WO2007023572A1 - 無電極放電ランプ - Google Patents

Abstract

　樹脂材料の劣化に起因した強度低下の問題が生じないようにして、長期間使用にも関らず、ランプ部及びカプラ部の口金との嵌合を確実な無電極放電ランプを提供する。放電ガスが封入されたバルブ（２）と、バルブ（２）を励起するための高周波電磁界を発生するカプラ部（４）とは、バルブ（２）を支持固定する口金（３）を介して着脱自在に嵌合され、バルブ（２）と口金（３）とはランプ部を構成している。口金（３）は、アルミニウムなどの金属から形成された口金フレーム（３２）と、合成樹脂などから形成された口金カバー（３１）とから構成される。口金フレーム（３２）は、下部に設けられたカプラ部嵌合部（３２０）がカプラ部（４）と嵌合し、このカプラ部嵌合部（３２０）から立設されバルブ固定支柱（３２５）がバルブ外管（２１）を固定している。このため、ランプ部及びカプラ部（４）の口金（３）との嵌合部は、従来の樹脂材料による口金を用いたものに比べて材料劣化がない。

Description

明 細 書

無電極放電ランプ

技術分野

[0001] 本発明は、無電極放電ランプのバルブと力ブラ部とを嵌合する技術に関する。

背景技術

[0002] 従来から、無電極放電ランプは、発光管の内部に電極が設けられていないため、 一般的な蛍光灯などの放電ランプと異なり、電極切れによる不点灯がない。そのため 、一般的な蛍光灯などに比べて寿命が長い特徴がある。

[0003] このような無電極放電ランプとして、例えば、日本国特表平 11— 508404号公報に 示されるように、バルブ内に放電ガスを封入し、高周波電磁界を作用させることによつ てノ レブ内の放電ガスを励起させて発光するものが知られている。

[0004] この無電極放電ランプは、発光体であるランプ部と、このランプ部と嵌合する力ブラ 部とを備えている。ランプ部は、放電ガスを含むバルブと、このバルブを支持固定す るとともに力ブラ部と嵌合する口金とを有している。力ブラ部は、誘電コイルを形成して おり、電磁エネルギーを発生するコイル及び熱伝導体と、口金と嵌合するための装着 用部材とを有している。口金及び力ブラ部の装着用部材は、それぞれ合成樹脂で形 成され、力ブラ部力 ランプ部の着脱を可能としながら、両者の取り付け状態では、ラ ンプ部が力ブラ部力 容易にはずれな 、ようにして 、る。

[0005] この無電極放電ランプでは、口金及び力ブラ部の装着用部材はそれぞれ合成樹脂 で形成されているため、無電極放電ランプを長期間使用した場合、合成樹脂の劣化 による強度低下のおそれがある。そのため、無電極放電ランプのランプ部と口金との 嵌合、及び力ブラ部と口金との嵌合が確実に行えなくなることが考えられる。

発明の開示

[0006] 上記従来例の問題点を解決するため、本発明の目的は、榭脂材料の劣化に起因 した強度低下の問題が生じないようにして、無電極放電ランプを長期間使用している にも関らず、無電極放電ランプのランプ部と口金との嵌合、及び力ブラ部と口金との 嵌合を確実なものとした無電極放電ランプを提供することにある。 [0007] 上記目的を達成するために、本発明は、内部に放電ガスが封入されている放電容 器を有するバルブと、このバルブを支持固定する口金と、前記口金を介して着脱自 在に嵌合され、バルブを励起するための力ブラ部と、を備える無電極放電ランプにお いて、前記口金は、前記バルブの放電容器を固定するための金属製フレームと、こ の金属製フレームを覆う榭脂カバーとから構成されていることを特徴とする。

[0008] このような構成によれば、口金は、金属製フレーム及びこの金属製フレームを覆う榭 脂カバー力 構成され、金属製フレームがバルブの放電容器を固定する。このため、 従来の榭脂材料による口金を用いたものに比べて材料劣化がなぐバルブと口金と を長期間確実に固定することができる。また、榭脂カバーがバルブ装着ガイドの機能 を有するので、ノ レブを力ブラ部に装着するときに、ノ レブの排気管を保護すること ができる。

