JP3888124B2 - Microwave electrodeless discharge lamp device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マグネトロンを用いたマイクロ波無電極放電ランプ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、図13に示すように、マグネトロンを具備して駆動電源の供給によりマイクロ波を発生するマイクロ波発生部10と、マイクロ波発生部10より発生したマイクロ波を伝送する導波管20と、内部に無電極放電ランプ(以下「ランプ」と略す)6が配設されるとともに、導波管20から伝送されたマイクロ波を内部で共振させるマイクロ波共振器30と、マイクロ波発生部10に前記駆動電源を供給する電源供給部40とを備えたマイクロ波無電極放電ランプ装置が提供されている。
【0003】
マイクロ波発生部10は、マイクロ波を外部に放射するためのマグネトロンプローブ(以下「プローブ」と略す)11を具備し、このプローブ11が導波管20内部に挿入された形で配設される。
【0004】
マイクロ波共振器30は、一端を開口する略円筒状に形成されており、導波管20に設けられた結合孔21を覆うように配設される。このようなマイクロ波共振器30は、導電率の大きい金網から成って、導波管20から結合孔21を介して内部に入力されたマイクロ波の損失を抑えるとともに、網目の開口率が大きくなるように形成されていることで、透光性が高く、内部に配設されたランプ6からの光を効率良く外部に導出する。
【0005】
ランプ6は、内部に電極が存在しないために寿命が長く、例えばランプ6が高輝度放電ランプ(HIDランプ)である場合には、寿命は6万時間程度である。
【0006】
マイクロ波発生部10に備えられたマグネトロンは、陰極から熱電子を放出させた状態で、陰極と陽極との間に高電圧が印加されると陰極と陽極との間に電磁界を形成しマイクロ波を発生する。このとき、電源供給部40は、前記熱電子を放出させるためにマグネトロンの陰極を構成する陰極フィラメントに電圧を印加して加熱しており、さらにマグネトロンの陰極と陽極間に高電圧を印加して駆動電源を供給しているのである。
【0007】
また、上述のマグネトロンは、安価でしかも部品点数が少ないといった利点がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のマイクロ波無電極放電ランプ装置では、マイクロ波発生部10のマグネトロンに備えられた上記陰極フィラメントの寿命が2万時間程度と短く、これに伴って装置全体の寿命も、ランプ6の寿命が長いにも関わらず短くなってしまうといった問題があった。
【0009】
また、装置全体の寿命をランプ6の寿命に合わせて長くしようとすれば、マイクロ波発生部10のマグネトロンを交換しなければならないが、交換作業には専門知識を必要とし、交換費用が増大するばかりでなく、作業ミス等によるマイクロ波漏洩事故が発生する恐れがあった。
【0010】
またさらに、長寿命化を図るため、マイクロ波発生部10にマグネトロンを用いずに高出力のマイクロ波半導体を用いても良いが、この場合、マイクロ波半導体が高価であるため、装置全体がコストアップしてしまう。
【0011】
本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、装置全体の長寿命化を図ったマイクロ波無電極放電ランプ装置を提供する。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、マグネトロンを具備して駆動電源の供給を受けることでマイクロ波を発生する複数のマイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部より発生したマイクロ波を伝送する導波管と、内部に無電極放電ランプが配設されるとともに前記導波管から伝送されたマイクロ波を内部で共振させるマイクロ波共振器と、前記駆動電源を供給する電源供給部と、前記複数のマイクロ波発生部の夫々を動作状態と不動作状態に切り換えて、選択的に何れか1つのマイクロ波発生部を動作状態に設定する切換設定手段と、動作状態に設定されたマイクロ波発生部が動作しているか否かを判別する動作判別手段と、電源供給部の起動を検出する起動検出手段と、前記起動検出手段により電源供給部の起動が検出されたとき、及び動作状態に設定されているマイクロ波発生部が動作判別手段により動作しなくなったと判別されたときに、切換設定手段に、動作状態に設定されているマイクロ波発生部を不動作状態に切り換えさせ、予め設定された順序で、他のマイクロ波発生部を動作状態に切り換えさせる制御手段とを備えたことを特徴とし、電源供給部を起動させたときには、前記起動を起動検出手段に検出させ、制御手段から切換設定手段に、予め設定された順序の次のマイクロ波発生部を動作状態に切り換えさせることによって、電源供給部が起動する毎に、複数のマイクロ波発生部を順次、切り換えて動作させることができ、その結果、個々のマイクロ波発生部の劣化を抑えて、装置全体の長寿命化を図ることができるとともに、動作状態に設定されえているマイクロ波発生部のマグネトロンが例えば寿命となって動作しなくなったときには、動作判別手段に前記マイクロ波発生部が動作しなくなったことを判別させて、制御手段から切換設定手段に他のマイクロ波発生部を動作状態に切り換えさせることによって、従来例のようにマグネトロンを交換することを要さず、前記他のマイクロ波発生部からマイクロ波を発生させて無電極放電ランプを点灯させることができる。
【0013】
請求項2の発明は、上記目的を達成するために、マグネトロンを具備して駆動電源の供給を受けることでマイクロ波を発生する複数のマイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部より発生したマイクロ波を伝送する導波管と、内部に無電極放電ランプが配設されるとともに前記導波管から伝送されたマイクロ波を内部で共振させるマイクロ波共振器と、前記駆動電源を供給する電源供給部と、前記複数のマイクロ波発生部の夫々を動作状態と不動作状態に切り換えて、選択的に何れか1つのマイクロ波発生部を動作状態に設定する切換設定手段と、動作状態に設定されたマイクロ波発生部のマグネトロンに流れる陽極電流を検出する陽極電流検出手段と、電源供給部の起動を検出する起動検出手段と、起動検出手段により電源供給部の起動が検出されてから一定期間、陽極電流検出手段により検出された陽極電流の値が所定範囲外にあるとき、切換設定手段に、前記マイクロ波発生部を不動作状態に切り換えさせ、他のマイクロ波発生部を動作状態に切り換えさせる制御手段とを備えたことを特徴とし、例えば寿命などでマイクロ波発生部のマグネトロンが劣化すると、陽極電流の値が小さくなるため、起動検出手段に電源供給部の起動を検出させ、動作状態のマイクロ波発生部のマグネトロンに流れる陽極電流を陽極電流検出手段に検出させて、電源供給部が起動してから一定期間内に、陽極電流の値が所定範囲内に入らなくなったときには、制御手段から切換設定手段に他のマイクロ波発生部を動作状態に切り換えさせることによって、劣化したマグネトロンを交換することを要さず、前記他のマイクロ波発生部からマイクロ波を発生させて無電極放電ランプを正常に点灯させることができる。
【0014】
請求項3の発明は、上記目的を達成するために、マグネトロンを具備して駆動電源の供給を受けることでマイクロ波を発生する複数のマイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部より発生したマイクロ波を伝送する導波管と、内部に無電極放電ランプが配設されるとともに前記導波管から伝送されたマイクロ波を内部で共振させるマイクロ波共振器と、前 記駆動電源を供給する電源供給部と、前記複数のマイクロ波発生部の夫々を動作状態と不動作状態に切り換えて、選択的に何れか1つのマイクロ波発生部を動作状態に設定する切換設定手段と、無電極放電ランプからの光を検出する光検出手段と、電源供給部の起動を検出する起動検出手段と、起動検出手段により電源供給部の起動が検出されてから一定期間、光検出手段により検出された光の強度が所定範囲外にあるとき、切換設定手段に、動作状態に設定されているマイクロ波発生部を不動作状態に切り換えさせ、他のマイクロ波発生部を動作状態に切り換えさせる制御手段とを備えたことを特徴とし、例えば寿命などでマイクロ波発生部のマグネトロンが劣化すると、無電極放電ランプから発せられる光強度が小さくなるため、起動検出手段に電源供給部の起動を検出させ、無電極放電ランプの光を光検出手段に検出させて、電源供給部が起動してから一定期間内に、前記光の強度が所定範囲内に入らなくなったときには、制御手段から切換設定手段に、動作状態に設定されているマイクロ波発生部を不動作状態に切り換えさせ、他のマイクロ波発生部を動作状態に切り換えさせることによって、劣化したマグネトロンを交換することを要さず、前記他のマイクロ波発生部からマイクロ波を発生させて無電極放電ランプを正常に点灯させることができる。
【0015】
請求項4の発明は、請求項1〜3の何れかの発明において、切換設定手段は、複数のマイクロ波発生部のマグネトロンの陰極に電圧を印加する電圧印加手段と、前記各陰極の両端を短絡/開放させる短絡設定手段とを備えたことを特徴とし、前記短絡設定手段で何れか1つの陰極の両端を開放させ、他の陰極の両端を短絡させておけば、電圧印加手段により前記1つの陰極に対して電圧がかかって前記陰極が加熱され、これを具備するマイクロ波発生部は、陰極から熱電子を放出してマイクロ波を発生するように動作する動作状態となることによって、短絡設定手段で両端を開放させる陰極を選択することで、複数のマイクロ波発生部を切り換えて動作させ、装置全体の長寿命化を図ることができる。
【0016】
