JP4561712B2 - 無電極放電灯装置及び照明器具 - Google Patents

Description

本発明は、無電極放電灯装置及び該無電極放電灯装置を備えた照明器具に関するものである。

従来から、図６に示すように、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３を有する無電極放電灯１と、誘導コイル４１が巻回されたカプラ４及び誘導コイル４１に高周波電力を供給する高周波電源（図示せず）を有する点灯装置２とを備える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）。

上下左右は図６を基準として詳しく説明すると、カプラ４は、磁性体からなる筒形状であって誘導コイル４１が巻回されたコア４２と、コア４２を支持するとともに一部が誘導コイル４１の上下に位置して誘導コイル４１を位置決めする筒形状の支持体４３と、比較的に熱伝導率が高い材料からなりコア４２と支持体４３とに挿通された筒形状の放熱体４４と、コア４２の上端に取り付けられたキャップ４５とを備える。バルブ３の外面には下側に開口した接続凹部３１が設けられており、カプラ４において支持体４３及び放熱体４４の各上端部とキャップ４５とコア４２とは、誘導コイル４１が巻回されて接続凹部３１に挿入される接続部４ａとなっている。接続部４ａが接続凹部３１に奥まで挿入された状態では放熱体４４は接続凹部３１の下方に突出し、誘導コイル４１の熱は放熱体４４を介して接続凹部３１外に放射される。また、支持体４３の下端部には、上方から見て接続部４ａの外側に突出する台座部４ｂが設けられている。

バルブ３の接続凹部３１の底面には接続凹部３１の外底面側の空間に連通した空洞を内部に有する排気凸部３２が下方へ突設されており、カプラ４は全体として筒形状であって排気凸部３２が挿入される。ここで、放電ガスは例えばアルゴンのような希ガスと水銀蒸気とからなる。バルブ３の製造工程においては、バルブ３はまず排気凸部３２の下端が開口した形状とされ、この開口を通じて排気と希ガスの導入とが行われる。また、排気凸部３２内には、水銀蒸気の発生源となるアマルガムを収納したアマルガム容器５が収納されている。アマルガム容器５には、水銀蒸気が出入する開口（図示せず）が設けられている。アマルガム容器５は、排気凸部３２内においてアマルガム容器５の下側に収納されたガラス棒３２ａと、アマルガム容器５の上側において排気凸部３２の内側へ突設された位置決め突起３２ｂとによって位置決めされている。

また、無電極放電灯１は、例えば合成樹脂成型品からなりバルブ３の下端部に取り付けられて接続凹部３１に連通する環形状の口金６を備える。カプラ４の接続部４ａを接続凹部３１に挿入する際には、接続部４ａは口金６の内面によって接続凹部３１内へガイドされる。

誘導コイル４１に高周波電力が供給されると、バルブ３の内部で放電が発生し、この放電によって励起された水銀から紫外光が放射される。バルブ３の内面には蛍光体３３が塗布されており、上記紫外光が蛍光体３３によって可視光に変換されてバルブ３外に放射される。

また、バルブ３内には、金属製であって一端が排気凸部３２内に保持された支持線７１により金属メッシュ７２が支持されている。金属メッシュ７２には、比較的に仕事関数の小さい物質が担持されており、これによって始動性を向上している。
特開２００４−３２７３９１号公報

ここで、点灯回路２にはそれぞれ適合する無電極放電灯１が存在し、適合しない無電極放電灯１を取り付けた場合、高周波電源を構成する回路部品に過大な電気的ストレスがかかって寿命が短くなったり、無電極放電灯１を十分な光出力で点灯させることができなかったりする。また、カプラ４の接続部４ａを、そのカプラ４が適合する無電極放電灯１よりも接続凹部３１の浅い別の無電極放電灯１の接続凹部３１に挿入してしまった場合、カプラ４の接続部４ａが接続凹部３１の底面に当たってバルブ３を破損してしまうことも考えられる。特に、定格電力が近い場合には近い寸法形状となりやすいため、上記のような誤装着がされやすい。

一般的な熱陰極放電灯であれば、放電灯と点灯装置とが互いに適合する場合にのみ放電灯の端子と点灯装置の端子とが接触導通するように各端子を配置すれば、互いに適合しない放電灯と点灯装置とが誤って接続されることを防ぐことができる。しかし、無電極放電灯１では、点灯装置２からの電力の供給は高周波電磁界によって非接触で行われ、熱陰極放電灯と違って端子による接続が行われないため、互いに適合しない無電極放電灯１と点灯装置２との接続を上記の方法で防ぐことができない。

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、無電極放電灯が適合しない点灯装置に取り付けられることを防ぐことができる無電極放電灯装置及び該無電極放電灯装置を備えた照明器具を提供することにある。

