コンパクト蛍光灯

コンパクト蛍光灯( CFL )は、コンパクト蛍光灯、省エネライト、コンパクト蛍光管とも呼ばれ、白熱電球の代わりに使用する蛍光灯です。一部のタイプは白熱電球用に設計された照明器具に適合します。このランプは、白熱電球のスペースに収まるように曲げたり折り曲げたりした管と、ランプのベースにある コンパクトな電子安定器を使用します。

同じ量の可視光を発する一般的な白熱電球と比較すると、CFLは5分の1から3分の1の電力しか使用せず、寿命は8倍から15倍長い。CFLは白熱電球よりも購入価格は高いが、電球の寿命を通して電気代を購入価格の5倍以上節約できる。^[1]すべての蛍光灯と同様に、CFLには有毒な水銀が含まれており^[2]、廃棄が複雑になる。多くの国では、政府がCFLを一般ゴミと一緒に廃棄することを禁止しており、これらの国ではCFLやその他の有害廃棄物の特別な収集システムを確立している。

動作原理は他の蛍光灯と同じです。水銀原子に結合した電子は励起され、低いエネルギーレベルに戻る際に紫外線を放射する状態になります。放射された紫外線は蛍光コーティングに当たると可視光に変換され、ガラスなどの他の材料に吸収されると熱に変換されます。

CFL は白熱電球とは異なるスペクトル分布を放射します。蛍光体の配合が改良されたことで、CFL から放射される光の知覚される色が改善され、一部の情報源では、最高の「ソフトホワイト」CFL は標準的な白熱電球と色が主観的に似ていると評価されています。^[3]

白色LEDランプは、高効率照明としてCFLと競合しています。^[4] ゼネラルエレクトリックは、米国国内でのCFLランプの生産を中止し、代わりにLEDに切り替えました。^[5]

現代の蛍光灯の原型は、1890年代にピーター・クーパー・ヒューイットによって発明されました。^[6]クーパー・ヒューイットのランプは写真スタジオや産業で使用されました。^[6]

エドモンド・ジャーマー、フリードリヒ・マイヤー、ハンス・スパナーは1927年に高圧蒸気ランプの特許を取得しました。^[6]ジョージ・インマンは後にゼネラル・エレクトリックと提携して実用的な蛍光灯を開発し、1938年に販売され、1941年に特許を取得しました。 ^{[6]円形およびU字型のランプは、蛍光灯器具の長さを短縮するために考案されました。最初の蛍光灯と器具は}、1939年のニューヨーク万国博覧会で一般に公開されました。

スパイラルCFLは、1973年の石油危機に対応して、ゼネラル・エレクトリックのエンジニアであるエドワード・E・ハマーによって1976年に発明されました。 [ ^{7 ] [8]}この設計は目標を達成しましたが、ランプを生産するための新しい工場を建設するにはGEに約2500万ドルの費用がかかり、この発明は棚上げされました。^[9]この設計は最終的に他の人に模倣されました。^[9]

1980年、フィリップスは、一体型磁気安定器を備えたねじ込み式またはバヨネットマウント式のランプであるモデルSL*18を発表しました。^[10]このランプは、折り畳み式のT4管、安定した3色蛍光体、および水銀アマルガムを使用しました。これは、白熱電球のねじ込み式代替品として初めて成功し、新しい希土類アルミニウム格子蛍光体を使用して、通常このような細い管で急速に発生するルーメン低下の問題を解決しました。しかし、サイズが大きく、重量があり（0.5キログラム以上）、50Hzの顕著なちらつきと3分間のウォームアップ時間のため、広く採用されませんでした。^[11]これは、1976年のSL1000プロトタイプに基づいています。 ^[12] 1985年、オスラムは、電子安定器を搭載した最初のCFLであるモデルDulux ELの販売を開始しました。^[13]

CFLの開発では、蛍光灯を同等の白熱灯と同じ容積に収める必要があったため、容積が問題となった。このため、従来の大型蛍光灯で使用されていた蛍光体よりも単位面積あたりの電力に耐えられる、新しい高効率蛍光体の開発が必要となった。^[13]

