JP2004055435A

JP2004055435A - Electrodeless discharge light lighting device

Info

Publication number: JP2004055435A
Application number: JP2002213659A
Authority: JP
Inventors: Koji Hiramatsu; 平松　宏司; Masaki Shinomiya; 四宮　雅樹; Shigeki Matsuo; 松尾　茂樹; Shinji Hizuma; 日妻　晋二; Hidenori Kakehashi; 掛橋　英典
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2002-07-23
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2022-07-23
Also published as: JP4186538B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrodeless discharge lamp lighting device in which in this electrodeless discharge lamp having a bottomed concave hollow part in the case that an induction coil is arranged and installed in the hollow part, the electrodeless discharge lamp and a fixing means to fix the electrodeless discharge lamp are physically bonded by a simple constitution. <P>SOLUTION: This is the electrodeless discharge lamp lighting device having an electrodeless discharge lamp 1 in a nearly spherical shape having a bottomed hollow part 15, a first fixing means 2 to fix the electrodeless discharge lamp 1, an induction coil 3 which is arranged in the hollow part 15 and supplies a high-frequency electromagnetic field to the electrodeless discharge lamp 1, and a high frequency power source 4 to supply a high frequency current to the induction coil 3, one end of the electrodeless discharge lamp 1 swells, a concave part 5 is installed along the outer circumference of the swelling part, and the first fixing means 2 is columnar shaped of a nearly C-shaped cross-section, and along the inner circumference, a convex part 6 is installed in the inner side direction of the columnar shape, the electrodeless discharge lamp 1 is fixed by engaging the recess part 5 and the convex part 6. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バルブ内部に放電ガスを封入した無電極放電灯に高周波電磁界を印加して発光させる無電極放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無電極放電灯は内部に電極を有しないので、フィラメントの断線、不純物による黒化の影響が少なく、数万時間にも及ぶ長寿命が得られるものであるが、無電極放電灯と口金とがセメントやシリコン系接着剤などで接着固定されているのみである。そして、電極を有しないので、一般の白熱電球のように口金と電極とを接着剤で固着する以外に半田付け等の物理的な接合をすることができず、無電極放電灯と口金との接着部分の寿命は数千時間しかない。このために無電極放電灯点灯装置では、鉛直方向に対して無電極放電灯が本体ケースより略下方に位置する場合、及び水平方向に対して無電極放電灯が本体ケースの略側方に位置する場合などの、無電極放電灯と口金との接着部分の強度を越える力がかかる場合、無電極放電灯と口金とが外れてしまうことがあり、数万時間にも及ぶ長寿命が得られない、という問題点があった。
【０００３】
この問題点に対処した従来例として、たとえば、特開平８−２０３６８５号公報のものが挙げられる。このものは、図８に示すように略球形状の無電極放電灯１に取り付けられたエジソンベース型の口金２１を、鉛直方向に対して本体ケース２２の上面に設けたソケット部２３に螺合することによって無電極放電灯１を本体ケース２２に固定させ、一方、無電極放電灯１の外周を囲んで配置される誘導コイル３は、その両端を垂下して、本体ケース２２の貫通口２４を通して、本体ケース１２内に据えられている高周波電源４にじかに接続され、自立している。そして、無電極放電灯１に誘導コイル３を巻回する部分Ｘと、本体ケース２２のソケット部２３を有する面Ｂとの間に、無電極放電灯１の最大外周長Ｙを有し、かつ面Ｂに対して略平行な面Ａを配置している。このような構成のため誘導コイル３は、無電極放電灯１の保持を兼用することができ、安全で長寿命を得ることが可能な無電極放電灯点灯装置を提供することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上記従来例においては、無電極放電灯１に誘導コイル３を巻回し無電極放電灯１を支持しているだけなので、誘導コイル３が無電極放電灯１を保持する保持力が弱く、無電極放電灯点灯装置が振動した場合等に、無電極放電灯１が外れる場合があった。