JP2004253323A - Electrodeless discharge lamp, electrodeless discharge lamp lighting device, and lighting system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は内部に放電ガスを封入したバルブに高周波電磁界を印加して発光させる無電極放電灯、無電極放電灯を点灯させる無電極放電灯点灯装置、及び無電極放電灯と無電極放電灯点灯装置を備えた照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の従来例として、特開2001−332220号公報に記載のものが挙げられる。この照明装置は図8に示すように、バルブJ1と、バルブJ1内部に電磁界を発生させる誘導コイルJ2と、誘導コイルJ2に電力を供給する電源J3とを有している。バルブJ1の内部には、不活性ガスや金属蒸気などの放電ガスが封入されており、誘導コイルJ2によって、周波数50kHz以上1MHz以下の電磁界が発生する。
【0003】
電源J3は、高周波電源回路J3からなり、口金J7を介して電力ラインに接続されている。電力ラインから供給された電力は、高周波電源回路J3内部のスイッチング素子をスイッチングすることによって、たとえば、周波数50kHz以上1MHz以下の電力に変換される。
【0004】
高周波電源回路J3は、整合回路J4を介して、誘導コイルJ2に電気的に接続されている。整合回路J4は、高周波電源回路J3と誘導コイルJ2とのインピーダンスを整合させて、高周波電源回路J3から出力された電力を誘導コイルJ2に効率よく供給する機能を有している。誘導コイルJ2は、コアJ2a及び巻線J2bから構成されており、高周波電源回路J3から誘導コイルJ2に電力が供給されると、バルブJ1の内部には、誘導コイルJ2から発生する電磁界によって電磁エネルギーが誘導され、リング状の放電プラズマJ6が発生する。放電プラズマJ6からは、紫外線又は可視光が生じ、それによって光出力を得ることができる。
【0005】
バルブJ1は、略バルブJ1の中心軸に沿って空隙部であるキャビティJ8を有しており、そのキャビティJ8内に誘導コイルJ2が配置されている。つまり、誘導コイルJ2は、バルブJ1の外壁を凹状にすることによってバルブの中心部分に形成された凹入部J8内に挿入されて、バルブJ1の近傍に配置されている。誘導コイルJ2に電気的に接続されている高周波電源回路J3及び整合回路J4は、回路ケースJ5内に収納されている。本実施形態において、照明装置は、キャビティJ8に誘導コイルJ2が挿入されたバルブJ1と、回路ケースJ5と、口金J7とが一体となった電球形蛍光ランプとして構成されている。
【0006】
コアJ2aは、Mn−Zn系の多結晶フェライトから構成されており、かつ、コアJ2aを構成するMn−Zn系の多結晶フェライトは、270℃以上のキュリー温度を有している。つまり、コアJ2aを構成する磁性材料として、キュリー温度が270℃以上を示すMn−Zn系フェライトを用いている。
【0007】
以上、上述した構成において、コアJ2aがキュリー温度270℃以上のMn−Zn系の多結晶フェライトからなるので、周波数50kHz以上1MHz以下での範囲にて放電プラズマJ6の始動・維持することができる照明装置を提供している。
【0008】
【特許文献1】
特開2001−332220号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
バルブJ1内の放電ガスの状態によって、バルブJ1からの光出力は大きく変化する。設計値に基づいて、放電ガスの組成・圧力などを最適な状態に決定して封入し、商品として市場に出した場合には、光出力は周囲の温度によって大きく変化する。したがって、このような照明装置の商品化において、周囲の温度の変化に対して、光出力を略一定にすることが課題となる。
【0010】
ここで、この照明装置における磁束の経路を考える。図9に示すように誘導コイルJ2によって発生した磁束J9は、コアJ2a内を通り、巻線J2bの巻回軸方向の端面近傍を通り、空間に放出される。そこから、バルブJ1内を通り、内部の放電プラズマJ6を励起させ、再び巻線J2bの巻回軸方向のもう一方の端面近傍を通りコアJ2a内部に戻る。
【0011】
このことから、光出力を変化させる手段のひとつとして、この誘導コイルJ2によって発生した磁束J9と、バルブJ1内の放電プラズマJ6との位置的な関係を変化させることが考えられる。
【0012】
ここで、バルブJ1からの光出力は高温になると光出力が増加する場合がある。コアJ2aを単一の磁性材料で構成した場合においては、コアJ2aの温度変化が生じたときにも、コアJ2a内を通る磁束J9の経路は略一定である。このため、バルブJ1の温度上昇とともに光出力も上昇していき、光出力を略一定にすることができない場合がある。
【0013】
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、簡単な構成で、周囲温度の変化による光出力の変化の少ない無電極放電灯、無電極放電灯を点灯させる無電極放電灯点灯装置及び無電極放電灯と無電極放電灯点灯装置とを備えた照明装置を提供することにある。
【0014】
【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は、放電ガスが内部に封入されており断面逆U字状の空洞部を有する略球形状のバルブと、空洞部内に配設される磁性材料で柱状のコアと、コアに巻回され高周波電力が供給される誘導コイルと、を備え、コアはキュリー温度の異なる複数の磁性材料が誘導コイルの巻回軸方向に沿って連設されていることを特徴とするものである。
【0015】
無電極放電灯は高温になると光出力が増加する場合がある。このようなときにコアが複数の磁性材料から構成されていると、温度が上昇していっても、最も低いキュリー温度を有する磁性材料から順番に透磁率が低下していき、光出力の増加を抑制し、光出力を略一定にする。
【0016】
請求項2記載の無電極放電灯は、請求項1記載の無電極放電灯において、最も低いキュリー温度を有するコアには誘導コイルが巻回されていない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においては、無電極放電灯が高温になったときに透磁率の低下しやすいコアにコイルが巻回されておらず、コイルでの電力損失を抑制する。
【0018】
請求項3記載の無電極放電灯は、請求項1又は2記載の無電極放電灯において、最も低いキュリー温度を有するコアは、空洞部の開口部から最も離れた位置に配設されていることを特徴とするものである。
【0019】
このような無電極放電灯においては、無電極放電灯が設置される向きに関係なく、無電極放電灯の温度上昇をコアに伝達する。
【0020】
請求項4記載の無電極放電灯は、放電ガスが内部に封入されており互いに連設された断面逆U字状の空洞部を有する略球形状のバルブと、バルブ内であって互いの空洞部の間に形成される排気管と、排気管内に配設される水銀アマルガムと、空洞部に配設される磁性材料で柱状のコアと、コアに巻回され高周波電力が供給される誘導コイルと、を備え、コアはキュリー温度の異なる複数の磁性材料が誘導コイルの巻回軸方向に沿って連設されていることを特徴とするものである。
【0021】
このような無電極放電灯においても、コアが複数の磁性材料から構成されているので、温度が上昇していっても、最も低いキュリー温度を有する磁性材料から順番に透磁率が低下していき、光出力の増加を抑制し、光出力を略一定にする。
【0022】
請求項5記載の無電極放電灯は、請求項4記載の無電極放電灯において、最も低いキュリー温度を有する磁性材料は、水銀アマルガムの近傍に配設されていることを特徴とするものである。
