JP3673949B2 - 無電極蛍光放電ランプ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高周波定電流源からの電流を環状鉄心を介して供給し点灯駆動するようにした無電極蛍光放電ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
米国特許第３５００１１８号
従来、上記文献に示されるような無電極蛍光放電ランプが知られている。その原理を簡単に説明すると、環状に形成し内部に水銀蒸気を封入したガラス管の外周に電力供給用のコイルを巻回した環状鉄心を嵌装し、このコイルに高周波電流を供給し環状鉄心を介して電磁誘導によりガラス管内部に高周波放電電流を発生させそれによって生ずる紫外線によりガラス管内部の蛍光体を発光させるようにしたものである。ところがこのようなものに於ては、放電電流がガラス管の長手方向に沿って流れるために放電路長を短くすることができず放電路の断面積に制約があることと相俟って放電インピーダンスを低くすることができず、このため放電開始電圧および放電維持電圧を低くすることができず、また環状のガラス管に環状鉄心を嵌装しているため製造時環状鉄心を一旦分割しガラス管を挟持した状態で再び結合する必要があり環状鉄心の分割部分の接合面を正確に密着させることが難しく製造工程が複雑になるという欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、上記従来装置の欠点を改良することであり、放電路長を最短にしかつ放電路の断面積を最大にして放電インピーダンスを最小にすることができ、また製造時環状鉄心を分割する必要がない無電極蛍光放電ランプを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を解決するため、この発明の無電極蛍光放電ランプは、ガラス製の外側容器と、外側容器内に配置され環状に形成したガラス管に外側容器の外部に通じるコイル端導出管を連接してなる内側容器と、内側容器内に配置されコイルを巻回した環状鉄心とからなり、外側容器と内側容器との間を密閉して放電性雰囲気にするとともに少なくとも外側容器の内壁に蛍光塗料を塗布し、環状鉄心に巻回したコイルの両端を内側容器のコイル端導出管から外部に導出し高周波定電流源に接続したことを特徴としている。
【０００５】
【作用】
コイルに流れる高周波定電流により環状鉄心内に高周波磁束が誘起されこの磁束により環状鉄心の周りの外側容器と内側容器との間の空間に図２の矢印Ａで示される方向に放電電流が流れ外側容器の内壁に塗布した蛍光塗料が発光して無電極蛍光放電ランプが点灯する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
この発明の無電極蛍光放電ランプの実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１はその全体の斜視図、図２はその外側容器を取り除いた斜視図、また図３はその断面図をそれぞれ示したものである。無電極蛍光放電ランプ１は、ほぼ球形をしたガラス製の外側容器２と、外側容器２内のほぼ中央に配置されたガラス製の内側容器３と、内側容器３内に配置されコイル５を巻回した環状鉄芯４とにより構成されている。
【０００７】
外側容器２内に配置された内側容器３は、環状に形成したガラス管３ａの一部に外側容器２の外部に通じるコイル端導出管３ｂを連接した形状をし、その内部にコイル５を巻回した例えばフェライトコアからなる環状鉄心４が配置されている。コイル５の両端５ａ、５ｂがコイル端導出管３ｂから外側容器２の外部に導出され、周知の例えばインバータからなる高周波定電流源（図示されていない）に接続されている。内側容器３内への環状鉄心４の組込みは、内側容器３を最初上下に２分割して作成しておき環状鉄心４を組み込んだのち上下部分を合わせて分割部分を溶着することにより行う。
【０００８】
外側容器２と内側容器３のコイル端導出管３ｂの開口部との間が密封され、これにより外側容器２と内側容器３との間は密閉空間となっている。そしてその内部は高真空にされ放電性ガス、例えば水銀および微量のアルゴン（その他の希ガス）が封入され放電性雰囲気となっている。また外側容器２の内壁には蛍光塗料が塗布されている。封入されたアルゴンはグロー放電の開始に寄与しその放電電位が転移点に達すると定常的なアーク放電に移行し、水銀蒸気が紫外線を発生して蛍光塗料を発光させる。
【０００９】
コイル５に流れる高周波定電流により環状鉄心４に高周波磁束が誘起されこの高周波磁束により環状鉄心４の周りの外側容器２と内側容器３との間の空間内に図３の矢印Ａで示される方向に高周波電界が発生する。そしてこの高周波電界によりグロー放電が発生しその放電電位が転移点に達すると次の瞬間アーク放電に移行し、コイル５に流れる電流値およびコイル５の巻数により決定される安定した放電電流が流れ、これにより外側容器２の内壁に塗布された蛍光塗料が発光して無電極蛍光放電ランプ１が点灯する。
【００１０】
グロー放電およびアーク放電は、図３に矢印Ａで示されるように、内側容器３の周囲に環方向と直交する方向に発生するから放電路長は内側容器３の環の断面形状の制約に対して最短となる。また、放電路の断面積は内側容器３の環の内径により決まるから必要に応じて適宜の大きさに設定することができる。このため放電インピーダンスは最低となり、放電開始電圧（転移電圧）および放電維持電圧を最小とすることができる。
【００１１】
