JP3763232B2 - 低温用照明器具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、低温域で使用できる低温用照明器具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子式安定器により高周波点灯用の蛍光ランプを点灯する低温用照明器具は、低温時のランプ光束の低下を防ぐため２重シリンダで照明器具の蛍光ランプを包囲して、略密閉構造とすることで蛍光ランプの保温性を高めている。ここで、電子式安定器より蛍光ランプに印加されるランプ電圧の波形は、図８（ａ）に示すように正負対称の波形である。この場合、蛍光ランプの電圧波形は、ＡＣ成分のみでありＤＣ成分は重畳されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、照明器具に内蔵される電子式安定器によって点灯された蛍光ランプの電圧波形が図８（ｂ）に示すように電圧値０を原点とするＡＣ成分（正弦波）に、ＤＣ成分（直流電圧Ｖ１）が重畳されて、正負非対称の波形となる場合、以下に示すような問題が生じてしまう。
【０００４】
つまり、図７に示すように蛍光ランプ内の気化した水銀イオンＨｇ＋は蛍光ランプの電圧波形のＤＣ成分により、ＤＣ成分のマイナス側（ランプ端部Ｂ）に移動し、ＤＣ成分のプラス側（ランプ端部Ａ側）では発光に寄与する気化した水銀イオンＨｇ＋の濃度が減少する。
【０００５】
また、図６に示す従来例は、シリンダ部５０の保温性を高めるために、２重シリンダ構造にしているが、そのシリンダ端部は、ソケット部５１に接続されており、たとえそのソケット部５１が密閉構造を持っていたとしても、シリンダ端部からのランプ熱の放熱現象によって、蛍光ランプ５２の両端部の温度が極端に低下する。そのため、図７のランプ端部Ａ、Ｂの温度は蛍光ランプ５２の表面温度のうち最も低い温度となっており、ランプ端部Ａ、Ｂの温度を蛍光ランプ５２の最冷点といい、この温度を最冷点温度Ｔｃと呼ぶ。
【０００６】
従って、ランプ端部Ａ、Ｂにおいては、水銀が液化し、発光に寄与する気化した水銀イオンＨｇ＋の濃度がますます減少する。その結果、ランプ端部Ａでは、光出力が極端に低下し、場合によってはピンク色に発光する現象が発生するという問題があった。以下、この現象を「カタホレシス現象」と呼ぶ。なお５３は器具本体、５４は電子式安定器である。
【０００７】
以上のように、最冷点温度Ｔｃとカタホレシス現象の発生は密接な関係がある。つまり、最冷点温度Ｔｃが低ければ低い程カタホレシス現象は発生しやすい。
【０００８】
したがって、この発明の目的は、蛍光ランプの電圧波形がＡＣ成分にＤＣ成分が重畳されている場合においても、使用可能温度範囲において、カタホレシス現象による極端な光束低下を防止できる低温用照明器具を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の低温用照明器具は、ランプを被覆する内シリンダと外シリンダからなる２重シリンダと、前記最冷点加熱部材と前記内筒との間に介在されたランプ保持ばねとを備えたものである。
【００１０】
請求項１記載の低温用照明器具によれば、ＡＣ成分にＤＣ成分が重畳されている場合においても、使用可能温度範囲において、カタホレシス現象による極端な光束低下を防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施の形態を図１から図５により説明する。すなわち、この低温用照明器具は、例えば高周波点灯用のＨｆ蛍光ランプ（ＦＨＦ３２）を１灯用いたものであり、本体部１とシリンダ部２とで構成されており、本体部１の両端にはランプソケット３が取付けられ、使用温度範囲を−４０℃〜１０℃としている。本体部１は例えばアルミニウムの押し出し成形体であり、本体部１には電子式インバータを用いた電子式安定器６が内蔵され、また両端部にはエンドカバー４およびケーブルグランド５が取り付いている。
【００１２】
ランプソケット３は突き合わせ式（プランジャ式）でシリンダ挿入部１０は密閉性確保のためのソケットパッキン７が付いている。ランプソケット３にはランプ口金を受けランプピン１３ａを通す前板８があり、その前板８にはランプ軸方向に伸縮するソケットばね９が取付けられている。
【００１３】
シリンダ部２は外シリンダ１１と内シリンダ１２、両シリンダ１１、１２を固定するリング状のシリンダ固定具２３、ランプ保持ばね１４、最冷点加熱部材１５からなる。
【００１４】
最冷点加熱部材１５は最冷点の温度を制御する制御手段であり、熱伝導性の高い材料例えば銅、アルミニウム等が使用されている。図３（ｂ）に示すように断面Ｃ字形の円筒状とし弾性を持たせ、内径は放電灯である蛍光ランプ１３の外径にほぼ等しく、長さはランプ先端からランプフィラメント部での長さ程度であり、ランプフィラメント部の熱を最冷点に伝達する。最冷点加熱部材１５は蛍光ランプ１３およびシリンダ部１０からのランプ軸方向の着脱が可能である。図３（ｃ）は端部に着脱等に利用するための爪１５ａを設けた別の形態を示す。
【００１５】
ランプ保持ばね１４は自然状態では帯状とし、図３（ａ）に示すように断面略Ｃ字形として弾性をもたせ、穴１６を複数個所設け、軸方向の中央部１７が最も同心円の半径が小さくなっており、ランプ保持のためランプ外径よりやや小さく、ランプ保持ばね１４の両端は同心円の半径が大きく、蛍光ランプ１３の外径よりもやや大きいものである。ランプ保持ばね１４の端部には突起１８が付いており、内シリンダ１２の内面に食い込むことで内シリンダ１２から外れないようになっている。
【００１６】
表１は、例として−４０℃から１０℃の照明器具の使用温度範囲における蛍光ランプの最冷点温度Ｔｃ（℃）の複数の温度区分と、蛍光ランプのランプ電圧の直流成分Ｖ_DC（Ｖ）の複数の電圧区分において、カタホレシス現象の有無についての試験結果を示す。
【００１７】
【表１】