図面の簡単な説明

[0009] [図 1]図 1は、本発明の実施形態に係る無電極放電ランプの外観図である。

[図 2]図 2は、上記無電極放電ランプの側断面図である。

[図 3]図 3は、上記無電極放電ランプの分解状態図である。

[図 4]図 4は、上記無電極放電ランプのノ レブと口金との傾斜図である。

[図 5]図 5は、上記無電極放電ランプのノ レブと口金とを下方力 見た傾斜図である

[図 6]図 6は、上記無電極放電ランプの口金カバー及び口金フレームの分解傾斜図 である。

[図 7]図 7は、上記無電極放電ランプの口金カバー及び口金フレームの分解傾斜図 である。

[図 8]図 8は、上記無電極放電ランプのカプラ部の傾斜図である。

[図 9]図 9は、上記無電極放電ランプのノ レブと口金と力ブラ部との分解傾斜図であ る。

[図 10]図 10は、上記無電極放電ランプのストッパー及びストッパーカバーの構成図 である。

[図 11]図 11は、上記無電極放電ランプのストッパーカバーの構成図である。 [図 12]図 12は、上記無電極放電ランプにストッパー及びストッパーカバーを取り付け た状態の説明図である。

[図 13]図 13は、上記無電極放電ランプのノ レブと口金の結合体にストッパー及びス トッパーカバーを装着する説明図である。

発明を実施するための最良の形態

[0010] 本発明を具体ィ匕した実施形態について，図面を参照しつつ説明する。図 1は無電 極放電ランプの全体の外観を示し、図 2は無電極放電ランプの側断面を示し、図 3は 無電極放電ランプの分解状態を示す。この無電極放電ランプ 1は、略球状のバルブ 2と、バルブ 2を支持固定する口金 3とを有するランプ部と、バルブ 2の内部に封止さ れた放電ガスを励起するための高周波電磁界を発生する力ブラ部 4とを備え、バル ブ 2と力ブラ部 4とは口金 3を介して着脱自在に嵌合される。バルブ 2は、略球状のバ ルブ外管 21 (放電容器)と、バルブ外管 21の中央部に設けられた略円形断面を有 する中空部 25が形成された略円筒状のキヤビティ 24と、キヤビティ 24の中空部 25に 設けられた排気管 22とを有する。バルブ外管 21は、硬質ガラスなどで形成されてい る。バルブ外管 21のネック部 21aの外縁には、バルブ溝 23 (溝）が形成されている。 バルブ外管 21の内面 21cには、蛍光物質が塗布されている。バルブ外管 21の内部 21bの空気は、排気管 22を通って排気される。そのため、ノ レブ外管 21の内部 21b には、水銀などの放電ガスが充填されている。

[0011] 口金 3は、図 2に示すように、合成樹脂などの榭脂から形成された口金カバー 31 ( 榭脂カバー）と、アルミニウムなどの金属をダイキャスト成形により形成された口金フレ ーム 32 (金属製フレーム）との結合体力 構成され、口金カバー 31が口金フレーム 3 2を覆うように結合している。 口金カバー 31は、バルブ 2の軸方向に力プラ部 4を装着 するための筒形状部 316を有する。この筒形状部 316は、力ブラ部 4をバルブ 2に装 着するときに排気管 22を保護するガイド機能を持つ力ブラ部装着ガイド 313と、バル ブ 2を力ブラ部 4に装着するときに排気管 22を保護するガイド機能を持つバルブ装着 ガイド 315とを有する。 口金フレーム 32は、 口金フレーム 32の下部に設けられたカプ ラ部嵌合部 320 (ベース部）と、この力ブラ部嵌合部 320から立設され、バルブ外管 2 1を固定するためのバルブ固定支柱とを有し、力ブラ部嵌合部 320 (ベース部）は、力 ブラ部 4と嵌合して 、る。 口金力バー 31及び口金フレーム 32の詳細な説明は後述す る。

