(57)【要約】【課題】広い周囲温度範囲で出力が安定し、金属製の取付具を使用した場合でも、渦電流の発生を抑え損失を抑え得る無電極放電灯装置及び照明器具の提供を目的とする。【解決手段】無電極放電灯装置１は、ループ状のバルブ２と、２つのコア分割片３１ａからなるリング状のコア３１と、取付具７と、コア分割片３１ａの切断面同士間に配設された間隙形成部材５と、間隙形成部材５からコア３１の外周側に突出し取付具７と当接した当接部材６とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ループ状のバルブが挿通した筒状のコアの外周側が取付具によって保持されるとともに、その取付具を介して照明器具本体に取り付けられ、そのコアに巻回された誘導コイルに高周波電流を流すことにより、前記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てバルブを点灯させる無電極放電灯装置であって、
前記コアは、少なくとも１箇所を軸方向に切断するようにして形成された切断面を備えていると共に、それらの切断面同士を対向させるようにしてバルブの外周側に配設され、
前記切断面同士の間には、その間に間隙を形成するように配設された板状の間隙形成部材が設けられているとともに、前記間隙形成部材の一端側には、その一端側からコアの外周側に突出して前記取付具に当接するように配設された絶縁性の当接部材が設けられていることを特徴とする無電極放電灯装置。
【請求項２】
前記当接部材は、前記コアの外周からの突出高さが前記切断面同士の距離を決める前記間隙形成部材の厚さの５倍以上になるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の無電極放電灯装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の無電極放電灯装置と、この無電極放電灯装置が前記取付具によって取り付けられた照明器具本体とを備えている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、バルブに封入された放電ガスを電磁誘導により励起発光させる蛍光灯装置や殺菌灯装置などの無電極放電灯装置及び照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ループ状のバルブに封入された放電ガスを電磁誘導により励起発光させる無電極放電灯装置が知られている。このような無電極放電灯装置は、通常、ループ状のバルブが挿通したリング状のコアを備えている。このコアは、組み付けに際して、例えば軸方向に２分割した２つのコア分割片を、バルブの外周に、その切断面同士を対向させるようにして配設され、これにより、コアは、ループ状のバルブが挿通したリング状のものに形成される。その際、上記切断面は、ある程度の粗さがあるため、切断面同士を突き合わせても、両者間に間隙ができる。このような間隙ができると、電気的なインダクタンスを減少させるおそれが大きい。
【０００３】
そこで、この問題点を解決するものとして、例えば上記間隙に、高透磁性ペーストを施すようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１４１９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、高透磁性ペーストを間隙に施して間隙を有しないものと、切断面間に一定の間隙を有するものとを比較すると、図６に示すように、間隙を有しないものは、周囲の温度が低い場合は、間隙を有するものに比べてコイルのインダクタンス値が高いが、周囲の温度が高くなると、インダクタンス値の低下率が大きい。これに対して、間隙を有するものは、周囲の温度が高くなっても、インダクタンス値の低下率が小さく、周囲の温度が高くなると、間隙を有しないものよりもインダクタンス値が高くなる。
【０００５】
インダクタンスが温度により大きく変化するということは、温度によりインピーダンスが大きく変化、つまり、出力が大きく変化するということである。電極放電灯装置の場合、超寿命等の特徴を有することから、道路灯やトンネル灯等として屋外で使用される場合も多く、このような下では電極放電灯装置の周囲の温度範囲は広く、出力が温度により大きく変化するのは望ましくない。従って、道路灯やトンネル灯等として使用される場合には、間隙を有するものの方が有利な場合もある。
