JP2009110692A

JP2009110692A - 無電極放電灯を備えた照明器具

Info

Publication number: JP2009110692A
Application number: JP2007278930A
Authority: JP
Inventors: Ayumi Sato; 歩佐藤; Hidenori Kakehashi; 英典掛橋; Motohiro Saimi; 元洋齋見
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2007-10-26
Filing date: 2007-10-26
Publication date: 2009-05-21
Anticipated expiration: 2027-10-26
Also published as: JP4966818B2

Abstract

【課題】電磁ノイズの放射が少なく、しかも高出力可能な無電極放電灯を備えた照明器具の提供を目的とする。
【解決手段】無電極放電灯１と、照明器具本体１０とを備えている。無電極放電灯１は、ループ状のバルブ２と、リング状のコア３１、３２と、誘導コイル４とを備えている。照明器具本体１０は、導電性を有する傘体１１を備え、この傘体１１は、バルブ２の内側に形成された貫通孔を両側方側から覆うように配設されることによって、バルブ２から発生する電磁ノイズを吸収可能としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ループ状のバルブ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蛍光灯や殺菌灯などの無電極放電灯を備えた照明器具に関するものである。

従来から、バルブ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が知られている。又、無電極放電灯として、球形状のバルブを用いたものと、ループ状のバルブを用いたものとがある。球形状のバルブを用いたものにおいては、球形状バルブ自身のサイズが大きくなりすぎるなどの問題点から、２０００Ｌｍ（２００Ｗ程度）までの出力が上限とされている。しかし、ループ状のバルブを用いた場合には、バルブ内に放電を発生させるために閉磁路を持つコアを使用して誘導電界を供給している利点がある。そのため、灯周辺に導体が近接した場合や、複数を並べて使用した場合でも、電気特性は変化することがない。その結果、ループ状のバルブを用いた無電極放電灯を使用することで、２０００Ｌｍ（２００Ｗ程度）以上の高出力可能な照明器具を実現することが可能となる。

このようなループ状のバルブを用い無電極放電灯として、例えば放電ガスが封入されたループ状のバルブと、このバルブが挿通されたリング状のコアと、コアに巻回された誘導コイルと、高周波電源を含みコイルに接続された点灯回路と、電力を供給する口金とを備えたものが提案されている（特許文献１参照）。
特開２００３−１０９５４８号公報

しかし、この特許文献１に記載のものにおいては、ループ状のバルブがアンテナと同様の働きをするため、電磁ノイズが発生し、その電磁ノイズが主にバルブの一側方側から他側方側に貫通するようにバルブの内側にバルブによって形成された貫通孔から、その貫通孔の中心軸方向に放射される。そのため、実使用に困難を伴うという問題点がある。尚、球形状のバルブを使用した場合、上記のループ状のバルブの場合に比べて電磁ノイズが少なく実用性も高まるが、上述のように、２０００Ｌｍを超える高出力のものを実現することが困難である。

本発明は、電磁ノイズの放射が少なく、しかも高出力可能な無電極放電灯を備えた照明器具の提供を目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の請求項１は、ループ状のバルブが挿通したリング状のコアに誘導コイルが巻回され、その巻回された誘導コイルに高周波電流を流すことにより、前記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を備えた照明器具であって、前記バルブの一側方側から他側方側に貫通するようにそのバルブの内側にバルブによって区画形成された貫通孔をその両側方側から覆うように配設された導電性を有する傘体が設けられていることを特徴とする無電極放電灯を備えた照明器具を提供するものである。

請求項２のように、前記傘体の軸方向の一端側には、電灯保持部材が設けられ、前記無電極放電灯は、前記コアと前記傘体とが熱伝達可能に接続されるようにして前記電灯保持部材に保持されていることが好ましい。

請求項３のように、前記無電極放電灯を、複数個有し、前記無電極放電灯のバルブは、夫々、前記貫通孔同士が対向するように配設されていることが好ましい。

請求項４のように、前記無電極放電灯を、ｎ個（ｎは３以上の整数）有し、前記無電極放電灯のバルブは、夫々、バルブの軸を含む平面によりほぼ正ｎ角柱を形成するように、配設されていることが好ましい。

