JP3418191B2 - 無電極放電ランプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無電極放電ランプ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境保護の視点から、さまざ
まな産業の分野で省資源化が叫ばれている。ランプを省
資源化するための効果的な方法の１つは、ランプを長寿
命にすることである。無電極放電ランプは、フィラメン
トを有する有電極の放電ランプに比較してその寿命が一
般に数倍以上長いため、近年特に注目を集めている。

【０００３】無電極放電ランプは、フィラメントを有す
る従来の蛍光ランプと異なり、発光物質を封入した無電
極のバルブと、バルブ内の発光物質（放電ガス）を励起
させて発光させるための電磁エネルギーを供給する誘導
コイルと、この誘導コイルに高周波電力を供給する高周
波電源回路とを備えている。

【０００４】無電極放電ランプの誘導コイルの磁心に
は、磁性材料が使われている。ランプの放電動作中に磁
心の温度が上昇し、ある限界温度（キュリー点）を超え
ると透磁率が低下し放電ランプの機能が停止する。従っ
て、無電極放電ランプには、誘導コイルの温度を低減す
るための構造が必要になる。

【０００５】また、無電極放電ランプは長寿命である
が、その寿命は無限ではない。それは、ランプで使われ
る電気部品の寿命が有限だからである。電気部品の寿命
は温度によって影響を受ける。特に、無電極放電ランプ
の点灯回路で使用される電解コンデンサの寿命は、その
周囲の温度によって大きく左右される。周囲温度が１０
℃上昇すると、電解コンデンサの寿命は半分になること
が「アレニウスの１０度則」として知られている。従っ
て、無電極放電ランプには、電気部品の温度を低減する
ための構造が必要になる。

【０００６】このような背景から、無電極放電ランプの
誘導コイルの温度や内蔵される電気部品の温度をできる
だけ低く押さえるための努力が行なわれてきた。

【０００７】誘導コイルの磁心の温度を低減する方法と
しては、例えば、実公平６−６４４８で開示される技術
が知られている。この技術では、誘導コイルに発生する
熱を放散させるための棒状熱伝導部材を磁心の長さ方向
に沿って磁心の断面の中央部分に組み込み、さらに磁心
からこの棒状熱伝導部材に伝導される熱をケース外に放
熱するために棒状熱伝導部材をケース体である金属ジャ
ケットに連結し、この金属ジャケットをランプの外側に
延ばして放熱する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】実公平６−６４４８号
公報に記載される技術によれば、誘導コイルの磁心の熱
はケース体である金属ジャケットに伝導される。この技
術によれば、誘導コイルの温度は低減できるものの、ケ
ース体の内部に配置された電源回路に含まれる電気部品
の温度が上昇してしまう。

【０００９】実公平６−６４４８号公報は、電気部品の
放熱の問題には言及していない。

【００１０】本発明は、上述した従来技術の課題を解決
するためになされたものであって、電気部品の温度の上
昇を抑制しつつ、誘導コイルの磁心の温度をその限界温
度以下に保つ無電極放電ランプを提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の無電極放電ラン
プは、凹入部を有し、放電ガスを封入したバルブと、前
記凹入部に配置され、前記バルブの内部に電磁界を発生
させる誘導コイルと、複数の電気部品を含み、前記誘導
コイルに電力を供給する電源回路と、前記無電極放電ラ
ンプの外部に接する表面を有し、前記複数の電気部品を
収容するケースと、前記誘導コイルの巻回軸に沿って配
置された棒状熱伝導部材と、前記巻回軸に垂直に配置さ
れ、前記棒状熱伝導部材に熱的に接続された面状の第１
の熱伝導部材と、前記第１の熱伝導部材に熱的に接続さ
れた第２の熱伝導部材と、前記複数の電気部品の少なく
とも２つを互いに熱的に接続する第３の熱伝導部材と前
記複数の電気部品を配置するプリント基板とを備え、前
記複数の電気部品は前記ケースと前記第２の熱伝導部材
とによって規定される空間内に配置され、かつ、前記第
２の熱伝導部材と前記プリント基板との間には空隙が設
けられており、前記第２の熱伝導部材は前記ケースに熱
的に接続され、前記第１の熱伝導部材の熱伝導率は、前
記棒状熱伝導部材の熱伝導率および前記第２の熱伝導部
材の熱伝導率のいずれよりも低く、これにより、上記目
的が達成される。

【００１２】前記第１の熱伝導部材は、電気絶縁性の材
料から形成されてもよい。

【００１３】前記第１の熱伝導部材は、フェライト材料
から形成されてもよい。

【００１４】前記第１の熱伝導部材の熱伝導率が０．８
Ｗ／ｍ・Ｋ以上、６Ｗ／ｍ・Ｋ以下であり、前記棒状熱
伝導部材および前記第２の熱伝導部材の熱伝導率が１０
０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、４００Ｗ／ｍ・Ｋ以下であってもよ
い。

【００１５】本発明の他の無電極放電ランプは、凹入部
を有し、放電ガスを封入したバルブと、前記凹入部に配
置され、前記バルブの内部に電磁界を発生させる誘導コ
イルと、複数の電気部品を含み、前記誘導コイルに電力
を供給する電源回路と、前記無電極放電ランプの外部に
接する表面を有し、前記複数の電気部品を収容するケー
スと、前記誘導コイルの巻回軸に沿って配置された棒状
熱伝導部材と、前記棒状熱伝導部材に接合面において熱
的に接続された第２の熱伝導部材と、前記複数の電気部
品の少なくとも２つを互いに熱的に接続する第３の熱伝
導部材と前記複数の電気部品を配置するプリント基板と
を備え、前記複数の電気部品は前記ケースと前記第２の
熱伝導部材とによって規定される空間内に配置され、か
つ、前記第２の熱伝導部材と前記プリント基板との間に
は空隙が設けられており前記第２の熱伝導部材は前記ケ
ースに熱的に接続され、前記棒状熱伝導部材の熱伝導率
と前記棒状熱伝導部材の中心軸に垂直な断面における断
面積との積は、前記第２の熱伝導部材の熱伝導率と前記
接合面の面積との積よりも小さく、これにより、上記目
的が達成される。

【００１６】前記誘導コイルと、前記第２の熱伝導部材
との間に配置され、前記誘導コイルによって発生する電
磁界が前記第２の熱伝導部材に及ぼす熱的影響を低減す
る低減部材をさらに含んでもよい。

【００１７】前記低減部材は、フェライト材料から形成
されてもよい。

【００１８】本発明の他の無電極放電ランプは、凹入部
を有し、放電ガスを封入したバルブと、前記凹入部に配
置され、前記バルブの内部に電磁界を発生させる誘導コ
イルと、複数の電気部品を含み、前記誘導コイルに電力
を供給する電源回路と、前記無電極放電ランプの外部に
接する表面を有し、前記複数の電気部品を収容するケー
スと、前記誘導コイルの巻回軸に沿って配置された棒状
熱伝導部材と、前記巻回軸に垂直に配置され、前記棒状
熱伝導部材に熱的に接続された面状の第１の熱伝導部材
と、前記第１の熱伝導部材に熱的に接続された第２の熱
伝導部材と、前記複数の電気部品の少なくとも２つを互
いに熱的に接続する第３の熱伝導部材と、前記複数の電
気部品を配設するプリント基板とを備え、前記複数の電
気部品は前記ケースと前記第２の熱伝導部材とによって
規定される空間内に配置され、前記第２の熱伝導部材は
前記ケースに熱的に接続され、前記第３の熱伝導部材は
前記ケースに熱的に接続され、前記プリント基板と前記
第２の熱伝導部材との間には、空隙が設けられており、
これにより、上記目的が達成される。

【００１９】本発明の他の無電極放電ランプは、凹入部
を有し、放電ガスを封入したバルブと、前記凹入部に配
置され、前記バルブの内部に電磁界を発生させる誘導コ
イルと、複数の電気部品を含み、前記誘導コイルに電力
を供給する電源回路と、前記無電極放電ランプの外部に
接する表面を有し、前記複数の電気部品を収容するケー
スと、前記誘導コイルの巻回軸に沿って配置された棒状
熱伝導部材と、前記巻回軸に垂直に配置され、前記棒状
熱伝導部材に熱的に接続された面状の第１の熱伝導部材
と、前記第１の熱伝導部材に熱的に接続された第２の熱
伝導部材と前記複数の電気部品を配置するプリント基板
とを備え、前記第２の熱伝導部材は前記ケースに前記複
数の電気部品は前記ケースと前記第２の熱伝導部材とに
よって規定される空間内に配置され、かつ、前記第２の
熱伝導部材と前記プリント基板との間には空隙が設けら
れており、これにより、上記目的が達成される。

