(57)【要約】【課題】点灯方向に関わり無く排気細管を常に最冷点とすることができる無電極放電灯および照明器具を提供する。【解決手段】放電ガスが封入されたガラス球状のバルブ２の内部に、キャビティ４と、このキャビティ４の底部分から開口部分に向かって延在する排気細管５とが一体的に形成され、キャビティ４内には、フェライトコア９と誘導コイル１０とが設けられている無電極放電灯において、排気細管５内に水銀容器１１が設けられるとともに、排気細管５の温度上昇を抑制する放熱部材１６が設けられている。排気細管５に対する放熱部材１６を設けることで、排気細管５の温度が低下するので、点灯方向に関わり無く排気細管５を常に最冷点とすることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電ガスが封入されたガラス球状のバルブの内部に、キャビティと、このキャビティの底部分から開口部分に向かって延在する排気細管とが一体的に形成され、キャビティ内には、フェライトコアと誘導コイルとが設けられている無電極放電灯において、
前記排気細管内に水銀容器が設けられるとともに、前記排気細管の温度上昇を抑制する放熱部材が設けられていることを特徴とする無電極放電灯。
【請求項２】
前記放熱部材は、排気細管の先端に取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の無電極放電灯。
【請求項３】
前記放熱部材は、バルブの開口から外部に突出させた排気細管であることを特徴とする請求項１に記載の無電極放電灯。
【請求項４】
放電ガスが封入されたガラス球状のバルブの内部に、キャビティと、このキャビティの底部分から開口部分に向かって延在する排気細管とが一体的に形成され、キャビティ内には、フェライトコアと誘導コイルとが設けられている無電極放電灯において、
前記排気細管内に水銀容器が設けられるとともに、前記排気細管の温度上昇を抑制する断熱部材が設けられていることを特徴とする無電極放電灯。
【請求項５】
前記断熱部材は、前記キャビティ内に充填されたガラスウールであることを特徴とする請求項４に記載の無電極放電灯。
【請求項６】
前記断熱部材は、排気細管の外表面に形成された赤外線反射膜であることを特徴とする請求項４に記載の無電極放電灯。
【請求項７】
前記断熱部材は、排気細管とフェライトコアとの間の断熱隙間であることを特徴とする請求項４に記載の無電極放電灯。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の無電極放電灯を備えたことを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電ガスが封入されたバルブに、誘導コイルで発生する誘導電界を作用させることでプラズマを発生させ、水銀原子から発生する紫外線がバルブ内面の蛍光体で可視光に変換されるようになった無電極放電灯および照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放電ガス（不活性充填ガスと水銀蒸気との混合ガス）が封入されたガラス球状のバルブの内部に、キャビティと、このキャビティの底部分からバルブの開口に向かって延在する排気細管とが一体的に形成され、キャビティ内には、フェライトコアと誘導コイルとが設けられている無電極放電灯がある（特許文献１参照）。
【０００３】
そして、水銀の蒸気圧を制御する最冷点（バルブの表面の中で最も温度が低くなる点）の温度を３５〜４５℃程度の範囲で管理するために、ベースを下にした方向で点灯するランプの最冷点は、バルブ基部側のスカート（第１の隆起部）とし、ベースを上にした方向で点灯するランプの最冷点は、バルブ頂部側のドーム（第２の隆起部）としている。
【特許文献１】特開２００１−３２５９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、点灯方向により最冷点の位置が変わるから、点灯方向に見合った最冷点を有する無電極放電灯が必要になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、前記問題を解消するためになされたもので、点灯方向に関わり無く排気細管を常に最冷点とすることができる無電極放電灯および照明器具を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の第１の手段である請求項１は、放電ガスが封入されたガラス球状のバルブの内部に、キャビティと、このキャビティの底部分から開口部分に向かって延在する排気細管とが一体的に形成され、キャビティ内には、フェライトコアと誘導コイルとが設けられている無電極放電灯において、前記排気細管内に水銀容器が設けられるとともに、前記排気細管の温度上昇を抑制する放熱部材が設けられていることを特徴とする無電極放電灯を提供するものである。
【０００７】
請求項２のように、前記放熱部材は、排気細管の先端に取付けられていることが好ましい。
【０００８】
請求項３のように、前記放熱部材は、バルブの開口から外部に突出させた排気細管であることが好ましい。
【０００９】
本発明の第２の手段である請求項４は、放電ガスが封入されたガラス球状のバルブの内部に、キャビティと、このキャビティの底部分から開口部分に向かって延在する排気細管とが一体的に形成され、キャビティ内には、フェライトコアと誘導コイルとが設けられている無電極放電灯において、前記排気細管内に水銀容器が設けられるとともに、前記排気細管の温度上昇を抑制する断熱部材が設けられていることを特徴とする無電極放電灯を提供するものである。
