JP4577454B2 - 高輝度放電灯用照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、発光管を有する高輝度放電灯と、高輝度放電灯を挿入する挿入穴を有する反射鏡と、を備える高輝度放電灯用照明器具に関するものである。

従来から、発光管を有する高輝度放電灯と、高輝度放電灯を挿入する挿入穴を有する反射鏡と、を備える高輝度放電灯用照明器具として、コンパクトな直管形であるメタルハライドランプを用いるものが、知られている。

この場合、高輝度放電灯としての発光管は石英ガラスやセラミックを素材とすることが多く、これが発光管内のハロゲン化金属と反応して侵食・劣化し、発光管自体の破損が生じる可能性がある。

これを解決する技術として、特開平０７−０６５７９０号公報（特許文献１）に記載されている内容が参考として知られている。
これは、高輝度放電灯の発光管を、内管である透光性筒体と、外管と、で覆うことで、透光性筒体と外管とが、破片散乱防止機能を奏し、その破片が照射範囲、例えば、住宅の居室内、店舗内、劇場の観覧席等に散乱しないようになしたものである。

特開平０７−０６５７９０号公報

しかしながら、内管及び外管は、過酷な熱履歴を受け得る発光管の近傍での経時的な強度低下が生じる可能性がある。すなわち、発光管の破損の衝撃を最も大きく受ける発光管の近傍において内管及び外管の強度が低下することとなり、結果として、所望の破片散乱防止機能を奏することができない可能性がある。

また、高輝度放電灯は、反射鏡と組合せて使用されるが、通常は、略中空円錐状で内面が反射面として形成された反射鏡の、頂点近傍に設けられた挿入孔に挿入された状態で保持、かつ給電される。

この場合、高輝度放電灯用照明器具の出力効率を高く維持する必要から、発光管が挿入孔の近傍に位置決めされることが多く、そのため、挿入孔の近傍で、発光管と反射鏡が接近することとなる。すなわち、発光管の近傍では反射鏡に基づく反射熱が高輝度放電灯の他の部分よりも大きくなり、結果として、発光管の破損が促進される可能性がある。
さらに、挿入孔の近傍では反射熱の影響が大きいことから、反射鏡の基材に用いられる樹脂等に由来するイオウ成分に基づく硫化水素、又は大気中の水分により、反射面を構成する銀材料やアルミニウム材料が劣化する可能性がある。
同様に、高輝度放電灯用照明器具を構成する他の部品群、例えば点灯始動回路、安定点灯回路、給電用電線、ソケット等が経時的劣化する可能性がある。

一方、従来技術においても、高輝度放電灯自体のサイズが大きいものである場合、例えば外管の外径が約３０ｍｍである場合には、内管と外管との間の距離を約３ｍｍ程度確保することができ、この間を対流して熱が放散されることが期待できるが、昨今求められている高輝度放電灯自体のサイズが小さいものである場合、例えば外管の外径が約２０ｍｍである場合には、このような十分な間隔を確保することは製造コストその他の事情から困難である。

本願発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、その課題は、高輝度放電灯が破損した場合に、破片の散乱を防止するとともに、反射面を構成する銀材料やアルミニウム材料の劣化を抑制し、さらに高輝度放電灯用照明器具を構成する点灯始動回路、安定点灯回路、給電用電線、ソケット等の部品群の経時的劣化を避けることができ、比較的サイズの小さい高輝度放電灯にも対応可能である高輝度放電灯用照明器具を提供することである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、発光管を有する高輝度放電灯と、高輝度放電灯を挿入する挿入穴を有する反射鏡と、を備える高輝度放電灯用照明器具であって、高輝度放電灯は、発光管を収容する内管と、内管を収容する外管と、を有しており、外管の長手方向中心軸は、挿入穴の略中心を通過するものであり、外管と挿入穴との間の距離は、内管と外管との間の距離よりも大きいものであることを特徴とする高輝度放電灯用照明器具である。

また、請求項２に記載された発明は、外管と挿入穴との間の距離は、１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の高輝度放電灯用照明器具である。

また、請求項３に記載された発明は、高輝度放電灯からの光が出射する部位が開放されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の高輝度放電灯用照明器具である。

請求項１に記載された発明によれば、高輝度放電灯は、発光管を収容する内管と、内管を収容する外管と、を有しており、外管と挿入穴との間の距離は、内管と外管との間の距離よりも大きいものとしているので、内管と外管との間を対流して熱が放散される以上に、外管と挿入孔との間を対流して熱が放散されるので（図２における位置Ａから位置Ｂへ向かうこととなる）、発光管の近傍の温度を低くすることができ、内管及び外管の強度低下を回避して発光管が破損した場合にもその破片の散乱を防止することができる。

また、発光管と接近する反射鏡における挿入穴の近傍の温度を低くすることができ、反射面を構成する銀材料やアルミニウム材料の劣化を抑制し、さらに高輝度放電灯用照明器具を構成する点灯始動回路、安定点灯回路、給電用電線、ソケット等の部品群の経時的劣化を避けることができる。

