JP2004220918A - 電球形無電極蛍光ランプおよび無電極蛍光ランプ点灯装置 - Google Patents

電球形無電極蛍光ランプおよび無電極蛍光ランプ点灯装置 Download PDF

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Toshiaki Kurachi
敏明 倉地
Kenji Itaya
賢二 板谷
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Abstract

【課題】放電容器の黒化を抑制して長寿命の電球形無電極蛍光ランプおよび無電極蛍光ランプ点灯装置を提供する。
【解決手段】発光管101の凹入部120には、誘導コイル109の巻線103が巻き付けられたボビン104の巻線軸部104aが挿入されている。この巻線軸部104aには、複数の突起108,108,…が設けられていて、これらの突起108,108,…は、誘導コイル109の巻線103よりも凹入部120の壁面側に突き出している。そして、巻線軸部104aの周方向において隣り合う突起108,108の角同士を結ぶ仮想的な線よりも誘導コイル109の巻線103の方が巻線軸部104a側に形成されている。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電球形無電極蛍光ランプ及び無電極蛍光ランプ点灯装置に関し、特に、発光管の凹入部に、ボビンの巻線軸部に巻き付けられた誘導コイルが挿入されている電球形無電極蛍光ランプおよび無電極蛍光ランプ点灯装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
蛍光ランプは、白熱電球に比べて効率が高く、且つ長寿命であることから地球環境保護並びに経済性の観点から広く普及している。そして近年、電極の無い無電極蛍光ランプが、従来の有電極の蛍光ランプに比べて寿命が数倍も長いことから経済的な光源として注目され、需要が増加する傾向にある。
【0003】
また、蛍光ランプと点灯回路とが一体化された電球形蛍光ランプが、住宅、ホテル、レストランなどで消費エネルギーが少ない光源として注目され、白熱電球に代えてそのまま利用できる手軽さもあり普及しつつある。この電球形蛍光ランプは、有電極の蛍光ランプに加えて、無電極の蛍光ランプについても開発されている(例えば、特許文献1および特許文献2)。
【0004】
このような無電極蛍光ランプとして、特許文献1には、図10に示す蛍光ランプが記載されている。この無電極蛍光ランプは、ガラス容器からなる放電容器801と、高周波を発生させる点灯回路805と、点灯回路ケースカバー808と、商用電源に接続するための電球口金804とを有している。放電容器801は、外観は略球形で、その底辺から内側に向かって円筒状に延びており、その円筒状部分の中にはフェライト806に巻かれた励起コイル807が設けられている。励起コイル807は、点灯回路805から高周波電圧を印加され、高周波電磁界を発生させて放電容器801内の放電気体を放電、紫外発光させる。この紫外光が放電容器801内面の蛍光体802を光らせる。放電容器801内面に設けられた光透過性の導電膜803は、高周波電磁界がランプの外側に洩れることを防いでいる。
【0005】
【特許文献1】
特開平9−320541号公報
【特許文献2】
特開平11−102667号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記無電極蛍光ランプにおいて放電を効率よく行うために励起コイル807の径を大きくすると、点灯時間が増すにつれて放電容器801の円筒状部分に黒化が生じてしまい、ランプの寿命が短くなってしまう。特に、励起コイル807が円筒状部分に接触すると短時間で黒化が生じてしまう。
【0007】
この黒化は、特許文献2に開示されているように、励起コイルの隣り合う線同士の電位差に起因して発生する高電界によって、プラズマ中のイオンなどが吸い寄せられて放電容器の内壁に衝突するために生じると考えられている。このような黒化が生じると、そこに放電気体中の水銀が固定されてしまって、時間が経つにつれて放電気体中の水銀の量が減っていき光量が減少するという問題が生じてしまう。
【0008】
特許文献2に開示された技術では、励起コイルと放電容器の円筒状部分との間にシールド筒を挿入して電界を遮蔽して、この黒化を防止しているが、このシールド筒には渦電流が発生し電流損失が生じてしまう。特に、点灯周波数が数十kHz〜数百kHzと比較的低い場合には、渦電流損失によってランプが点灯しにくくなる。特許文献2に示されたように、シールド筒にスリットを入れて渦電流を抑制しても、渦電流損失を零にすることはできず、前記の渦電流起因の現象を根絶させることはできない。
【0009】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、放電容器の黒化を抑制して長寿命の電球形無電極蛍光ランプおよび無電極蛍光ランプ点灯装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明による第1の電球形無電極蛍光ランプは、管内に少なくとも水銀を含む発光ガスが封入され、略筒形状の凹入部を有する発光管と、前記凹入部に挿入され巻線とコアとを有する誘導コイルと、前記誘導コイルの前記巻線が巻き付けられた巻線軸部を有するボビンと、前記誘導コイルに高周波電力を供給する点灯回路と、前記点灯回路に電気的に接続された口金とを備え、前記発光管と前記誘導コイルと前記点灯回路と前記口金とは一体に構成されており、前記巻線軸部には、前記凹入部の前記筒の壁面に向かって突出している突起が設けられ、前記突起は、前記誘導コイルの前記巻線よりも前記筒の壁面側に突出している。