請求項５のように、前記無電極放電灯を、複数個有し、前記複数個の無電極放電灯は、夫々のバルブから生じる電磁ノイズの位相にずれを起こすように、夫々の誘導コイルに電流が印加されるよう構成されていることが好ましい。

請求項１によれば、無電極放電灯として、ループ状のバルブが挿通したリング状のコアに誘導コイルが巻回されたものを用いるため、球形状のバルブを使用した場合よりも高出力可能なものにできる。

又、導電性を有する傘体を、バルブの一側方側から他側方側に貫通するようにバルブの内側に形成された貫通孔を、その両側方側から覆うように配設するため、その貫通孔からその両側方側に放射される電磁ノイズを傘体で吸収できる。これにより、電磁ノイズの放射を抑えることができ、電磁ノイズの放射の少ないものにできる。

請求項２によれば、無電極放電灯を、コアと傘体とを熱伝達可能に接続するようにして、傘体の軸方向の一方側に設けた電灯保持部材に保持しているため、コアから生じる熱を傘体から放出でき、放熱を促進できる。

請求項３によれば、無電極放電灯のバルブは、貫通孔同士が対向するように配設されているため、各バルブから生じる電磁ノイズ同士が互いに打ち消し合って減衰し電磁ノイズを弱めることができる。これにより、より効率良く、電磁ノイズを抑えることができる。

請求項４によれば、ｎ個からなる無電極放電灯のバルブは、夫々、バルブの軸を含む平面によりほぼ正ｎ角柱を形成するように、配設されているため、各バルブから生じる電磁ノイズ同士が互いに打ち消し合って減衰し電磁ノイズを弱めることができる。これにより、より効率良く、電磁ノイズを抑えることができる。

請求項５によれば、ｎ個の無電極放電灯は、夫々のバルブから生じる電磁ノイズの位相にずれを起こすように夫々の誘導コイルに電流が印加されるため、夫々のバルブから生じる電磁ノイズが打ち消し合って減衰し電磁ノイズを更に弱めることができる。これにより、より一層、効率良く電磁ノイズを抑えることができる。

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実施形態の無電極放電灯を備えた照明器具の概略図、図２は、図１の平面図である。

本発明の無電極放電灯を備えた照明器具１００は、無電極放電灯１と、照明器具本体１０と、それらの無電極放電灯１とノイズ吸収部材１０とを取り付けた取付部材５とを備えている。

無電極放電灯１は、バルブ２と、カプラ部３と、誘導コイル４とを備えている。バルブ２は、ガラス等の透光性材料からなる管状のものから構成されている。この実施形態のバルブ２は、平行に並べられたほぼ真っ直ぐな長尺状の一対の第１直管部２１及び第２直管部２２と、それらの直管部２１、２２より長さの短いＵ字状（湾曲状）の一対の第１湾曲管部２３及び第２湾曲管部２４とから構成されており、これらによって、全体形状が、閉じたループ状（閉ループ状）のものであって、上下方向の長さが左右方向の長さよりも長い細長状のものとされている。

また、それらの第１直管部２１、第２直管部２２、第１湾曲管部２３及び第２湾曲管部２４とにより囲まれるようにして、バルブ２の内側にバルブ２の一側方側（図の前方側）から他側方側（図の後方側）に貫通するように区画された細長状の貫通孔９が形成されている。又、上記第１湾曲管部２３には、最冷部２５が備えられている。

バルブ２の内面には、図示しないが、蛍光体が塗布されている。また、このバルブ２の内部には、不活性ガス、金属蒸気等の放電ガスが封入されている。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、金属蒸気としては、例えば水銀、ナトリウム、カドミウム、亜鉛等を挙げることができる。

カプラ部３は、２つの同一構成を採る第１コア３１及び第２コア３２を備えている。これらの第１コア３１及び第２コア３２は、フェライト材（ＭｎＺｎ）から構成されている。又、第１コア３１及び第２コア３２は、バルブ２の第１直管部２１、第２直管部２２の夫々の径よりも径大な孔３３を有するリング状のものからなる。

そして、このように構成された第１コア３１は、孔３３にバルブ２の第１直管部２１が挿通されるようにして、バルブ２における第１直管部２１の一端側（図１の下端側）に配設されている。一方、第２コア３２は、孔３３に第２直管部２２が挿通されるようにして、第２直管部２２の一端側に配設されている。