また、有底状の窪み空洞部を有する無電極放電灯であって、窪み空洞部内に誘導コイルを配設する場合においては、従来例のように無電極放電灯の外周に沿って誘導コイルを巻回することができない。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなしたものであり、その目的とするところは、有底状の窪み空洞部を有する無電極放電灯であって、窪み空洞部内に誘導コイルを配設する場合において、簡単な構成にて無電極放電灯と無電極放電灯を固定する固定手段とを物理的に接合した無電極放電灯点灯装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の無電極放電灯点灯装置は、少なくとも水銀と希ガスとが内部に封入されており有底状の窪み空洞部を有する略球形状の無電極放電灯と、無電極放電灯を固定する第１の固定手段と、窪み空洞部内に配置され無電極放電灯に高周波電磁界を供給する誘導コイルと、誘導コイルに高周波電流を供給する高周波電源と、を備えた無電極放電灯点灯装置であって、無電極放電灯は一端が膨出しており、膨出部の外周に沿って凹部が設けられているとともに、第１の固定手段は断面略Ｃ字状の円柱形状であって内周に沿って円柱形状の内側方向に凸部が設けられており、凹部と凸部を係合することにより無電極放電灯を固定することを特徴とするものである。
【０００７】
このような無電極放電灯点灯装置においては、凹部と凸部とを係合することにより、無電極放電灯を物理的に固定する。
【０００８】
請求項２記載の無電極放電灯点灯装置は、請求項１記載の無電極放電灯点灯装置において、第１の固定手段の内周に沿って円柱形状の内側方向に凸部を設ける代わりに、第１の固定手段の内周に沿って円柱形状の内側方向に少なくとも１つのスリット状の凸部を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
このような無電極放電灯点灯装置においても、請求項１記載の無電極放電灯点灯装置と同様にスリット状の凸部と凹部とを係合することにより、無電極放電灯を物理的に固定する。
【００１０】
請求項３記載の無電極放電灯点灯装置は、請求項１又は２記載の無電極放電灯点灯装置において、第１の固定手段の外周凹部に沿って、伸縮自在の係合環を巻回したことを特徴とするものである。
【００１１】
このような無電極放電灯点灯装置においては、係合環を外周凹部に沿って巻回することにより、請求項１又は２記載の無電極放電灯点灯装置よりもさらに、無電極放電灯の物理的な固定強度を上げる。
【００１２】
請求項４記載の無電極放電灯点灯装置は、請求項３記載の無電極放電灯点灯装置において、係合環は熱可塑性の材料であることを特徴とするものである。
【００１３】
このような無電極放電灯点灯装置においては、無電極放電灯の発熱により係合環が変形することを軽減する。
【００１４】
請求項５記載の無電極放電灯点灯装置は、請求項１記載の無電極放電灯点灯装置において、第１の固定手段に代えて、略円柱形状であって外周に少なくとも１つの挿通孔を有する第２の固定手段を設けるとともに、挿通孔に係止手段を挿通し係止手段の一端を凹部に係合することにより無電極放電灯を固定することを特徴とするものである。
【００１５】
このような無電極放電灯点灯装置においては、凹部と係止手段とを係合することにより、無電極放電灯を物理的に固定する。
【００１６】
請求項６記載の無電極放電灯点灯装置は、請求項５に記載の無電極放電灯点灯装置において、無電極放電灯と第２の固定手段との間であって少なくとも係止手段を覆う樹脂を設けたことを特徴とするものである。
【００１７】
このような無電極放電灯点灯装置においては、樹脂の粘性により請求項５記載の無電極放電灯点灯装置よりもさらに、無電極放電灯の固定強度を上げる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施の形態を図１から図４までを参照して説明する。図１は本実施の形態の概観図を示しており、図２は本実施の形態の断面図を示している。また、図３は本実施の形態の回路図を示しており、図４ａは第１の固定手段１に設けられたスリット状の凸部７を示している。さらに、図４ｂは無電極放電灯点灯装置の側面図を示しており、図４ｃは無電極放電灯点灯装置の鉛直方向から見た上面図を示している。
【００１９】
以下、各部の構成を詳述する。
【００２０】
無電極放電灯１は、外面に石英ガラス等の透光性材料によって球状に形成されたバルブ１ａを有し、バルブ１ａの内側は蛍光体１３及び保護膜１４が塗布されている。そして、バルブ１ａの内部には放電ガスとして水銀、希ガス及び金属ハロゲン化物等が封入されている。一例として、略３００Ｔｏｒｒのキセノンガスと略１０ｍｇのナトリウム沃化物、タリウム沃化物及びインジウム沃化物の混合ガスとが用いられる。もちろん、封入する放電ガスは他の気体や金属を用いてもよい。また蛍光体１３は、水銀からの放射された紫外線を可視光に変換するものであり、蛍光体１３の材料としては、ハロ燐酸カルシウム、赤色蛍光体である（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ、緑色蛍光体であるＣａＰＯ４、青色蛍光体であるＢａＭｇＡｌｌ４Ｏ２３：Ｅｕが用いられる。さらに保護膜１４は、水銀とバルブ１ａの材料であるガラスとの反応を抑えることにより、無電極放電灯１の光束維持率を向上させるものである。保護膜１４の材料としては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２）、セリア（ＣｅＯ２）、イットリア（Ｙ２Ｏ３）、マグネシア（ＭｇＯ）等の微粒子が用いられる。保護膜１４は、通常の無電極放電灯１では透過率が高い方が望ましいため、蛍光体１３に比べ薄くバルブ１ａ内面に形成される。
【００２１】
つぎに、バルブ１ａの形状は、有底状の窪み空洞部を有し、下方が膨出する電球型であり、膨出した部分の外周に沿って溝状の凹部５が形成されている。本実施の形態では、外周に沿って溝状の凹部５が連続的に設けているが、もちろん、凹部を離散的に設けてもよい。また、バルブ１ａの形状は球状でなくてもよく、たとえば円筒形のような他の形状であっても構わない。
