JP2012199169A - 無電極放電ランプ、無電極放電ランプを用いた照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】別部材を用いることなくバルブと口金とを結合でき、部品数を削減した無電極放電ランプを提供する。
【解決手段】無電極放電ランプ１は、内側に窪んだ凹部９を有し放電ガスが封入されたバルブ２と、バルブ２と結合される筒状の口金３と、バルブ２の凹部９に配置される誘導コイル４３を備えたカプラ４とを備える。バルブ２は、球状に形成された頭部２１１に連続する筒状の結合部２１２を備える外管２１と、外管２１の結合部２１２に連続して凹部９を形成する有底円筒状の内管２２とを備える。外管２１の頭部２１１と結合部２１２との外表面は、バルブ２を補強する飛散防止膜２３に覆われる。口金３には、外管２１における結合部２１２が挿入され、バルブ２と口金３とは、接着材５を介して結合される。
【選択図】図１

Description

本発明は、バルブの内部には電極を備えず、バルブに封入した放電ガスに高周波電磁界を作用させて発光する無電極放電ランプ、及びこの無電極放電ランプを用いた照明器具に関する。

従来から、バルブの内部には電極を備えず、バルブに封入した放電ガスに高周波電磁界を作用させて発光する無電極放電ランプが提供されている。このような無電極放電ランプにおいて、バルブの外表面にバルブを補強する飛散防止膜を設けたものがある（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された無電極放電ランプ１０は、図４に示すように、内側に窪んだ凹部９０を有する略球状の発光管（バルブ）２０と、バルブ２０の一部が挿入される開口部を有したカバー３０とを備えている。カバー３０は、一端部に口金７を備える。また、バルブ２０に形成された凹部９０の内部には、バルブ２０内に高周波電磁界を形成する誘導コイル４３０が配置される。

バルブ２０は、一部開口した略球状の外管２０１と、外管２０１の開口に連続し外管２０１の内側に延び凹部９０を形成する内管２０２とを備えている。外管２０１の外表面には、外管２０１と内管２０２との連続部分の破損により、内管２０２が外管２０１に衝突し外管２０１を突き破ることを防止するために、シリコーンゴムからなる飛散防止膜２０３が設けられている。

口金７を備えるカバー３０の開口部には、内周面に沿ってホルダー８が設けられている。カバー３０は、ホルダー８と嵌合することによりホルダー８を固定保持している。また、ホルダー８は、バルブ２０と嵌合することによりバルブ２０を固定保持している。

国際公開２００４／００６２８８号

特許文献１に記載された無電極放電ランプ１０は、バルブ２０とカバー３０とが、ホルダー８を用いて結合されている。すなわち、バルブ２０とカバー３０とを結合するために別部材であるホルダー８が必要となっている。そのため、無電極放電ランプ１０を構成する部品数が多くなっている。

本発明は、上記の事由に鑑みて為されたものであり、別部材を用いずにバルブと口金とを結合でき、部品数を削減した無電極放電ランプを提供することを目的とする。

本発明の無電極放電ランプは、光透過性材料で形成され一端に筒状の結合部を備える外管および結合部に連続し外管内に延びる内管を備え放電ガスが封入されたバルブと、外管の結合部が挿入されバルブと結合する筒状の口金と、内管の内側に配置され高周波電流が流されることによりバルブ内に高周波電磁界を形成する誘導コイルを備え口金に着脱自在に取り付けられるカプラと、口金に挿入された結合部を含む外管の外表面を覆うように設けられバルブを補強する飛散防止膜とを備え、バルブと口金とは、口金の内周面と外管の結合部との間の接着材を介して結合されることを特徴とする。

この無電極放電ランプにおいて、結合部は、飛散防止膜が設けられていない接着部を備えることが望ましい。

この無電極放電ランプにおいて、口金と結合部との一方は、他方へ向って突出する凸部を備え、口金と結合部との他方は、凸部が嵌り口金の口軸方向を含む断面内において凸部を挟むように窪んだ保持凹部を備えることがより望ましい。

本発明の照明器具は、上記いずれかの無電極放電ランプと、無電極放電ランプを保持する器具本体とを備えることを特徴とする。

本発明の構成によれば、別部材を用いずにバルブと口金とを結合でき、部品数を削減できるという利点がある。

本実施形態の無電極放電ランプを示す側断面図である。 同上の一部破断した要部側面図である。 同上の他例を示す一部破断した要部側面図である。 従来例の無電極放電ランプを示す一部破断した側面図である。

本実施形態の無電極放電ランプ１は、図１に示すように、内側に窪んだ凹部９を有したバルブ２と、バルブ２と結合された筒状の口金３と、バルブ２における凹部９の内側に配置される誘導コイル４３を備えたカプラ４とを備える。