請求項5の発明は、請求項1〜4の何れかの発明において、導波管は、マイクロ波伝送方向のマイクロ波共振器と反対側の一端を短絡するように形成され、複数のマイクロ波発生部は、それぞれマイクロ波を外部に放射するためのプローブを備えて、導波管の前記短絡した端からマイクロ波の約1/4波長の奇数倍に等しい距離だけマイクロ波伝送方向に沿ってマイクロ波共振器側に離れた位置に、前記プローブを導波管内に挿入した形で配設されることを特徴とし、導波管の一端を短絡させ、各マイクロ波発生部のプローブを導波管の前記短絡端からマイクロ波の約1/4波長の奇数倍に等しい距離だけ離したことによって、各マイクロ波発生部から発生させたマイクロ波における前記短絡端側のインピーダンスを高めることができ、前記短絡端側へのマイクロ波による電力伝送を抑えて、マイクロ波共振器側にのみ電力を伝送することができる。
【0017】
請求項6の発明は、請求項5の発明において、導波管は、マイクロ波をマイクロ波共振器へ伝達するための結合孔を有する共通部と、前記共通部から分枝して一端が短絡された複数の枝部とからなり、複数のマイクロ波発生部はそれぞれ前記導波管の各枝部に配設されて、前記各枝部が分枝する分枝点から各枝部の短絡した一端までの距離が、マイクロ波の約1/4波長の奇数倍に等しいことを特徴とし、前記分枝点から短絡端までの距離をマイクロ波の約1/4波長の奇数倍としたことによって、各マイクロ波発生部のプローブから分枝点までの距離を、マイクロ波の約1/2波長の整数倍に等しくして、各マイクロ波発生部からのマイクロ波を効率良くマイクロ波共振器側に伝送することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
(参考例1)
本参考例における基本構成は従来例と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本参考例の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0019】
本参考例では、図1及び図2に示すように、マグネトロン12を具備して駆動電源の供給を受けることでマイクロ波を発生する2つのマイクロ波発生部10a,10bと、2つのマイクロ波発生部10a,10bのそれぞれを動作状態と不動作状態に切り換える切換設定手段とを備えている。
【0020】
本参考例の電源供給部40は、図2に示すように、1次側巻線n1及び互いに巻数の異なる2つの2次側巻線n2a,n2bを有する電源トランス42と、巻数の多い方の2次巻線n2aの両端に、コンデンサ46を介して接続されるダイオード47とを備え、ダイオード47のカソードは接地されるとともに、ダイオード47のアノードとコンデンサ46の接続点が、他方の2次巻線n2bの一端に接続されている。
【0021】
このような電源供給部40は、電源トランス42の1次側巻線n1に商用電源が印加されることで起動し、2次巻線n2aから、上記コンデンサ46及びダイオード47からなる倍電圧整流回路を介して、2つのマイクロ波発生部10a,10bの各マグネトロン12,12の両極間に数キロボルトの高電圧を印加する。ここで、マイクロ波発生部10a,10bのマグネトロン12はそれぞれ、放熱などの関係で陽極側が接地されており、負極性の電圧が印加される。
【0022】
そして、2つのマイクロ波発生部10a,10bの各マグネトロン12における陰極フィラメント12aは直列接続されて、この陰極フィラメント12a,12aの直列回路は、電源供給部40の2次巻線n2bの両端に接続される。つまり、電源供給部40は、上述のように起動すると、2次巻線n2bに発生した電圧を陰極フィラメント12a,12aの直列回路に印加する電圧印加手段を備えている。
【0023】
ここで上述の切換設定手段は、前記電圧印加手段と、陰極フィラメント12a,12aのうち何れか一方の両端を短絡させる短絡設定部50とから構成される。
【0024】
短絡設定部50は、両陰極フィラメント12a,12aの接続点に接続する端子cと、マイクロ波発生部10aにおける陰極フィラメント12a及び2次巻線n2bの接続点に接続する端子aと、マイクロ波発生部10bにおける陰極フィラメント12a及び2次巻線n2bの接続点に接続する端子bとを備えて、端子cを端子a,bに切り換えて接続する。
【0025】
例えば短絡設定部50に端子cを端子aに接続させたときには、マイクロ波発生部10aにおける陰極フィラメント12aの両端が短絡され、マイクロ波発生部10bにおける陰極フィラメント12aの両端が開放される。このような状態で電源供給部40を起動させると、2次巻線n2bに発生する電圧が、マイクロ波発生部10bの陰極フィラメント12aにかかり、この陰極フィラメント12aのみが加熱されて熱電子を放出する。その結果、マイクロ波発生部10bは、上述のように電源供給部40からマグネトロン12の両極間に高電圧が印加されると、電源供給部40からの駆動電源の供給を受けてマイクロ波を発生するように動作する動作状態となる。他方、マグネトロン発生部10aは、自己のマグネトロン12の陰極フィラメント12aが加熱されず熱電子を放出していないので不動作状態となって、マグネトロン12の両極間に高電圧が印加されても駆動電源の供給を受けることができず、動作しないのである。
【0026】
また、上述とは逆に、短絡設定部50に端子cを端子bに接続させたときには、マイクロ波発生部10aが動作状態になってマイクロ波を発生するとともに、マイクロ波発生部10bが不動作状態に切り換えられる。
【0027】
このように切換設定手段は、マイクロ波発生部10a,10bの何れか一方のみを選択的に動作状態とするのである。
【0028】
即ち本参考例では、切換設定手段の短絡設定部50に端子c,a間と端子c,b間を切換接続させることで、マイクロ波発生部10aと10bとを切り換えて動作させて、ランプ6を点灯させるのである。これにより、装置全体の長寿命化を図ることができる。
【0029】
例えば、電源供給部40が起動する毎に、又は、電源供給部40が起動してから所定時間毎に、短絡設定部50に端子a〜c間を切換接続させて、マイクロ波発生部10a,10bを交互に動作させれば、マイクロ波発生部10a,10bのマグネトロン12を長時間動作させることなく、それぞれの劣化を抑えて、装置全体の寿命をさらに長くすることができる。
【0030】
また例えば、マイクロ波発生部10aのマグネトロン12を寿命となるまで動作させ、寿命となったときに、短絡設定部50に接点c,a間を接続させて、マイクロ波発生部10bを動作させれば、従来例のようにマイクロ波発生部10のマグネトロン12を交換することを要せず、ランプ6を点灯させることができ、装置全体の長寿命化を図ることができるのである。
【0031】
ところで、本参考例の短絡設定部50は、2次巻線n2bの電圧が印加される陰極フィラメント12aを切り換えるときには、端子c,a間と端子c,b間を切換接続して、短絡されている一方の陰極フィラメント12aの両端を開放し、他方の陰極フィラメント12aの両端を短絡させることによって、前記端子間の電位差は高々数ボルトで、短絡設定部50に高圧切換用のスイッチを要さず、その結果、小型化及び低コスト化を図ることができる。さらに、切換接続時に、アーク放電が発生しないので安全性を高めることができ、且つノイズの発生を抑えて信頼性を向上することができる。
【0032】
さらに本参考例では、電源供給部40の2次巻線n2bと、2つのマイクロ波発生部10a,10bにおける各陰極フィラメント12aを直列接続させていることによって、並列接続させた場合と比べて配線数を少なくし、信頼性をさらに向上することができる。
【0033】
また、短絡設定部50に切換動作をさせるための制御回路を設けたときには、制御回路側と、マイクロ波発生部10a,10b及び電源供給部40とは電気的な絶縁を要するが、上述のように短絡設定部50の端子間の電位差は高々数ボルト程度であるため、短絡設定部50を、例えば発光ダイオード等の発光素子と、発光素子からの光を受光する受光素子と、前記発光素子及び受光素子を光結合するための光ファイバとを具備する半導体リレーで構成することができる。その結果、さらに小型化及び低コスト化を図ることができる。なお、半導体リレー以外の機械的に端子間を開閉する小型リレーで短絡設定部50を構成しても良い。
【0034】
ところで本参考例の導波管20は、細長に形成されて、長手方向の両端は短絡されている。そして、導波管20の長手方向一端側に結合孔21が設けられて、他端側に2つのマイクロ波発生部10a,10bがプローブ11a,11bを導波管20内部に挿入した形で配設されている。このような導波管20は、各マイクロ波発生部10a,10bから発生されたマイクロ波を、導波管20の長手方向に沿って伝送する。
【0035】
ここで、導波管20の長手方向の結合孔21と反対側にある短絡壁22からプローブ11aまでの距離L1は、マイクロ波の約1/4波長に等しく、短絡壁22からプローブ11bまでの距離L2は、マイクロ波の約1/4波長の奇数倍(3倍以上)に等しく設定されている。これにより、マイクロ波発生部10a,10bのプローブ11a,11bの何れか一方から発生させたマイクロ波における短絡壁22側のインピーダンスを十分高めることができ、短絡壁22側へのマイクロ波による電力伝送を抑えて、結合孔22側にのみ電力を伝送することができる。
【0036】
また、本参考例では2つのマイクロ波発生部10a,10bを備えたが、一般にマグネトロン内部にある空洞共振器の共振周波数は、各マグネトロン毎に異なっているので、何れか一方のマイクロ波発生部10a,10bからマイクロ波を発生させても、前記マイクロ波が他方のマイクロ波発生部10a,10bのマグネトロン12に悪影響を与えることはない。
(参考例2)
本参考例における基本構成は参考例1と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本参考例の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0037】