【0023】
最も低いキュリー温度を有する磁性材料は、無電極放電灯が高温になった場合に、最も先に透磁率が低下し、コアの機能を果たさなくなる。すると、この磁性材料からの電力損失による発熱は抑えられ、この磁性材料の近傍に配設されている水銀アマルガムの温度上昇を抑える。温度上昇が抑えられると、水銀アマルガムからの水銀蒸気圧が下がり、光出力が抑制される。
【0024】
請求項6記載の無電極放電灯は、請求項1から5までのいずれかに記載の無電極放電灯において、最も低いキュリー温度は、キュリー温度が200℃以下であることを特徴とするものである。
【0025】
このような無電極放電灯においては、誘導コイルの材料を耐熱が200℃程度のものを使用することができる。
【0026】
請求項7記載の無電極放電灯は、請求項1から5までのいずれかに記載の無電極放電灯において、最も低いキュリー温度を有する磁性材料は、マンガンと亜鉛とを含むことを特徴とするものである。
【0027】
無電極放電灯は低温になると光出力が減少する場合がある。コアの磁性材料としてこのようなものを使用すると、無電極放電灯が低温時と高温時との透磁率の差を大きくすることができる。そして、無電極放電灯の光出力が減少する低温時には、コアの透磁率が増加することにより無電極放電灯の光出力が増加させ、光出力が増加する高温時にはコアの透磁率が減少することにより光出力を減少させ、低温から高温まで光出力を略一定にする。
【0028】
請求項8記載の無電極放電灯点灯装置は、請求項1から7までのいずれかに記載の無電極放電灯と、誘導コイルに高周波電力を供給するとともに供給電力が可変の高周波電源と、誘導コイルのインダクタンスを検出する検出回路を備え、インダクタンスが所定値よりも低下した場合に、供給電力を減少させる制御を行うことを特徴とするものである。
【0029】
このような無電極放電灯点灯装置においては、最も低いキュリー温度を有するコアの透磁率が低下した場合に、透磁率の低下に伴う誘導コイルのインダクタンスの低下を検出し、無電極放電灯への供給電力を減少させる。
【0030】
請求項9記載の無電極放電灯点灯装置は、請求項1から7までのいずれかに記載の無電極放電灯と、誘導コイルに高周波電力を供給するとともに供給電力が可変の高周波電源と、誘導コイルと直列に接続される容量性素子と、容量性素子の両端電圧を検出する電圧検出回路と、を備え、検出電圧が所定の電圧よりも上昇した場合に、供給電力を減少させる制御を行うことを特徴とするものである。
【0031】
無電極放電灯に過剰の電力が供給されてしまう等の無電極放電灯点灯装置の異常時においては、誘導コイル両端の電圧が上昇する場合がある。このようなときに誘導コイル両端の電圧を反映した電圧を検出し、無電極放電灯に供給する電力を減少させる制御を行う。
【0032】
請求項10記載の無電極放電灯点灯装置は、請求項8又は9記載の無電極放電灯点灯装置において、供給電力を減少させる制御を行うことに代えて、間欠的に電力を供給する制御を行うことを特徴とするものである。
【0033】
このような無電極放電灯点灯装置においては、インダクタンスの低下や無電極放電灯点灯装置の異常時において、無電極放電灯へ間欠的に電力を供給する制御を行う。
【0034】
請求項11記載の照明装置は、請求項8から10までのいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置を備え、請求項1から7までのいずれかに記載の無電極放電灯を点灯させることを特徴とするものである。
【0035】
【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6までを参照して説明する。図1は本実施の形態の断面図を示しており、図2は高周波電源12の回路図を示している。また、図3は無電極放電灯点灯装置とを備えた照明装置の断面図を示しており、図4は磁束J9の経路を示している。さらに、図5は誘導コイル4の温度と誘導コイル4のインダクタンスとの一般的な関係を示しており、図6は本実施の形態において誘導コイル4の温度と誘導コイル4のインダクタンスとの関係を示している。
【0036】
以下、各部の構成を説明する。
【0037】
バルブ1は、略球形状であってその内部に少なくとも水銀及び希ガスを含む放電ガスを封入しておくものであり、バルブ1の下方側には有底状であって断面逆U字状の空洞部2が設けられている。バルブ1の材料は石英ガラス等の透光性材料であり、放電ガスは水銀、希ガス及び金属ハロゲン化物である。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、バルブ1の内側は蛍光体10及び保護膜11が塗布されている。蛍光体10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10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。保護膜11は水銀とバルブ1の材料である石英ガラスとの反応を抑えることにより、バルブ1の光束維持率を向上させるものである。保護膜11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11は、通常のバルブ1では透過率が高い方が望ましいため、蛍光体10に比べ薄くバルブ1内面に形成される。また、バルブ1の形状は略球形状でなくてもよく、たとえば、円筒形のような他の形状であっても構わない。
【0038】
誘導コイル4は、バルブ1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、一方は後述する柱状のコア3に、コア3の柱軸方向に沿って巻回されており、他方は後述する高周波電源12に接続されている。ここで、誘導コイル4は銅又は銅合金による条材を所定回数コア3に巻回して構成しており、損失抑制のためにリッツ線を用いることが望ましい。リッツ線は、細かい細線をより合わせた複合線であり、同じ太さの単線よりも表面積が広いことから、高周波における巻線の表皮効果や近接効果の影響による損失増加を最小限に抑えることができる。
【0039】
また、誘導コイル4の条材を覆う材質としては、絶縁物である高耐熱性のフッ素樹脂、耐熱エナメル線又はシリコン系樹脂を用いている。
【0040】
この誘導コイル4には高周波電源12が動作すると高周波電流が流れ、誘導コイル4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。つぎに、発生した高周波電磁界によりバルブ1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4の周りに発生した高周波電磁界によりエネルギーを受け取り、放電ガス原子に衝突しエネルギーを与える。放電プラズマJ6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ーとして利用するのである。
【0041】
コア3は、断面略円形の柱状であって空洞部2の内部にコア3の一端がバルブ1の中心に向かい、他端が後述する基台9に向かうように、基台9に立設固定されている。そして、コア3は円柱状のキュリー温度の異なる3種類の磁性材料3a、3b及び3c(以下、磁性材料3a、3b及び3cのキュリー温度をそれぞれTa、Tb及びTcという。)から構成されており、Ta>Tb>Tcとなっている。ここで、磁性材料3a及び3bにのみ誘導コイル4が巻回されており、磁性材料3cには誘導コイル4が巻回されていない。また、磁性材料3cが空洞部2の開口部から最も離れた位置である空洞部2の最も奥側に配設されており、以下順番に磁性材料3b、3aが配設されている。なお、磁性材料3a及び3bの順番は入れ替わっても構わない。空洞部2の最も奥側は、空洞部2の開口部からの外気温度の影響を受けにくく、たとえば、無電極放電灯点灯装置を横に倒した状態で配置した場合などにも、磁性材料3cに精度よくバルブ1の温度を反映させることができる。