上記実施の形態では外側容器２の形状をほぼ球形にしているがこれに限られるものではなく必要に応じて他の、例えば楕球、立方体等の適当な形状にすることができ、また内側容器３および環状鉄心４の環の形状も適宜他の例えば楕円形、三角形、長方形等の形状にすることができる。また、内側容器３のガラス管３ａの部分および環状鉄心４の断面形状をいずれも正方形にしているが適宜（例えば成型しやすい）他の形状にすることができる。さらに蛍光塗料を外側容器２の内壁にだけ塗布しているが内側容器３の表面にも塗布すれば輝度を多少増すことができる。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明の無電極蛍光放電ランプは、放電路長を最短にしかつ放電路断面積を最大にすることができるから放電インピーダンスを最小とすることができ、これにより放電開始電圧および放電維持電圧を最も低くすることができ、高周波定電流源の周波数を低く抑えることができ、また環状鉄心を小型にすることができ、これにより環状鉄心に発生する鉄損を最小に抑えることができるから鉄損による発熱を最小にすることができ、さらに製造時環状鉄心を分割する必要がなく製造工程を簡単にすることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の無電極蛍光放電ランプの斜視図
【図２】その外側容器を取り除いた斜視図
【図３】その断面図
【符号の説明】
１ 無電極蛍光放電ランプ ２ 外側容器 ３ 内側容器
３ａ ガラス管 ３ｂ コイル端導出管 ４ 環状鉄芯 ５ コイル
５ａ、５ｂ コイル端
【発明の属する技術分野】
この発明は、高周波定電流源からの電流を環状鉄心を介して供給し点灯駆動するようにした無電極蛍光放電ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
米国特許第３５００１１８号
従来、上記文献に示されるような無電極蛍光放電ランプが知られている。その原理を簡単に説明すると、環状に形成し内部に水銀蒸気を封入したガラス管の外周に電力供給用のコイルを巻回した環状鉄心を嵌装し、このコイルに高周波電流を供給し環状鉄心を介して電磁誘導によりガラス管内部に高周波放電電流を発生させそれによって生ずる紫外線によりガラス管内部の蛍光体を発光させるようにしたものである。ところがこのようなものに於ては、放電電流がガラス管の長手方向に沿って流れるために放電路長を短くすることができず放電路の断面積に制約があることと相俟って放電インピーダンスを低くすることができず、このため放電開始電圧および放電維持電圧を低くすることができず、また環状のガラス管に環状鉄心を嵌装しているため製造時環状鉄心を一旦分割しガラス管を挟持した状態で再び結合する必要があり環状鉄心の分割部分の接合面を正確に密着させることが難しく製造工程が複雑になるという欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、上記従来装置の欠点を改良することであり、放電路長を最短にしかつ放電路の断面積を最大にして放電インピーダンスを最小にすることができ、また製造時環状鉄心を分割する必要がない無電極蛍光放電ランプを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を解決するため、この発明の無電極蛍光放電ランプは、ガラス製の外側容器と、外側容器内に配置され環状に形成したガラス管に外側容器の外部に通じるコイル端導出管を連接してなる内側容器と、内側容器内に配置されコイルを巻回した環状鉄心とからなり、外側容器と内側容器との間を密閉して放電性雰囲気にするとともに少なくとも外側容器の内壁に蛍光塗料を塗布し、環状鉄心に巻回したコイルの両端を内側容器のコイル端導出管から外部に導出し高周波定電流源に接続したことを特徴としている。
【０００５】
【作用】
コイルに流れる高周波定電流により環状鉄心内に高周波磁束が誘起されこの磁束により環状鉄心の周りの外側容器と内側容器との間の空間に図２の矢印Ａで示される方向に放電電流が流れ外側容器の内壁に塗布した蛍光塗料が発光して無電極蛍光放電ランプが点灯する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
この発明の無電極蛍光放電ランプの実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１はその全体の斜視図、図２はその外側容器を取り除いた斜視図、また図３はその断面図をそれぞれ示したものである。無電極蛍光放電ランプ１は、ほぼ球形をしたガラス製の外側容器２と、外側容器２内のほぼ中央に配置されたガラス製の内側容器３と、内側容器３内に配置されコイル５を巻回した環状鉄芯４とにより構成されている。
【０００７】
外側容器２内に配置された内側容器３は、環状に形成したガラス管３ａの一部に外側容器２の外部に通じるコイル端導出管３ｂを連接した形状をし、その内部にコイル５を巻回した例えばフェライトコアからなる環状鉄心４が配置されている。コイル５の両端５ａ、５ｂがコイル端導出管３ｂから外側容器２の外部に導出され、周知の例えばインバータからなる高周波定電流源（図示されていない）に接続されている。内側容器３内への環状鉄心４の組込みは、内側容器３を最初上下に２分割して作成しておき環状鉄心４を組み込んだのち上下部分を合わせて分割部分を溶着することにより行う。
【０００８】