また、内管と外管の間の距離が比較的小さく、例えば約１ｍｍであっても上述の効果を奏することができ、比較的サイズの小さい高輝度放電灯を使用することができる。

さらに、外管の長手方向中心軸は、挿入穴の略中心を通過するものであるので、外管と挿入穴との間の距離のばらつきが小さく、偏在無く熱が放散され、局部的な温度上昇を回避することができる。

請求項２に記載された発明によれば、外管と挿入穴との間の距離は、１ｍｍ以上であるので、実用上十分な熱の放散を確保することができる。

請求項３に記載された発明によれば、高輝度放電灯からの光が出射する部位が開放されたものであるので、高輝度放電灯からの光が出射する部位から、高輝度放電灯と反射鏡の挿入穴との間にかけての連続的な気流の流れを確保することができ、反射鏡内の成分を置換することが容易となり、水分や硫化水素を従来の閉鎖空間から効率よく排出することとなり、反射面を構成する銀材料やアルミニウム材料の劣化を抑制することができる。

本願発明の一実施形態における高輝度放電灯用照明器具の断面図 本願発明の一実施形態における高輝度放電灯の断面図 本願発明の一実施形態における高輝度放電灯用照明器具の分解図

本願発明の一実施形態として、本願の請求項１〜３に対応した高輝度放電灯用照明器具１について図１〜図３により説明する。

本実施形態の高輝度放電灯用照明器具１は、発光管２を有する高輝度放電灯３と、高輝度放電灯３を挿入する挿入穴４を有する反射鏡５と、を備える高輝度放電灯用照明器具１であって、高輝度放電灯３は、発光管２を収容する内管６と、内管６を収容する外管７と、を有しており、内管６及び外管７の長手方向中心軸は、発光管２の長手方向中心軸と略一致するものであり、外管７の長手方向中心軸は、挿入穴４の略中心を通過するものであり、外管７と挿入穴４との間の距離は、内管６と外管７との間の距離よりも大きいものであることを特徴とする。

また、外管と挿入穴との間の距離は、１ｍｍ以上であることを特徴とする。

また、高輝度放電灯３からの光が出射する部位８が開放されたものであることを特徴とする。

以下、本実施形態による高輝度放電灯用照明器具１を、より具体的詳細に説明する。

高輝度放電灯用照明器具１は、図３に示す如く、高輝度放電灯３と、反射鏡５と、枠１１と、回転板１２と、ソケット台１３と、ソケット１４と、を構成要素としている。

高輝度放電灯３は、発光管２と、発光管２を収容し内部が真空である内管６と、内管を収容する外管７と、発光管２、内管６及び外管７が固定されて、発光管２に給電する口金１５と、を構成要素としている。

発光管２は、中空の略円筒形のセラミックからなり、内部に、口金１５から給電されて放電を行う電極と、アルゴン、クリプトン、水銀、酸化マグネシウムなどの封入物が混入密閉されている。

内管６は、肉厚１ｍｍ、外径１６ｍｍ、の薄肉円筒の石英ガラスの一端を、その長手方向中心軸が、発光管２の長手方向中心軸と略一致するようにセメント接着により口金１５に固定されている。その後、減圧下にて、開放されている一端を石英ガラスの円板にて封止し、内管６の内部は略真空としている。

外管７は、肉厚１．５ｍｍ、外径２０．５ｍｍ、の薄肉円筒の石英ガラスの一端を、その長手方向中心軸が、内管６の長手方向中心軸と略一致するようにセメント接着により口金１５に固定されている。その後、大気下にて、開放されている一端を石英ガラスの円板にて封止する。

以上の構成により、内管６と外管７との間の距離として、設計上０．７５ｍｍが確保されることとなる。

また、発光管２、内管６及び外管７の長手方向中心軸は、略一致することとなり、そのため、内管６及び外管７の長手方向中心軸は、発光管２の長手方向中心軸と略一致することとなり、内管６と外管７との間の距離である０．７５ｍｍは内管６の外周面にわたってばらつきが小さいものとなる。

反射鏡５は、アルミニウム板をへら絞り加工により、その内面が略放物面状となるように形成された略中空円錐状の外観をするもので、前面枠１６およびセード１７に収容される。ここで、反射鏡５の頂点近傍は高輝度放電灯３の挿入穴４として、その中心が外管７の長手方向中心軸に通過されるように、円形に打ち抜かれており、その穴径は２２．５ｍｍである。

かかる反射鏡５の、内面から挿入穴４を貫くように高輝度放電灯３が挿入され、口金１５がソケット１４に支持される。この場合、発光時に最も温度が高くなる発光管２が挿入穴４の近傍となる。