【００２２】
第１の固定手段２は、無電極放電灯１を物理的に固定するものであり、断面略Ｃ字状の円柱形状であって、円柱の内周に沿って連続的に円柱の内側に突出する凸部６が設けられている。この凸部６は円柱の外側から見ると溝状の凹部となっている。そして、この第１の固定手段２は照明器具本体（図示しない）等に取り付けるための基体１６に固定されている。
【００２３】
この凸部６は凹部５の外側から凹部５と嵌合し無電極放電灯１を第１の固定手段２に固定する。また、第１の固定手段２は、たとえば、熱伝導性のよい鉄やニッケルからなる金属板であり、板厚は数ｍｍ程度である。そして金属板に丸め加工を施し断面略Ｃ字状の円柱形状にしている。
【００２４】
誘導コイル３は、バルブ１ａ内部の放電ガスに１３．５６ＭＨｚで発振する高周波電磁界を供給するものであり、後述する高周波電源４に接続されている。そして、誘導コイル３は図２に示すような有底状の窪み空洞部１５の内部に、そのコイルの巻回部がバルブ１ａの中心に向かうように基体１６に固定され立設している。また、誘導コイル３には高周波電源４が動作すると高周波電流が流れ、誘導コイル３の周りに高周波電磁界が発生するように構成されている。そして、発生した高周波電磁界によりバルブ１ａ内部の電子が加速され、放電ガスの原子に衝突して放電ガスを電離させ、新たな電子を発生させる。このようにして発生した電子は、誘導コイル３の周りに発生した高周波電磁界によりエネルギ−を受け取り、放電ガス原子に衝突しエネルギ−を与える。放電プラズマ内の原子は、電離したり励起したりする。励起された原子は、基底状態に戻るときに発光する。この発光を光エネルギ−として利用するのである。
【００２５】
高周波電源４は、誘導コイル３に高周波電流を供給するものであり、本実施の形態では特開平６―１８８４３４号公報に示したものを用いている。その回路図を図３に示す。図３において、３２は水晶振動子Ｘを用いた発振回路であり、インダクタンス素子Ｌ６とキャパシタンス素子Ｃ１５とにより低Ｑの同調回路を構成し、無調整の発振器としている。発振回路３２の発振出力を増幅するプリアンプ３３はスイッチング素子Ｑ４によりＣ級増幅を行っており、インダクタンス素子Ｌ５とキャパシタンス素子Ｃ１７とにより発振周波数に同調するように構成している。抵抗Ｒ８〜Ｒ１０からなる回路は減衰器を構成しており、抵抗Ｒ１１はインダクタンス素子Ｌ５のＱを下げるために挿入されている。フィルタ回路３４は、インダクタンス素子Ｌ３とキャパシタンス素子Ｃ４とから構成され、高周波が所謂チョッパ回路３１に帰還することを防いでいる。プリアンプ３３の出力をさらに高周波電力増幅するメインアンプ３５は、パワーＭＯＳＦＥＴ（以下、スイッチング素子と呼ぶ。）Ｑ５による増幅器となっている。インダクタンス素子Ｌ７はスイッチング素子Ｑ５の入力キャパシタンスを打ち消すために挿入してあり、抵抗Ｒ１２はスイッチング素子Ｑ５の入力キャパシタンスをプリアンプ３３の出力と整合させるために接続してある。整合回路３６は、キャパシタンス素子Ｃ１８〜Ｃ２０などで構成され、メインアンプ３５の出力と無電極放電灯１及び誘導コイル３とのインピーダンス整合を行っている。ここで図３における高周波電源４は、図３におけるチョッパ回路３１、発振回路３２、プリアンプ３３、フィルタ回路３４、メインアンプ３５、整合回路３６から構成されている。
【００２６】
係合環８は、第１の固定手段２の外周に沿って設けられた凹部５に巻回し無電極放電灯１と第１の固定手段２と物理的に固定するものであり、本実施の形態では熱可塑性のフッ素系樹脂を用いている。このような熱可塑性の材料は耐熱性があり、無電極放電灯１が点灯し、バルブ１ａ等の温度が上昇しても環形状が変形しにくい。また、フッ素系樹脂は伸縮する性質があるので、凹部５の形状がばらついた場合においても、そのばらつき形状に応じて樹脂の長さが伸縮し凹部５を巻回することができる。ここで係合環８としてその他の熱可塑性、たとえば、シリコン系樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）等を用いてもよい。さらに係合環８は光透過率がよく、かつ無電極放電灯１の光出力量への影響が少ないものを用いてもよい。
【００２７】
樹脂１２は、第１の固定手段２と係合環８を接着し、無電極放電灯１と第１の固定手段２との固定強度を上げるものである。樹脂１２の材料としては、セメントやシリコン系接着剤が用いられる。このような樹脂１２は無電極放電灯１と第１の固定手段２との物理的強度が十分で数万時間の固定寿命が得られるものであれば、適宜省略しても構わない。
【００２８】
以上、本実施の構成によれば、無電極放電灯１の溝状の凹部５が第１の固定手段２の凸部６と嵌合することにより無電極放電灯１と第１の固定手段２とを物理的に固定することができる。また、物理的に固定しているため、無電極放電灯１が点灯し固定部周辺の温度が上昇した場合においても、固定部の寿命を数万時間程度にすることができる。さらに、無電極放電灯１の重量によって第１の固定手段２の板厚を適宜設定することにより固定部の寿命を数万時間程度にすることができる。
【００２９】
さらにまた、第１の固定手段２は丸めた金属板の円柱状内部に凸部６を設けただけの簡単な構成なので、無電極放電灯点灯装置の製造工数を減らすことができ生産性を向上させることができる。
【００３０】
なお、本実施の形態では無電極放電灯１に凹部５を設け、第１の固定手段２に凸部６を設けたが、これとは逆に無電極放電灯１に凸部を設け、第１の固定手段２に凹部を設けてもよい。
【００３１】
また、本実施の形態では、無電極放電灯１として有底状の窪み空洞部１５を有するものを考えたが、無電極放電灯の外側周囲に誘導コイルを巻回するものでもよい。
【００３２】
本実施の応用形態として、図４ａに示すように第１の固定手段２の内周に沿って凸部６を設ける代わりに、第１の固定手段２の内周に沿って少なくとも１つのスリット状の凸部７を設けてもよい。このようなスリット状の凸部７を設けても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。そして、第１の実施の形態と同様にスリット状の凸部７に係合環８を巻回し無電極放電灯１を固定してもよい。
（実施例２）
