JP2000215854A - 無電極放電灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】誘導コイルが変形しにくくかつバルブ形状の自
由度が高い無電極放電灯装置を提供する。 【解決手段】球状のバルブ１ａの外部に、該バルブ１ａ
の外周面に内面が近接する樹脂製の円筒状のボビン４が
配設されており、ボビン４に誘導コイル２が巻回されて
いる。ボビン４は、ベース３から突設された支持部たる
支柱５によって支持されている。ベース３には、誘導コ
イル２へ高周波電力を供給する高周波電源が収納されて
いる。ボビン４には、無電極放電灯１のバルブ１ａを保
持する保持手段が設けられている。当該保持手段は、ボ
ビン４においてバルブ１ａに対向する面に突設された２
つの保持用凸部４１よりなり、バルブ１ａの外周面には
保持用凸部４１が凹凸係合する係合部たる凹部１１が２
箇所に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電ガスが封入さ
れたバルブ内に電極を持たず、バルブの近傍に配置した
誘導コイルに高周波電流を通電することによって形成し
た高周波電磁界を放電ガスに作用させることにより放電
ガスを放電させる無電極放電灯装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、バルブ内に封入された放電ガ
スに高周波電磁界を作用させることによって、放電ガス
を励起させるようにした無電極放電灯が知られている。
無電極放電灯は、バルブ内に電極を持たず、水銀蒸気お
よび希ガスからなる放電ガスを封入したガラスのような
透光性材料よりなるバルブを備え、バルブの外周面に、
高周波電力の供給される誘導コイルが近接して巻回され
ており、小型、高出力、長寿命、省メンテナンスなどの
特徴を有し、各所で研究開発がなされている。

【０００３】この種の無電極放電灯を備えた無電極放電
灯装置として、図９に示すように、無電極放電灯１のバ
ルブ１ａを固定するベース３と、バルブ１ａに巻回され
た誘導コイル２とにバルブ１ａを保持する保持機能を持
たせた構成のものが提案されている（例えば、特開平８
−２０３６８５号公報参照）。

【０００４】以下、図９に示した無電極放電灯装置につ
いて説明する。

【０００５】誘導コイル２には、ベース３に収納された
高周波電源から高周波電力が供給される。無電極放電灯
１は、バルブ１ａの形状は一般の電球形（いわゆるＰＳ
形）であって、口金部（図示せず）がベース３に接続さ
れている。また、誘導コイル２は、バルブ１ａの先端側
（図９における上側）でバルブ１ａの外径が最大径より
も小さな部位に巻回されており、当該誘導コイル２のリ
ード部２ａがベース３内の高周波電源に接続されてい
る。

【０００６】この無電極放電灯装置では、高周波電源に
よって誘導コイル２に高周波電流を流すことにより、誘
導コイル２の周囲に高周波電磁界を発生させ、バルブ１
ａ内の放電ガスが励起されて放電するのである。ここに
おいて、上述の放電ガスは、例えば、主として紫外線
（主波長２５４ｎｍ）を発生するように調整されてお
り、バルブ１ａの内周面には、蛍光体が塗布されてい
る。したがって、放電により生じた紫外線は蛍光体によ
り可視光線に変換されて放射される。

【０００７】ところで、図９に示した構成の無電極放電
灯装置では、下方を照明するような場合、設置状態にお
いて無電極放電灯１がベース３の下方に位置する（図９
の上下が逆になる）が、誘導コイル２とベース３とが無
電極放電灯１を挟み込むような形で無電極放電灯１が保
持されるので、長期にわたって使用されている間に、仮
に無電極放電灯１の口金部がバルブ１ａから外れたり、
振動などにより無電極放電灯１がベース３から外れたり
した場合でも、無電極放電灯１が落下するのを防止する
ことができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示した上記従来構成の無電極放電灯装置において上述の
ように無電極放電灯１がベース３の下方に位置するよう
な状態で設置されている場合、誘導コイル２がバルブ１
ａを支える形になるので、誘導コイル２が変形し、無電
極放電灯１に十分な電力が供給されなくなったり、ある
いはインピーダンスマッチングがずれることにより電力
の反射が起こって、高周波電源の構成素子にストレスが
かかり、最悪の場合には上記構成素子が破壊する恐れが
ある。特に高出力の無電極放電灯１ではバルブ１ａが大
きくなるので、誘導コイル２の巻き径も大きくなるから
誘導コイル２自体が曲がりやすくなり、また、無電極放
電灯１の自重が重くなるので、誘導コイル２が変形しや
すくなる。

