JP2008210561A

JP2008210561A - 無電極放電灯装置及びそれを備えた照明器具

Info

Publication number: JP2008210561A
Application number: JP2007043950A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Matsuo; 茂樹松尾
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2007-02-23
Publication date: 2008-09-11

Abstract

【課題】容易に照明器具に取り付けられる形状とし、放電管の一部が口金に覆われることによって生じる発光効率の低下を軽減した無電極放電灯装置を提供する。
【解決手段】無電極放電灯装置１は、放電ガスが封入された環状の放電管２と、放電管２に高周波電磁界を印加するコア３ａ及びコア３ｂと、コア３ａ及びコア３ｂに巻回されたコイル４と、コア３ａ及びコア３ｂを介して放電管２に高周波電力を供給する高周波電源５とを備える。放電管２は、コア３ａ及びコア３ｂによって放電管２を短手部分６と長手部分７とに分割され、短手部分６は、口金１０に覆われ、内側には反射膜９が塗布されている。無電極放電灯装置１は、口金１０が固定されることによって、容易に照明器具１１に取り付けられる。また、短手部分が発光した光は、反射膜９によって反射させられて長手部分７から外部へ透過するため、無電極放電灯装置１は、良好に配光することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、放電管に封入された放電ガスを電磁誘導により励起発光させる無電極放電灯装置及び照明器具に関する。

従来の無電極放電灯装置は、放電ガスが封入されループ状に形成された放電管と、放電管に電磁界を発生させるコアと、コアに巻回されたコイルと、コア及びコイルを介して、放電管に高周波電流を流して電磁界を発生させる高周波電源とを備える。無電極放電灯装置は、高周波電源がコイルに高周波電流を流すことによって高周波電磁界を発生させ、放電管に封入された放電ガスを励起させる。放電ガスは、励起することによって紫外線を放射する。放電管の内側には、蛍光体が塗布されており、この蛍光体は、放電ガスが放射する紫外線を可視光に変換する。

そこで、例えば、特許文献１に示されるように、無電極放電灯装置は、２つのコアを備え、２つのコアが、ループ状の放電管の長さを二等分する放電管上の中央位置に取り付けられる構成が知られている。また、特許文献２に示されるように、無電極蛍光ランプは、口金を備えた電球形状であって、放電容器の部位によって蛍光体の膜厚が異なる構成であることが知られている。また、特許文献３に示されるように、無電極蛍光ランプは、略球形であって底辺から内側へ向かって円筒状の沈み込み部を備えた放電容器を備え、放電容器の外側に面した部分に塗布された蛍光体は、沈み込み部に塗布された蛍光体より膜厚が厚い構成であることが知られている。さらに、特許文献４には、自動化された製造工程において、放電管を形成することができる製造法が開示されている。

しかしながら、特許文献１に示される技術においては、放電管が発光しても光を照射しない２つのコアが、放電管の長さを二等分する放電管上の中央位置に取り付けられているため、配光効率が悪くなるという問題が生じていた。また、無電極放電灯装置を照明器具に取り付ける場合、放電管上の中央位置に設けられた２つのコアを照明器具に固定しなければならないため、照明器具の構造が複雑になるうえ、無電極放電灯装置の照明器具への取り付け作業が煩雑になるという問題が生じていた。さらに、２つのコアが、放電管の中央位置ではなく、放電管の長さを長い部分と短い部分とに分割する位置に取り付けられた場合、無電極放電灯装置の配光効率は良くなるが、２つのコアの発熱によって放電管の長さの短い部分の温度が上昇するため、蛍光体が紫外線を可視光線に変換する効率が低下する。これにより、発光時の放電管からの光束が低下するという問題が生じていた。

また、特許文献２に示される技術においては、蛍光体の膜厚が、放電容器の部位に応じて変化させられることによってシリカ電球と同様の配光を得ることができるが、ループ状の放電管を備える無電極放電灯装置の発光効率を向上させるものではない。また、特許文献３に示される技術においては、無電極蛍光ランプは、膜厚の厚い蛍光体が、沈み込み部に塗布されることにより良好な発光を得るものであるが、口金によって阻害される光を利用することによって発光効率を向上させるものではない。さらに、特許文献４に示される技術においては、寸法誤差の少ない放電管を量産することができるが、コアが遮断する放電管からの光量を軽減するものではない。
特開平１０−１１６５９１号公報特開２００３−２２９０９５号公報特開平９−７３８８４号公報特開平１０−０５０２１８号公報