以下、本発明の第２の実施の形態を図５から図７までを参照して説明する。図５は本実施の形態の概観図を示しており、図６は本実施の形態の断面図を示している。また、図７は、本実施の形態の他の断面図を示している。ここで、第１の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００３３】
本実施の形態と第１の実施の形態との相違点は、本実施の形態では第１の固定手段２に代えて断面略円状であって、円柱形状の第２の固定手段１０を設け、その外周に少なくとも１つの挿通孔９を設け、さらにその挿通孔９を挿通する係止手段１１の一端を凹部５に係合し無電極放電灯１と第２の固定手段１０とを物理的に固定した点、少なくとも係止手段１１を覆うように樹脂１２を設けた点である。
【００３４】
以下、各部の構成を詳述する。
【００３５】
図６に示すように第２の固定手段１０は、断面略円状であって円柱形状である。そして、円柱の外周に沿って第２の固定手段１０の側面を貫く少なくとも１つの挿通孔９が設けられている。第２の固定手段１０の材料等は、第１の実施の形態と同様である。ここで、第２の固定手段１０は、無電極放電灯１と第２の固定手段１０とを十分な力で物理的に保持できるものであれば、第１の実施の形態と同様に断面略Ｃ字状であっても構わない。
【００３６】
また、挿通孔９にはネジ等の係止手段１１が挿通し、該係止手段１１の一端は凹部５に係合し無電極放電灯１と第２の固定手段１０とを物理的に固定する。
【００３７】
樹脂１２は、無電極放電灯１、第２の固定手段１０及び係止手段１１とに塗布され、無電極放電灯１と第２の固定手段１０との固定強度を補強するものであり、第１の実施の形態と同様のセメントやシリコン系接着剤である。このような樹脂１２は無電極放電灯１と第１の固定手段２との物理的強度が十分で数万時間の固定寿命が得られるものであれば、適宜省略しても構わない。
【００３８】
以上、本実施の構成によれば、第１の実施の形態と同様に無電極放電灯１が点灯し固定部周辺の温度が上昇した場合においても、固定部の寿命を数万時間程度にすることができる。
【００３９】
また、第２の固定手段１０は丸めた金属板の円柱外周に沿って挿通孔９を設けただけの簡単な構成なので、無電極放電灯点灯装置の製造工数を減らすことができ生産性を向上させることができる。
【００４０】
さらに、図７に示すように基体１６の形状を有底状の空洞部を有する形状とし、側面に係止手段１１が挿通する挿通孔を設けておき挿通孔９と位置合わせをしておくと、無電極放電灯１、第２の固定手段１０及び基体１６を物理的に固定することができる。
【００４１】
なお、本実施の形態で特に言及していない構成、作用及び効果は第１の実施の形態と同様である。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１記載の無電極放電灯点灯装置は、無電極放電灯は一端が膨出しており、膨出部の外周に沿って凹部が設けられているとともに、第１の固定手段は断面略Ｃ字状の円柱形状であって内周に沿って凸部が設けられているので、凹部と凸部が係合することにより無電極放電灯を物理的に固定することができる。
【００４３】
請求項２記載の無電極放電灯点灯装置は、請求項１記載の無電極放電灯点灯装置において、第１の固定手段の内周に沿って円柱形状の内側方向に凸部を設ける代わりに、第１の固定手段の内周に沿って円柱形状の内側方向に少なくとも１つのスリット状の凸部を設けているので、スリット状の凸部と凹部とが係合することにより無電極放電灯を物理的に固定することができる。
【００４４】
請求項３記載の無電極放電灯点灯装置は、請求項１又は２記載の無電極放電灯点灯装置において、第１の固定手段の外周凹部に沿って、伸縮自在の係合環を巻回しているので、請求項１又は２記載の無電極放電灯点灯装置よりも無電極放電灯と第１の固定手段との物理的な固定強度を上げることができる。
【００４５】
請求項４記載の無電極放電灯点灯装置は、請求項３記載の無電極放電灯点灯装置において、係合環は熱可塑性の材料なので、無電極放電灯が点灯しその発熱により係合環の温度が上昇した場合においても、係合環の変形を軽減することができる。
【００４６】
請求項５記載の無電極放電灯点灯装置は、請求項１記載の無電極放電灯点灯装置において、第１の固定手段に代えて、略円柱形状であって外周に少なくとも１つの挿通孔を有する第２の固定手段を設けるとともに、挿通孔に係止手段を挿通し係止手段の一端を凹部に係合しているので、凹部と係止手段とが係合することにより無電極放電灯を物理的に固定することができる。
【００４７】
請求項６記載の無電極放電灯点灯装置は、請求項５記載の無電極放電灯点灯装置において、無電極放電灯と第２の固定手段との間であって少なくとも係止手段を覆う樹脂を設けているので、請求項５記載の無電極放電灯点灯装置が奏する効果に加え、粘着力により無電極放電灯を固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示す概観図である。
【図２】第１の実施の形態を示す断面図である。
【図３】第１の実施の形態を示す回路図である。
【図４】第１の実施の応用形態を示す各方向からの断面図である。
【図５】第２の実施の形態を示す概観図である。
【図６】第２の実施の形態を示す断面図である。
【図７】第２の実施の形態を示す他の断面図である。
【図８】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１　　　　無電極放電灯
２　　　　第１の固定手段
３　　　　誘導コイル
４　　　　高周波電源
５　　　　凹部
６　　　　凸部
７　　　　スリット状の凸部
８　　　　係合環
９　　　　挿通孔
１０　　　第２の固定手段
１１　　　係止手段
１２　　　樹脂
１５　　　窪み空洞部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrodeless discharge lamp lighting device that emits light by applying a high-frequency electromagnetic field to an electrodeless discharge lamp in which a discharge gas is sealed in a bulb.