バルブ２は、ガラスのような透光性材料により形成され、外観を形成する外管２１と、外管２１の一部から内側に入り込んで凹所９を形成する内管２２とを連続一体に備える。外管２１は、球状に形成され一部に開口を有する頭部２１１と、頭部２１１に形成された開口に連続して設けられた筒状の結合部２１２とを一体に備える。すなわち、バルブ２は一端に結合部２１２を備える。一方、内管２２は、一端が開口する有底円筒状に形成され、外管２１の結合部２１２に前記一端が連続する。さらに、内管２２は、底壁２２１の中央部に排気管２４の一端が結合される。排気管２４の他端はバルブ２の外部に引き出されており、バルブ２に放電ガスを封入した後に封止される。

バルブ２の内部には、放電ガスとして水銀と希ガス（たとえば、アルゴンガス）とが封入されている。また、バルブ２の内側面（外管２１の内面および内管２２の外面）には蛍光体（図示せず）が設けられる。バルブ２に封入された水銀は、誘導コイル４３がバルブ２内に形成する高周波電磁界により、励起され紫外線を放射する。水銀から放射された紫外線は、バルブ２の内側面に設けられる蛍光体によって可視光に変換される。

ところで、バルブ２と口金３とは、外管２１における結合部２１２が口金３に挿入されることにより結合される。バルブ２と口金３とをどのように結合するかは後述する。

カプラ４は、円筒状に形成されたフェライトコア４２と、フェライトコア４２の外周にソレノイド状に巻回された誘導コイル４３とを備える。さらに、カプラ４は、円筒状に形成され一端部にフェライトコア４２が取り付けられた放熱体４１を備える。また、放熱体４１の他端部には、口金３の内径と略等しい外径を有し口金３に一部が挿入された円板状の台座部４１１が一体に設けられ、さらに、台座部４１１において口金３から突出する部位の周囲には全周に亘って鍔部４１２が突設される。鍔部４１２は外形が円形に形成される。

カプラ４は、内管２２の内部に挿入され、口金３に着脱できるように取り付けられている。この状態において、放熱体４１の内部に排気管２４が挿入される。また、放熱体４１に設けた台座部４１１の一部が口金３に挿入されることにより、口金３を介してカプラ４にバルブ２が位置固定される。また、誘導コイル４３が内管２２の内部に配置されるから、高周波電源（図示せず）から誘導コイル４３に高周波電流を流すことにより、バルブ２内に高周波電磁界が形成される。すなわち、無電極放電ランプを点灯させることができる。

ところで、バルブ２において外管２１を形成している頭部２１１および結合部２１２の外表面には、バルブ２を補強する飛散防止膜２３が設けられる（図２参照）。飛散防止膜２３は、光透過性を有し、かつ十分な膜強度を有する材料（たとえば、フッ素樹脂やシリコン樹脂など）を用いて形成される。バルブ２が破損する場合、破損の可能性が高い箇所は、外管２１と内管２２との連続部分と結合部２１２とである。前者の箇所が破損すると内管２２が外管２１から分離して外管２１の頭部２１１に衝突する可能性があり、後者の箇所が破損すると外管２１が口金３から分離する可能性がある。頭部２１１に設けられた飛散防止膜２３は、内管２２が外管２１に衝突したとしても、内管２２が外管２１を突き破る可能性を低減させる。また、結合部２１２に設けられた飛散防止膜２３は、結合部２１２が破損したとしても外管２１が口金３から分離する可能性を低減させる。

ところで、図２に示すように、バルブ２における外管２１の結合部２１２は口金３に挿入され、外管２１の結合部２１２の外周面と口金３の内周面とは接着材５を介して結合される。すなわち、バルブ２と口金３とは別部材を介在させることなく接着材５を介して結合される。接着材５の材料としては、たとえば、シリコーン系の接着剤を用いる。

バルブ２と口金３とが接着材５を介して結合されるから、バルブ２の結合部２１２を口金３に挿入する際に、バルブ２を口金３に対して回転させる必要がない。したがって、バルブ２と口金３とを結合する際に、結合部２１２に設けられた飛散防止膜２３をバルブ２から引き剥がす力が作用せず、飛散防止膜２３が剥がれるのを防止することができる。すなわち、バルブ２に口金３を結合する際に、結合部２１２に形成された飛散防止膜２３の機能を損なうことがない。