本参考例では、図3に示すように、導波管20の結合孔21は、導波管20長手方向の略中央部に設けられており、マイクロ波発生部10a,10bはそれぞれ導波管20の長手方向両端側に配設されている。なお、図3では、電源供給部40及び短絡設定部50を省略している。
【0038】
マイクロ波発生部10aのプローブ11aは、導波管20の長手方向の一方の短絡壁22aから、前記長手方向に沿ってマイクロ波の約1/4波長に等しい距離L1だけ結合孔21側に離れて位置し、マイクロ波発生部10bのプローブ11bも、プローブ11aと同様、導波管20の長手方向の他方の短絡壁22bから、前記長手方向に沿ってマイクロ波の約1/4波長に等しい距離L1だけ結合孔21側に離れて位置している。さらに、導波管20の結合孔21は、各短絡壁22a,22bからそれぞれ、導波管20の長手方向に沿ってマイクロ波の約1/4波長の奇数倍(3倍以上)に等しい距離L3,L4だけ離れて位置している。
【0039】
このような本参考例では、各マイクロ波発生部10a,10bのプローブ11a,11bがそれぞれ、導波管20の両端にある短絡壁22a,22bからマイクロ波の約1/4波長だけ結合孔21側に離れた位置にあることによって、参考例1と同様、各マイクロ波発生部10a,10bから発生するマイクロ波による電力を、結合孔21側にのみ伝送することができる。さらに、結合孔21が、各プローブ11a,11bからマイクロ波の約1/2波長の整数倍だけ離れて位置することとなるため、各プローブ11a,11bからのマイクロ波を効率良くマイクロ波共振器30に伝送することができる。
【0040】
また、2つのマイクロ波発生部10a,10bを導波管20の両端側に距離をあけて配設したことによって、参考例1と比べてマイクロ波発生部10a,10bを配設し易く、製造を容易とすることができる。
(参考例3)
本参考例における基本構成は参考例1又は2と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本参考例の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0041】
本参考例では、図4に示すように、導波管20は、長手方向一端に結合孔21を有する共通部20aと、共通部20aにおける長手方向の結合孔21と反対側の一端から、前記長手方向と略垂直な方向に分枝して一端が短絡された2つの枝部20b,20bとからなり、全体的に略T字状に形成されている。また、本参考例は、略矩形箱状のケース60を備えており、このケース60内には、導波管20及びマイクロ波発生部10a,10bと、図示しない短絡設定部50及び電源供給部40とが内装されている。
【0042】
本参考例においても、2つのマイクロ波発生部10a,10bのプローブ11a,11bが、参考例1及び2と同様、それぞれ各枝部20bの一端にある短絡壁22a,22bから枝部20b長手方向に沿ってマイクロ波の約1/4波長だけ共通部20a側に離れて位置しており、共通部20aから各枝部20bが分枝する分枝点は、各枝部20bの短絡端22a,22bから枝部20b長手方向に沿ってマイクロ波の約1/4波長の奇数倍(3倍以上)だけ離れて位置している。
【0043】
上記本参考例の導電管20では、参考例2と同様、前記分枝点が各プローブ11a,11bからマイクロ波の約1/2波長の整数倍だけ離れて位置することとなるため、各プローブ11a,11bからのマイクロ波を効率良くマイクロ波共振器30に伝送することができる。
【0044】
さらに、共通部20aの長さ及び引き回しを任意に設定することで、例えばマイクロ波共振器30とマイクロ波発生部10a,10bとを所望の位置関係に配設することができ、設計の自由度を増すことができる。
(参考例4)
本参考例における基本構成は参考例3と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本参考例の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0045】
本参考例では、図5に示すように、導波管20の各枝部20b,20bがそれぞれ、共通部20aの幅広の面(E面)からE分岐し、互いに長手方向に沿って接しており、導波管20は全体的にフォーク状に形成されている。
【0046】
このように本参考例の導波管20では、両枝部20b,20bが互いに長手方向に沿って接していることによって、参考例3と比べて導波管20が占める表面積を小さくすることができる。
【0047】
さらに、上述のように両枝部20b,20bが長手方向に沿って接していることによって、マイクロ波発生部10a,10bは、参考例3と比べて互いに近付くこととなる。その結果、マイクロ波発生部10a,10bから発する熱を放熱するためには、例えば参考例3では、放熱機構を各マイクロ波発生部10a,10bの付近に2つ独立して設けなえればならないが、本参考例では、両マイクロ波発生部10a,10bが互いに近い位置にあるため、両マイクロ波発生部10a,10bの付近に放熱機構を1つだけ設ければ良く、放熱設計を容易とすることができるのである。
【0048】
ところで本参考例では、導波管20の各枝部20bを、共通部20aからE分岐させたが、図6に示すように、共通部20aの幅狭の面(H面)からH分岐させ、両枝部20b,20bをそれぞれの幅狭の面で接触させても良い。この場合、2つのマイクロ波発生部10a,10bを各枝部20bの一方の幅広の面側に並べて配設しても良く、これにより両マイクロ波発生部10a,10bをさらに近付けて放熱設計を容易にすることができる。
【0049】
また、本参考例では、両枝部20b,20bを長手方向に沿って接触させたが、両枝部20b,20bが長手方向に沿って先端側に向うにつれて互いに離れるように、つまり導波管20を全体的に略Y字状に形成しても良い。
(実施形態1)
本実施形態における基本構成は参考例1〜4と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0050】
本実施形態では、図7に示すように、マイクロ波発生部10a,10bのうち動作状態に設定されている一方のマグネトロン12に流れる陽極電流を検出する例えば電流トランスなどからなる陽極電流検出部48と、陽極電流検出部48の検出結果に基づいて、短絡設定部50に端子a〜c間の接続を切り換えさせる制御回路部70とを備えている。
【0051】
この制御回路部70は、陽極電流検出部48で検出された陽極電流の値が所定範囲内にあるときは、動作状態に設定されている一方のマイクロ波発生部10a,10bが動作していると判別し、前記陽極電流の値が所定範囲外にあるときには、前記マイクロ波発生部10a,10bが動作していないと判別する。即ち、本実施形態では陽極電流検出部48と制御回路部70とから動作判別手段を構成している。
【0052】
そして、動作状態に設定されている一方のマイクロ波発生部10a,10bが動作していないと判別したときには、制御回路部70は、短絡設定部50に端子a〜cの接続を切り換えさせることで、前記動作状態に設定されている一方のマイクロ波発生部10a,10bを、不動作状態に切り換えさせるととに、他方のマイクロ波発生部10a,10bを、動作状態に切り換えさせる。
【0053】
これにより本実施形態では、例えば、マイクロ波発生部10aが動作状態に設定され、マイクロ波発生部10aにマイクロ波を発生させてランプ6を点灯させている場合に、マイクロ波発生部10aのマグネトロン12が寿命で陰極フィラメント12aが断線し、マイクロ波発生部10aが動作しなくなったときには、制御回路部70が、陽極電流検出部48の陽極電流の検出結果から、短絡設定部50にマイクロ波発生部10bを動作状態に切り換えさせることによって、マイクロ波発生部10aのマグネトロン12を交換することを要さず、マイクロ波発生部10bからマイクロ波を発生させてランプ6を点灯させることができる。
【0054】
ところで、例えば寿命などでマイクロ波発生部10a,10bのマグネトロン12が劣化すると、陽極電流の値が小さくなる。
【0055】
そこで本実施形態では、電源供給部40の起動を検出する起動検出手段(図示せず)を備え、起動検出手段および陽極電流検出部48のそれぞれの検出結果に応じて制御回路部70に、短絡設定部50の端子a〜c間の接続を切り換えさせても良い。例えば、制御回路部70は、起動検出手段により電源供給部40の起動が検出されてから一定期間、陽極電流検出部48により検出された陽極電流の値が所定範囲外にあると、動作状態の一方のマイクロ波発生部10a,10bのマグネトロン12が劣化してきたと判別し、短絡設定部50に端子a〜c間の接続を切り換えさせる。その結果、他方のマイクロ波発生部10a,10bが動作状態となり、劣化したマグネトロン12を交換することを要さず、前記他方のマイクロ波発生部10a,10bからマイクロ波を発生させて、ランプ6を正常に点灯させることができる。
(実施形態2)
本実施形態における基本構成は実施形態1及び参考例1〜4と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0056】
本実施形態では、図8に示すように、電源供給部40の電源トランス42の1次巻線n1側の電気信号から、電源供給部40の起動を検出し、検出結果に応じた起動検出信号を出力する起動検出部81と、ランプ6からの光を検出する光検出手段たる光センサ82とを備え、光センサ82は、検出した光の強度に応じた電圧信号からなる光検出信号を出力する。
【0057】
また本実施形態の制御回路部70は、図9に示すように、起動検出部81からの起動検出信号を入力すると、例えば約30秒間の所定時間だけHレベルとなるタイマ信号を出力する例えば単安定マルチバイブレータなどからなるタイマ信号出力回路84と、光センサ82から出力される光検出信号を積分し、積分した結果に応じた積分信号を出力する積分回路85と、タイマ信号出力回路84からのタイマ信号と積分回路85からの積分信号との論理積を演算し、2値の演算信号を出力する論理積回路86と、論理積回路86の演算結果に応じた制御信号を出力するラッチ回路87とを備えており、起動検出信号および光検出信号に基づいて出力される前記制御信号で短絡設定部50に端子a〜c間の接続を切り換えさせる。
