JP2009158180A - 無電極ランプ用保持具および照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】最冷点用突起部の温度が上昇し難く光出力の特性を損なうおそれの少ないものであって、しかも、ランプの交換やメンテナンスの頻度を少なくできる無電極ランプ用保持具および照明器具を提供する。
【解決手段】本発明の照明器具１は、先端頂部に最冷点用突起部２７を有し放電ガスが封入された電球状のバルブを備えた無電極ランプ２と、ランプ収納部３０を形成した反射笠３２及び透光性パネル３３を有する無電極ランプ用保持具３と、点灯回路４とを備えている。又、透光性パネル３３は、無電極ランプ２の最冷点用突起部２７が入った貫通孔２４を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、先端頂部に最冷点用突起部を有し放電ガスが封入されたバルブを備えた無電極ランプを保持する無電極ランプ用保持具および照明器具に関する。

従来から、体育館、工場、スポーツ施設等の高い天井に取り付けられる高天井用の照明器具が提案されている。例えばランプ収納部を形成した反射笠及びその反射笠の下面側に配設された透光性パネルを備えているとともに、バルブを昇降し得る昇降装置を備えたものが提案されており、この昇降装置によって、通常ランプとして用いるＨＩＤランプの交換やメンテナンスを容易にしている（特許文献１参照）。しかし、このような昇降装置を付設したのでは、製作コストが高く付いてしまう。

一方、従来から、無電極蛍光ランプが知られている。このような無電極蛍光ランプは、バルブに封入された水銀蒸気を含む放電ガスが放電して紫外線を放出し、その紫外線が蛍光体で可視光に変換されて発光するように構成されており、内部に電極が無く上記ＨＩＤランプに比して非常に長寿命であることからランプの交換やメンテナンスの頻度を少なくできる（特許文献２参照）。従って、このような無電極蛍光ランプを上記高天井用の照明器具に用いることが考えられる。
特開２００１−３０７５３９号公報 特開２００５−３４６９８３号公報

ところが、無電極蛍光ランプは、封入された水銀蒸気の圧によって大きく光出力の特性が変化する。そのため、上記特許文献２では、バルブの先端頂部に最冷点用突起部を設けておき、その最冷点用突起部によって水銀蒸気圧を制御して光出力の特性を損なわないようにしているが、このような最冷点用突起部を有するバルブを備えた無電極蛍光ランプを上記高天井用の照明器具に用いた場合、無電極蛍光ランプの発光に伴う発熱によってランプ収納部に収納した無電極蛍光ランプの最冷点用突起部の温度が上昇してしまい、良好な光量が得られないおそれがあるという問題点がある。

本発明は、最冷点用突起部の温度が上昇し難く光出力の特性を損なうおそれの少ないものであって、しかも、ランプの交換やメンテナンスの頻度を少なくできる無電極ランプ用保持具および照明器具を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために、本発明の請求項１は、先端頂部に最冷点用突起部を有し放電ガスが封入された電球状のバルブを備えた無電極ランプを、収納壁によって形成したランプ収納部に収納するようにして保持する無電極ランプ用保持具であって、前記収納壁は、前記最冷点用突起部と対向する対向壁を備え、前記対向壁には、前記バルブの最冷点用突起部を入れることができる大きさで、前記バルブ収納部から外部に貫通するようにあけられた貫通孔が設けられていることを特徴とする無電極ランプ用保持具を提供する。

請求項２のように、前記対向壁は、熱伝導性を有する放熱体を備え、前記貫通孔は、前記放熱体に形成されているとともに、前記最冷点用突起部がその貫通孔に入った状態で貫通孔の内周に当接するように構成されていることが好ましい。

請求項３のように、前記収納壁は、開口を有するとともに、その開口側に無電極ランプの光を反射する筐体を備え、前記対向壁は、前記筐体の一部から構成されていることが好ましい。

又、本発明の請求項４は、前記課題を解決するために、請求項１〜３の何れか一項に記載の無電極ランプ用保持具と、前記無電極ランプ用保持具に保持された前記無電極ランプとを備えていることを特徴とする照明器具を提供する。

