球口金付蛍光灯・電球形蛍光灯

ねじ式口金部分に点灯回路を内蔵し電球とそのまま差し替えられる蛍光ランプ

  1. 一般電球形 - EFA
  2. 筒形 - EFT
  3. 発光管形 - EFD
  4. ボール形 - EFG、BFG
  5. 環形 - CFL

初期のころの発光管は環形やU形、ダブルU形が多かった。また、点灯回路もチョークコイルや点灯管、トランジスタインバーターを使用していたため電球に比べて大形で重かった。現在はブリッジ形（東芝など）、スパイラル形（パナソニック（旧松下電器）など）の発光管が多くなり、小形・軽量化と高効率化が進んでいる。点灯回路も小形・軽量化され、点灯回路を口金内に収め、寸法的に一般電球と遜色ないものも現れた。従来は一体式であった発光管を交換できるタイプもある。

従来品は調光器具では使用できなかったが、現在は調光器具対応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。

  • ネジレ形蛍光灯 - トルーライトなどの名前で販売されている。自然昼光に近い演色性を持つ。

[編集] 蛍光管の点灯方式や省エネタイプ管の互換性

事故を防ぐため、照明器具の始動方式に合った蛍光管を使用する必用がある。

ラピッドスタート管
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（36W）はグロー式器具に使うのは好ましくない。なぜならば、ラピッドスタートタイプの省エネ管は低電圧大電流で省エネにしているためである（ランプ電流：FLR40＝0.435A、FLR40S＝0.42A、FLR40S36＝0.44A）。
なお、ラピッドスタート式の省エネ管をグロー式器具に取り付けると安定器に過電流が流れ、最悪の場合安定器が焼損する。
グロースタート管
グロースタート式器具専用である。ラピッドスタート式器具に装着しても放電開始しないが、（稀に2灯式直列ラピッドスタート安定器の場合点灯することがある）非常に寿命が短くなるので注意する。
取り付け可能であれば以下のHfインバータ専用管の代替として使用可能である。グロースタートタイプの省エネ管は高電圧小電流の設計であるため（ランプ電流：FL40＝0．435A、FL40S＝0.42A、FL40SS37＝0.41～0.415A）、低温での使用には不向きである。（使用推奨温度：FL40SS37＝10～40℃）
高周波点灯専用管（Hf管）
このランプは特に注意が必要である。間違えてラピッドスタート器具に装着すると異常に明るく点灯し、過熱の危険がある（最悪安全機能が働き器具が使用不可となる）。
グロースタート器具に装着しても特段危険ではないが、温度や電圧変動により再始動を繰り返すので適さない。逆にHf器具はランプフリー化が進みランプ指定がなくなりつつあるがHf管以外を使用した場合　インバータの定電力制御（32Wに自動制御される）により正規の明るさに達しなくなる。

[編集] 周波数による制限

事故を防ぐため、設置地域の商用周波数に合った蛍光管を使用する。

蛍光灯は点灯に際し安定器が必要であるが、適合周波数で使用しないとさまざまな問題が生じるので注意しなければならない。 なお、施設照明器具のシェアの大半を占めるパナソニック電工（旧、松下電工）と東芝ライテックでは、周波数区分が容易に判るように器具型番のシールと電線色を分けている。

  • 50Hz用
シールのメーカーマーク色、型番印刷が緑で電線色が黒-白
  • 60Hz用
マーク色が赤で電線色が茶-白
  • 兼用器具
マークが青または黒で電線色が黒-白

なお、建築基準法による非常灯は、周波数区分に関わらず赤である。

50Hz用の安定器を60Hzで使用
  • ランプの明るさは暗くなる。また点灯しづらくなる。（チョーク形及び漏れ変圧器形低力率の場合）
  • 大きなランプ電流が流れ安定器が加熱する。最悪の場合焼損、発火する危険性がある。（フリッカレス形進相回路及び2灯直列進相形高力率の場合）
60Hz用の安定器を50Hzで使用
  • 安定器のリアクタンスが減少するため、ランプ電流が増加しランプは明るくなる。ただし安定器内部のコイルを流れる電流も増加し、安定器自体が過熱する。そのまま使用を続けると最悪の場合焼損、発火する危険性がある。（チョーク形及び漏れ変圧器形低力率の場合）
  • ランプの明るさは暗くなる。また点灯しづらくなる。ちらつきを生じる場合もある。（フリッカレス形進相回路及び2灯直列進相形高力率の場合）