[0012] 力ブラ部 4は、図 3に示されるように、外周部に誘導コイル 44が卷回された円筒状の コア 45と、コア 45の温度を排熱するアルミニウムなどで形成され、コア 45が上端部に 嵌装された円柱状のシリンダ 46と、シリンダ 46の内部に形成され、排気管 22を収納 する中空部 43と、誘導コイル 44に高周波電力を供給する管灯ケーブル 41と、シリン ダ 46の下端部に形成され、口金フレーム 32と嵌合する口金嵌合部 42とを有する。コ ァ 45と誘導コイル 44とシリンダ 46とは、それぞれ略円形断面であり、それぞれの外 径は、バルブ 2のキヤビティ 24の内径とほぼ等しぐかつ、それよりも若干小さくなるよ うに設定されている。これにより、力ブラ部 4をキヤビティ 24に装着することができる。 口金嵌合部 42は、口金フレーム 32の力ブラ部嵌合部 320と嵌合している。 口金嵌合 部 42の詳細な説明は後述する。

[0013] 力ブラ部 4の管灯ケーブル 41に高周波電力を供給すると、誘導コイル 44が高周波 磁界を発生する。そのため、バルブ外管 21の内部 21bに充填された放電ガス力 高 周波磁界のエネルギーを受けて励起され、放電し、紫外線を放射する。放射された 紫外線は、バルブ外管 21の内面 21cに塗布された蛍光物質により可視光に変換さ れる。

[0014] 次に、この無電極放電ランプ 1のバルブ 2と口金 3との結合について図 4及び図 5を 参照して説明する。図 4及び図 5は、バルブ 2と口金 3とが結合された状態の外観を示 す。この結合体は、口金カバー 31が口金フレーム 32を収納するように覆い、口金力 バー 31の上部には、バルブ外管 21のネック部 21aが装着されている。このため、ノ ルブ外管 21と金属製である口金フレーム 32とが直接触れることがなぐまた、口金力 バー 31は榭脂カも形成されているので弾力性があり、バルブ 2への衝撃を口金カバ 一 31が低減させることができる。そのため、バルブ 2が破損する可能性を低減するこ とがでさる。

[0015] また、口金カバー 31は、その上部に口金フレーム 32のバルブ支柱部を覆うバルブ 固定支柱カバー 311 (榭脂カバーの支柱部）が形成され、このバルブ固定支柱カバ 一 311には、バルブ 2のバルブ溝 23に嵌め込むことによりバルブ 2を固定する後述の ストッパーを嵌入するための貫通したストッパー装着孔 312 (孔）が形成されている。

[0016] 口金フレーム 32の下部は、その外縁に力ブラ部 4の口金嵌合部 42と嵌合されるた めの力ブラ部固定突起 321、及び力ブラ部固定溝 322が円周上に等間隔で複数個 、ここでは 3個設けられている。また、中央近傍は、開口部 324が形成されており、そ の開口部 324には、口金カバー 31の力ブラ部装着ガイド 313が嵌め込まれ、力ブラ 部装着ガイドの中央近傍には排気管 22の先端が位置している。また、開口部 324の 外周には、 口金フレーム 32と口金カバー 31とを結合するためのネジ（図示せず）が 装着されるネジ孔 323が同様に等間隔に複数個設けられている。

[0017] 次に、この無電極放電ランプ 1の口金カバー 31及び口金フレーム 32の構成につい て図 6及び図 7を参照して説明する。図 6及び図 7は口金カバー 31と口金フレーム 32 の外観を示す。 口金フレーム 32は、中央近傍に円形の開口部 324が形成され、この 開口部 324の周囲には口金カバー 31と結合されるためのネジ孔 323、及びバルブ 外管 21を固定するためのバルブ固定支柱 325が同様に等間隔に複数個形成されて いる。また、 口金フレーム 32は上述したように金属製である。このため、バルブ 2は、 バルブ外管 21が金属製のノ レブ固定支柱 325により固定されるため、材料劣化に よるバルブ固定支柱 325の強度の低下がほとんどない。従って、ノ レブ 2と口金 3と を長期間確実に嵌合することができ、かつ、バルブ 2の落下による破損の可能性を低 減することができる。