誘導コイル４は、第１コア３１及び第２コア３２の夫々の一部に、巻回されている。尚、誘導コイル４の巻き数および巻き方向は、バルブ２内に放電が発生し維持し得るように設定されている。

照明器具本体１０は、傘体１１と、傘体１１の一端側（図１の下側）に配設された無電極放電灯１を保持する電灯保持部材１５（図２に図示）と、無電極放電灯１の図の下側に配設された点灯機構部１２とを備えている。

傘体１１は、アルミニウム、鉄などの金属製の導電性を有するものから構成され、図１の上方側（他端側）に行くに従い漸次径が大きくなり、その上端に光照射口１４を備えている。又、この実施形態の傘体１１の内面は、バルブ２からの光を受けて光照射口１４側に反射するとともに、バルブ２から生じる電磁ノイズを吸収する。

尚、図１では、説明の都合上、傘体１１を透して内側の無電極放電灯１を現しているが、傘体１１は不透明なものであり、実際は傘体１１の内側の無電極放電灯１は傘体１１によって覆い隠されている（後述の図３、図４、図７において同じである。又、後述のケーシング１２ａも同様である）。

電灯保持部材１５は、金属製の板状のものから構成されている。そして、電灯保持部材１５は、傘体１１から図の下方側に一体的に延設された円筒状のケーシング１２ａの内周壁に、その左右の両端が当接するようにしてボルト等の固定手段によって固定されている。

点灯機構部１２は、高周波電源を含み誘導コイル４と接続された点灯回路１６、更には、図示しないが電源コード等を備えている。

次に、取付部材５について説明する。この実施形態の取付部材５は、取付本体片５１と挟持片５２との２つの金属製板状の弾性を有するものから構成されている。取付本体片５１は、ほぼＵ字状を呈しており、内周側に、第１コア３１及び第２コア３２を保持している。

挟持片５２は、第１コア３１及び第２コア３２を保持した取付本体片５１に、両端が係止され、その係止に際して、第１コア３１及び第２コア３２を押圧し、これにより、取付本体片５１と挟持片５２とで第１コア３１及び第２コア３２を挟持している。

そして、このように構成された取付部材５は、第１コア３１及び第２コア３２を挟持した状態で、取付本体片５１の両端側に設けられた固定片５３が電灯保持部材１５に固定ボルト７（図示せず）によって固定され、この固定によって、無電極放電灯１が照明器具本体１０の電灯保持部材１５に保持される。

そして、この保持状態では、無電極放電灯１のバルブ２の長手方向が傘体１３の軸方向にほぼ合致し、上述のバルブ２の内側にバルブ２の一側方側から他側方側に貫通するようにバルブ２によって区画形成された貫通孔９のその両側方、即ち、貫通孔９の中心軸方向（図２のＸ―Ｘ）の両側を、貫通孔９の上端から下端に至る全体に渡って傘体１３に覆われた状態になっている。

以上のように構成された照明器具１００は、照明器具本体１０の点灯機構部１２から、無電極放電灯１の誘導コイル４に電圧が印加されると、その電圧により誘導コイル４の周りに電磁場が発生し磁界が形成される。また、その磁界はバルブ２内に閉ループの電界を生成する。そして、この電界は、バルブ２内に放電を生成して放電電流を流し、これにより、バルブ２が点灯する。

その際、バルブ２から放射ノイズが発生し、主に上記貫通孔９の中心軸方向（図２のＸ―Ｘ）に放射される。しかし、その中心軸方向の両側が傘体１３に覆われているため、放射ノイズが傘体１３に当たって吸収される。又、バルブ２からの光の内、傘体１３の方向に照射されたものは、傘体１３に当たって光照射口１４側に反射され、光照射口１４から前方に照射される。これにより、傘体１３によって放射ノイズが吸収されて弱められると共に、バルブ２からの光を効率的に照射できる。

又、無電極放電灯１の第１コア３１及び第２コア３２と、金属製の傘体１３とが、金属製の取付部材５、金属製の電灯保持部材１５、および金属製のケーシング１２ａを介して接続されているため、第１コア３１及び第２コア３２に生じる熱を効果的に傘体１３から放熱できる。