【0011】
本発明による第2の電球形無電極蛍光ランプは、管内に少なくとも水銀を含む発光ガスが封入され、略筒形状の凹入部を有する発光管と、前記凹入部に挿入され、導電線を巻いた巻線とコアとを有する誘導コイルと、前記誘導コイルの巻線が巻き付けられた巻線軸部を有するボビンと、前記誘導コイルに高周波電力を供給する点灯回路と、前記点灯回路に電気的に接続された口金とを備え、前記発光管と前記誘導コイルと前記点灯回路と前記口金とは一体に構成されており、前記誘導コイルの前記巻線は、隣り合う前記導電線の間の一部に前記巻線軸部の全周にわたって隙間を設けることによって当該巻線軸部の中心軸方向において分割して巻き付けられており、前記巻線軸部には、前記隙間に対応する部分の少なくとも一部に隣り合う前記導電線同士を隔てるために前記凹入部の前記筒の壁面に向かって突出している突起が設けられ、前記突起は、前記誘導コイルの前記巻線よりも前記筒の壁面側に突出している。
【0012】
前記巻線軸部は、筒形状であり、前記突起は、複数存し、前記誘導コイルは、前記巻線軸部の周方向において隣り合う前記突起の角又は先端同士を結ぶ線よりも前記巻線軸部側に形成されていることが好ましい。なお、前記突起の角又は先端同士を結ぶ線は仮想的な線である。
【0013】
また、前記巻線軸部は、筒形状であり、前記突起は、一部に切り欠きが形成された略円環状であり、前記巻線軸部の周方向に320度以上にわたって連続して形成されていることが好ましい。
【0014】
前記誘導コイルの外表面と前記突起の先端との距離は、0.4mm以上1.0mm以下であればよい。
【0015】
ある実施形態において、前記高周波電力は、周波数が50kHz以上1MHz以下である。
【0016】
本発明の第1の無電極蛍光ランプ点灯装置は、管内に少なくとも水銀を含む発光ガスが封入され、略筒形状の凹入部を有する発光管と、前記凹入部に挿入された誘導コイルと、前記誘導コイルが巻き付けられた巻線軸部を有するボビンと、前記誘導コイルに高周波電力を供給する点灯回路とを備え、前記巻線軸部は、筒形状であり、前記凹入部の前記筒の壁面に向かって突出している複数の突起を有し、前記突起は、前記誘導コイルよりも前記筒の壁面側に突出しており、前記誘導コイルは、前記巻線軸部の周方向において隣り合う前記突起の角又は先端同士を結ぶ線よりも前記巻線軸部側に形成されている。なお、前記突起の角又は先端同士を結ぶ線は仮想的な線である。
【0017】
前記誘導コイルは、導電線を有し、隣り合う前記導電線の間の一部に前記巻線軸部の全周にわたって隙間を設けることによって当該巻線軸部の中心軸方向において分割して巻き付けられており、前記突起は、前記巻線軸部の前記隙間に対応する部分に隣り合う前記導電線同士を隔てて設けられていることが好ましい。
【0018】
本発明の第2の無電極蛍光ランプ点灯装置は、管内に少なくとも水銀を含む発光ガスが封入され、略筒形状の凹入部を有する発光管と、前記凹入部に挿入された誘導コイルと、前記誘導コイルが巻き付けられた巻線軸部を有するボビンと、前記誘導コイルに高周波電力を供給する点灯回路とを備え、前記巻線軸部は、筒形状であり、前記凹入部の前記筒の壁面に向かって突出している突起を有し、前記突起は、前記誘導コイルよりも前記筒の壁面側に突出し、一部に切り欠きが形成された略円環状であり、前記巻線軸部の周方向に320度以上にわたって連続して形成されている。
【0019】
前記誘導コイルの外表面と前記突起の先端との距離は、0.4mm以上1.0mm以下であればよい。
【0020】
ある実施形態において、前記高周波電力は、周波数が50kHz以上1MHz以下である。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、説明の簡素化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
【0022】
(実施形態1)
本実施形態の電球形無電極蛍光ランプは、図1に示すように、管内に少なくとも水銀を含む発光ガスが封入され、略筒形状(ここでは円筒形)の凹入部120を有する発光管101と、この凹入部120に挿入され、巻線103とコア(不図示)とを有する誘導コイル109と、この誘導コイル109の巻線103が巻き付けられた巻線軸部104aを有するボビン104と、誘導コイル109に高周波電力を供給する点灯回路105と、商用電源に接続される口金107とを備え、さらに点灯回路105を収納するケース106とを有している。そして、発光管101と誘導コイル109とボビン104と点灯回路105と口金107とが一体に構成されている。
【0023】
さらに、巻線軸部104aには、凹入部120の筒の壁面に向かって突出している突起108,108,…が設けられており、これらの突起108,108,…は、誘導コイル109の巻線103よりも凹入部120の筒壁面側に突出している。
【0024】
