JP2008059936A - 無電極放電灯装置及び照明器具 - Google Patents

無電極放電灯装置及び照明器具 Download PDF

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Abstract

【課題】 カプラの当接によるバルブの接続凹部の破損が防止される無電極放電灯装置及び該無電極放電灯装置を用いた照明器具を提供する。
【解決手段】 点灯装置2のカプラ4の接続部4aの外周面には制限凸部43aが設けられ、無電極放電灯1の口金6の内周面には制限凸部43aが通される制限溝61aが設けられている。無電極放電灯1と点灯装置2とが互いに適合しない場合にはカプラ4の接続部4aを接続凹部31に挿入する過程で制限凸部43aの位置と制限溝61aの位置とが合わず、接続凹部31のより奥側への接続部4aの挿入が阻止される。これにより、接続凹部31の底面へのカプラ4の接続部4aの当接によるバルブ3の破損が防止される。
【選択図】図1

Description

本発明は、無電極放電灯装置及び照明器具に関するものである。
従来から、図7に示すように、透光性を有する材料からなり放電ガスが封入されたバルブ3を有する無電極放電灯1と、誘導コイル41が巻回されたカプラ4及び誘導コイル41に高周波電力を供給する高周波電源(図示せず)を有する点灯装置2とを備える無電極放電灯装置が提供されている(例えば、特許文献1参照)。
上下左右は図7を基準として詳しく説明すると、カプラ4は、磁性体からなる筒形状であって誘導コイル41が巻回されたコア42と、コア42を支持するとともに一部が誘導コイル41の上下に位置して誘導コイル41を位置決めする筒形状の支持体43と、比較的に熱伝導率が高い材料からなりコア42と支持体43とに挿通された筒形状の放熱体44と、コア42の上端に取り付けられたキャップ45とを備える。バルブ3の外面には下側に開口した接続凹部31が設けられており、カプラ4において支持体43及び放熱体44の各上端部とキャップ45とコア42とは、誘導コイル41が巻回されて接続凹部31に挿入される接続部4aとなっている。接続部4aが接続凹部31に奥まで挿入された状態では放熱体44は接続凹部31の下方に突出し、誘導コイル41の熱は放熱体44を介して接続凹部31外に放射される。また、支持体43の下端部には、上方から見て接続部4aの外側に突出する台座部4bが設けられている。
バルブ3の接続凹部31の底面には接続凹部31の外底面側の空間に連通した空洞を内部に有する排気凸部32が下方へ突設されており、カプラ4は全体として筒形状であって排気凸部32が挿入される。ここで、放電ガスは例えばアルゴンのような希ガスと水銀蒸気とからなる。バルブ3の製造工程においては、バルブ3はまず排気凸部32の下端が開口した形状とされ、この開口を通じて排気と希ガスの導入とが行われる。また、排気凸部32内には、水銀蒸気の発生源となるアマルガムを収納したアマルガム容器5が収納されている。アマルガム容器5には、水銀蒸気が出入する開口(図示せず)が設けられている。アマルガム容器5は、排気凸部32内においてアマルガム容器5の下側に収納されたガラス棒32aと、アマルガム容器5の上側において排気凸部32の内側へ突設された位置決め凸部32bとによって位置決めされている。
また、無電極放電灯1は、例えば合成樹脂成型品からなりバルブ3の下端部に取り付けられて接続凹部31に連通する環形状の口金6を備える。カプラ4の接続部4aを接続凹部31に挿入する際には、接続部4aは口金6の内面によって接続凹部31内へガイドされる。
誘導コイル41に高周波電力が供給されると、バルブ3の内部で放電が発生し、この放電によって励起された水銀から紫外光が放射される。バルブ3の内面には蛍光体33が塗布されており、上記紫外光が蛍光体33によって可視光に変換されてバルブ3外に放射される。
また、バルブ3内には、金属製であって一端が排気凸部32内に保持された支持線71により金属メッシュ72が支持されている。金属メッシュ72には、比較的に仕事関数の小さい物質が担持されており、これによって始動性を向上している。