【０００６】
その一方、このような電極放電灯装置は、コアの外周を金属製の取付具によって保持させて照明器具本体に取り付けられる場合が多いが、このような金属製の取付具を用いて、切断面同士間に間隙を形成したコアの外周を金属製の取付具に保持させると、金属製の取付具が間隙に対面して接してしまう。上記間隙では漏れ磁束が発生しており、金属製の取付具が間隙に接すると、その漏れ磁束が金属製の取付具に鎖交して渦電流が発生し、大きな損失を生じる恐れがある。
【０００７】
この場合、渦電流の発生を防止し大きな損失をなくす手段として、取付具を、渦電流を発生しない金属以外のものから構成することも考えられる。しかし、取付具を、金属以外のものから構成した場合には、取付強度が十分得られない恐れがある。又、取付具は、コアに生じる熱を放熱するという機能をも担っているが、金属以外のものから構成した場合には、このような機能をも果たすことができない。
【０００８】
本発明は、広い周囲温度範囲で出力が安定し、金属製の取付具を使用した場合でも、渦電流の発生を抑え損失を抑え得る無電極放電灯装置及び照明器具の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明の請求項１は、ループ状のバルブが挿通した筒状のコアの外周側が取付具によって保持されるとともに、その取付具を介して照明器具本体に取り付けられ、そのコアに巻回された誘導コイルに高周波電流を流すことにより、前記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てバルブを点灯させる無電極放電灯装置であって、前記コアは、少なくとも１箇所を軸方向に切断するようにして形成された切断面を備えていると共に、それらの切断面同士を対向させるようにしてバルブの外周側に配設され、前記切断面同士の間には、その間に間隙を形成するように配設された板状の間隙形成部材が設けられているとともに、前記間隙形成部材の一端側には、その一端側からコアの外周側に突出して前記取付具に当接するように配設された絶縁性の当接部材が設けられていることを特徴とする無電極放電灯装置を提供する。
【００１０】
請求項２のように、前記当接部材は、前記コアの外周からの突出高さが前記切断面同士の距離を決める前記間隙形成部材の厚さの５倍以上になるように構成されていることが好ましい。
【００１１】
又、本発明の請求項３は、請求項１又は２記載の無電極放電灯装置と、この無電極放電灯装置が前記取付具によって取り付けられた照明器具本体とを備えていることを特徴とする照明器具を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１によれば、間隙形成部材によって、コアの切断面同士の間に間隙が形成されているため、広い周囲温度範囲でコイルのインダクタンス値の変化を小さくでき、出力の安定化を図ることができる。これにより、例えば周囲の温度範囲が広い道路に用いる道路灯、あるいはトンネルに用いるトンネル灯等として使用される場合でも、出力の急激な低下を防止できる。
【００１３】
又、間隙形成部材の一端側からコアの外周側に突出して取付具に当接する当接部材によって、取付具を間隙から遠ざけることができる。これにより、取付具として金属製のものを用いた場合でも、間隙で発生した漏れ磁束が取付具に鎖交し渦電流が発生するおそれの少ないものにできる。
【００１４】
請求項２によれば、当接部材は、コアの外周からの突出高さが前記切断面同士の距離を決める前記間隙形成部材の厚さの５倍以上になるように構成されているため、より一層確実に、渦電流の発生し難いものにできる。
【００１５】
請求項３によれば、広い周囲温度範囲で出力の安定化を図ることができ、金属性の取付具を用いた場合でも、渦電流の発生し難い照明装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。
【００１７】
図１は、無電極放電灯装置の一実施の形態の概略図、図２は、図１のＩＩ―ＩＩ線の拡大断面図である。
【００１８】
この実施形態の無電極放電灯装置１は、バルブ２と、カプラ部３と、誘導コイル４と、２つの取付具７とを備えている。
【００１９】