1995年、上海象山が中国で製造した螺旋型CFLが市販された。このCFLを最初に提案したのはゼネラル・エレクトリックで、同社は自動化された機械でガラス管を螺旋状に曲げることの難しさに気づいた。象山は、当時の中国の低人件費のおかげで、手作業で管を曲げることでこの問題を解決した。^[14]それ以来、売上は着実に伸びた。^[15]螺旋型CFLの蛍光体コーティングは、コーティング工程中の重力の影響で、底部が上部よりも厚くなる不均一なものである。^[14]国によって人気は異なるが、中国では2011年にCFLが「住宅分野で主流の技術」となった。^[16]

フィリップスライティングは2008年にコンパクト蛍光灯の研究を中止し、研究開発予算の大半をLED照明などの固体照明に投入し始めました。^[17]

しかし、 LED照明の台頭は、CFLの販売と生産に大きな影響を与えました。コストの低下と機能の向上により、顧客はますますLEDに移行しました。インドでは、2018年までに「照明市場の約60％がLEDに取って代わられました」。^[18] LEDの価格は、2015年に基本的な電球で5ドルを大きく下回りました。^[19]米国では、CFLは2017年に提案された規制に直面しており、エネルギースターの評価を受けるのが困難になる可能性があります。^[19] 2016年初頭、ゼネラルエレクトリックは米国でのCFL生産を段階的に廃止すると発表した。^{[19] [5]}

2021年9月1日、EUは安定器を内蔵したすべてのコンパクト蛍光灯の輸出、輸入、製造、販売を禁止した。 ^[20]

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  初期のCFLであるフィリップスSL*18
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  螺旋状の一体型CFLは、1995年に中国企業が最初の成功したデザインを販売して以来、北米で最も人気のあるデザインの一つです^[14]

CFL には、一体型ランプと非一体型ランプの 2 種類があります。CFL-i は一体型バラスト、CFL-ni は非一体型バラストを表します。一体型ランプは、チューブとバラストを 1 つのユニットに組み合わせたものです。これらのランプを使用すると、消費者は白熱ランプを CFL に簡単に置き換えることができます。一体型 CFL は、多くの標準的な白熱灯器具で適切に機能し、蛍光灯への変換コストを削減します。標準ベースを備えた3 ウェイ ランプと調光可能なモデルが用意されています。

非一体型 CFL では、安定器が照明器具内に恒久的に設置されており、通常は蛍光管のみが寿命を迎えたときに交換されます。安定器は照明器具内に設置されるため、一体型に比べて大きくて長持ちし、管が寿命を迎えても交換する必要がありません。非一体型 CFL ハウジングはより高価で高度です。これらには 2 種類の管があります。1 つは従来の安定器用に設計された 2 ピン管 (例: G23 または G24d プラグイン ベース)、もう 1 つは電子安定器または外部スタータ付きの従来の安定器用に設計された 4 ピン管です。2 ピン管には一体型スタータが内蔵されており、外部加熱ピンは不要になりますが、電子安定器との互換性がありません。非一体型 CFL は、内蔵磁気安定器を含むアダプタを使用して従来の照明器具に取り付けることもできます。アダプタは、通常の電球ネジ、バラスト自体、およびランプのコネクタ用のクリップで構成されています。

CFL には、磁気または電子バラストとガス入りチューブ (バルブまたはバーナーとも呼ばれる) という 2 つの主要コンポーネントがあります。磁気バラストを電子バラストに置き換えることで、従来蛍光灯に伴っていたちらつきや始動の遅さがほとんどなくなり、より多くのサイズの白熱電球と直接交換可能な小型ランプの開発が可能になりました。

電子安定器には、ブリッジ整流器、フィルタコンデンサ、通常は2つのスイッチングトランジスタ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタであることが多い）を備えた小型の回路基板が含まれています。入力されたAC電流は最初にDCに整流され、次に共振直列DC-ACインバータとして接続されたトランジスタによって高周波ACに変換されます。結果として生じる高周波がランプチューブに適用されます。共振コンバータは入力電圧の範囲にわたってランプ電流（および放射される光）を安定させる傾向があるため、標準的なCFLは調光アプリケーションで応答が悪く、寿命が短くなり、壊滅的な故障が発生することがあります。調光サービスには特別な電子安定器（統合型または分離型）が必要です。

