JP4798009B2 - 無電極放電灯装置および照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、バルブに封入された放電ガスを電磁誘導によって励起発光させる無電極放電灯装置および照明装置に関するものである。

図６に示すように、従来の無電極放電灯装置１００は、透光性材料により閉ループ形状に形成され、内部に放電ガスが封入されたバルブ１０１と、バルブ１０１の略中心軸上に配設されるとともに少なくとも一部がバルブ１０１の内側に挿通された空心コイルからなる誘導コイル１０３を有しており、外部から高周波電流が供給されている。バルブ１０１はガラス製であって、矩形枠形の閉ループ形状に形成され、リング状コア１０５を貫通している。このリング状コア１０５には、補助誘導コイル１０４が巻回されている。誘導コイル１０３はバルブ１０１の略中心軸上、すなわちバルブ１０１の貫通孔１０１ａの略中心上に挿通されている。なお、誘導コイル１０３ならびに補助誘導コイル１０４はそれぞれ点灯回路１０６、１０７と接続されており、高周波電流が通電されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００３−８６１４５号公報（図５）

しかしながら、前述した特許文献１に記載の従来の無電極放電灯装置１００においては、湾曲管体であるバルブ１０１は、一対の直線部の端面同士を接合して無端管状の直線部としているため、バルブ１０１の直線部の中央部が接合部となる。この接合部は、湾曲管体の直線部の端部における内周面の蛍光体を剥離して設けられているため、バルブ１０１の発光効率が低下するという問題があった。また、接合部を隠すためにリング状コア１０５が設けられており、リング状コア１０５が発光を二分するが、これを補うようにするための器具設計が難しく、製造効率も悪いという問題があった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、照明効率を向上させることができるとともに、器具設計を容易に行うことができる無電極放電灯装置および照明器具を提供することを目的とする。

本発明の無電極放電灯装置は、透光性を有する管体の内部に放電ガスが封入され、直線部および曲線部を備える無端管状のバルブと、前記バルブの一部を前記バルブの周回方向に対して直交するように包囲する磁性体からなるコアと、前記コアの少なくとも一部に巻回された誘導コイルと、前記誘導コイルに高周波電流を流して電磁誘導により前記放電ガスを励起発光させる高周波電源とを備える無電極放電灯装置であって、前記バルブが、第１湾曲部を有する第１湾曲管体と、第２湾曲部および一対の直線部を備える第２湾曲管体とを有するとともに、前記第１湾曲部の両端面と前記各直線部の端面とが付け合せ接合され、前記コアが、前記各直線部の端部に設置されていることを特徴とする。

この構成により、バルブにおける直線部の端部にコアが設置されるので、バルブの直線部の中央部にはコアが設置されないことになる。このため、コアが発光を二分するという従来の問題を解決することができ、従来に比して発光効率を向上させることができるとともに、器具設計を容易にできることになる。

また、本発明の無電極放電灯装置は、前記第１湾曲管体の連続方向長さと、前記第２湾曲部の連続方向長さとが異なるとともに、前記第１湾曲管体と前記第２湾曲部との接合個所に前記コアが設置されていることを特徴とする。

この構成により、連続方向長さが異なる第１湾曲管体と第２湾曲部との接合個所にコアが設置されているため、バルブの直線部の中央部にはコアが設置されないことになる。このため、コアが発光を二分するという従来の問題を解決することができ、従来に比して発光効率を向上させることができるとともに、器具設計を容易にできることになる。

そして、本発明の無電極放電灯装置は、前記第１湾曲部および前記第２湾曲部のうちの一方の周面に設けられた突起部を有し、前記コアが前記直線部における前記突起部に近い側の端部に設置されていることを特徴とする。

この構成により、突起部とコアとが互いに近い位置に配置されるため、低温時にはコアからの熱を受けて短時間で最冷点の温度を上昇させることができ、これにより点灯直後から明るさを確保することができる。

さらに、本発明の照明装置は、前述した無電極放電灯装置を用いた照明器具である。

この構成により、照明装置に用いられるバルブは、バルブにおける直線部の端部にコアが設置されているので、バルブの直線部の中央部にはコアが設置されないことになる。このため、コアがバルブの発光を二分するという従来の問題を解決することができ、従来の照明装置に比してバルブの発光効率を向上させることができるとともに、器具設計を容易にすることができることとなる。

本発明は、バルブにおける直線部の端部にコアが設置されるので、バルブの直線部の中央部にはコアが設置されないことになる。このため、従来のようにコアが発光を二分するという問題を解決することができ、従来に比して発光効率を向上させることができるとともに、器具設計を容易にすることができるという効果を有する無電極放電灯装置を提供することができるものである。

以下、本発明の実施形態の無電極放電灯装置について、図面を用いて説明する。
図１は本発明の第１実施形態の無電極放電灯装置を示す正面図、図２は図１中II−II位置の断面図である。