特開2004−327391号公報
ここで、点灯回路2にはそれぞれ適合する無電極放電灯1が存在し、無電極放電灯1やカプラ4の寸法形状は、互いに適合する点灯回路2と無電極放電灯1との組毎に異なる。従って、カプラ4の接続部4aを、そのカプラ4が適合する無電極放電灯1よりも接続凹部31の浅い別の無電極放電灯1の接続凹部31に挿入してしまった場合、カプラ4の接続部4aが接続凹部31の底面に当たってバルブ3を破損してしまうことが考えられる。
本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、カプラの当接によるバルブの接続凹部の破損が防止される無電極放電灯装置及び該無電極放電灯装置を用いた照明器具を提供することにある。
請求項1の発明は、透光材料からなり放電ガスが封入されたバルブを有する無電極放電灯と、誘導コイルが巻回されたカプラ及び誘導コイルに高周波電力を供給する高周波電源を有する点灯装置とからなる無電極放電灯装置であって、バルブの外面には接続凹部が設けられ、カプラは、誘導コイルが巻回されて接続凹部に挿入される接続部を有し、無電極放電灯は、バルブに取り付けられて接続凹部の開口に連通する環形状であって接続凹部の開口よりも内側へ突出する口金を有し、カプラの接続部の外周面と、口金の内周面とには、無電極放電灯と点灯装置とが互いに適合しない場合にはカプラの接続部を接続凹部に挿入する過程で互いに当接して接続凹部のより奥側への接続部の挿入を阻止するように寸法形状及び配置が選択された制限凸部がそれぞれ設けられ、カプラにおいて接続凹部への挿入方向の端とカプラの制限凸部において口金の制限凸部に当接する面との距離は、いずれの種類の無電極放電灯の接続凹部の底面と口金の制限凸部においてカプラの制限凸部に当接する面との距離よりも小さいことを特徴とする。
この発明によれば、無電極放電灯が適合しない点灯装置のカプラに取り付けられようとした場合には、制限凸部同士が互いに当接することにより、バルブの接続凹部の底面とカプラの接続部との当接が阻止され、バルブの破損が防止される。
請求項2の発明は、透光材料からなり放電ガスが封入されたバルブを有する無電極放電灯と、誘導コイルが巻回されたカプラ及び誘導コイルに高周波電力を供給する高周波電源を有する点灯装置とからなる無電極放電灯装置であって、バルブの外面には接続凹部が設けられ、カプラは、誘導コイルが巻回されて接続凹部に挿入される接続部と、接続部に対し接続凹部から抜く方向側に連結され接続凹部への挿抜方向から見て接続部よりも外側に突出する台座部とを有し、カプラの台座部の外周面と、口金の内周面とには、無電極放電灯と点灯装置とが互いに適合しない場合にはカプラの接続部を接続凹部に挿入する過程で互いに当接して接続凹部のより奥側への接続部の挿入を阻止するように寸法形状及び配置が選択された制限凸部がそれぞれ設けられ、カプラにおいて接続凹部への挿入方向の端とカプラの制限凸部において口金の制限凸部に当接する面との距離は、いずれの種類の無電極放電灯の接続凹部の底面と口金の制限凸部においてカプラの制限凸部に当接する面との距離よりも小さいことを特徴とする。
この発明によれば、無電極放電灯が適合しない点灯装置のカプラに取り付けられようとした場合には、制限凸部同士が互いに当接することにより、バルブの接続凹部の底面とカプラの接続部との当接が阻止され、バルブの破損が防止される。
請求項3の発明は、透光材料からなり放電ガスが封入されたバルブを有する無電極放電灯と、誘導コイルが巻回されたカプラ及び誘導コイルに高周波電力を供給する高周波電源を有する点灯装置とからなる無電極放電灯装置であって、バルブの外面には接続凹部が設けられ、カプラは、誘導コイルが巻回されて接続凹部に挿入される接続部と、接続部において接続凹部から抜く方向側に連結され接続凹部への挿抜方向から見て接続部よりも外側に突出する台座部とを有し、カプラの台座部には、それぞれ接続凹部への挿抜方向から見て外側に突出する複数個の係止凸部が、接続凹部への挿抜方向から見た周方向に並べて複数個設けられており、口金の内面には、それぞれカプラの係止凸部に係止される複数個の被係止凸部が内側へ突設されており、カプラにおいて隣り合う係止凸部の間と、口金において隣り合う被係止凸部の間とには、無電極放電灯と点灯装置とが互いに適合しない場合にはカプラの接続部を接続凹部に挿入する過程で互いに当接して接続凹部のより奥側への接続部の挿入を阻止するように寸法形状及び配置が選択された制限凸部がそれぞれ設けられ、カプラにおいて接続凹部への挿入方向の端とカプラの制限凸部において口金の制限凸部に当接する面との距離は、いずれの種類の無電極放電灯の接続凹部の底面と口金の制限凸部においてカプラの制限凸部に当接する面との距離よりも小さいことを特徴とする。
