JP2010146816A - 無電極放電灯装置、及び、それを用いた照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】バルブの接合部にクラックが生じた場合であっても、キャビティがバルブに当たることでバルブを破損されることを防止した、無電極放電灯装置およびそれを用いた照明器具を提供することにある。
【解決手段】無電極放電装置１は、透光性材料により形成され放電ガスが封入されたバルブ３と、バルブ３に高周波磁界を発生させる誘導コイル１３を含むパワーカプラ１０と、誘導コイル１３に高周波電流を供給する点灯装置１６とを備える。バルブ３は、パワーカプラ１０が挿入される空洞部を形成する有底円筒状のキャビティ５が設けられている。キャビティ５の内面とパワーカプラ１０の外壁には、互いに嵌合する凹部９及び係止突起１５がそれぞれ設けられており、係止突起１５が凹部９と嵌合して、キャビティ５がバルブ３の頂上方向（内側）に移動することを規制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、放電ガスが封入されてバルブ内に電極を持たず、バルブの外部からバルブの内部に高周波電磁界を作用させることによって放電発光する無電極放電灯装置およびそれを用いた照明器具に関する。

従来から、透光性材料により形成されたバルブ（密封容器）の内部に放電ガスを封入し、バルブに近接配置された誘導コイルに高周波電流を流すことで発光する無電極放電灯と、無電極放電灯に高周波磁界を発生させる誘導コイルを有するパワーカプラとを備えた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）。

特許文献１に示される無電極放電灯装置は、誘導コイルに供給される高周波電流によって発生する高周波電磁界によりバルブ内の放電ガスが励起されて紫外線が放射され、バルブの内面に塗布された蛍光材料により可視光が放射される。

このような無電極放電灯装置は、バルブの内部に電極を持たない構造となっているため、電極の劣化による不点灯が少なく、また、フィラメント電極を備えた一般の蛍光ランプに比べて長寿命であるという利点を有している。
特開平７−２７２６８８号公報

ところで、上述したような無電極放電灯装置において、放電ガスが封入されたバルブは、誘導コイルを備えたパワーカプラが挿入される空洞部を有しているが、空洞部を形成する有底円筒状のキャビティとバルブの球状部分との接合部は、比較的強度が低いために輸送中や使用中に外部からの振動がかかることでクラックが発生する可能性があった。

この接合部にクラックが発生すると、バルブの内部は真空に近い状態に保たれていることから、キャビティが球状部の内側方向に引き込まれ、キャビティがバルブの内側に衝突してバルブが破損してしまう可能性があった。

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、バルブの接合部にクラックが生じた場合であっても、キャビティの衝突によるバルブの破損を防止した無電極放電灯装置、及び、それを用いた照明器具を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明では、透光性材料により形成された気密容器内に放電ガスが封入されたバルブと、バルブに高周波磁界を発生させる誘導コイルを含むパワーカプラとを備え、バルブには、パワーカプラが挿入される空洞部を形成する有底筒状のキャビティが設けられるとともに、キャビティの内面とパワーカプラとに、互いに嵌合する嵌合手段がそれぞれ設けられたことを特徴とする。

請求項２の発明では、請求項１記載の発明において、キャビティの内側面に設けられた凹部と、パワーカプラに設けられて凹部を弾性的に係止する係止突起とで、嵌合手段が構成されることを特徴とする。

請求項３の発明では、請求項１記載の発明において、キャビティの内面に形成されためねじと、パワーカプラの側面に形成されてめねじと螺合するおねじとで、嵌合手段が構成されることを特徴とする。

請求項４の発明では、請求項１〜３何れか一項に記載の無電極放電灯装置を備える。

請求項１の発明によれば、キャビティ及びパワーカプラにそれぞれ設けた嵌合手段が互いに嵌合することによって、キャビティがバルブの内側へ移動することを規制できるので、キャビティとバルブとの接合部にクラックが生じた場合であっても、キャビティの衝突によってバルブが破損されることを防止することができる。

請求項２の発明によれば、キャビティに凹部を設けるとともに、パワーカプラにはキャビティを弾性的に係止する係止突起を設けたので、係止突起が凹部と係止することによってキャビティがバルブの内側方向に移動することを規制でき、また、パワーカプラをキャビティに容易に取り付けることができ、利便性が向上する。

