JP2005310682A - Electrodeless discharge lamp device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、誘導コイルに高周波電流を通電させることにより形成した高周波電磁界で放電ガスを放電させる無電極放電灯装置に関するものである。 The present invention relates to an electrodeless discharge lamp apparatus that discharges a discharge gas with a high-frequency electromagnetic field formed by passing a high-frequency current through an induction coil.
無電極放電灯装置の従来例としては、特表平11−501152号公報に示されるものがある。このものは、気密に封止され、空洞を有し、放電スペースを包囲し及び電離可能な充填材を有する放電管を具え、前記空洞内に、電気伝導体の巻回数を有するコイルと軟磁性体でできた単数又は複数の細長いコア及び熱伝導体の組立体とを収納し、このコアを組立体の外表面に露出する熱伝導体の単数又は複数の窪み内に組立体の長手方向軸線に沿って配置した無電極の低圧放電ランプにおいて、長手方向軸線に垂直な断面において、熱伝導体が組立体の外周面のすくなくとも半分を占めるようにし、更に熱伝導体と軟磁性体でできた単数及び複数のコアとからなる組立体を前記断面で見たとき、熱伝導体の断面積を組立体の全表面積の少なくとも1/4とすることを特徴としている。 As a conventional example of an electrodeless discharge lamp device, there is one disclosed in JP-T-11-501152. This comprises a discharge tube that is hermetically sealed, has a cavity, surrounds the discharge space and has an ionizable filler, and has a coil with a number of turns of an electrical conductor and soft magnetism in the cavity A body longitudinal axis and a thermal conductor assembly, the longitudinal axis of the assembly within the thermal conductor cavity or recesses exposing the core to the outer surface of the assembly In the electrodeless low-pressure discharge lamp arranged along the section, the heat conductor occupies at least half of the outer peripheral surface of the assembly in the cross section perpendicular to the longitudinal axis, and was further made of heat conductor and soft magnetic material. When the assembly composed of a single core and a plurality of cores is viewed in the cross section, the cross-sectional area of the heat conductor is at least 1/4 of the total surface area of the assembly.
すなわち、この従来例は、熱伝導体と軟磁性体でできた単数及び複数のコアとからなる組立体の断面積比を規定し、これにより放熱の効果を高めてヒートパイプを使用せずにランプをより高いパワーで動作させることができるというものである。
上記従来例では、放熱の効果を高めることにより、コイル及びコアの温度上昇が抑えられ、これにより温度変化によるインダクタンス値及びQ値(インダクタンス値を損失抵抗で除したもの)の変化幅は小さくなるものと考えられる。 In the above conventional example, by increasing the heat dissipation effect, the temperature rise of the coil and the core can be suppressed, thereby reducing the variation range of the inductance value and the Q value (inductance value divided by the loss resistance) due to the temperature change. It is considered a thing.
しかし、組立体自体の構造により、組立体を製造した場合にロット間でのインダクタンス値及びQ値のバラツキが生じることが懸念される。これは、コアが焼き物であることにより寸法バラツキが生じること、コイルの線材の抵抗値も線径バラツキが生じることによる。そして、インダクタンス値及びQ値のバラツキが生じると、ランプを点灯する点灯回路に用いる部品バラツキを抑制すること、及び部品の定格を大きくすることが必要となり、結果的に部品のコストが高くなる。 However, due to the structure of the assembly itself, there is a concern that when the assembly is manufactured, the inductance value and the Q value vary among lots. This is because the core is made of ceramics, resulting in dimensional variations, and the coil wire resistance value also varies in wire diameter. When the inductance value and the Q value vary, it is necessary to suppress the component variation used in the lighting circuit for lighting the lamp and increase the rating of the component, resulting in an increase in the cost of the component.
本発明は、このような課題を鑑みてなしたものであって、その目的とするところは、組立体(カプラ)のインダクタンス値及びQ値のバラツキをより抑制できる無電極放電灯装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an electrodeless discharge lamp device that can further suppress variations in the inductance value and Q value of an assembly (coupler). That is.