この発明によれば、無電極放電灯が適合しない点灯装置のカプラに取り付けられようとした場合には、制限凸部同士が互いに当接することにより、バルブの接続凹部の底面とカプラの接続部との当接が阻止され、バルブの破損が防止される。
請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の無電極放電灯装置と、高周波電源を収納する器具本体とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、無電極放電灯が適合しない点灯装置のカプラに取り付けられようとした場合には、制限凸部同士が互いに当接することにより、バルブの接続凹部の底面とカプラの接続部との当接が阻止され、バルブの破損が防止される。
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説明する。
(実施形態1)
本実施形態の基本構成は従来例と共通であるので、従来例において説明した構成に対応する構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。また、上下方向は図1(b)を基準として説明する。
本実施形態のカプラ4は、図1(b)に示すように、接続部4aと、接続部4aの下端に連結され上方から見て接続部よりも外側へ突出した台座部4bとを有する。
カプラ4の接続部4aの一部は、例えばマンガン亜鉛フェライトのような磁性体からなるコア42で構成されている。また、カプラ4は、例えば合成樹脂成型品からなり接続部4aが挿通される挿通穴46aを有して台座部4bの上面を構成する環形状のカバー46を有する。
無電極放電灯1の口金6は、図1(a)に示すように、筒形状のガイド部61と、下方から見てガイド部61の外側に突出した鍔部62とを有する。鍔部62には、下側に開口した嵌合凹部62aと、嵌合凹部62aの下端部の下方から見て正三角形の頂点の位置から内側へそれぞれ突出した3個の係止凸部62bとが設けられている。嵌合凹部62aの内面には、下側の内径を上側よりも大きくする段62cが設けられており、各係止凸部62bは下方から見て時計回り方向の端部がそれぞれ上方へ突出して段62cの下面に連結されその他の部位の上面が段62cの下面との間に隙間を空けたL字形状となっている。カプラ4の台座部4bには、上方から見て正三角形の頂点の配置で3個の被係止凸部4cが外向きに突設されている。無電極放電灯1をカプラ4に取り付けるに当たっては、ガイド部61を通じてカプラ4の接続部4aをバルブ3の接続凹部31に導入するとともに、嵌合凹部62aにカプラ4の台座部4bを挿入して係止凸部62bの上面を被係止凸部4cの下面よりも下側に位置させ、無電極放電灯1をカプラ4に対して下方から見て反時計回りに回動させる。すると、係止凸部62bの上面と段62cの下面との間に被係止凸部4cが挟まれることにより、無電極放電灯1とカプラ4とが機械的に結合する。つまり、無電極放電灯1とカプラ4とは周知のバヨネット締結により互いに結合する。また、口金6の鍔部62の下面において、係止凸部62bに対し下方から見て反時計回り方向に近接する位置には、それぞれ嵌合凹部62aの内側と下方とに開放された係止凹部62dが設けられている。カプラ4の各被係止凸部4cには、それぞれ被係止凸部4cに対して下方から見て反時計回り方向に突出して左端部が被係止凸部4cに対して上下に弾性的に変位可能な係止ばね4dが取り付けられており、係止凸部62bの上面と段62cの下面との間に被係止凸部4cが挟まれる位置では、各係止ばね4dがそれぞれ係止凹部62dに係入する。これにより、係止凸部62bと被係止凸部4cとの係合が外れにくくなるとともに、無電極放電灯1の着脱時には係止ばね4dの係脱によりクリック感が作業者に与えられる。