飛散防止膜２３の材料としてシリコン樹脂を用いた場合、飛散防止膜２３が柔らかく、膜強度を高めようとすると膜厚が大きくなる。そのため、飛散防止膜２３の材料として、シリコン樹脂に比べて小さな膜厚でも高い膜強度を得ることができるフッ素樹脂を用いることが望ましい。ただし、飛散防止膜２３がフッ素樹脂により形成される場合、図２に示すように、結合部２１２の一部に、飛散防止膜２３を設けない接着部２１３が形成されていることが好ましい。結合部２１２において、接着部２１３が形成された箇所はガラスが露出しているから、フッ素樹脂により形成された飛散防止膜２３が設けられた他の箇所と比較すると、接着材５との結合強度が大きくなる。したがって、バルブ２と口金３とが接着材５を介して強固に結合される。

結合部２１２には、複数個の接着部２１３が、結合部２１２の周方向において略等間隔で形成される。つまり、結合部２１２には、周方向において、飛散防止膜２３が形成された部分と接着部２１３となる部分とが交互に並ぶ。また、結合部２１１の周方向において接着部２１３が略等間隔で形成されるから、結合部２１２の全周に亘って接着部２１３が偏りなく形成される。その結果、結合部２１２に設けた複数箇所の接着部２１３と口金３との結合強度を高めることができる。すなわち、バルブ２と口金３とが強固に結合する。また、接着部２１３が結合部２１２の周方向の全周に亘って略等間隔に形成されているから、結合部２１２にかかる荷重が複数箇所に分散され、結合部２１２の周方向における特定の箇所に荷重が集中して作用することがない。

さらに、結合部２１２には全周に亘って内側へ窪んだ溝状の保持凹部２１４が形成される。一方、口金３には複数本の落下防止ピン３１が保持される。各落下防止ピン３１はそれぞれ口金３の周壁に挿通され、各落下防止ピン３１の先端部はそれぞれ結合部２１２の保持凹部２１４に挿入される。したがって、落下防止ピン３１の先端部は保持凹部２１４に嵌る凸部として機能する。保持凹部２１４は、口金３の口軸方向を含む断面において、凸部である落下防止ピン３１の先端部を挟むように窪んでいるから、落下防止ピン３１の先端部が保持凹部２１４に挿入されることにより、バルブ２は口金３の口軸方向に対する位置固定がなされる。言い換えると、バルブ２と口金３とは、互いに口金３の口軸方向への移動が規制される。そのため、バルブ２を下向きに配置する照明器具を構成した場合、バルブ２に作用する下向き荷重を接着材５だけではなく落下防止ピン３１によっても受けることになり、口金３に対するバルブ２の保持強度をより高めることになる。

なお、上述した構成例では、口金３に対するバルブ２の保持強度を高めるために、口金３に凸部となる落下防止ピン３１を設けているが、バルブ２の結合部２１２に凸部を形成し、この凸部が嵌る保持凹部を口金３に形成した構成を採用してもよい。また、図３に示すように、結合部２１２の保持凹部２１４および落下防止ピン３１を用いずに、バルブ２と口金３とを結合してもよい。この構成を採用すると、部品数が削減される上に、結合部２１２に保持凹部２１４を形成する必要がなくなるからバルブ２の製造が容易になる。また、結合部２１２に接着部２１３を設けず結合部２１２の全周に亘って飛散防止膜２３を設けてもよい。

１ 無電極放電ランプ
２ バルブ
２１ 外管
２１２ 結合部
２１４ 保持凹部
２２ 内管
２３ 飛散防止膜
３ 口金
３１ 落下防止ピン（凸部）
４３ 誘導コイル
５ 接着材

Claims (4)

1. 光透過性材料で形成され一端に筒状の結合部を備える外管および前記結合部に連続し前記外管内に延びる内管を備え放電ガスが封入されたバルブと、前記外管の前記結合部が挿入され前記バルブと結合する筒状の口金と、前記内管の内側に配置され高周波電流が流されることにより前記バルブ内に高周波電磁界を形成する誘導コイルを備え前記口金に着脱自在に取り付けられるカプラと、前記口金に挿入された前記結合部を含む前記外管の外表面を覆うように設けられ前記バルブを補強する飛散防止膜とを備え、前記バルブと前記口金とは、前記口金の内周面と前記外管の前記結合部との間の接着材を介して結合されることを特徴とする無電極放電ランプ。
2. 前記結合部は、前記飛散防止膜が設けられていない接着部を備えることを特徴とする請求項１に記載の無電極放電ランプ。
3. 前記口金と前記結合部との一方は、他方へ向って突出する凸部を備え、前記口金と前記結合部との他方は、前記凸部が嵌り前記口金の口軸方向を含む断面内において前記凸部を挟むように窪んだ保持凹部を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無電極放電ランプ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の無電極放電ランプと、前記無電極放電ランプを保持する器具本体とを備える照明器具。
   

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