請求項１の発明は、透光材料からなり放電ガスが封入されたバルブを有する無電極放電灯と、誘導コイルが巻回されたカプラ及び誘導コイルに高周波電力を供給する高周波電源を有する点灯装置とからなる無電極放電灯装置であって、バルブの外面には接続凹部が設けられ、カプラは、誘導コイルが巻回されて接続凹部に挿入される接続部を有し、無電極放電灯は、バルブに取り付けられて接続凹部の開口に連通する環形状であって接続凹部の開口よりも内側へ突出する口金を有し、カプラの接続部において接続凹部への挿入方向の先端部の外周面と、口金の内周面とには、無電極放電灯と点灯装置とが互いに適合しない場合には互いに当接して接続凹部への接続部の挿入を阻止するように寸法形状及び配置が選択された制限凸部がそれぞれ設けられていることを特徴とする。

この発明によれば、無電極放電灯と点灯装置とが互いに適合しない場合にはカプラと口金とに設けられた制限凸部同士が互いに干渉することにより接続凹部への接続部への挿入が阻止されるから、無電極放電灯が適合しない点灯装置に取り付けられることを防ぐことができる。また、互いに適合する無電極放電灯と点灯装置との組毎にカプラや口金の形状を全く異ならせる場合に比べ、変更が制限凸部の形状だけでよく制限凸部以外の部位について部品や金型の流用が容易であるから製造コストの低減が可能である。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、口金の制限凸部の幅寸法は、カプラの制限凸部の幅寸法よりも大きいことを特徴とする。

この発明によれば、口金の制限凸部の幅寸法をカプラの制限凸部の幅寸法よりも小さくする場合に比べ、口金の制限凸部のカプラに対する接触圧が小さくなるから、カプラの接続部を無電極放電灯の接続凹部に挿抜する際の口金の制限凸部の接触による誘導コイルの位置ずれや絶縁被覆の損傷が発生しにくい。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、口金及びカプラのそれぞれにおいて制限凸部は無電極放電灯と点灯装置との互いに適合する組合せに応じた個数が設けられていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項２の発明において、口金及びカプラのそれぞれにおいて制限凸部は無電極放電灯と点灯装置との互いに適合する組合せに応じた寸法形状とされていることを特徴とする。

この発明によれば、請求項３の発明と違い、全ての種類の無電極放電灯と点灯装置とにおいて制限凸部の個数を確保することができるから、口金及びカプラのそれぞれにおいて制限凸部が設けられた部位を制限凸部の個数分の回転対称な形状とすることにより、制限凸部同士が当接しないような位置合わせに必要な回転量を少なくして無電極放電灯へのカプラの挿抜を容易とすることができる。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか記載の無電極放電灯装置と、高周波電源を収納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、無電極放電灯と点灯装置とが互いに適合しない場合にはカプラと口金とに設けられた制限凸部が互いに干渉することにより接続凹部への接続部への挿入が阻止されるから、無電極放電灯が適合しない点灯装置に取り付けられることを防ぐことができる。また、互いに適合する無電極放電灯と点灯装置との組毎にカプラや口金の形状を全く異ならせる場合に比べ、変更が制限凸部の形状だけでよく制限凸部以外の部位について部品や金型の流用が容易であるから製造コストの低減が可能である。

また、請求項２の発明によれば、口金の制限凸部の幅寸法は、カプラの制限凸部の幅寸法よりも大きいので、口金の制限凸部の幅寸法をカプラの制限凸部の幅寸法よりも小さくする場合に比べ、口金の制限凸部のカプラに対する接触圧が小さくなるから、カプラの接続部を無電極放電灯の接続凹部に挿抜する際の口金の制限凸部の接触による誘導コイルの位置ずれや絶縁被覆の損傷が発生しにくい。

さらに、請求項４の発明によれば、口金及びカプラのそれぞれにおいて制限凸部を無電極放電灯と点灯装置との互いに適合する組合せに応じた寸法形状としたので、制限凸部の個数によって無電極放電灯と点灯装置との互いに適合する組合せを差別化する場合と違い、全ての種類の無電極放電灯と点灯装置とにおいて制限凸部の個数を確保することができるから、口金及びカプラのそれぞれにおいて制限凸部が設けられた部位を制限凸部の個数分の回転対称な形状とすることにより、制限凸部同士が当接しないような位置合わせに必要な回転量を少なくして無電極放電灯へのカプラの挿抜を容易とすることができる。

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説明する。

本実施形態の基本構成は従来例と共通であるので、従来例において説明した構成に対応する構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。また、上下方向は図１（ｂ）を基準として説明する。

