JP3892853B2 - 無電極照明機器 - Google Patents

Description

本発明は、無電極照明機器に係るもので、詳しくは、共振器の内部に設置された無電極電球の複数のバルブ中、使用者が所望のバルブを選択的に発光させることができる無電極照明機器に関するものである。

一般に、マイクロ波を利用した照明機器は、無電極プラズマ電球にマイクロ波を加え、これより可視光線または紫外線を発光させる装置であって、通常の白熱灯や蛍光灯に比べて寿命が長く、照明の効果が優秀であるという特徴を有している。

図４は従来の無電極照明機器を示した断面図であり、図５は図４の無電極電球のバルブを示した拡大断面図である。

図４に示したように、従来の無電極照明機器においては、ケーシング１と、前記ケーシング１の内部に装着され、高電圧を発生する高電圧発生器２と、前記高電圧発生器２と所定間隔をおいて前記ケーシング１の内部に装着され、マイクロ波を発生するマイクロ波発生器３と、前記マイクロ波発生器３から発生するマイクロ波を案内する導波管４と、前記導波管４と連通されるように前記ケーシング１の外部に設置され、前記導波管４を通して案内されるマイクロ波を励起して強い電磁界を発生させる共振器５と、前記共振器５の内部に回転自在に装着され、内部に充填された発光物質がプラズマを形成して光を発生する無電極電球６と、前記無電極電球６の下面に位置し、前記無電極電球６から発生する光を上方に反射させるミラー７と、前記無電極電球６から発生する光を集めて上方に反射させる反射笠８と、から構成される。

前記ケーシング１の内部には、前記無電極電球６を回転させる第１駆動モータ９が設置され、前記第１駆動モータ９の回転軸９aは、連結軸９bを介して前記無電極電球６の軸部６aと連結され、前記高電圧発生器２及びマイクロ波発生器３から発生する熱を放熱させるため、冷却ファン１１及び該冷却ファン１１を駆動させる第２駆動モータ１２が装着されている。

また、前記ケーシング１には、前記高電圧発生器２及びマイクロ波発生器３に外部の空気を案内するエアダクト１３が備えられる。

図５に示したように、前記無電極電球６は、その内部に発光物質が充填される透明体のバルブ６bと、前記連結軸６aと連結されるように前記バルブ６bから延長形成される軸部６aとから構成される。

以下、このように構成された従来の無電極照明機器の作動について説明する。

無電極照明機器に電源が印加されると、高電圧発生器２から高電圧が発生し、前記高電圧発生器２から発生した高電圧により、前記マイクロ波発生器３からマイクロ波が発振される。マイクロ波は、導波管４を通して共振器５に伝達され、前記共振器５に強い電磁界を分布させる。このとき、電磁界により、前記無電極電球６に充填された発光物質が放電と同時に気化されながらプラズマを発生させる。前記無電極電球６からプラズマが発生しながら発光する光は、前記ミラー７及び反射笠８により反射されて上方を照らすようになる。

然るに、このような従来の無電極照明機器においては、無電極電球のバルブが一つから構成されているため、多様な光を発光できず一色しか発光できないという不都合な点があった。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、共振器の内部に設置された無電極電球の複数のバルブ中、使用者が所望のバルブを選択的に発光させることができる無電極照明機器を提供することを目的とする。

このような目的を達成するため、本発明に係る無電極照明機器においては、ケーシングに装着され、高電圧を発生する高電圧発生器と、高電圧発生器と所定間隔をおいてケーシングに装着され、高電圧発生器から発生する高電圧によりマイクロ波を発生するマイクロ波発生器と、ケーシングに設置され、マイクロ波発生器から発生するマイクロ波を案内する導波管と、導波管と連通され、導波管を通して案内されるマイクロ波を励起して強い電磁界を発生させる共振器と、共振器の内部に回転自在に装着され、複数のバルブから構成されてプラズマを形成して光を発生する無電極電球と、共振器の内部に設置され、無電極電球の複数のバルブの何れか一つを選択的に発光させるインピーダンス調整用スタッドを有し、無電極電球は、駆動モータの回転軸に連結軸を介して連結される第１軸部と、第１軸部の上部に形成され、内部に第１発光物質が充填される透明体の第１バルブと、第１バルブの上方に位置し、内部に第２発光物質が充填される透明体の第２バルブと、第１バルブと第２バルブとを連結する第２軸部と、から構成され、スタッドは、スタッド移送手段により第１軸部と第２軸部の長手方向に移動可能に設置される、ことを特徴とする。

本発明に係る無電極照明機器においては、共振器の内部に装着されるスタッドの位置、大きさまたは個数を変更して、共振器の内部に分布する電磁界強度の分布を変更することで、第１バルブ及び第２バルブに充填された各発光物質の何れか一つのみを使用者の趣向または季節に合うように選択的に発光させることによって、発散する光の種類を多様に変更させることができるという効果がある。