【０００９】また、誘導コイル２とベース３とで無電極
放電灯１を挟み込むような形で無電極放電灯１を保持し
ているので、無電極放電灯１をベース３に接続するため
の構造が必要であり、つまり、無電極放電灯１に口金部
を設けるとともにベース３に口金部が接続される部分を
設ける必要があり、無電極放電灯１のバルブ１ａ形状の
自由度が低かった。

【００１０】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、誘導コイルが変形しにくくかつバル
ブ形状の自由度が高い無電極放電灯装置を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、放電ガスが封入された透光性を
有するバルブと、バルブの外部に近接して巻回した誘導
コイルと、誘導コイルとバルブの外周面との間に位置し
て誘導コイルの形状を保持するボビンと、ベースに固定
されボビンを支持する支持部とを備え、前記ボビンまた
は前記支持部に、バルブを保持する保持手段を設けてな
ることを特徴とするものであり、誘導コイルの形状がボ
ビンにより保持され、しかも、バルブがボビンまたは支
持部に設けられた保持手段により保持されるので、誘導
コイルの形状が変化しにくくなり、さらに、従来のよう
に誘導コイルとベースとで無電極放電灯を保持している
場合に比べてバルブ形状の自由度が高くなる。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記保持手段は、バルブに対向する面に設けられた
保持用凸部または保持用凹部よりなり、バルブには当該
保持手段に凹凸係合する係合部が形成されていることを
特徴とする。

【００１３】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、前記保持手段は、コイルの巻回方向に交差する方向
へバルブの外周面に沿って形成された保持用爪よりなる
ことを特徴とする。

【００１４】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、前記保持用爪をボビン近傍でバルブに環装され支持
部に固定される保持部材に設け、前記ベースおよび前記
支持部を金属製にするとともに、保持部材の少なくとも
一部を金属製にし、保持部材とベースとを略同電位にし
てなるので、無電極放電灯の始動性が向上するとともに
誘導コイルからのノイズを低減することができる。

【００１５】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、前記ボビンは、誘導コイルが巻回される筒状のボビ
ン本体と、該ボビン本体の内側で該ボビン本体に対して
回動自在に軸着されバルブに環装されるボビンベースと
からなり、ボビン本体とボビンベースとで前記保持手段
を構成してあることを特徴とする。

【００１６】請求項６の発明は、請求項１の発明におい
て、前記誘導コイルは、互いに分離した形でバルブに巻
回される第１の誘導コイルと第２の誘導コイルとからな
り、第１の誘導コイルを保持する第１のボビンと第２の
誘導コイルを保持する第２のボビンとで前記保持手段が
構成され、前記誘導コイルのバルブへの巻き始め部分と
巻き終わり部分とは近接して配置されるので、前記誘導
コイルのバルブへの巻き始め部分と巻き終わり部分とが
近接して配置されていることにより、無電極放電灯の始
動性が向上する。

【００１７】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本実施形態の無電
極放電灯装置は、図１に示すように、放電ガスが封入さ
れた透光性を有する球状のバルブ１ａの外部に、該バル
ブ１ａの外周面に内面が近接する樹脂製の円筒状のボビ
ン４が配設されており、ボビン４に誘導コイル２が巻回
されている。なお、図９に示した従来構成と同様の構成
要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

