JP4655009B2 - 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照明器具に関するものである。

従来から、図７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７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凸部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、無電極放電灯１やカプラ４の寸法形状は、互いに適合する点灯回路２と無電極放電灯１との組毎に異なる。従って、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が考えられる。

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、カプラの当接によるバルブの接続凹部の破損が防止される無電極放電灯装置及び該無電極放電灯装置を用い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カプラの接続部を接続凹部に挿入する過程で互いに当接して接続凹部のより奥側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、カプラにおいて接続凹部への挿入方向の端とカプラの制限凸部において口金の制限凸部に当接する面との距離は、いずれの種類の無電極放電灯の接続凹部の底面と口金の制限凸部においてカプラの制限凸部に当接する面との距離よりも小さいことを特徴とする。

この発明によれば、無電極放電灯が適合しない点灯装置のカプラに取り付けられようとした場合には、制限凸部同士が互いに当接することにより、バルブの接続凹部の底面とカプラの接続部との当接が阻止され、バルブの破損が防止される。

請求項２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と、接続部に対し接続凹部から抜く方向側に連結され接続凹部への挿抜方向から見て接続部よりも外側に突出する台座部とを有し、カプラの台座部の外周面と、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カプラの接続部を接続凹部に挿入する過程で互いに当接して接続凹部のより奥側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、カプラにおいて接続凹部への挿入方向の端とカプラの制限凸部において口金の制限凸部に当接する面との距離は、いずれの種類の無電極放電灯の接続凹部の底面と口金の制限凸部においてカプラの制限凸部に当接する面との距離よりも小さいことを特徴とする。

この発明によれば、無電極放電灯が適合しない点灯装置のカプラに取り付けられようとした場合には、制限凸部同士が互いに当接することにより、バルブの接続凹部の底面とカプラの接続部との当接が阻止され、バルブの破損が防止される。

請求項３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と、接続部において接続凹部から抜く方向側に連結され接続凹部への挿抜方向から見て接続部よりも外側に突出する台座部とを有し、カプラの台座部には、それぞれ接続凹部への挿抜方向から見て外側に突出する複数個の係止凸部が、接続凹部への挿抜方向から見た周方向に並べて複数個設けられており、口金の内面には、それぞれカプラの係止凸部に係止される複数個の被係止凸部が内側へ突設されており、カプラにおいて隣り合う係止凸部の間と、口金において隣り合う被係止凸部の間とには、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カプラの接続部を接続凹部に挿入する過程で互いに当接して接続凹部のより奥側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、カプラにおいて接続凹部への挿入方向の端とカプラの制限凸部において口金の制限凸部に当接する面との距離は、いずれの種類の無電極放電灯の接続凹部の底面と口金の制限凸部においてカプラの制限凸部に当接する面との距離よりも小さいことを特徴とする。

この発明によれば、無電極放電灯が適合しない点灯装置のカプラに取り付けられようとした場合には、制限凸部同士が互いに当接することにより、バルブの接続凹部の底面とカプラの接続部との当接が阻止され、バルブの破損が防止される。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の無電極放電灯装置と、高周波電源を収納する器具本体とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、無電極放電灯が適合しない点灯装置のカプラに取り付けられようとした場合には、制限凸部同士が互いに当接することにより、バルブの接続凹部の底面とカプラの接続部との当接が阻止され、バルブの破損が防止される。

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。

（実施形態１）
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。また、カプラ４は、例えば合成樹脂成型品からなり接続部４ａが挿通される挿通穴４６ａを有して台座部４ｂの上面を構成する環形状のカバー４６を有する。

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個の係止凸部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、各係止凸部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個の被係止凸部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を挿入して係止凸部６２ｂの上面を被係止凸部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、係止凸部６２ｂの上面と段６２ｃの下面との間に被係止凸部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、係止凸部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の各被係止凸部４ｃには、それぞれ被係止凸部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止凸部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、係止凸部６２ｂの上面と段６２ｃの下面との間に被係止凸部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、係止凸部６２ｂと被係止凸部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作業者に与えられる。

