(57)【要約】【課題】照明効率を向上させることができるとともに、器具設計を容易に行うことができる無電極放電灯装置および照明器具を提供する。【解決手段】高周波電源１１からの高周波電流を誘導コイル４１に流すことによって、バルブ２０内部の放電ガス２４を励起して発光させる。このバルブ２０は、第１湾曲部２１ａおよびこの第１湾曲部２１ａの一端部に接続された第１直線部２１ｂを有するＪ字状の第１湾曲管体２１と、第２湾曲部２２ａおよびこの第２湾曲２２ａの一端部に接続された第２直線部２２ｂを有するＪ字状の第２湾曲管体２２とを、付き合わせ接合しているので、コア４０を直線部の中央に配置する必要がなくなる。このため、コア４０が発光を二分するという問題が生じず、従来に比較して発光効率を向上することができるとともに、器具設計が容易になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性を有する管体の内部に放電ガスが封入された無端管状のバルブと、
前記バルブの一部を前記バルブの周回方向に対して直交するように包囲する磁性体からなるコアと、
前記コアの少なくとも一部に巻回された誘導コイルと、
前記誘導コイルに高周波電流を流して電磁誘導により前記放電ガスを励起発光させる高周波電源を備える無電極放電灯装置であって、
前記バルブが、第１湾曲部および前記第１湾曲部の一端部に接続された第１直線部を有する第１湾曲管体と、第２湾曲部および前記第２湾曲の一端部に接続された第２直線部を有する第２湾曲管体とを有し、
前記第１湾曲部の他端部に前記第２直線部が付け合せ接合されているとともに、前記第２湾曲部の他端部に前記第１直線部が付け合せ接合されていることを特徴とする無電極放電灯装置。
【請求項２】
前記第１湾曲管体と前記第２湾曲管体との接合部に前記コアが設置さ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装置。
【請求項３】
前記バルブにおける直線部の端部に前記コアが設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無電極放電灯装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の無電極放電灯装置を用いた照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブに封入された放電ガスを電磁誘導によって励起発光させる無電極放電灯装置および照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９に示すように、従来の無電極放電灯装置１００は、透光性材料により閉ループ形状に形成され、内部に放電ガスが封入されたバルブ１０１と、バルブ１０１の略中心軸上に配設されるとともに少なくとも一部がバルブ１０１の内側に挿通された空心コイルからなる誘導コイル１０３を有しており、外部から高周波電流が供給されている。バルブ１０１はガラス製であって、矩形枠形の閉ループ形状に形成され、リング状コア１０５を貫通している。このリング状コア１０５には、補助誘導コイル１０４が巻回されている。誘導コイル１０３はバルブ１０１の略中心軸上、すなわちバルブ１０１の貫通孔１０１ａの略中心上に挿通されている。なお、誘導コイル１０３ならびに補助誘導コイル１０４はそれぞれ点灯回路１０６、１０７と接続されており、高周波電流が通電されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−８６１４５号公報（図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述した特許文献１に記載の従来の無電極放電灯装置１００においては、湾曲管体であるバルブ１０１は、一対の直線部の端面同士を接合して無端管状の直線部としているため、バルブ１０１の直線部の中央部が接合部となる。この接合部は、湾曲管体の直線部の端部における内周面の蛍光体を剥離して設けられているため、バルブ１０１の発光効率が低下するという問題があった。また、接合部を隠すためにリング状コア１０５が設けられており、リング状コア１０５が発光を二分するが、これを補うようにするための器具設計が難しく、製造効率も悪いという問題があった。
【０００４】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、照明効率を向上させることができるとともに、器具設計を容易に行うことができる無電極放電灯装置および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】