【００１８】また、本実施形態の無電極放電灯装置は、
金属製のケースよりなるベース３に固定されボビン４を
支持する支持部として、３本の支柱５がベース３におけ
るボビン４との対向面から突設されている。したがっ
て、３本の支柱５によりボビン４が支持され、ベース３
に対するボビン４の位置決めがなされる。なお、ベース
３には、従来構成と同様の高周波電源が収納されてい
る。また、誘導コイル２の一対のリード部２ａはベース
３内で高周波電源に接続されている。

【００１９】ところで、本実施形態では、ボビン４に、
無電極放電灯１のバルブ１ａを保持する保持手段が設け
られている。当該保持手段は、ボビン４においてバルブ
１ａに対向する面から連続一体に突設された２つの保持
用凸部４１よりなり、バルブ１ａの外周面には保持用凸
部４１が凹凸係合する係合部たる凹部１１が２箇所に形
成されている。ここにおいて、バブル１ａの外周面に形
成された２箇所の凹部１１は、当該バルブ１ａの外径が
略最大となる部位にバルブ１ａの中心を挟むような形で
形成されており、バルブ１ａに設けられた保持用凸部４
１は、誘導コイル２の巻回方向に直交する面（ボビン４
の軸方向に直交する面）においてボビン４の中心を通る
直線上に形成されている。要するに、本実施形態では、
ボビン４に設けられた保持用凸部４１がバルブ１ａに形
成された凹部１１に係合することにより、バルブ１ａが
ボビン４に保持されるようになっており、しかもボビン
４は、ベース３に固定された支柱５によって支持される
ようになっている。したがって、無電極放電灯１とベー
ス３とを直接接続するための構造を設ける必要がなくな
る。

【００２０】しかして、本実施形態の無電極放電灯装置
では、誘導コイル２の形状がボビン４により保持され、
しかも、バルブ１ａがボビン４に設けられた上記保持手
段により保持されるので、誘導コイル２の形状が変化し
にくくなり、さらに、従来のように誘導コイル２とベー
ス３とで無電極放電灯１を保持している場合に比べてバ
ルブ１ａ形状の自由度が高くなる。言い換えれば、バル
ブ１ａの形状を本実施形態のように球状にすることもで
きるし、従来のような電球形（ＰＳ形）にすることもで
き、その他の形状を採用することもできる。

【００２１】なお、本実施形態では、上記保持手段がボ
ビン４においてバルブ１ａに対向する面に突設された２
つの保持用凸部４１よりなるので、無電極放電灯１の光
が保持手段により遮られることがほとんどなく、外部へ
の無電極放電灯１の光の取り出し効率を高めることがで
きる。

【００２２】ところで、本実施形態では、バルブ１ａを
保持する保持手段として、ボビン４に保持用凸部４１を
設け、バルブ１ａに保持用凸部４１に凹凸係合する凹部
１１を形成しているが、ボビン４においてバルブ１ａと
の対向面に保持用凹部を形成し、バルブ１ａ側に該保持
用凹部に凹凸係合する凸部を突設するようにしてもよ
い。

【００２３】（実施形態２）本実施形態の無電極放電灯
装置の基本構成は実施形態１と略同じであって、図２に
示すように、バルブ１ａを保持する保持手段が、ボビン
４から突設された複数の保持用爪６よりなる点に特徴が
ある。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符
号を付して説明を省略する。

【００２４】保持用爪６は、ボビン４の軸方向の両端部
それぞれの鍔部４２から複数個突設されている。ここに
おいて、保持用爪６は、誘導コイル２の巻回方向に交差
する方向へバルブ１ａの外周面に沿って形成されてお
り、各鍔部４２それぞれにおいて保持用爪６はボビン４
の周方向に沿って離間して配設されている。要するに、
ボビン４に設けられた保持用爪６は、バルブ１ａを掴む
ような形でバルブ１ａを保持する。したがって、バルブ
１ａは、ボビン４の軸方向（図２の上下方向）の移動が
規制される。