このような構成の無電極蛍光ランプとすることによって凹入部120の黒化を防止できること、換言すると、凹入部120と誘導コイル109との間にシールド筒を設けなくても、凹入部120と誘導コイル109との距離を適切に保つことで黒化が防止できることを本願発明者らは見出したのである。
【0025】
突起108,108,…のない、単なる円筒形のボビン巻線軸部に導電線を巻き付けることによって誘導コイルを形成すると、ボビン、誘導コイルおよび凹入部のそれぞれの公差によっては、凹入部と誘導コイルとの距離を黒化が生じない距離に確実に保つことができないことがあり、この場合には黒化防止のためのシールド筒は必須のものである。ボビンを用いずにフェライトコアに導電線を巻き付けることによって誘導コイルを形成する場合も、凹入部と誘導コイルとの距離を黒化が生じない距離に確実に保つことは困難であって、同じようにシールド筒を用いなければならない。しかしながら、本発明では、ボビン104の巻線軸部104aに突起108,108,…を設けることで黒化を確実に防止することができる。
【0026】
この突起108,108,…についてさらに説明する。突起108,108,…は、直方体形状であって、図2(A)のように、巻線軸部104aの先端部分に、周方向に略等間隔で8個設けられ、凹入部120の筒の壁面に向かって巻線軸部104aから垂直に突き出している。なお、巻線軸部104aの内部には、誘導コイル109のインダクタンスを増加させるための円柱形のコア(フェライトコア)130が挿入されている。誘導コイル109の巻線103は、巻線軸部104aの周方向に隣り合う二つの突起108,108の角同士を結ぶ仮想線140の内側、すなわちこの仮想線140よりも巻線軸部104a側に形成されている。ここで、巻線軸部104aの周方向とは、筒形状である巻線軸部104aの中心軸を回転軸とした回転方向のことである。
【0027】
誘導コイル109の巻線103は、このように隣り合う二つの突起108,108の角同士を結ぶ仮想線140よりも巻線軸部104a側に形成されているので、ボビン104の巻線軸部104aが凹入部120内で傾いても誘導コイル109の巻線103が凹入部102の壁面に接触する前にいずれかの突起108が凹入部102の壁面に当たり、それ以上誘導コイル109が凹入部102の壁面に近づくことを阻止する。つまり、突起108,108,…は、誘導コイル109の巻線103が凹入部102の壁面に接触することを防止している。従って、凹入部102の発光管101内側の壁面に黒化が生じることを確実に防止できる。
【0028】
このように誘導コイル109の巻線103が、隣り合う二つの突起108,108の角同士を結ぶ仮想線140よりも巻線軸部104a側に形成されていれば、図3に示す本実施形態の変形例のように、突起108,108,…が巻線軸部104a周方向に等間隔に4個設けられている場合でも、誘導コイル109の巻線103が凹入部102の壁面に接触することを防止でき、凹入部102の発光管101内側の壁面に黒化が生じることを確実に防止できる。なお、このような突起形状の場合は、3個以上突起108,108,…があれば確実に黒化を防止できて好ましい。
【0029】
さらに、図2(B)に示すように、本実施形態では、突起108,108,…の先端と誘導コイル109の外表面との距離Hは、0.4mm以上1.0mm以下の範囲内にある。ここで誘導コイル109の外表面というのは、誘導コイル109を構成する巻線103の凹入部120に面している表面である。本実施形態の導電線125には、高周波電流を流すため複数本の線を撚り合わせた撚り線を用いている。撚り線を巻線軸部104aに巻き付けて誘導コイル109の巻線103を形成すると、撚り線は潰れて巻線軸部104aの径方向においては、撚り線の径が小さくなる。従って、距離Hが0.4mmよりも小さいと、撚り線の潰れ具合の少なさによっては、誘導コイル109の一部の導電線125が黒化を生じさせる距離にまで凹入部に近づくおそれがあり好ましくない。一方、距離Hが1.0mmよりも大きくなると発光管101内の放電効率が低下するため好ましくない。
【0030】
次に、本実施形態の電球形無電極蛍光ランプをさらに説明をする。なお、この電球形無電極蛍光ランプは、発光管101と誘導コイル109とボビン104と点灯回路105とを備えた無電極蛍光ランプ点灯装置でもある。
【0031】
発光管101は、略球形の外管119と凹入部120を規定する内管とから構成されており、この凹入部120は、点灯回路105側に開口部を有する略筒形状(円筒形)を有している。ここで略筒形状というのは、凹入している端部が閉じている形状を有していることおよび外管119との接続部分がフレア状に開いている形状を有していること等を含む筒形状である。外管119の形状は、いわゆるナス型と呼ばれるような形状であって、例えば、JIS C 7710−1988又はIEC 60887−1988において定義されたA型あるいはP型形状を挙げることができる。
【0032】
この発光管101は、内部に発光物質としての水銀とバッファガスとしての希ガス(例えば、クリプトンまたはアルゴン)とを封入したガラスからなる容器である。発光管101中に、水銀は、液体またはアマルガムとして封入され、動作時のプラズマによって加熱され、その温度で規定される蒸気圧となる。発光管101の内容積は、例えば、100〜270cmであり、そして発光管101内には、2〜10mgの水銀、封入圧力50〜300Pa(25℃時)のクリプトンが封入されている。