これは、安定器内部のコイルは周波数の高い交流ほど流しにくい性質を持つためであり、逆にコンデンサは周波数が高いほど交流を流しやすくなる性質を持つためである。このため、一般の安定器を使用する器具を周波数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、前述のインバータ式安定器は日本国内であればどこでも使用できる。また、子供用学習机の場合は周波数切り替えスイッチが取り付けられているものが多いため、これを切り替えることによりそのまま使用できる。

[編集] 飛散防止膜付き蛍光管

ガラス管の外面全体にポリエステルフィルムなどの合成樹脂で被膜を施した蛍光管で、万一の破損に対し、樹脂フィルムで落下や飛散を防ぐ。防飛（ボウヒ）型とも呼ばれる。

薄いガラス素材である蛍光管は、破損の際、非常に細かい破片が飛散し、人や動物の目や口腔をはじめ、気管にも到達する危険がある。また、異物の混入が事故となる現場や、破片の除去・清掃が困難な製品や機器を扱う環境でも利用されている。

また、フィルムにUVカット性能を持たせ、防虫（避虫）効果を兼ね備えた製品もある。

公共施設や鉄道・バスをはじめとする輸送機械、食品工場、サーバ・コンピュータルームなどに用いられている。高価なため、一般家庭には普及していない。

[編集] 特殊な種類

  • 高周波点灯専用形蛍光灯（Hf蛍光灯） - FHF、FHP、FHT
  • 冷陰極形蛍光灯（冷陰極管） - CCFL
  • 外部電極蛍光灯 - EEFL
  • 長時間残光形蛍光灯
  • 光触媒膜付蛍光灯
  • 合成樹脂皮膜付蛍光灯（飛散防止形など）
  • 無電極蛍光灯
  • 補虫器用蛍光灯（ケミカルランプ）
  • 避虫用黄色蛍光灯
  • 殺菌灯（蛍光体がないため、厳密には蛍光灯と呼べない可能性がある）
  • ブラックライト
  • 希ガス蛍光ランプ - 水銀を使わない蛍光灯。

[編集] 光源色の種類

蛍光灯の発光スペクトル 光の三原色に相当する波長に均等なピークを持つため、白色光に見える

[編集] 色温度の種類

蛍光灯の色が、暖色系（低色温度）か寒色系（高色温度）かの数値であり、以下の5種類のいずれかに分類されることが多い。

  • 昼光色(JISでは5700K～7100K。通常は6500K) - D
    晴天の正午の日光の色である。


  • 昼白色(JISでは4600K～5400K。通常は5000K) - N
    晴天の正午をはさんだ時間帯の日光の色である。
  • 白色(JISでは3900K～4500K。通常は4200K) - W
    日の出2時間後の日光の色である。
  • 温白色(おんぱくしょく。JISでは3200K～3700K。通常は3500K) - WW
    夕方の日光の色である。
  • 電球色(JISでは2600K～3150K。通常2800K・3000K) - L
    白熱電球の色（これ自体幅がある）である。

※()内は色温度。

これらの呼び名はあくまで基本的なものであり、各メーカーが独自に名前をつける場合もある。2500Kや5700Kや8000Kなど、上記5色の通常値以外の色温度の製品が増加しつつあり、それらは「ウォーム色」「クール色」「フレッシュ色」など、基本色とは異なる名称をつけて販売されているため、消費者は色温度を確認してから買うことが求められる。なお、白色の近辺にはあまり製品のバリエーションが存在しない。

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17000K（海の色）という物も存在する。

[編集] 演色性の種類

  • 三波長発光形蛍光灯 - EX
    全光束（明るさ）が高く、ある程度演色性もよいため、一般家庭を中心に普及している。なお、三波長かつ白色という蛍光管は珍しい。東芝のメロウ5は5色発光だが、三波長に分類される。なお食品展示用に四波長としたものもある。
  • 高演色形蛍光灯
    AAとAAAがある。全光束は低いが、演色性が高いため、美術的にシビアな色彩処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。
  • 一般型（普及型）蛍光灯
    演色性、全光束とも低いが、安価であり、100円ショップで販売されることもある。
  • その他
    カラー蛍光灯など

色彩に関する事業所や病院、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」や色評価用「EDL」がある（この場合の演色性とは「特殊演色評価数」、つまり原色を基準色とした見え方の忠実度を指す。これは通常用いられる、中間色を基準色とした「平均演色評価数」よりも達成が難しい）。