バルブ２は、ガラス等の透光性材料からなる管状のものから構成されている。この実施形態のバルブ２は、平行に並べられたほぼ真っ直ぐな長尺状の一対の第１直管部２１及び第２直管部２２と、それらの直管部２１、２２より長さの短いＵ字状（湾曲状）の一対の第１湾曲管部２３及び第２湾曲管部２４とから構成されており、これらによって、全体が、閉じたループ状（閉ループ状）の形状のものとされている。また、前記第１湾曲管部２３には、最冷部２５が備えられている。
【００２０】
又、バルブ２の内面には、図示しないが、蛍光体が塗布されている。また、このバルブ２の内部には、不活性ガス、金属蒸気等の放電ガスが封入されている。不活性ガスとしては、例えばネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンが挙げられる。また、金属蒸気としては、例えば水銀、ナトリウム、カドミウム、亜鉛等を挙げることができる。
【００２１】
カプラ部３は、同一構成を採る２つのコア３１を備えている。これらのコア３１は、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材（Ｍｎ−Ｚｎ）から構成されている。又、コア３１は、筒状のものからなる。この実施形態では、図２に示すように全体がリング状を呈するものからなる。
【００２２】
また、この実施形態のコア３１は、２箇所を軸方向に切断して２分割した２つのコア分割片３１ａから構成されている。そして、これらのコア分割片３１ａ夫々の切断面３１ｂ同士が対向するようして、バルブ２の第１直管部２１及び第２直管部２２の夫々の外周側に配設されることにより、２つのコア分割片３１ａによってリング状を呈するとともに、その内周側に、バルブ２の第１直管部２１、第２直管部２２が挿通されたものとされる。
【００２３】
また、これらのコア３１における切断面３１ｂ同士の間には、その間に間隙３１ｃを形成する間隙形成部材５が設けられている。この間隙形成部材５は、絶縁性のものから構成される。この実施形態では、間隙形成部材５は、合成樹脂から構成され、図３、図４に示すように、上記切断面３１ｂと同程度の大きさの四角形状のものからなる。また、上記切断面同士の距離、即ち、切断面同士間に形成される間隙３１ｃの間隙量を決める間隙形成部材５の厚さｔは、この間隙形成部材５によって形成される間隙３１ｃによりコイルのインダクタンス値が周囲温度変化により大きく変動しない厚さであり、この実施形態では、１０μｍ〜１０００μｍ程度とされている。
【００２４】
更に、図２に示すように、この間隙形成部材５の一端側（図３、図４の左端側）には、その一端側からコア３１の外周側に突出して前記取付具７に当接した絶縁性の当接部材６が付設されている。このように当接部材６は、コア３１の外周と、後述の取付具７の取付具本体７１との間に配設されることにより、後述の取付具７の取付具本体７１を間隙３１ｃから遠ざけ、取付具本体７１が間隙形成部材５によって形成した上記間隙３１ｃに接しないようにしている。
【００２５】
この実施形態の当接部材６は、図３、図４に示すように、間隙形成部材５の厚さ方向の両側夫々に所定の長さで突出されるとともに、間隙形成部材５の一端からその軸方向に所定の厚さで突出されるようにして間隙形成部材５と一体に形成され、当接部材６と間隙形成部材５とで１つのＴ字状のスペーサー９とされている。また、当接部材６は、可撓性を有するものとされている。
【００２６】
又、当接部材６の一端面（図４の左側面）は、取付具本体７１と当接する当接面６１を構成する。又、この当接面６１は、取付具本体７１側に凸となった湾曲面に形成されており、長さ方向の先端に行くに従ってその厚さが薄くなるようになっている。又、当接部材６における間隙形成部材５の一端から当接面６１までの厚さ分である突出高さｈは、１００μｍ〜１０ｍｍ程度とされている。
【００２７】
誘導コイル４は、図２に示すようにコア３１夫々の一部に、巻回されている。そして、この誘導コイル４は、後述する点灯回路に接続される。尚、誘導コイル４の巻き数および巻き方向は、バルブ２内に放電が発生し維持し得るように設定されている。
【００２８】
次に、取付具７について説明する。取付具７は、無電極放電灯装置１を、照明器具本体１０１に取り付けるとともに、コア３１の放熱を行うもので、同一構成を採る２つからなる。
【００２９】