【0033】
この発光管101の内側(内壁)には、発光管101内の放電で発生した紫外線を可視光に変換するための蛍光体102が塗布されている。発光管101は、誘導コイル109を配置することができるような円筒形をした内管(凹入部120)と、蛍光体102が塗布された略球形をした外管119とを、内管の凹入外縁をバーナー等の炎で外管119の一部に融着することによって形成される。この融着した部分が封止部118であり、この封止部118には蛍光体102が塗布されていない。封止部118に蛍光体102が塗布されていないのは、発光管101作製の最後にこの部分を融着するため、蛍光体102を塗布することができないためである。
【0034】
ここで、本実施形態における発光管101の寸法等を例示的に示すと、発光管101の中心の外径(すなわち、最も大きい部分の外径)は、50〜90mm(肉厚;約1mm)である。発光管101の高さ、および口金107を含む無電極蛍光灯の高さは、それぞれ、例えば、60〜80mm、130〜240mmである。そして、発光管101の凹入部120の内径は、例えば、16〜26mmである。 発光管101は、例えば、ソーダライムガラスから構成されているが、ホウ珪酸ガラス等で構成されていても構わない。
【0035】
点灯回路105は、凹入部120内に位置する誘導コイル109の巻線103に接続しており、高周波電力を供給する。図1に示すように、発光管101内に効率的に放電を発生させるために、発光管101の略中心部分に、高周波電磁界を発生させる誘導コイル109が設けられている。また、高周波電源である点灯回路105が形成された回路基板は、ケース106に収納されており、口金107を通じて、外部から電力を供給される。
【0036】
この口金107は、電球用のソケットへねじ込むことができる構造となっているので、ソケットへねじ込むだけで電球形無電極蛍光ランプを外部電源(例えば商用電源)に電気的に接続することができる。また、本実施形態の電球形無電極蛍光ランプは、単にソケットにねじ込んで使用できるだけではなく、白熱電球に近い大きさ及び外観であるので、白熱電球と同じ用途に使用することができ、白熱電球を直接代替することが可能である。
【0037】
それから、ボビン104は、誘導コイル109を構成する導電線103が巻き付けられる巻線軸部104aと、この巻線軸部104aと略直角に配置され、巻線軸部104aを支持する基体部104bとからなる。巻線軸部104aは円筒形であって、凹入部120に挿入されている。また、基体部104bは巻線軸部104aの口金107側の端から略直角に円盤状に拡がっており、発光管101と点灯回路105との間に配置されている。この基体部104bは凹入部120の中心軸を垂直にしたときに略水平の配置となっている。
【0038】
さらに、点灯回路105の基板は、典型的にはプリント基板である。本実施形態では、点灯回路105の基板は、ボビン104の基体部104bと同様に凹入部120の中心軸を垂直にしたときに略水平に配置されている。なお、基体部104bと点灯回路105の基板とは略平行の配置となっている。
【0039】
また、誘導コイル109と点灯回路105とを電気的に接続する接続配線110は、誘導コイル109を構成する巻線103の下端(基体部104bに最も近いところ)から巻線軸部104aに沿って口金107側に延び、さらに基体部104bの発光管101側表面に沿って発光管101の中心軸(凹入部120の中心軸と略一致する)から遠ざかる方向に延びる。そして、基体部104bの外縁近傍において、接続配線110は基体部104bを貫通し、さらに回路基板にまで延びて点灯回路105に接続している。
【0040】
この接続配線110は、外管119と凹入部120との封止部118から離間するように配置されている。発光管101は、ケース106の口金107とは反対側の端部である上端106aに支持されていて、ボビン104の基体部104bに沿っている接続配線110を外管119と凹入部120との封止部118から離間するように、ケース上端106aが発光管101を持ち上げている。ここでは、接続配線110は誘導コイル109の端部から延びている誘導コイル109自身を構成する導電線125であるが、接続配線110はこのような誘導コイル109の一部であることに限定されず、点灯回路105と誘導コイル109とを電気的に接続するものであればどのようなものでもよい。ここで、接続配線110が、封止部118から離間するように配置されているのは、封止部118の内壁が黒化することを防止するためである。さらに、この接続配線110と封止部118との隙間には、絶縁性かつ高耐熱性のシリコーンなどを塗布すると、確実に距離を確保することができるので好ましい。
【0041】
前記ケース106は、耐熱性の材料から構成されており、本実施形態では、耐熱性の樹脂(例えば、ポリブチレンテレフタレート)から構成されている。また、より放熱性を向上させるために、熱伝導性に優れた材料(例えば、金属など)からケース106を構成することも可能である。
【0042】