【0042】
磁性材料3a、3bの材質としては、240〜280℃程度のキュリー温度を有するMn−Zn系の多結晶フェライトを用いている。室温でバルブ1を点灯させる場合は、キュリー温度240〜280℃程度で充分であるが、バルブ1の周囲の温度が室温よりも高い場合、あるいは、過負荷状態等の高周波電源12への入力電力が上昇し、誘導コイル4に流れる電流が増加した場合を考慮すると、設計マージンを考慮してキュリー温度が300℃以上のものを用いてもよい。
【0043】
磁性材料3cの材質としては、200℃以下のキュリー温度を有するMn(マンガン)−Zn(亜鉛)系フェライトを用いている。ここで、Mn−Zn系フェライトは、酸素元素を除く主要な組成成分としてFe(鉄)、Mn及びZnを含み、Fe、Mn及びZnのそれぞれの酸化物を合成・焼結したものである。また、Mn−Zn系フェライトを構成するための主要な酸化物は、たとえば、Fe2O3、MnO又はZnOである。
【0044】
本実施の形態では、磁性材料3cの材質としてMn−Zn系の多結晶フェライトを用いたが、もちろん、200℃以下のキュリー温度を有するものであれば、Mn−Zn系の単結晶フェライトであってもよいし、Ni(ニッケル)−Zn系の多結晶又は単結晶フェライトを用いてもよい。
【0045】
このような200℃以下のキュリー温度を有する磁性材料を用いると、誘導コイル4の条材を覆う材質として低耐熱性のものを使用することができ、高価な高耐熱性のフッ素樹脂等を用いなくてもよくなる。
【0046】
部材5は、断面略円形の柱状であって、この部材5の外側にコア3が接触するように設けられている。
【0047】
基台9は、アルミダイカストにて形成され、断面略凸状であって上面の開口部を有する筐体である。この基台9の底面に上述した部材5がバルブ1の中心に向かうように立設固定されている。
【0048】
高周波電源12は、その出力端(整合回路17の両端)が上述した誘導コイル4に接続されており、図2に示すような構成となっている。
【0049】
すなわち、高周波電源12は、商用交流電源ACからの交流電圧を脈流状の直流電圧に整流し出力する整流回路DBと、整流回路DBからの脈流状の直流電圧を所望の直流電圧に変換し出力するチョッパ回路15と、チョッパ回路15が有するスイッチング素子Q1の周波数を制御するチョッパ制御回路7と、コンデンサC1からの直流電圧Eをスイッチング素子Q2及びQ3のオン/オフ動作により矩形波電圧に変換する電力変換回路16と、電力変換回路16が有するスイッチング素子Q2及びQ3に駆動信号を送信するドライブ回路8と、スイッチング素子Q2及びQ3の周波数を制御するためにドライブ回路8に制御クロック信号を送信する周波数制御回路6と、直列共振回路を構成するインダクタL2及びコンデンサC2と、電力変換回路16と誘導コイル4との間のインピーダンスを整合し、電力変換回路16からの高周波電力を効率よく誘導コイル4に伝達すると、整合回路17の両端に接続される誘導コイル4と、整合回路17が有する容量性素子のコンデンサC4の両端電圧を検出する電圧検出回路20と、電圧検出回路20からの検出電圧信号を受けて、周波数制御回路6が出力する制御クロック信号を制御するマイコン19と、周波数制御回路6及びチョッパ制御回路7等に電源を供給するIPD(インテリジェントパワーデバイス)降圧回路15と、を備えている。
【0050】
ここで、電圧検出回路20はコンデンサC4の両端電圧、すなわち、誘導コイル4の両端電圧V02の変化を検出するものである。この電圧検出回路20は、抵抗R92からR94までと、ダイオードD92及びD93と、コンデンサC91からC95までと、ツェナ−ダイオードZD91と、トランジスタQ91と、から構成されている。
【0051】
また、IPD降圧回路15は、直流電圧Eを、たとえば、15Vの直流電圧に変換し、周波数制御回路6、チョッパ制御回路7、ドライブ回路8及びマイコン19に電源を供給するものである。このIPD降圧回路15は、抵抗R41と、ダイオードD41及びD42と、コンデンサC41からC44までと、インダクタL41と、ツェナ−ダイオードZD41及びZD42と、フォトカプラPC41と、IC41と、から構成されている。
【0052】
さらに、マイコン19は、コンデンサC4の両端電圧が低下した場合においてトランジスタQ91がオフしているときに、該オフ信号を受けて周波数制御回路6の基準クロック信号の周波数を制御するものである。
【0053】
もちろん、高周波電源12の構成として、バルブ1内部の放電ガスに13.56MHzの高周波電磁界を供給するものであれば、このものに限られない。
【0054】
この高周波電源12と無電極放電灯とから無電極放電灯点灯装置が構成されており、この無電極放電灯点灯装置を備え無電極放電灯を点灯させる照明装置として、たとえば、図3に示すものが挙げられる。
【0055】
このものはバルブ1の上方をシールドケース13が覆っており、無電極放電灯からの輻射ノイズは、このシールドケース13に吸収される。もちろん、無電極放電灯を点灯させる照明装置としては、このものに限られない。
【0056】
つぎに、無電極放電灯の点灯中の動作を説明する。
【0057】
無電極放電灯が、たとえば、数千時間点灯し続け、コア3等の温度が上昇し無電極放電灯全体の温度が上昇すると光出力が増加する場合がある。このような場合にはキュリー温度の最も低い磁性材料3cがキュリー温度に達し、透磁率が低下する。すると、磁性材料3cはコアとしての機能を失い、磁性材料3a、3bのみがコアとしての機能することになる。つまり、磁性材料の長さが短くなったことになり、図4に示すように誘導コイル4により発生する磁束J9の磁路が短くなり、磁束J9と放電プラズマJ6との結合が低下する。すなわち、放電プラズマJ6に効率よく電力が伝達されないことになり、光出力が低下することになる。ここで、磁性材料3cには誘導コイル4が巻回されていないので、磁性材料3cの透磁率が低下しても、誘導コイル4での電力損失はそれほど上昇しないので、磁性材料3cの透磁率が低下しても、無電極放電灯点灯装置全体の電力損失は大幅に増加しない。
【0058】
特に、本実施の形態においては、磁性材料3cの材質としてMn−Zn系フェライトを用いており、このMn−Zn系フェライトは低温時には比透磁率が1000以上で、磁性材料3cの内部に多数の磁束が貫通するが、キュリー温度を超えると比透磁率が急激に低下するので、無電極放電灯が高温になって光出力が増加しようとした場合に、効果的に光出力の増加を抑制することができる。
【0059】
このようにして、無電極放電灯が上昇しても光出力の増加が抑えられることになり、無電極放電灯の温度が上昇しても光出力を略一定にすることができる。
【0060】
ここで、出願人の実験結果において、誘導コイル4が巻回されているコア3内に低透磁率の磁性材料が配設されている場合には、誘導コイル4のリアクタンス成分と抵抗成分との比を表すQ値が、10数%以上も低下することがわかった。このような状態においては、誘導コイル4での電力損失が増大し、誘導コイル4の温度、ひいては、無電極放電灯全体の温度を上昇させてしまう。
【0061】
本実施の形態においては、上述したようにキュリー温度の最も低い磁性材料3cに誘導コイル4を巻回しておらず、複雑な構成による温度対策をすることなく、温度上昇による透磁率の低下を防ぐことができる。
【0062】
また、本実施の形態では、電圧検出回路20により誘導コイル4の両端電圧を検出している。
【0063】
無電極放電灯が高温となり、磁性材料の温度がキュリー温度を超えると磁性材料の透磁率が低下し、磁性材料に巻回している誘導コイル4のインダクタンスが図5に示すように、急激に低下する。
【0064】