請求項1に係る発明は、内部にガスが封入されたバルブと、コアに巻回されてバルブに高周波電磁界を発生させる誘導コイル及びコアが発生する熱を放熱する熱伝導体を備えるカプラと、を有する無電極放電灯装置において、前記コアからの磁束が通る位置にコアとの間隔を調整する位置決め部を備えた金属導体片を設けたことを特徴とする。 The invention according to claim 1 includes a valve having a gas sealed therein, an induction coil that is wound around a core and generates a high-frequency electromagnetic field in the valve, and a coupler that includes a heat conductor that radiates heat generated by the core; In the electrodeless discharge lamp apparatus having the above, a metal conductor piece provided with a positioning portion for adjusting a distance from the core is provided at a position where the magnetic flux from the core passes.
請求項2に係る発明は、請求項1記載の発明において、位置決め部は、ねじ構造であることを特徴とする。
The invention according to
請求項3に係る発明は、請求項1記載の発明において、位置決め部は、樹脂材料又はセラミック材料からなることを特徴とする。
The invention according to
請求項4に係る発明は、請求項1記載の発明において、金属導体片は、金属系磁性体からなることを特徴とする。
The invention according to
請求項5に係る発明は、請求項1記載の発明において、前記コアの一端近傍の磁束が通る位置にコアとの間隔を調整する位置決め部を備えた金属導体片を設け、コアの他端近傍の磁束が通る位置にコアとの間隔を調整する位置決め部を備えた磁性体片を設けたことを特徴とする。
The invention according to
本発明によれば、コアの近傍に、コイルとの位置関係を調整する位置決め部を備えた金属導体片を設けたことにより、カプラのQ値及びインダクタンス値の調整を容易にすることができ、これによりインダクタンス値及びQ値のバラツキをより抑制することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to easily adjust the Q value and the inductance value of the coupler by providing the metal conductor piece provided with the positioning portion that adjusts the positional relationship with the coil in the vicinity of the core. This makes it possible to further suppress variations in the inductance value and the Q value.
(第1の実施形態)
本実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。図1は、本実施形態の無電極放電灯装置の断面図である。図2は、誘導コイルを除いたカプラの分解斜視図である。図3は、金属導体片の斜視図(a)及び断面図(b)である。図4は、本実施形態の別例の無電極放電灯装置の断面図である。
(First embodiment)
This embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view of the electrodeless discharge lamp device of the present embodiment. FIG. 2 is an exploded perspective view of the coupler excluding the induction coil. FIG. 3 is a perspective view (a) and a sectional view (b) of the metal conductor piece. FIG. 4 is a cross-sectional view of another example of the electrodeless discharge lamp device of the present embodiment.
本実施形態の無電極放電灯装置は、図1に示すように内部にガスが封入されたバルブ1と、コア2に巻回されてバルブ1に高周波電磁界を発生させる誘導コイル3及びコア2が発生する熱を放熱する熱伝導体4を備えるカプラ5と、コア2の磁束が通る位置にコア2との間隔を調整する位置決め部6を備えた金属導体片7と、を有することを特徴とする。
As shown in FIG. 1, the electrodeless discharge lamp apparatus according to the present embodiment includes a bulb 1 in which a gas is sealed, an
バルブ1は、例えばガラス材料等の透明材料を略電球形状に加工したものであり、その内部にはアルゴンやクリプトンなどの希ガス及び水銀が封入されている。バルブ1の内面には水銀が放射する紫外線を可視光に変換する蛍光体及び蛍光体を保護する保護膜(いずれも図示はしない)が塗布されている。バルブ1の根元部分にはバルブの内部に向かって窪んだくぼみ部8が形成されており、くぼみ部8の底からバルブ1の根元に向かって延びる排気管9が設けられている。