取付具７は、夫々、図２に示すようにコア３１夫々を保持し、後述する照明器具１００の照明器具本体１０１（図７、図８に図示）に固定される取付具本体７１と、挟持片７２との２つの金属製板状の弾性を有するものからなる。
【００３０】
取付具本体７１は、ほぼＵ字状を呈し、内周側に、コア３１を保持するコア保持部７３を備えている。挟持片７２は、ほぼ平板状のものからなり、コア３１を押圧するコア押圧部７４を備えているとともに、長手方向の両端が取付具本体７１に設けられた係止手段としての係止孔（図示せず）に係脱自在に係止されるようになっている。
【００３１】
このように構成される取付具７に、コア３１を挟持させるには、次のようにして行う。まず、２つのコア分割片３１ａ夫々の切断面３１ｂ同士の間に、間隙形成部材５を入れるようにしてバルブ２の第１直管部２１、第２直管部２２の夫々の外周側に配設し、リング状のコア３１を形成する。
【００３２】
そして、その状態から、図２に示すように取付具本体７１のコア保持部７３に、コア３１を若干押し入れる。これにより、取付具本体７１の弾性によってコア３１はコア保持部７３に保持される。
【００３３】
次に、挟持片７２のコア押圧部７４をコア３１に当接させるようにして、挟持片７２の両端を取付具本体７１を係止する。これにより、挟持片７２の弾性によってコア３１を取付具本体７１のコア保持部７３側に押圧し、コア分割片３１ａの切断面３１ｂ同士の間に間隙形成部材５を入れた状態で、挟持片７２と取付具本体７１とで、コア３１を挟持する。
【００３４】
又、この挟持状態で、取付具本体７１の内面が当接部材６の当接面６１に当接し、取付具本体７１は、間隙形成部材５により形成されたコア３１の間隙３１ｃから、当接部材６におけるコア３１の外周からの突出高さｈの分だけ離れた状態になる。
【００３５】
また、当接部材６の当接面６１は、取付具本体７１の内面に押圧されて長手方向がコア３１の外周の周方向に沿って撓む。又、当接面６１は、長手方向の先端側に行くに従い漸次厚さが薄くなっているため、当接部材６による取付具本体７１とコア３１と間に形成される隙間が極力抑えられ、当接部材６による取付具本体７１とコア３１との当接面積の減少が抑えられている。
【００３６】
次に、本発明の照明器具１００について説明する。この照明器具１００は、図７、図８に示すように、無電極放電灯装置１と、この無電極放電灯装置１が取り付けられた照明器具本体１０１とを備えている。無電極放電灯装置１は、上記実施形態のものと同構成のものが用いられている。
【００３７】
照明器具本体１０１は、無電極放電灯装置１が取り付けられる取付基部１０３と、無電極放電灯装置１を側方側から覆うカバー１０４とを備えているとともに、図示しないが、高周波電力を供給する高周波電源を含み誘導コイル４に接続された点灯回路、電源コード等を備え、無電極放電灯装置１に電圧を印加できるように構成されている。
【００３８】
そして、このように構成された照明器具本体１０１の取付基部１０３に、無電極放電灯装置１の取付部材７が、固定ボルト１０５を介して取り付けられている。
【００３９】
以上のように構成されたこの実施形態の照明器具１００は、無電極放電灯装置１に、照明器具本体１０１から誘導コイル４に電圧が印加されると、その電圧により誘導コイル４の周りに電磁場が発生し磁界が形成される。また、その磁界はバルブ２内に閉ループの電界を生成し、バルブ２内に放電を生成して放電電流を流し、これにより、バルブ２が点灯する。
【００４０】
その際、間隙形成部材５によって、コア３１に間隙３１ｃが形成されているため、図６に示すように、間隙を有しないものよりも広い周囲温度範囲でインダクタンス値の変化を小さくでき、出力の安定化を図ることができる。これにより、例えば道路灯やトンネル灯等として高温化で使用される場合でも、出力の急激な低下を防止できる。
【００４１】
又、当接部材６によって、取付具７を間隙３１ｃから遠ざけることができ、取付具７に対面して接するのを防止できる。これにより、金属製の取付具７を用いた場合でも、間隙３１ｃで発生した漏れ磁束がその取付具７に鎖交し渦電流が発生し難いものにできる。
【００４２】
ここで、間隙形成部材５と当接部材６とを用いた場合のコイルのインダクタンス値を測定したので、以下に述べる。測定は、Ｍｎ−Ｚｎフェライトからなる切断面の面積が１０ｃｍ２のコア３１を用い、又、誘導コイルの巻き数１０ターンとし、間隙形成部材５の厚さｔが０．１ｍｍ、当接部材６の突出高さｈが２．０ｍｍのものを用いて行った。