【０００５】
本発明の無電極放電灯装置は、透光性を有する管体の内部に放電ガスが封入された無端管状のバルブと、前記バルブの一部を前記バルブの周回方向に対して直交するように包囲する磁性体からなるコアと、前記コアの少なくとも一部に巻回された誘導コイルと、前記誘導コイルに高周波電流を流して電磁誘導により前記放電ガスを励起発光させる高周波電源を備える無電極放電灯装置であって、前記バルブが、第１湾曲部および前記第１湾曲部の一端部に接続された第１直線部を有する第１湾曲管体と、第２湾曲部および前記第２湾曲の一端部に接続された第２直線部を有する第２湾曲管体とを有し、前記第１湾曲部の他端部に前記第２直線部が付け合せ接合されているとともに、前記第２湾曲部の他端部に前記第１直線部が付け合せ接合されている構成を有している。
【０００６】
この構成により、高周波電源からの高周波電流を誘導コイルに流すことによって、バルブ内部の放電ガスを励起して発光させる。このバルブは、第１湾曲部およびこの第１湾曲部の一端部に接続された第１直線部を有するＪ字状の第１湾曲管体と、第２湾曲部およびこの第２湾曲の一端部に接続された第２直線部を有するＪ字状の第２湾曲管体とを、付き合わせ接合しているので、接合部にコアを配置する場合でもコアを直線部の中央に配置する必要がなくなる。このため、コアが発光を二分するという問題が生じず、従来に比較して発光効率を向上することができるとともに、器具設計が容易になる。
【０００７】
また、本発明の無電極放電灯装置は、前記第１湾曲管体と前記第２湾曲管体との接合部に前記コアが設置された構成を有している。
【０００８】
この構成により、蛍光体が剥離された接合部にコアを設置するので、コアはバルブの直線部の中央には位置しない。このため、コアが発光を二分するという問題が生じず、従来に比較して発光効率を向上することができるとともに、器具設計が容易になる。また、コアはバルブの平面形状における点対称位置に位置することになるので、照明ムラが生じにくいことになる。
【０００９】
さらに、本発明の無電極放電灯装置は、前記バルブにおける直線部の端部に前記コアが設置された構成を有している。
【００１０】
この構成により、一対の湾曲部および一対の直線部から構成されるバルブの、直線部の端部にコアを設置すると、コアは４箇所に設置されることになる。このため、各コアの幅を小さくすることができ、照明ムラを減少させることができる。
【００１１】
さらに、本発明の照明器具は、前述した無電極放電灯装置を用いた構成を有している。
【００１２】
この構成により、コアが発光を二分するという問題が生じず、従来に比較して発光効率を向上することができるとともに、器具設計が容易になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、バルブを、第１湾曲部およびこの第１湾曲部の一端部に接続された第１直線部を有するＪ字状の第１湾曲管体と、第２湾曲部およびこの第２湾曲の一端部に接続された第２直線部を有するＪ字状の第２湾曲管体とを、付き合わせ接合して構成しているので、コアを直線部の中央に配置する必要がなくなる。このため、コアが発光を二分するという問題が生じず、従来に比較して発光効率を向上することができるとともに、器具設計が容易になるという効果を有する無電極放電灯装置および照明器具を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る実施形態の無電極放電灯装置について、図面を用いて説明する。
図１は本発明に係る第１実施形態の無電極放電灯装置を示す正面図、図２は図１中II−II位置の断面図である。
【００１５】
（第１実施形態）
図１に示すように、本発明に係る第１実施形態の無電極放電灯装置１０は、透光性を有する管体の内部に放電ガス２４（図２参照）が封入された無端管状のバルブ２０と、このバルブ２０の一部をバルブ２０の周回方向に対して直交するように包囲する磁性体からなるコア４０と、このコア４０の少なくとも一部に巻回された誘導コイル４１と、誘導コイル４１に高周波電流を流して電磁誘導により放電ガス２４を励起発光させる高周波電源１１を備えている。
【００１６】