CFL の光出力は蛍光体の表面積にほぼ比例し、高出力の CFL は白熱電球の同等品よりも大きいことがよくあります。つまり、CFL は既存の照明器具にうまく収まらない可能性があります。白熱電球のおおよその全体寸法内に十分な蛍光体コーティング領域を収めるために、CFL チューブの標準的な形状は、1 回以上の回転があるらせん形、複数の平行チューブ、円弧、または蝶形です。

一部の CFL には、熱によって安定器の寿命が短くなるため、ベースアップで使用してはいけないというラベルが付いています。このような CFL はペンダント ライトには適しておらず、特に埋め込み式の照明器具には適していません。このような器具用に設計された CFL が販売されています。^[21]現在、完全に密閉された換気のない照明器具 (断熱天井に埋め込まれたものなど) については、「反射型 CFL」(R-CFL) を使用するか、^{[22] [23]} 冷陰極 CFL を使用するか、またはこのような器具を CFL 用に設計された器具に交換することが推奨されています。^[22] CFL は、テーブル ランプなど、空気の流れが良い場所ではよく機能します。^[24]

CFL は、蛍光体の混合物から光を発します。各蛍光体は 1 つの色帯域を発しますが、一部の帯域は光スペクトルに見られるように紫外線領域にあります。最新の蛍光体設計では、発せられる光の色、エネルギー効率、およびコストのバランスが取られています。コーティング混合物に蛍光体を追加すると、演色性は向上しますが、効率が低下し、コストが増加します。高品質の消費者向け CFL では、演色評価数(CRI) が約 80 の「白色」光を実現するために 3 つまたは 4 つの蛍光体を使用します。最大値の 100 は、日光または白熱電球などの黒体放射の他のソース (相関色温度によって異なります)の下での色の見え方を表します。

色温度は、ケルビンまたはミレッド（100万をケルビン単位の色温度で割った値）で表されます。光源の色温度は、光源と同じ色度（つまり色）を持つ黒体の温度です。相関色温度と呼ばれる概念的な温度、つまり、ランプからの光に人間の色知覚に最も近い色相の光を発する黒体の温度が割り当てられます。

色温度は黒体放射の特性です。実際の白色光源は、特定の温度での黒体放射に近いものですが、同一のスペクトルを持つわけではありません。特に、色温度の低いランプ（「暖かい」光）でも、通常、短波長放射の狭い帯域が存在します。^[25]

色温度が上がると、白色光の色合いは赤から黄色、白、青へと変化します。現代の CFL やその他の三リン光ランプに使用される色名は、古いハロリン酸蛍光ランプに使用される標準化された名前とは異なり、メーカーによって異なります。たとえば、シルバニアのデイライト CFL の色温度は 3500 K ですが、デイライトと呼ばれる他のほとんどのランプの色温度は少なくとも 5000 K です。米国では、Energy Starの仕様で、認定された照明器具に名前付きの色温度のセットが提供されています。

CFLの定格寿命は通常6000～15,000時間であるのに対し、標準的な白熱電球の寿命は750時間または1000時間である。^{[27] [28] [29]}しかし、ランプの実際の寿命は、動作電圧、製造上の欠陥、電圧スパイクへの暴露、機械的衝撃、オンとオフの繰り返し頻度、ランプの向き、周囲の動作温度など、多くの要因に左右される。^[30]

CFL は、頻繁にオン/オフにしたり、完全に密閉された器具で使用したりすると、寿命が著しく短くなります。これは、CFL の電極がオンになるたびにスパッタリングを受けるためです。これは蛍光灯でも同様です。その結果、スパッタリングが発生するたびに電極から材料が放出され、蛍光灯の壁に堆積して、ランプ端が暗くなります。5 分間のオン/オフ サイクルの場合、一部の CFL の寿命は白熱電球の寿命まで短くなる場合があります。米国エネルギー スタープログラムでは、この問題を軽減するために、15 分未満部屋を離れる場合は蛍光灯をつけたままにすることを推奨しています。^[31] CFL は、新品のときよりも寿命が進むにつれて発光量が少なくなります。光出力の減衰は指数関数的で、ランプを最初に使用した直後に最も急速に低下します。寿命が尽きるまでに、CFL は元の光出力の 70～80% を放射すると予想されます。^[32]人間の目の光に対する反応は対数的です。つまり、人間の目は弱い光源の強度の変化には非常に敏感ですが、明るい光源の強度の変化にはそれほど敏感ではありません。これは、瞳孔が拡張または収縮することでそれを補うためです。^[33]したがって、ランプの寿命の初めに十分な明るさ​​があり、電球の光出力が徐々に25％減少すると仮定すると、視聴者は光の強度の変化をはるかに小さく感じることになります。^[34]

