JP2014127425A - 無電極照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】、電磁ノイズを抑止しつつ、加工が容易な無電極照明装置を提供する。
【解決手段】無電極照明装置１は、リング状の蛍光管４と、蛍光管４の周囲を囲う略椀状のセード３と、蛍光管４に巻回され、蛍光管４を電磁誘導により発光させる誘導コイル５と、誘導コイル５に電流を供給する安定器６と、安定器６を収容し、セード３の底部に接続された装置本体２とを備えている。セード３の開口部３３には、平らな網目状の導電性部材により形成されたカバー８が配置されている。カバー８は、セードの開口部３３に形成された環状の段差部３５に嵌め込まれている。
【選択図】図２

Description

本発明は、フィラメントなどの電極を持たないリング状の蛍光管を光源とした無電極照明装置に関するものである。

省エネルギー化が進む中、ＬＥＤを光源とするＬＥＤ照明装置が、長寿命で、低消費電力であるため、各家庭や企業などに普及している。しかし、工場などの作業場に設置される照明装置では、広範囲を明るく照らす必要があることから、ＬＥＤ照明装置より無電極照明装置の方が好適に用いられる。

無電極照明装置は、密閉されたガラス管内に蛍光体が塗布された蛍光管に巻回された誘導コイルに、数十ｋＨｚから数百ＭＨｚの電流を流すことで、蛍光管内にプラズマ電流を発生させて紫外線を発生させ、蛍光体を発光させるものである。

このような無電極照明装置として特許文献１，２に記載されたものが知られている。
特許文献１の無電極放電灯装置及び照明装置には、平行に並べられた、ほぼ真っ直ぐな長尺状の一対の直管部と、Ｕ字状（湾曲状）の一対の湾曲管部とから、閉じたループ状（閉ループ状）を成すバルブ（蛍光管）が使用されていることが記載されている。この蛍光管は、取付基部に取り付けられており、矩形状のカバーにより、蛍光管が側方から覆われ囲まれている。

また、特許文献１に記載の無電極放電灯装置及び照明装置には、電球形状に形成され、内部に放電ガスを封入した透光性材料よりなる無電極放電ランプが使用されていることが記載されている。この無電極放電ランプは、輻射ノイズを吸収するために半球状の金属メッシュ等のシールドカバーで覆われている。

特開２００９−１１０６９１号公報 特開２００５−１３５６１９号公報

特許文献２に記載の照明装置では、無電極放電ランプが電球形状に形成されているため、シールドカバーが無電極放電ランプ全体を覆うように半球状に形成されている。特許文献１に記載の照明装置では、蛍光管が取付基部の取付面に平行に取り付けられているが、半球状のシールドカバーの形状のまま載せようとすれば、載せられないことはない。しかし、シールドカバーを半球状に加工するための工程が必要となり、煩雑である。また、照明装置全体の大きさが大きくなる。

そこで本発明は、電磁ノイズを抑止しつつ、加工が容易な無電極照明装置を提供することを目的とする。

本発明の無電極照明装置は、リング状の蛍光管と、前記蛍光管の周囲を囲う略椀状のセードと、前記蛍光管に巻回され、前記蛍光管を電磁誘導により発光させる誘導コイルと、前記誘導コイルに電流を供給する安定器とを備え、前記セードの開口部に、平らな網目状の導電性部材が配置されていることを特徴とする。

本発明の無電極照明装置によれば、セードの開口部に、網目状の導電性部材が配置されているので、導電性部材が電磁ノイズの進行を遮蔽するため、電磁ノイズを抑止することができる。また、導電性部材が蛍光管に対して照光方向に位置していても、網目状に形成されているため、蛍光管からの光を十分に通過させることができるので、導電性部材は照光の邪魔にならない。導電性部材は、平らに形成されているため、湾曲させるなどの工程が不要なので、製造が簡単である。

前記セードの開口部には、環状の段差部が形成され、前記網目状の導電性部材は、前記段差部に嵌め込まれているのが望ましい。導電性部材が、環状の段差部に嵌め込まれていると、セード内にすっきりと収納することができるので、無電極照明装置を意匠性の高い照明装置とすることができる。