【0058】
ここで、図10(a)〜(d)を参照し、上記本実施形態の動作の一例について説明する。
【0059】
まず時刻t1に、電源供給部40に商用電源が供給されると電源供給部40が起動することによって、起動検出部81から起動検出信号が出力されるとともに、マイクロ波発生部10a,10bの一方が動作してランプ6が点灯し、光センサ82から光検出信号が出力される。
【0060】
そして起動検出部81から出力された起動検出信号が、制御回路部70のタイマ信号出力回路84に入力すると、図10(a)に示すように、タイマ信号出力回路84は、時刻t1からt3までの間、Hレベルとなるタイマ信号を出力する。また、制御回路部70の積分回路85は、光センサ82からの光検出信号により、図10(b)に示すように、時刻t1から次第に電圧値hが大きくなる積分信号を出力する。
【0061】
ここで、時刻t3に達する前の時刻t2で、積分信号の電圧値hが所定の値h1以上となると、論理積回路86は、図10(c)に示すように、時刻t2からt3までの間、Hレベルの演算信号を出力する。そして、ラッチ回路87は、時刻t2にHレベルの演算信号を入力すると、図10(d)に示すように、Hレベルの制御信号を出力し、時刻t3に演算信号がLレベルになっても、継続してHレベルの制御信号を出力し続ける。
【0062】
そして、短絡設定部50は、制御回路部70のラッチ回路87からHレベルの制御信号が出力されている間は、端子a〜c間の接続を切り換えず、電源供給部40の起動時から動作している一方のマイクロ波発生部10a,10bを継続して動作させ続ける。
【0063】
また上述とは逆に、積分信号の電圧値hが時刻t3までにh1以上にならなかったときには、論理積回路86からはHレベルの演算信号が出力されない。その結果、ラッチ回路87からもHレベルの制御信号が出力されないため、短絡設定部50は、端子a〜c間の接続を切り換えて、電源供給部40の起動時に動作状態に設定されていた一方のマイクロ波発生部10a,10bを、不動作状態に切り換えるとともに、他方のマイクロ波発生部10a,10bを動作状態に切り換える。
【0064】
このように本実施形態では、起動検出部81に電源供給部40の起動を検出させて、電源供給部40が起動してから一定期間内に、光センサ82で検出されたランプ6の光強度が所定範囲内に入らなかったときには、動作状態の一方のマイクロ波発生部10a,10bを不動作状態に切り換えさせ、他の方のマイクロ波発生部10a,10bを動作状態に切り換えさせる。即ち、本実施形態では、寿命などで何れか一方のマイクロ波発生部10a,10bのマグネトロン12が劣化して、ランプ6から発せられる光強度が小さくなっても、劣化したマグネトロン12を交換することを要さず、他のマイクロ波発生部10a,10bからマイクロ波を発生させてランプ6を正常に点灯させることができるのである。さらに、本実施形態では、マイクロ波発生部10a,10bを切り換えて動作させるときの基準となる上述の光強度の所定範囲を狭めることによって、つまり、図10(b)の電圧値h1を高めに設定しておくことによって、早期に劣化を判別してマイクロ波発生部10a,10bを切り換えて動作させることができる。
【0065】
また、制御回路部70に積分回路85を備えたことによって、ランプ6が瞬間的に発光しても、この光の影響を抑えることができ、制御回路部70が誤った制御信号を出力するのを防止することができる。
【0066】
ところで、本実施形態のラッチ回路87は、半導体素子などの電子部品からなる電子回路で構成しても、ラッチングリレーなどから構成しても良く、ラッチ回路87をラッチングリレーから構成したときには、前記電子回路で構成した場合と比べて、部品点数を少なくすることができる。
【0067】
また、本実施形態では、電源遮断信号の入力に応じて商用電源の電源供給部40への供給経路を強制的に遮断する電源遮断装置(図示せず)を備え、制御回路部70が、短絡設定部50に端子a〜cの接続を切り換えさせた結果、何れのマイクロ波発生部10a,10bを動作せてもランプ6の光強度が所定範囲外にあるときには、制御回路部70に前記電源遮断信号を出力させるようにしても良い。これにより、装置全体の安全性を向上することができる。
(実施形態3)
本実施形態における基本構成は実施形態1又は2と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【0068】
本実施形態では、図11に示すように、3つのマイクロ波発生部10a〜10cを備えて、制御回路70は短絡設定部50に対して、上記各マイクロ波発生部10a〜10cのマグネトロン12における各陰極フィラメント12aのうち選択的に何れか1つの両端を開放させて、残りの2つの各両端を短絡させる。
【0069】
また本実施形態では、光センサ82からの光検出信号の電圧値が、所定の値以下に減少ときに不動作検出信号を出力する動作検出部88を備えており、光センサ82及び動作検出部88から、動作状態に設定されている何れか1つのマイクロ波発生部10a〜10cが、動作しているか否かを判別する動作判別手段を構成している。
【0070】
短絡設定部50は、図12に示すように、3つのマグネトロン12の各陰極フィラメント12aの両端を、それぞれ各別に短絡/開放させるスイッチング素子51〜53を備えている。
【0071】
制御回路部70は、2つのダイオードD1,D2と、前記各ダイオードD1,D2のそれぞれを介して入力される動作検出部88の不動作検出信号及び起動検出部81の起動検出信号に基づいて、短絡設定部50のスイッチング素子51〜53のうち何れか1つを予め設定された順序で順次オンさせる3進カウンタのリングカウンタ回路70aとを備えている。また、2つのダイオードD1,D2はそれぞれ、カソード同士が接続され、この接続点がリングカウンタ回路70aの入力端に接続されている。
【0072】
このような制御回路部70では、起動検出部81からダイオードD1を介して起動検出信号がリングカウンタ回路70aに入力されたときと、動作検出部88からダイオードD2を介して不動作検出信号がリングカウンタ回路70aに入力されたときには、リングカウンタ回路70aは、前記各信号が入力される毎に、短絡設定部50のスイッチンス素子51〜53のうちオフさせている1つのスイッチング素子51〜53をオンし、予め設定されている順序の次のスイッチング素子51〜53をオフする。
【0073】
これにより本実施形態では、電源供給部40を起動させる毎に、制御回路部70が起動検出信号の入力により、短絡設定部50のスイッチング素子51〜53のうち何れか1つを順次オフさせることによって、マイクロ波発生部10a〜10cを順次、切り換えて動作させることができる。
【0074】
さらに、マイクロ波発生部10a〜10cのうち動作させていた1つのマグネトロン12が寿命となって動作しなくなり、点灯していたランプ6が消灯したときにも、制御回路部70が動作検出部88からの不動作検出信号の入力により、短絡設定部50に対してスイッチング素子51〜53のうちオフされているものをオンし、次の順序の他のスイッチング素子51〜53をオフさせることによって、マグネトロン12を交換することなく、他のマイクロ波発生部10a〜10cを動作させて、ランプ6を点灯させることができる。
【0075】
また本実施形態では、マイクロ波発生部10a〜10cを電源供給部40が起動する毎に切り換えて動作させるので、1つのマイクロ波発生部10a〜10cのマグネトロン12を性能が低下するまで、つまり寿命となるまで動作させた後に、他のマイクロ波発生部10a〜10cのマグネトロン12を駆動させるといった直列的使用方法と比べて、実質的に各マグネトロン12の劣化を抑えて、装置全体の寿命をさらに長くすることができる。
【0076】
また、本実施形態及び実施形態1,2及び参考例1〜4では、マイクロ波発生部を2個又は3個備えたが、4個以上備えても良い。なお、装置全体の寿命をランプ6の寿命に対応させる場合には、一般的にランプ6の寿命がマグネトロン12の寿命の3倍以下であることから、マイクロ波発生部を3個備えれば十分である。
【0077】
【発明の効果】
請求項1の発明は、マグネトロンを具備して駆動電源の供給を受けることでマイクロ波を発生する複数のマイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部より発生したマイクロ波を伝送する導波管と、内部に無電極放電ランプが配設されるとともに前記導波管から伝送されたマイクロ波を内部で共振させるマイクロ波共振器と、前記駆動電源を供給する電源供給部と、前記複数のマイクロ波発生部の夫々を動作状態と不動作状態に切り換えて、選択的に何れか1つのマイクロ波発生部を動作状態に設定する切換設定手段と、動作状態に設定されたマイクロ波発生部が動作しているか否かを判別する動作判別手段と、電源供給部の起動を検出する起動検出手段と、前記起動検出手段により電源供給部の起動が検出されたとき、及び動作状態に設定されているマイクロ波発生部が動作判別手段により動作しなくなったと判別されたときに、切換設定手段に、動作状態に設定されているマイクロ波発生部を不動作状態に切り換えさせ、予め設定された順序で、他のマイクロ波発生部を動作状態に切り換えさせる制御手段とを備えたので、電源供給部を起動させたときには、前記起動を起動検出手段に検出させ、制御手段から切換設定手段に、予め設定された順序の次のマイクロ波発生部を動作状態に切り換えさせることによって、電源供給部が起動する毎に、複数のマイクロ波発生部を順次、切り換えて動作させることができ、その結果、個々のマイクロ波発生部の劣化を抑えて、装置全体の長寿命化を図ることができるとともに、動作状態に設定されえているマイクロ波発生部のマグネトロンが例えば寿命となって動作しなくなったときには、動作判別手段に前記マイクロ波発生部が動作しなくなったことを判別させて、制御手段から切換設定手段に他のマイクロ波発生部を動作状態に切り換えさせることによって、従来例のようにマグネトロンを交換することを要さず、前記他のマイクロ波発生部からマイクロ波を発生させて無電極放電ランプを点灯させることができるという効果がある。