普通、蛍光ランプの光色としては価格的に安い一般型白色[W]・昼光色[D]のものが事務所などでは広く使われていたが、最近は住宅や店舗などを主体に三波長域発光型（電球色[EX-L]、昼白色[EX-N]、昼光色[EX-D]など）も普及している。また事務所などでは一般型の白色や昼光色に替って昼白色[N]が主流になりつつある。なかでも店舗照明においては色温度や演色性を含めた照明設計が購買意欲に大きく影響することが認識され、それを実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。なお演色性は色温度ごとに決まっているため、演色性が最高でも色温度によって青く見えたり赤く見えたりする。

また、ランプの明るさ（効率）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波長発光型の昼白色・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。昼光色系の場合、見た目には明るく（青白く）感じるが、実際には白色系に比べると10％前後暗くなるものの、実用上はあまり変わらない。自然光への忠実度（特殊演色評価数）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。

[編集] 明るさ

蛍光灯は、エネルギーを光に変える効率がよい。一般的には白熱電球の5倍の発光効率があるといわれる。白色発光ダイオードも高効率化が進んでおり、ほぼ同程度の照度が出る物も発売されている。

ランプの明るさの単位は全光束・ルーメン（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、32W環形のランプは2640ルーメンに達している。なお、ランプに表示されている全光束の数値は、標準の試験用安定器を使用して測った場合の数値であるため、効率のよいインバータ器具で使用した場合、ランプ表示のルーメン値を大きく超えることがある（インバータの性能がよいためであり、過負荷というわけではない）。蛍光ランプ自体の発光効率は、1980年代ごろからほとんど進歩していない（新方式のランプを除く）。

蛍光灯器具のエネルギー効率は、ルーメン / 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28mm管の器具でも90lm/wぐらいのものから50lm/wぐらいのものまである。インバータ式の物は高効率で、磁気安定器式の物は低効率である。また、スリム管・スリムツイン管の場合は従来管よりも明るい。

器具のカバー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ーは明るさを落とす。また経年変化による変色も明るさや色温度が変わる元になる。

調光機能付きの器具の場合、2灯式で片方が消灯するものや、点灯したまま明るさが変わるものがある。暗くした場合、省電力になるように設計されている製品もある。

蛍光灯は周囲温度によって明るさが変わる。寒冷時はランプが温まるまで暗く、密閉型器具などであまりにも高温になる場合も照度低下と劣化が起きる。また、ホタルックなどの残光形ランプは、低温時は残光が暗くなる。

[編集] 寿命

蛍光ランプの寿命は、種類により異なるが、およそ6000～15000時間である。

蛍光ランプが点灯しなくなり寿命を迎える原因は、ランプ点灯中に起こる、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）の蒸発、飛散による消耗が主となる。蛍光ランプは始動時にもっとも負荷がかかり、グロースタータ（点灯管方式。後述）の場合、一回の点灯で約1時間寿命が縮むため、頻繁に点滅させる用途には向かず、より長時間点灯する場所に向く。

  • 蛍光ランプ大手のパナソニックは同社ランプ総合カタログにおいて、消灯時間おおむね数分程度を境に、連続点灯による電力消費の損失が、消灯して再始動することによるランプ寿命の損失を上回る（つまり点灯が不必要な時間が数分を超える場合は消灯・再点灯した方がランプ寿命を考えても経済的である）としている。

なお、後述の高周波点灯方式では、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、従来方式に比べ不点となる寿命の大幅向上を実現した（先に述べた「再始動することによるランプ寿命損失」が減少することを意味する）。

直管は、一般にワット数が大きいほど定格寿命が長い。よって、器具が選べる場合は20ワット管2本のタイプより40ワット管1本のタイプを選択することにより、交換の手間を減らすことができる。

蛍光灯器具によってもランプ寿命は変わり、良質な設計の器具であれば長持ちしたり、その逆のことが起きたりもする。グローとインバータによる差のほか、メーカー間の差もある。

また、点灯することができても輝度は次第に低下するため、JIS規格では光束が当初の70%に低下した時点も寿命としている。ただし、蛍光灯は点灯後に徐々に明るくなるため、数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、水銀蒸気がガラス中のナトリウムと反応して黒色の付着物となること、ガラスが紫外線を吸収して透明でなくなること、などがある。