請求項１によれば、対向壁に、バルブの最冷点用突起部を入れることができる大きさで、前記バルブ収納部から外部に貫通するようにあけられた貫通孔が設けられているため、無電極ランプの発光に伴う発熱によってバルブが温度上昇しても最冷点用突起部を外気によって温度上昇し難いものにできる。これにより、放電ガスに含まれる水銀蒸気の圧が変化して光出力が低下するのを抑えることができる。

一方、無電極ランプを用いることによって、ランプの交換やメンテナンスの頻度を少なくでき、高天井用の照明器具としての使用に適したものにできる。

請求項２によれば、貫通孔は、放熱体に形成されているとともに、最冷点用突起部がその貫通孔に入った状態で貫通孔の内周に当接するように構成されているため、最冷点用突起部の温度が上昇した場合でも最冷点用突起部の熱が放熱体に伝導して放熱できる。従って、最冷点用突起部の温度上昇を確実に抑えることができる。

又、貫通孔に入った最冷点用突起部が貫通孔の内周に当接することにより、最冷点用突起部の先端頂部を保持でき、無電極ランプを確実に保持できる。

請求項３によれば、収納壁は、開口を有するとともに、その開口側に無電極ランプの光を反射する筐体を備えたものとし、対向壁を、筐体の一部から構成するため、例えば放熱体を、金属等の非透光性のものから構成した場合でも、無電極ランプの光を開口側に導く際に放熱体が邪魔になるようなことを防止できる。

請求項４によれば、無電極ランプの発光に伴う発熱によっても最冷点用突起部の温度が上昇し難く光出力の特性を損なうおそれが少なく、しかも、ランプの交換やメンテナンスの頻度の少ない照明器具を提供できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、第１実施形態の照明器具の一部を断面にした側面図、図２は、照明器具に用いる無電極ランプの拡大断面図である。

第１実施形態の照明器具１は、図１に示すように無電極ランプ２と、無電極ランプ用保持具３と、点灯回路４とを備えている。

無電極ランプ２は、図２に示すように、ガラス製の電球状のバルブ２１を備えている。このバルブ２１の軸方向の基端部２１ａは、口金２３に連結されている。バルブ２１の中心軸部には、基端側から軸方向の先端側に凹まれるようにして形成されたキャビティ２４と、このキャビティ２４の底部分２４ａから開口部分２４ｂに向かって延在する排気細管２５とが一体的に形成されている。

キャビティ２４内には、排気細管２５に挿入された状態の円筒状シリンダ２６が設けられ、このシリンダ２６は、キャビティ２４の開口部分２４ｂから外部に突出して、口金２３に形成された穴に嵌め合わされている。

バルブ２１の内面には、図示しないが保護膜と蛍光体膜との２層が形成されている。また、キャビティ４のバルブ２１内の周面にも、保護膜と蛍光体膜との２層が形成されている。

又、キャビティ２４内の上部には、シリンダ２６の外周に嵌め込まれた状態でフェライトコア２９と誘導コイル２０とが設けられている。フェライトコア２９は、誘導コイル２０に通電する高周波電流が数百ＫＨｚという低い周波数であるために必要とするものである。

バルブ２１内には、不活性ガスや水銀等の放電ガスが封入されている。なお、不活性ガスとしては、例えばネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンが挙げられる。また、この実施形態の排気細管５内には、総量が略２０ｍｇ、重量比で５０：５０の亜鉛・水銀化合物が収納され、バルブ２１内に水銀を放出させることができるようになっている。

バルブ２１の軸方向の先端頂部２１ｂには、最冷点用突起部２７が備えられている。最冷点用突起部２７は、ランプ１の周囲温度が一定の状態でこのランプ１を点灯させた場合にバルブ２１の内部で温度が最も低い最冷点を構成する部分として形成されたもので、バルブ２１の先端頂部から軸方向の外周側に突設されている。又、この実施形態の最冷点用突起部２７は、先端に行くに従って、漸次径が小さくなる円錐状に形成されている。