前記網目状の導電性部材は、弾性部材を介在させて、前記セードの縁部に設けられた押圧部材により保持されているのが望ましい。押圧部材が弾性部材を介して導電性部材を押さえ付けているため、導電性部材をしっかりとセードに固定することができる。

本発明の無電極照明装置は、導電性部材が、平らに形成されているため、湾曲させるなどの工程が不要なので、製造が簡単である。従って、本発明の無電極照明装置は、電磁ノイズを抑止しつつ、加工が容易である。

本実施の形態に係る無電極照明装置を示す正面図である。 図１に示す無電極照明装置の底面図である。 図１に示す無電極照明装置の安定器および蛍光管との接続を説明するための図である。 図１に示す無電極照明装置のセードを透過した状態を示す正面図である。 図１に示す無電極照明装置のセードの縁部の一部拡大断面図である。 図１に示す無電極照明装置の電磁ノイズを測定する機器構成を示す図である。 電磁ノイズを遮蔽させる円盤の配置位置を説明するための図である。

本発明の実施の形態に係る無電極照明装置を図面に基づいて説明する。
図１および図２に示すように、無電極照明装置１は、装置本体２と、セード３と、蛍光管４と、誘導コイル５とを備えている。

装置本体２は、平面視円形状に形成された筐体部２ａに安定器６が収容されている。
筐体部２ａは、アルミダイキャスト製で、内部に安定器６を収容するための収容室が形成されている。
安定器６は、図３に示すように電源部６１と、増幅部６２と、発振部６３とを備えている。

電源部６１は、ＡＣ１００ＶまたはＡＣ２００Ｖを昇圧して、５００Ｖの交流に変換する機能を備えている。増幅部６２は、電源部６１からの直流電流を増幅する機能を備えている。発振部６３は、増幅部６２により増幅された電流を発振周波数が約２２５ｋＨｚ±１０％となる駆動電流とする機能を備えている。電源部６１のグランドは、筐体２ａに接続することができる。

図１および図２に示すように、セード３は、蛍光管４の側方への光を照光方向（前方）に反射させるアルミニウム製の反射板である。セード３は、アルミニウム製である。
セード３は、先端部に向かうに従って徐々に開口面積が広くなるように略椀状に形成されている。セード３の傾斜面である胴部３２には、内側に出っ張った鱗状の凹凸面が形成されている。

図４に示すセード３の底部３１の外側には、装置本体２が接続されている。セード３の底部３１の内側には、誘導コイル５と共に蛍光管４を支持する支持脚７が固定されている。本実施の形態に係る支持脚７は、略Ｔ字状に形成されており、基端部がセード３の底部の中心に固定され、双方の先端部が誘導コイル５に接続されている。セード３と装置本体２とが接続されることで、装置本体２の筐体２ａがグランドと接続していれば、セード３もグランドとすることができる。

図５に示すセード３の開口部３３には、縁部３４に沿って環状の段差部３５が形成されている。この段差部３５には、平らな網目状の導電性部材が、カバー８として嵌め込まれている。
カバー８は、直線状の導電性部材である針金を格子状に組むことで平らな網目状とし、輪郭をセード３の開口部３３の大きさに合わせて円形状とした金網である。本実施の形態では、太さが約０．５ｍｍの針金で、１辺が約１ｃｍの正方形状の金網を加工してカバー８を形成している。
このカバー８は、弾性部材を介在させて、セード３の縁部に設けられた押圧部材９により保持されている。本実施の形態では、弾性部材としてゴム片１０を押圧部材９の先端部とカバー８との間に挟み込ませている。カバー８がセード３の段差部３５に嵌め込まれることで、セード３がグランドとなれば、セード３もグランドとすることができる。

押圧部材９は、ゴム片１０を押圧することでカバー８の外れを防止するフック部９１と、セード３の縁部３４に回動自在に取り付けられていると共に、フック部９１に回動自在に連結するリンク部材９２とを備えている。