[0002]
[Prior art]
Electrodeless discharge lamps have no electrodes inside, so they are less affected by filament breakage and blackening due to impurities, and can have a long life of tens of thousands of hours. It is only bonded and fixed with cement or silicone adhesive. And since it has no electrodes, it cannot be physically joined by soldering or the like except for fixing the base and the electrode with an adhesive like a general incandescent lamp, and the electrodeless discharge lamp and the base cannot be connected. The life of the bonded part is only several thousand hours. For this reason, in the electrodeless discharge lamp lighting device, the electrodeless discharge lamp is positioned substantially below the main body case in the vertical direction, and the electrodeless discharge lamp is positioned substantially laterally of the main body case in the horizontal direction. When a force exceeding the strength of the bonding part between the electrodeless discharge lamp and the base is applied, such as when the electrodeless discharge lamp and the base are applied, the electrodeless discharge lamp and the base may come off, resulting in a long life of tens of thousands of hours. There was no problem.
[0003]
As a conventional example which addresses this problem, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-203684. As shown in FIG. 8, an Edison-base type base 21 attached to a substantially spherical electrodeless discharge lamp 1 is screwed into a socket 23 provided on the upper surface of a main body case 22 in the vertical direction. By doing so, the electrodeless discharge lamp 1 is fixed to the main body case 22, while the induction coil 3 arranged around the outer periphery of the electrodeless discharge lamp 1 hangs at both ends thereof, , Is directly connected to the high-frequency power supply 4 installed in the main body case 12 and is independent. And, between the portion X around which the induction coil 3 is wound around the electrodeless discharge lamp 1 and the surface B having the socket portion 23 of the main body case 22, the maximum outer peripheral length Y of the electrodeless discharge lamp 1 is provided, and A plane A substantially parallel to the plane B is arranged. With such a configuration, the induction coil 3 can also serve as the holding of the electrodeless discharge lamp 1, and can provide an electrodeless discharge lamp lighting device capable of obtaining a safe and long life.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional example, since the induction coil 3 is wound around the electrodeless discharge lamp 1 and only supports the electrodeless discharge lamp 1, the holding force of the induction coil 3 for holding the electrodeless discharge lamp 1 is weak, and In some cases, such as when the electrode discharge lamp lighting device vibrates, the electrodeless discharge lamp 1 comes off. Also, in the case of an electrodeless discharge lamp having a bottomed hollow cavity, in which an induction coil is disposed in the hollow cavity, the induction coil is arranged along the outer periphery of the electrodeless discharge lamp as in the conventional example. Can not be wound.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electrodeless discharge lamp having a bottomed hollow cavity, in which an induction coil is disposed in the hollow cavity. In such a case, an object of the present invention is to provide an electrodeless discharge lamp lighting device in which an electrodeless discharge lamp and fixing means for fixing the electrodeless discharge lamp are physically joined with a simple configuration.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 1 includes a substantially spherical electrodeless discharge lamp having at least mercury and a rare gas sealed therein and having a bottomed hollow cavity, and an electrodeless discharge lamp. Lighting of an electrodeless discharge lamp including first fixing means for fixing, an induction coil arranged in a hollow cavity for supplying a high-frequency electromagnetic field to the electrodeless discharge lamp, and a high-frequency power supply for supplying a high-frequency current to the induction coil The electrodeless discharge lamp has one end swelling, a concave portion provided along the outer periphery of the swelling portion, and the first fixing means has a columnar shape having a substantially C-shaped cross section. A convex portion is provided in the cylindrical inner direction along the inner periphery, and the electrodeless discharge lamp is fixed by engaging the concave portion with the convex portion.
[0007]
In such an electrodeless discharge lamp lighting device, the electrodeless discharge lamp is physically fixed by engaging the concave portion and the convex portion.
[0008]
The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 2 is the electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 1, instead of providing a convex portion in a cylindrical inward direction along the inner periphery of the first fixing means. At least one slit-shaped convex portion is provided along the inner periphery of the first fixing means in an inward direction of the columnar shape.
[0009]
Also in such an electrodeless discharge lamp lighting device, the electrodeless discharge lamp is physically fixed by engaging the slit-shaped projections and recesses in the same manner as the electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 1. I do.
[0010]
An electrodeless discharge lamp lighting device according to a third aspect of the present invention is the electrodeless discharge lamp lighting device according to the first or second aspect, wherein an extendable engagement ring is wound along the outer peripheral concave portion of the first fixing means. It is characterized by the following.
[0011]
In such an electrodeless discharge lamp lighting device, the engagement ring is wound along the outer peripheral concave portion to further improve the physical characteristics of the electrodeless discharge lamp as compared with the electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 1 or 2. Increase the fixing strength.
[0012]
An electrodeless discharge lamp lighting device according to a fourth aspect is the electrodeless discharge lamp lighting device according to the third aspect, wherein the engagement ring is made of a thermoplastic material.
[0013]
In such an electrodeless discharge lamp lighting device, deformation of the engagement ring due to heat generation of the electrodeless discharge lamp is reduced.
[0014]
An electrodeless discharge lamp lighting device according to a fifth aspect of the present invention is the electrodeless discharge lamp lighting device according to the first aspect, wherein the first fixing means is replaced with a substantially cylindrical shape having at least one insertion hole on the outer periphery. A second fixing means is provided, and the electrodeless discharge lamp is fixed by inserting the locking means into the insertion hole and engaging one end of the locking means with the concave portion.