本実施の形態のように異なる磁性材料を互いに接触させ連設していると、図6に示すように、キュリー温度の最も低い磁性材料3cから順番に該磁性材料の透磁率が低下し、これに伴い誘導コイル4のインダクタンスが段階的に低下していく。誘導コイル4のインダクタが減少すると、誘導コイル4の両端に発生する電圧が低下し、コンデンサC93の電圧がツェナ−ダイオードZD91のオン電圧に達しないのでトランジスタQ91はオフとなる。すると、マイコン19はトランジスタQ91のオフ信号を受けて、周波数制御回路6の基準クロック信号の周波数を高くして、無電極放電灯の光出力を低下させることができる。
【0065】
すなわち、本実施の形態においては、キュリー温度の最も低い磁性材料3cの比透磁率が低下し、無電極放電灯の光出力増加を抑制することに加えて、比透磁率の低下による誘導コイル4のインダクタンスの低下を検出し無電極放電灯の光出力増加を抑制しているので、より確実に無電極放電灯の光出力を低下させることができる。
【0066】
ここで、本実施の形態の構成においては、整合回路17が有するコンデンサC4を電圧検出回路20の一部として兼用しているので、別途新たに、誘導コイル4のインダクタの低下を検出する付加回路を設ける必要がない。特にコンデンサC4には比較的高電圧が印加されるので、誘導コイル4のインダクタの低下を検出しようとして、別途新たな検出回路を設けようとすると、高耐圧の素子が必要となるが、本実施の形態では、そのような必要がなく、無電極放電灯点灯装置のコストダウンを図ることができる。
【0067】
その他、別途誘導コイル4のインダクタ検出回路を設ける場合には、図示はしないが、たとえば、スイッチング素子Q3と回路グランドとの間にソース抵抗を設けてもよい。このソース抵抗の両端電圧を測定すると、間接的に誘導コイル4のインダクタの低下を検出することができ、しかもこのようなソース抵抗の両端には数ボルト程度の比較的低い電圧しか印加されないので、高耐圧素子を用いることなく、誘導コイル4のインダクタの低下を検出し、無電極放電灯の光出力を低下させることができる。もちろん、ソース抵抗に流れる電流を検出してもよい。さらに、インダクタの低下によって、無電極放電灯点灯装置の消費電力が低下するのだが、このインダクタの低下を間接的に検出することができる電気特性は、上述したもののみならず、他の電気特性(高圧放電灯電流、高圧放電灯電力、さらには、高圧放電灯の発光効率(ルーメン毎ワット))、光学特性(高圧放電灯の照度又は色温度、さらには、輝度、光束、光度)、あるいは、温度特性(高圧放電灯の最冷点温度、管壁温度又は口金温度)でもよい。
【0068】
また、本実施の形態では、周波数制御回路6の基準クロック信号の周波数を高くし、スイッチング素子Q2及びQ3の駆動周波数を高くすることにより無電極放電灯の光出力を低下させたが、基準クロック信号のデューティを高くし、スイッチング素子Q2及びQ3のデューティを高くして無電極放電灯の光出力を低下させてもよいし、チョッパ回路15が有するスイッチング素子Q1の周波数を制御し、チョッパ回路15の出力直流電圧Eを低下させ、無電極放電灯の光出力を低下させてもよい。
【0069】
上記の方法で無電極放電灯の光出力を低下させようとした場合、無電極放電灯の光出力は確かに低下するが、無電極放電灯の光出力の低下に伴い放電プラズマJ6のインピーダンスが上昇し、磁性材料での電力損失が増加する場合がある。
【0070】
このような場合には、基準クロック信号の周波数を間欠発振させ、無電極放電灯を間欠的に発振させてもよい。このように連続的ではなく、間欠的に無電極放電灯を発振させると、磁性材料での電力損失を抑制することができる。
【0071】
なお、放電ガスの種類によっては、無電極放電灯の光出力の低下に伴い放電プラズマJ6のインピーダンスが上昇した場合に、誘導コイル4の両端に印加される電圧が増加する場合がある。
【0072】
このような場合には、コンデンサC4に印加される電圧を分圧したコンデンサC92の電圧が、ツェナ−ダイオードZD91のオン電圧を超え、トランジスタQ91がオンしたときに周波数制御回路6の基準クロック信号の周波数を高くなるようにマイコン19をプログラムしていてもよい。
【0073】
(実施例2)
以下、本発明の第2の実施の形態を図7を参照して説明する。図7は本実施の形態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。
【0074】
図7に示す無電極放電灯と図1に示す無電極放電灯との相違点は、図7に示す無電極放電灯は、バルブ1が断面逆U字状の空洞部2を有する代わりに、互いに連設された断面逆U字状の空洞部21a、21bを有しており、この空洞部21a、21bの間に形成される排気管22内に水銀アマルガム23が配設されている点である。そして、空洞部21a、21b内であって、排気管22の軸方向に沿って排気管22を取り囲むようにして、キュリー温度の異なる2種類の磁性材料3a及び3c(Ta>Tc)からなるコア3が配設されている。さらに、このコア3の柱軸方向に沿って誘導コイル4が巻回されている。ここで、水銀アマルガム23は排気管22内下方に配設されおり、この水銀アマルガム23の側方には磁性材料3cが配設されている。
【0075】
すなわち、水銀アマルガム23の近傍にはキュリー温度の低い磁性材料3cが配設されていることになる。
【0076】
この水銀アマルガム23はBi(ビスマス)−In(インジウム)やPb(鉛)−Bi−Sn(錫)のような基体金属と水銀とを反応させて形成した合金であり、水銀単体に比べて水銀蒸気圧の温度特性が高温側へシフトする。したがって、通常点灯時に無電極放電灯が高温となった場合においても最適な水銀蒸気圧を得ることができる。
【0077】
また、図示はしていないが、水銀アマルガム23の上方に、水銀と直接化合しにくい金属、たとえば、ニッケルめっきされた鉄板又はステンレス板であって、表面を機械的に粗面加工したものを配設しておくと、通常点灯時に気体となったアマルガム水銀の一部がこの金属部にトラップされるので、再始動時等に光出力が速やかに立ち上がる。
【0078】
以上、本実施の形態の構成によれば、無電極放電灯が高温になった場合に、最も低いキュリー温度を有する磁性材料3cの透磁率が最も早く低下し、コアとしての機能を果たさなくなる。すると、この磁性材料からの電力損失による発熱は抑えられ、この磁性材料3cの近傍に配設されている水銀アマルガム23の温度上昇が抑えられる。水銀アマルガム23の温度上昇が抑えられると、水銀アマルガム23からの水銀蒸気圧が下がり、光出力の増加を抑制することができる。
【0079】
このように、バルブ1内の放電ガスに大なる影響を及ぼす水銀アマルガム23の近傍にキュリー温度の低い磁性材料3cを配設しておくと、無電極放電灯の温度上昇による光出力の増加を精度よく抑えることができる。
【0080】
なお、上記説明で特に言及していない作用、効果等は第1の実施の形態と同様である。
【0081】
【発明の効果】
請求項1記載の無電極放電灯は、コアはキュリー温度の異なる複数の磁性材料が誘導コイルの巻回軸方向に沿って連設されているので、高温なって無電極放電灯の光出力が増加する場合においても、コアが複数の磁性材料から構成されおり、温度が上昇していっても、最も低いキュリー温度を有する磁性材料から順番に透磁率が低下していき、光出力の増加を抑制し、光出力を略一定にすることができる。
【0082】
請求項2記載の無電極放電灯は、請求項1記載の無電極放電灯において、最も低いキュリー温度を有するコアには誘導コイルが巻回されていないので、無電極放電灯が高温になったときに透磁率の低下しやすいコアにコイルが巻回されておらず、コイルでの電力損失を抑制することができる。
【0083】
請求項3記載の無電極放電灯は、請求項1又は2記載の無電極放電灯において、最も低いキュリー温度を有するコアは、空洞部の開口部から最も離れた位置に配設されているので、無電極放電灯が設置される向きに関係なく、無電極放電灯の温度上昇をコアに伝達することができる。