以下、本発明に係る実施形態について、図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る無電極照明機器を示した断面図、図２は図１の要部拡大図である。

図示されたように、本発明に係る無電極照明機器は、ケーシング１１０に装着され、高電圧を発生する高電圧発生器１２０と、前記高電圧発生器１２０と所定間隔をおいて前記ケーシング１１０に装着され、前記高電圧発生器１２０から発生する高電圧によりマイクロ波を発生するマイクロ波発生器１３０と、前記ケーシング１１０に設置され、前記マイクロ波発生器１３０から発生するマイクロ波を案内する導波管１４０と、前記導波管１４０と連通され、前記導波管１４０を通して案内されるマイクロ波を励起して強い電磁界を発生させる共振器１５０と、前記共振器１５０の内部に回転自在に装着され、複数のバルブから構成されてプラズマを形成して光を発生する無電極電球１６０と、前記共振器１５０の内部に設置され、前記無電極電球１６０の複数のバルブの何れか一つを選択的に発光させるインピーダンス調節用スタッド(以下、スタッドと略称する)１７０と、を含んで構成される。

前記無電極電球１６０の下部には、ミラー７が位置して、前記無電極電球１６０から発生する光を上方に反射させ、前記導波管１４０の上部には、反射笠８が前記共振器１５０を取り囲むように設置されて、前記無電極電球１６０から発生する光を集めて上方に反射させる。

前記ケーシング１１０の内部には、前記無電極電球１６０を回転させる第１駆動モータ９が設置され、前記第１駆動モータ９の回転軸９aは、連結軸９bを介して前記無電極電球１６０の第１軸部１６１と連結され、前記高電圧発生器１２０及びマイクロ波発生器１３０から発生する熱を放熱させるため、冷却ファン１１及び該冷却ファンを駆動させる第２駆動モータ１２が装着されている。

また、前記ケーシング１１０には、前記高電圧発生器１２０及びマイクロ波発生器１３０に外部の空気を案内するエアダクト１３が備えられる。

前記無電極電球１６０は、前記第１駆動モータ９の回転軸９aに連結軸９bを介して連結される第１軸部１６１と、前記第１軸部１６１の上部に形成され、内部に第１発光物質が充填される透明体の第１バルブ１６２と、前記第１バルブ１６２の上方に位置し、内部に第２発光物質が充填される透明体の第２バルブ１６３と、前記第１バルブ１６２と第２バルブ１６３とを連結する第２軸部１６４と、から構成されている。

前記無電極電球１６０のバルブ１６２、１６３の内部に充填される発光物質は、プラズマを形成して発光する金属、即ち、ハロゲン族化合物、硫黄及びセレンのような物質、発光初期にプラズマを形成するためのアルゴン、ゼノン及びクリプトンのような不活性ガス、並びに、初期放電を助けて点灯を容易にするか、または発生する光のスペクトラムなどを調節する添加物である。

また、前記スタッド１７０は、前記共振器１５０の内部に脱着可能に設置され、スタッド移送手段により上下に移動される。

前記スタッド移送手段は、前記導波管１４０の上部に設置され、上面にスクリューホール１８１aが形成されるフレーム１８１と、上部には前記スタッド１７０が固定され、下部には前記スクリューホール１８１aに螺合されるスクリュー１８２aが形成される移送部材１８２と、から構成されている。

以下、このように構成された本発明に係る無電極照明機器の作用について説明する。

無電極照明機器に電源が印加されると、高電圧発生器１２０から発生した高電圧により、マイクロ波発生器１３０からマイクロ波が発振され、マイクロ波は、導波管１４０を通して共振器１５０に伝達されて強い電磁界を分布させる。このとき、電磁界により、前記無電極電球１６０に充填された発光物質が放電と同時に気化されながらプラズマを発生させる。

このとき、前記スクリュー１８２aが前記スクリューホール１８１aに螺合されているため、前記移送部材１８２を回して前記移送部材１８２の上端に固定されたスタッド１７０の位置を調節することができる。

このように前記スタッド１７０の高さを上下調節して変更することによって、前記共振器５０の内部に分布する電磁界強度の分布が変更される。このとき、電磁界強度の分布の変化によって、第１バルブ１６２に充填された発光物質及び第２バルブ１６３に充填された発光物質の何れか一つの発光物質が選択的に放電と同時に気化されながらプラズマを発生させる。

例えば、前記第１バルブ１６２には、高い色温度を発散する発光物質を注入し、前記第２バルブ１６３には、低い色温度を発散する発光物質を注入する。

夏季には、前記共振器５０の内部に電磁界強度の分布が高く形成されるように前記スタッド１７０の位置を変更することで、白光や青い光を発散させて涼しく感じられるようにすることが好ましく、冬季には、前記共振器５０の内部に電磁界強度の分布が低く形成されるように前記スタッド１７０の位置を変更することで、赤い光を発散させて暖かく感じられるようにすることが好ましい。