【００２５】しかして、本実施形態においても、誘導コ
イル２の形状がボビン４により保持され、しかも、バル
ブ１ａがボビン４に設けられた保持手段により保持され
るので、誘導コイル２の形状が変化しにくくなり、さら
に、従来のように誘導コイル２とベース３とで無電極放
電灯１を保持している場合に比べてバルブ１ａ形状の自
由度が高くなる。

【００２６】また、本実施形態では、上述のように、ボ
ビン４から突設された保持用爪６によりバルブ１ａを掴
むような形でバルブ１ａを保持するので、実施形態１の
ようにバルブ１ａに凹部１１を形成する必要がなくな
る。

【００２７】ところで、図２に示した構成ではボビン４
から保持用爪６を突設しているが、図３ないし図５のい
ずれかに示すように、保持用爪６を有しバルブ１ａに環
装される環状の保持部材３０をボビン４に取り付けるよ
うにしてもよい。

【００２８】図３に示す例では、無電極放電灯１のバル
ブ１ａの形状が電球形なので、保持用爪６は保持部材３
０の軸方向の一端縁から突設されており、保持部材３０
の軸方向の他端縁からは当該保持部材３０をボビン４に
引掛けて固定するためのフック３８が突設されている。
この保持部材３０は、無電極放電灯１の上方（図３にお
ける上方）からバルブ１ａに環装することにより、フッ
ク３８がボビン４に引掛けられて固定される。なお、図
３に示す例では、ボビン４とベース３（図２参照）との
間にバルブ１ａが挟まれる形になる。

【００２９】また、図４に示す例では、保持部材３０の
上記他端縁側にねじ部３３を延設し、ボビン４にねじ部
３３が螺着されるねじ溝４３を設け、保持部材３０を回
転させることによりねじ部３３をねじ溝４３に螺着し、
保持部材３０をボビン４に固定するようになっている。

【００３０】また、図５に示す例では、ボビン４に、Ｌ
字状の鍵溝４９ａを有する鍵部４９を設け、保持用爪６
を有する保持部材３０の外周面に、鍵部４９の鍵溝４９
ａに挿入され固定される固定用突起３４を突設してあ
る。したがって、保持部材３０を図５において下側に移
動させて鍵溝４９ａに挿入し、さらに保持部材３０を回
動させて固定用突起３４を鍵溝４９ａ内で移動させて固
定すればよい。

【００３１】また、保持用爪６を有する保持部材３０
は、図６に示すように、支持部たる支柱５に取付ねじ３
７を用いて取り付けるようにしてもよい。すなわち、図
６に示す例では、保持部材３０が支柱５に固定される
が、この場合にも、バルブ１ａは図６における上方への
移動が保持用爪６により規制されることになる。したが
って、無電極放電灯１がベース３（図２参照）の下方に
位置するように設置された場合に無電極放電灯１が落下
するのを防止することができる。なお、支柱５を金属製
にするとともに、保持部材３０の少なくとも一部を金属
製とし、保持部材３０とベース３とを同電位にすれば、
無電極放電灯１の始動性が向上し、また、誘導コイル２
からのノイズを低減することができる。

【００３２】（実施形態３）本実施形態の無電極放電灯
装置の基本構成は実施形態１と略同じであって、図７に
示すように、ボビン４が、誘導コイル２が巻回される円
筒状のボビン本体４ａと、該ボビン本体４ａの内側で該
ボビン本体４ａに対して回動自在に軸着されバルブ１ａ
に環装されるボビンベース４ｂとからなり、ボビン本体
４ａとボビンベース４ｂとでバルブ１ａを保持する保持
手段を構成した点に特徴がある。なお、実施形態１と同
様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