【0084】
請求項4記載の無電極放電灯は、放電ガスが内部に封入されており互いに連設された断面逆U字状の空洞部を有する略球形状のバルブと、バルブ内であって互いの空洞部の間に形成される排気管と、排気管内に配設される水銀アマルガムと、空洞部に配設される磁性材料で柱状のコアと、コアに巻回され高周波電力が供給される誘導コイルと、を備え、コアはキュリー温度の異なる複数の磁性材料が誘導コイルの巻回軸方向に沿って連設されているので、請求項1記載の無電極放電灯と同様に、高温なって無電極放電灯の光出力が増加する場合においても、コアが複数の磁性材料から構成されおり、温度が上昇していっても、最も低いキュリー温度を有する磁性材料から順番に透磁率が低下していき、光出力の増加を抑制し、光出力を略一定にすることができる。
【0085】
請求項5記載の無電極放電灯は、請求項4記載の無電極放電灯において、最も低いキュリー温度を有する磁性体が、水銀アマルガムの近傍に配設されているので、無電極放電灯が高温になった場合に、この磁性体の透磁率が最も先に低下し、コアの機能を果たさなくなる。すると、磁性材料からの電力損失による発熱は抑えられ、磁性材料の近傍に配設されている水銀アマルガムの温度上昇を抑えることができ、これにより水銀アマルガムからの水銀蒸気圧を下げることができ、光出力を抑制することができる。
【0086】
請求項6記載の無電極放電灯は、請求項1から5までのいずれかに記載の無電極放電灯において、最も低いキュリー温度は、キュリー温度が200℃以下であるので、誘導コイルの材料を耐熱が200℃程度のものを使用することができる。
【0087】
請求項7記載の無電極放電灯は、請求項1から5までのいずれかに記載の無電極放電灯において、最も低いキュリー温度を有する磁性材料は、マンガンと亜鉛とを含んでいるので、無電極放電灯の光出力が減少する低温時には、コアの透磁率が増加することにより無電極放電灯の光出力が増加させ、光出力が増加する高温時にはコアの透磁率が減少することにより光出力を減少させ、低温から高温まで光出力を略一定にすることができる。
【0088】
請求項8記載の無電極放電灯点灯装置は、請求項1から7までのいずれかに記載の無電極放電灯と、誘導コイルに高周波電力を供給するとともに供給電力が可変の高周波電源と、誘導コイルのインダクタンスを検出する検出回路を備え、インダクタンスが所定値よりも低下した場合に、供給電力を減少させる制御を行っているので、最も低いキュリー温度を有するコアの透磁率が低下した場合に、透磁率の低下に伴う誘導コイルのインダクタンスの低下を検出し、無電極放電灯への供給電力を減少させることができる。
【0089】
請求項9記載の無電極放電灯点灯装置は、請求項1から7までのいずれかに記載の無電極放電灯と、誘導コイルに高周波電力を供給するとともに供給電力が可変の高周波電源と、誘導コイルと直列に接続される容量性素子と、容量性素子の両端電圧を検出する電圧検出回路と、を備え、検出電圧が所定の電圧よりも上昇した場合に、供給電力を減少させる制御を行っているので、無電極放電灯点灯装置の異常時においては、誘導コイル両端の電圧が上昇したときでも、誘導コイル両端の電圧を反映した電圧を検出し、無電極放電灯に供給する電力を減少させることができる。
【0090】
請求項10記載の無電極放電灯点灯装置は、請求項8又は9記載の無電極放電灯点灯装置において、供給電力を減少させる制御を行うことに代えて、間欠的に電力を供給する制御を行っているので、インダクタンスの低下や無電極放電灯点灯装置の異常時において、無電極放電灯へ供給する電力を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態を示す断面図である。
【図2】高周波電源12の回路図である。
【図3】照明装置の断面図である。
【図4】磁束の経路を示す図である。
【図5】誘導コイル4の温度と誘導コイル4のインダクタンスとの一般的な関係を示す図である。
【図6】第1の実施の形態において、誘導コイル4の温度と誘導コイル4のインダクタンスとの関係を示す図である。
【図7】第2の実施の形態を示す断面図である。
【図8】従来例を示す断面図である。
【図9】従来例において、磁束の経路を示す図である。
【符号の説明】
1 バルブ
2 空洞部
3 コア
3a、3b コアを構成する磁性材料
3c 最もキュリー温度の低いコアを構成する磁性材料
4 誘導コイル
23 水銀アマルガム
12 高周波電源
C4 コンデンサ(容量性素子)
20 電圧検出回路(検出回路)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrodeless discharge lamp that emits light by applying a high-frequency electromagnetic field to a bulb having a discharge gas sealed therein, an electrodeless discharge lamp lighting device for lighting the electrodeless discharge lamp, and an electrodeless discharge lamp and an electrodeless discharge lamp The present invention relates to a lighting device provided with a lighting device.
[0002]
[Prior art]
As a conventional example of this kind, there is one described in JP-A-2001-332220. As shown in FIG. 8, the lighting device includes a bulb J1, an induction coil J2 for generating an electromagnetic field inside the bulb J1, and a power supply J3 for supplying power to the induction coil J2. A discharge gas such as an inert gas or metal vapor is sealed in the bulb J1, and an electromagnetic field having a frequency of 50 kHz or more and 1 MHz or less is generated by the induction coil J2.
[0003]
The power supply J3 includes a high-frequency power supply circuit J3, and is connected to a power line via a base J7. The power supplied from the power line is converted into, for example, power having a frequency of 50 kHz or more and 1 MHz or less by switching a switching element inside the high-frequency power supply circuit J3.
[0004]