蛍光管４は、略リング状に形成されたガラス管の内周面に蛍光体が塗布され、内部に希ガスや、水銀ガスなどの金属蒸気等の放電ガスが封入されている。蛍光管４は、図４に示すように、支持脚７に固定された誘導コイル５が巻回されていることで支持されている。

誘導コイル５は、支持脚７の先端に固定され、蛍光管４の一側と、この一側と反対となる他側の２ヵ所に巻回されて、蛍光管４を保持している。
誘導コイル５への配線は、支持脚７の内部を通って、セード３の底部を貫通し、安定器６に、図示しないコネクタを介して接続されている。

以上のように構成された本発明の実施の形態に係る無電極照明装置１の動作および使用状態について、図面に基づいて説明する。
安定器６に電源が供給されると、電源部６１にて昇圧されて直流に変換される。増幅部６２にて増幅され、発振部６３にて発振されて誘導コイル５に供給される。
誘導コイル５にて蛍光管４の円周方向に沿った磁界が発生すると、蛍光管４内の放電ガスが励起されることで紫外線が発生する。発生した紫外線により蛍光管４の内壁に塗布された蛍光体が励起されることで、蛍光管４が点灯する。

誘導コイル５からの磁界が蛍光管４の円周方向に沿って発生することで、環状の蛍光管４の中心から照光方向に向けて最も強い電磁ノイズが放射される。
しかし、本実施の形態に係る無電極照明装置１には、セード３の開口部に、網目状のカバー８が配置されているので、電磁ノイズがカバー８の隙間を通過することができないため、電磁ノイズを抑止することができる。また、カバー８が蛍光管４に対して照光方向に位置していても、カバー８は金網により形成されているため、蛍光管４からの光を十分に通過させることができるので、カバー８は照光の邪魔にならない。

また、カバー８は、平らな金網により形成されているため、金網を湾曲させるなどの工程が不要なので、カバー８の製造が簡単である。更に、カバー８は、平らに形成され、セード３の開口部３３に嵌め込まれているので、セード３の開口面から突出してない。従って、セード３を側方から見ても、カバー８が出っ張っていないため、カバー８の有無が無電極照明装置１の大きさに影響を与えない。特に、カバー８は、環状の段差部３５に嵌め込まれているため、セード３内にすっきりと収納することができる。従って、無電極照明装置１を意匠性の高い照明装置とすることができる。

押圧部材９がゴム片１０を介してカバー８を押さえ付けているため、カバー８をしっかりとセード３に固定することができる。万が一、カバー８がセード３から外れ、落下したとしても、金網により形成されたカバー８は軽量であるため、大きな被害が発生することを抑止することができる。

本実施の形態に係る無電極照明装置１を製造して電磁ノイズの測定を行った。測定は、図６に示すように、直径が２ｍのラージループアンテナＹ内に供試機器である無電極照明装置１を配置して行った。無電極照明装置１は、消費電力が１５０Ｗのものと、２００Ｗのものとの２種類を準備した。蛍光管４は、消費電力が１５０Ｗのものが、直径約２７．４ｃｍ、幅約１０ｃｍであり、消費電力が２５０Ｗのものが、直径約３１．４ｃｍ、幅が約１１ｃｍである。なお、セード３およびカバー８はグランドとは非接続状態である。

まず、消費電力が１５０Ｗの無電極照明装置を測定した。最初に、比較のため、カバー８を付けない無電極照明装置にて測定を行ったところを、電磁ノイズは、蛍光管４の中心よりＺ軸方向（照光方向）に突出して基準値を超える値を示した。

次に、直径１３ｃｍ直径１５ｃｍステンレスの円盤を遮蔽板として蛍光管４の中心に設置した。
図７に示す設置位置Ａに直径１３cmの円盤を設置した場合では、効果があったが、基準値をわずかに超えた。