無電極ランプ用保持具３は、図１に示すように無電極ランプ１の軸方向の基端側を保持したランプ保持部３１と、収納壁としての反射笠３２及び反射笠３２の下面側に配設された透光性パネル３３とを備えている。なお、図中のＯは、無電極ランプ１（バルブ２１）の中心軸を示している。

反射笠３２は、内側に無電極ランプ１を収納するランプ収納部３０を区画形成しているとともに、下面側が開口されている。又、この第１実施形態の反射笠３２は、下方側に行くに従ってその開口径が漸次大きくなるように形成されているとともに、上端側がランプ保持部３１に支持されており、ランプ収納部３０に収納した無電極ランプ２の光を開口側に反射して下方に導くことができるようになっている。

透光性パネル３３は、上記バルブ２１の最冷点用突起部２７と対向する対向壁を構成するもので、その中心部には、貫通孔３４が設けられている。この貫通孔３４は、上記バルブ２１の最冷点用突起部２７を入れるためのもので、バルブ２１の最冷点用突起部２７を入れることができる大きさで、透光性パネル３３の上面から下面に貫通するようにあけられている。

そして、この透光性パネル３３は、反射笠３２の開口、即ち、ランプ収納部３０の開口を塞ぐようにして反射笠３２の下端に取り付けられている。又、透光性パネル３３が反射笠３２の下端に取り付けられることにより、貫通孔３４は、ランプ収納部３０と外部とを連通する。

又、透光性パネル３３が反射笠３２に取り付けられるに際し、バルブ２１の最冷点用突起部２７と対向し、貫通孔３４に最冷点用突起部２７の先端一部が入り込む。又、この実施形態では、貫通孔３４に入った最冷点用突起部２７の先端は、貫通孔３４から突出しないようになっている。

点灯回路４は、高周波電流を発生させその発生させた高周波電流を無電極ランプ１に供給するためのもので、無電極ランプ用保持具３に保持された無電極ランプ１に高周波電流を通電可能に、無電極ランプ用保持具３に取り付けられたケーシング４１内に配設されている。

このように構成された第１実施形態の照明器具１は、例えば天井から吊り下げられるようにして装着され、バルブ２１の軸方向がほぼ上下方向に一致した状態で使用される。なお、照明器具１は、天井から吊り下げられる形態のものに限らず、例えば天井に設けた取付孔に照明器具１を下方側から入れ、反射笠３２の下端側を天井に固定するようにして使用することもでき、適宜変更し得る。

そして、この状態で、点灯回路４から高周波電流を無電極ランプ１の誘導コイル２０（図２参照）に通電すると、誘導コイル２０の周囲に誘導電界（高周波電磁界）が発生し、この誘導電界をバルブ２１に作用させることでプラズマを発生させ、水銀原子から発生する紫外線がバルブ２１の蛍光体膜で可視光に変換され、バルブ２１を透過する。又、その光は、透光性パネル３３を直接透光し又は反射笠３２を介して透光して下方に放出される。

又、その際、ランプ収納部３０内は、無電極ランプ１の発光に伴う発熱によって温度上昇するが、バルブ２１の最冷点用突起部２７が貫通孔３４に入れられて外気に当たることができ、最冷点用突起部２７が温度上昇し難いものにできる。これにより、バルブ２１内に封入された水銀蒸気の圧が変化して光出力が低下するのを抑えることができる。

例えばバルブの最大外径が１８０ｍｍで、入力電力が２４０Ｗの無電極ランプ１の単体（上記ランプ収納部に入れないもの）で、周囲温度を変化させ、最冷点用突起部の温度に対する光量とを測定すると、図３に示すように周囲温度が２５°Ｃの時に最冷点用突起部の温度が４０°Ｃになり、そのときの光量が最大（最大光量）になり、最冷点用突起部の温度が４０°Ｃより高くなるに従って、光量が徐々に低下する。図３は、最冷点用突起部の温度と、最大光量に対する相対光量との関係をグラフに表したものである。