【0078】
請求項2の発明は、マグネトロンを具備して駆動電源の供給を受けることでマイクロ波を発生する複数のマイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部より発生したマイクロ波を伝送する導波管と、内部に無電極放電ランプが配設されるとともに前記導波管から伝送されたマイクロ波を内部で共振させるマイクロ波共振器と、前記駆動電源を供給する電源供給部と、前記複数のマイクロ波発生部の夫々を動作状態と不動作状態に切り換えて、選択的に何れか1つのマイクロ波発生部を動作状態に設定する切換設定手段と、動作状態に設定されたマイクロ波発生部のマグネトロンに流れる陽極電流を検出する陽極電流検出手段と、電源供給部の起動を検出する起動検出手段と、起動検出手段により電源供給部の起動が検出されてから一定期間、陽極電流検出手段により検出された陽極電流の値が所定範囲外にあるとき、切換設定手段に、前記マイクロ波発生部を不動作状態に切り換えさせ、他のマイクロ発生部を動作状態に切り換えさせる制御手段とを備えたので、例えば寿命などでマイクロ波発生部のマグネトロンが劣化すると、陽極電流の値が小さくなるため、起動検出手段に電源供給部の起動を検出させ、動作状態のマイクロ波発生部のマグネトロンに流れる陽極電流を陽極電流検出手段に検出させて、電源供給部が起動してから一定期間内に、陽極電流の値が所定範囲内に入らなくなったときには、制御手段から切換設定手段に他のマイクロ波発生部を動作状態に切り換えさせることによって、劣化したマグネトロンを交換することを要さず、前記他のマイクロ波発生部からマイクロ波を発生させて無電極放電ランプを正常に点灯させることができるという効果がある。
【0079】
請求項3の発明は、マグネトロンを具備して駆動電源の供給を受けることでマイクロ波を発生する複数のマイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部より発生したマイクロ波を伝送する導波管と、内部に無電極放電ランプが配設されるとともに前記導波管から伝送されたマイクロ波を内部で共振させるマイクロ波共振器と、前記駆動電源を供給する電源供給部と、前記複数のマイクロ波発生部の夫々を動作状態と不動作状態に切り換えて、選択的に何れか1つのマイクロ波発生部を動作状態に設定する切換設定手段と、無電極放電ランプからの光を検出する光検出手段と、電源供給部の起動を検出する起動検出手段と、起動検出手段により電源供給部の起動が検出されてから一定期間、光検出手段により検出された光の強度が所定範囲外にあるとき、切換設定手段に、動作状態に設定されているマイクロ波発生部を不動作状態に切り換えさせ、他のマイクロ波発生部を動作状態に切り換えさせる制御手段とを備えたので、例えば寿命などでマイクロ波発生部のマグネトロンが劣化すると、無電極放電ランプから発せられる光強度が小さくなるため、起動検出手段に電源供給部の起動を検出させ、無電極放電ランプの光を光検出手段に検出させて、電源供給部が起動してから一定期間内に、前記光の強度が所定範囲内に入らなくなったときには、制御手段から切換設定手段に、動作状態に設定されているマイクロ波発生部を不動作状態に切り換えさせ、他のマイクロ波発生部を動作状態に切り換えさせることによって、劣化したマグネトロンを交換することを要さず、前記他のマイクロ波発生部からマイクロ波を発生させて無電極放電ランプを正常に点灯させることができるという効果がある。
【0080】
請求項4の発明は、切換設定手段は、複数のマイクロ波発生部のマグネトロンの陰極に電圧を印加する電圧印加手段と、前記各陰極の両端を短絡/開放させる短絡設定手段とを備えたので、前記短絡設定手段で何れか1つの陰極の両端を開放させ、他の陰極の両端を短絡させておけば、電圧印加手段により前記1つの陰極に対して電圧がかかって前記陰極が加熱され、これを具備するマイクロ波発生部は、陰極から熱電子を放出してマイクロ波を発生するように動作する動作状態となることによって、短絡設定手段で両端を開放させる陰極を選択することで、複数のマイクロ波発生部を切り換えて動作させ、装置全体の長寿命化を図ることができるという効果がある。
【0081】
請求項5の発明は、導波管は、マイクロ波伝送方向のマイクロ波共振器と反対側の一端を短絡するように形成され、複数のマイクロ波発生部は、それぞれマイクロ波を外部に放射するためのプローブを備えて、導波管の前記短絡した端からマイクロ波の約1/4波長 の奇数倍に等しい距離だけマイクロ波伝送方向に沿ってマイクロ波共振器側に離れた位置に、前記プローブを導波管内に挿入した形で配設されるので、各マイクロ波発生部から発生させたマイクロ波における前記短絡端側のインピーダンスを高めることができ、前記短絡端側へのマイクロ波による電力伝送を抑えて、マイクロ波共振器側にのみ電力を伝送することができるという効果がある。
【0082】
請求項6の発明は、導波管は、マイクロ波をマイクロ波共振器へ伝達するための結合孔を有する共通部と、前記共通部から分枝して一端が短絡された複数の枝部とからなり、複数のマイクロ波発生部はそれぞれ前記導波管の各枝部に配設されて、前記各枝部が分枝する分枝点から各枝部の短絡した一端までの距離が、マイクロ波の約1/4波長の奇数倍に等しいので、各マイクロ波発生部のプローブから分枝点までの距離を、マイクロ波の約1/2波長の整数倍に等しくして、各マイクロ波発生部からのマイクロ波を効率良くマイクロ波共振器側に伝送することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】参考例1を示す概略構成図である。
【図2】同上の概略回路構成図である。
【図3】参考例2を示す概略構成図である。
【図4】参考例3を示す概略構成図である。
【図5】参考例4を示す概略構成図である。
【図6】同上の他の概略構成図である。
【図7】実施形態1を示す概略回路構成図である。
【図8】実施形態2を示す概略回路構成図である。
【図9】同上の制御回路部の概略回路構成図である。
【図10】(a)〜(b)は、同上の動作説明図である。
【図11】実施形態3を示す概略回路構成図である。
【図12】同上のマグネトロンと切換部と制御回路部とを示す回路構成図である。
【図13】従来例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
6 無電極放電ランプ
10a,10b マイクロ波発生部
20 導波管
30 マイクロ波共振器
40 電源供給部
50 短絡設定部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a microwave electrodeless discharge lamp apparatus using a magnetron.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 13, a
[0003]
The
[0004]
The
[0005]
The
[0006]
The magnetron provided in the
[0007]
The magnetron described above has the advantage of being inexpensive and having a small number of parts.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional microwave electrodeless discharge lamp device, the life of the cathode filament provided in the magnetron of the
[0009]
Further, if the lifetime of the entire apparatus is to be extended in accordance with the lifetime of the
[0010]
Furthermore, in order to extend the life, a high-output microwave semiconductor may be used for the
[0011]
The present invention is intended to solve the above-described problems, and provides a microwave electrodeless discharge lamp device that extends the life of the entire device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention of
[0013]