[0018] 口金フレーム 32のバルブ固定支柱 325の先端には、バルブ 2を固定するために後 述するストッパーが嵌入されるストッパー装着孔 326 (孔）が設けられて 、る。 口金フ レーム 32の下部の外縁には、コの字状の力プラ部固定突起 321及び力プラ部固定 溝 322が設けられており、それぞれ力ブラ部 4の口金嵌合部 42と嵌合される。

[0019] 口金カバー 31の周側面には、バルブ固定支柱カバー 311が等間隔に複数個、こ こでは 3個設けられている。このバルブ固定支柱カバー 311には、後述のストッパー が貫通するためのストッパー装着孔 312 (孔）が形成されて!、る。 口金力バー 31の内 部には、貫通孔 317を有し、ノ レブ軸方向に力ブラ部 4を装着するための力ブラ部装 着ガイド 313と、同じく貫通孔 318を有し、ノ レブ 2を力ブラ部 4に装着するときに排 気管 22を保護するガイド機能を持つバルブ装着ガイド 315とが設けられている。また 、力ブラ部装着ガイド 313の周囲には口金フレームと結合するためのネジを嵌入する ネジ孔 314が形成されている。口金フレーム 32を口金カバー 31で覆った状態にお いて、口金フレーム 32に設けられたネジ孔 323の真上には、口金カバー 31に設けら れたネジ孔 314が配置され、バルブ固定支柱カバー 311が、バルブ固定支柱 325を 覆う。口金フレーム 32に形成されたストッパー装着孔 326と口金カバー 31に形成さ れたストッパー装着孔 312とは、バルブ溝 23に対向し、かつ、バルブ 2の軸方向と直 交する方向に位置する。

[0020] 次に、この無電極放電ランプ 1の力ブラ部 4について図 8を参照して説明する。図 8 は、力ブラ部 4の外観を示す。力ブラ部 4は、前述した各部 41〜46と、口金フレーム 3 2と嵌合するための口金嵌合部 42とを有する。口金嵌合部 42は、口金固定パネ 47と 、口金固定突起 48とを有する。口金固定パネ 47と口金固定突起 48は、シリンダ 46 の下端部に設けられ、それぞれアルミニウムなどの金属力 形成されている。口金固 定バネ 47と力プラ部固定溝 322、及び口金固定突起 48と力プラ部固定突起 321は 、それぞれ力ブラ部 4を回転させながら口金フレーム 32に装着することにより嵌合さ れる。また、口金固定パネ 47、口金固定突起 48、力プラ部固定突起 321、及びカプ ラ部固定溝 322は、上述したようにすベて金属製である。そのため、嵌合部の材料劣 化による強度の低下がほとんどないため、力ブラ部 4と口金 3とを長期間確実に嵌合 することができる。

[0021] 本実施形態に係る無電極放電ランプ 1の組み立てについて図 2乃至図 9を参照し て説明する。図 9はバルブ 2、口金 3、及び力プラ部 4の外観を示す。まず、口金フレ ーム 32を口金カバー 31で覆い、それぞれのネジ孔 314、 323をネジ（図示せず）で 留めることにより、口金フレーム 32と口金カバー 31とを結合する。次に、バルブ 2のネ ック部 2 laのノ レブ溝 23の周囲に、シリコン榭脂などの榭脂性の接着剤を塗布して、 バルブ 2を口金カバー 3のバルブ装着ガイド 315の孔 318を貫通させ、口金カバー 3 1に挿入し、固着する。これにより、バルブ 2が口金カバー 31に固定される。さらに後 述するストッパー 5及びストッパーカバー 6を装着することで無電極放電ランプ 1のラン プ部は完成する。従って、バルブ 2の落下を防ぎ、バルブ 2が破損する可能性を低減 することができる。また、バルブ 2をバルブ装着ガイド 315の孔 318を貫通させて口金 カバー 3に装着するため、排気管 22の破損の可能性を低減することができる。