The high frequency power supply circuit J3 is electrically connected to the induction coil J2 via the matching circuit J4. The matching circuit J4 has a function of matching the impedance of the high-frequency power supply circuit J3 and the impedance of the induction coil J2 and efficiently supplying the power output from the high-frequency power supply circuit J3 to the induction coil J2. The induction coil J2 is composed of a core J2a and a winding J2b. When power is supplied from the high-frequency power supply circuit J3 to the induction coil J2, an electromagnetic field generated by the induction coil J2 is provided inside the valve J1. Energy is induced, and a ring-shaped discharge plasma J6 is generated. Ultraviolet light or visible light is generated from the discharge plasma J6, thereby obtaining an optical output.
[0005]
The valve J1 has a cavity J8, which is a gap, substantially along the center axis of the valve J1, and an induction coil J2 is arranged in the cavity J8. That is, the induction coil J2 is inserted into the recess J8 formed at the center of the bulb by making the outer wall of the bulb J1 concave, and is arranged near the bulb J1. The high-frequency power supply circuit J3 and the matching circuit J4 electrically connected to the induction coil J2 are housed in a circuit case J5. In the present embodiment, the lighting device is configured as a bulb-type fluorescent lamp in which a bulb J1 in which an induction coil J2 is inserted into a cavity J8, a circuit case J5, and a base J7 are integrated.
[0006]
The core J2a is composed of Mn-Zn-based polycrystalline ferrite, and the Mn-Zn-based polycrystalline ferrite constituting the core J2a has a Curie temperature of 270 ° C or higher. That is, as the magnetic material forming the core J2a, Mn—Zn-based ferrite having a Curie temperature of 270 ° C. or higher is used.
[0007]
As described above, in the above-described configuration, since the core J2a is made of Mn—Zn-based polycrystalline ferrite having a Curie temperature of 270 ° C. or higher, the illumination capable of starting and maintaining the discharge plasma J6 in the frequency range of 50 kHz to 1 MHz. Equipment is provided.
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2001-332220A
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The light output from the bulb J1 changes greatly depending on the state of the discharge gas in the bulb J1. When the composition and pressure of the discharge gas are determined in an optimal state based on the design values and sealed, and put on the market as a product, the light output greatly changes depending on the ambient temperature. Therefore, in commercializing such a lighting device, it is necessary to make the light output substantially constant with respect to a change in ambient temperature.
[0010]
Here, the path of the magnetic flux in this lighting device is considered. As shown in FIG. 9, the magnetic flux J9 generated by the induction coil J2 passes through the inside of the core J2a, passes near the end face of the winding J2b in the winding axis direction, and is emitted to the space. From there, it passes through the bulb J1, excites the internal discharge plasma J6, and returns to the inside of the core J2a again near the other end face in the winding axis direction of the winding J2b.
[0011]
From this, it is conceivable to change the positional relationship between the magnetic flux J9 generated by the induction coil J2 and the discharge plasma J6 in the bulb J1 as one of means for changing the light output.