蛍光灯は寿命が経つにつれて暗くなります。 ^[35]そのため、最初は十分な明るさ​​だったものが、不十分になる可能性があります。米国エネルギー省が2003年から2004年にかけて実施したEnergy Star製品のテストでは、テストされたCFLの4分の1が、定格寿命の40%を経過すると定格出力を満たさなくなりました。^{[36] [37]}

目の感度は波長によって変化するため、ランプの出力は一般にルーメンで測定されます。ルーメンは、人間の目が知覚する光の強さの尺度です。ランプの発光効率は、使用される電力1ワットあたりに放出されるルーメンの数です。一般的なCFLの発光効率は1ワットあたり50～70ルーメン（lm/W）で、一般的な白熱電球の発光効率は10～17 lm/Wです。^[38]理論上の100%効率ランプ（680 lm/W）と比較すると、CFLランプの照明効率は7～10% ^[39]であるのに対し、白熱電球では1.5～2.5% ^[40]です。^[41]

CFLは効率が高いため、同等の白熱電球の7分の1から3分の1の電力しか使用しません。^[38] 2010年の世界の総照明販売のうち、50〜70％は白熱電球でした。^[42]非効率的な照明をすべてCFLに置き換えると、年間409テラワット時（1.47エクサジュール）、世界の電力使用量の2.5％を節約できます。米国では、すべての白熱電球を交換すると、年間80 TWhを節約できると推定されています。 ^[43] CFLは白熱電球（IL）よりもはるかに少ないエネルギーを使用するため、ILを段階的に廃止すると、大気中に放出される二酸化炭素（CO ₂ ）が減ります。世界規模でILを効率的なCFLに交換すると、年間2億3000万トンのCO ₂削減が達成され、これはオランダとポルトガルの年間CO ₂排出量の合計を上回ります。^[44]

建物の屋内の白熱灯を CFL に置き換えると、照明による熱放出が大幅に減少します。温暖な気候や、空調が頻繁に必要なオフィスや工業ビルでは、白熱灯を使用する場合と比較して CFL は冷却システムの負荷を軽減し、ランプのエネルギー効率による節約に加えて電気代も節約できます。しかし、建物に暖房が必要な寒冷な気候では、照明器具から減少した熱を暖房システムで補わなければなりません。カナダのウィニペグでは、白熱灯と比較して CFL によるエネルギー節約はわずか 17% と推定されましたが、空間暖房を考慮しなければ 75% の節約が期待できます。^[46]

CFL の購入価格は通常、同等の白熱電球の 3 ～ 10 倍ですが、CFL の寿命は 8 ～ 15 倍長く、消費電力は 3 分の 2 ～ 4 分の 3 です。米国の記事では、「30 個の照明器具を CFL に交換するために 90 ドルを投資した家庭は、電気代に応じて、電球の 5 年間の寿命で 440 ～ 1,500 ドルを節約できます。公共料金の請求書を見て、12% の割引を想像して節約額を推測してください。」と述べられています。^[47]

CFLは、商業ビルで白熱電球の代わりに使用する場合、非常に費用対効果が高い。2006年の米国商業用電気およびガス料金の平均を使用して、2008年の記事によると、75Wの白熱電球をCFLに交換すると、年間22ドルのエネルギー使用量の節約、HVACコストの削減、およびランプ交換の労力の削減につながることがわかった。器具1つあたり2ドルの増分資本投資は、通常約1か月で回収できる。電気料金が高い地域では節約額が大きく、回収期間は短く、また、それほどではないが米国平均よりも冷房要件が高い地域でも節約額は大きい。^[48]しかし、CFLの頻繁なオン/オフサイクル（オンとオフの切り替え）は、寿命を大幅に短縮する。