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、無電極放電灯装置が、容易に照明器具に取り付けられる形状に形成されるとともに、放電管の一部が口金に覆われることによって生じる発光効率の低下を軽減した無電極放電灯装置及び照明器具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、透光性材料の管体であって、放電ガスが封入された環状の放電管と、放電管の一部を包囲する磁性体からなるコアと、コアに巻回されたコイルと、コイルに高周波電流を流して発生する電磁界により放電ガスを励起発光させる高周波電源と、を備えた無電極放電灯装置において、放電管は、一部分が口金に覆われ、口金に覆われた放電管の内側には反射膜が塗布されているようにしたものである。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載された無電極放電灯装置において、反射膜は、口金以外の放電管の蛍光体膜厚よりも膜厚の厚い蛍光体膜であるようにしたものである。

また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の無電極放電灯装置を備えた照明器具である。

請求項１の発明によれば、無電極放電灯装置は、放電管の一部が口金に覆われ、口金に覆われた放電管の内側には反射膜が塗布されている。これにより、無電極放電灯装置は、口金が照明器具に固定されることによって、容易に照明器具に取り付けられる。また、無電極放電灯装置は、短手部分の内側に反射膜が塗布されることによって、発光効率の低下を軽減することができる。

請求項２の発明によれば、反射膜は蛍光体であって、口金に覆われた放電管の内側に塗布されている反射膜は、口金に覆われていない放電管の内側に塗布されている反射膜より膜厚が厚くなるように形成される。これにより、無電極放電灯装置は、蛍光体を反射膜として利用することによって、新たに反射膜としての材料を追加することなく、発光効率の低下を軽減することができる。

請求項３の発明によれば、無電極放電灯装置は、放電管の一部を覆う口金が照明器具の内部に固定されることによって、照明器具を複雑な構造とすることなく、容易に照明器具に取り付けられる。また、照明器具は、口金に覆われた放電管の内側に塗布された反射膜によって、放電管が発光する光を有効に利用することにより良好に配光することができる。

以下、本発明の第１及び第２の実施形態に係る無電極放電灯装置について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る無電極放電灯装置の概略構成を示す。無電極放電灯装置１は、透光性材料の管体であって、放電ガスが封入された環状の放電管２と、放電管２に高周波電磁界を印加する同一形状のコア３ａ及びコア３ｂと、コア３ａ及びコア３ｂにそれぞれ巻回されたコイル４ａ及びコイル４ｂと、コイル４ａ及びコイル４ｂに電気的に接続され、コイル４ａ、コイル４ｂ、コア３ａ、及びコア３ｂを介して放電管２に高周波電力を供給する高周波電源５とを備える。コア３ａ及びコア３ｂは、放電管２をコア３aからコア３ｂまでコア間の長さの短い短手部分６と、コア間の長さの長い長手部分７とに分割するように放電管２に取り付けられている。短手部分６は、コア３ａ及びコア３ｂとともに口金１０に覆われている。

短手部分６及び長手部分７の内側には、紫外線が照射されると可視光を発生する蛍光体８が塗布されている。また、短手部分６の内側には、放電管２と蛍光体８との間に反射膜９が塗布されている。ここで、蛍光体８は、例えば、希土類系蛍光体であって、Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ^３＋、ＬａＰＯ_４：Ｃｅ^３＋、Ｔｂ^３＋、またはＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ^２＋などが混合されたものであり、反射膜とは、例えば、アルミナやチタニアである。また、放電ガスとは、例えば、アルゴンやクリプトン等の不活性ガスや水銀蒸気であり、コア３ａ及びコア３ｂは、例えば、亜鉛、マンガン、ニッケル等と鉄との金属酸化物からなるフェライトである。さらに、コイル４ａ及びコイル４ｂは、例えば、リッツ線によって形成されている。

高周波電源５が、コイル４a及びコイル４ｂに、例えば、１３５ｋＨｚの高周波電流を流すとことにより、コイル４ａ及びコイル４ｂに高周波電磁界を発生させる。高周波電磁界が発生すると、放電管２の内部の電子が加速され、この電子が衝突することにより電離が起こり放電状態となる。放電状態の間に、水銀原子が励起され、基底状態に戻るときに２５４ｎｍの紫外線が発生する。蛍光体８及び蛍光体９は、紫外線を可視光に変換する。無電極放電灯装置１は、変換された可視光が透過性材料からなる放電管２を透過することによって点灯する。