次に、本実施形態の電球形無電極蛍光ランプの動作を簡単に説明する。口金107を介して、商用交流電力が供給されると、点灯回路105は、商用交流電力を高周波交流電力に変換して、誘導コイル109に供給する。点灯回路105が供給する高周波電力の周波数は、例えば、50kHz〜1MHzであり、そして、供給する電力は、例えば、5〜200Wである。誘導コイル109が高周波電力の供給を受けると、その近傍の空間に高周波交流磁界を形成する。すると、当該高周波交流磁界に直交するように誘導電界が生じ、発光管101の内部の発光ガスが励起発光し、その結果、紫外域もしくは可視域の発光が得られる。紫外域の発光は、発光管101の内壁に形成された蛍光体102によって、可視域の発光(可視光)に変換される。なお、蛍光体102を形成せずに、紫外域の発光(または、可視域の発光)をそのまま利用するランプを構成することも可能である。紫外域の発光は、主として、水銀から生じる。詳述すると、発光管101に近接させた誘導コイル109に高周波電流を流した場合、電磁誘導による磁力線によって形成された誘導電界により、発光管101内の水銀原子と電子との衝突が起き、それにより、励起した水銀原子から紫外線が得られる。
【0043】
ここで、点灯回路105が供給する交流電流の周波数について説明する。本実施形態において、点灯回路105が供給する交流電流の周波数は、実用的に一般的に使用されているISM帯の13.56MHzまたは数MHzと比べると、1MHz以下(例えば、50kHz〜1MHz)の比較的低い周波数の領域である。この低周波数領域の周波数を使用する理由を述べると、次の通りである。まず、13.56MHzまたは数MHzのような比較的高い周波数領域で動作させる場合、点灯回路105から発生するラインノイズを抑制するためのノイズフィルタが大型となり、点灯回路105の体積が大きくなってしまう。また、ランプから放射または伝播されるノイズが高周波ノイズの場合、高周波ノイズには非常に厳しい規制が法令にて設けられているため、その規制をクリアーするには、高価なシールドを設けて使用する必要があり、コストダウンを図る上で大きな障害となる。一方、50kHz〜1MHz程度の周波数領域で動作させる場合には、点灯回路105を構成する部材として、一般電子機器用の電子部品として使用されている安価な汎用品を使用することができるとともに、寸法の小さい部材を使用することが可能となるため、コストダウンおよび小型化を図ることができ、利点が大きい。ただし、本実施形態の電球形無電極蛍光ランプは、1MHz以下の動作に限らず、13.56MHzまたは数MHz等の周波数の領域においても動作させ得るものである。
【0044】
本実施形態の構成によれば、ボビン104の巻線軸部104aに突起108,108,…を設け、その突起108,108,…を誘導コイル109の巻線103よりも凹入部120の壁面に向かって高く突出させているので、誘導コイル109の巻線103が凹入部120に接触することが阻止され、この電球形無電極蛍光ランプを点灯させたときに凹入部120の内壁に黒化が生じることが防止される。また、巻線軸部104aの周方向において隣り合う突起108,108の角同士を結ぶ仮想線140よりも誘導コイル109の巻線103が巻線軸部104a側に設けられているので、巻線軸部104aが凹入部120内で傾いても誘導コイル109の巻線103が凹入部120に接触することを確実に阻止できる。この突起108,108,…はボビン104と一体に形成すればよいので、低コストで製造できる。
【0045】
(実施形態2)
本実施形態の電球形無電極蛍光ランプは、図4に示すように、分割巻された誘導コイル109を備えたものである。分割巻とは、導電線125を巻線軸部104aに巻き付けて誘導コイル109の巻線103を形成していく途中で、隣り合う導電線125の間に巻線軸部104aの全周にわたって隙間を設けてさらに巻き進めていく巻き方のことで、本実施形態では、巻線軸部104aの中心軸方向において3つに分割されて巻かれている。そして、これらの隙間の部分には、図5に示すように、巻線軸部104aの全周のうち2箇所に切り欠きを有し、鍔状に巻線軸部104aから突出した突起208a,208b,208a,208bが形成されており、これらの突起208a,208b,208a,208bが隣り合う導電線103同士を隔てており、誘導コイル109よりも凹入部120の筒壁面側に突出している。そして、これらの突起208a,208b,208a,208bの突出高さは、周方向にわたって略一定の高さである。図4における上と下の二つの突起208a,208b,208a,208bは、同じ形状を有していて、2つの切り欠きが形成された略円環状ということができる。また、2箇所の切り欠き部分には、分割されたコイル同士を接続する導電線125が配置されている。この切り欠きを挟んで隣り合う二つの突起208a,208bの角同士を結んだ仮想的な線よりも誘導コイル109の巻線103は、巻線軸部104a側に設けられている。
【0046】
このように分割巻にすると、誘導コイル109全体に印加される電圧が高い電圧であっても、各分割された部分にはその分割数に応じて低い電圧となって印加される。すなわち、本実施形態では、3分割されているので、全体の電圧の1/3の電圧が各分割されたコイルに印加され、そのため絶縁破壊が生じにくくなる。このように分割巻を行うこと自体に効果があり、本実施形態では、この分割を行うための分離帯(分割壁)を誘導コイル109の巻線103が凹入部120に接触することを防止する突起208a,208b,208a,208bとしても使用している。従って、構成部品を増やすことなく双方の効果が得られ、トータルのコストを下げることができる。