現在のCFLの価格は、ほぼ全てのCFLが人件費の安い中国で製造されていることを反映している。2010年9月、バージニア州ウィンチェスターのゼネラル・エレクトリック工場が閉鎖され、[ ^49]オスラム・シルバニアと小さなアメリカン・ライト・バルブ・マニュファクチャリング社が米国で標準的な白熱電球を製造する最後の企業となった。^[50]当時、米国で販売されるCFLの大部分を製造していた中国企業のエリス・ヤン氏は、CFL電球を製造する米国工場の建設に関心があると述べたが、そのためには米国政府から1250万ドルの資金が必要だと述べた。ゼネラル・エレクトリックは電球工場の1つをCFL製造工場に転換することを検討していたが、工場転換に4000万ドルを投資した後でも、賃金格差によりコストが50%高くなると述べた。^[49]

2009年8月の新聞報道によると、一部のメーカーは、CFLは光出力に見合った以上の高出力の白熱電球の代わりに使用できると主張していた。^[51]同等のワット数の主張は、ランプが実際に発する光出力との比較によって置き換えることができ、実際の光出力はルーメンで測定され、パッケージに表示されている。^[52]

すべての蛍光灯に共通する消耗故障モードに加えて、電子安定器は多数の部品で構成されているため故障する可能性がある。安定器の故障は通常過熱が原因で、安定器筐体の変色や変形、臭い、煙を伴うことがある。^[53]ランプは内部保護されており、寿命が尽きると安全に故障するようになっている。業界団体は、消費者に白熱電球と比較したCFLの異なる故障モードをアドバイスし、無害な故障モードのランプを開発することに取り組んでいる。^[54]新しい北米の技術基準は、ランプ寿命の終わりに煙や過剰な熱を排除することを目指している。^[55]

一部のCFLのみが調光制御のラベルが付いています。標準のCFLに調光器を使用しても効果がなく、電球の寿命が短くなり、保証が無効になる場合があります。^{[56] [57]}調光可能なCFLが利用可能です。調光可能なCFLと組み合わせて使用​​する調光器スイッチは、その消費電力範囲に適合している必要があります。^[58]白熱電球用に取り付けられた多くの調光器は40W未満では適切に機能しませんが、CFLアプリケーションでは一般に7〜20Wの範囲の電力を消費します。調光可能なCFLは、適切な調光器が利用可能になる前から販売されていました。CFLの調光範囲は通常20％から90％ですが、^{[59] [信頼できない情報源]}、最近のCFLの多くは2％から100％の調光範囲を持ち、白熱灯に近いものです。市場には、調光可能な CFL の 2 種類があります。標準の調光可能な CFL と「スイッチ調光可能」な CFL です。後者は標準の照明スイッチを使用し、オンボードの電子機器がスイッチのオン/オフを素早く切り替える回数に基づいて光の出力レベルを選択します。調光可能な CFL は、ダイニング エリアの壁取り付け用燭台などの「ムード シーン」に合わせて調光される白熱灯器具の 100% 代替品ではありません。20% の制限を下回ると、ランプが 20% のままになったり、ちらついたり、スターター回路が停止して再起動したりすることがあります。^[60] 80% を超えると、電球が 100% で動作することがあります。ただし、最近の製品ではこれらの問題が解決され、白熱灯のように動作します。調光可能な CFL は、追加の回路があるため、標準の CFL よりも高価です。

冷陰極 CFL は低いレベルまで調光できるため、調光回路の白熱電球の代替品として人気があります。

CFL の明るさを下げても、色温度 (暖かさ) は変わりません。これは、光源が暗くなるにつれて色が赤くなる白熱光源とは逆です。1934年のKruithof 曲線は、視覚的に心地よい光源の強度と色温度の経験的関係を示しています。^{[引用が必要]}

CFLの入力段は整流器であり、電源に非線形負荷を与え、電源から引き出される電流に高調波歪みをもたらします。 ^{[61] [62]}家庭でのCFLの使用は電力品質に顕著な影響を及ぼしませんが、大規模な施設で大量のCFLを使用すると悪影響が出る可能性があります。CFLの力率は個々の消費者の省エネ効果に大きな影響を与えませんが、商業用途や配電システム内の数百万世帯など、大量に使用するとインフラのアップグレードが必要になる場合があります。そのような場合は、全高調波歪み（THD）が低い（30％未満）かつ力率が0.9を超えるCFLを選択する必要があります。^{[63] [64] [65]}