ここで、比較試験を行ったので、その結果を以下に示す。比較例として、貫通孔を有しない透光性パネルを用いてランプ収納部を形成し、それに無電極ランプ１を収納させて点灯させた場合、最冷点用突起部２７の温度が約６５°Ｃになり、相対光量が最大時の約７５％になった（図３参照）。これに対し、上記第１実施形態のランプ収納部３０に無電極ランプ１を収納させて点灯させた場合、最冷点用突起部２７の温度が約５５°Ｃになり、相対光量が最大時の８５％であり（図３参照）、最冷点用突起部２７の温度上昇を抑えることができ、相対光量の低下を抑えることができた。なお、無電極ランプ１は、バルブの最大外径が１８０ｍｍで、入力電力を２４０Ｗとした。

又、この実施形態では、貫通孔３４に入れられた最冷点用突起部２７の先端が、貫通孔３４から突出していないため、最冷点用突起部２７の先端が他の物に当たって割れるおそれのないものにできる。

次に、第２実施形態の照明器具１００について、図４、図５に基いて説明する。第２実施形態の照明器具１００の無電極ランプ用保持具１０３は、無電極ランプ１の基端側を保持したランプ保持部１３１と、収納壁としての筐体１３２及びその筐体１３２の下面側に配設された透光性パネル１３３とを備えている。

筐体１３２は、下面側が開口され、無電極ランプの光を下方の開口側に反射しうるように構成された湾曲状の反射壁１３２ａと、反射壁１３２ａの左側方側に配設された側壁１３２ｂとを備えており、これらの反射壁１３２ａと側壁１３２ｂとによって開口を有するランプ収納部１３０を区画形成している。

又、側壁１３２ｂは、中央部に、貫通孔１３４が設けられており、バルブ２１の最冷点用突起部２７の先端の一部が入り込んでいる。

透光性パネル１３３は、筐体１３２の開口、即ち、ランプ収納部１３０の開口を塞ぐようにして筐体１３２の下端に取り付けられている。その他は、先の第１実施形態のものと同構成を採っている。

このように構成された第２実施形態の照明器具１００は、上面が天井に固定され、或いは、天井に設けられた取付孔に照明器具１を上方側から入れられて下端部が天井に固定され、無電極ランプ１のバルブ２１の軸方向が水平方向にほぼ一致した状態で使用される。
この第２実施形態の比較試験について説明する。比較例として、貫通孔を有しない側壁を有する筐体を用いてランプ収納部を形成し、それに無電極ランプ１を収納させて点灯させた場合、最冷点用突起部２７の温度が約６５°Ｃになり、相対光量が最大時の約７５％になった（図３参照）。これに対し、上記第２実施形態のランプ収納部１３０に無電極ランプ１を収納させて点灯させた場合、最冷点用突起部２７の温度が約５５°Ｃになり、相対光量が最大時の８５％であり（図３参照）、最冷点用突起部２７の温度上昇を抑えることができ、相対光量の低下を抑えることができた。なお、この比較試験は、上述の先の第１実施形態における比較試験と同条件で行った。

従って、この第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、バルブ２１の最冷点用突起部２７が貫通孔３４に入れられて外気に当たることができ、最冷点用突起部２７が温度上昇し難いものにできる。

又、この第２実施形態では、貫通孔を有しない側壁を有する筐体を用いてランプ収納部を形成した場合、透光性パネル１３３を有しないときでも、無電極ランプ１の最冷点用突起部２７は温度上昇した。これに対して、上記透光性パネル１３３を有しない第２実施形態のランプ収納部１３０に無電極ランプ１を収納させて点灯させた場合、それよりも最冷点用突起部２７の温度を抑えることができた。従って、この第２実施形態では、透光性パネル１３３の有無を問わない。

次に、第３実施形態の照明器具２００について、図６、図７に基いて説明する。第３実施形態の照明器具２００における無電極ランプ用保持具２０３のランプ収納部２３０は、先の第２実施形態のものと同様に、ランプ保持部２３１と、収納壁としての筐体２３２及び筐体２３２の下面側に配設された透光性パネル２３３とを備えている。ランプ保持部２３１と透光性パネル２３３とは、先の第２実施形態のものと同構成を採っている。