[0015]
In such an electrodeless discharge lamp lighting device, the electrodeless discharge lamp is physically fixed by engaging the recess with the locking means.
[0016]
An electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 6 is the electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 5, wherein the resin covers at least the locking means between the electrodeless discharge lamp and the second fixing means. Is provided.
[0017]
In such an electrodeless discharge lamp lighting device, the fixing strength of the electrodeless discharge lamp is further increased by the viscosity of the resin as compared with the electrodeless discharge lamp lighting device according to the fifth aspect.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Example 1)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic view of the present embodiment, and FIG. 2 is a sectional view of the present embodiment. FIG. 3 shows a circuit diagram of the present embodiment, and FIG. 4A shows a slit-shaped convex portion 7 provided on the first fixing means 1. Further, FIG. 4B is a side view of the electrodeless discharge lamp lighting device, and FIG. 4C is a top view of the electrodeless discharge lamp lighting device as viewed from the vertical direction.
[0019]
Hereinafter, the configuration of each unit will be described in detail.
[0020]
The electrodeless discharge lamp 1 has a bulb 1a formed on the outer surface thereof in a spherical shape with a translucent material such as quartz glass, and a phosphor 13 and a protective film 14 are applied inside the bulb 1a. Further, mercury, a rare gas, a metal halide, and the like are sealed as a discharge gas inside the bulb 1a. As an example, a xenon gas of about 300 Torr and a mixed gas of about 10 mg of sodium iodide, thallium iodide and indium iodide are used. Of course, another gas or metal may be used as the discharge gas to be filled. The phosphor 13 converts ultraviolet rays emitted from mercury into visible light. The phosphor 13 is made of calcium halophosphate, a red phosphor (Y, Gd) BO3: Eu, green CaPO4 as a phosphor and BaMgAll4O23: Eu as a blue phosphor are used. Furthermore, the protective film 14 improves the luminous flux maintenance factor of the electrodeless discharge lamp 1 by suppressing the reaction between mercury and glass that is the material of the bulb 1a. As the material of the protective film 14, fine particles such as alumina (Al2O3), silica (SiO2), titania (TiO2), ceria (CeO2), yttria (Y2O3), and magnesia (MgO) are used. The protective film 14 is preferably formed on the inner surface of the bulb 1a thinner than the phosphor 13 because it is desirable that the transmittance is higher in the ordinary electrodeless discharge lamp 1.
[0021]
Next, the shape of the bulb 1a is a light bulb type having a bottomed hollow cavity and bulging downward, and a groove-like concave portion 5 is formed along the outer periphery of the bulging portion. In the present embodiment, the groove-shaped concave portions 5 are provided continuously along the outer periphery, but, of course, the concave portions may be provided discretely. Further, the shape of the valve 1a may not be spherical, but may be another shape such as a cylindrical shape.
[0022]
The first fixing means 2 is for physically fixing the electrodeless discharge lamp 1, has a substantially C-shaped cross section, and continuously projects inside the cylinder along the inner circumference of the cylinder. A convex portion 6 is provided. The projection 6 is a groove-shaped recess when viewed from the outside of the cylinder. The first fixing means 2 is fixed to a base 16 to be attached to a lighting fixture body (not shown) or the like.
[0023]
The convex portion 6 is fitted into the concave portion 5 from outside the concave portion 5 to fix the electrodeless discharge lamp 1 to the first fixing means 2. The first fixing means 2 is, for example, a metal plate made of iron or nickel having good heat conductivity, and has a thickness of about several mm. The metal plate is rounded to have a columnar shape with a substantially C-shaped cross section.
[0024]
The induction coil 3 supplies a high-frequency electromagnetic field oscillating at 13.56 MHz to the discharge gas inside the bulb 1a, and is connected to a high-frequency power supply 4 described later. Then, the induction coil 3 is fixed to the base 16 and stands upright inside the bottomed hollow cavity 15 as shown in FIG. 2 so that the winding portion of the coil is directed toward the center of the valve 1a. When the high-frequency power supply 4 operates, the high-frequency current flows through the induction coil 3, and a high-frequency electromagnetic field is generated around the induction coil 3. Then, the electrons in the bulb 1a are accelerated by the generated high-frequency electromagnetic field, and collide with atoms of the discharge gas to ionize the discharge gas to generate new electrons. The electrons generated in this manner receive energy by a high-frequency electromagnetic field generated around the induction coil 3 and collide with discharge gas atoms to give energy. The atoms in the discharge plasma are ionized or excited. The excited atoms emit light when returning to the ground state. This light emission is used as light energy.