赤外線リモコンで操作する電子機器は、CFLから放射される赤外線を信号として解釈する可能性があるため、テレビ、ラジオ、リモコン、携帯電話の近くでCFLを使用することは制限される可能性があります。Energy Star認定のCFLはFCC基準を満たす必要があり、そのためパッケージに既知の非互換性をすべて記載する必要があります。^{[66] [67]}

CFLは一般的に屋外での使用を想定して設計されておらず、また定格も低く、寒い気候では始動しないものもあります。CFLは寒冷地用安定器付きで販売されており、定格温度は−28.8℃（−20℉）まで下がることがあります。^[68]動作開始から数分間は、低温下では光出力が制限され、その後最大輝度に達します。^[69] 冷陰極CFLは設計が異なるため、幅広い温度範囲で始動し、動作します。

白熱電球は、スイッチを入れてからほんの一瞬で最大の明るさに達する。2009年現在^{[アップデート]}、CFLは1秒以内に点灯するが、最大の明るさに達するまでにはまだ時間がかかるものも多い。^[70]光の色は、スイッチを入れた直後は若干異なる場合がある。^[71]一部のCFLは「瞬時点灯」として販売されており、目立ったウォームアップ時間がないが、^[72]他のものは最大の明るさに達するまでに最大1分かかる場合があり、^[73]非常に寒い気温ではさらに長くなる。水銀アマルガムを使用するものの中には、最大出力に達するまでに最大3分かかるものがある。^[72]このことと、短時間のオン/オフの場合のCFLの寿命が短いことから、CFLは動きを感知して作動する照明などの用途には適さない可能性がある。ウォームアップ時間が許容されない場合には、ハロゲンランプとCFLを組み合わせたハイブリッドランプが利用できる。^[74]ハロゲンランプはすぐに点灯し、CFLが最大の明るさに達すると消灯する。

2008 年の欧州委員会の新興および新たに確認された健康リスクに関する科学委員会(SCENIHR) によると、CFL は紫外線と青色光を放出するため、健康リスクがさらに高まる可能性がある。この放射線は、すでに光に対して非常に敏感になる皮膚疾患を患っている人の症状を悪化させる可能性がある。一部の単層 CFL から 20 cm (7.9 インチ) 未満の距離で放出される光は、作業員の皮膚や網膜の損傷を防ぐために現在設定されている職場の制限値に近い紫外線曝露につながる可能性がある。しかし、業界筋は、CFL から受ける紫外線は皮膚がんを引き起こすには小さすぎるため、二重層 CFL の使用は「大部分または完全に」その他のリスクを軽減すると主張している。^[75]

実験では、光源から150センチメートル離れるとCFLからの放射線被曝は無視できるほど小さいことが示されています。より近い距離で比較すると、CFLは白熱電球よりもUVA（長波長）放射線の放出が少ないことが示されています。しかし、UVB（短波長）放射線のレベルは高くなります。^[76] UVBは皮膚の奥深くまで浸透し、UVAのレベルが高ければ表層を焼く可能性があります。密閉型（二重エンベロープ）CFLはシールドされており、同様のワット数の白熱電球やハロゲン電球と比較して総UV放射線の放出量が低くなります。

平均的なユーザーにとって、屋内照明からの紫外線放射は問題にはならないようです。皮膚が敏感な人にとっては、屋内での長期暴露が問題になる可能性があり、その場合は紫外線放射出力が低い電球を使用することをお勧めします。電球の種類間よりも電球の種類内でのばらつきが大きいようですが、最良の選択肢はシールド付きの CFL です。

2012 年に行われた、CFL 光と白熱灯の細胞の健康への影響を比較した研究では、CFL 光にさらされた培養細胞に統計的に有意な細胞損傷が見られました。分光分析により、有意な UVA および UVC 放射の存在が確認され、研究者らは、電球内部の蛍光体コーティングの損傷に起因すると推測しました。同等の強度の白熱灯にさらされた後、細胞損傷は観察されませんでした。研究者らは、蛍光体コーティング層を囲む追加のガラスカバーを備えた「二重壁」電球を使用することで、紫外線への曝露を制限できる可能性があると示唆しています。^[77]

CFLの自主基準で要求されているように電球の口金が難燃性で作られていない場合、電球内の電気部品が過熱して火災の危険が生じる可能性があります。^[78]