また、口金6のガイド部61の内面には、それぞれ上下に開放された複数個の制限溝61aが周方向に並べて設けられている。さらに、カプラ4の接続部4aにおいて誘導コイル41と台座部4bとの略中間の外周面には、接続部4aをガイド部61に挿通する際に制限溝61aに通される複数個の制限凸部43aがそれぞれ外向きに突設されている。口金6のガイド部61において制限溝61a以外の部位は下方から見てバルブ3の接続凹部31の内側面よりも内側へ突出しており、制限凸部43aが制限溝61aを上側へ通過した後は、制限凸部43aは接続凹部31の内面には干渉されず、無電極放電灯1をカプラ4に対して上方から見た面内で自由に回動させることができるようになっている。
上記構成によれば、例えば定格電力が30Wの場合には制限溝61a及び制限凸部43aをそれぞれ周方向に等間隔に並べて4個設け、定格電力が50Wの場合には制限溝61a及び制限凸部43aをそれぞれ周方向に等間隔に並べて4個設けるといったように、定格電力等の特性に応じて制限溝61a及び制限凸部43aの数や配置を異ならせれば、点灯装置2のカプラ4に対し適合しない無電極放電灯1を取り付けようとしたときには、制限凸部43aの位置と制限溝61aの位置とが合わず、制限凸部43aがガイド部61の下端に引っかかる。ここで、カプラ4において上端すなわち接続凹部31への挿入方向の端とカプラ4の制限凸部43aとの距離は、いずれの種類の無電極放電灯1の接続凹部31の底面と口金6のガイド部61の下端すなわちカプラ4を抜く方向の端との間の距離よりも小さくしてある。従って、カプラ4の接続部4aが適合しない無電極放電灯1の口金6のガイド部61に挿入された場合、カプラ4の接続部4aが接続凹部31の底面に当接する以前に制限凸部43aがガイド部61に当接する。すなわち、バルブ3の接続凹部31の底面へのカプラ4の接続部4aの当接が阻止され、これによってバルブ3の破損が防止される。つまり、口金6のガイド部61において隣り合う制限溝61aに挟まれる部位が請求項における制限凸部である。また、制限溝61aの間隔すなわち口金6の制限凸部の幅寸法は、カプラ4の制限凸部43aの幅寸法よりも大きくしてある。これにより、制限溝61aの間隔すなわち口金6の制限凸部の幅寸法をカプラ4の制限凸部43aの幅寸法よりも小さくする場合に比べ、無電極放電灯1の接続凹部31にカプラ4の接続部4aを挿抜する際に口金6のカプラ4に対する接触圧が小さくなるから、口金6の接触による誘導コイル41の位置ずれや誘導コイル41の巻線の絶縁被覆の損傷などが発生しにくくなっている。
ここで、無電極放電灯1を適合しない点灯装置2で点灯しようとした場合、十分な光出力が得られない可能性や、高周波電源に過大な電気的負荷がかかって寿命が短くなる可能性があるが、本実施形態においては、無電極放電灯1を適合しないカプラ4に装着しようとした作業者は、制限凸部43aが引っかかることにより誤りに気付くことができるから、上記のようなことを防ぐことができる。
さらに、互いに適合する無電極放電灯1と点灯装置2との組毎にカプラ4や口金6の形状を全く異ならせる場合に比べ、変更が僅かであるから製造コストの低減が可能である。例えば、互いに特性が異なる無電極放電灯1や点灯装置2において、バルブ3の製造工程において共通のガラス管から互いに異なる種類のバルブ3の接続凹部31を形成したり、カプラ4の制限凸部43a付近を構成する部品(例えば従来例で説明した支持体43)のみを交換してその他の部品を流用するといったことができる。
なお、上記のように互いに適合する無電極放電灯1と点灯装置2との組毎に、制限溝61a及び制限凸部43aの個数を異ならせる代わりに、制限溝61a及び制限凸部43aの寸法形状を異ならせるようにしてもよい。
(実施形態2)
本実施形態の基本構成は実施形態1と共通であるので、共通する部分については同じ符号を付して図示並びに詳細な説明は省略する。