[0025]
The high-frequency power supply 4 supplies a high-frequency current to the induction coil 3, and in the present embodiment, the high-frequency power supply shown in JP-A-6-188434 is used. The circuit diagram is shown in FIG. In FIG. 3, reference numeral 32 denotes an oscillation circuit using a crystal resonator X, and a low-Q tuning circuit is formed by the inductance element L6 and the capacitance element C15, and the oscillator is an unadjusted oscillator. The preamplifier 33 that amplifies the oscillation output of the oscillation circuit 32 performs class C amplification by the switching element Q4, and is configured to tune to the oscillation frequency by the inductance element L5 and the capacitance element C17. The circuit including the resistors R8 to R10 forms an attenuator, and the resistor R11 is inserted to lower the Q of the inductance element L5. The filter circuit 34 includes an inductance element L3 and a capacitance element C4, and prevents a high frequency from returning to the so-called chopper circuit 31. The main amplifier 35 that further amplifies the output of the preamplifier 33 with high frequency power is an amplifier using a power MOSFET (hereinafter, referred to as a switching element) Q5. The inductance element L7 is inserted to cancel the input capacitance of the switching element Q5, and the resistor R12 is connected to match the input capacitance of the switching element Q5 with the output of the preamplifier 33. The matching circuit 36 includes capacitance elements C18 to C20 and the like, and performs impedance matching between the output of the main amplifier 35 and the electrodeless discharge lamp 1 and the induction coil 3. Here, the high-frequency power supply 4 in FIG. 3 includes the chopper circuit 31, the oscillation circuit 32, the preamplifier 33, the filter circuit 34, the main amplifier 35, and the matching circuit 36 in FIG.
[0026]
The engagement ring 8 is wound around a concave portion 5 provided along the outer periphery of the first fixing means 2 and is physically fixed to the electrodeless discharge lamp 1 and the first fixing means 2. In the embodiment, a thermoplastic fluororesin is used. Such a thermoplastic material has heat resistance, and the ring shape is not easily deformed even when the electrodeless discharge lamp 1 is turned on and the temperature of the bulb 1a or the like rises. Further, since the fluorine-based resin has the property of expanding and contracting, even when the shape of the concave portion 5 varies, the length of the resin expands and contracts according to the variation shape, and the concave portion 5 can be wound. Here, other thermoplastic materials, for example, silicone resin, polyetherimide (PEI), polyethersulfone (PES), etc. may be used as the engagement ring 8. Further, the engagement ring 8 may have good light transmittance and little influence on the light output of the electrodeless discharge lamp 1.
[0027]
The resin 12 adheres the first fixing means 2 and the engagement ring 8 to increase the fixing strength between the electrodeless discharge lamp 1 and the first fixing means 2. As a material of the resin 12, a cement or a silicone-based adhesive is used. Such a resin 12 may be appropriately omitted as long as the physical strength between the electrodeless discharge lamp 1 and the first fixing means 2 is sufficient and a fixed life of tens of thousands of hours can be obtained.
[0028]
As described above, according to the present embodiment, the electrodeless discharge lamp 1 and the first fixing means 2 are formed by fitting the groove-shaped concave portion 5 of the electrodeless discharge lamp 1 with the convex portion 6 of the first fixing means 2. Can be physically fixed. Further, since the electrode is physically fixed, even when the electrodeless discharge lamp 1 is turned on and the temperature around the fixed part rises, the life of the fixed part can be reduced to about tens of thousands of hours. Furthermore, by appropriately setting the plate thickness of the first fixing means 2 according to the weight of the electrodeless discharge lamp 1, the life of the fixing part can be reduced to about tens of thousands of hours.
[0029]
Furthermore, since the first fixing means 2 has a simple configuration in which the protruding portion 6 is provided inside the cylindrical shape of the rounded metal plate, the number of manufacturing steps of the electrodeless discharge lamp lighting device can be reduced, and the productivity is improved. Can be done.
[0030]
In the present embodiment, the concave portion 5 is provided in the electrodeless discharge lamp 1 and the convex portion 6 is provided in the first fixing means 2. On the contrary, the convex portion is provided in the electrodeless discharge lamp 1. A recess may be provided in one fixing means 2.
[0031]
Further, in the present embodiment, the electrodeless discharge lamp 1 is considered to have the bottomed hollow cavity 15, but an induction coil may be wound around the outside of the electrodeless discharge lamp.
[0032]
As an application of this embodiment, at least one slit is formed along the inner circumference of the first fixing means 2 instead of providing the protrusion 6 along the inner circumference of the first fixing means 2 as shown in FIG. May be provided. Even if such a slit-shaped convex portion 7 is provided, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Then, similarly to the first embodiment, the engagement ring 8 may be wound around the slit-shaped projection 7 to fix the electrodeless discharge lamp 1.
(Example 2)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a schematic view of the present embodiment, and FIG. 6 is a sectional view of the present embodiment. FIG. 7 shows another sectional view of the present embodiment. Here, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0033]
The difference between the present embodiment and the first embodiment is that in the present embodiment, a second fixing means 10 having a substantially circular cross section and a columnar shape is provided instead of the first fixing means 2. At least one insertion hole 9 is provided on the outer periphery thereof, and one end of the locking means 11 inserted through the insertion hole 9 is engaged with the concave portion 5 to physically connect the electrodeless discharge lamp 1 and the second fixing means 10. In that the resin 12 is provided so as to cover at least the locking means 11.
[0034]
Hereinafter, the configuration of each unit will be described in detail.
[0035]
As shown in FIG. 6, the second fixing means 10 has a substantially circular cross section and a cylindrical shape. At least one insertion hole 9 is provided along the outer periphery of the column and penetrating the side surface of the second fixing means 10. The material and the like of the second fixing means 10 are the same as in the first embodiment. Here, as long as the second fixing means 10 can physically hold the electrodeless discharge lamp 1 and the second fixing means 10 with a sufficient force, the cross section is substantially the same as in the first embodiment. It may be C-shaped.
[0036]
A locking means 11 such as a screw is inserted through the insertion hole 9, and one end of the locking means 11 engages with the concave portion 5 to physically fix the electrodeless discharge lamp 1 and the second fixing means 10. I do.