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】前記熱伝導性グリスの熱伝導率は、０．２
Ｗ／ｍ・Ｋ以上、６Ｗ／ｍ・Ｋ以下であってもよい。

【００２４】前記誘導コイルは中空部を有する磁心を含
み、前記棒状熱伝導部材は、前記磁心の中空部にはめ込
まれていてもよい。

【００２５】前記棒状熱伝導部材は、前記誘導コイルを
覆うように設けられていてもよい。

【００２６】前記ケースは、樹脂材料から形成されてい
てもよい。

【００２７】前記複数の電気部品は、電解コンデンサを
含み、前記電解コンデンサは、前記第３の熱伝導部材と
接触しないように配置されてもよい。

【００２８】前記ケースは、前記複数の電気部品に供給
される商用電力を受け取るための口金を有し、前記電解
コンデンサは、前記口金の内部に前記電解コンデンサの
少なくとも一部が位置するように配置されてもよい。

【００２９】前記第３の熱伝導部材の熱伝導率は、０．
２Ｗ／ｍ・Ｋ以上、４Ｗ／ｍ・Ｋ以下であってもよい。

【００３０】

【発明の実施の形態】はじめに、本発明の原理を説明す
る。上述したように、本発明の目的は、電気部品の温度
の上昇を抑制しつつ、誘導コイルの温度をその限界温度
以下に下げることである。この目的を達成するために、
誘導コイルと電気部品との間の熱の伝達が適切に制御さ
れる。

【００３１】図１は、誘導コイル１２０１と電気部品１
２０３とを含む無電極放電ランプ１２１０における熱の
伝達を模式的に示す。図１には、本発明の原理を説明す
るために、実際の無電極放電ランプの構成要素を単純化
して示している。

【００３２】誘導コイル１２０１は、主に、無電極放電
ランプ１２１０の動作中に発生するプラズマによって加
熱される。プラズマから誘導コイル１２０１に単位時間
当たりに加えられる熱量をＱとする。ここで、Ｑの単位
は任意である。誘導コイル１２０１には、熱伝導部材１
２００が接続されている。熱伝導部材１２００は、誘導
コイル１２０１に加えられる熱を伝導させて取り除き、
無電極放電ランプ１２１０の外部に放出する働きをす
る。

【００３３】熱伝導部材１２００の区間１２０２の近傍
には、電気部品１２０３が存在する。区間１２０２に
は、誘導コイル１２０１の側（図１に示される左側）か
ら、単位時間に熱量Ｑ_ｉが入りこむ。熱量Ｑ_ｉのうち、
熱量Ｑ_ｅが電気部品１２０３に伝達し、熱量Ｑ_ｏが無電
極放電ランプ１２１０の外部に放出される。

【００３４】電気部品１２０３の温度の上昇を抑制する
原理には、以下の３つがある。

【００３５】原理Ａ：熱伝導部材１２００を伝導して区
間１２０２に入りこむ熱量Ｑ_ｉを低減することである。
これにより、電気部品１２０３に伝わる熱量Ｑ_ｅも低減
され、電気部品１２０３の温度の上昇が抑制される。こ
れは、「伝導抑制型」の原理と言うことができる。

【００３６】原理Ｂ：熱伝導部材１２００から無電極放
電ランプ１２１０の外部に放出される熱量Ｑ_ｏを増加さ
せることである。これにより、電気部品１２０３に伝わ
る熱量Ｑ_ｅが低減され、電気部品１２０３の温度の上昇
が抑制される。これは、「放熱促進型」の原理と言うこ
とができる。

【００３７】原理Ｃ：熱伝導部材１２００から電気部品
１２０３に熱が伝達されにくくする（熱伝導部材１２０
０と電気部品１２０３とを熱的に分離する）ことであ
る。これにより、電気部品１２０３に伝達する熱量Ｑ_ｅ
が低減され、電気部品１２０３の温度の上昇が抑制され
る。これは、「分離型」の原理と言うことができる。

【００３８】以下、図面を参照しながら本発明の実施の
形態を説明する。

【００３９】（実施の形態１）図２は、本発明の実施の
形態１の無電極放電ランプ１を示す。無電極放電ランプ
１は、バルブ２０と、誘導コイル３０と、ケース５０と
を備えている。ケース５０は、プリント基板７１を収容
している。

【００４０】バルブ２０は、透光性の材料（例えば、ソ
ーダガラス）から形成されている。バルブ２０の内部に
は、発光物質として、放電ガス（例えば、水銀と、アル
ゴンなどの希ガス）が封入されている。

【００４１】バルブ２０の内側面には、蛍光体を塗布し
た蛍光体層（図示せず）が設けられている。バルブ２０
内に封入した水銀の励起作用によって発生する紫外放射
は、この蛍光体層で可視放射に変換される。

【００４２】バルブ２０には、凹入部２０ａが設けられ
ている。凹入部２０ａには、誘導コイル３０が配置され
ている。誘導コイル３０は、略中空円柱状の磁心３０ａ
と、磁心３０ａの回りに略ソレノイド状に巻かれた巻線
３０ｂとを含む。磁心３０ａは、磁性材料（例えば、フ
ェライト）から形成されている。

【００４３】プリント基板７１には、電源回路７０が配
設されている。電源回路７０は、巻線３０ｂに接続され
ており、巻線３０ｂに高周波電流（電力）を供給する。
電源回路７０は、半導体、コンデンサ、抵抗、チョーク
コイルなどの複数の電子部品（電気部品）を含む。複数
の電気部品は、プリント基板７１のバルブ２０の側の面
に配設された電気部品７３と、プリント基板７１の口金
６０の側の面に配設された電気部品７５とを含む。

【００４４】ケース５０は、電気絶縁性が高く、耐熱性
を有する樹脂（例えば、ポリブチレンテレフタレート）
から形成されている。発明者らの実験によれば、ケース
５０に樹脂材料を用いることは、ケース５０に金属を使
用した場合に比較して、ケース５０に収容される電源回
路７０の温度上昇を抑制するためには好ましいことが分
かった。

【００４５】ケース５０は、無電極蛍光ランプ１の外部
に接する表面１７０を有している。また、ケース５０
は、口金６０を有している。口金６０は、電源回路７０
（複数の電気部品）に供給される商用電力を受け取る。

【００４６】磁心３０ａは、中空部を有している。磁心
３０ａの中空部には、熱伝導性の高い棒状熱伝導部材１
１が誘導コイル３０の巻回軸に沿ってはめ込まれてい
る。巻回軸とは、略ソレノイド状の巻線３０ｂが巻きつ
けられる中心の軸を指す。棒状熱伝導部材１１は、例え
ば、銅から形成（熱伝導率、約４００Ｗ／ｍ・Ｋ）さ
れ、磁心３０ａの内部に接するように配置されている。
これにより、棒状熱伝導部材１１は、誘導コイル３０の
磁心３０ａに熱的に接続される。

【００４７】棒状熱伝導部材１１の内側は、バルブ２０
の内部を排気する際に使用された排気管２５が貫通する
ために、中空になっている。ただし、バルブ２０の排気
管２５が凹入部２０ａとは別の位置に設けられる場合に
は、棒状熱伝導部材１１は中実になっていてもよい。棒
状熱伝導部材１１は、円柱状でも角柱状でもよい。

【００４８】バルブ２０の底部には、誘導コイル３０の
巻回軸に垂直に、面状の第１の熱伝導部材２２が設けら
れている。第１の熱伝導部材２２は、例えば、フェライ
トから形成されるディスク状の部材である。

【００４９】棒状熱伝導部材１１は、バルブ２０の底部
において、第１の熱伝導部材２２に連結されている。す
なわち、熱的に接続されている。なお、「熱的に接続さ
れる」とは、互いに熱の伝達が可能な態様で配置される
ことを意味する。

【００５０】第１の熱伝導部材２２は、第２の熱伝導部
材３３に連結されている。すなわち、熱的に接続されて
いる。第１の熱伝導部材２２と第２の熱伝導部材３３と
は、直接接することに限定されない。第１の熱伝導部材
２２と第２の熱伝導部材３３とは、熱伝導性を有する他
の部材を介して熱的に接続されていてもよい。

【００５１】第２の熱伝導部材３３は、「スカート付き
ディスク」の形状（水抜き穴付き植木鉢の形状）を有し
ている。第２の熱伝導部材３３は、例えば、銅（熱伝導
率約４００Ｗ／ｍ・Ｋ）から形成される。

【００５２】第２の熱伝導部材３３は、ケース５０に熱
的に接続されている。図２に示される例では、第２の熱
伝導部材３３は、接触部９０ａにおいて、ケース５０に
熱的に接続されている。プリント基板７１は、ケース５
０と第２の熱伝導部材３３とによって規定される空間内
に、第２の熱伝導部材３３に対向するように設けられて
いる。