The bulb 1 is obtained by processing a transparent material such as a glass material into a substantially light bulb shape, and contains a rare gas such as argon or krypton and mercury. The inner surface of the bulb 1 is coated with a phosphor that converts ultraviolet rays emitted from mercury into visible light and a protective film that protects the phosphor (both not shown). A
カプラ5は、バルブ1と点灯回路(図示しない)とを電気的に結合するもので、コア2に巻回されてバルブ1に高周波電磁界を発生させる誘導コイル3及びコア2が発生する熱を放熱しつつ保持する熱伝導体4を備える。熱伝導体4は、アルミ等の良好な熱伝導率を有する金属を用いて略円筒形に形成され、その一端は径方向に広がるベース部10を具えている。熱伝導体4は、バルブ1のくぼみ部8内に挿入されており、その内部には排気管9が挿通している。熱伝導体4の側面には、誘導コイル3が発生する磁束を通すコア2が取付けられている。コア2は、高周波磁気特性の良好なMn−Znフェライト材料を略円筒状に加工したものである。コア2の外側面には、点灯回路(図示はしない)から高周波電流が通電されてバルブ1内に高周波電磁界を発生させる誘導コイル3が絶縁層を介して16ターン巻回されている。
The
ここで重要なことは、カプラ5においてコア2の磁束が通る位置にコア2との間隔を調整する位置決め部6を備えた金属導体片7を設けたことである。すなわち、くぼみ部8の底に位置する熱伝導体4の一端に位置決め部6を備えた金属導体片7を設けているのである。具体的には、金属導体片7は、アルミ、銅、ステンレス等の金属材料を用いて略リング形状に形成される。そして、図3に示すように金属導体片7の孔の内面には位置決め部6として雌ねじに相当する螺旋状の凹凸面を設けている。そしてこの金属導体片7の凹凸面に螺合するよう熱伝導体4の頂部近傍には、雄ねじに相当する螺旋状の凹凸面11を設けている
以上の構成において、誘導コイル3に100kHz〜MHzオーダの周波数の高周波電流を流すことによりコア2から磁束が発生すると、図3に示すように磁束が金属導体片7と交差する。磁束が金属導体片7と交差すると、金属導体片7内に渦電流が発生することにより渦電流損が発生する。渦電流損の大きさはコア2と金属導体片7との距離に依存するため、金属導体片7を回転させてはコア2と金属導体片7との距離を調整することで所望の渦電流損を得ることができる。ここで、カプラのQ値は、インダクタンス値を損失抵抗で除したものであるため、Q値を調整することが可能となる。このQ値は、例えば熱伝導体4にコア2を取り付け、さらにコア2の側面に誘導コイル3を形成した後に調整する。具体的には、Q値が所望の値よりも大きい場合には金属導体片7を回して金属導体片7をコア2に近づけて渦電流損を増加させるようにする。また、Q値が所望の値よりも小さい場合には金属導体片7を逆方向に回して金属導体片7をコア2から遠ざけて渦電流損を減少させるようにするのである。
What is important here is that a
以上のように本実施形態の構成においては、カプラ5を組み立てた後に金属導体片7の位置を調整することができるので、非常に簡易的にQ値のばらつきを押さえることが可能となる。
As described above, in the configuration of the present embodiment, since the position of the
なお、本実施形態においては位置決め部6をねじ構造にしたが、これに限らず金属導体片7とコア2との位置を固定できるものであればよい。また、図1及び図2においては金属導体片7をコア2の上部(くぼみ部8の底側)に設けたが、図4に示すようにコア2の下部(ベース部10側)に設けてもその効果は同様である。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、金属導体片7の材料としてアルミ、銅、ステンレス等の金属材料を用いたが、珪素鋼板又はアモルファス金属等の金属系磁性体を用いてもよい。
金属導体片7の材料として金属系磁性体を用いた場合、金属導体片7をコア2に近づけると、磁性体同士が近づくことになるので、インダクタンス値が大きくなる。一方、金属導体片7をコア2から遠ざけるとインダクタンス値が小さくなる。また、金属系磁性体においても磁束が交差した場合に渦電流が流れるため、金属導体片7をコア2に近づけると渦電流損が大きくなり、金属導体片7をコア2から遠ざけると渦電流損が小さくなる。すなわち、インダクタンス値の増加と共に渦電流損も増加するので、Q値を略一定に保ちながらインダクタンス値を変化させることができる。
(第2の実施形態)
次に第2の実施形態について、図5及び図6に基づいて説明する。図5は本実施形態の
無電極放電灯装置の断面図である。図6は、金属導体片の斜視図(a)及び断面図(b)である。
In the present embodiment, a metal material such as aluminum, copper, and stainless steel is used as the material of the
When a metal-based magnetic material is used as the material of the
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described based on FIG. 5 and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the electrodeless discharge lamp device of the present embodiment. FIG. 6 is a perspective view (a) and a sectional view (b) of the metal conductor piece.