[0022] 次に、図 4及び図 5に示される、ノ レブ 2と口金 3との嵌合状態において、力プラ部 4 を、口金 3と嵌合させる。力ブラ部 4を、 口金カバー 31の力ブラ部装着ガイド 313の孔 317に貫通させ、バルブ 2のキヤビティ 24に装着し、回転させて口金 3と嵌合させる。 その際、口金固定パネ 47は回転させながら力ブラ部固定溝 322と嚙み合わされるこ とにより嵌合させ、口金固定突起 48も同様に嚙み合わせることによりブラ部固定突起 321と嵌合させる。そして、無電極放電ランプ 1は完成する。また、この際、排気管 22 は、力ブラ部 4の中空部 43に収納されている。また、力ブラ部装着ガイド 313は、カブ ラ部 4をバルブ 2に装着するためのガイドとして機能するため、力ブラ部 4の中空部 43 に排気管 22を確実に収納することができる。

[0023] 次に、この無電極放電ランプ 1に用いられるストッパー（金属片）及びストッパーカバ 一 (榭脂カバー）について図 10及び図 11を参照して説明する。ストッパー 5は、ステ ンレスなどの金属力 形成された略 U字形状であり、一端には垂直に折れ曲がった L 字部 53が形成され、他端には幅広に形成された幅広部 54が形成されている。先端 部 52は U字形の曲部であり、ストッパー 5の上部には、一端がストッパー 5よりも上方 に突き出ており、他端力 Sストッパー 5に固定されている係止部 51が形成されている。 一方、ストッパーカバー 6の上部には、上方に伸びる突起部 63と、先端に伸びる突起 部 61とが形成されている。ストッパーカバー 6の下部には、半円状の突起部 62が形 成されている。ストッパーカバー 6の上端と下端との間には、リブ部 64が設けられてい る。ストッパーカバー 6は、合成樹脂などから形成されており、弾性力を有している。

[0024] 次に、この無電極放電ランプ 1に上記ストッパー 5及びストッパーカバー 6を装着し た状態について図 12及び図 13を参照して説明する。ストッパー 5及びストッパーカバ 一 6は、バルブ 2の軸方向と直交する方向に揷着されている。ストッパー 5は、まず、 口金カバー 31のストッパー装着孔 312aを貫通し、口金フレーム 32のバルブ固定支 柱 325に設けられたストッパー装着孔 326に嵌入し、さらに口金カバー 31のストッパ 一装着孔 312bに嵌入している。このとき。ストッパー 5の先端部 52は、バルブ溝 23 に嵌め込まれ、ストッパー 5の係止部 51は、ノ レブ固定支柱 325の端に係止してい る。これによつて、バルブ 2を口金 3に確実に固定することができ、バルブ 2の落下に よる破損の可能性を低減することができる。

[0025] ストッパーカバー 6は、ストッパー 5が嵌入した後に、口金カバー 31のストッパー装 着孔 312aに嵌入される。このとき、ストッパーカバー 6の半円状の突起部 62は、ストツ パー装着孔 312aの端、及び固定バルブ支柱 325のストッパー装着孔 326の端に弹 力性を利用して掛かり、突起部 61は口金カバー 31の内面に沿い、上部の突起部 63 は、口金カバー 31の内面に設けられた凹部に装着される。このとき、ストッパーカバ 一 6のリブ部 64は、ストッパー 5の L字部 53及び幅広部 54を圧着している。これにより 、口金カバー 31のストッパー装着孔 312は塞がれるため、作業者等が金属製である ストッパー 5に直接触れることがない。そのため、作業者等が、この無電極放電ランプ 1を安全に取り扱うことができる。