【0047】
これらの突起208a,208b,208a,208bの先端と誘導コイル109の外表面との距離は、0.4mm以上1.0mm以下の範囲内にある。従って、誘導コイル109の巻線103が凹入部120に接触することを確実に防止でき、放電効率も高くできる。
【0048】
本実施形態の構成によれば、巻線軸部104aに設けられた分割巻の分離帯部分が誘導コイル109を構成する巻線103よりも凹入部120側に突出した突起208a,208b,208a,208bとして機能し、誘導コイル109の巻線103が凹入部120に接触することが阻止されて、この電球形無電極蛍光ランプを点灯させたときに凹入部120の内壁に黒化が生じることが防止される。
【0049】
なお、本実施形態の電球形無電極蛍光ランプは、発光管101と誘導コイル109とボビン104と点灯回路105とを備えた無電極蛍光ランプ点灯装置でもある。
【0050】
(実施形態3)
本実施形態の電球形無電極蛍光ランプに用いられるボビン104を図6に示す。本実施形態の電球形無電極蛍光ランプは、ボビン104に設けられた突起308以外の部分は実施形態1と同じであるので、主に突起308について説明をする。
【0051】
本実施形態の電球形無電極蛍光ランプに用いられるボビン104の巻線軸部104aには、基体部104bとは反対側の端に突起308が設けられている。この突起308は、巻線軸部104aの端部に円板を取り付けた形状に形成されている。この円板は、巻線軸部104aと同軸に配置され、円板の径は巻線軸部104aの筒径よりも大きい。この突起308は、巻線軸部104aに誘導コイル109の巻線103を設けたときに、この誘導コイル109の巻線103よりも凹入部120の壁面に向かって突出している。従って、誘導コイル109の巻線103が凹入部120に接触することを確実に防止でき、黒化を確実に防止できる。
【0052】
また、この突起308の先端と誘導コイル109の外表面との距離は、0.4mm以上1.0mm以下の範囲内にある。従って、誘導コイル109が凹入部120に接触することを確実に防止でき、放電効率も高くできる。
【0053】
なお、本実施形態では、突起308は円板を取り付けた形状としているが、円板の代わりにリングを巻線軸部104aに取り付けた形状としてもよい。このときリングの内径は巻線軸部104aの筒径に等しい。
【0054】
(実施形態4)
本実施形態の電球形無電極蛍光ランプに用いられるボビン104を図7に示す。本実施形態の電球形無電極蛍光ランプは、ボビン104に設けられた突起408a,408b以外の部分は実施形態1と同じであるので、主に突起408a,408bについて説明をする。
【0055】
本実施形態の電球形無電極蛍光ランプに用いられるボビン104の巻線軸部104aの基体部104bとの接続部分には、突起408a,408bが設けられている。これらの突起408a,408bは、巻線軸部104aの基体部104bとの接続部分にドーナツ形状の穴あき円板を填め込んで、その穴あき円板の2箇所を切り欠いた形状を有している。つまり、巻線軸部104aの全周にわたって一定の突き出し量で鍔上に設けられた円環状の板に2箇所の切り欠きを設けた形状である。この切り欠き部分は、誘導コイル109と点灯回路105とを接続する接続線が配置される場所である。また、この切り欠きを挟んで隣り合う二つの突起408a,408bの角同士を結んだ仮想的な線よりも誘導コイル109の巻線103は、巻線軸部104a側に設けられる。これらの突起408a,408bは、巻線軸部104aに誘導コイル109の巻線103を設けたときに、この誘導コイル109の巻線103よりも凹入部120の壁面に向かって突出している。従って、誘導コイル109の巻線103が凹入部120に接触することを確実に防止でき、黒化を確実に防止できる。
【0056】
また、これらの突起408a,408bの先端と誘導コイル109の外表面との距離は、0.4mm以上1.0mm以下の範囲内にある。従って、誘導コイル109の巻線103が凹入部120に接触することを確実に防止でき、放電効率も高くできる。
【0057】
(実施形態5)
本実施形態の電球形無電極蛍光ランプに用いられるボビン104を図8に示す。本実施形態の電球形無電極蛍光ランプは、ボビン104に設けられた突起508,508,…以外の部分は実施形態2と同じであるので、主に突起508,508,…について説明をする。
【0058】
本実施形態の電球形無電極蛍光ランプに用いられるボビン104は、分割巻用のボビン104であって、分割されたコイル同士を隔てるために、コイル間の隙間部分に突起508,508,…が設けられ、分離帯部分(分割壁)として用いられている。ここでは、分離帯部分は2つである。これらの突起508,508,…は、各分割の隙間毎に4個ずつ設けられて、巻線軸部104aの軸を中心として90度ずつ隔たっている。また、巻線軸部104aの周方向において隣り合う突起508,508は、異なる分割壁に属するもの同士であって、ここでは巻線軸部104aの軸を中心として45度隔たっている。これらの突起508,508,…は、巻線軸部104aの軸に垂直な面内において半円形状の先端を有している。従って、このボビン104に誘導コイル109の巻線103を形成したときには、巻線軸部104aの周方向において隣り合う突起508,508の先端同士を結んだ仮想的な線よりも巻線軸部104a側に誘導コイル109の巻線103が形成される。このため、誘導コイル109の巻線103が凹入部120に接触することを確実に防止でき、黒化を確実に防止できる。