尚、上記第１実施形態では、２つの第１コア３１と第２コア３２とを設けるとともに、それらを保持した２つの取付部材５によって無電極放電灯１を照明器具本体１０に固定しているが、この形態のものに限らず、例えば図３に示すようにコア１３１を１つだけ設けるとともに、そのコア１３１を保持した１つの取付部材５によって無電極放電灯１を照明器具本体１０に固定したものとし、あるいは、コアおよび取付部材を３つ以上設けたものから構成しても良く、適宜変更できる。

次に、第２実施形態について、図４〜図７に基づいて説明する。第２実施形態の照明器具２００は、２つの無電極放電灯２０１を備えている。

又、照明器具本体１０は、無電極放電灯２０１を夫々、保持する２つの電灯保持部材２１５を備えている。この第２実施形態における各無電極放電灯２０１は、先の第１実施形態のものと同構成を採っている。

電灯保持部材２１５は、夫々、先の第１実施形態のものとほぼ同構成を採っており、ケーシング１２ａ内に、ほぼ平行に並べられるようにしてケーシング１２ａの内周壁に当接した状態で取り付けられている。

そして、これらの電灯保持部材２１５に、夫々、無電極放電灯２０１が、先の第１実施形態と同様に、取付部材５を介して保持されている。そして、この保持状態では、２つの無電極放電灯２０１のバルブ２の内側に形成された貫通孔９同士が対向し、前後に重ね合わされている。第３実施形態のその他は、先の第１実施形態のものと同じ構成を採っている。

このように構成された第２実施形態の照明器具２００においては、各バルブ２から放射ノイズが発生し、主に各バルブ２の内側に形成された貫通孔９の中心軸方向（図５のＸ―Ｘ）に放射されるが、その際、貫通孔９同士が対向しているため、バルブ２から生じる電磁ノイズ同士が互いに打ち消し合って減衰し電磁ノイズが弱まる。これにより、各バルブ２から生じる電磁ノイズの強さの２倍以下にでき、より効率良く、電磁ノイズを抑えることができる。

尚、この第２実施形態では、２つの無電極放電灯２０１を備えたものとしているが、３つ以上の無電極放電灯２０１を備えたものとしても良い。詳しくは、例えば図６に示すように、３つの無電極放電灯２０１を、夫々のバルブ２の内側に形成された貫通孔９を合わせるようにして配設する。

又、上記第２実施形態において、無電極放電灯２０１を交互に、バルブ２内を流れる放電電流の向きが反対になるようにすることが好ましく、特に偶数個の無電極放電灯２０１から構成する場合に好ましい。

こうすることにより、互いに隣接する２つの無電極放電灯２０１のバルブ２から生じる電磁ノイズを、互いに１８０°ずれた位相である逆位相のものにでき、バルブ２から生じる電磁ノイズ同士が互いに打ち消し合って減衰し、電磁ノイズを弱めることができる。尚、バルブ２を流れる放電電流の方向は、誘導コイル４の巻き方向又は誘導コイル４に流す電流の向きによって設定できる。

次に、第３実施形態について、図７、図８に基づいて説明する。第３実施形態の照明器具３００は、３つの無電極放電灯３０１を備えている。

又、照明器具本体１０は、無電極放電灯３０１を夫々、保持する３つの電灯保持部材３１５を備えている。この第３実施形態における各無電極放電灯３０１は、先の第１実施形態のものと同構成を採っている。

電灯保持部材３１５も、夫々、先の第１実施形態のものとほぼ同構成を採っている。そして、この第３実施形態では、電灯保持部材３１５は、隣接するもの同士のなす角がほぼ同じになるようにケーシング１２ａの内周壁に当接した状態で取り付けられている。

そして、これらの電灯保持部材３１５に、夫々、無電極放電灯３０１が、先の第１実施形態と同様に、取付部材５を介して保持されている。そして、この保持状態では、３つの無電極放電灯３０１は、夫々のバルブ２の軸２ａを含む平面２ｂ同士のなす内角αが等しく、それらの平面２ｂによってほぼ正３角柱が形成されるように配設されている。第３実施形態のその他は、先の第１実施形態のものと同じ構成を採っている。

このように構成された第３実施形態の照明器具３００においては、各バルブ２から放射ノイズが発生し、主に各バルブ２の内側に形成された貫通孔９の中心軸方向（図２のＸ―Ｘ）に放射されるが、その際、貫通孔９の中心軸が一点に集中するため、バルブ２から生じる電磁ノイズ同士が互いに打ち消し合って減衰し電磁ノイズが弱まる。これにより、各バルブ２から生じる電磁ノイズの強さの３倍以下にでき、より効率良く、電磁ノイズを抑えることができる。