本実施形態のカプラ４は、図１（ｂ）に示すように、接続部４ａと、接続部４ａの下端に連結され上方から見て接続部よりも外側へ突出した台座部４ｂとを有する。

カプラ４の接続部４ａの一部は、例えばマンガン亜鉛フェライトのような磁性体からなるコア４２で構成されている。

無電極放電灯１の口金６は、図１（ａ）に示すように、筒形状のガイド部６１と、下方から見てガイド部６１の外側に突出した鍔部６２とを有する。鍔部６２には、下側に開口した嵌合凹部６２ａと、嵌合凹部６２ａの下端部の下方から見て正三角形の頂点の位置から内側へそれぞれ突出した３個の係合突起６２ｂとが設けられている。嵌合凹部６２ａの内面には、下側の内径を上側よりも大きくする段６２ｃが設けられており、各係合突起６２ｂは下方から見て時計回り方向の端部がそれぞれ上方へ突出して段６２ｃの下面に連結されその他の部位の上面が段６２ｃの下面との間に隙間を空けたＬ字形状となっている。カプラ４の台座部４ｂには、上方から見て正三角形の頂点の配置で３個の被係合突起４ｃが外向きに突設されている。無電極放電灯１をカプラ４に取り付けるに当たっては、ガイド部６１を通じてカプラ４の接続部４ａをバルブ３の接続凹部３１に導入するとともに、嵌合凹部６２ａにカプラ４の台座部４ｂを挿入して係合突起６２ｂの上面を被係合突起４ｃの下面よりも下側に位置させ、無電極放電灯１をカプラ４に対して下方から見て反時計回りに回動させる。すると、係合突起６２ｂの上面と段６２ｃの下面との間に被係合突起４ｃが挟まれることにより、無電極放電灯１とカプラ４とが機械的に結合する。つまり、無電極放電灯１とカプラ４とは周知のバヨネット締結により互いに結合する。

また、口金６の鍔部６２の下面において、係合突起６２ｂに対し下方から見て反時計回り方向に近接する位置には、それぞれ嵌合凹部６２ａの内側と下方とに開放された係止凹部６２ｄが設けられている。カプラ４の各被係合突起４ｃには、それぞれ被係合突起４ｃに対して下方から見て反時計回り方向に突出して左端部が被係合突起４ｃに対して上下に弾性的に変位可能な係止ばね４ｄが取り付けられており、係合突起６２ｂの上面と段６２ｃの下面との間に被係合突起４ｃが挟まれる位置では、各係止ばね４ｄがそれぞれ係止凹部６２ｄに係入する。これにより、係合突起６２ｂと被係合突起４ｃとの係合が外れにくくなるとともに、無電極放電灯１の着脱時には係止ばね４ｄの係脱によりクリック感が操作者に与えられる。

また、口金６のガイド部６１の内面には、それぞれ上下に開放された複数個の制限溝６１ａが周方向に並べて設けられている。さらに、カプラ４の接続部４ａの上端部の外周面には、接続部４ａをガイド部６１に挿通する際に制限溝６１ａに通される複数個の制限凸部４５ａがそれぞれ外向きに突設されている。口金６のガイド部６１において制限溝６１ａ以外の部位は下方から見てバルブ３の接続凹部３１の内側面よりも内側へ突出しており、制限凸部４５ａが制限溝６１ａを上側へ通過した後は、制限凸部４５ａは接続凹部３１の内面には干渉されず、無電極放電灯１をカプラ４に対して上方から見た面内で自由に回動させることができるようになっている。

上記構成によれば、例えば定格電力が３０Ｗの場合には図２（ａ）（ｂ）に示すように制限溝６１ａ及び制限凸部４５ａをそれぞれ周方向に等間隔に並べて４個設け、定格電力が５０Ｗの場合には図３（ａ）（ｂ）に示すように制限溝６１ａ及び制限凸部４５ａをそれぞれ周方向に等間隔に並べて４個設けるといったように、定格電力等の特性に応じて制限溝６１ａ及び制限凸部４５ａの数や配置を異ならせれば、点灯装置２のカプラ４に対し適合しない無電極放電灯１を取り付けようとしたときには制限凸部４５ａがガイド部６１の開口部に引っかかって挿入できない。これにより、無電極放電灯１が適合しない点灯装置２のカプラ４に取り付けられることを防ぐことができる。つまり、口金６において隣り合う制限溝６１ａに挟まれる部位が請求項における制限凸部である。また、制限溝６１ａの間隔すなわち口金６の制限凸部の幅寸法は、カプラ４の制限凸部４５ａの幅寸法よりも大きくしてある。これにより、制限溝６１ａの間隔すなわち口金６の制限凸部の幅寸法をカプラ４の制限凸部４５ａの幅寸法よりも小さくする場合に比べ、無電極放電灯１の接続凹部３１にカプラ４の接続部４ａを挿抜する際に口金６のカプラ４に対する接触圧が小さくなるから、口金６の接触による誘導コイル４１の位置ずれや誘導コイル４１の巻線の絶縁被覆の損傷などが発生しにくくなっている。