前記無電極電球１６０からプラズマが発生しながら発光する光は、前記ミラー７及び反射笠８により反射されて上方を照らすようになる。

これと同時に、前記第１駆動モータ９が駆動して前記無電極電球６を回転させることによって、前記無電極電球６を冷却させると共に、前記第２駆動モータ１２が駆動して冷却ファン１１を回転させることによって、外部の空気がエアダクト１３を通して流動して前記高電圧発生器１２０及びマイクロ波発生器１３０を冷却させるようになる。

一方、図３は、本発明に係る無電極照明機器の他の実施形態を示した断面図である。

図３に示したように、本発明に係る無電極照明機器の他の実施形態においては、プラズマを形成して光を発生するように、共振器２５０の内部に無電極電球２６０(２６１、２６２)が回転自在に装着され、前記共振器２５０の内部には、同じ大きさを有する２つのスタッド２７０、２７１が、それぞれ上下に移動可能に設置される。なお、２つのスタッド２７０及び２７１は、異なる大きさとしても良い。また前記共振器２５０の内部に、３つ以上の複数のスタッドを設置しても良い。さらに複数のスタッドは、前記共振器の内部の異なる位置に固定されていても良い。

このような無電極照明機器に電源が供給されると、高電圧発生器から発生した高電圧により、マイクロ波発生器１３０からマイクロ波が発振され、マイクロ波は、導波管２４０を通して共振器２５０に伝達されて強い電磁界を分布させる。このとき、各スタッド２７０、２７１により、共振器２５０の内部に分布する電磁界強度の分布が変更され、その電磁界強度の分布の変化によって、前記複数のバルブ２６１、２６２中、選択的に何れか一つのバルブに充填された発光物質が放電と同時に気化されながらプラズマを発生させる。前記無電極電球２６０からプラズマが発生しながら発光する光は、ミラー(図示せず)及び反射笠(図示せず)により反射されて上方を照らすようになる。

本発明に係る無電極照明機器を示した断面図である。 図１の要部拡大図である。 本発明に係る無電極照明機器の他の実施形態を示した断面図である。 従来の無電極照明機器を示した断面図である。 図４の無電極電球のバルブを示した拡大図である。

符号の説明

１１０…ケーシング
１２０…高電圧発生器
１３０…マイクロ波発生器
１４０…導波管
１５０…共振器
１６０…無電極電球
１６１…第１軸部
１６２…第１バルブ
１６３…第２バルブ
１６４…第２軸部
１７０…インピーダンス調節用スタッド
１８１…フレーム
１８１a…スクリューホール
１８２…移送部材
１８２a…スクリュー

Claims (5)

1. ケーシングに装着され、高電圧を発生する高電圧発生器と、
   前記高電圧発生器と所定間隔をおいて前記ケーシングに装着され、前記高電圧発生器から発生する高電圧によりマイクロ波を発生するマイクロ波発生器と、
   前記ケーシングに設置され、前記マイクロ波発生器から発生するマイクロ波を案内する導波管と、
   前記導波管と連通され、前記導波管を通して案内されるマイクロ波を励起して強い電磁界を発生させる共振器と、
   前記共振器の内部に回転自在に装着され、複数のバルブから構成されてプラズマを形成して光を発生する無電極電球と、
   前記共振器の内部に設置され、前記無電極電球の複数のバルブの何れか一つを選択的に発光させるスタッドと、を有する無電極照明機器において、
   前記無電極電球は、
   駆動モータの回転軸に連結軸を介して連結される第１軸部と、
   前記第１軸部の上部に形成され、内部に第１発光物質が充填される透明体の第１バルブと、
   前記第１バルブの上方に位置し、内部に第２発光物質が充填される透明体の第２バルブと、
   前記第１バルブと第２バルブとを連結する第２軸部と、から構成され、
   前記スタッドは、スタッド移送手段により前記第１軸部と前記第２軸部の長手方向に移動可能に設置される、
   ことを特徴とする無電極照明機器。
2. 前記スタッド移送手段は、
   前記導波管の上部に設置され、上面にスクリューホールが形成されるフレームと、
   上部には前記スタッドが固定され、下部には前記スクリューホールに螺合されるスクリューが形成される移送部材と、
   から構成される請求項１に記載の無電極照明機器。
3. 前記スタッドは、伝導性材質である請求項１に記載の無電極照明機器。
4. 前記スタッドは、前記共振器の内部に脱着可能に設置される請求項１に記載の無電極照明機器。
5. 複数の前記スタッドを有する請求項１に記載の無電極照明機器。

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