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において誘導コイル４１と台座部４ｂとの略中間の外周面には、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４３ａ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４３ａが制限溝６１ａを上側へ通過した後は、制限凸部４３ａ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の場合には制限溝６１ａ及び制限凸部４３ａ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の場合には制限溝６１ａ及び制限凸部４３ａ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４３ａ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４３ａの位置と制限溝６１ａの位置とが合わず、制限凸部４３ａがガイド部６１の下端に引っかかる。ここで、カプラ４において上端すなわち接続凹部３１への挿入方向の端とカプラ４の制限凸部４３ａとの距離は、いずれの種類の無電極放電灯１の接続凹部３１の底面と口金６のガイド部６１の下端すなわちカプラ４を抜く方向の端との間の距離よりも小さくしてある。従って、カプラ４の接続部４ａが適合しない無電極放電灯１の口金６のガイド部６１に挿入された場合、カプラ４の接続部４ａが接続凹部３１の底面に当接する以前に制限凸部４３ａがガイド部６１に当接する。すなわち、バルブ３の接続凹部３１の底面へのカプラ４の接続部４ａの当接が阻止され、これによってバルブ３の破損が防止される。つまり、口金６のガイド部６１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４３ａ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４３ａ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。

ここで、無電極放電灯１を適合しない点灯装置２で点灯しようとした場合、十分な光出力が得られない可能性や、高周波電源に過大な電気的負荷がかかって寿命が短くなる可能性があるが、本実施形態においては、無電極放電灯１を適合しないカプラ４に装着しようとした作業者は、制限凸部４３ａが引っかかることにより誤りに気付くことができるから、上記のようなことを防ぐことができる。

さらに、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、カプラ４の制限凸部４３ａ付近を構成する部品（例えば従来例で説明した支持体４３）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４３ａの個数を異ならせる代わりに、制限溝６１ａ及び制限凸部４３ａの寸法形状を異ならせるようにしてもよい。

（実施形態２）
本実施形態の基本構成は実施形態１と共通であるので、共通する部分については同じ符号を付して図示並びに詳細な説明は省略する。

本実施形態は、カプラ４に制限凸部４５ａを設けて口金６のガイド部６１に制限溝６１ａを設ける代わりに、図２（ａ）（ｂ）に示すように、口金６の内面に少なくとも１個の制限凸部６３を突設するとともに、カプラ４のカバー４６において制限凸部６３に対応する位置に切り欠き部４６ｂを設けている。そして、ある特性の点灯装置２では切り欠き部４６ｂの配置を図３（ａ）のようにする一方で別の特性の点灯装置２では切り欠き部４６ｂの配置を図３（ｂ）のようにするといったように、互いに適合する無電極放電灯１と点灯装置２との組合せ毎に切り欠き部４６ｂの位置及び対応する制限凸部６３の位置を異ならせている。

さらに、カプラ４におけるカバー４６の上面と接続部４ａの上端との距離は、いずれの種類の無電極放電灯１における接続凹部３１の底面と制限凸部６３の下端との距離よりも小さくしてある。これにより、カプラ４に対して適合しない無電極放電灯１を取り付けようとした場合、いずれかの制限凸部６３がカバー４６の上面に当接することにより、接続凹部３１の底面へのカプラ４の当接が阻止されるようになっている。つまり、カバー４６において切り欠き部４６ｂ以外の部位が、請求項における制限凸部である。

上記構成によれば、実施形態１と同様の効果が得られる。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の形状を全く異ならせる場合に比べ、カバー４６を変更するだけでよく他の部品を流用することができるから製造コストの低減が可能である。

（実施形態３）
本実施形態の基本構成は実施形態２と共通であるので、共通する部分については同じ符号を付して図示並びに詳細な説明を省略する。

本実施形態では、図４に示すように口金６の制限凸部６３を段６２ｃの下側に設けてカバー４６に当接しない程度の突出寸法とするとともに、カプラ４には図５に示すようにカバー４６に切り欠き４６ｂを設ける代わりに被係止凸部４ｃの間においてカプラ４の径方向に突出して被係止凸部４ｃに連結された制限凸部４ｅを設けている。そして、接続凹部３１が浅い無電極放電灯１ほど口金６の内側への制限凸部６３の突出寸法は大きくしてあり、適合する無電極放電灯１の接続凹部３１が深い（カプラ４の接続部４ａの上下の寸法が大きい）点灯装置２ほど制限凸部４ｅの突出寸法を大きくしてある。