CFLは、他の蛍光灯と同様に、ガラス管の中に蒸気として水銀^{[79] [80]が含まれています。ほとんどのCFLには電球1個あたり3～5mgが含まれており、「環境に優しい」と表示されている電球には1mgしか含まれていません。 [81] [82]}水銀は有毒であるため、これらの少量であっても、ランプから水銀が放出され、大気汚染や水質汚染につながる可能性がある埋立地や廃棄物焼却炉では懸念されます。米国では、全米電気工業会（NEMA）の照明メーカー会員が、CFLに使用される水銀の量を自主的に制限しています。^{[83] EUでは、} RoHS法により同様の制限が義務付けられています。

電力のほとんどが石炭火力発電所で発電されている地域では、白熱電球をCFLに交換すると、実際に水銀排出量が削減されます。これは、電力需要の減少により、燃焼時に石炭から放出される水銀の量が減り、破損したり廃棄されたCFL電球から放出される水銀の量を相殺して余りあるためです。^[84] 2008年7月、米国EPAは、CFL照明の水銀の正味システム排出量は、同等のルーメン出力の白熱照明よりも低いというデータシートを発表しました。これは、米国の電力生産における水銀の平均排出率と、埋め立て地に廃棄されたCFLからの水銀の推定平均流出量に基づいています。^[85]石炭火力発電所は、他の重金属、硫黄、二酸化炭素も排出します。

米国では、米国環境保護庁は、2007年に販売された2億7000万個のCFLがすべて埋め立て地に送られた場合、約0.13トンの水銀が放出され、これは米国の水銀排出量（その年約104トン）の0.1％に相当すると推定している。^[86] このグラフは、メーカーや早期破損に関係なく、CFLの平均寿命が8000時間であると仮定している。石炭をエネルギー生産に使用していない地域では、どちらのタイプの電球でも排出量は少なくなるだろう。^[86]

多くの国では、家庭用CFL電球のパッケージに破損時の特別な取り扱い説明が印刷されていない。電球1個から放出される水銀の量は、慢性暴露に関する米国連邦ガイドラインを一時的に超えることがある。^{[87] [88]ただし、} 慢性とは相当期間の暴露を意味し、低レベルの元素水銀への短期暴露による健康リスクがどのようなものかは依然として不明である。^[88]壊れたCFLに対するEPAのベストプラクティス清掃ガイドラインに従ったにもかかわらず、研究者はカーペットから水銀を取り除くことができず、幼児が遊ぶなどしてカーペットを揺らすと、最初の破損から数週間経っても、カーペット近くの空気中の水銀濃度が0.025 mg/m ^{3にも達した。 [88]}

米国環境保護庁（EPA）は、壊れたCFLの清掃に関するベストプラクティスと破損を防ぐ方法をウェブサイトで公開している。^[89] EPAは、部屋の換気をし、壊れた破片を瓶に入れて慎重に処分することを推奨している。メイン州環境保護局（DEP）が2008年に実施した清掃方法の比較調査では、壊れたCFL電球をビニール袋に入れて保管するのは危険だと警告している。安全レベルをはるかに超える蒸気が袋から漏れ続けるからだ。EPAとメイン州環境保護局は、壊れた電球を保管するのに最適な方法として、密閉されたガラス瓶を推奨している。^[90]

2018年末以降、EU水銀規制により、欧州連合域内でのCFLの輸出、輸入、製造は禁止されている。^[91]

水銀に関する健康と環境への懸念から、多くの管轄区域では、使用済みのランプを一般廃棄物として埋め立て地に送るのではなく、適切に処分またはリサイクルすることを義務付けています。安全に処分するには、処理できるまで電球を破損せずに保管する必要があります。

アメリカ合衆国では、ほとんどの州が連邦の一般廃棄物規則（UWR）を採用し、現在実施している。 ^[92]バーモント州、ニューハンプシャー州、カリフォルニア州、ミネソタ州、ニューヨーク州、メイン州、コネチカット州、ロードアイランド州など、いくつかの州では連邦のUWRよりも厳しい規制がある。[ ^92]ホームサプライチェーン店では、無料のCFLリサイクルを広く利用している。^[93]