以上の構成により、外管７と挿入穴４との間の距離として、設計上１ｍｍが確保されることとなる。また、発光時に最も温度が高くなる発光管２が、外管７と挿入穴４とで形成される隙間の近傍となる。

また、外管７の長手方向中心軸は、挿入穴４の略中心を通過することから、外管７挿入穴４との間の距離である１ｍｍは外管７の外周面にわたってばらつきが小さいものとなる。

反射面は、反射鏡５の内面に設けられるもので、用途によって金属又は樹脂から選択される小曲面が、高輝度放電灯３からの光を所望の方向へ反射するように位置決めされた集合体として構成される。その表面は化学研磨アルマイト、アルミニウム蒸着、銀蒸着、光学多層膜処理などの任意の処理が施されている。

枠１０は、アルミニウムダイカストからなり、取付バネ９と取付バネを固定する固定金具８が取り付いており、天井面表面に天井材を挟み込み固定される。

ここで、枠１０の前面は開放されており、別段のガラス板等は何ら設けられていない。

取付バネ１８はステンレスを略Ｖ時に成形された形状をしており、枠１１及び取付け面である天井材との間に位置し、弾性により照明器具を固定する。

回転板１２は、アルミダイカストからなり、枠１０の上方に乗せ掛け、枠１０の固定金具により、抜け止めがされているが、水平回転方向においては、周動可能としている。

前面枠１２は回転板１１の内側に配置され、反射鏡５の乗せ掛け部を有するとともに側面に抑揚可動の回転軸穴を有している。

セード１７は、アルミニウムダイカストからなり、反射鏡を収容する略円錐台形をしておいり、上面に挿入穴４より大きい貫通穴を有している。

ソケット台１４は、鋼板で構成され、ソケット１５を収容し、セード１７上面に固定されている。

ソケット１４は、Ｅ型の受け金を有し、外郭は磁器にて構成され、長手方向中心軸は高輝度放電灯用器具１の中心軸と略一致するものである。

従って、本実施形態によれば、高輝度放電灯３は、発光管２を収容する内管６と、内管６を収容する外管７と、を有しており、外管７と挿入穴４との間の距離は、内管６と外管７との間の距離よりも大きいものとしているので、内管６と外管７との間を対流して熱が放散される以上に、外管７と挿入孔４との間を対流して熱が放散されるので（図２における位置Ａから位置Ｂへ向かうこととなる）、発光管２の近傍の温度を低くすることができ、内管６及び外管７の強度低下を回避して発光管２が破損した場合にもその破片の散乱を防止することができる。

また、発光管２と接近する反射鏡５における挿入穴４の近傍の温度を低くすることができ、反射面を構成する銀材料やアルミニウム材料の劣化を抑制し、さらに高輝度放電灯用照明器具１を構成する点灯始動回路、安定点灯回路、給電用電線、ソケット等の部品群の経時的劣化を避けることができる。

また、内管６と外管７の間の距離が比較的小さく、例えば約０．７５ｍｍであっても上述の効果を奏することができ、比較的サイズの小さい高輝度放電灯を使用することができる。

さらに、内管６及び外管７の長手方向中心軸は、発光管２の長手方向中心軸と略一致するものであり、外管７の長手方向中心軸は、挿入穴４の略中心を通過するものであるので、内管６と外管７との間の距離のばらつき、及び外管７と挿入穴４との間の距離のばらつきがいずれも小さく、偏在無く熱が放散され、局部的な温度上昇を回避することができる。

また、外管７と挿入穴４との間の距離は、１ｍｍ以上であるので、実用上十分な熱の放散を確保することができる。

さらに、高輝度放電灯３からの光が出射する部位８が開放されたものであるので、高輝度放電灯３からの光が出射する部位８から、高輝度放電灯３と反射鏡５の挿入穴４との間にかけての連続的な気流の流れを確保することができ、反射鏡５内の成分を置換することが容易となり、水分や硫化水素を従来の閉鎖空間から効率よく排出することとなり、反射面を構成する銀材料やアルミニウム材料の劣化を抑制することができる。

１ 高輝度放電灯用照明器具
２ 発光管
３ 高輝度放電灯
４ 挿入穴
５ 反射鏡
６ 内管
７ 外管
８ 高輝度放電灯３からの光が出射する部位

Claims (3)

1. 発光管を有する高輝度放電灯と、高輝度放電灯を挿入する挿入穴を有する反射鏡と、を備える高輝度放電灯用照明器具であって、高輝度放電灯は、発光管を収容する内管と、内管を収容する外管と、を有しており、外管の長手方向中心軸は、挿入穴の略中心を通過するものであり、外管と挿入穴との間の距離は、内管と外管との間の距離よりも大きいものであることを特徴とする高輝度放電灯用照明器具。
2. 外管と挿入穴との間の距離は、１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の高輝度放電灯用照明器具。
3. 高輝度放電灯からの光が出射する部位が開放されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の高輝度放電灯用照明器具。

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