JP2012074153A - 無電極放電灯点灯装置及びこれを用いた照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】 電力ロスが低減される無電極放電灯点灯装置及びこれを用いた照明器具を提供する。
【解決手段】 磁性材料からなる円筒形状のコア４と、コア４の外周面に巻回された誘導コイル３とを備える。誘導コイル３及びコア４は、それぞれ、放電ガスが封入されたバルブ１１の外面に設けられた接続凹部１１１に挿入されることで、バルブ１１に近接配置される。コア４の軸方向の一端には、磁性材料からなる補助コア６が配置されている。バルブ１１内に発生する放電電流の分布がコア４の軸方向に拡大されることで、電力ロスが低減される。
【選択図】図１

Description

本発明は、無電極放電灯点灯装置及びこれを用いた照明器具に関するものである。

従来から、例えばガラスのような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を備える無電極放電灯を点灯させる無電極放電灯点灯装置が提供されている。この種の無電極放電灯点灯装置は、無電極放電灯のバルブに近接配置される誘導コイルを有し、この誘導コイルに対して高周波の交流電力を供給することにより、無電極放電灯のバルブ内に高周波電磁界を発生させるものである。高周波電磁界によって無電極放電灯のバルブ内にアーク放電が発生すると、励起された放電ガスが紫外線を放出する。無電極放電灯のバルブの内面には蛍光体が塗布されており、この蛍光体によって上記の紫外線が可視光に変換されることにより、無電極放電灯のバルブは発光する。

さらに、凹部（以下、「接続凹部」と呼ぶ。）がバルブの外面に設けられた無電極放電灯に対応し、誘導コイルを保持して接続凹部内に挿入されるカプラを有する無電極放電灯点灯装置も提供されている（例えば、特許文献１参照）。上記のカプラは、円筒形状の磁性体からなるコアを有し、このコアの外周面に誘導コイルが巻回されていて、コアの軸方向を接続凹部の深さ方向に向けて誘導凹部内に挿入される。これにより、誘導コイルは無電極放電灯のバルブに近接配置される。

特開２００４−１１９０３８号公報

上記のような無電極放電灯点灯装置では、磁気回路の最適化により、電力ロスが低減される可能性がある。

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、電力ロスが低減される無電極放電灯点灯装置及びこれを用いた照明器具を提供することにある。

本発明の無電極放電灯点灯装置は、磁性材料からなる円筒形状のコアと、前記コアの外周面に巻回された誘導コイルとを備え、前記コアと前記誘導コイルとは、それぞれ、透光材料からなり放電ガスが封入されたバルブの外面に設けられた接続凹部に対し、前記コアの軸方向を前記接続凹部の深さ方向に向けて収納されるものであって、前記コアの軸方向の少なくとも一端には、磁性材料からなる補助コアが近接配置されていることを特徴とする。

この無電極放電灯点灯装置において、前記補助コアは、磁性材料からなる箔が前記コアの軸方向から見て渦巻き状となるように巻かれてなることが望ましい。

また、本発明の照明器具は、上記いずれかの無電極放電灯点灯装置と、前記無電極放電灯点灯装置を保持した器具本体とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、補助コアを設けない場合に比べ、バルブ内に発生する放電電流の分布がコアの軸方向に拡大されることで、電力ロスが低減される。

本発明の実施形態を示す断面図である。 同上の補助コアを示す斜視図である。 同上の変更例の補助コアを示す斜視図である。

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。

本実施形態の無電極放電灯点灯装置は、図１に示すように、無電極放電灯１に対して着脱自在に結合するカプラ２を備える。カプラ２には誘導コイル３が設けられており、カプラ２が無電極放電灯１に結合した状態では誘導コイル３が無電極放電灯１に近接配置される。誘導コイル３には周知の高周波電源（図示せず）が接続される。以下、上下方向は図１を基準とする。