The invention of claim 2To achieve the above objective,A plurality of microwave generators that have a magnetron and generate microwaves by receiving drive power, a waveguide that transmits the microwaves generated from the microwave generators, and an electrodeless discharge lamp inside And a microwave resonator that internally resonates the microwave transmitted from the waveguide, a power supply unit that supplies the driving power, and an operating state of each of the plurality of microwave generation units And switching setting means for selectively setting any one of the microwave generators to the operating state, and an anode for detecting the anode current flowing in the magnetron of the microwave generator set to the operating state. The current detection means, the activation detection means for detecting the activation of the power supply section, and the anode current detection means for a certain period after the activation detection means detects the activation of the power supply section. When the value of the detected anode current is outside a predetermined range, the switch setting means, let switches the microwave generation part inoperative, and control means for shifting the other microwave generating unit to the operating stateIt is characterized by having,For example, if the magnetron of the microwave generation unit deteriorates due to the life, etc., the value of the anode current decreases, so the activation detection means detects the activation of the power supply unit, and the anode current flowing through the magnetron of the microwave generation unit in the operating state is detected. When the anode current value does not fall within a predetermined range within a predetermined period after the power supply unit is activated by the detection by the anode current detection unit, another microwave generator is connected from the control unit to the switching setting unit. By switching to the operating state, the electrodeless discharge lamp can be normally lit by generating microwaves from the other microwave generators without having to replace the deteriorated magnetron..
[0014]
The invention of claim 3To achieve the above objective,A plurality of microwave generators that are provided with a magnetron and generate microwaves by receiving supply of drive power, a waveguide that transmits the microwaves generated from the microwave generators, and an electrodeless discharge lamp inside And a microwave resonator for internally resonating the microwave transmitted from the waveguide, and A switching setting for selectively setting one of the microwave generators to an operating state by switching each of the plurality of microwave generators to an operating state and a non-operating state. Light detection means for detecting light from the electrodeless discharge lamp, activation detection means for detecting activation of the power supply unit, and light detection for a certain period after activation of the power supply unit is detected by the activation detection means When the intensity of the light detected by the means is out of the predetermined range, the switching setting means is caused to switch the microwave generator set to the operating state to the non-operating state, and set the other microwave generators to the operating state. Control means for switchingIt is characterized byFor example, if the magnetron of the microwave generation unit deteriorates due to its life, etc., the light intensity emitted from the electrodeless discharge lamp decreases, so the activation detection means detects the activation of the power supply unit and detects the light from the electrodeless discharge lamp. When the intensity of the light does not fall within a predetermined range within a predetermined period after the power supply unit is activated by the detection means, the microwave set in the operating state from the control means to the switching setting means By switching the generation unit to the non-operational state and switching the other microwave generation unit to the operation state, it is not necessary to replace the deteriorated magnetron, and the microwaves are generated from the other microwave generation unit. The electrodeless discharge lamp can be turned on normally.
[0015]