尚、この第３実施形態では、３つの無電極放電灯３０１を備えたものとしているが、４つ以上の無電極放電灯３０１を備えたものとしても良い。詳しくは、ｎ個（ｎは３以上の整数）の無電極放電灯３０１から構成する。そして、隣接する２つのバルブの軸を含む平面のなす内角αが１８０°―（３６０°／ｎ）となるようにして、それらの平面によってほぼ正ｎ角柱が形成されるように配設する。こうすることにより、各バルブの内側に形成された貫通孔の中心軸一点に集まり、バルブ２から生じる電磁ノイズ同士が互いに打ち消し合って減衰し電磁ノイズを弱めることができる。

また、第３実施形態において、並べたｎ個の無電極放電灯を、夫々のバルブから生じる電磁ノイズの位相にずれを起こすように、夫々の誘導コイルに電流を印加するのが好ましい。例えば上記平面によってほぼ正ｎ角柱を形成するように配設したｎ個の無電極放電灯を、順次に、３６０°／ｎだけ位相がずれるように、誘導コイルに電流を印加する。

こうすることにより、バルブ２に形成される合成電磁界をほぼ０にすることができ、電磁ノイズを更に弱めることができる。尚、位相をずらすには、例えばｎ個の無電極放電灯誘導コイルに、制御手段によって電流を印加するタイミングを順次遅らせることによって行うことができる。

尚、第２実施形態において、このように電磁ノイズの位相にずれをこすように夫々の誘導コイルに電流を印加するようにしても良く、これにより、バルブ２から生じる電磁ノイズ同士が打ち消し合って減衰し電磁ノイズを弱めることができる。

尚、上記第１〜第３実施形態では、傘体１１の内面を、軸方向の一端側に行くに従い漸次径が大きくなるとともに、軸方向の一端側に湾曲した湾曲面を有するものにしているが、例えば傘体１１の内面は、軸方向の一端側に行くに従い漸次径が大きくなるテーパー状の面としても良い。又、傘体１１の内面における軸方向に直角な断面形状を、上記実施形態では、円形状に形成しているが、多角形のものであっても良く、適宜変更できる。

本発明の第１実施形態の無電極放電灯を備えた照明器具の概略斜視図である。図１の平面図である。第１実施形態において、他の無電極放電灯を用いた照明器具の概略斜視図である。本発明の第２実施形態の無電極放電灯を備えた照明器具の概略斜視図である。図４の平面図である。第２実施形態において、３つの無電極放電灯を用いた場合の平面図である。本発明の第３実施形態の無電極放電灯を備えた照明器具の概略斜視図である。図７の平面図である。

符号の説明

１００、２００，３００照明器具
１、２０１、３０１無電極放電灯
４誘導コイル
１１傘体
３１、３２コア

Claims

ループ状のバルブが挿通したリング状のコアに誘導コイルが巻回され、その巻回された誘導コイルに高周波電流を流すことにより、前記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を備えた照明器具であって、
前記バルブの一側方側から他側方側に貫通するように、そのバルブの内側にバルブによって区画形成された貫通孔を、その両側方側から覆うように配設された導電性を有する傘体が設けられていることを特徴とする無電極放電灯を備えた照明器具。
前記傘体の軸方向の一端側には、電灯保持部材が設けられ、
前記無電極放電灯は、前記コアと前記傘体とが熱伝達可能に接続されるようにして前記電灯保持部材に保持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を備えた照明器具。
前記無電極放電灯を、複数個有し、
前記無電極放電灯のバルブは、夫々、前記貫通孔同士が対向するように配設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の照明器具。
前記無電極放電灯を、ｎ個（ｎは３以上の整数）有し
前記無電極放電灯のバルブは、夫々、バルブの軸を含む平面によりほぼ正ｎ角柱を形成するように配設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の照明器具。
前記無電極放電灯を、複数個有し、
前記複数個の無電極放電灯は、夫々のバルブから生じる電磁ノイズの位相にずれを起こすように、夫々の誘導コイルに電流が印加されるよう構成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の照明器具。