【００５３】第１の熱伝導部材２２が、ケース５０に熱
的に接続されていてもよい。

【００５４】第２の熱伝導部材３３とプリント基板７１
との間には、空隙８０が設けられている。

【００５５】プリント基板７１の口金６０側の電気部品
７５のうちの２個以上の部品は、第３の熱伝導部材４４
によってモールドされることにより、互いに熱的に接続
されている。第３の熱伝導部材４４としては、電気絶縁
性が高く、かつ硬度が低い熱伝導性樹脂（例えば、熱伝
導性シリコン）が好適である。第３の熱伝導部材４４
は、接触部９０ｂにおいてケース５０と接触している。
すなわち、熱的に接続されている。

【００５６】以上のように構成された無電極放電ランプ
１の動作を説明する。口金６０から供給される商用電力
により電源回路７０が動作する。電源回路７０は、商用
電力を高周波（例えば、数十ｋＨｚ〜数十ＭＨｚ）の交
流電流に変換して巻線３０ｂに供給する。巻線３０ｂに
供給された交流電流により誘導コイル３０が磁界を発生
する。この磁界はバルブ２０内に電界を発生させ、バル
ブ２０内の発光物質（例えば、水銀およびアルゴン）を
励起し紫外放射を放射する。この紫外放射は蛍光体層
（図示せず）で可視放射に変換され、バルブ２０を通し
て外部に放射される。この発光原理は、従来技術と同様
である。

【００５７】誘導コイル３０により発生する電界は、巻
線３０ｂの軸方向のほぼ中央部と直交する断面１０１上
において最も強く、バルブ２０内に発生するプラズマ
は、この断面付近でリング状に形成される（参照番号１
０２）。プラズマ近傍の誘導コイル３０の巻線３０ｂ
は、主にプラズマからの熱によって加熱される。

【００５８】誘導コイル３０（磁心３０ａおよび巻線３
０ｂ）は、２００℃以下で動作させることが望ましい。
その理由は、以下のとおりである。・磁心３０ａの材料
として一般に広く使われているフェライトのキュリー点
は２２０℃前後であり、この温度を超えるとフェライト
の透磁率が極端に減少し誘導コイルのインダクタンスが
減少してプラズマが消滅するからである。・巻線３０ｂ
を被覆する絶縁層の耐熱温度が２００℃前後であり、こ
の温度を超えると巻線３０ｂの絶縁層が劣化し、誘導コ
イル３０が機能しなくなるからである。

【００５９】誘導コイル３０を２００℃以下で動作させ
るために、無電極放電ランプ１には、棒状熱伝導部材１
１と、第１の熱伝導部材２２と、第２の熱伝導部材３３
と、第３の熱伝導部材４４とが設けられる。棒状熱伝導
部材１１と、第１の熱伝導部材２２と、第２の熱伝導部
材３３とは、全体として、図１に示される熱伝導部材１
２００として機能する。第２の熱伝導部材３３は、図１
に示される区間１２０２に相当する。

【００６０】１．棒状熱伝導部材、第１の熱伝導部材、
第２の熱伝導部材の機能 以下、棒状熱伝導部材１１、第１の熱伝導部材２２、お
よび第２の熱伝導部材３３の機能を説明する。

【００６１】無電極放電ランプ１の動作中には、誘導コ
イル３０による磁界で作られる電界によって放電ガスが
励起される。無電極放電ランプ１で発生する熱として最
も大きいものは、放電ガスが励起されることによって発
生するプラズマからの熱であり、この熱の約半分強は、
バルブ２０を通して放射また対流の形で無電極放電ラン
プ１の外部に放熱される。プラズマからの熱の約半分弱
は、誘導コイル３０に与えられる。誘導コイル３０に与
えられる熱の大半は、熱伝導性のよい棒状熱伝導部材１
１に伝達される。棒状熱伝導部材１１に伝達された熱
は、さらに、第１の熱伝導部材２２（フェライトディス
ク）へと伝達される。第１の熱伝導部材２２の熱は、熱
伝導性のよい第２の熱伝導部材３３との接触面を通して
第２の熱伝導部材３３に伝達され、接触部９０ａを通し
てケース５０に伝達される。ケース５０に伝達された熱
は、無電極放電ランプ１の外部と接する表面１７０を通
して、外部の雰囲気中に放出される。

【００６２】第１の熱伝導部材２２には、電気絶縁性の
フェライトが用いられる。上述したように、フェライト
の熱伝導率（約５Ｗ／ｍ・Ｋ）は、銅の熱伝導率（約４
００Ｗ／ｍ・Ｋ）に比較して小さい。しかし、空気の熱
伝導率（約０．０３Ｗ／ｍ・Ｋ）に比較すると大きい。
このように、第１の熱伝導部材２２に熱伝導率が中程度
の材料を用いることによって、誘導コイル３０→棒状熱
伝導部材１１→第１の熱伝導部材２２→第２の熱伝導部
材３３へと伝達する熱を低減することができる。これに
よって、図１を参照しながら上述した「伝導抑制型」の
原理（原理Ａ）に従って、電源回路７０に含まれる電気
部品の温度の上昇を抑制することができる。

【００６３】もちろん、「電源回路７０に含まれる電気
部品の温度の上昇を抑制する」という目的からは、第１
の熱伝導部材２２の熱伝導率は、低いほど好ましい。し
かし、第１の熱伝導部材２２の熱伝導率が低くなりすぎ
ると、誘導コイル３０から取り除かれる熱が少なくなり
すぎる。その結果、誘導コイル３０の温度が高くなって
しまい、好ましくない。

【００６４】一方、棒状熱伝導部材１１および第２の熱
伝導部材３３には、熱伝導率の高い材料（例えば、銅）
が使用される。熱伝導率は、単位時間に単位断面積を通
る熱量をその断面に垂直な方向の温度勾配で割った値と
して定義される。従って、単位時間に単位断面積を通る
熱量が等しい場合には、熱伝導率の高い材料ほど、温度
勾配が小さくなる。すなわち、温度が均一になる。棒状
熱伝導部材１１の全体にわたって温度が均一になること
により、棒状熱伝導部材１１が接している誘導コイル３
０の磁心３０ａの温度が局所的に高くなりすぎることが
防止される。同様に、第２の熱伝導部材３３の全体にわ
たって温度が均一になることにより、第２の熱伝導部材
３３に対向するように設けられているプリント基板７１
の温度が局所的に高くなりすぎることが防止される。

【００６５】なお、棒状熱伝導部材１１および第２の熱
伝導部材３３の材料としては、金属で最も熱伝導率の高
い銅の他に、金、アルミニウム、真鍮、モリブデンな
ど、熱伝導率が約１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上約４００Ｗ／ｍ
・Ｋ以下の材料（金属材料）を使用し得る。なお、棒状
熱伝導部材１１および第２の熱伝導部材３３の材料とし
て熱伝導率が４００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料が用いられて
もよい。

【００６６】このように、第１の熱伝導部材２２の熱伝
導率は、棒状熱伝導部材１１の熱伝導率および第２の熱
伝導部材３３の熱伝導率のいずれよりも低くなるように
設定される。

【００６７】第１の熱伝導部材２２の材料には、電気絶
縁性の材料を使用することが好ましい。誘導コイル３０
の作る磁界によって渦電流が発生することを防止するた
めである。第１の熱伝導部材２２の材料に導電性の材料
（例えば、銅）を用いた場合には、第１の熱伝導部材２
２に渦電流が発生し、ジュール熱が発生する。その結
果、プリント基板７１周辺の空間に閉じこめられる熱が
多くなり、電気部品７３、７５の温度も高くなってしま
う。

【００６８】上述したように、第１の熱伝導部材２２の
材料は、中程度の熱伝導率と、電気絶縁性とを有するこ
とが好ましい。このような条件を満たす材料の１つがフ
ェライトである。

【００６９】本発明者らは、無電極放電ランプ１の１つ
の試作品において、第１の熱伝導部材２２としてフェラ
イトから形成された薄いディクスを用いた場合と、銅か
ら形成された薄いディクスを用いた場合とでプリント基
板７１の温度を実測した。その結果、第１の熱伝導部材
２２としてフェライトを用いた場合には、プリント基板
７１の温度が１１４℃であったのに対して、銅を用いた
場合には、１４５℃であった。この実測例で示されるよ
うに、第１の熱伝導部材２２として銅のように高い熱伝
導率を有する材料を使用すると、誘導コイル３０から第
２の熱伝導部材３３に伝達され熱量が多くなりすぎ、プ
リント基板７１の温度が上昇する。これは、電気部品の
温度の上昇を抑制するという観点からは好ましくない。

【００７０】このように、棒状熱伝導部材１１、第１の
熱伝導部材２２、および第２の熱伝導部材３３は、上述
した「伝導抑制型」の原理（原理Ａ）に従って、電気部
品の温度の上昇を抑制する。