本実施形態は、カプラ4に制限凸部45aを設けて口金6のガイド部61に制限溝61aを設ける代わりに、図2(a)(b)に示すように、口金6の内面に少なくとも1個の制限凸部63を突設するとともに、カプラ4のカバー46において制限凸部63に対応する位置に切り欠き部46bを設けている。そして、ある特性の点灯装置2では切り欠き部46bの配置を図3(a)のようにする一方で別の特性の点灯装置2では切り欠き部46bの配置を図3(b)のようにするといったように、互いに適合する無電極放電灯1と点灯装置2との組合せ毎に切り欠き部46bの位置及び対応する制限凸部63の位置を異ならせている。
さらに、カプラ4におけるカバー46の上面と接続部4aの上端との距離は、いずれの種類の無電極放電灯1における接続凹部31の底面と制限凸部63の下端との距離よりも小さくしてある。これにより、カプラ4に対して適合しない無電極放電灯1を取り付けようとした場合、いずれかの制限凸部63がカバー46の上面に当接することにより、接続凹部31の底面へのカプラ4の当接が阻止されるようになっている。つまり、カバー46において切り欠き部46b以外の部位が、請求項における制限凸部である。
上記構成によれば、実施形態1と同様の効果が得られる。また、互いに適合する無電極放電灯1と点灯装置2との組毎にカプラ4の形状を全く異ならせる場合に比べ、カバー46を変更するだけでよく他の部品を流用することができるから製造コストの低減が可能である。
(実施形態3)
本実施形態の基本構成は実施形態2と共通であるので、共通する部分については同じ符号を付して図示並びに詳細な説明を省略する。
本実施形態では、図4に示すように口金6の制限凸部63を段62cの下側に設けてカバー46に当接しない程度の突出寸法とするとともに、カプラ4には図5に示すようにカバー46に切り欠き46bを設ける代わりに被係止凸部4cの間においてカプラ4の径方向に突出して被係止凸部4cに連結された制限凸部4eを設けている。そして、接続凹部31が浅い無電極放電灯1ほど口金6の内側への制限凸部63の突出寸法は大きくしてあり、適合する無電極放電灯1の接続凹部31が深い(カプラ4の接続部4aの上下の寸法が大きい)点灯装置2ほど制限凸部4eの突出寸法を大きくしてある。
さらに、カプラ4における制限凸部4eの上面と接続部4aの上端との距離は、いずれの種類の無電極放電灯1における接続凹部31の底面と制限凸部63の下端との距離よりも小さくしてある。
上記構成によれば、カプラ4に対して適合する無電極放電灯1よりも接続凹部31が浅い無電極放電灯1が取り付けられようとした場合には、口金6の制限凸部63がカプラ4の制限凸部4eに当接することにより、接続凹部31の底面へのカプラ4の当接が阻止され、従ってバルブ3の破損が防止される。なお、カプラ4の接続部4aの上下の寸法(長さ寸法)が想定される限りで最も小さい点灯装置2に限っては、必ずしも制限凸部4eを設けなくともよい。
上記実施形態1〜3で説明したような無電極放電灯装置は、図6に示すように、例えばアルミダイキャスト製であって無電極放電灯1と点灯装置2とがそれぞれ収納される収納凹部(図示せず)を有する器具本体8と、例えばアクリル樹脂のような透光性を有する材料からなり器具本体8に取り付けられて収納凹部を覆うカバー9とを備える照明器具に用いることができる。
(a)(b)はそれぞれ本発明の実施形態1を示し、(a)は無電極放電灯を示す斜視図、(b)はカプラを示す斜視図である。 (a)(b)はそれぞれ本発明の実施形態2を示し、(a)は無電極放電灯を示す斜視図、(b)はカプラを示す斜視図である。 (a)(b)はそれぞれカプラのカバーを示す平面図であり、(a)(b)は互いに異なる例を示す。 本発明の実施形態3の口金を示す斜視図である。 同上のカプラの要部を示す斜視図である。 照明器具の一例を示す斜視図である。 従来例を示す断面図である。
符号の説明
1 無電極放電灯
2 点灯装置
3 バルブ
4 カプラ
4a 接続部
4b 台座部
4c 被係止凸部
4e 制限凸部
6 口金
8 器具本体
31 接続凹部
43a 制限凸部
46 カバー
46b 切り欠き