北欧ではガラスからナトリウムが浸出することを防ぐコー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、80000時間を越える蛍光管が実用化されている。

[編集] 外観の経時変化

  • アノードスポット
寿命末期に発生する。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ー（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。
蛍光ランプでは電極付近が黒くなって見える（殺菌ランプではエミッターが蒸着しゲッター状になっている）。
点滅が頻繁だったり電圧や電流、安定器が不適切だとフィラメントに負担がかかり早期に出現することがある。ラピッドスタート形のランプはフィラメントの周囲に保護筒があり管壁へのエミッターの付着を防いでいる。なお、ランプ寿命末期に点滅を繰り返したり、両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ー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
  • 内面導電性被膜（EC黒化・黄変）
ラピッドスタート形ランプの始動補助として管内に塗布された透明導電皮膜と水銀が反応することによって発生する。
  • 電極付近の水銀付着による黒ずみ
初めてランプを点灯する際にフィラメント内部に入り込んだ水銀がフィラメントが加熱されることにより蒸発して管壁に付着することで発生する。しばらく点灯しておくと水銀が蒸発し消滅する。
  • ガラス管中央付近の水銀付着による黒化現象

冷房の吹き出しなどで管が低温になる部位で発生する。寿命・特性への影響はほとんどない。

[編集] 器具の寿命

蛍光灯照明器具の寿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年～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。なお器具の寿命は周囲温度、点灯時間などによって変化する。一般に点灯時間が長く周囲温度が高いほど短くなる。これは熱による安定器の絶縁体の劣化が進みやすくなるからである。

なお、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、器具全体の買い替えとなるケー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寿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、「ジー」という騒音を発することがある。最近の安定器は安全装置が内蔵されているため、寿命がくるとコイルやヒューズが切れて電源を遮断するため発煙・発火の恐れはほとんどない。しかし、安全装置のない古いタイプの安定器をいつまでも使い続けるとレアショートして過熱し、最悪の場合発煙・発火すると共に漏電事故を起こす可能性がある。電子式安定器ではコンデンサの容量抜けなどによりヒューズが飛んだり、コンデンサが破裂・焼損することがある。

なお、1957年（昭和32年）1月から1972年（昭和47年）8月までに製造された業務用・施設用の蛍光灯器具や水銀灯器具、低圧ナトリウム灯器具の安定器内部に組み込まれている力率改善用コンデンサの絶縁体にはPCBが使われており、近年、学校に設置された蛍光灯器具内の安定器が破裂して漏れ出したPCBが児童に降りかかる事故が発生している。また、これらPCB使用照明器具の安定器は設置から30年以上が経ち既に寿命を迎えている。危険なので早急な交換が必要である。なお、PCB含有安定器は排出者が厳重に安全に保管しなければならない。[1]

シーリングライトなどの蛍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蛍光ランプから出る紫外線によって劣化し、黄色く変色することがある。こうなると照度は低下し、効率が悪くなる。現在は変色しにくく透過率が高いカバーが、メーカーによってクリーンアクリルなどと名づけられて採用されることが多い。

器具本体とは別の寿命だが、袋打ちコードのみで吊り上げている蛍光灯器具の場合、コードが陳腐化し、器具の重さによって床に落下するケースもある。心配ならば、クサリで吊り上げるとよい。

[編集] 廃棄

蛍光灯には水銀を含むガスが封入されているため、割って埋め立て処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、最終処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、水銀を回収できる専用のリサイクル施設（例：イトムカ鉱山を参照）に処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 の認証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。

米国では廃棄蛍光ランプは専門の業者が回収を行い、この際、割らずに回収することと定められている。割れた蛍光灯を回収する場合には高額な回収費用が請求される。回収された廃棄蛍光ランプは専門の設備により口金金属部、管状部に丁寧に分割され、中の水銀は銅キャニスターに回収される。残りの部材はアルミ、電極、ガラス、蛍光体へと分別され、完全リサイクルされる体制が確立されている。

また、北欧では、廃棄蛍光灯の総量を減らすため、蛍光灯の長寿命化への取り組みが盛んである。

一方、日本では、一般家庭から廃棄される蛍光灯は、一部の自治体が回収を行っているものの、現在でも多くの地方自治体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声があがっている。