請求項３の発明によれば、キャビティとパワーカプラはねじ構造によって螺合されているので、弾性係止させる場合に比べて嵌合強度を高めることができる。

請求項４の発明によれば、請求項１〜３の何れか一項の無電極放電灯装置を使用しているので、安全性を向上した照明器具を提供することができる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態にかかる無電極放電灯装置１を示す概略断面図であり、図２（ａ）〜（ｃ）は、その要部を示す概略断面図である。

図１に示すように、無電極放電灯装置１は、気密容器内に放電ガスが封入された無電極放電灯２と、無電極放電灯２に高周波磁界を発生させる誘導コイル１３を有するパワーカプラ１０と、誘導コイル１３に高周波電源を供給する点灯装置１６とを備える。

無電極放電灯２は、例えばガラスなどの透光性材料によって中空の電球形状に形成されたバルブ３と、バルブ３の底に取り付けられた略円筒形の口金４とを有する。

バルブ３の底面には、バルブ３の内部に入り込む空洞部を形成する有底円筒状のキャビティ５が溶着され、その溶着部位に接合部６を形成している。ここで、バルブ３とキャビティ５は一体として気密性を備えており、その内部には例えばアルゴンやクリプトンなどの希ガスや水銀などの金属蒸気からなる放電ガスが封入されている。

また、バルブ３の内面全面、及び、キャビティ５のバルブ３内部側である外壁面全面には、バルブ３の内部で発生した紫外線を可視光線に変換するための蛍光体層８が保護膜７を介して形成されている。

キャビティ５は、中心軸方向の中央部付近の部位を他の部位よりも径方向の外側に突出させることによって、バルブ３の内側に凹部９が形成されている。

口金４は、例えば合成樹脂によって両端が開口した円筒状に形成されており、その開口した部位の一端（図１における上端）にバルブ３の底である接合部６側が挿入されて、バルブ３に固定される。

一方、パワーカプラ１０は、下端に外鍔部１２を有する放熱シリンダ１１と、放熱シリンダ１１の上端近傍の外周に固定され、点灯装置１６から高周波電流の供給を受けて高周波磁界を発生させる誘導コイル１３とを備える。

パワーカプラ１０は、口金４の開口した他端（図１における下端）からキャビティ５の内部に挿入され、口金４の固定手段（図示せず）によって、無電極放電灯２がパワーカプラ１０に固定される。

また、パワーカプラ１０の外周には、パワーカプラ１０が無電極放電灯２に挿入された際にキャビティ５の凹部９と対向する部位に、例えば弾性を有する金属材料からなる弾性係止片１４が設けられ、弾性係止片１４の先端には外側に向かって突出する係止突起１５が設けられている。弾性係止片１４の下端は、放熱シリンダ１１に取り付けられており、外部からの力を受けない場合には上端が放熱シリンダ１１から所定の距離を保って離れるように復帰力が与えられている（図２（ａ）参照）。

係止突起１５は、弾性係止片１４の先端側をＬ字形に折り返すことによって形成されており、係止突起１５の上端側は、下側にいくほど外方へ突出量が大きくなるように湾曲しており、無電極放電灯２の口金４及びキャビティ５に挿入されやすい形状をしている。また、係止突起１５の下端側は、挿抜方向に対して略直交するように折り曲げられており、キャビティ５がバルブ３の頂上方向に移動しようとすると、係止突起１５の下端側が凹部９の内側面と当接することによってそれ以上上側に移動できないようになっている。

ここで、パワーカプラ１０を無電極放電灯２に取り付けるには、無電極放電灯２の口金４に放熱シリンダ１１の上端を挿入する。さらにキャビティ５の内部に放熱シリンダ１１を挿入すると、キャビティ５の内壁に係止突起１５が押されて弾性係止片１４が放熱シリンダ１１側にたわめられた状態となる（図２（ｂ）参照）。その後、放熱シリンダ１１をキャビティ５の規定の位置まで挿入することで、パワーカプラ１０は口金４に固定される。このとき、弾性係止片１４は自身が有する復帰力によってキャビティ５側に向かって広がり、係止突起１５が凹部９と嵌合される（図２（ｃ）参照）。