詳しく説明すると、無電極放電灯１は、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１１を備える。バルブ１１の材料としては例えばガラスを用いることができ、放電ガスとしては例えばアルゴンのような希ガスと水銀のような金属蒸気とが混合されたものを用いることができる。また、バルブ１１の一部が内側に膨出されることで、バルブ１１の外面には接続凹部１１１が形成されている。さらに、無電極放電灯１は、接続凹部１１１の開口を囲む形でバルブ１１に結合した筒状の口金１２を備える。口金１２の材料としては例えば合成樹脂を用いることができ、口金１２とバルブ１１との結合は例えば嵌合によって実現することができる。また、バルブ１１は、接続凹部１１１内に突設された排気管１１２を有する。排気管１１２は製造時には先端（図１での下端）が開口した状態でバルブ１１内の排気に用いられて放電ガスの封入後に閉塞されたものである。さらに、バルブ１１の内面には蛍光体膜（図示せず）が設けられている。すなわち、誘導コイル３が上記の高周波電源から高周波電力を供給されたときに発生する高周波電磁界によってバルブ１１内にアーク放電が発生すると、発生した紫外線が上記の蛍光体膜において可視光に変換されることにより、無電極放電灯１が発光する。

カプラ２は、磁性材料からなる円柱形状であって外周面上に誘導コイル３が巻回されたコア４と、コア４を支持するベース５とを備える。コア４の材料としては例えばフェライトを用いることができる。

ベース５は、円板形状の台座部５１と、台座部５１の上面の中央から上方に突設された円柱形状の接続部５２とを有する。コア４は、例えばベース５の接続部５２が嵌合することにより、軸方向を上下方向に向けて、ベース５の接続部５２の上端部を囲む形でベース５に結合している。すなわち、ベース５の接続部５２が無電極放電灯１の接続凹部１１１に挿入されることで、誘導コイル３は無電極放電灯１のバルブ１１に近接配置されることになる。また、コア４の上端はベース５の上端よりも上方に位置する。

さらに、本実施形態は、図２に示すように、磁性材料からなる円筒形状の補助コア６を備える。補助コア６は、軸方向を上下方向に向けて、中央の空洞６１をコア４の内側の空洞に連通させる形でコア４に機械的に結合している。つまり、無電極放電灯１の排気管１１２は上記の空洞６１に挿通される。補助コア６をコア４に結合させる手段としては例えば接着のような周知の手段を用いることができる。

上記構成によれば、補助コア６が設けられない場合に比べ、無電極放電灯１のバルブ１１内に発生する放電電流の分布が上下方向（コア４の軸方向）に拡大されることで、電力ロスが低減される。

また、図３に示すように、補助コア６を、磁性材料からなる長方形状の箔が長手方向において渦巻き状（平面螺旋形状）に巻回されてなるものとしてもよい。図３の補助コア６は、上記の箔の短手方向をコア４の軸方向に向けて、中央部の空洞６１をコア４の内側の空洞に連通させる形でコア４に機械的に結合する。つまり、コア４の軸方向（上下方向）から見て、上記の補助コア６は渦巻き状となる。この構成を採用すれば、図２のように補助コア６を筒形状とする場合に比べ、補助コア６に発生する渦電流が抑えられることで、さらに電力ロスが低減される。

さらに、上記のような補助コア６は、コア４の下端に近接配置してもよいし、コア４の上下両端にそれぞれ１個ずつ近接させるように２個配置してもよい。

補助コア６の材料は、補助コア６が配置される環境の温度として想定される最高の温度よりもキュリー点が高い材料である必要があり、且つ、鉄損がなるべく小さい材料であることが望ましい。補助コア６の材料としては具体的には例えばＦｅＳｉＢ等のアモルファス合金を用いることができる。

上記各種の無電極放電灯点灯装置は、適宜の形状の器具本体（図示せず）に保持されて照明器具を構成することができる。

３ 誘導コイル
４ コア
６ 補助コア
１１ バルブ
１１１ 接続凹部

Claims (3)

1. 磁性材料からなる円筒形状のコアと、
   前記コアの外周面に巻回された誘導コイルとを備え、
   前記コアと前記誘導コイルとは、それぞれ、透光材料からなり放電ガスが封入されたバルブの外面に設けられた接続凹部に対し、前記コアの軸方向を前記接続凹部の深さ方向に向けて収納されるものであって、
   前記コアの軸方向の少なくとも一端には、磁性材料からなる補助コアが近接配置されていることを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
2. 前記補助コアは、磁性材料からなる箔が前記コアの軸方向から見て渦巻き状となるように巻かれてなることを特徴とする請求項１記載の無電極放電灯点灯装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の無電極放電灯点灯装置と、前記無電極放電灯点灯装置を保持した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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