【0059】
これらの突起508,508,…の先端と誘導コイル109の外表面との距離は、0.4mm以上1.0mm以下の範囲内にある。従って、誘導コイル109の巻線103が凹入部120に接触することを確実に防止でき、放電効率も高くできる。
【0060】
(実施形態6)
本実施形態の電球形無電極蛍光ランプに用いられるボビン104を図9に示す。本実施形態の電球形無電極蛍光ランプは、ボビン104に設けられた突起608,608以外の部分は実施形態2と同じであるので、主に突起608,608について説明をする。
【0061】
本実施形態の電球形無電極蛍光ランプに用いられるボビン104は、分割巻用のボビン104であって、分割されたコイル同士を隔てるために、コイル間の隙間部分に突起608,608が設けられ、分離帯部分(分割壁)として用いられている。ここでは、分離帯部分は2つである。これらの突起608,608は、それぞれ一部に切り欠きが形成された略円環状であり、巻線軸部104aの周方向に320度以上の角度α(ここでは330度)にわたって連続して形成されている。つまり、突起608,608は、穴あき円板の一部を切り取った形状であり、筒形状である巻線軸部104aの中心軸を回転軸とした回転方向に、角度αにわたって略一定の突出量で突出し続けている。この略一定の突出量とは、巻線軸部104aに誘導コイル109を構成する巻線103が形成されたときに、誘導コイル109の巻線103よりも高く突き出ている突出量のことである。また、突起608,608が設けられていない(360−α)度分の部分では、当該部分の両端の突起608,608の角部を結んだ仮想線140よりも巻線軸部104a側に誘導コイル109を構成する巻線103が設けられる。
【0062】
本実施形態の電球形無電極蛍光ランプは、突起608,608が320度以上にわたって巻線軸部104aの周方向に連続して設けられており、その突出高さは誘導コイル109を構成する巻線103の巻厚みよりも大きいので、誘導コイル109の巻線103が凹入部120に接触することを確実に防止でき、黒化を確実に防止できる。突起608,608の設けられているのが320度よりも少ない領域であると、誘導コイル109の巻線103が凹入部120に近づきすぎて黒化が発生するおそれがあり好ましくない。また、突起608,608が分割巻の分割壁を兼ねているので、低コストで製造できる。
【0063】
また、これらの突起608,608の先端と誘導コイル109の外表面との距離は、0.4mm以上1.0mm以下の範囲内にある。従って、誘導コイル109の巻線103が凹入部120に接触することを確実に防止でき、放電効率も高くできる。
【0064】
これまで説明した実施形態は、本発明の例であるので本発明は他の形態であっても構わない。例えば、突起の数は8より多くてもよいし、5〜7個であっても構わない。分割巻の分割数も3よりも多くてもよいし、2であっても構わない。突起形状も上記の形状に限定されず、半球形や三角形などでもよい。また、突起は巻線軸部から垂直に突出している必要は無く、傾斜して突出していてもよい。誘導コイルは、巻線軸部に一重に巻き付けられていてもよいし、二重以上に上層に積み重ねて巻き付けても構わない。また、上記突起が形成されていれば、それ以外の例えば誘導コイルの巻厚みよりも低い突起を形成しても構わない。
【0065】
なお、上述の実施の形態では、蛍光ランプの場合について記載しているが、例えば、金属ハロゲン化物と水銀とを封入した高輝度放電ランプであっても、水銀がランプのガラス管と反応して黒化することを防止することができ、蛍光ランプの場合と同様の効果が得られる。
【0066】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に述べる効果を奏する。
【0067】
ボビンの巻線軸部に誘導コイルよりも凹入部側に突出している突起を設けているので、誘導コイルが発光管の凹入部の壁面に接触することが抑制され、発光管内の黒化が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1に係る電球形無電極蛍光ランプの模式的な破砕断面図である。
【図2】(a)は、実施形態1のボビンを図1の上から見た図であり、(b)は(a)の一部を拡大した図である。
【図3】実施形態1の変形例に係るボビンを上から見た図である。
【図4】本発明の実施形態2に係る電球形無電極蛍光ランプの模式的な破砕断面図である。
【図5】実施形態2のボビンを図4の上から見た図である。
【図6】本発明の実施形態3に係る電球形無電極蛍光ランプのボビンの、(a)正面図、(b)上面図である。
【図7】本発明の実施形態4に係る電球形無電極蛍光ランプのボビンの、(a)正面図、(b)上面図である。
【図8】本発明の実施形態5に係る電球形無電極蛍光ランプのボビンの、(a)正面図、(b)上面図である。
【図9】本発明の実施形態6に係る電球形無電極蛍光ランプのボビンの、(a)正面図、(b)上面図である。