図１に示すように、本発明に係る第１実施形態の無電極放電灯装置１０は、透光性を有する管体の内部に放電ガス２４が封入された無端管状のバルブ２０と、このバルブ２０の一部をバルブ２０の周回方向に対して直交するように包囲する磁性体からなるコア３０と、コア３０の少なくとも一部に巻回された誘導コイル３１と、誘導コイル３１に高周波電流を流して電磁誘導により放電ガスを励起発光させる高周波電源１１とを備えている。そして、バルブ２０における直線部２２ｂの端部にコア３０が設置されている。

バルブ２０は、例えば半円形状の第１湾曲部２１ａを有する第１湾曲管体２１と、例えば半円形状の第２湾曲部２２ａおよび一対の直線部２２ｂ、２２ｂを有する第２湾曲管体２２とを有している。バルブ２０の長手方向両端部に対応する両管体２１、２２の湾曲部２１ａ、２２ａの頂点には、各々管壁の温度が最も低くなる突起状の最冷点２５が設けられている。この最冷点２５は、例えば湾曲部２１ａ、２２ａを金型加工で作製する場合に、金型加工時に同時に作製することができる。また、第１湾曲部２１ａの両端面と各直線部２２ｂの端面とが付け合せ接合（バルブ接合部２３）され、かつ、各直線部２２ｂの端部にコア３０が設置されている。

図２に示すように、バルブ２０を形成する第１湾曲管体２１および第２湾曲管体２２は、例えばガラスのような透光性材料からなる同じ円形断面の管体であり、バルブ接合部２３で接合されてバルブ２０の内部は気密が保たれている。管体２１、２２の内面には蛍光体が塗布されているが、バルブ接合部２３では、ガラス加工の必要性から、蛍光体が剥ぎ取られており、発光効率の観点からロスとなっている。また、バルブ２０の内部には、不活性ガス(例えばネオン，アルゴン，クリプトン，キセノン等)や水銀(そのほかナトリウム，カドミウム，亜鉛等の金属)蒸気等の放電ガス２４が封入されている。
これらの第１湾曲管体２１および第２湾曲管体２２は、互いの軸方向長さが異なっている。

図２に示すように、２つのコア３０、３０は、リング状でバルブ２０の一部を包囲する磁性体(例えば亜鉛，マンガン，ニッケル，鉄等の金属化合物であるフェライト)からなる。コア３０の内径の内側の領域には、第１湾曲管体２１および第２湾曲管体２２が貫通しており、コア３０は第１湾曲管体２１と第２湾曲管体２２とを接合するバルブ接合部２３、２３位置に設けられている。

コア３０には誘導コイル３１(例えばリッツ線等)が巻回されている。誘導コイル３１は、コア３０の外周全体に巻くのではなく、コア３０の一部にできるだけ高周波電源１１との配線が短くなるように巻かれている。誘導コイル３１は高周波電源１１に接続されており、高周波電流が供給されるようになっている。なお、高周波電源１１の出力の大きさ及び位相，誘導コイル３１の巻き数および巻方向は、バルブ２０内に放電が発生し維持されるように設定されている。

以上、説明した本発明にかかる無電極放電灯装置１０によれば、バルブ２０における直線部２２ｂの端部にコア３０が設置されるので、従来のようにバルブ２０の直線部２２ｂの中央部にはコア３０が設置されないことになる。このため、コア３０が発光を二分するという従来の問題を解決することができ、従来に比して発光効率を向上させることができるとともに、器具設計を容易にすることができることになる。また、湾曲部２１ａ、２２ａを有する湾曲管体２１、２２は、直管状バルブを加熱して曲げることで容易に成形することができるため、製造も容易になる。
さらに、無電極放電灯装置１０によれば、第１湾曲管体２１および第２湾曲管体２２の軸方向長さが異なっているため、バルブ２０の直線部の中央部にはコア３０が設置されず、これによりコア３０が発光を二分するという従来の問題を解決することができ、従来に比して発光効率を向上させることができるとともに、器具設計を容易にできる。

また、本発明にかかる照明装置４０（図１参照）では、上述した無電極放電灯装置１０を用いることにより、コア３０が発光を二分するという従来の問題を解決することができ、従来に比して発光効率を向上させることができるとともに、器具設計を容易にすることができる。

次に、本発明の第２実施形態の無電極放電灯装置を説明する。
図３は本発明に係る第２実施形態の無電極放電灯装置を示す正面図である。なお、前述した第１の実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。