バルブ２０は、第１湾曲部２１ａおよび第１湾曲部２１ａの一端部に接続された第１直線部２１ｂを有する第１湾曲管体２１と、第２湾曲部２２ａおよび第２湾曲２２ａの一端部に接続された第２直線部２２ｂを有する第２湾曲管体２２とを有している。そして、第１湾曲部２１ａの他端部に第２直線部２２ｂが付け合せ接合（バルブ接合部２３）されているとともに、第２湾曲部２２ａの他端部に第１直線部２１ｂが付け合せ接合されている。なお、バルブ２０の長手方向両端部に対応する両管体２１、２２の湾曲部２１ａ、２２ａの頂点には、各々管壁の温度が最も低くなる突起状の最冷点２５が設けられている。この最冷点２５は、例えば湾曲部２１ａ、２２ａを金型加工で作製する場合に、金型加工時に同時に作製することができる。
【００１７】
すなわち、第１湾曲管体２１は、第１湾曲部２１ａと第１直線部２１ｂによって全体Ｊ字形状をしており、第２湾曲管体２２は、第２湾曲部２２ａと第２直線部２２ｂによって全体Ｊ字形状をしている。両管体２１、２２は、１本の直線状の管体の一方の端部を円弧状に曲げ加工して作製することができる。そして、両管体２１、２２を、一対のバルブ接続部２３において逆向きに接続して、全体長円形状としている。
【００１８】
図２に示すように、バルブ２０を形成する第１湾曲管体２１および第２湾曲管体２２は、例えばガラスのような透光性材料からなる同じ円形断面の管体であり、バルブ接合部２３で接合されてバルブ２０の内部は気密が保たれている。
管体２１、２２の内面には蛍光体が塗布されているが、バルブ接合部２３では、ガラス加工の必要性から、蛍光体が剥ぎ取られており、発光効率の観点からロスとなっている。また、バルブ２０の内部には、不活性ガス （例えばネオン，アルゴン，クリプトン，キセノン等）や水銀（そのほかナトリウム，カドミウム，亜鉛等の金属）蒸気等の放電ガス２４が封入されている。
【００１９】
また、各バルブ接続部２３には、コア４０を設けるのが望ましい。これにより、蛍光体が剥離されたバルブ接合部２３にコア４０を設置するので、コア４０はバルブ２０の直線部２１ｂ、２２ｂの中央には位置しないことになる。このため、コア４０が発光を二分するという問題が生じず、従来に比較して発光効率を向上することができるとともに、器具設計が容易になる。また、コア４０はバルブ２０の平面形状における点対称位置に位置することになるので、照明ムラが生じにくいことになる。
【００２０】
図２に示すように、２つのコア４０、４０はリング状で、バルブ２０の一部を包囲する磁性体（例えば亜鉛，マンガン，ニッケル，鉄等の金属化合物であるフェライト）からなる。コア４０の内径の内側の領域には、第１湾曲管体２１および第２湾曲管体２２が貫通しており、コア４０の幅内に第１湾曲管体２１と第２湾曲管体２２とを接合するバルブ接合部２３が位置することになる。
【００２１】
コア４０には誘導コイル４１（例えばリッツ線等） が巻回されている。図３に示すように、誘導コイル４１は、コア４０の外周全体に巻くのではなく、コア４０の一部にできるだけ高周波電源１１との配線が短くなるように巻かれている。誘導コイル４１は高周波電源１１に接続されており、高周波電流が供給されるようになっている。
【００２２】
両コア４０、４０に巻回されている誘導コイル４１、４１は、図１においては、図３（Ａ）に示すように並列に接続されているが、図３（Ｂ）に示すように、両誘導コイル４１、４１を直列に接続することも可能である。あるいは、両コア４０、４０の位置が接近している場合には、図３（Ｃ）に示すように、両コア４０、４０に対して一つの誘導コイル４１を巻回するようにすることもできる。要するに，バルブ２０の一部を包囲するコア４０の少なくとも一部を誘導コイル４１が巻回していればどのような接続方法であっても良い。なお、高周波電源１１の出力の大きさ及び位相，誘導コイル４１の巻き数および巻方向は、バルブ２０内に放電が発生し維持されるように設定されている。
【００２３】
以上、上述した無電極放電灯装置１０によれば、高周波電源１１からの高周波電流を誘導コイル４１に流すことによって、バルブ２０内部の放電ガス２４を励起して発光させる。このバルブ２０は、第１湾曲部２１ａおよびこの第１湾曲部２１ａの一端部に接続された第１直線部２１ｂを有するＪ字状の第１湾曲管体２１と、第２湾曲部２２ａおよびこの第２湾曲２２ａの一端部に接続された第２直線部２２ｂを有するＪ字状の第２湾曲管体２２とを、付き合わせ接合しているので、コア４０を直線部２１ｂ、２２ｂの中央に配置する必要がなくなる。このため、コア４０が発光を二分するという問題が生じず、従来に比較して発光効率を向上することができるとともに、器具設計が容易になる。
【００２４】
また、本発明にかかる照明器具５０（図１参照）では、上述した無電極放電灯装置１０を用いることにより、コア４０が発光を二分するという従来の問題を解決することができ、従来に比して発光効率を向上させることができるとともに、器具設計を容易にすることができる。