【００７１】２．第３の熱伝導部材の機能 次に、空隙部８０および第３の熱伝導部材４４の作用お
よび効果を説明する。

【００７２】プリント基板７１に配設した電気部品７３
および７５の温度は、主として第２の熱伝導部材３３か
ら伝達される熱と電気部品７３、７５自体が発生する熱
とによって決まる。プリント基板７１と第２の熱伝導部
材３３との間には空隙８０が設けられているので、第２
の熱伝導部材３３からプリント基板７１には熱が伝達さ
れにくい。プリント基板７１と第２の熱伝導部材３３と
の間には、熱伝導率が非常に低い空気（熱伝導率、約
０．０３Ｗ／ｍ・Ｋ）が介在しているからである。

【００７３】しかし、空隙８０を設けただけでは、電源
回路７０を構成するプリント基板７１および電気部品７
３および７５自体が発生する熱が放出されない。本発明
者らの実験によれば、電気部品７３および７５自体が発
生する熱を放出する手段を設けない場合には、プリント
基板７１に配設した１つの電気部品の温度は１２３℃程
度になることが確かめられた。

【００７４】無電極放電ランプ１では、電源回路７０の
構成部材であるプリント基板７１と、電気部品７５（口
金６０の側に配設された電気部品）のうちの２個以上の
部品とが第３の熱伝導部材４４でモールドされている。
第３の熱伝導部材４４は、例えば、熱伝導性シリコン樹
脂である。第３の熱伝導部材４４は、ケース５０に接触
部９０ｂにおいて熱的に接続されており、電気部品７５
およびプリント基板７１の熱がケース５０へ伝達され
る。これによりプリント基板７１の温度が低下するの
で、電気部品７３（バルブ２０の側に配設された電気部
品）のプリント基板７１への放熱量が増加する。本発明
者らの実験によれば、無電極放電ランプ１の動作中の電
気部品７３の温度は９８℃であり、このときの誘導コイ
ル３０の温度は１３１℃であった。１３１℃という誘導
コイル３０の温度は、使用限界温度である２００℃に比
較して、十分に低い温度である。

【００７５】このように、第３の熱伝導部材４４は、複
数の電気部品の２つ以上を互いに熱的に接続することに
よって、複数の電気部品の温度を均一にする機能（部品
温度均一化機能）と、互いに熱的に接続された電気部品
に発生する熱をケース５０を介して無電極放電ランプ１
の外部に放出する機能（部品放熱機能）とを有する。部
品温度均一化機能によって、電源回路７０に含まれる電
気部品７３および７５の温度を平均化することができる
ので、発熱量が非常に高い電気部品の温度を低減するこ
とができる。なお、部品放熱機能を高めるためには、接
触部９０ｂの面積は大きくするほど好ましい。

【００７６】空隙部８０および第３の熱伝導部材４４
は、上述した「分離型」の原理（原理Ｃ）に従って、電
気部品の温度の上昇を抑制し、電気部品７３および７５
の温度を動作信頼性や寿命の点からそれぞれの電気部品
に対して指定された使用限界温度以下に抑えることがで
きる。

【００７７】このように、無電極放電ランプ１の好適な
実施形態では、棒状熱伝導部材１１、第１の熱伝導部材
２２、および第２の熱伝導部材３３によって実現される
「伝導抑制型」の原理（原理Ａ）と、空隙部８０および
第３の熱伝導部材４４によって実現される「分離型」の
原理（原理Ｃ）とに従って電気部品の温度の上昇を抑制
する。しかし、原理Ａが実現される場合（第１の熱伝導
部材２２の熱伝導率が、棒状熱伝導部材１１の熱伝導率
および第２の熱伝導部材３３の熱伝導率のいずれよりも
低い場合）には、空隙部８０を設けること、および第３
の熱伝導部材４４がケース５０と熱的に接続されること
は必須ではない。この場合には、第３の熱伝導部材４４
が複数の電気部品の２個以上を接続すれば、電気部品の
温度を使用限界温度以下に保つことができる。

【００７８】逆に、原理Ｃが実現される場合（空隙部８
０および第３の熱伝導部材４４が設けられ、第３の熱伝
導部材４４がケース５０と熱的に接続される場合）に
は、第１の熱伝導部材２２の熱伝導率、棒状熱伝導部材
１１の熱伝導率および第２の熱伝導部材３３の熱伝導率
を規定することは必須ではない。

【００７９】図３は、棒状熱伝導部材１１の寸法を一定
とした場合の誘導コイル３０の温度と棒状熱伝導部材１
１の熱伝導率との関係を示す。図３から分かるように、
棒状熱伝導部材１１の熱伝導率が高いほど、誘導コイル
３０の温度が低下する。なお、棒状熱伝導部材１１の断
面積を大きくすれば、棒状熱伝導部材１１の熱伝導率を
大きくすることと同様の効果が得られる。しかし、棒状
熱伝導部材１１の断面積を大きくすれば、無電極放電ラ
ンプ１の重量が重くなるばかりか排気管２５を配置する
空間がなくなってしまうなどの不都合を生じる。

【００８０】従って、棒状熱伝導部材１１は熱伝導率が
高い金属材料で構成することが好ましく、その熱伝導率
は上述した金属材料の熱伝導率範囲である約１００Ｗ／
ｍ・Ｋ以上約４００Ｗ／ｍ・Ｋとすることが好ましい。

【００８１】第１の熱伝導部材２２としては、上述した
ように、フェライトが高い電気絶縁性と中程度の熱伝導
率とを兼ね備えた好適な材料である。第１の熱伝導部材
２２として、フェライトの粉末を樹脂で固めたコンポジ
ット材料を使用してもよい。コンポジット材料の熱伝導
率は、フェライト粉末の充填量によって約０．８Ｗ／ｍ
・Ｋから約６Ｗ／ｍ・Ｋの範囲をとり得る。

【００８２】図４は、第１の熱伝導部材２２の熱伝導率
と誘導コイル３０の温度との関係を示す。なお、図４に
おいて、熱伝導率がほぼゼロに相当する点は、第１の熱
伝導部材の代わりに空気の層を配置した場合の測定点で
ある。図４から分かるように、熱伝導率が非常に低い領
域（熱伝導率＜０．８Ｗ／ｍ・Ｋの領域）では、第１の
熱伝導部材２２の熱伝導率に応じて誘導コイル３０の温
度が大幅に変化するが、熱伝導率が０．８Ｗ／ｍ・Ｋ以
上の領域では、第１の熱伝導部材２２の熱伝導率が変化
しても誘導コイル３０の温度はそれほど変化しない。従
って、誘導コイル３０の温度を低減するという観点から
は、第１の熱伝導部材２２の熱伝導率は約０．８Ｗ／ｍ
・Ｋ以上であればよい。また、第１の熱伝導部材２２の
熱伝導率の上限値は、焼結フェライトの熱伝導率である
約６Ｗ／ｍ・Ｋが現実的である。

【００８３】また、第３の熱伝導部材４４用の材料とし
ては、熱伝導性シリコン樹脂のように電気絶縁性が高
く、かつ硬度が低い材料であればよく、例えば、耐熱性
を付与したウレタンなどでもよい。第３の熱伝導部材４
４に硬度が高い樹脂材料を用いた場合には、第３の熱伝
導部材４４によってモールドされる電気部品（例えば、
セラミックコンデンサ）に応力が発生し、電気部品の特
性が変動したり、ＥＩコアやＥＥコアなどのギャップつ
きの磁心を用いたチョークコイルのギャップ部に浸入し
た樹脂材料の膨張・収縮によって磁心が割れたり、イン
ダクタンスが変動するなどの不都合が発生するおそれが
ある。このような理由から、第３の熱伝導部材４４とし
て、弾力性のある低硬度の材料を用いることが好適であ
る。

【００８４】第３の熱伝導部材４４の熱伝導率は、約
０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。その上限
としては、約４Ｗ／ｍ・Ｋ以下が現実的である。

【００８５】３．電解コンデンサの配置 ふたたび図２を参照して、無電極放電ランプ１の電源回
路７０に含まれる複数の電気部品の好適な配置の例を説
明する。図２には、電源回路７０に含まれる電解コンデ
ンサ７７が示されている。上述したように、電解コンデ
ンサ７７の寿命は周囲温度により大きく影響される。従
って、無電極放電ランプ１の寿命を長くするためには、
無電極放電ランプ１の動作中の電解コンデンサ７７の温
度をできるだけ低くすることが必要である。

【００８６】無電極放電ランプ１のケース５０の内部に
おいて、プリント基板７１の口金６０側の空間は、プリ
ント基板７１のバルブ２０側の空間に比べてプラズマか
らの熱の影響が小さい。従って、電解コンデンサ７７の
温度を低く維持するためには、プリント基板７１の口金
６０の側の空間に電解コンデンサ７７を配置することが
好ましい。

