(57)【要約】【課題】周期的な周波数の切り換えによる調光方式を用いた場合でも動作時に発生する騒音を低減できる無電極放電ランプ装置を提供する。【解決手段】内部に放電ガスが封入されたバルブ１を有する無電極放電ランプに近接配置されて高周波電力を供給されることにより高周波電磁界を発生して前記放電ガスを励起させるカプラを備える無電極放電ランプ装置であって、前記カプラは、全体として略円筒状に形成されて外周にコイルが巻装されるコア１１と、前記コア１１に覆われる空間に一部が挿入されてコア１１と伝熱的に接続され、コア１１で発生した熱を放熱させるシリンダ１２とを備え、前記シリンダ１２の径方向断面におけるシリンダ外表面に部分的にシリコーンシート１３が貼り付けられると共に、他のシリコーンシート１３が貼り付けられていない部分にシリンダ１２とコア１１を接着する柔軟性樹脂１４が充填されるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に放電ガスが封入されたバルブを有する無電極放電ランプに近接配置されて高周波電力を供給されることにより高周波電磁界を発生して前記放電ガスを励起させるカプラを備える無電極放電ランプ装置であって、前記カプラは、全体として略円筒状に形成されて外周にコイルが巻装されるコアと、前記コアに覆われる空間に一部が挿入されてコアと伝熱的に接続され、コアで発生した熱を放熱させるシリンダとを備え、前記シリンダの径方向断面におけるシリンダ外表面に部分的にシリコーンシートが貼り付けられると共に、他のシリコーンシートが貼り付けられていない部分にシリンダとコアを接着する柔軟性樹脂が充填されるようにしたことを特徴とする無電極放電ランプ装置。
【請求項２】
請求項１の無電極放電ランプ装置と、カプラに高周波電力を供給する無電極放電ランプ点灯装置と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】
本発明は無電極放電ランプ装置及びこれを用いた照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、透光性のバルブ内に封入した放電ガスに高周波電磁界を作用させることによって、放電ガスを励起して発光させるようにした無電極放電ランプが知られている。この種の無電極放電ランプは、小型、高出力、長寿命などの特徴を有している。
【０００３】
図２は無電極放電ランプの構成を示すものであり、図３に示すように、コイル６により高周波電磁界を発生してバルブ１内の放電ガスを励起させるカプラを備えている。カプラは高周波電磁界を発生してバルブ１内の放電ガスを励起させる装置であり、全体として略円筒状に形成されて外周にコイル６が巻装されるコア１１と、前記コア１１に覆われる空間に一部が挿入されてコア１１と伝熱的に接続され、コア１１で発生した熱を放熱させるシリンダ１２とを備えている。コア１１とシリンダ１２の間には柔軟性樹脂１４が充填されている。このカプラは、図４に示すように、内部に放電ガスが封入されたバルブ１を有する無電極放電ランプのキャビティ３内に挿入される。
【０００４】
このような無電極放電ランプの調光には、供給する高周波電力の周波数を無電極放電ランプが点灯する周波数と点灯しない周波数とで交互に切り換え、その切り換えの比率を調節することで光出力の増減を行う調光方式を用いるのが一般的である（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３５３６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術のカプラを用いて無電極放電ランプを上述の調光方式で調光した場合、５０％調光時において、バルブから２０ｃｍの距離で４５ｄＢ程度という一般的な照明として許容できないレベルの騒音を発生することが分かった。
【０００６】
騒音発生の理由については、上述の調光方式における誘導コイルの電圧波形を見ると、周波数切換時の再点灯時にサージ電圧のような急峻な電圧上昇が起こり、この電圧上昇によってコア１１が大きく振動するためと考えられる。さらには、図８のように柔軟性樹脂１４がコア１１とシリンダ１２に挟まれて押し出されることで、実際にはコア１１とシリンダ１２とが直接接触していることが分かった。このため、上述のコア１１の振動がシリンダ１２に直接伝播し、結果的により大きな騒音を発生してしまうと考えられる。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、周期的な周波数の切り換えによる調光方式を用いた場合でも動作時に発生する騒音を低減できる無電極放電ランプ装置及びそれを用いた照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、図２に示すように、内部に放電ガスが封入されたバルブ１を有する無電極放電ランプに近接配置されて高周波電力を供給されることにより高周波電磁界を発生して前記放電ガスを励起させるカプラを備える無電極放電ランプ装置であって、前記カプラは、全体として略円筒状に形成されて外周にコイル６が巻装されるコア１１と、前記コア１１に覆われる空間に一部が挿入されてコア１１と伝熱的に接続され、コア１１で発生した熱を放熱させるシリンダ１２とを備え、図１に示すように、前記シリンダ１２の径方向断面におけるシリンダ外表面に部分的にシリコーンシート１３が貼り付けられると共に、他のシリコーンシート１３が貼り付けられていない部分にシリンダ１２とコア１１を接着する柔軟性樹脂１４が充填されるようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の無電極放電ランプ装置と、カプラに高周波電力を供給する無電極放電ランプ点灯装置とを備えたことを特徴とする照明器具である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、シリンダの径方向断面におけるシリンダ外表面に部分的にシリコーンシートが貼り付けられると共に、他のシリコーンシートが貼り付けられていない部分にシリンダとコアを接着する柔軟性樹脂が充填されるようにしたので、コアとシリンダとの直接接触は無くなり、コアの振動がシリンダに伝播するのを抑制することができる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、周期的な周波数の切り換えによる調光方式を用いた場合でも動作時に生じる騒音を低減することのできる照明器具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図２は本発明の無電極放電ランプ装置の全体構成を示す断面図である。この無電極放電ランプ装置は、放電ガスが封入された透光性ガラス製の気密容器であるバルブ１と、前記バルブ１から真空排気するための排気管２と、バルブ１に設けられた凹部空洞部であるキャビティ３に挿入されて前記放電ガスを励起して発光させる高周波電磁界発生手段を備えている。前記高周波電磁界発生手段は、高周波電流を通電することにより放電空間内のプラズマ発生領域に高周波電磁界を発生させて放電ガスを励起する誘導コイル装置であるカプラと、カプラに高周波電流を通電する点灯装置とからなる。