【００２５】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態の無電極放電灯装置を説明する。
図４は本発明に係る第２実施形態の無電極放電灯装置を示す正面図である。なお、前述した第１実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【００２６】
図４に示すように、この無電極放電灯装置１０Ｂおよび照明器具５０Ｂでは、バルブ２０Ｂは、第１湾曲部２６ａおよび第１湾曲部２６ａの両端部に接続された一対の第１直線部２６ｂ、２６ｃを有する第１湾曲管体２６と、第２湾曲部２７ａおよび第２湾曲２７ａの両端部に接続された一対の第２直線部２７ｂ、２７ｃを有する第２湾曲管体２７とを有している。すなわち、第１湾曲管体２６および第２湾曲管体２７は、一方（例えば直線部２６ｂ、２７ｂ）が長く、他方（例えば直線部２６ｃ、２７ｃ）が短く構成されており、各々長さの異なるＵ字形状をしている。このような形状の両管体２６、２７は、１本の直線状の管体の中央部を円弧状に曲げ加工して作製することができる。そして、一対の第１直線部２６ｂ、２６ｃおよび一対の第２直線部２７ｂ、２７ｃは、長い直線部の端部と短い直線部の端部とが互いにバルブ接続部２３において接続されて、全体長円形状となっている。なお、コア４０は、バルブ接合部２３位置に設けられている。
【００２７】
以上、説明した第２実施形態にかかる無電極放電灯装置１０Ｂおよび照明器具５０Ｂにおいても、コア４０は直線部の中央に設けられることなくずれた位置に設けられているので、コア４０が発光を二分するという問題が生じず、従来に比較して発光効率を向上することができるとともに、器具設計が容易になる。
【００２８】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態の無電極放電灯装置を説明する。
図５は本発明に係る第３実施形態の無電極放電灯装置を示す正面図である。なお、前述した第１実施形態および第２実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【００２９】
図５に示すように、この無電極放電灯装置１０Ｃおよび照明器具５０Ｃでは、バルブ２０Ｃは、第１湾曲部２８ａおよび第１湾曲部２８ａの一方の端部に接続された第１直線部２８ｂを有する第１湾曲管体２８と、第２湾曲部２９ａおよび第２湾曲２９ａの一方の端部に接続された第２直線部２９ｂを有する第２湾曲管体２９とを有している。第１湾曲部２８ａおよび第２湾曲部２９ａにおいては、両端部を略９０度に曲げ加工しており、第１湾曲部２８ａの他端部に第２直線部２９ｂが付け合せ接合（バルブ接合部２３）されているとともに、第２湾曲部２９ａの他端部に第１直線部２８ｂが付け合せ接合されて、全体略矩形状となっている。なお、コア４０は、バルブ接合部２３位置に設けられている。
【００３０】
以上、説明した第３実施形態にかかる無電極放電灯装置１０Ｃおよび照明器具５０Ｃにおいても、コア４０は直線部の中央に設けられることなくずれた位置に設けられているので、コア４０が発光を二分するという問題が生じず、従来に比較して発光効率を向上することができるとともに、器具設計が容易になる。
【００３１】
（第４実施形態）
次に、本発明に係る第４実施形態の無電極放電灯装置を説明する。
図６は本発明に係る第４実施形態の無電極放電灯装置を示す正面図である。なお、前述した第１実施形態〜第３実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【００３２】
図６に示すように、この無電極放電灯装置１０Ｄおよび照明器具５０Ｄでは、バルブ２０Ｄは第１実施形態にかかるバルブ２０（図１参照）と同様に長円形状をしており、一対の湾曲部３１ａ、３１ｂと、一対の直線部３２ａ、３２ｂを有しているが、バルブ接続部２３の位置は不問である。そして、各直線部の端部にコア４０が設置されている。従って、コア４０は４箇所に配置されることになる。
【００３３】
以上、説明した第４実施形態の無電極放電灯装置１０Ｄおよび照明器具５０Ｄにおいては、コア４０を４箇所に設けることになるので、コア４０の幅を小さくすることができ、コア４０によって陰になる範囲を狭くして発光効率を向上させることができる。また、コア４０が４箇所に配置されるため、バルブ２０Ｄをより確実に保持することができる。
【００３４】
（第５実施形態）