【００１８】
このことから、表２に示す関係があることがわかる。
【００１９】
【表２】

【００２０】
すなわち、この条件を満たせば、最冷点を決めて直流成分の決めることができ、また直流成分を決めて最冷点を決めることが可能である。
【００２１】
図３は、蛍光ランプ１３に重畳されているＤＣ成分が約３Ｖである場合の−４０℃におけるランプ位置違いによるランプ表面温度（ランプ真下部）の分布を示し、最冷点加熱部材１５により使用温度範囲の下限（この例ではＴａ＝−４０℃）において、Ｔｃ≧２０℃になるようにしている。すなわち最冷点加熱部材１５がフィラメント部の熱を最冷点に伝熱する。２０が最冷点加熱部材あり、２１が最冷点加熱部材なしの分布図である。以上より、使用温度範囲において、カタホレシス現象の発生を防止できる。
【００２２】
図４は、蛍光ランプ１３に重畳されているＤＣ成分が約５Ｖである場合の−４０℃におけるランプ位置違いによるランプ表面温度（ランプ真下部）の分布を示し、最冷点加熱部材１５によりランプフィラメント部の熱で最冷点を加熱し、使用温度範囲の下限（この例ではＴａ＝−４０℃）において、Ｔｃ≧３５℃になるようにしている。これにより、使用温度範囲においてカタホレシス現象の発生を防止できる。
【００２３】
したがって、上記の条件を満たす本発明の低温用照明器具の使用方法により、カタホレシス現象による極端な光束低下を防止できることとなる。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１記載の低温用照明器具によれば、ＡＣ成分にＤＣ成分が重畳されている場合においても、使用可能温度範囲において、カタホレシス現象による極端な光束低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態の部分断面図である。
【図２】その半断面側面図である。
【図３】（ａ）はランプ保持ばねの斜視図、（ｂ）は最冷点加熱部材の斜視図、（ｃ）は別の形態の最冷点加熱部材の斜視図である。
【図４】ランプ電圧に重畳される直流電圧が３Ｖの場合のランプ位置に対するランプ表面温度の分布図である。
【図５】ランプ電圧に重畳される直流電圧が５Ｖの場合のランプ位置に対するランプ表面温度の分布図である。
【図６】低温用照明器具を示し、（ａ）は一部破断正面図、（ｂ）は底面図である。
【図７】点灯回路ブロック図である。
【図８】ランプ電圧波形図で、（ａ）は直流成分のない波形、（ｂ）は直流成分が重畳された波形である。
【符号の説明】
１ 本体部
２ シリンダ部
３ ランプソケット
６ 電子式安定器
１３ 蛍光ランプ
１４ ランプ保持ばね
１５ 最冷点加熱部材

Claims (1)

1. 両端に断面Ｃ字形の最冷点加熱部材を被せた直管蛍光ランプと、前記直管蛍光ランプを被覆する内シリンダと外シリンダからなる２重シリンダと、前記最冷点加熱部材と前記内筒との間に介在されたランプ保持ばねとを備えた低温用照明器具。

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