【００１３】
図３は本発明の無電極放電ランプ装置のカプラの構成を示す断面図である。カプラは、熱伝導体よりなるシリンダ１２へ装着でき、かつコア１１とコイル６を支持する樹脂製のボビン７を有している。樹脂製のボビン７は、上部鍔７ａ、柱状部７ｂ、下部鍔７ｃを有している。前記コア１１がシリンダ１２と略面接し、前記キャビティ３の奥に位置する部位をカプラ上部、キャビティ３の開口部に位置する部位をカプラ下部とすると、カプラ上部には略ドーナツ状の上部鍔７ａ、上部鍔７ａからカプラ下部方向に延びた少なくとも２つ以上の柱状部７ｂ、柱状部７ｂを支えカプラ下部まで延長された円筒状の下部鍔７ｃを備えている。この樹脂製のボビン７でコア１１およびコイル６を支持する。
【００１４】
図４は本発明の無電極放電ランプ装置のバルブの構成を示す断面図である。前記バルブ１とキャビティ３は封止部９で結合されて、前記バルブ１とカプラを固定するためのバルブ下部に樹脂製の嵌合部材である口金１０を備えている。図３に示すカプラが図４に示すバルブ１のキャビティ３に挿入され、カプラのコイル６に高周波電力を通電されることにより、バルブ内部の放電ガスが高周波で励起されて発光するものである。
【００１５】
本実施形態においては、図１に示すように、シリンダ１２の外表面に部分的にシリコーンシート１３が貼り付けられると共に、他のシリコーンシート１３が貼り付けられていない部分にシリンダ１２とコア１１ａ，１１ｂを接着する柔軟性樹脂１４が充填されるようにしたことを特徴としている。
【００１６】
シリコーンシート１３の役割は三つあり、一つ目はコア１１ａ，１１ｂとシリンダ１２とを直接接触させないためのスペーサの役割、二つ目はコア１１ａ，１１ｂの振動を吸収する防振材としての役割、三つ目は熱伝導性を向上させる役割である。
【００１７】
また、柔軟性樹脂１４の役割は二つあり、一つ目がコア１１ａ，１１ｂとシリンダ１２を接着する役割、二つ目がコア１１ａ，１１ｂとシリンダ１２の接着によってコア１１ａ，１１ｂが固定されることで、振動を低減させる役割である。したがって、これら全ての相乗効果によって動作時に生じる騒音を大幅に低減することができる。
【００１８】
シリコーンシート１３は、カプラを組み立てる際に、シリンダ１２の外表面にシリコーンシート１３を巻き付けるように配設し、さらにシリコーンシート１３が貼り付けられていない部分に柔軟性樹脂１４を塗布してシリンダ１２とコア１１ａ，１１ｂを接着固定することで、シリンダ１２とコア１１ａ，１１ｂとの間に一定の間隔を空けるような構造になっている。
【００１９】
上記構成のカプラを用いて無電極放電ランプを調光した場合の騒音レベルの測定結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
なお、この測定に用いた無電極放電ランプは定格出力が５０Ｗで、測定時には出力が２５Ｗ（５０％調光）となるように調光しており、騒音レベルの測定は、バルブの頭上から２０ｃｍの距離で行った。また、表１には騒音レベルと共に定格出力時のコア１１ａ，１１ｂの温度の測定結果（バルブ周囲温度が６０℃となる環境で測定）も併せて掲載している。
【００２２】
表１に示すように、従来例のカプラを用いた場合（４４．２ｄＢ）と比較して騒音レベルについて２０ｄＢ以上の低減効果がある。ただし、シリコーンシート１３の径方向の厚みが増すにつれて騒音レベルは低減される一方で、コア１１ａ，１１ｂの温度が上昇している。
【００２３】
しかし、シリコーンシート１３は熱伝導率が高い部材であるため、０．５ｍｍの間隔を空けてもコア１１ａ，１１ｂの温度は、従来カプラと比較して４℃程度の上昇で抑えることができる。なお、この温度上昇分はカプラ性能を十分に保証できる範囲である。
【００２４】
また、シリコーンシート１３は図５のように貼り付けても図１と同様に騒音を低減する効果がある。
【００２５】
さらに、図６、図７のように、コア１１ａ，１１ｂの軸方向に数箇所貼り付けても騒音を低減する効果があり、この場合はシリコーンシート１３を使う量も減るので、コスト削減にもつながる。なお、図１、図５は、シリンダ１２の軸と垂直な断面構造を示しているのに対して、図６、図７はシリンダ１２の軸と平行な断面構造を示している。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態１の要部構成を示す断面図である。
【図２】本発明の無電極放電ランプ装置の全体構成を示す断面図である。
【図３】本発明の無電極放電ランプ装置のカプラの構成を示す断面図である。
【図４】本発明の無電極放電ランプ装置のバルブの構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態２の要部構成を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態３の要部構成を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態３の要部構成を示す断面図である。
【図８】従来例の要部構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１１  コア
１２  シリンダ
１３  シリコーンシート
１４  柔軟性樹脂
【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】
2008186616.tif 000009
【図７】
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【図８】
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