筐体２３２における対向壁としての側壁２３２ｂは、中央部に、放熱体２３２ｃを備えている。放熱体２３２ｃは、バルブ２１の最冷点用突起部２７の熱を奪って放出するためのもので、例えば熱伝導性を有する樹脂、アルミニウム等の金属から構成できる。

そして、放熱体２３２ｃの中央部に、貫通孔２３４が設けられている。又、この貫通孔２３４の大きさは、バルブ２１の最冷点用突起部２７における先端部の径よりも大きく、基端部の径よりも小さく形成されており、貫通孔２３４に入った最冷点用突起部２７の外周が貫通孔２３４の内周に当接するようになっている。

第３実施形態の照明器具２００においては、最冷点用突起部２７の外周が貫通孔２３４の内周に当接しているため、最冷点用突起部２７が外気に当たるとともに、放熱体２３２ｃに放熱され、最冷点用突起部２７が、より温度上昇し難いものにできる。

この第３実施形態の照明器具２００について、上記の比較試験と同条件で点灯した場合、最冷点用突起部２７の温度が約４５°Ｃになり、相対光量が最大時のほぼ９５％であった。従って、先の第１実施形態や第２実施形態のものよりも最冷点用突起部２７の温度上昇を抑えることができた。

又、第３実施形態においては、貫通孔２３４に入った最冷点用突起部２７が貫通孔２３４の内周に当接することにより、最冷点用突起部２７の先端頂部を保持でき、無電極ランプ１を確実に保持できる。

なお、上記第２実施形態及び第３実施形態では、筐体を、反射壁と側壁とを備えたものとし、側壁に貫通孔を設けているが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。例えば筐体を、ドーム形状の反射壁を有するものから構成するとともに、その反射壁の一部を最冷点用突起部と対向させ、その対向した部分に、貫通孔を設けるようにしても良い。

又、本発明の照明器具は、高天井用のものとして使用される形態のものに限らず、通常の天井等にも使用でき、適宜変更できる。

本発明の第１実施形態に係る照明器具の一部を断面にした正面図である。 本発明の照明器具に用いる無電極ランプの拡大断面図である。 最冷点用突起部の温度と、相対光量との関係を表したグラフである。 本発明の第２実施形態に係る照明器具の一部を断面にした正面図である。 本発明の第２実施形態に係る照明器具の側面図である。 本発明の第３実施形態に係る照明器具の一部を断面にした正面図である。 本発明の第３実施形態に係る照明器具の側面図である。

符号の説明

１、１００、２００ 照明器具
２ 無電極ランプ
３、１０３、２０３ 無電極ランプ用保持具
２１ バルブ
２７ 最冷点用突起部
３０、１３０、２３０ ランプ収納部
２４，１２４，２３４ 貫通孔
２３２ｃ 放熱体

Claims (4)

1. 先端頂部に最冷点用突起部を有し放電ガスが封入された電球状のバルブを備えた無電極ランプを、収納壁によって形成したランプ収納部に収納するようにして保持する無電極ランプ用保持具であって、
   前記収納壁は、前記最冷点用突起部と対向する対向壁を備え、
   前記対向壁には、前記バルブの最冷点用突起部を入れることができる大きさで、前記バルブ収納部から外部に貫通するようにあけられた貫通孔が設けられていることを特徴とする無電極ランプ用保持具。
2. 前記対向壁は、熱伝導性を有する放熱体を備え、
   前記貫通孔は、前記放熱体に形成されているとともに、前記最冷点用突起部がその貫通孔に入った状態で貫通孔の内周に当接するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の無電極ランプ用保持具。
3. 前記収納壁は、開口を有するとともに、その開口側に無電極ランプの光を反射する筐体を備え、
   前記対向壁は、前記筐体の一部から構成されていることを特徴とする請求項２に記載の無電極ランプ用保持具。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の無電極ランプ用保持具と、前記無電極ランプ用保持具に保持された前記無電極ランプとを備えていることを特徴とする照明器具。

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