[0012]
Here, the light output from the bulb J1 may increase when the temperature becomes high. When the core J2a is made of a single magnetic material, the path of the magnetic flux J9 passing through the core J2a is substantially constant even when the temperature of the core J2a changes. For this reason, the light output also increases as the temperature of the bulb J1 increases, and it may not be possible to make the light output substantially constant.
[0013]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object the purpose of lighting an electrodeless discharge lamp and an electrodeless discharge lamp with a simple configuration and a small change in light output due to a change in ambient temperature. It is an object of the present invention to provide an electrodeless discharge lamp lighting device and an illumination device including the electrodeless discharge lamp and the electrodeless discharge lamp lighting device.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
2. An electrodeless discharge lamp according to
[0015]
The light output of an electrodeless discharge lamp may increase at high temperatures. In such a case, if the core is made of a plurality of magnetic materials, the magnetic permeability decreases in order from the magnetic material having the lowest Curie temperature even if the temperature increases, and the light output increases. And the light output is made substantially constant.
[0016]
An electrodeless discharge lamp according to a second aspect is characterized in that, in the electrodeless discharge lamp according to the first aspect, the induction coil is not wound around the core having the lowest Curie temperature.
[0017]
In such an electrodeless discharge lamp, the coil is not wound around a core whose magnetic permeability tends to decrease when the temperature of the electrodeless discharge lamp becomes high, thereby suppressing power loss in the coil.
[0018]
The electrodeless discharge lamp according to
[0019]
In such an electrodeless discharge lamp, the temperature rise of the electrodeless discharge lamp is transmitted to the core regardless of the direction in which the electrodeless discharge lamp is installed.
[0020]
An electrodeless discharge lamp according to
[0021]
Even in such an electrodeless discharge lamp, since the core is composed of a plurality of magnetic materials, even if the temperature increases, the magnetic permeability decreases in order from the magnetic material having the lowest Curie temperature. Thus, an increase in light output is suppressed, and the light output is made substantially constant.
[0022]
An electrodeless discharge lamp according to a fifth aspect of the present invention is the electrodeless discharge lamp according to the fourth aspect, wherein the magnetic material having the lowest Curie temperature is disposed near the mercury amalgam. .
[0023]
The magnetic material having the lowest Curie temperature has the lowest permeability first when the electrodeless discharge lamp is heated to a high temperature, and does not perform the function of the core. Then, heat generation due to power loss from the magnetic material is suppressed, and the temperature rise of the mercury amalgam disposed near the magnetic material is suppressed. When the temperature rise is suppressed, the mercury vapor pressure from the mercury amalgam decreases, and the light output is suppressed.
[0024]
The electrodeless discharge lamp according to
[0025]
In such an electrodeless discharge lamp, a material having a heat resistance of about 200 ° C. can be used for the induction coil.
[0026]
An electrodeless discharge lamp according to
[0027]
The light output of an electrodeless discharge lamp may decrease at low temperatures. When such a material is used as the magnetic material of the core, the difference in the magnetic permeability between the low temperature and the high temperature of the electrodeless discharge lamp can be increased. At low temperatures when the light output of the electrodeless discharge lamp decreases, the magnetic permeability of the core increases, thereby increasing the light output of the electrodeless discharge lamp. At high temperatures where the light output increases, the magnetic permeability of the core decreases. Reduces the light output and makes the light output approximately constant from low to high temperatures.
[0028]
An electrodeless discharge lamp lighting device according to an eighth aspect of the present invention includes an electrodeless discharge lamp according to any one of the first to seventh aspects, a high-frequency power supply that supplies high-frequency power to an induction coil and has a variable supply power, A detection circuit for detecting the inductance of the coil is provided, and when the inductance falls below a predetermined value, control is performed to reduce the supplied power.
[0029]
In such an electrodeless discharge lamp lighting device, when the magnetic permeability of the core having the lowest Curie temperature decreases, the decrease in the inductance of the induction coil due to the decrease in the magnetic permeability is detected, and the discharge to the electrodeless discharge lamp is performed. Reduce power supply.
[0030]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an electrodeless discharge lamp lighting device comprising: the electrodeless discharge lamp according to any one of the first to seventh aspects; A capacitive element connected in series with the coil; and a voltage detection circuit that detects a voltage between both ends of the capacitive element, and performs control to reduce supplied power when the detected voltage rises above a predetermined voltage. It is characterized by the following.
[0031]
When the electrodeless discharge lamp lighting device is abnormal, such as when excessive power is supplied to the electrodeless discharge lamp, the voltage across the induction coil may increase. In such a case, a voltage that reflects the voltage across the induction coil is detected, and control is performed to reduce the power supplied to the electrodeless discharge lamp.
[0032]
According to the electrodeless discharge lamp lighting device of the tenth aspect, in the electrodeless discharge lamp lighting device of the eighth or ninth aspect, instead of performing the control of reducing the supply power, the control of intermittently supplying the power is performed. It is characterized by performing.
[0033]
In such an electrodeless discharge lamp lighting device, control is performed to intermittently supply power to the electrodeless discharge lamp when the inductance is lowered or the electrodeless discharge lamp lighting device is abnormal.
[0034]
An illumination device according to an eleventh aspect includes the electrodeless discharge lamp lighting device according to any one of the eighth to tenth aspects, and lights the electrodeless discharge lamp according to any one of the first to seventh aspects. It is characterized by the following.
[0035]
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 cross-sectional view of the present embodiment, and FIG. 2 is a circuit diagram of the high-
[0036]
Hereinafter, the configuration of each unit will be described.
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
As a material for covering the strip of the
[0040]
When the high-
[0041]
The
[0042]
As the material of the
[0043]
As a material of the
[0044]
In the present embodiment, Mn-Zn-based polycrystalline ferrite is used as the material of the
[0045]
When such a magnetic material having a Curie temperature of 200 ° C. or less is used, a low heat-resistant material can be used as a material for covering the strip of the
[0046]
The
[0047]
The
[0048]
The high-
[0049]
That is, the high-
[0050]
Here, the
[0051]
The IPD step-
[0052]
Further, the
[0053]
Of course, the configuration of the high-
[0054]
An electrodeless discharge lamp lighting device is constituted by the high
[0055]
The
[0056]
Next, an operation during lighting of the electrodeless discharge lamp will be described.