また、互いに適合する無電極放電灯１と点灯装置２との組毎にカプラ４や口金６の形状を全く異ならせる場合に比べ、変更が僅かであるから製造コストの低減が可能である。例えば、互いに特性が異なる無電極放電灯１や点灯装置２において、バルブ３の製造工程において共通のガラス管から互いに異なる種類のバルブ３の接続凹部３１を形成したり、誘導コイル４１に接続される高周波電源に応じて従来例のキャップ４５のようなカプラ４の上端部を構成する部品のみを交換してその他の部品を流用するといったことができる。

なお、上記のように互いに適合する無電極放電灯１と点灯装置２との組毎に、制限溝６１ａ及び制限凸部４５ａの個数を異ならせる代わりに、制限溝６１ａ及び制限凸部４５ａの寸法形状を異ならせるようにしてもよい。例えば、図４（ａ）（ｂ）に示すように制限溝６１ａ及び制限凸部４５ａは周方向に等間隔に８個設ける点では共通とし、制限溝６１ａ及び制限凸部４５ａの幅寸法Ｗ１，Ｗ２と突出寸法Ｈ（深さ寸法Ｄ）との少なくとも一方を、互いに適合する無電極放電灯１と点灯装置２との組毎に異ならせるようにしてもよい。図４（ａ）（ｂ）の例では、無電極放電灯１や点灯装置２の特性に関わらず、口金６において制限溝６１ａが設けられた部位と、カプラ４において制限凸部４５ａの設けられた部位とが、それぞれ上下方向（すなわち、接続凹部３１への接続部４ａへの挿抜方向）から見て８回回転対称な形状となっているから、図２（ａ）（ｂ）や図３（ａ）（ｂ）の場合に比べて接続凹部３１への接続部４ａの挿入が容易となっている。例えば、図３（ａ）（ｂ）の場合には制限溝６１ａの位置と制限凸部４５ａの位置とを合わせるために無電極放電灯１をカプラ４に対して最大６０度回転させなければならないが、図４（ａ）（ｂ）の場合には最大２２．５度でよい。

上記のような無電極放電灯装置は、図５に示すように、例えばアルミダイキャスト製であって無電極放電灯１と点灯装置２とがそれぞれ収納される収納凹部（図示せず）を有する器具本体８と、例えばアクリル樹脂のような透光性を有する材料からなり器具本体８に取り付けられて収納凹部を覆うカバー９とを備える照明器具に用いることができる。

本発明の実施形態を示す斜視図であり、（ａ）は無電極放電灯を示し、（ｂ）はカプラを示す。 （ａ）は同上において制限凸部の配置の一例を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）に対応する制限溝の配置を示す説明図である。 （ａ）は同上において制限凸部の配置の別の例を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）に対応する制限溝の配置を示す説明図である。 （ａ）は同上において制限凸部の配置の更に別の例を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）に対応する制限溝の配置を示す説明図である。 同上を用いた照明器具の一例を示す斜視図である。 従来例を示す断面図である。

符号の説明

１ 無電極放電灯
２ 点灯装置
３ バルブ
４ カプラ
４ａ 接続部
６ 口金
８ 器具本体
４５ａ 制限凸部
６１ａ 制限溝

Claims (5)

1. 透光材料からなり放電ガスが封入されたバルブを有する無電極放電灯と、誘導コイルが巻回されたカプラ及び誘導コイルに高周波電力を供給する高周波電源を有する点灯装置とからなる無電極放電灯装置であって、
   バルブの外面には接続凹部が設けられ、
   カプラは、誘導コイルが巻回されて接続凹部に挿入される接続部を有し、
   無電極放電灯は、バルブに取り付けられて接続凹部の開口に連通する環形状であって接続凹部の開口よりも内側へ突出する口金を有し、
   カプラの接続部において接続凹部への挿入方向の先端部の外周面と、口金の内周面とには、無電極放電灯と点灯装置とが互いに適合しない場合には互いに当接して接続凹部への接続部の挿入を阻止するように寸法形状及び配置が選択された制限凸部がそれぞれ設けられていることを特徴とする無電極放電灯装置。
2. 口金の制限凸部の幅寸法は、カプラの制限凸部の幅寸法よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の無電極放電灯装置。
3. 口金及びカプラのそれぞれにおいて制限凸部は無電極放電灯と点灯装置との互いに適合する組合せに応じた個数が設けられていることを特徴とする請求項２記載の無電極放電灯装置。
4. 口金及びカプラのそれぞれにおいて制限凸部は無電極放電灯と点灯装置との互いに適合する組合せに応じた寸法形状とされていることを特徴とする請求項２記載の無電極放電灯装置。
5. 請求項１〜４のいずれか記載の無電極放電灯装置と、高周波電源を収納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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