図３に示すように、この無電極放電灯装置１０Ｂにおいては、バルブ２０ｂは、例えば半円形状の第１湾曲部２１ａを有する第１湾曲管体２１と、例えば半円形状の第２湾曲部２６ａおよび一対の直線部２６ｂ、２６ｂを有する第２湾曲管体２６とを有している。第１湾曲部２１ａの両端面と各直線部２６ｂの端面とが付け合せ接合（バルブ接合部２３）され、かつ、各直線部２６ｂの端部すなわちバルブ接合部２３にコア３０が設置されている。また、バルブ２０Ｂの長手方向端部に対応する第１湾曲管体２１の湾曲部２１ａの頂点には、管壁の温度が最も低くなる突起状の最冷点２５が設けられている。なお、第２湾曲管体２６の第２湾曲部２６ａには最冷点は設けられていない。
これらの第１湾曲管体２１および第２湾曲管体２６は、互いの軸方向長さが異なっている。

このような無電極放電灯装置１０Ｂおよびこの無電極放電灯装置１０Ｂを用いた照明器具４０Ｂにおいても、前述した第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、この無電極放電灯装置１０Ｂにおいては、短い方である第１湾曲管体２１の第１湾曲部２１ａの頂点に最冷点２５を設けているので、最冷点２５はコア３０に近い位置に配置されることになる。このため、低温時にはコア３０からの熱を受けて短時間で最冷点２５の温度を上昇させることができるので、点灯直後から明るさを確保することができる。

次に、本発明に係る第３実施形態の無電極放電灯装置を説明する。
図４は本発明に係る第３実施形態の無電極放電灯装置を示す正面図である。なお、前述した第１実施形態または第２実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。

図４に示すように、この無電極放電灯装置１０Ｃにおいては、バルブ２０Ｃは、第１湾曲部２７ａを有する第１湾曲管体２７と、第２湾曲体２８ａおよび一対の直線部２８ｂを有する第２湾曲管体２８とから構成されている。両湾曲部２７ａ、２８ａの一対の角部は、それぞれ９０°に曲げられており、バルブ２０Ｃは全体としてほぼ矩形状となっている。
これらの第１湾曲管体２７および第２湾曲管体２８は、互いの軸方向長さが異なっている。

このような矩形状の無電極放電灯装置１０Ｃおよびこの無電極放電灯装置１０Ｃを用いた照明器具４０Ｃにおいても、前述した第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

なお、以上の説明では、バルブ２０、２０Ｂ、２０Ｃを構成する第１湾曲管体２１、２７および第２湾曲管体２２、２６、２８の断面形状が円形（図２参照）の場合について説明したが、その他の断面形状についても同様に実施可能である。例えば、図５（Ａ）に示すように、断面形状が四角形や、図５（Ｂ）に示すように、正八角形（正多角形）としても、前述した効果を得ることができる。

以上のように、本発明に係る無電極放電灯装置は、バルブにおける直線部の端部にコアが設置されるので、バルブの直線部の中央部にはコアが設置されないことになる。このため、コアが発光を二分するという問題を解決することができ、従来に比して発光効率を向上させることができるとともに、器具設計を容易にすることができるという効果を有し、バルブに封入された放電ガスを電磁誘導によって励起発光させる無電極放電灯装置および照明装置等として有用である。

本発明に係る第１実施形態の無電極放電灯装置および照明装置を示す正面図である。 図１中II−II位置の断面図である。 本発明に係る第２実施形態の無電極放電灯装置および照明装置を示す正面図である。 本発明に係る第３実施形態の無電極放電灯装置および照明装置を示す正面図である。 （Ａ）および（Ｂ）はコアのその他の形状を示す断面図である。 従来の無電極放電灯装置を示す正面図である。

符号の説明

１０ 無電極放電灯装置
１１ 高周波電源
２０ バルブ
２１ 第１湾曲管体
２１ａ 第１湾曲部
２２ 第２湾曲管体
２２ａ 第２湾曲部
２２ｂ 直線部
２４ 放電ガス
３０ コア
３１ 誘導コイル
４０ 照明器具

Claims (3)

1. 透光性を有する管体の内部に放電ガスが封入され、直線部および曲線部を備える無端管状のバルブと、
   前記バルブの一部を前記バルブの周回方向に対して直交するように包囲する磁性体からなるコアと、
   前記コアの少なくとも一部に巻回された誘導コイルと、
   前記誘導コイルに高周波電流を流して電磁誘導により前記放電ガスを励起発光させる高周波電源とを備える無電極放電灯装置であって、
   前記バルブが、第１湾曲部を有する第１湾曲管体と、第２湾曲部および一対の直線部を備える第２湾曲管体とを有するとともに、前記第１湾曲部の両端面と前記各直線部の端面とが付け合せ接合され、
   前記コアが、前記各直線部の端部に設置され、
   前記第１湾曲管体の連続方向長さと、前記第２湾曲部の連続方向長さとが異なるとともに、前記第１湾曲管体と前記第２湾曲部との接合個所に前記コアが設置されていることを特徴とする無電極放電灯装置。
2. 前記第１湾曲部および前記第２湾曲部のうちの一方の周面に設けられた突起部を有し、
   前記コアが前記直線部における前記突起部に近い側の端部に設置されていることを特徴とする請求項１記載の無電極放電灯装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の無電極放電灯装置を用いた照明器具。

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