[0026] 次に、本実施形態に係る無電極放電ランプの試験結果につ!、て説明する。バルブ 外管の球径が 180 Φ、バルブ外管の重量が 380g、バルブ外管の高さが 260mmの バルブ 2に口金 3と力ブラ部 4とを取り付けて無電極放電ランプ 1を作成し、これに加 速度 10Gによる振動を与えた。結果、この無電極放電ランプ 1は破損することなぐ各 部は確実に嵌合され、正常に発光した。また、実験結果よりバルブ外管 21の重量が 200gを超えるもの、又は、バルブ 2と口金 3との結合部のモーメントが大きいものに対 して本発明は有効であることが分力つた。

[0027] なお、本発明に係る無電極放電ランプは、上記実施形態に示すような構成に限定 されるものではなぐ発明の趣旨を変更しない範囲で適宜に種々の変形が可能であ る。例えば、口金カバー 31とストッパーカバー 6とを白色樹脂で形成することにより、 光の反射率を高め、無電極放電ランプ 1の光取り出し効率を向上させるものであって ちょい。

[0028] また、上記実施形態においては、バルブ固定支柱 325、バルブ固定支柱カバー 31 1、及びストッパー装着孔 312、 326を、それぞれ円周上に等間隔にそれぞれ 3個設 けたものを示したが、これに限定されるものではなぐ適宜の個数とすればよい。

[0029] 本願は日本国特許出願 2005— 246854に基づいており、その内容は、上記特許 出願の明細書及び図面を参照することによって結果的に本願発明に合体されるべき ものである。 また、本願発明は、添付した図面を参照した実施の形態により十分に記載されてい るけれども、さまざまな変更や変形が可能であることは、この分野の通常の知識を有 するものにとって明らかであろう。それゆえ、そのような変更及び変形は、本願発明の 範囲を逸脱するものではなぐ本願発明の範囲に含まれると解釈されるべきである。

Claims

請求の範囲

[1] 1. 内部に放電ガスが封入されている放電容器を有するバルブと、このノ レブを支 持固定する口金と、前記口金を介して着脱自在に嵌合され、バルブを励起するため の力ブラ部と、を備える無電極放電ランプにおいて、

前記口金は、前記バルブの放電容器を固定するための金属製フレームと、この金 属製フレームを覆う榭脂カバーとから構成されていることを特徴とする無電極放電ラ ンプ。

[2] 2. 前記金属製フレームは、前記力ブラ部が嵌合されるベース部と、このベース部か ら立設され、前記バルブの放電容器を固定するための支柱部とを有して 、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] 3. 前記バルブの放電容器は、前記口金と嵌合する位置の近傍に溝が形成され、 前記金属製フレームの支柱部、及びそれに対応して形成された前記榭脂カバーの 支柱部には、前記バルブの溝に対向する位置に、該バルブの軸方向と直交する方 向に伸びる孔が設けられ、

前記孔にバルブ抜け止め用の金属片を嵌入し、該金属片の先端を前記バルブの 溝に嵌まり込ませたことを特徴とする請求項 2に記載の無電極放電ランプ。

[4] 4. 前記孔に嵌入された金属片を覆うための榭脂片を該孔に外方側力 嵌入したこ とを特徴とする請求項 3に記載の無電極放電ランプ。

[5] 5. 前記バルブの放電管は、その中央部近傍に排気管を有し、

前記榭脂カバーは、バルブ軸方向に前記力ブラ部を装着するための筒形状部を有 し、

前記筒形状部は、前記バルブを前記力ブラ部に装着するときに前記排気管を保護 するバルブ装着ガイドを有することを特徴とする請求項 1乃至請求項 4のいずれかに 記載の無電極放電ランプ。

[6] 6. 前記バルブの溝の周囲に接着剤を塗布し、前記バルブを該溝に対向する前記 榭脂カバーと接着させたことを特徴とする請求項 1乃至請求項 5のいずれかに記載 の無電極放電ランプ。