【００３３】ボビン４は、ボビン本体４ａの内径とボビ
ンベース４ｂの外径とが略同じ寸法に形成されており、
バルブ１ａを挿入する前はボビン本体４ａの内周面とボ
ビンベース４ｂの外周面とが全周にわたって近接して対
向するようになっている（つまり、２重構造になってい
る）。ボビンベース４ｂは、内径がバルブ１ａの直径
（外径の最大径）と略同じ寸法に形成されており、ま
た、ボビン本体４ａの直径方向に沿って形成された軸を
中心として回動自在となっている。

【００３４】したがって、ボビン４で無電極放電灯１の
バルブ１ａを保持するには、まずボビン本体４ａの内周
面とボビンベース４ｂの外周面とが全周にわたって対向
するようにボビンベース４ｂを配置し、バルブ１ａをボ
ビン４に半分程度挿入した状態で、ボビンベース４ｂを
該ボビンベース４ｂが図７に示すようにボビン本体４ａ
に直交する（互いの開口面が直交する）ような位置に回
動させればよい。ここにおいて、ボビンベース４ｂをボ
ビン本体４ａに固定する手段を設けることが望ましい。

【００３５】しかして、本実施形態においても、誘導コ
イル２の形状がボビン４により保持され、しかも、バル
ブ１ａがボビン４により保持されるので、誘導コイル２
の形状が変化しにくくなり、さらに、従来のように誘導
コイル２とベース３とで無電極放電灯１を保持している
場合に比べてバルブ１ａ形状の自由度が高くなる。

【００３６】（実施形態４）本実施形態の無電極放電灯
装置の基本構成は実施形態１と略同じであって、図８に
示すように、誘導コイル２が、互いに分離した形でバル
ブ１ａに巻回される第１の誘導コイル２ｂと第２の誘導
コイル２ｃとからなり、第１の誘導コイル２ｂを保持す
る第１のボビン４ｂと第２の誘導コイル２ｃを保持する
第２のボビン４ｃとで、バルブ１ａを保持する保持手段
が構成されている点に特徴がある。なお、実施形態１と
同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略す
る。

【００３７】本実施形態では、第１のボビン４ｂと第２
のボビン４ｃとでバルブ１ａを挟み込むような形でバル
ブ１ａを保持する。ここにおいて、第１のボビン４ｂお
よび第２のボビン４ｃはそれぞれバルブ１ａの直径より
も小さな内径を有するように形成されている。また、第
１のボビン４ｂと第２のボビン４ｃとからなるボビン４
はケース３に固定された支柱（図示せず）によって支持
される。

【００３８】ところで、誘導コイル２の一対のリード部
２ａは実施形態１と同様に近接して配置されており、バ
ルブ１ａへの巻き始め部分と巻き終わり部分とも近接し
て配置されている。バルブ１ａへの巻き始め部分と巻き
終わり部分とが近接して配置されていることにより、近
接されていない場合に比べて無電極放電灯１の始動性が
向上する。

【００３９】なお、本実施形態では、誘導コイル２の巻
き始め部分と巻き終わり部分とが第１の誘導コイル２ｂ
と第２の誘導コイル２ｃとの分離されている部位に位置
しているが、巻き始め部分と巻き終わり部分とが配置さ
れる位置は上記部位に限定されるものではない。

【００４０】また、図８では支柱の図示を省略してある
が、誘導コイル２のリード部２ａの強度が高ければ支柱
を省くこともできる。

【００４１】

【発明の効果】請求項１の発明は、放電ガスが封入され
た透光性を有するバルブと、バルブの外部に近接して巻
回した誘導コイルと、誘導コイルとバルブの外周面との
間に位置して誘導コイルの形状を保持するボビンと、ベ
ースに固定されボビンを支持する支持部とを備え、前記
ボビンまたは前記支持部に、バルブを保持する保持手段
を設けてあるので、誘導コイルの形状がボビンにより保
持され、しかも、バルブがボビンまたは支持部に設けら
れた保持手段により保持されるから、誘導コイルの形状
が変化しにくくなり、さらに、従来のように誘導コイル
とベースとで無電極放電灯を保持している場合に比べて
バルブ形状の自由度が高くなるという効果がある。