さらに、カプラ４における制限凸部４ｅの上面と接続部４ａの上端との距離は、いずれの種類の無電極放電灯１における接続凹部３１の底面と制限凸部６３の下端との距離よりも小さくしてある。

上記構成によれば、カプラ４に対して適合する無電極放電灯１よりも接続凹部３１が浅い無電極放電灯１が取り付けられようとした場合には、口金６の制限凸部６３がカプラ４の制限凸部４ｅに当接することにより、接続凹部３１の底面へのカプラ４の当接が阻止され、従ってバルブ３の破損が防止される。なお、カプラ４の接続部４ａの上下の寸法（長さ寸法）が想定される限りで最も小さい点灯装置２に限っては、必ずしも制限凸部４ｅを設けなくともよい。

上記実施形態１〜３で説明したような無電極放電灯装置は、図６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。

（ａ）（ｂ）はそれぞれ本発明の実施形態１を示し、（ａ）は無電極放電灯を示す斜視図、（ｂ）はカプラを示す斜視図である。 （ａ）（ｂ）はそれぞれ本発明の実施形態２を示し、（ａ）は無電極放電灯を示す斜視図、（ｂ）はカプラを示す斜視図である。 （ａ）（ｂ）はそれぞれカプラのカバーを示す平面図であり、（ａ）（ｂ）は互いに異なる例を示す。 本発明の実施形態３の口金を示す斜視図である。 同上のカプラの要部を示す斜視図である。 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
４ｂ 台座部
４ｃ 被係止凸部
４ｅ 制限凸部
６ 口金
８ 器具本体
３１ 接続凹部
４３ａ 制限凸部
４６ カバー
４６ｂ 切り欠き
６１ ガイド部
６１ａ 制限溝
６２ｂ 係止凸部
６３ 制限凸部

Claims (4)

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カプラの接続部を接続凹部に挿入する過程で互いに当接して接続凹部のより奥側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、
   カプラにおいて接続凹部への挿入方向の端とカプラの制限凸部において口金の制限凸部に当接する面との距離は、いずれの種類の無電極放電灯の接続凹部の底面と口金の制限凸部においてカプラの制限凸部に当接する面との距離よりも小さい
   ことを特徴とする無電極放電灯装置。
2. 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と、接続部に対し接続凹部から抜く方向側に連結され接続凹部への挿抜方向から見て接続部よりも外側に突出する台座部とを有し、
   カプラの台座部の外周面と、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カプラの接続部を接続凹部に挿入する過程で互いに当接して接続凹部のより奥側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、
   カプラにおいて接続凹部への挿入方向の端とカプラの制限凸部において口金の制限凸部に当接する面との距離は、いずれの種類の無電極放電灯の接続凹部の底面と口金の制限凸部においてカプラの制限凸部に当接する面との距離よりも小さい
   ことを特徴とする無電極放電灯装置。
3. 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と、接続部において接続凹部から抜く方向側に連結され接続凹部への挿抜方向から見て接続部よりも外側に突出する台座部とを有し、
   カプラの台座部には、それぞれ接続凹部への挿抜方向から見て外側に突出する複数個の係止凸部が、接続凹部への挿抜方向から見た周方向に並べて複数個設けられており、口金の内面には、それぞれカプラの係止凸部に係止される複数個の被係止凸部が内側へ突設されており、
   カプラにおいて隣り合う係止凸部の間と、口金において隣り合う被係止凸部の間とには、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カプラの接続部を接続凹部に挿入する過程で互いに当接して接続凹部のより奥側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、
   カプラにおいて接続凹部への挿入方向の端とカプラの制限凸部において口金の制限凸部に当接する面との距離は、いずれの種類の無電極放電灯の接続凹部の底面と口金の制限凸部においてカプラの制限凸部に当接する面との距離よりも小さい
   ことを特徴とする無電極放電灯装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の無電極放電灯装置と、高周波電源を収納する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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