【００８７】電解コンデンサ７７は、その内部で化学反
応が起こっており、この化学反応により発生したガスを
電解コンデンサ７７の外部に逃がしながら動作してい
る。電解コンデンサ７７全体を第３の熱伝導部材４４に
よってモールドしてしまうと、発生ガスによる圧力の上
昇によって電解コンデンサ７７の安定な動作を保証でき
なくなる。さらに、電解コンデンサ７７は、電源回路７
０に含まれる他の電気部品よりも低い温度に保つことが
好ましく、第３の熱伝導部材４４によって他の電気部品
と熱的に接続されることによって温度を均一にすること
は好ましくない。

【００８８】従って、無電極放電ランプ１では、電解コ
ンデンサ７７は、第３の熱伝導部材４４と接触しないよ
うに配置することが好ましい。図２に示されるように、
第３の熱伝導部材４４は、電解コンデンサ７７よりもプ
リント基板７１寄りの部分だけをモールドしている。こ
れにより、電解コンデンサ７７の信頼性を高め、寿命を
長くすることができる。

【００８９】さらに、口金６０の近傍に配置すると、電
解コンデンサ７７の温度をより低くできるので、好まし
い。

【００９０】図５は、無電極放電ランプ１において、電
解コンデンサ７７を口金６０の近傍に配置した例を示
す。図５において、図２に示される構成要素と同一の構
成要素には同一の参照番号を付し、その説明を省略す
る。

【００９１】図５に示される例では、電解コンデンサ７
７は、その少なくとも一部が口金６０の内部の空間８５
に位置するように配置されている。口金６０の内部の空
間８５は、相対的に他の場所に比べて温度が低いので、
動作中の電解コンデンサ７７の温度を低く保つことがで
き、電解コンデンサ７７の寿命を長くすることができ
る。

【００９２】４．棒状熱伝導部材の配置のバリエーショ
ン 図２および図５に示される例では、棒状熱伝導部材１１
は、誘導コイル３０の磁心３０ａの中空部にはめ込まれ
ていた。しかし、棒状熱伝導部材は、誘導コイル３０を
覆うように設けられていてもよい。

【００９３】図６は、本発明の実施の形態１のバリエー
ションである無電極蛍光ランプ１ａを示す。図６におい
て、図２に示される構成要素と同一の構成要素には同一
の参照番号を付し、その説明を省略する。

【００９４】無電極蛍光ランプ１ａは、無電極蛍光ラン
プ１（図２）の棒状熱伝導部材１１に代えて、棒状熱伝
導部材１１ａを備える。棒状熱伝導部材１１ａは、中空
の円柱形状を有し、誘導コイル３０を覆うように設けら
れる。すなわち、巻回軸に沿って、巻線３０ａの外側に
設けられる。

【００９５】棒状熱伝導部材１１ａは、電気絶縁性が高
く、熱伝導率が比較的高い非金属材料から形成される。
このような非金属材料の例としては、例えば、アルミナ
セラミックス（絶縁抵抗、約１０^１６Ω・ｍ、熱伝導
率、約３Ｗ／ｍ・Ｋ）が挙げられる。

【００９６】無電極放電ランプ１ａの動作中に、誘導コ
イル３０のほぼ中央付近にできるプラズマ１０２から誘
導コイル３０に向かう熱は、バルブ凹入部２０ａを通し
て棒状熱伝導部材１１ａへ伝達される。プラズマから棒
状熱伝導部材１１ａに伝導された熱は、棒状熱伝導部材
１１ａを通して第１の熱伝導部材２２に伝導され、さら
にこの第１の熱伝導部材２２を介して第２の熱伝導部材
３３へと伝達される。

【００９７】無電極放電ランプ１ａにおいて、電気部品
の温度の上昇を抑制しつつ、誘導コイル３０の温度をそ
の限界温度以下に下げることが可能になる原理は、無電
極放電ランプ１（図２）における原理と同じである。た
だし、無電極放電ランプ１ａでは、プラズマ１０２から
の熱は、誘導コイル３０に到達する前に（すなわち、誘
導コイル３０を加熱する前に）、棒状熱伝導部材１１ａ
に到達する。これにより、誘導コイル３０の温度の上昇
を効果的に抑制することができる。

【００９８】なお、棒状熱伝導部材１１ａを金属材料で
構成すると、誘導コイル３０で発生した電磁界がシール
ドされ、バルブ２０内部の放電空間に電磁界が誘導され
なくなってしまう。その結果、放電が発生しなくなった
り、放電が発生しにくくなることがあるので好ましくな
い。棒状熱伝導部材１１の材質は電気絶縁性の高い非金
属が好適である。

【００９９】棒状熱伝導部材１１ａの材料としては、ア
ルミナセラミックスの他に、電気絶縁性と熱伝導率が共
に高い窒化アルミニウム（熱伝導率、約７Ｗ／ｍ・Ｋ）
あるいは窒化ホウ素（熱伝導率、約６Ｗ／ｍ・Ｋ）など
を用いてもよい。

【０１００】棒状熱伝導部材１１ａの断面形状は、誘導
コイル３０を覆うような形状であれば、中空の円柱形状
を有していても中空の角柱形状を有していてもよい。

【０１０１】棒状熱伝導部材１１ａと誘導コイル３０と
は、必ずしも熱的に接続されている必要はない。なぜな
ら、棒状熱伝導部材１１ａは、誘導コイル３０に加えら
れた熱を取り除くように機能するのではなく、誘導コイ
ル３０に加えられる前に、プラズマからの熱を取り除く
ように機能するからである。

【０１０２】（実施の形態２）図７は、本発明の実施の
形態２の無電極放電ランプ２の構成を示す。図７におい
て、図２に示される構成要素と同一の構成要素には同一
の参照番号を付し、その説明を省略する。

【０１０３】無電極放電ランプ２は、棒状熱伝導部材１
１と第２の熱伝導部材３３とが接合部１００において熱
的に接続されているという点において、図２に示される
無電極放電ランプ１と異なる。

【０１０４】図７には、接合部１００の部分拡大図が示
されている。無電極放電ランプ２では、積（棒状熱伝導
部材１１の熱伝導率）×（棒状熱伝導部材１１の中心軸
に垂直な断面における断面積）が、積（第２の熱伝導部
材３３の熱伝導率）×（接合面の面積）よりも小さくな
るように設定される。なお、部分拡大図には、棒状熱伝
導部材１１の中心軸が参照番号１２０として示されてい
る。また、「接合面」とは、棒状熱伝導部材１１と第２
の熱伝導部材３３とが接触している面をいう。

【０１０５】熱の伝導量は、熱が流れる材質の熱伝導率
と、断面積と、温度勾配との積によって表される。すな
わち、棒状熱伝導部材１１の断面積を小さくすると熱の
伝導量が少なくなり、棒状熱伝導部材１１の最高温度に
なる部分（プラズマに近い部分）と接合部１００の間の
温度勾配が大きくなる。すなわち、最高温度になる部分
の温度が上昇し、接合部１００の温度が低下する。それ
に伴って第２の熱伝導部材３３の温度も低下し、電気部
品７３および７５の温度を抑制することが可能となる。
同様に、棒状熱伝導部材１１の熱伝導率を小さくするこ
とによって熱の伝導量を抑え、電気部品７３および７５
の温度を抑制することが可能である。このように、棒状
熱伝導部材１１の熱伝導率と断面積との積を第２の熱伝
導部材３３の熱伝導率と断面積（接合面の面積）との積
よりも小さくなるように設定することによって、棒状熱
伝導部材１１の熱伝導性能が第２の熱伝導部材３３の熱
伝導性能よりも悪くなり、第２の熱伝導部材３３の温度
を抑制して電気部品７３および７５の温度を抑制するこ
とができる。

【０１０６】本発明の実施の形態２の無電極放電ランプ
２において、電気部品の温度の上昇を抑制しつつ、誘導
コイル３０の温度をその限界温度以下に下げることが可
能になる原理は、実施の形態１の無電極放電ランプ１
（図２）における原理と同じである。ただし、無電極放
電ランプ１が、第１の熱伝導部材２２の熱伝導率を棒状
熱伝導部材１１の熱伝導率および第２の熱伝導部材３３
の熱伝導率のいずれよりも低く設定することによって、
「伝導抑制型」の原理（原理Ａ）を実現していたのに代
えて、無電極放電ランプ２は、棒状熱伝導部材１１の熱
伝導率と棒状熱伝導部材１１の中心軸に垂直な断面にお
ける断面積との積が第２の熱伝導部材３３の熱伝導率と
接合面の面積との積よりも小さくなるようにすることに
よって、「伝導抑制型」の原理（原理Ａ）を実現する。