本実施形態においては、位置決め部6の材料を高耐熱樹脂又はセラミックにした点が第1の実施形態と異なる。すなわち、図6に示すように本実施形態の位置決め部6は、高耐熱樹脂又はセラミック材料で金属導体片7と同様に略リング状に形成されており、リング孔の周囲には、同じく略リング状をした金属導体片7が取り付けられる溝20を有している。また、図5に示す熱伝導体4に設けた凹凸面11も高耐熱樹脂又はセラミック材料で形成している。
In this embodiment, the point which made the material of the
この構成により、バルブ1を点灯させた場合には、誘導コイル3、コア2及びバルブ1からの熱により位置決め部6の温度が上昇するが、高耐熱樹脂又はセラミック材料の膨張係数は金属に比べて小さいので、位置決め部6を金属で形成した場合に比べてコア2と金属導体片7との距離をより精度良く保つことができ、これによりQ値の温度変化による変動を抑制することができる。
(第3の実施形態)
次に第3の実施形態について、図7に基づいて説明する。図7は本実施形態の無電極放電灯装置の断面図である。
With this configuration, when the bulb 1 is turned on, the temperature of the
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view of the electrodeless discharge lamp device of the present embodiment.
本実施形態の無電極放電灯装置は、第1の実施形態において、熱伝導体4のベース部10側に位置決め部6を備えた磁性体片30を設けた点が異なる。
The electrodeless discharge lamp device of this embodiment is different from the first embodiment in that a
すなわち、コア2の一端近傍の磁束が通る位置にコア2との間隔を調整する位置決め部6を備えた金属導体片7を設け、コア2の他端近傍の磁束が通る位置にコア2との間隔を調整する位置決め部6を備えた磁性体片30を設けている。磁性体片30は、フェライト等の材料を用いて略リング形状に形成される。そして、磁性体片30の孔の内面には位置決め部6として雌ねじに相当する螺旋状の凹凸面を設けている。そして磁性体片30の凹凸面に螺合するよう熱伝導体4にも雄ねじに相当する螺旋状の凹凸面31を設けている
この構成によれば、第1の実施形態で述べた金属導体片7と同じように磁性体片30の位置を調整させることによりインダクタンス値が調整される。具体的には、インダクタンス値が所望の値よりも小さい場合には磁性体片30を回転させて磁性体片30をコア2に近づけるようにする。
また、インダクタンス値が所望の値よりも大きい場合には、磁性体片30を逆に回転させてて磁性体片30をコア2から遠ざけるようにするのである。また、Q値の調整については第1の実施形態で説明したものと同じであるので説明を省略する。このように、本実施形態においては、磁性体片30及び金属導体片7を設けたのでインダクタンス値及びQ値を個別に調整することが可能となる。
That is, a
Further, when the inductance value is larger than a desired value, the
1 バルブ
2 コア
3 誘導コイル
4 熱伝導体
5 カプラ
6 位置決め部
7 金属導体片
8 くぼみ部
9 排気管
10 ベース部
11 凹凸面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Valve |
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004128892A JP2005310682A (en) | 2004-04-23 | 2004-04-23 | Electrodeless discharge lamp device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004128892A JP2005310682A (en) | 2004-04-23 | 2004-04-23 | Electrodeless discharge lamp device |
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Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=35439188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004128892A Pending JP2005310682A (en) | 2004-04-23 | 2004-04-23 | Electrodeless discharge lamp device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005310682A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102254785A (en) * | 2011-04-07 | 2011-11-23 | 苏州东大光普科技有限公司 | Single magnetic ring low-frequency small-size electrodeless lamp |
-
2004
- 2004-04-23 JP JP2004128892A patent/JP2005310682A/en active Pending
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