なお、自治体が回収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・ホームセンターなどが「蛍光管回収協力店」として店頭で回収している場合があり、個人で持ち込むことができる。無料で回収している場合、または蛍光灯購入を条件に回収している場所が多いが、ヤマダ電機など一部の大手家電量販店などでは、たとえ新しい蛍光灯を同時に購入した場合であっても廃棄蛍光灯の回収費用を請求している。

日本では蛍光灯の有料回収が定着しているとは言い難く、引き取りを有料とされた場合には環境問題によほど熱心な者でない限りは自治体の燃えないごみ回収に出してしまうであろうから、無料で引き取りを行っている店も多いなかでの有料引き取りには「環境問題に積極的ではない」という意見もあるが、これに対しては「リサイクルにかかる費用を排出者が負担するのは当然。自治体が蛍光灯回収をしている場合も税金という形で排出者が負担している」という意見もある。

[編集] 過去の蛍光灯

過去の蛍光灯は現在の蛍光灯に比べ太かった。

太さは38mmで、型番のワット数を表す数字の後にSが付かないか、またはSが1つのみだった。細い蛍光灯が一般的になった当時は、新しい蛍光灯に換えたときに、古い蛍光灯が太いため新しい蛍光灯の箱に入らないという問題も起こった。

なお、通常の器具の場合、太さの異なる蛍光灯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、発熱量が増え危険であるため、この器具では必ずFL20を使用しなければならない。但し、旧型の蛍光灯の専用器具は現在はあまり見かけないが、個人で営んでいる電器屋では、売れ残りで旧型の太い蛍光灯が残っている場合がわずかながらある（だいたい処分してしまう店が多いので、希少である）。またメーカーによってはSのないタイプをまだ製造している場合がある。

現在の蛍光管の直径は普通のタイプが32.5mm、省エネタイプは28mmである。省電力設計のランプは、頻繁な点滅や温度変化に弱いといわれる。

[編集] 主な蛍光ランプのブランド

  • パルックシリーズ（パルック・パルックプレミア）、ツインパルック、フルホワイト（昼白色）・ハイライト（白色、昼光色）、パルックボールプレミア・パルックボールスパイラル（電球形蛍光灯）（Panasonic(旧National）
  • メロウシリーズ（メロウZ PRiDE・メロウ5・メロウホワイト（昼白色）・メロウルック・メロウライン）、ネオライン・ワットブライター（白色、昼光色）・ネオボールシリーズ（ネオボールZ・ネオボールZ ReaL・ネオボールZ ReaL PRiDE）（電球形蛍光灯）（東芝ライテック）
  • きらりUV、ハイルミック（明るい輪・あかりん棒）・ハイホワイト（昼白色）・サンライン（白色、昼光色）、コンパク灯・ナイスボールVきらりUVナイスボール・ルミボール（電球型蛍光灯）（日立製作所）
  • ルピカ・ルミクリスタル（昼白色）・ネオルミスーパー（白色、昼光色）・ルピカボール（電球形蛍光灯）（オスラム・メルコ）
  • フレッシュルック5（三洋電機）
  • ライフルック・ホタルックシリーズ（ホタルック・ホタルックα）・サンホワイト5（昼白色）・ライフライン（白色、昼光色）・ライフラインII（白色、昼光色、ラピッドスタート専用）・ビタミンDay・ホタルックボール・HGボール（電球形蛍光灯）（NECライティング）
  • アイライン（岩崎電気）

[編集] 言葉

現在では死語であるが、かつては反応の鈍い人のことを揶揄して「蛍光灯」と言った。これは、昔の蛍光灯はほとんど（家庭用ではほぼ全て）がグロースタート式であったため、「蛍光灯 ＝ スイッチを入れてもすぐに点灯しない」という事に由来する。

[編集] 電球形蛍光ランプ

60W型相当の電球形蛍光灯（消費電力15Wで計算）は、定格寿命は約6,000時間。白熱電球の約6倍である。 価格は800円～2,000円弱。白熱電球の約10倍。

[編集] 参考文献

  • 『屋内照明のガイド』照明学会編、電気書院、1978年。
  • 『大学課程 照明工学』照明学会編、オーム社、1997年。
  • 『現代 照明環境システム』石川太郎ほか共編、オーム社、1981年。
  • 『サイリスタとその応用』橋本健著、日本放送出版協会、1972年。

[編集] 外部リンク

ウィキメディア・コモンズ
ウィキメディア・コモンズには、蛍光灯に関連するマルチメディアがあります。
"http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%9B%8D%E5%85%89%E7%81%AF" より作成