外側容器２と内側容器３のコイル端導出管３ｂの開口部との間が密封され、これにより外側容器２と内側容器３との間は密閉空間となっている。そしてその内部は高真空にされ放電性ガス、例えば水銀および微量のアルゴン（その他の希ガス）が封入され放電性雰囲気となっている。また外側容器２の内壁には蛍光塗料が塗布されている。封入されたアルゴンはグロー放電の開始に寄与しその放電電位が転移点に達すると定常的なアーク放電に移行し、水銀蒸気が紫外線を発生して蛍光塗料を発光させる。
【０００９】
コイル５に流れる高周波定電流により環状鉄心４に高周波磁束が誘起されこの高周波磁束により環状鉄心４の周りの外側容器２と内側容器３との間の空間内に図３の矢印Ａで示される方向に高周波電界が発生する。そしてこの高周波電界によりグロー放電が発生しその放電電位が転移点に達すると次の瞬間アーク放電に移行し、コイル５に流れる電流値およびコイル５の巻数により決定される安定した放電電流が流れ、これにより外側容器２の内壁に塗布された蛍光塗料が発光して無電極蛍光放電ランプ１が点灯する。
【００１０】
グロー放電およびアーク放電は、図３に矢印Ａで示されるように、内側容器３の周囲に環方向と直交する方向に発生するから放電路長は内側容器３の環の断面形状の制約に対して最短となる。また、放電路の断面積は内側容器３の環の内径により決まるから必要に応じて適宜の大きさに設定することができる。このため放電インピーダンスは最低となり、放電開始電圧（転移電圧）および放電維持電圧を最小とすることができる。
【００１１】
上記実施の形態では外側容器２の形状をほぼ球形にしているがこれに限られるものではなく必要に応じて他の、例えば楕球、立方体等の適当な形状にすることができ、また内側容器３および環状鉄心４の環の形状も適宜他の例えば楕円形、三角形、長方形等の形状にすることができる。また、内側容器３のガラス管３ａの部分および環状鉄心４の断面形状をいずれも正方形にしているが適宜（例えば成型しやすい）他の形状にすることができる。さらに蛍光塗料を外側容器２の内壁にだけ塗布しているが内側容器３の表面にも塗布すれば輝度を多少増すことができる。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明の無電極蛍光放電ランプは、放電路長を最短にしかつ放電路断面積を最大にすることができるから放電インピーダンスを最小とすることができ、これにより放電開始電圧および放電維持電圧を最も低くすることができ、高周波定電流源の周波数を低く抑えることができ、また環状鉄心を小型にすることができ、これにより環状鉄心に発生する鉄損を最小に抑えることができるから鉄損による発熱を最小にすることができ、さらに製造時環状鉄心を分割する必要がなく製造工程を簡単にすることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の無電極蛍光放電ランプの斜視図
【図２】その外側容器を取り除いた斜視図
【図３】その断面図
【符号の説明】
１ 無電極蛍光放電ランプ ２ 外側容器 ３ 内側容器
３ａ ガラス管 ３ｂ コイル端導出管 ４ 環状鉄芯 ５ コイル
５ａ、５ｂ コイル端
Claims (1)
- ガラス製の外側容器と、外側容器内に配置され環状に形成したガラス管に外側容器の外部に通じるコイル端導出管を連接してなる内側容器と、内側容器内に配置されコイルを巻回した環状鉄心とからなり、外側容器と内側容器との間を密閉して放電性雰囲気にするとともに少なくとも外側容器の内壁に蛍光塗料を塗布し、環状鉄心に巻回したコイルの両端を内側容器のコイル端導出管から外部に導出し高周波定電流源に接続したことを特徴とする無電極蛍光放電ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003126014A JP3673949B2 (ja) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | 無電極蛍光放電ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003126014A JP3673949B2 (ja) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | 無電極蛍光放電ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004296414A JP2004296414A (ja) | 2004-10-21 |
| JP3673949B2 true JP3673949B2 (ja) | 2005-07-20 |
Family
ID=33410248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003126014A Expired - Fee Related JP3673949B2 (ja) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | 無電極蛍光放電ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3673949B2 (ja) |
-
2003
- 2003-03-27 JP JP2003126014A patent/JP3673949B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2004296414A (ja) | 2004-10-21 |
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