61 ガイド部
61a 制限溝
62b 係止凸部
63 制限凸部

Claims (4)

  1. 透光材料からなり放電ガスが封入されたバルブを有する無電極放電灯と、誘導コイルが巻回されたカプラ及び誘導コイルに高周波電力を供給する高周波電源を有する点灯装置とからなる無電極放電灯装置であって、
    バルブの外面には接続凹部が設けられ、
    カプラは、誘導コイルが巻回されて接続凹部に挿入される接続部を有し、
    無電極放電灯は、バルブに取り付けられて接続凹部の開口に連通する環形状であって接続凹部の開口よりも内側へ突出する口金を有し、
    カプラの接続部の外周面と、口金の内周面とには、無電極放電灯と点灯装置とが互いに適合しない場合にはカプラの接続部を接続凹部に挿入する過程で互いに当接して接続凹部のより奥側への接続部の挿入を阻止するように寸法形状及び配置が選択された制限凸部がそれぞれ設けられ、
    カプラにおいて接続凹部への挿入方向の端とカプラの制限凸部において口金の制限凸部に当接する面との距離は、いずれの種類の無電極放電灯の接続凹部の底面と口金の制限凸部においてカプラの制限凸部に当接する面との距離よりも小さい
    ことを特徴とする無電極放電灯装置。
  2. 透光材料からなり放電ガスが封入されたバルブを有する無電極放電灯と、誘導コイルが巻回されたカプラ及び誘導コイルに高周波電力を供給する高周波電源を有する点灯装置とからなる無電極放電灯装置であって、
    バルブの外面には接続凹部が設けられ、
    カプラは、誘導コイルが巻回されて接続凹部に挿入される接続部と、接続部に対し接続凹部から抜く方向側に連結され接続凹部への挿抜方向から見て接続部よりも外側に突出する台座部とを有し、
    カプラの台座部の外周面と、口金の内周面とには、無電極放電灯と点灯装置とが互いに適合しない場合にはカプラの接続部を接続凹部に挿入する過程で互いに当接して接続凹部のより奥側への接続部の挿入を阻止するように寸法形状及び配置が選択された制限凸部がそれぞれ設けられ、
    カプラにおいて接続凹部への挿入方向の端とカプラの制限凸部において口金の制限凸部に当接する面との距離は、いずれの種類の無電極放電灯の接続凹部の底面と口金の制限凸部においてカプラの制限凸部に当接する面との距離よりも小さい
    ことを特徴とする無電極放電灯装置。
  3. 透光材料からなり放電ガスが封入されたバルブを有する無電極放電灯と、誘導コイルが巻回されたカプラ及び誘導コイルに高周波電力を供給する高周波電源を有する点灯装置とからなる無電極放電灯装置であって、
    バルブの外面には接続凹部が設けられ、
    カプラは、誘導コイルが巻回されて接続凹部に挿入される接続部と、接続部において接続凹部から抜く方向側に連結され接続凹部への挿抜方向から見て接続部よりも外側に突出する台座部とを有し、
    カプラの台座部には、それぞれ接続凹部への挿抜方向から見て外側に突出する複数個の係止凸部が、接続凹部への挿抜方向から見た周方向に並べて複数個設けられており、口金の内面には、それぞれカプラの係止凸部に係止される複数個の被係止凸部が内側へ突設されており、
    カプラにおいて隣り合う係止凸部の間と、口金において隣り合う被係止凸部の間とには、無電極放電灯と点灯装置とが互いに適合しない場合にはカプラの接続部を接続凹部に挿入する過程で互いに当接して接続凹部のより奥側への接続部の挿入を阻止するように寸法形状及び配置が選択された制限凸部がそれぞれ設けられ、
    カプラにおいて接続凹部への挿入方向の端とカプラの制限凸部において口金の制限凸部に当接する面との距離は、いずれの種類の無電極放電灯の接続凹部の底面と口金の制限凸部においてカプラの制限凸部に当接する面との距離よりも小さい
    ことを特徴とする無電極放電灯装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の無電極放電灯装置と、高周波電源を収納する器具本体とを備えることを特徴とする照明器具。
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