【００４２】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、前記保持用爪をボビン近傍でバルブに環装され支持
部に固定される保持部材に設け、前記ベースおよび前記
支持部を金属製にするとともに、保持部材の少なくとも
一部を金属製にし、保持部材とベースとを略同電位にし
てなるので、無電極放電灯の始動性が向上するとともに
誘導コイルからのノイズを低減することができるという
効果がある。

【００４３】請求項６の発明は、請求項１の発明におい
て、前記誘導コイルは、互いに分離した形でバルブに巻
回される第１の誘導コイルと第２の誘導コイルとからな
り、第１の誘導コイルを保持する第１のボビンと第２の
誘導コイルを保持する第２のボビンとで前記保持手段が
構成され、前記誘導コイルのバルブへの巻き始め部分と
巻き終わり部分とは近接して配置されるので、前記誘導
コイルのバルブへの巻き始め部分と巻き終わり部分とが
近接して配置されていることにより、無電極放電灯の始
動性が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１を示す概略斜視図である。

【図２】実施形態２を示す概略斜視図である。

【図３】同上の他の構成例の要部説明図である。

【図４】同上のまた他の構成例の要部説明図である。

【図５】同上の別の構成例の要部説明図である。

【図６】同上のさらに別の構成例の要部説明図である。

【図７】実施形態３を示す概略斜視図である。

【図８】実施形態４を示す概略斜視図である。

【図９】従来例を示す概略斜視図である。

【符号の説明】

１ 無電極放電灯 １ａ バルブ ２ 誘導コイル ２ａ リード部 ３ ベース ４ ボビン ５ 支柱 １１ 凹部 ４１ 保持用凸部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電ガスが封入された透光性を有するバ
   ルブと、バルブの外部に近接して巻回した誘導コイル
   と、誘導コイルとバルブの外周面との間に位置して誘導
   コイルの形状を保持するボビンと、ベースに固定されボ
   ビンを支持する支持部とを備え、前記ボビンまたは前記
   支持部に、バルブを保持する保持手段を設けてなること
   を特徴とする無電極放電灯装置。
2. 【請求項２】 前記保持手段は、バルブに対向する面に
   設けられた保持用凸部または保持用凹部よりなり、バル
   ブには当該保持手段に凹凸係合する係合部が形成されて
   なることを特徴とする請求項１記載の無電極放電灯装
   置。
3. 【請求項３】 前記保持手段は、コイルの巻回方向に交
   差する方向へバルブの外周面に沿って形成された保持用
   爪よりなることを特徴とする請求項１記載の無電極放電
   灯装置。
4. 【請求項４】 前記保持用爪をボビン近傍でバルブに環
   装され支持部に固定される保持部材に設け、前記ベース
   および前記支持部を金属製にするとともに、保持部材の
   少なくとも一部を金属製にし、保持部材とベースとを略
   同電位にしてなることを特徴とする請求項３記載の無電
   極放電灯装置。
5. 【請求項５】 前記ボビンは、誘導コイルが巻回される
   筒状のボビン本体と、該ボビン本体の内側で該ボビン本
   体に対して回動自在に軸着されバルブに環装されるボビ
   ンベースとからなり、ボビン本体とボビンベースとで前
   記保持手段を構成してなることを特徴とする請求項１記
   載の無電極放電灯装置。
6. 【請求項６】 前記誘導コイルは、互いに分離した形で
   バルブに巻回される第１の誘導コイルと第２の誘導コイ
   ルとからなり、第１の誘導コイルを保持する第１のボビ
   ンと第２の誘導コイルを保持する第２のボビンとで前記
   保持手段が構成され、前記誘導コイルのバルブへの巻き
   始め部分と巻き終わり部分とは近接して配置されること
   を特徴とする請求項１記載の無電極放電灯装置。