JPH05234570A - 無電極放電灯 - Google Patents
無電極放電灯Info
- Publication number
- JPH05234570A JPH05234570A JP15726791A JP15726791A JPH05234570A JP H05234570 A JPH05234570 A JP H05234570A JP 15726791 A JP15726791 A JP 15726791A JP 15726791 A JP15726791 A JP 15726791A JP H05234570 A JPH05234570 A JP H05234570A
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- Japan
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- discharge lamp
- electrodeless discharge
- discharge
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温での温度特性に優れ、しかも、光束立ち
上がり特性も優れた無電極放電灯を得ること。 【構成】 透光性気密容器１の内部２に封入した放電ガ
スを、気密容器１の外面に近接して巻回した誘導コイル
４に高周波電源５を介して高周波電流を通電することに
より、放電・発光させてなる無電極放電灯において、気
密容器内２で放電プラズマ発生領域１０外の比較的低温
部にアマルガム基体金属７を配設すると共に、放電プラ
ズマ発生領域１０内の比較的高温部に水銀とは直接化合
しにくい材質からなる比表面積の大きな水銀トラップ８
を配設したことを特徴とする。
上がり特性も優れた無電極放電灯を得ること。 【構成】 透光性気密容器１の内部２に封入した放電ガ
スを、気密容器１の外面に近接して巻回した誘導コイル
４に高周波電源５を介して高周波電流を通電することに
より、放電・発光させてなる無電極放電灯において、気
密容器内２で放電プラズマ発生領域１０外の比較的低温
部にアマルガム基体金属７を配設すると共に、放電プラ
ズマ発生領域１０内の比較的高温部に水銀とは直接化合
しにくい材質からなる比表面積の大きな水銀トラップ８
を配設したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ランプ内部に電極を持
たず、外部から高周波電磁界を印加することによって、
ランプ内部に封入した放電ガスを放電・発光させる無電
極放電灯に関する。
たず、外部から高周波電磁界を印加することによって、
ランプ内部に封入した放電ガスを放電・発光させる無電
極放電灯に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より実用化されている各種放電灯
は、ランプ内部に電極を有するものが一般的であった。
は、ランプ内部に電極を有するものが一般的であった。
【０００３】一方、近年、これらとは原理的に全く異な
る、いわゆる無電極放電灯が実用化されつつある。その
一例を図６に示す。
る、いわゆる無電極放電灯が実用化されつつある。その
一例を図６に示す。
【０００４】図中、１はガラスバルブからなる透光性気
密容器で、その内部２には所定量の水銀蒸気および希ガ
スが封入されている。３はバルブ１の内面に塗布された
蛍光体である。４はバルブ１の外面に近接して巻回され
た誘導コイルで、その両端は高周波電源５に接続されて
いる。
密容器で、その内部２には所定量の水銀蒸気および希ガ
スが封入されている。３はバルブ１の内面に塗布された
蛍光体である。４はバルブ１の外面に近接して巻回され
た誘導コイルで、その両端は高周波電源５に接続されて
いる。
【０００５】このように構成された無電極放電灯におい
て、誘導コイル４に高周波電流を通ずることにより、そ
の周辺に高周波電磁界が発生し、そのエネルギ−によっ
て、バルブ１内部の放電ガスが励起され放電・発光す
る。
て、誘導コイル４に高周波電流を通ずることにより、そ
の周辺に高周波電磁界が発生し、そのエネルギ−によっ
て、バルブ１内部の放電ガスが励起され放電・発光す
る。
【０００６】かかる無電極放電灯では、文字通り電極が
無いことにより、従来の有電極放電灯と比べて多くの特
長が期待できる。すなわち、長寿命、小型高出力、調光
・点滅容易、形状自由などがそれである。