[0037]
The resin 12 is applied to the electrodeless discharge lamp 1, the second fixing means 10 and the locking means 11 to reinforce the fixing strength between the electrodeless discharge lamp 1 and the second fixing means 10. A cement or a silicone adhesive similar to that of the first embodiment is used. Such a resin 12 may be appropriately omitted as long as the physical strength between the electrodeless discharge lamp 1 and the first fixing means 2 is sufficient and a fixed life of tens of thousands of hours can be obtained.
[0038]
As described above, according to the configuration of the present embodiment, even when the electrodeless discharge lamp 1 is turned on and the temperature around the fixed portion rises as in the first embodiment, the life of the fixed portion is reduced to about tens of thousands of hours. be able to.
[0039]
Further, the second fixing means 10 has a simple configuration in which the insertion holes 9 are provided along the outer circumference of the rounded metal plate, so that the number of manufacturing steps of the electrodeless discharge lamp lighting device can be reduced and the productivity can be improved. Can be done.
[0040]
Further, as shown in FIG. 7, when the shape of the base 16 is a shape having a bottomed hollow portion, an insertion hole through which the locking means 11 is inserted is provided on the side surface, and the base 16 is aligned with the insertion hole 9. The electrodeless discharge lamp 1, the second fixing means 10, and the base 16 can be physically fixed.
[0041]
Configurations, operations, and effects that are not specifically mentioned in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.
[0042]
【The invention's effect】
In the electrodeless discharge lamp lighting device according to the first aspect, the electrodeless discharge lamp has one end bulging, a concave portion is provided along the outer periphery of the bulging portion, and the first fixing means has a cross section of substantially C. The electrodeless discharge lamp can be physically fixed by engaging the concave portion and the convex portion, since the convex portion is provided along the inner periphery in the shape of a character column.
[0043]
The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 2 is the electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 1, instead of providing a convex portion in a cylindrical inward direction along the inner periphery of the first fixing means. Since at least one slit-shaped protrusion is provided in the cylindrical inner direction along the inner periphery of the first fixing means, the slit-shaped protrusion and the recess are engaged with each other so that the electrodeless discharge lamp can be formed. Can be physically fixed.
[0044]
The electrodeless discharge lamp lighting device according to a third aspect of the present invention is the electrodeless discharge lamp lighting device according to the first or second aspect, in which an extendable engagement ring is wound along the outer peripheral concave portion of the first fixing means. Therefore, the physical fixing strength between the electrodeless discharge lamp and the first fixing means can be increased as compared with the electrodeless discharge lamp lighting device according to the first or second aspect.
[0045]
The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 4 is the electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 3, wherein the engagement ring is made of a thermoplastic material. Even when the temperature rises, the deformation of the engagement ring can be reduced.
[0046]
An electrodeless discharge lamp lighting device according to a fifth aspect of the present invention is the electrodeless discharge lamp lighting device according to the first aspect, wherein the first fixing means is replaced with a substantially cylindrical shape having at least one insertion hole on the outer periphery. Since the second fixing means is provided and the locking means is inserted into the insertion hole and one end of the locking means is engaged with the recess, the electrodeless discharge lamp can be formed by engaging the recess with the locking means. Can be physically fixed.
[0047]
The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 6 is the electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 5, wherein the resin that covers at least the locking means between the electrodeless discharge lamp and the second fixing means is provided. Since the electrodeless discharge lamp is provided, the electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 5 has an effect, and the electrodeless discharge lamp can be fixed by the adhesive force.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment.
FIG. 2 is a sectional view showing the first embodiment.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a first embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view from each direction showing an application form of the first embodiment.
FIG. 5 is a schematic view showing a second embodiment.
FIG. 6 is a sectional view showing a second embodiment.
FIG. 7 is another cross-sectional view showing the second embodiment.
FIG. 8 is a sectional view showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 electrodeless discharge lamp 2 first fixing means 3 induction coil 4 high-frequency power supply 5 concave part 6 convex part 7 slit-shaped convex part 8 engaging ring 9 insertion hole 10 second fixing means 11 locking means 12 resin 15 hollow cavity Department

Claims

A substantially spherical electrodeless discharge lamp having at least mercury and a rare gas sealed therein and having a bottomed hollow cavity, first fixing means for fixing the electrodeless discharge lamp, and An electrodeless lamp lighting device comprising: an induction coil arranged to supply a high-frequency electromagnetic field to an electrodeless discharge lamp; and a high-frequency power supply to supply a high-frequency current to the induction coil. The first fixing means has a columnar shape having a substantially C-shaped cross section, and has a convex portion extending inward in the columnar shape along the inner circumference. And an electrodeless discharge lamp lighting device, wherein the electrodeless discharge lamp is fixed by engaging a concave portion and a convex portion.

Instead of providing a convex portion in the cylindrical inner direction along the inner periphery of the first fixing means, at least one slit-shaped convex portion in the cylindrical inner direction along the inner periphery of the first fixing means. The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the lighting device is provided.

3. An electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein an extendable engagement ring is wound along an outer peripheral concave portion of the first fixing means.

The lighting device according to claim 3, wherein the engagement ring is made of a thermoplastic material.

In place of the first fixing means, a second fixing means having a substantially cylindrical shape and having at least one insertion hole on the outer periphery is provided, and the locking means is inserted into the insertion hole, and one end of the locking means is inserted into the recess. The electrodeless discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the electrodeless discharge lamp is fixed by being engaged.

6. The electrodeless lamp lighting device according to claim 5, wherein a resin is provided between the electrodeless discharge lamp and the second fixing means and covers at least the locking means.