無電極放電灯装置１は、短手部分６を覆う口金１０が照明器具に固定されることによって、容易に照明器具に取り付けられる。また、短手部分が発光した光は、反射膜９によって反射させられて長手部分７から外部へ透過するため、口金１０に遮断されにくくなる。これにより、無電極放電灯装置１は、良好に配光することができる。

以下、本発明の第２の実施形態に係る無電極放電灯装置について、図面を参照して説明する。図２は、本発明の第２の実施形態に係る無電極放電灯装置の概略構成を示す。本実施形態に係る無電極放電灯装置１は、第１の実施形態における無電極放電灯装置１と、略同一の構成であるため、ここでは、第１の実施形態における無電極放電灯装置１と異なる構成について説明する。無電極放電灯装置１は、短手部分６の内側に蛍光体８Ａが塗布されおり、長手部分７の内側には蛍光体８Ｂが塗布されている。短手部分６の内側には、アルミナやチタニアからなる反射膜８は塗布されていない。また、蛍光体８Ａは、蛍光体８Ｂより膜厚が厚くなるように短手部分６の内側に塗布されている。

ここで、蛍光体８Ａの厚みは、例えば４０μｍ以上であり、蛍光体８Ｂの厚みは、例えば１５〜２０μｍである。蛍光体８Ａは、蛍光体８Ｂより２倍以上の厚みとなるように短手部分６に塗布されることにより、可視光を反射することが可能となる。短手部分が発光した光は、蛍光体８Ａによって反射させられて長手部分７から外部へ透過する。これにより、無電極放電灯装置１は、従来から用いられている蛍光体８の厚みを変化させることによって、新たに反射膜９を用いることなく、短手部分６が発光した光を長手部分７から外部へ透過させることができる。

次に、第１の実施形態に係る無電極放電灯装置を備えた照明器具について説明する。図３は、本実施形態に係る照明器具１１の概略構成を示す。照明器具１１は、口金１０が固定されることによって、無電極放電灯装置１を備える。無電極放電灯装置１は、放電管２が破損しにくい口金１０によって照明器具１１に固定されることによって、容易に照明器具１１に取り付けられる。また、短手部分が発光した光は、反射膜９によって反射させられて長手部分７から外部へ透過するため、無電極放電灯装置１は、良好な光出力を得ることができる。

このように、上述の実施形態においては、無電極放電灯装置１は、短手部分６が口金１０に覆われることによって、容易に照明器具１１に取り付けられる。また、短手部分６に内側には、反射膜９が塗布されることにより、無電極放電灯装置１は、良好に配光することができる。さらに、短手部分６に内側には、長手部分７の内側に塗布された蛍光体８Ｂよりも厚みがあるように蛍光体８Ａが塗布されることにより、無電極放電灯装置１は、反射膜９を用いることなく、短手部分が発光した光を反射させることが可能となる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、種々の変形が可能であり、本実施形態において、例えば、無電極放電灯装置１は、２つのコア３ａ及びコア３ｂを備える構成ではなく、３つのコア３を備える構成であっても構わない。また、放電管２の形状は、口字形ではなく、円形であっても構わない。

本発明の第１の実施形態に係る無電極放電灯装置の概略を示す構成図。本発明の第２の実施形態に係る無電極放電灯装置の概略を示す構成図。本発明の第１の実施形態に係る無電極放電灯装置を備えた照明器具の概略を示す構成図。

符号の説明

１無電極放電灯装置
２放電管
３ａコア
３ｂコア
４ａコイル
４ｂコイル
５高周波電源
８蛍光体
８Ａ蛍光体
８Ｂ蛍光体
９反射膜
１０口金
１１照明器具

Claims

透光性材料の管体の内壁に蛍光体が塗布され放電ガスが封入された環状の放電管と、
前記放電管の一部を包囲する磁性体からなるコアと、
前記コアに巻回されたコイルと、
前記コイルに高周波電流を流して発生する電磁界により放電ガスを励起発光させる高周波電源と、を備えた無電極放電灯装置において、
前記放電管は、一部分が口金に覆われ、該口金に覆われた該放電管の内側に反射膜が塗布されていることを特徴とする無電極放電灯装置。
前記反射膜は、口金以外の放電管の蛍光体膜厚よりも膜厚の厚い蛍光体膜であることを特徴とする請求項１に記載の無電極放電灯装置。
請求項１または請求項２に記載の無電極放電灯装置を備えたことを特徴とする照明器具。