The invention of claim 4 is claimed in claimAny one of 1-3In the invention ofThe switching setting means includes a voltage applying means for applying a voltage to the cathodes of the magnetrons of the plurality of microwave generators, and a short-circuit setting means for short-circuiting / opening both ends of each cathode.It is characterized byIf both ends of one of the cathodes are opened by the short-circuit setting means and both ends of the other cathode are short-circuited, a voltage is applied to the one cathode by the voltage applying means, and the cathode is heated. The microwave generation unit having a plurality of operations by selecting a cathode whose both ends are opened by the short-circuit setting means by being in an operation state in which a thermoelectron is emitted from the cathode to generate a microwave. The microwave generator can be switched and operated to extend the life of the entire device..
[0016]
The invention of claim 5 is the invention of any one of
[0017]
The invention of
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Reference example1)
BookReference exampleSince the basic configuration is the same as that of the conventional example, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.Reference exampleOnly the characteristic features will be described in detail.
[0019]
BookReference exampleThen, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the two
[0020]
BookReference exampleAs shown in FIG. 2, the
[0021]
Such a
[0022]
The
[0023]
Here, the switching setting means described above includes the voltage applying means and the short-
[0024]
The short-
[0025]
For example, when the terminal c is connected to the terminal a in the short-
[0026]
Contrary to the above, when the terminal c is connected to the terminal b in the short-
[0027]
In this way, the switching setting means selectively activates only one of the
[0028]
Ie bookReference exampleThen, by connecting the terminals c and a and the terminals c and b to the short-
[0029]
For example, every time the
[0030]
Further, for example, the
[0031]
By the way, bookReference exampleWhen the
[0032]
More booksReference exampleThen, by connecting the secondary winding n2b of the
[0033]
Further, when the control circuit for switching operation is provided in the short-
[0034]
By the way,
[0035]
Here, the distance L1 from the short-
[0036]
Also bookReference exampleHowever, since the resonance frequency of the cavity resonator inside the magnetron is different for each magnetron, the
(Reference example2)
BookReference exampleThe basic structure ofReference exampleIn order to share the same parts as those in FIG.Reference exampleOnly the characteristic features will be described in detail.
[0037]
BookReference exampleThen, as shown in FIG. 3, the
[0038]
The
[0039]
Book like thisReference exampleThen, the
[0040]
In addition, by arranging the two
(Reference example3)
BookReference exampleThe basic structure ofReference exampleIn order to share the same part as 1 or 2, the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.Reference exampleOnly the characteristic features will be described in detail.
[0041]
BookReference exampleThen, as shown in FIG. 4, the
[0042]
BookReference exampleThe probes 11a and 11b of the two
[0043]
Above bookReference exampleIn the
[0044]
Furthermore, by arbitrarily setting the length and routing of the
(Reference example4)
BookReference exampleThe basic structure ofReference example3 are the same as those in FIG.Reference exampleOnly the characteristic features will be described in detail.
[0045]
BookReference exampleThen, as shown in FIG. 5, each
[0046]
Book like thisReference exampleIn the
[0047]
Further, as described above, the both
[0048]
By the way, bookReference exampleThen, each
[0049]
Also bookReference exampleThen, both the
(Embodiment1)
The basic configuration in this embodiment isReference exampleSince they are the same as 1 to 4, common parts are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only the parts that characterize the present embodiment will be described in detail.
[0050]
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, an anode
[0051]
In the
[0052]
When it is determined that one of the
[0053]
Accordingly, in the present embodiment, for example, when the
[0054]
By the way, for example, when the
[0055]
Therefore, in the present embodiment, a start detection unit (not shown) for detecting the start of the
(Embodiment2)
The basic configuration in this embodiment is the first embodiment.And Reference Examples 1 to 4Therefore, common parts are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only the characteristic parts of the present embodiment will be described in detail.