欧州連合では、CFL はWEEEリサイクル制度の対象となる多くの製品の 1 つです。小売価格にはリサイクル費用が含まれており、製造業者と輸入業者には CFL を回収してリサイクルする義務があります。

北西部コンパクト蛍光灯リサイクルプロジェクトによると、米国北西部の家庭ユーザーは、これらの製品を他の固形廃棄物と同じ方法で処分する選択肢があるため、オレゴン州では「家庭用の CFL の大部分が都市固形廃棄物に捨てられている」という。また、EPA の蛍光灯の廃棄方法による水銀放出率の推定値も指摘している。都市廃棄物埋立 3.2%、リサイクル 3%、都市廃棄物焼却 17.55%、有害廃棄物処理 0.2%。^[94]

CFL 処理の最初のステップは、負圧換気と水銀吸収フィルターまたはコールドトラップを使用して水銀蒸気を封じ込める機械で電球を粉砕することです。多くの自治体がこのような機械を購入しています。^[要出典]粉砕されたガラスと金属はドラムに保管され、リサイクル工場に出荷される準備が整います。

2007年のケベック州やブリティッシュコロンビア州など、一部の地域では、住宅のセントラルヒーティングは主に天然ガスの燃焼によって提供され、電気は主に水力発電によって提供されていました。当時の白熱電球禁止の影響の分析では、そのような地域では、従来の電球によって生成された熱が天然ガス暖房からの温室効果ガスの放出を大幅に削減している可能性があるという考えが導入されました。^[95]イヴァンコ、カーニー、ワハーは、「ケベック州のすべての家庭で（白熱）電球からCFLへの切り替えが義務付けられると、州内のCO2排出量が約22万トン増加し、_これは4万台以上の自動車の年間排出量に相当する」と推定しました。

CFLは交流（AC）と直流（DC）の両方の入力用に製造されています。DC CFLは、 RV車やオフグリッド住宅での使用に人気があります。発展途上国では、健康や安全上の危険を伴う灯油ランプを、バッテリー、ソーラーパネル、風力発電機で駆動するCFLに置き換えるためのさまざまな援助機関の取り組みが行われています。 [ 96 ^]

電気消費と汚染を削減できる可能性があるため、さまざまな組織が CFL やその他の効率的な照明の導入を奨励しています。取り組みは、認知度を高めるための宣伝から、一般の人々への CFL の直接配布まで多岐にわたります。一部の電力会社と地方自治体は、電力需要を削減する手段として CFL に補助金を出したり、顧客に無料で提供したりして、発電へのさらなる投資を遅らせています。

米国では、住宅照明評価分析プログラム（PEARL）が監視プログラムとして設立されました。PEARLは150種類以上のCFL電球の性能とエネルギースターへの準拠を評価してきました。^{[97] [98]}

国連環境計画（UNEP）/地球環境ファシリティ（GEF）の取り組みでは、「地球効率的パートナーシッププログラム」を開発しました。このプログラムは、開発途上国や新興国でCFLなどのエネルギー効率の高い照明を迅速かつコスト効率よく導入できるように、各国主導の政策とアプローチに重点を置いています。

米国とカナダでは、エネルギースタープログラムにより、効率、始動時間、寿命、色、性能の一貫性に関する一連の基準を満たすランプにラベルが付けられます。このプログラムの目的は、製品の品質のばらつきによる消費者の懸念を軽減することです。^[99]最近エネルギースター認定を受けた CFL は、1 秒未満で始動し、ちらつきません。消費者向けエネルギースター電球は、エネルギースター認定ランプを検索して比較するためのリソースです。光の「品質」(演色評価数)を向上させる作業が進行中です。 ^{[引用が必要]}

米国では、米国エネルギー省が提案した新しい基準により、CFLがLEDランプに置き換えられる可能性があります。天然資源保護協議会のノア・ホロウィッツ氏の意見では、ほとんどのCFL電球は基準を満たさないでしょう。^[100]

英国では、エネルギー節約トラストが同様のプログラムを実施し、エネルギー節約と性能のガイドラインを満たす照明製品を特定しています。^[101]

G24 (624Q2) およびGU24 ランプ フィッティングソケット システムは、従来のランプ ソケットを置き換えるように設計されており、エネルギー効率の高いランプ専用の器具に白熱電球が取り付けられることはありません。

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