次に、本発明に係る第５実施形態の無電極放電灯装置を説明する。
図７は本発明に係る第５実施形態の無電極放電灯装置を示す正面図である。なお、前述した第１実施形態〜第４実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【００３５】
図７に示すように、この無電極放電灯装置１０Ｅおよび照明器具５０Ｅでは、バルブ２０Ｅは、前述した第４実施形態にかかるバルブ２０Ｄ（図６参照）と同様に、一対の湾曲部３１ａ、３１ｂと、一対の直線部３２ａ、３２ｂから長円形状をしている。本実施形態にかかるバルブ２０Ｅでは、一対の湾曲部３１ａ、３１ｂおよび一対の直線部３２ａ、３２ｂは、別々に加工されており、各々の接点で接合（バルブ接合２３）されている。そして、各直線部の端部にコア４０が設置されている。従って、コア４０は４箇所のバルブ接合部２３に配置されることになる。
【００３６】
以上、説明した第５実施形態にかかる無電極放電灯装置１０Ｅおよび照明器具５０Ｅにおいても、前述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、バルブ２０Ｅの全長が長くなる場合にはＪ字形状やＵ字形状に加工することが困難になるが、一対の湾曲部３１ａ、３１ｂおよび一対の直線部３２ａ、３２ｂを別々に加工して接合しているので、製造が容易になる。また、コア４０が４箇所に配置されるため、バルブ２０Ｅをより確実に保持することができる。
【００３７】
なお、以上の説明では、バルブ２０〜２０Ｅを構成する管体の断面形状が円形（図２参照）の場合について説明したが、その他の断面形状についても同様に実施可能である。例えば、図８（Ａ）に示すように、断面形状が４角形や、図８（Ｂ）に示すように、正８角形（正多角形）としても、前述した効果を得ることができる。図８においては、第１の実施の形態の場合に付いて図示しているが、第２〜第５の実施の携帯の場合に付いても同様である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明にかかる無電極放電灯装置は、バルブは、第１湾曲部およびこの第１湾曲部の一端部に接続された第１直線部を有するＪ字状の第１湾曲管体と、第２湾曲部およびこの第２湾曲の一端部に接続された第２直線部を有するＪ字状の第２湾曲管体とを、付き合わせ接合しているので、コアを直線部の中央に配置する必要がなくなる。このため、コアが発光を二分するという問題が生じず、従来に比較して発光効率を向上することができるとともに、器具設計が容易になるという効果を有し、バルブに封入された放電ガスを電磁誘導によって励起発光させる無電極放電灯装置および照明器具等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る第１実施形態の無電極放電灯装置および照明器具を示す正面図である。
【図２】図１中II−II位置の断面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は誘導コイルの接続の仕方を示す説明図である。
【図４】本発明に係る第２実施形態の無電極放電灯装置および照明器具を示す正面図である。
【図５】本発明に係る第３実施形態の無電極放電灯装置および照明器具を示す正面図である。
【図６】本発明に係る第４実施形態の無電極放電灯装置および照明器具を示す正面図である。
【図７】本発明に係る第５実施形態の無電極放電灯装置および照明器具を示す正面図である。
【図８】（Ａ）および（Ｂ）はコアのその他の形状を示す断面図である。
【図９】従来の無電極放電灯装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  無電極放電灯装置
１１  高周波電源
２０  バルブ
２１  第１湾曲管体
２１ａ  第１湾曲部
２１ｂ  第１直線部
２２  第２湾曲管体
２２ａ  第２湾曲部
２２ｂ  第２直線部
２３  接合部
２４  放電ガス
４０  コア
４１  誘導コイル
５０  照明器具
【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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【図８】
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【図９】
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