[0056]
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the activation of the
[0057]
Further, as shown in FIG. 9, the
[0058]
Here, an example of the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
[0059]
First, when commercial power is supplied to the
[0060]
Then, when the activation detection signal output from the
[0061]
Here, when the voltage value h of the integral signal becomes equal to or greater than the predetermined value h1 at time t2 before reaching time t3, the
[0062]
The short-
[0063]
Contrary to the above, when the voltage value h of the integration signal does not become equal to or higher than h1 by time t3, the
[0064]
As described above, in the present embodiment, the
[0065]
In addition, since the
[0066]
By the way, the
[0067]
Further, in the present embodiment, a power cutoff device (not shown) that forcibly cuts off the supply path of the commercial power source to the
(Embodiment3)
The basic configuration in this embodiment is the embodiment.1Or2Therefore, common parts are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only the characteristic parts of the present embodiment will be described in detail.
[0068]
In the present embodiment, as shown in FIG. 11, three
[0069]
Further, in the present embodiment, an
[0070]
As illustrated in FIG. 12, the short-
[0071]
The
[0072]
In such a
[0073]
Thereby, in this embodiment, every time the
[0074]
Furthermore, even when one
[0075]
Further, in the present embodiment, the
[0076]
Also, the present embodiment and the first embodiment, 2 and Reference Examples 1-4Then, although two or three microwave generation units are provided, four or more microwave generation units may be provided. When the life of the entire apparatus is made to correspond to the life of the
[0077]
【The invention's effect】
The invention of
[0078]
The invention of claim 2A plurality of microwave generators that have a magnetron and generate microwaves by receiving drive power, a waveguide that transmits the microwaves generated from the microwave generators, and an electrodeless discharge lamp inside And a microwave resonator that internally resonates the microwave transmitted from the waveguide, a power supply unit that supplies the driving power, and an operating state of each of the plurality of microwave generation units And switching setting means for selectively setting any one of the microwave generators to the operating state, and an anode for detecting the anode current flowing in the magnetron of the microwave generator set to the operating state. The current detection means, the activation detection means for detecting the activation of the power supply section, and the anode current detection means for a certain period after the activation detection means detects the activation of the power supply section. When the value of the detected anode current is outside a predetermined range, the switch setting means, let switches the microwave generation part inoperative, and control means for shifting the other micro generator into operationSo thatFor example, if the magnetron of the microwave generation unit deteriorates due to the life, etc., the value of the anode current decreases, so the activation detection means detects the activation of the power supply unit, and the anode current flowing through the magnetron of the microwave generation unit in the operating state is detected. When the anode current value does not fall within a predetermined range within a predetermined period after the power supply unit is activated by the detection by the anode current detection unit, another microwave generator is connected from the control unit to the switching setting unit. By switching to the operating state, the electrodeless discharge lamp can be normally lit by generating microwaves from the other microwave generators without having to replace the deteriorated magnetron.There is an effect.
[0079]
The invention of claim 3A plurality of microwave generators that are provided with a magnetron and generate microwaves by receiving supply of drive power, a waveguide that transmits the microwaves generated from the microwave generators, and an electrodeless discharge lamp inside And a microwave resonator that internally resonates the microwave transmitted from the waveguide, a power supply unit that supplies the driving power, and an operating state of each of the plurality of microwave generation units Switching setting means for selectively setting any one of the microwave generators to an operating state, a light detection means for detecting light from the electrodeless discharge lamp, and starting the power supply section And a switching setting unit when the intensity of light detected by the light detection means is outside a predetermined range for a certain period after the start of the power supply unit is detected by the start detection means. To, let switched the microwave generation part that is set to the operating state to the inoperative state, and control means for shifting the other microwave generating unit to the operating stateSoFor example, if the magnetron of the microwave generation unit deteriorates due to its life, etc., the light intensity emitted from the electrodeless discharge lamp decreases, so the activation detection means detects the activation of the power supply unit and detects the light from the electrodeless discharge lamp. When the intensity of the light does not fall within a predetermined range within a predetermined period after the power supply unit is activated by the detection means, the microwave set in the operating state from the control means to the switching setting means By switching the generation unit to the non-operational state and switching the other microwave generation unit to the operation state, it is not necessary to replace the deteriorated magnetron, and the microwaves are generated from the other microwave generation unit. The electrodeless discharge lamp can be turned on normallyThere is an effect.
[0080]
The invention of claim 4The switching setting means includes a voltage applying means for applying a voltage to the cathodes of the magnetrons of the plurality of microwave generators, and a short-circuit setting means for short-circuiting / opening both ends of each cathode.SoIf both ends of one of the cathodes are opened by the short-circuit setting means and both ends of the other cathode are short-circuited, a voltage is applied to the one cathode by the voltage applying means, and the cathode is heated. The microwave generation unit having a plurality of operations by selecting a cathode whose both ends are opened by the short-circuit setting means by being in an operation state in which a thermoelectron is emitted from the cathode to generate a microwave. The microwave generator can be switched and operated to extend the life of the entire device.There is an effect.
[0081]
The invention of claim 5The waveguide is formed so as to short-circuit one end opposite to the microwave resonator in the microwave transmission direction, and each of the plurality of microwave generators includes a probe for radiating the microwave to the outside. About a quarter wavelength of microwave from the shorted end of the waveguide The probe is inserted into the waveguide at a position separated from the microwave resonator along the microwave transmission direction by a distance equal to an odd multiple of.SoImpedance on the short-circuit end side in the microwave generated from each microwave generator can be increased, and power transmission by the microwave to the short-circuit end side is suppressed, and power is transmitted only to the microwave resonator side. be able toThere is an effect.
[0082]
The invention of claim 6The waveguide includes a common part having a coupling hole for transmitting microwaves to the microwave resonator, and a plurality of branch parts branched from the common part and short-circuited at one end. Each of the generators is disposed on each branch of the waveguide, and the distance from the branch point where each branch branches to the short-circuited one end of each branch is about 1/4 wavelength of the microwave. Equal to an odd multiple ofSoThe distance from the probe of each microwave generation unit to the branch point is made equal to an integer multiple of about 1/2 wavelength of the microwave, and the microwave from each microwave generation unit is efficiently moved to the microwave resonator side. Can be transmittedThere is an effect.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]Reference example1 is a schematic configuration diagram showing 1. FIG.
FIG. 2 is a schematic circuit configuration diagram of the above.
[Fig. 3]Reference exampleFIG.
[Fig. 4]Reference exampleFIG.
[Figure 5]Reference exampleFIG.
FIG. 6 is another schematic configuration diagram of the above.
FIG. 7 is an embodiment.1FIG.
FIG. 8 is an embodiment.2FIG.
FIG. 9 is a schematic circuit configuration diagram of the control circuit unit of the above.
FIGS. 10A and 10B are operation explanatory views of the same. FIG.
FIG. 11 shows an embodiment.3FIG.
FIG. 12 is a circuit configuration diagram showing the magnetron, switching unit, and control circuit unit of the above.
FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
6 Electrodeless discharge lamp
10a, 10b Microwave generator
20 Waveguide
30 Microwave resonator
40 Power supply unit
50 Short-circuit setting section
Claims (6)
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