【０１０７】棒状熱伝導部材１１の熱伝導率と、棒状熱
伝導部材１１の中心軸に垂直な断面における断面積と
は、誘導コイル３０の温度が使用限界温度を超えない範
囲で設定される。

【０１０８】なお、無電極放電ランプ２では、第１の熱
伝導部材２２（例えば、フェライトディスク）は、省略
され得る。しかし、第１の熱伝導部材２２が用いられる
場合には、棒状熱伝導部材１１から第１の熱伝導部材２
２を介して第２の熱伝導部材３３に伝達される熱が多く
なりすぎないように、第１の熱伝導部材２２の熱伝導率
が設定されることが好ましい。また、第１の熱伝導部材
２２が用いられる場合には、第１の熱伝導部材２２に
は、渦電流が発生しないような電気絶縁性の材料が用い
られることが好ましい。実施の形態１で説明したよう
に、このような要件を満たすフェライトは、第１の熱伝
導部材２２の材料として好適である。

【０１０９】また、第１の熱伝導部材２２にフェライト
のような磁性材料が用いられた場合には、誘導コイル３
０が発生する電磁界によって第２の熱伝導部材３３に発
生する渦電流およびそれによる発熱を低減することがで
き、好ましい。この場合には、第１の熱伝導部材２２
は、誘導コイル３０と、第２の熱伝導部材３３との間に
配置され、誘導コイル３０によって発生する電磁界が第
２の熱伝導部材３３に及ぼす熱的影響を低減する低減部
材として機能する。

【０１１０】なお、棒状熱伝導部材１１から第２の熱伝
導部材３３へ伝達される熱量が少ない場合には、第２の
熱伝導部材３３はスカート付きディスクの形状のスカー
ト部分がない円盤形状であってもよい。

【０１１１】（実施の形態３）図８は、本発明の実施の
形態３の無電極放電ランプ３を示す。図８において、図
２に示される構成要素と同一の構成要素には同一の参照
番号を付し、その説明を省略する。

【０１１２】無電極放電ランプ３では、第２の熱伝導部
材３３とケース５０との接触部９０ａに熱伝導性グリス
９５が充填されている。熱伝導性グリス９５としては、
例えばシリコングリスが好適である。

【０１１３】実施の形態１で説明したように、プラズマ
からの熱は、棒状熱伝導部材１１、第１の熱伝導部材２
２、第２の熱伝導部材３３を経由しケース５０へと伝達
される。ケース５０と第２の熱伝導部材３３とは、単に
接触させただけでは、ケース５０および第２の熱伝導部
材３３の有する粗さ（細かな凹凸）のために、面状の接
触部において接触せず、点状の接触部において接触す
る。

【０１１４】図９Ａは、ケース５０および第２の熱伝導
部材３３とが、点状の接触部１４５において接触してい
る状態を模式的に示す。図９Ａに示される接触状態で
は、ケース５０と第２の熱伝導部材３３とは熱的に接続
されているものの、第２の熱伝導部材３３からケース５
０への熱伝達は十分に行なわれない。第２の熱伝導部材
３３からケース５０への熱伝達は、主に、第２の熱伝導
部材３３とケース５０との間に介在する熱伝導率の低い
空気層を介して行なわれるからである。

【０１１５】図９Ｂは、ケース５０と第２の熱伝導部材
３３との間に、熱伝導性グリス９５を充填した状態を模
式的に示す。図９Ｂに示される接触状態では、ケース５
０と第２の熱伝導部材３３とは、熱伝導性グリス９５を
介して、面状の接触部１４６において接する。なお、
「面状の接触部において接する」という意味は、ケース
５０と第２の熱伝導部材３３とが、直接、面状の接触部
において接するという意味の他に、ケース５０が熱伝導
性グリス９５に面状の接触部において接し、かつ、第２
の熱伝導部材３３が熱伝導性グリス９５に面状の接触部
において接するという意味を含む。用語「面状の接触
部」における「面」は、平面に限られない。

【０１１６】このように、無電極放電ランプ３では、第
２の熱伝導部材３３とケース５０の接触部９０ａに熱伝
導性グリス９５が充填されている。これにより、第２の
熱伝導部材３３とケース５０との間に熱伝導率の低い空
気層が介在しなくなり、ケース５０と第２の熱伝導部材
３３の熱的な接触が良好になる。その結果、熱伝導部材
３３の熱はケース５０に効果的に伝導され、ケース外に
放熱される。

【０１１７】このように、本発明の実施の形態３の無電
極放電ランプ３は、上述した「放熱促進型」の原理（原
理Ｂ）に従って、「電気部品の温度の上昇を抑制しつ
つ、誘導コイルの温度をその限界温度以下に下げる」と
いう目的を達成する。

【０１１８】なお、無電極放電ランプ３においては、
「伝導抑制型」の原理（原理Ａ）および「分離型」の原
理（原理Ｃ）を実現するための構成は必須ではない。例
えば、棒状熱伝導部材１１の熱伝導率、第１の熱伝導部
材２２の熱伝導率および第２の熱伝導部材３３の熱伝導
率は、それらの部材が熱伝導の機能を有する限り、任意
に設定し得、第３の熱伝導部材４４は、省略され得る。
もちろん、「伝導抑制型」の原理（原理Ａ）および「分
離型」の原理（原理Ｃ）が併用されることは、上記目的
を達成するためには好ましい。例えば、複数の電気部品
の少なくとも２つを熱的に接続する第３の熱伝導部材４
４が設けられることは、好ましい。

【０１１９】図１０は、熱伝導性グリス９５の熱伝導率
を変えたときの、誘導コイル３０の温度の変化および電
気部品７３、７５の平均温度の変化を示す。なお、図１
０において、縦軸は、熱伝導性グリス９５を用いない場
合の誘導コイル３０の温度および電気部品の平均温度を
基準（温度の変化「０」）とし、熱伝導性グリス９５を
用いることによって温度が何度低下したかを表してい
る。図１０から分かるように、熱伝導性グリス９５を用
いることによって、誘導コイル３０および電気部品７
３、７５の平均温度が低下する。一般に、熱伝導性グリ
スには、ベースとなるシリコンにフィラーが混合されて
いる。熱伝導性グリスの熱伝導率は、フィラーの原料お
よび混合量に応じて変化する。熱伝導性グリスがフィラ
ーを含まない場合に熱伝導率は最も低く、０．２Ｗ／ｍ
・Ｋである。フィラーを増量すると熱伝導率は上昇する
が、粘度が高くなってペースト状になり、作業性の観点
から問題を生じる。これを考慮すると、熱伝導性グリス
９５の実用的な熱伝導率の上限値は、６Ｗ／ｍ・Ｋ程度
である。

【０１２０】図８に示される例では、第２の熱伝導部材
３３と、ケース５０とは、熱伝導性グリス９５を介して
接触していた。第２の熱伝導部材３３と、ケース５０と
が面状の接触部において接するようにするためには、第
２の熱伝導部材３３と、ケース５０とが、直接、面状の
接触部において接してもよい。

【０１２１】図９Ｃは、第２の熱伝導部材３３と、ケー
ス５０とが、直接、面状の接触部１４７において接して
いる状態を模式的に示す。図９Ｃに示される接触状態
は、例えば、第２の熱伝導部材３３とケース５０とを圧
接させることによって実現される。互いの接触部を押し
つけあって、細かな凹凸がつぶれて滑らかになる。これ
により、第２の熱伝導部材３３とがケース５０とが面状
の接触部において接するようになる。第２の熱伝導部材
３３をケース５０に圧接させるためには、例えば、第２
の熱伝導部材３３をケース５０に圧入すればよい。

【０１２２】図１１Ａは、ケース５０に圧入される第２
の熱伝導部材３３ａの形状の一例を示す。第２の熱伝導
部材３３ａは、図８に示される第２の熱伝導部材３３に
代えて用いられ得る。第２の熱伝導部材３３ａを用いた
場合には、熱伝導グリス９５を用いなくても、上述した
「放熱促進型」の原理（原理Ｂ）に従って、「電気部品
の温度の上昇を抑制しつつ、誘導コイルの温度をその限
界温度以下に下げる」という目的を達成することができ
る。第２の熱伝導部材３３ａには、実施の形態１で説明
した第２の熱伝導部材３３と同様の材料が使用され得
る。

【０１２３】第２の熱伝導部材３３ａは、「スカート付
きディスク」のスカートの部分に、スリット１３２を設
けた形状を有している。

【０１２４】図１１Ｂは、図１１Ａに示される断面１３
１における第２の熱伝導部材３３ａの断面図である。第
２の熱伝導部材３３ａの直径Ｌは、第２の熱伝導部材３
３ａとケース５０との接触部におけるケース５０の内径
よりも少し大きく設計される。スリット１３２は、第２
の熱伝導部材３３ａがケース５０に圧入された場合に、
第２の熱伝導部材３３ａがケース５０の内径に適合する
ように変形することを可能にする。