【００１０】
請求項５のように、前記断熱部材は、前記キャビティ内に充填されたガラスウールであることが好ましい。
【００１１】
請求項６のように、前記断熱部材は、排気細管の外表面に形成された赤外線反射膜であることが好ましい。
【００１２】
請求項７のように、前記断熱部材は、排気細管とフェライトコアとの間の断熱隙間であることが好ましい。
【００１３】
請求項８のように、請求項１〜７のいずれか一項に記載の無電極放電灯を備えた照明器具とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１によれば、排気細管に対する放熱部材を設けることで、排気細管の温度が低下するので、点灯方向に関わり無く排気細管を常に最冷点とすることができる。
【００１５】
請求項２によれば、放熱部材で排気細管の温度を低下させることができる。
【００１６】
請求項３によれば、外気によって排気細管の温度を低下させることができる。
【００１７】
請求項４によれば、排気細管に対して断熱部材を設けることで、バルブやカプラからの熱伝導が抑えられ、排気細管の温度が低下するので、点灯方向に関わり無く排気細管を常に最冷点とすることができる。
【００１８】
請求項５によれば、キャビティ内に、断熱部材であるガラスウールを充填することで、排気細管への熱伝導が抑えることができる。
【００１９】
請求項６によれば、排気細管に外表面に、断熱部材である赤外線反射膜を形成することで、排気細管への熱伝導が抑えることができる。
【００２０】
請求項７によれば、排気細管とフェライトコアとの間に断熱隙間を形成することにより、コアから排気細管への熱伝導が抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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詳細に説明する。
【００２２】
図１は第１実施形態の無電極放電灯１Ａの断面図である。ガラス球状のバルブ２の基部２ａは口金３に連結されている。バルブ２の内部中心にはキャビティ４と、このキャビティ４の底部分４ａから開口部分４ｂに向かって延在する排気細管５とが一体的に形成されている。
【００２３】
キャビティ４内には、排気細管５に挿入された状態の円筒状シリンダ６が設けられ、このシリンダ６は、キャビティ４の開口部分４ｂから外部に突出して、口金３に形成された穴３ａに嵌め合わされている。
【００２４】
また、排気細管５の先端（チップオフ部）５ａは、キャビティ４の開口部分４ｂから外部に突出して、口金３の穴３ａに嵌め合わされているシリンダ６の内部に臨まされている。
【００２５】
バルブ２の内面には、その一部だけを図示するように、保護膜７と蛍光体膜８とが形成されている。また、キャビティ４のバルブ２内の周面にも、その一部だけを図示するように、保護膜７と蛍光体膜８とが形成されている。
【００２６】
キャビティ４内の上部には、シリンダ６の外周に嵌め込まれた状態でフェライトコア９と誘導コイル１０とが設けられている。フェライトコア９は、誘導コイル１０に通電する高周波電流が数百ＫＨｚという低い周波数であるために必要とするものである。
【００２７】
バルブ２内には、放電ガスとして、アルゴンが４０Ｐａで封入されている。また、排気細管５内には、バルブ２内に水銀を放出させるために、総量が略２０ｍｇ、重量比で５０：５０の亜鉛・水銀化合物が収納された鉄・ニッケル合金製の金属容器１１設けられている。この金属容器１１は、排気細管５内で窪み５ｂと先端５ａとの間の入れられた上下一対のガラスロッド１２によって、上下位置が位置決めされている。
【００２８】
そして、図２に示すように、無電極放電灯１Ａの口金３は、放熱板１５に取付けられ、この放熱板１５に熱的に接続された放熱部材１６が口金の下部を貫通して、シリンダ６の内部で、排気細管５の先端（チップオフ部）５ａに熱的に接続されている。
【００２９】
第１実施形態の無電極放電灯１Ａにおいて、誘導コイル１０に高周波電流を通電すると、誘導コイル１０の周囲に誘導電界（高周波電磁界）が発生し、この誘導電界をバルブ２に作用させることでプラズマを発生させ、水銀原子から発生する紫外線がバルブ２の蛍光体膜８で可視光に変換され、バルブ２を透過して外部に放出されることで点灯するようになる。
【００３０】
この点灯中は、プラズマの熱でバルブ２は高温になるが、放熱部材１６によって排気細管５の先端（チップオフ部）５ａが最冷点となって、排気細管５の温度が低下するので、バルブ２内の水銀蒸気圧が下がるようになる。
【００３１】
因みに、特許文献１の無電極放電灯では、ベースを下にした方向で点灯するランプの最冷点は、バルブ基部側のスカート（第１の隆起部）とし、ベースを上にした方向で点灯するランプの最冷点は、バルブ頂部側のドーム（第２の隆起部）としており、点灯方向により最冷点の位置が変わるから、点灯方向に見合った最冷点を有する無電極放電灯が必要になる。
【００３２】
これに対して、第１実施形態の無電極放電灯１Ａでは、放熱部材１６で排気細管５の温度上昇を抑制することができるから、点灯方向に関わり無く排気細管５を常に最冷点とすることができるので、特許文献１の無電極放電灯のような点灯方向に見合った最冷点を有する無電極放電灯が不要になる。
【００３３】
図３は第２実施形態の無電極放電灯１Ｂの断面図である。第１実施形態の無電極放電灯１Ａと相違する点は、放熱部材１６を設ける代わりに、バルブ２の開口から外部に突出させた排気細管５の先端５ａを放熱板１５の穴１５ａに挿入して熱的に接続したうえで、この穴１５ａよりもさらに外部に突出させた点である。