無いことにより、従来の有電極放電灯と比べて多くの特
長が期待できる。すなわち、長寿命、小型高出力、調光
・点滅容易、形状自由などがそれである。
【０００７】このような理由から、無電極放電灯は、近
年、特に注目されており、従来の光源では実現が困難で
あった用途も開拓できる可能性も高く、多大の期待を集
めている。
年、特に注目されており、従来の光源では実現が困難で
あった用途も開拓できる可能性も高く、多大の期待を集
めている。
【０００８】ところで、上述の如き無電極放電灯といえ
ども、低圧水銀蒸気を放電ガスとして利用した場合に
は、従来の蛍光灯と同様のよく知られた温度特性を示す
（図７参照）。これは、周囲温度によって、ランプ内の
水銀蒸気圧を決定する最冷点温度が変化するためであ
り、最適な最冷点温度はおよそ４０℃である。従って、
このような放電灯では、最冷点温度を最適に保つ必要が
ある。
ども、低圧水銀蒸気を放電ガスとして利用した場合に
は、従来の蛍光灯と同様のよく知られた温度特性を示す
（図７参照）。これは、周囲温度によって、ランプ内の
水銀蒸気圧を決定する最冷点温度が変化するためであ
り、最適な最冷点温度はおよそ４０℃である。従って、
このような放電灯では、最冷点温度を最適に保つ必要が
ある。
【０００９】また、前述のように無電極放電灯の特長の
一つとして小型・高出力があるが、この種のランプは比
較的高負荷で動作させることが多い。そのため、ランプ
は高温となり、最冷点温度は最適値を上回り、効率的に
も不利となる。このような状況は、ランプを密閉器具内
で用いる場合に一層顕著となる。
一つとして小型・高出力があるが、この種のランプは比
較的高負荷で動作させることが多い。そのため、ランプ
は高温となり、最冷点温度は最適値を上回り、効率的に
も不利となる。このような状況は、ランプを密閉器具内
で用いる場合に一層顕著となる。
【００１０】このような場合、水銀（単体水銀）の代わ
りにアマルガム水銀が利用される。これは、ランプ内の
適当な位置に、基体金属（例えば、Ｂｉ−ＩｎやＰｂ−
Ｂｉ−Ｓｎ）を配設し、別途封入した水銀との間で反応
させ、合金を形成させるものである。
りにアマルガム水銀が利用される。これは、ランプ内の
適当な位置に、基体金属（例えば、Ｂｉ−ＩｎやＰｂ−
Ｂｉ−Ｓｎ）を配設し、別途封入した水銀との間で反応
させ、合金を形成させるものである。
【００１１】一般に、これらアマルガム水銀は、図８に
おいて破線で示すように、単体水銀に比べて水銀蒸気圧
の温度特性が高温側へシフトする。従って、動作時、比
較的高温となるランプにおいても最適な水銀蒸気圧が得
られる。
おいて破線で示すように、単体水銀に比べて水銀蒸気圧
の温度特性が高温側へシフトする。従って、動作時、比
較的高温となるランプにおいても最適な水銀蒸気圧が得
られる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如きランプでは、高温での特性改善とは裏腹に、光束立
ち上がりの悪化という問題点が生じる。すなわち、図９
において破線で示すように、アマルガム水銀では、単体
水銀に比べて、始動後の光束立ち上がり時間が遅くな
る。
如きランプでは、高温での特性改善とは裏腹に、光束立
ち上がりの悪化という問題点が生じる。すなわち、図９
において破線で示すように、アマルガム水銀では、単体
水銀に比べて、始動後の光束立ち上がり時間が遅くな
る。
【００１３】この原因は、図８に示すような水銀蒸気圧
特性の高温側へのシフトによるものである。このような
光束立ち上がり時間の悪化は、無電極放電灯を表示用な
どの点滅を繰り返すような用途では大きな問題となる。
特性の高温側へのシフトによるものである。このような
光束立ち上がり時間の悪化は、無電極放電灯を表示用な
どの点滅を繰り返すような用途では大きな問題となる。
【００１４】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、高温での温度特性に優
れ、しかも、光束立ち上がり特性も優れた無電極放電灯
を提供することにある。
で、その目的とするところは、高温での温度特性に優
れ、しかも、光束立ち上がり特性も優れた無電極放電灯
を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、図１に示すように、透光性気密容器１の内部
２に封入した放電ガスを、気密容器１の外面に近接して
巻回した誘導コイル４に高周波電源５を介して高周波電