【００４３】
結果は、コイルのインダクタンス値は、周囲温度２５°Ｃ（常温）では、約２００μＨであり、周囲温度６０°Ｃでは、約１８０μＨであった。従って、周囲温度６０°Ｃの高温下になってもインダクタンス値の変化を１０％に抑えられており、無電極放電灯装置１の出力も５〜１０％程度の変化に抑制される。又、コイルからランプ側をみたときのシステムの効率、即ち、コイルに入力した電力に対するランプの光束の比率は、約９０％（例えば上記電力１Ｗに対して光束１００Ｌｍ／ｗを１００％とした場合、９０Ｌｍ／ｗ）になり、高い効率を維持できているといえる。
【００４４】
尚、上記実施形態では、間隙形成部材５と当接部材６とを一体に形成しているが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。例えば、図５に示すように、間隙形成部材５と当接部材６とを別体のものから構成し、当接部材６に設けた嵌合溝６２に当接部材６を嵌め入れるようにして連結したものでも良い。
【００４５】
こうすることにより、例えば間隙形成部材５を、薄くても硬く、寸法公差を小さくできる材料を用い、当接部材６を、熱伝導が高い材料を用いてそれらを形成でき、高特性のものを得ることができる。
【００４６】
又、間隙形成部材５は、上記厚さｔの範囲内で、当接部材６は、上記突出高さｈの範囲内で、それぞれ使用できるが、例えば当接部材６の突出高さｈを、間隙形成部材５の厚さｔの５倍以上とすると、渦電流抑制の効果を大きくできる点で好ましい。
【００４７】
例えば間隙形成部材５の厚さｔが０．１ｍｍで、当接部材６の突出高さｈが０．１ｍｍのもの、間隙形成部材５の厚さｔが０．１ｍｍで、当接部材６の突出高さｈが０．５ｍｍのもの、及び、間隙形成部材５の厚さｔが０．１ｍｍで、当接部材６の突出高さｈが１．０ｍｍのものの３種類について上記システムの効率を調べると、夫々、７５％、８５％、８８％であった。従って、上述のように、当接部材６の突出高さｈを、間隙形成部材５の厚さｔの５倍以上とすると、渦電流抑制の効果を大きくできるといえ、この点で好ましい。
【００４８】
又、上記実施形態では、コア３１は、２箇所を切断して２分割した分割片を有するものとされているが、この形態のものに限らず、適宜変更でき、１箇所又は３箇所以上の切断箇所を有するものとし、その箇所に間隙形成部材５を配設するようにしても良く、適宜変更し得る。
【００４９】
又、分割片を用いる場合、リング状のものを切断して分割片を形成する形態のものに限らず、例えば別途に形成した２つの半円形のものを用い、それらの周方向の両端面を夫々切断面とし、それらの切断面同士を対向させるように１つのリング状のコアを形成ものであっても良く、適宜変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施の形態の無電極放電灯装置の正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線拡大断面図である。
【図３】間隙形成部材と当接部材との斜視図である。
【図４】間隙形成部材と当接部材との側面図である。
【図５】間隙形成部材と当接部材との他の実施形態の斜視図である。
【図６】切断面同士間に間隙を有するコアを用いた無電極放電灯装置と間隙を有しないものとの夫々のコイルのインダクタンス値と周囲の温度との関係を示したグラフである。
【図７】無電極放電灯装置を備えた照明器具の一実施の形態の正面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１    無電極放電灯装置
２    バルブ
５    間隙形成部材
６    当接部材
７    取付具
３１    コア
３１ｃ    間隙
１００    照明器具
【図１】
2009129806.tif 000003
【図２】
2009129806.tif 000004
【図３】
2009129806.tif 000005
【図４】
2009129806.tif 000006
【図５】
2009129806.tif 000007
【図６】
2009129806.tif 000008
【図７】
2009129806.tif 000009
【図８】
2009129806.tif 000010