【００３４】
第２実施形態の無電極放電灯１Ｂであれば、外気によって排気細管５の温度を低下させることができる。
【００３５】
図４は第３実施形態の無電極放電灯１Ｃの断面図である。第１実施形態の無電極放電灯１Ａと相違する点は、放熱部材１６を設ける代わりに、排気細管５の温度上昇を抑制する断熱部材１７を設けた点である。
【００３６】
このように、排気細管５に対して断熱部材１７を設けることで、バルブ２や誘導コイル１０からの熱伝導が抑えられ、第１実施形態の無電極放電灯１Ａと同様に、排気細管５の温度が低下するので、点灯方向に関わり無く排気細管５を常に最冷点とすることができる。
【００３７】
具体的には、キャビティ４内に、断熱部材１７であるガラスウール１７（Ａ）を充填することで、排気細管５への熱伝導が抑えることができる。
【００３８】
図５は第４実施形態の無電極放電灯１Ｄの断面図である。第１実施形態の無電極放電灯１Ａと相違する点は、放熱部材１６を設ける代わりに、排気細管５の温度上昇を抑制する断熱部材１７として、排気細管５の外表面に赤外線反射膜１７（Ｂ）を形成した点である。赤外線反射膜としては、アルミ蒸着膜、白金蒸着膜、銀蒸着膜等を用いることができる。
【００３９】
このように、排気細管５の外表面に、断熱部材１７である赤外線反射膜１７（Ｂ）を形成することで、排気細管５への熱伝導が抑えることができる。
【００４０】
図６は第５実施形態の無電極放電灯１Ｅの断面図である。第１実施形態の無電極放電灯１Ａと相違する点は、放熱部材１６を設ける代わりに、排気細管５の温度上昇を抑制する断熱部材１７として、排気細管５のシリンダ６とフェライトコア９との間に断熱隙間１７（Ｃ）を形成した点である。この断熱隙間１７（Ｃ）を形成するために、シリンダ６とフェライトコア９との間に、シリコン製接着剤（約０．２ｇ）と、隙間を保つためのガラステープ（約０．２ｍｍ厚）とを配置することができる。
【００４１】
このように、排気細管５とフェライトコア９との間の断熱隙間１７（Ｃ）を形成することで、排気細管５への熱伝導が抑えることができる。
【００４２】
前記各実施形態では、バルブ２内に、放電ガスとして、アルゴンが４０Ｐａで封入されていたが、アルゴンが２０％、クリプトンが８０％の混合ガスとすることが好ましい。
【００４３】
すなわち、排気細管５の先端（チップオフ部）５ａの温度は、口金３の下向き時（ＢＤ）には、アルゴンのみの場合は４２℃であったのに対して、アルゴン・クリプトンの場合は３９℃であり、口金３の上向き時（ＢＵ）には、アルゴンのみの場合は４６℃であったのに対して、アルゴン・クリプトンの場合は４２℃であり、口金３の横向き時（ＢＨ）には、アルゴンのみの場合は４５℃であったのに対して、アルゴン・クリプトンの場合は４１℃であることが確認できた。これは、プラズマからキャビティ４への熱伝導が悪くなるからである。
【００４４】
また、アルゴンとクリプトンの混合ガスの場合、ガス圧を２０〜８０Ｐａとすることが好ましい。
【００４５】
すなわち、排気細管５の先端（チップオフ部）５ａの温度は、９０Ｐａで５９℃、８０Ｐａで５４℃、７０Ｐａで５２℃、６０Ｐａで４９℃、５０Ｐａで４６℃、４０Ｐａで４２℃、３０Ｐａで３９℃、２０Ｐａで３７℃、１０Ｐａで３２℃であることが確認できた。そして、２０Ｐａよりも低い圧力になると、温度低下の他に始動性が悪くなり、８０Ｐａよりも高い圧力になると、点灯中にチラツキが観測されたからである。
【００４６】
前記各実施形態の無電極放電灯１Ａ〜１Ｅは、排気細管５の温度上昇を抑制する放熱部材１６または断熱部材１７が設けられているから、図７に示すように、前面パネル２０で反射板２１が密閉されて、無電極放電灯１Ａ〜１Ｅの周囲温度が高くなるような密閉型照明器具に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る無電極放電灯であり、放熱板と放熱部材を設ける前の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る無電極放電灯の断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る無電極放電灯の断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る無電極放電灯の断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る無電極放電灯の断面図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係る無電極放電灯の断面図である。
【図７】各実施形態に係る無電極放電灯を取付けた密閉型照明器具の斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１Ａ〜１Ｅ  無電極放電灯
２    バルブ
３    口金
４    キャビティ
５    排気細管
５ａ  先端
６    シリンダ
９    フェライトコア
１０  誘導コイル
１１  金属容器（水銀容器）
１５  放熱板
１６  放熱部材
１７（Ａ〜Ｃ）  断熱部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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