【０１２５】図１１Ｃは、第２の熱伝導部材３３ａがケ
ース５０に圧入された状態を示す。

【０１２６】図１１Ｄは、第２の熱伝導部材３３ａの形
状の他の例を示す。図１１Ｄに示される例では、第２の
熱伝導部材３３ａは、「スカート付きディスク」のスカ
ートの裾の部分に、折り返し部１３３を有している。第
２の熱伝導部材３３ａがケース５０に圧入された場合に
は、折り返し部１３３がケース５０に押しつけられ、面
状の接触部においてケース５０と接する。

【０１２７】上述した実施の形態１〜３に示される無電
極放電ランプ１〜３の構造は、適宜組み合わせることが
できる。例えば、実施の形態２に示される無電極放電ラ
ンプ２（図７）において、第２の熱伝導部材３３とケー
ス５０との間に熱伝導グリスが充填されてもよいし、電
解コンデンサ７７の少なくとも一部が口金６０の内部に
配置されてもよい。

【０１２８】また、実施の形態３の無電極放電ランプ３
（図８）において、電解コンデンサ７７の少なくとも一
部が口金６０の内部に配置されてもよい。

【０１２９】上述した各実施の形態では、バルブ２０の
内側面には、蛍光体を塗布した蛍光体層が設けられてい
るものとした。しかし、本発明は、バルブ２０の内側面
に蛍光体層が設けられておらず、バルブ２０内に封入し
た発光物質による放射が直接バルブ２０の外部に放出さ
れるような放電ランプにも、上述した原理と同様の原理
に従って適用され得る。

【０１３０】

【発明の効果】本発明の無電極放電ランプでは、誘導コ
イルの巻回軸に沿って棒状熱伝導部材が配置される。ま
た、無電極放電ランプは、その棒状熱伝導部材に熱的に
接続された面状の第１の熱伝導部材と、その第１の熱伝
導部材に熱的に接続された第２の熱伝導部材とを備え
る。その第２の熱伝導部材は、ケースに熱的に接続され
ている。このケースは、無電極放電ランプの外部に接す
る表面を有している。これにより、誘導コイルの熱は、
棒状熱伝導部材、第１の熱伝導部材、第２の熱伝導部材
およびケースを介して、無電極放電ランプの外部に放出
される。また、第１の熱伝導部材の熱伝導率は、棒状熱
伝導部材の熱伝導率および第２の熱伝導部材の熱伝導率
のいずれよりも低いので、誘導コイルの熱が過度にケー
スに伝わることがない。さらに、このケースに収容され
る複数の電気部品の少なくとも２つを互いに熱的に接続
する第３の熱伝導部材が設けられる。これにより、その
少なくとも２つの電気部品の温度は均一化するので、誘
導コイルの熱の一部がケースに伝わった場合でも、その
ケースに収容される少なくとも２つの電気部品のうちの
１つの温度が過度に高くなることがない。その結果、電
気部品の温度の上昇を抑制しつつ、誘導コイルの温度を
その限界温度以下に保つことが可能になる。

【０１３１】本発明の他の無電極放電ランプでは、誘導
コイルの巻回軸に沿って棒状熱伝導部材が配置される。
また、無電極放電ランプは、その棒状熱伝導部材に熱的
に接続された第２の熱伝導部材とを備える。その第２の
熱伝導部材は、複数の電気部品を収容するケースに熱的
に接続されている。このケースは、無電極放電ランプの
外部に接する表面を有している。これにより、誘導コイ
ルの熱は、棒状熱伝導部材、第２の熱伝導部材およびケ
ースを介して、無電極放電ランプの外部に放出される。
第２の熱伝導部材は棒状熱伝導部材に接合部において熱
的に接続されており、棒状熱伝導部材の熱伝導率と棒状
熱伝導部材の中心軸に垂直な断面における断面積との積
は、第２の熱伝導部材の熱伝導率とその接合部における
第２の熱伝導部材の断面積との積よりも小さい。このた
め、誘導コイルの熱が過度にケースに伝わることがな
い。さらに、このケースに収容される複数の電気部品の
少なくとも２つを互いに熱的に接続する第３の熱伝導部
材が設けられる。これにより、その少なくとも２つの電
気部品の温度は均一化するので、誘導コイルの熱の一部
がケースに伝わった場合でも、そのケースに収容される
少なくとも２つの電気部品のうちの１つの温度が過度に
高くなることがない。その結果、電気部品の温度の上昇
を抑制しつつ、誘導コイルの温度をその限界温度以下に
保つことが可能になる。

【０１３２】本発明の他の無電極放電ランプでは、誘導
コイルの巻回軸に沿って棒状熱伝導部材が配置される。
また、無電極放電ランプは、その棒状熱伝導部材に熱的
に接続された面状の第１の熱伝導部材と、その第１の熱
伝導部材に熱的に接続された第２の熱伝導部材とを備え
る。その第２の熱伝導部材は、複数の電気部品を収容す
るケースに熱的に接続されている。このケースは、無電
極放電ランプの外部に接する表面を有している。これに
より、誘導コイルの熱は、棒状熱伝導部材、第１の熱伝
導部材、第２の熱伝導部材およびケースを介して、無電
極放電ランプの外部に放出される。さらに、複数の電気
部品を配置するプリント基板と第２の熱伝導部材との間
には間隙が設けられている。これにより、誘導コイルの
熱が第２の熱伝導部材から電気部品に伝達されにくい。
また、複数の電気部品の少なくとも２つを互いに熱的に
接続する第３の熱伝導部材が設けられており、この第３
の熱伝導部材は、ケースに熱的に接続されている。これ
により、電気部品に発生した熱は、ケースを介して、無
電極放電ランプの外部に放出される。その結果、電気部
品の温度の上昇を抑制しつつ、誘導コイルの温度をその
限界温度以下に保つことが可能になる。

【０１３３】本発明の他の無電極放電ランプでは、誘導
コイルの巻回軸に沿って棒状熱伝導部材が配置される。
また、無電極放電ランプは、その棒状熱伝導部材に熱的
に接続された面状の第１の熱伝導部材と、その第１の熱
伝導部材に熱的に接続された第２の熱伝導部材とを備え
る。その第２の熱伝導部材は、複数の電気部品を収容す
るケースに接している。このケースは、無電極放電ラン
プの外部に接する表面を有している。これにより、誘導
コイルの熱は、棒状熱伝導部材、第１の熱伝導部材、第
２の熱伝導部材、ケースを介して、無電極放電ランプの
外部に放出される。第２の熱伝導部材とケースとは、面
状の接触部において接しているので、誘導コイルの熱の
放出が十分に行なわれる。従って、誘導コイルの熱が複
数の部品に過度に伝わることがない。その結果、電気部
品の温度の上昇を抑制しつつ、誘導コイルの温度をその
限界温度以下に保つことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】誘導コイル１２０１と電気部品１２０３とを含
む無電極放電ランプ１２１０における熱の伝達を模式的
に示す図

【図２】本発明の実施の形態１の無電極放電ランプ１を
示す図

【図３】棒状熱伝導部材１１の寸法を一定とした場合の
誘導コイル３０の温度と棒状熱伝導部材１１の熱伝導率
との関係を示す図

【図４】第１の熱伝導部材２２の熱伝導率と誘導コイル
３０の温度との関係を示す図

【図５】無電極放電ランプ１において、電解コンデンサ
７７を口金６０の近傍に配置した例を示す図

【図６】本発明の実施の形態１のバリエーションである
無電極蛍光ランプ１ａを示す図

【図７】本発明の実施の形態２の無電極放電ランプ２の
構成を示す図

【図８】本発明の実施の形態３の無電極放電ランプ３を
示す図

【図９Ａ】ケース５０および第２の熱伝導部材３３と
が、点状の接触部１４５において接触している状態を模
式的に示す図

【図９Ｂ】ケース５０と第２の熱伝導部材３３との間
に、熱伝導性グリス９５を充填した状態を模式的に示す
図

【図９Ｃ】第２の熱伝導部材３３と、ケース５０とが、
直接、面状の接触部１４７において接している状態を模
式的に示す図

【図１０】熱伝導性グリス９５の熱伝導率を変えたとき
の、誘導コイル３０の温度の変化および電気部品７３、
７５の平均温度の変化を示す図

【図１１Ａ】ケース５０に圧入される第２の熱伝導部材
３３ａの形状の一例を示す図

【図１１Ｂ】図１１Ａに示される断面１３１における第
２の熱伝導部材３３ａの断面図

【図１１Ｃ】第２の熱伝導部材３３ａがケース５０に圧
入された状態を示す図

【図１１Ｄ】第２の熱伝導部材３３ａの形状の他の例を
示す図

【符号の説明】

１、２、３ 無電極放電ランプ １１ 棒状熱伝導部材 ２０ バルブ ２０ａ 凹入部 ２２ 第１の熱伝導部材 ２５ 排気管 ３０ 誘導コイル ３０ａ 磁心 ３０ｂ 巻線 ３３ 第２の熱伝導部材 ４４ 第３の熱伝導部材 ５０ ケース ６０ 口金 ７０ 電源回路 ７１ プリント基板 ７３、７５ 電気部品 ７７ 電解コンデンサ ９５ 熱伝導性グリス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 健一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 佐々木 健一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−283293（ＪＰ，Ａ) 特開2001−325920（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−92390（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−190802（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−102667（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−354081（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−25925（ＪＰ，Ａ) 特開2000−48986（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−231949（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−208702（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−112292（ＪＰ，Ａ) 特開2000−294004（ＪＰ，Ａ) 特表 平11−501152（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 65/04