次に、１５ｃｍの円盤に代えて測定した。
（１）設置位置Ａに直径１５cmの円盤を設置した場合では、効果があり基準値をクリアした。
（２）設置位置Ｂに直径１５cmの円盤を設置した場合では、効果があったが、基準値をわずかに超えた。
（３）設置位置Ｃに直径１５cmの円盤を設置した場合では、効果はほとんど無かった。
（４）設置位置Ｄに直径１５cmの円盤を設置した場合では、（１）設置位置Ａに設置した状態と同等の効果があり、基準値をクリアした。

次に、直径１５cmのステンレスの円盤に、スリット（幅３ｍｍ 長さ１５ｍｍ）を入れたものを蛍光管４の中心に設置した。
（５）設置位置Ａに直径１５cmのスリット付き円盤を設置した場合では、（１）設置位置Ａに設置した状態と同等の効果があり、基準値をクリアした。
（６）設置位置Ｄに直径１５cmのスリット付き円盤を設置した場合では、（４）設置位置Ｄに設置した状態と同等の効果があり、基準値をクリアした。

以上のことから、遮蔽板は広いものを設置するのが有効であり、設置位置は照光方向側に設置するのが有効であることがわかる。しかし、広い遮蔽板を照光方向側に設置すると、蛍光管４の内周部に遮蔽板が掛かるため照度に影響を与えてしまう。

次に、一辺が約３cmの格子状の金網のカバー８をセード３の開口部３３全体に取り付けた消費電力が１５０Ｗの無電極照明装置を測定した。結果は、効果があり、基準値をクリアした。消費電力が２００Ｗの無電極照明装置の場合は、一定の効果あったが基準値をオーバーした。

次に、一辺が約２cmの格子状の金網のカバー８をセード３の開口部３３全体に取り付けた消費電力が１５０Ｗの無電極照明装置を測定した。結果は、効果がなく、カバー８を取り付けていないものと同等であった。また、消費電力が２００Ｗの無電極照明装置の場合も同様に、効果がなかった。

次に、一辺が約１cmの格子状の金網のカバー８をセード３の開口部３３全体に取り付けた消費電力が１５０Ｗの無電極照明装置を測定した。結果は、大きな効果があり、基準値を大きくクリアした。また、消費電力が２００Ｗの無電極照明装置の場合も同様に、効果があり、基準値をクリアした。

以上の測定により、照度をできるだけ落とさずに、外観上、違和感なく電磁ノイズを減少させるには、金網により形成したカバー８をセード３の開口部３３に取り付ける。そして、カバー８として、誘導コイル５への駆動電流の発振周波数が２２５ｋＨｚ±１０％であるときには、波長の関係から、格子の一辺を３ｃｍまたは１ｃｍとするのが好ましく、特に１ｃｍとするのが効果が大きいため好ましいことがわかった。

本発明は、フィラメントなどの電極を持たない蛍光管を光源とした無電極照明装置に好適である。

１ 無電極照明装置
２ 装置本体
２ａ 筐体部
３ セード
３１ 底部
３２ 胴部
３３ 開口部
３４ 縁部
３５ 段差部
４ 蛍光管
５ 誘導コイル
６ 安定器
６１ 電源部
６２ 増幅部
６３ 発振部
７ 支持脚
８ カバー
９ 押圧部材
９１ フック部
９２ リンク部材
１０ ゴム片
Ｙ ラージループアンテナ
Ａ〜Ｄ 設置位置

Claims (3)

1. リング状の蛍光管と、
   前記蛍光管の周囲を囲う略椀状のセードと、
   前記蛍光管に巻回され、前記蛍光管を電磁誘導により発光させる誘導コイルと、
   前記誘導コイルに電流を供給する安定器とを備え、
   前記セードの開口部に、平らな網目状の導電性部材が配置されていることを特徴とする無電極照明装置。
2. 前記セードの開口部には、環状の段差部が形成され、
   前記網目状の導電性部材は、前記段差部に嵌め込まれている請求項１記載の無電極照明装置。
3. 前記網目状の導電性部材は、弾性部材を介在させて、前記セードの縁部に設けられた押圧部材により保持されている請求項１または２記載の無電極照明装置。

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