【図10】特許文献1に記載された従来の電球形無電極蛍光ランプの模式的な破砕断面図である。
【符号の説明】
101 発光管
103 導電線
104 ボビン
104a 巻線軸部
105 点灯回路
107 口金
108 突起
109 誘導コイル
120 凹入部
140 突起の角同士を結ぶ線
208a,b 突起
308 突起
408a,b 突起
508 突起
608 突起

Claims (11)

  1. 管内に少なくとも水銀を含む発光ガスが封入され、略筒形状の凹入部を有する発光管と、
    前記凹入部に挿入され巻線とコアとを有する誘導コイルと、
    前記誘導コイルの前記巻線が巻き付けられた巻線軸部を有するボビンと、
    前記誘導コイルに高周波電力を供給する点灯回路と、
    前記点灯回路に電気的に接続された口金と
    を備え、
    前記発光管と前記誘導コイルと前記点灯回路と前記口金とは一体に構成されており、
    前記巻線軸部には、前記凹入部の前記筒の壁面に向かって突出している突起が設けられ、
    前記突起は、前記誘導コイルの前記巻線よりも前記筒の壁面側に突出している、電球形無電極蛍光ランプ。
  2. 管内に少なくとも水銀を含む発光ガスが封入され、略筒形状の凹入部を有する発光管と、
    前記凹入部に挿入され、導電線を巻いた巻線とコアとを有する誘導コイルと、
    前記誘導コイルの巻線が巻き付けられた巻線軸部を有するボビンと、
    前記誘導コイルに高周波電力を供給する点灯回路と、
    前記点灯回路に電気的に接続された口金と
    を備え、
    前記発光管と前記誘導コイルと前記点灯回路と前記口金とは一体に構成されており、
    前記誘導コイルの前記巻線は、隣り合う前記導電線の間の一部に前記巻線軸部の全周にわたって隙間を設けることによって当該巻線軸部の中心軸方向において分割して巻き付けられており、
    前記巻線軸部には、前記隙間に対応する部分の少なくとも一部に隣り合う前記導電線同士を隔てるために前記凹入部の前記筒の壁面に向かって突出している突起が設けられ、
    前記突起は、前記誘導コイルの前記巻線よりも前記筒の壁面側に突出している、電球形無電極蛍光ランプ。
  3. 前記巻線軸部は、筒形状であり、
    前記突起は、複数存し、
    前記誘導コイルの前記巻線は、前記巻線軸部の周方向において隣り合う前記突起の角又は先端同士を結ぶ線よりも前記巻線軸部側に形成されている、請求項1または2に記載の電球形無電極蛍光ランプ。
  4. 前記巻線軸部は、筒形状であり、
    前記突起は、一部に切り欠きが形成された略円環状であり、前記巻線軸部の周方向に320度以上にわたって連続して形成されている、請求項1または2に記載の電球形無電極蛍光ランプ。
  5. 前記誘導コイルの外表面と前記突起の先端との距離は、0.4mm以上1.0mm以下である、請求項1から4のいずれか一つに記載の電球形無電極蛍光ランプ。
  6. 前記高周波電力は、周波数が50kHz以上1MHz以下である、請求項1から5のいずれか一つに記載の電球形無電極蛍光ランプ。
  7. 管内に少なくとも水銀を含む発光ガスが封入され、略筒形状の凹入部を有する発光管と、
    前記凹入部に挿入された誘導コイルと、
    前記誘導コイルが巻き付けられた巻線軸部を有するボビンと、
    前記誘導コイルに高周波電力を供給する点灯回路と
    を備え、
    前記巻線軸部は、筒形状であり、前記凹入部の前記筒の壁面に向かって突出している複数の突起を有し、
    前記突起は、前記誘導コイルよりも前記筒の壁面側に突出しており、
    前記誘導コイルは、前記巻線軸部の周方向において隣り合う前記突起の角又は先端同士を結ぶ線よりも前記巻線軸部側に形成されている、無電極蛍光ランプ点灯装置。
  8. 前記誘導コイルは、導電線を有し、隣り合う前記導電線の間の一部に前記巻線軸部の全周にわたって隙間を設けることによって当該巻線軸部の中心軸方向において分割して巻き付けられており、
    前記突起は、前記巻線軸部の前記隙間に対応する部分に隣り合う前記導電線同士を隔てて設けられている、請求項7に記載の無電極蛍光ランプ点灯装置。
  9. 管内に少なくとも水銀を含む発光ガスが封入され、略筒形状の凹入部を有する発光管と、
    前記凹入部に挿入された誘導コイルと、
    前記誘導コイルが巻き付けられた巻線軸部を有するボビンと、
    前記誘導コイルに高周波電力を供給する点灯回路と
    を備え、
    前記巻線軸部は、筒形状であり、前記凹入部の前記筒の壁面に向かって突出している突起を有し、
    前記突起は、前記誘導コイルよりも前記筒の壁面側に突出し、一部に切り欠きが形成された略円環状であり、前記巻線軸部の周方向に320度以上にわたって連続して形成されている、無電極蛍光ランプ点灯装置。
  10. 前記誘導コイルの外表面と前記突起の先端との距離は、0.4mm以上1.0mm以下である、請求項7から9のいずれか一つに記載の無電極蛍光ランプ点灯装置。
  11. 前記高周波電力は、周波数が50kHz以上1MHz以下である、請求項7から10のいずれか一つに記載の無電極蛍光ランプ点灯装置。
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