[0057]
When the electrodeless discharge lamp continues to be lit for, for example, thousands of hours and the temperature of the
[0058]
In particular, in the present embodiment, Mn-Zn-based ferrite is used as the material of the
[0059]
In this way, even if the electrodeless discharge lamp rises, the increase in light output is suppressed, and the light output can be made substantially constant even if the temperature of the electrodeless discharge lamp rises.
[0060]
Here, according to the experimental results of the applicant, when a magnetic material having a low magnetic permeability is provided in the
[0061]
In the present embodiment, as described above, the
[0062]
In the present embodiment, the
[0063]
When the temperature of the electrodeless discharge lamp becomes high and the temperature of the magnetic material exceeds the Curie temperature, the magnetic permeability of the magnetic material decreases, and the inductance of the
[0064]
When different magnetic materials are brought into contact with each other as in this embodiment and connected in series, as shown in FIG. 6, the
[0065]
That is, in the present embodiment, the relative permeability of the
[0066]
Here, in the configuration of the present embodiment, since the capacitor C4 of the matching
[0067]
In addition, when a separate inductor detection circuit for the
[0068]
In this embodiment, the light output of the electrodeless discharge lamp is reduced by increasing the frequency of the reference clock signal of the
[0069]
When the light output of the electrodeless discharge lamp is reduced by the above-described method, the light output of the electrodeless discharge lamp certainly decreases, but the impedance of the discharge plasma J6 decreases with the decrease of the light output of the electrodeless discharge lamp. And the power loss in the magnetic material may increase.
[0070]
In such a case, the frequency of the reference clock signal may be intermittently oscillated, and the electrodeless discharge lamp may be intermittently oscillated. When the electrodeless discharge lamp is oscillated intermittently instead of continuously, power loss in the magnetic material can be suppressed.
[0071]
Note that, depending on the type of the discharge gas, when the impedance of the discharge plasma J6 increases with a decrease in the light output of the electrodeless discharge lamp, the voltage applied to both ends of the
[0072]
In such a case, the voltage of the capacitor C92 obtained by dividing the voltage applied to the capacitor C4 exceeds the on-voltage of the Zener diode ZD91, and when the transistor Q91 is turned on, the reference clock signal of the
[0073]
(Example 2)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows a 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.
[0074]
The difference between the electrodeless discharge lamp shown in FIG. 7 and the electrodeless discharge lamp shown in FIG. 1 is that, instead of the electrodeless discharge lamp shown in FIG. It has
[0075]
That is, the
[0076]
The
[0077]
Although not shown, a metal that is not easily combined with mercury, for example, a nickel-plated iron plate or a stainless steel plate whose surface is mechanically roughened is disposed above the
[0078]
As described above, according to the configuration of the present embodiment, when the temperature of the electrodeless discharge lamp becomes high, the magnetic permeability of the
[0079]
As described above, if the
[0080]
The functions, effects, and the like not specifically mentioned in the above description are the same as those in the first embodiment.
[0081]
【The invention's effect】
In the electrodeless discharge lamp according to the first aspect, the core has a plurality of magnetic materials having different Curie temperatures arranged continuously along the winding axis direction of the induction coil. Even when the temperature increases, the magnetic permeability decreases in order from the magnetic material having the lowest Curie temperature even when the temperature increases, and the optical output increases. The light output can be suppressed and the light output can be made substantially constant.
[0082]
In the electrodeless discharge lamp according to the second aspect of the present invention, since the induction coil is not wound around the core having the lowest Curie temperature in the electrodeless discharge lamp according to the first aspect, the temperature of the electrodeless discharge lamp becomes high. Sometimes, the coil is not wound around the core whose permeability is apt to decrease, so that the power loss in the coil can be suppressed.
[0083]
In the electrodeless discharge lamp according to the third aspect, in the electrodeless discharge lamp according to the first or second aspect, the core having the lowest Curie temperature is disposed at a position farthest from the opening of the cavity. The temperature rise of the electrodeless discharge lamp can be transmitted to the core regardless of the direction in which the electrodeless discharge lamp is installed.
[0084]
An electrodeless discharge lamp according to
[0085]
The electrodeless discharge lamp according to
[0086]
The electrodeless discharge lamp according to
[0087]
The electrodeless discharge lamp according to
[0088]
An electrodeless discharge lamp lighting device according to an eighth aspect of the present invention includes an electrodeless discharge lamp according to any one of the first to seventh aspects, a high-frequency power supply that supplies high-frequency power to an induction coil and has a variable supply power, A detection circuit for detecting the inductance of the coil is provided, and when the inductance falls below a predetermined value, control is performed to reduce the supplied power, so when the magnetic permeability of the core having the lowest Curie temperature decreases, By detecting a decrease in the inductance of the induction coil due to a decrease in the magnetic permeability, it is possible to reduce the power supplied to the electrodeless discharge lamp.
[0089]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an electrodeless discharge lamp lighting device comprising: the electrodeless discharge lamp according to any one of the first to seventh aspects; A capacitive element connected in series with the coil; and a voltage detection circuit for detecting a voltage between both ends of the capacitive element, and when the detected voltage rises above a predetermined voltage, control is performed to reduce supply power. Therefore, when the electrodeless discharge lamp lighting device is abnormal, even if the voltage across the induction coil rises, the voltage that reflects the voltage across the induction coil is detected and the power supplied to the electrodeless discharge lamp is reduced. Can be done.
[0090]
According to the electrodeless discharge lamp lighting device of the tenth aspect, in the electrodeless discharge lamp lighting device of the eighth or ninth aspect, instead of performing the control of reducing the supply power, the control of intermittently supplying the power is performed. Since it is performed, the power supplied to the electrodeless discharge lamp can be suppressed when the inductance is reduced or the electrodeless discharge lamp lighting device is abnormal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment.
FIG. 2 is a circuit diagram of the high-
FIG. 3 is a cross-sectional view of a lighting device.
FIG. 4 is a diagram showing a path of a magnetic flux.
FIG. 5 is a diagram showing a general relationship between the temperature of the
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between the temperature of the
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a second embodiment.
FIG. 8 is a sectional view showing a conventional example.
FIG. 9 is a diagram showing a magnetic flux path in a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 valve
2 cavity
3 core
3a, 3b Magnetic material constituting core
3c Magnetic material constituting core with the lowest Curie temperature
4 Induction coil
23 Mercury amalgam
12 High frequency power supply
C4 capacitor (capacitive element)
20 Voltage detection circuit (detection circuit)
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