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 凹入部を有し、放電ガスを封入したバル
   ブと、前記凹入部に配置され、 前記バルブの内部に電磁界を発
   生させる誘導コイルと、 複数の電気部品を含み、前記誘導コイルに電力を供給す
   る電源回路と、 前記無電極放電ランプの外部に接する表面を有し、前記
   複数の電気部品を収容するケースと、 前記誘導コイルの巻回軸に沿って配置された棒状熱伝導
   部材と、 前記巻回軸に垂直に配置され、前記棒状熱伝導部材に熱
   的に接続された面状の第１の熱伝導部材と、 前記第１の熱伝導部材に熱的に接続された第２の熱伝導
   部材と、 前記複数の電気部品の少なくとも２つを互いに熱的に接
   続する第３の熱伝導部材と前記複数の電気部品を配置す
   るプリント基板とを備え、前記複数の電気部品は前記ケースと前記第２の熱伝導部
   材とによって規定される空間内に配置され、かつ、前記
   第２の熱伝導部材と前記プリント基板との間には空隙が
   設けられており、 前記第２の熱伝導部材は前記ケースに熱的に接続され、 前記第１の熱伝導部材の熱伝導率は、前記棒状熱伝導部
   材の熱伝導率および前記第２の熱伝導部材の熱伝導率の
   いずれよりも低い、無電極放電ランプ。
2. 【請求項２】 前記第１の熱伝導部材は、電気絶縁性の
   材料から形成される、請求項１に記載の無電極放電ラン
   プ。
3. 【請求項３】 前記第１の熱伝導部材は、フェライト材
   料から形成される、請求項１に記載の無電極放電ラン
   プ。
4. 【請求項４】 前記第１の熱伝導部材の熱伝導率が約
   ０．８Ｗ／ｍ・Ｋ以上、約６Ｗ／ｍ・Ｋ以下であり、前
   記棒状熱伝導部材および前記第２の熱伝導部材の熱伝導
   率が約１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上、約４００Ｗ／ｍ・Ｋ以下
   である、請求項１に記載の無電極放電ランプ。
5. 【請求項５】 凹入部を有し、放電ガスを封入したバル
   ブと、前記凹入部に配置され、 前記バルブの内部に電磁界を発
   生させる誘導コイルと、 複数の電気部品を含み、前記誘導コイルに電力を供給す
   る電源回路と、 前記無電極放電ランプの外部に接する表面を有し、前記
   複数の電気部品を収容するケースと、 前記誘導コイルの巻回軸に沿って配置された棒状熱伝導
   部材と、 前記棒状熱伝導部材に接合面において熱的に接続された
   第２の熱伝導部材と、 前記複数の電気部品の少なくとも２つを互いに熱的に接
   続する第３の熱伝導部材と前記複数の電気部品を配置す
   るプリント基板とを備え、前記複数の電気部品は前記ケースと前記第２の熱伝導部
   材とによって規定される空間内に配置され、かつ、前記
   第２の熱伝導部材と前記プリント基板との間には空隙が
   設けられており、 前記第２の熱伝導部材は前記ケースに熱的に接続され、 前記棒状熱伝導部材の熱伝導率と前記棒状熱伝導部材の
   中心軸に垂直な断面における断面積との積は、前記第２
   の熱伝導部材の熱伝導率と前記接合面の面積との積より
   も小さい、無電極放電ランプ。
6. 【請求項６】 前記誘導コイルと、前記第２の熱伝導部
   材との間に配置され、前記誘導コイルによって発生する
   電磁界が前記第２の熱伝導部材に及ぼす熱的影響を低減
   する低減部材をさらに含む、請求項５に記載の無電極放
   電ランプ。
7. 【請求項７】 前記低減部材は、フェライト材料から形
   成される、請求項６に記載の無電極放電ランプ。
8. 【請求項８】 凹入部を有し、放電ガスを封入したバル
   ブと、前記凹入部に配置され、 前記バルブの内部に電磁界を発
   生させる誘導コイルと、 複数の電気部品を含み、前記誘導コイルに電力を供給す
   る電源回路と、 前記無電極放電ランプの外部に接する表面を有し、前記
   複数の電気部品を収容するケースと、 前記誘導コイルの巻回軸に沿って配置された棒状熱伝導
   部材と、 前記巻回軸に垂直に配置され、前記棒状熱伝導部材に熱
   的に接続された面状の第１の熱伝導部材と、 前記第１の熱伝導部材に熱的に接続された第２の熱伝導
   部材と、 前記複数の電気部品の少なくとも２つを互いに熱的に接
   続する第３の熱伝導部材と、 前記複数の電気部品を配設するプリント基板とを備え、前記複数の電気部品は前記ケースと前記第２の熱伝導部
   材とによって規定される空間内に配置され、 前記第２の熱伝導部材は前記ケースに熱的に接続され、 前記第３の熱伝導部材は前記ケースに熱的に接続され、 前記プリント基板と前記第２の熱伝導部材との間には、
   空隙が設けられている、無電極放電ランプ。
9. 【請求項９】 凹入部を有し、放電ガスを封入したバル
   ブと、前記凹入部に配置され、 前記バルブの内部に電磁界を発
   生させる誘導コイルと、 複数の電気部品を含み、前記誘導コイルに電力を供給す
   る電源回路と、 前記無電極放電ランプの外部に接する表面を有し、前記
   複数の電気部品を収容するケースと、 前記誘導コイルの巻回軸に沿って配置された棒状熱伝導
   部材と、 前記巻回軸に垂直に配置され、前記棒状熱伝導部材に熱
   的に接続された面状の第１の熱伝導部材と、 前記第１の熱伝導部材に熱的に接続された第２の熱伝導
   部材と前記複数の電気部品の少なくとも２つを互いに熱
   的に接続する第３の熱伝導部材と前記複数の電気部品を
   配置するプリント基板とを備え、前記複数の電気部品は前記ケースと前記第２の熱伝導部
   材とによって規定される空間内に配置され、かつ、前記
   第２の熱伝導部材と前記プリント基板との間には空隙が
   設けられており、 前記第２の熱伝導部材は前記ケースに、圧接されること
   によって接触する、または熱伝導性グリスを介して接触
   する、無電極放電ランプ。
10. 【請求項１０】 前記熱伝導性グリスの熱伝導率は、約
    ０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上、約６Ｗ／ｍ・Ｋ以下である、請
    求項９に記載の無電極放電ランプ。
11. 【請求項１１】 前記誘導コイルは中空部を有する磁心
    を含み、前記棒状熱伝導部材は、前記磁心の中空部には
    め込まれている、請求項１、５、８および９のいずれか
    に記載の無電極放電ランプ。
12. 【請求項１２】 前記棒状熱伝導部材は、前記誘導コイ
    ルを覆うように設けられている、請求項１、５、８およ
    び９のいずれかに記載の無電極放電ランプ。
13. 【請求項１３】 前記ケースは、樹脂材料から形成され
    ている、請求項１、５、８および９のいずれかに記載の
    無電極放電ランプ。
14. 【請求項１４】 前記複数の電気部品は、電解コンデン
    サを含み、前記電解コンデンサは、前記第３の熱伝導部
    材と接触しないように配置される、請求項１、５、８お
    よび９のいずれかに記載の無電極放電ランプ。
15. 【請求項１５】 前記ケースは、前記複数の電気部品に
    供給される商用電力を受け取るための口金を有し、前記
    電解コンデンサは、前記口金の内部に前記電解コンデン
    サの少なくとも一部が位置するように配置される、請求
    項１４に記載の無電極放電ランプ。
16. 【請求項１６】 前記第３の熱伝導部材の熱伝導率は、
    約０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上、約４Ｗ／ｍ・Ｋ以下である、
    請求項１、５、８および９のいずれかに記載の無電極放
    電ランプ。