このようにして、取付状態においては係止突起１５が凹部９と凹凸嵌合しており、例えば輸送中に外部からの振動を受けて接合部６にクラックが生じ、バルブ３の内部が真空に近い状態に保たれているためにキャビティ５にバルブ３の頂上方向（内側）に応力が加わった場合であっても、キャビティ５がバルブ３の頂上方向（内側）へ移動することが規制される。すなわち、キャビティ５がバルブ３に衝突してバルブ３を破損することが防止される。

（実施の形態２）
本実施の形態にかかる無電極放電灯装置１は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、キャビティ５の中心軸方向に所定の間隔をあけて他の部位よりも径方向の外側に突出させ、バルブ３の内側に凹部９が形成されている。また、パワーカプラ１０の外周にはパワーカプラ１０が無電極放電灯２に挿入された際に凹部９と対向する部位に、弾性係止片１４及び係止突起１５がそれぞれ設けられている。この点を除いては、実施の形態１と同様の構成であるので共通する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。

このようにすることで、取付状態においては複数の係止突起１５が凹部９とそれぞれ凹凸嵌合しており、キャビティ５がバルブ３の頂上方向（内側）へ移動することを規制する力が強まるので、外部からの振動を受けて接合部６にクラックが生じた場合であっても、キャビティ５がバルブ３に衝突してバルブ３を破損することを防止できる。

（実施の形態３）
本実施の形態にかかる無電極放電灯装置１は、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、キャビティ５はその開口部分の近傍にめねじ１７が設けられ、また、パワーカプラ１０の放熱シリンダ１１の下端近傍の外周におねじ１８が設けられている。この点を除いては、実施の形態１と同様の構成であるので共通する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。

このようにすることで、弾性体によって係止場合に比べ、取付状態においてキャビティ５がバルブ３の頂上方向へ移動することを規制する力が強くなり、キャビティ５がバルブ３に衝突してバルブ３を破損することが防止できる。

（実施の形態４）
本実施の形態にかかる照明装置２０は、図５に示すように、実施の形態１〜３に示した何れかの無電極放電灯装置１と、無電極放電灯装置１の無電極放電灯２が放射する光を反射するドーム状の反射板２１と、反射板２１の開口を閉塞する形で反射板２１に取り付けられた透光板（前面パネル）２２とを備える。無電極放電灯装置１は、実施の形態１〜３の何れかと同様の構成であるので共通する構成要素には同一の符号を付してその説明は省略する。

この照明装置２０は、実施の形態１〜３で説明した無電極放電灯装置１を備えているので、例えば使用中に外部からの振動を受けて無電極放電灯２の接合部６にクラックが生じた場合であっても、キャビティ５がバルブ３に当たってバルブ３を破損することを防止でき、安全性の高い照明装置を提供することができる。

なお、上述した実施の形態にかかる無電極放電灯装置１および照明装置２０の形状はあくまで一例であり、これに限定する趣旨ではない。

実施の形態１にかかる無電極放電灯装置を示す概略断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、同無電極放電灯装置の要部を示す概略断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、実施の形態２にかかる無電極放電灯装置の要部を示す概略断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、実施の形態３にかかる無電極放電灯装置の要部を示す概略断面図である。 実施の形態４にかかる照明装置の全体構成を示した概略図である。

符号の説明

１ 無電極放電灯装置
２ 無電極放電灯
３ バルブ
５ キャビティ
６ 接合部
９ 凹部（嵌合手段）
１０ パワーカプラ
１３ 誘導コイル
１４ 弾性係止片（嵌合手段）
１５ 係止突起（嵌合手段）

Claims (4)

1. 透光性材料により形成された気密容器内に放電ガスが封入されたバルブと、前記バルブに高周波磁界を発生させる誘導コイルを含むパワーカプラとを備え、前記バルブには、パワーカプラが挿入される空洞部を形成する有底筒状のキャビティが設けられるとともに、キャビティの内面とパワーカプラとに、互いに嵌合する嵌合手段がそれぞれ設けられたことを特徴とする無電極放電灯装置。
2. 前記キャビティの内側面に設けられた凹部と、前記パワーカプラに設けられて前記凹部を弾性的に係止する係止突起とで、前記嵌合手段が構成され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. 前記キャビティの内面に形成されためねじと、前記パワーカプラの側面に形成されて前記めねじと螺合するおねじとで、前記嵌合手段が構成されることを特徴とする請求項１記載の無電極放電灯装置。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の無電極放電灯装置を備えた照明器具。

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