流を通電することにより、放電・発光させてなる無電極
放電灯において、前記気密容器内２で放電プラズマ発生
領域１０外の比較的低温部にアマルガム基体金属７を配
設すると共に、放電プラズマ発生領域１０内の比較的高
温部に水銀とは直接化合しにくい材質からなる比表面積
の大きな水銀トラップ８を配設したことを特徴とするも
のである。
本発明は、図１に示すように、透光性気密容器１の内部
２に封入した放電ガスを、気密容器１の外面に近接して
巻回した誘導コイル４に高周波電源５を介して高周波電
流を通電することにより、放電・発光させてなる無電極
放電灯において、前記気密容器内２で放電プラズマ発生
領域１０外の比較的低温部にアマルガム基体金属７を配
設すると共に、放電プラズマ発生領域１０内の比較的高
温部に水銀とは直接化合しにくい材質からなる比表面積
の大きな水銀トラップ８を配設したことを特徴とするも
のである。
【００１６】
【作用】本発明によれば、消灯時、気密容器内２の水銀
蒸気の一部はアマルガム基体金属７に達してアマルガム
水銀を形成し、また、一部は水銀トラップ８に捕捉され
る。再始動後、水銀トラップ８は放電プラズマで覆われ
るため、気密容器内２の他部に比べて速やかに温度が上
昇する。従って、消灯時に水銀トラップ８に捕捉され
た、アマルガム水銀に比べて低温でも蒸気圧の高い単体
水銀が、急激に放出されて蒸気圧が上昇し、それに伴い
光出力も速やかに立ち上がる。
蒸気の一部はアマルガム基体金属７に達してアマルガム
水銀を形成し、また、一部は水銀トラップ８に捕捉され
る。再始動後、水銀トラップ８は放電プラズマで覆われ
るため、気密容器内２の他部に比べて速やかに温度が上
昇する。従って、消灯時に水銀トラップ８に捕捉され
た、アマルガム水銀に比べて低温でも蒸気圧の高い単体
水銀が、急激に放出されて蒸気圧が上昇し、それに伴い
光出力も速やかに立ち上がる。
【００１７】水銀トラップ８からの水銀の放出は、数分
後一時的に過剰となり、若干の光出力低下が見られる
が、この時点までには、アマルガム基体金属７を配設し
た部分の温度も相当に上昇しており、以後はアマルガム
水銀としての動作に移行する。その結果、図２に示すよ
うな、光束立ち上がりの優れた特性が得られる。
後一時的に過剰となり、若干の光出力低下が見られる
が、この時点までには、アマルガム基体金属７を配設し
た部分の温度も相当に上昇しており、以後はアマルガム
水銀としての動作に移行する。その結果、図２に示すよ
うな、光束立ち上がりの優れた特性が得られる。
【００１８】同時に、図８で示したアマルガム水銀の特
性のように、高温部で光束安定域の広い優れた周囲温度
特性も兼ね備えていることは言うまでもない。
性のように、高温部で光束安定域の広い優れた周囲温度
特性も兼ね備えていることは言うまでもない。
【００１９】
【実施例】図１は本発明の基本構成を示すもので、図
中、１は透光性気密容器としてのガラスバルブで、形状
は略球状で図面下方にステム６が封着される筒状の首部
を有し、バルブ１の内部２には所定量の水銀蒸気および
希ガスが封入されている。４はバルブ１の外面に近接し
て巻回された誘導コイルで、その両端は高周波電源５に
接続されている。
中、１は透光性気密容器としてのガラスバルブで、形状
は略球状で図面下方にステム６が封着される筒状の首部
を有し、バルブ１の内部２には所定量の水銀蒸気および
希ガスが封入されている。４はバルブ１の外面に近接し
て巻回された誘導コイルで、その両端は高周波電源５に
接続されている。
【００２０】誘導コイル４に高周波電流を通電すると、
放電プラズマは誘導コイル４が巻回されたバルブ１の球
状部に集中して発生し、首部までは拡がりにくい。この
領域を放電プラズマ発生領域１０とする。
放電プラズマは誘導コイル４が巻回されたバルブ１の球
状部に集中して発生し、首部までは拡がりにくい。この
領域を放電プラズマ発生領域１０とする。
【００２１】７はアマルガム基体金属で、バルブ１内に
おいて比較的低温部である首部の底部に配設されてい
る。そして、このアマルガム基体金属７には、このよう
な位置に配設された場合に最適な水銀蒸気圧となるよう
な材料が選択される。
おいて比較的低温部である首部の底部に配設されてい
る。そして、このアマルガム基体金属７には、このよう
な位置に配設された場合に最適な水銀蒸気圧となるよう
な材料が選択される。
【００２２】８は放電プラズマ発生領域１０内に支持体
９を介して設置された水銀トラップで、構造的に比表面
積が大きく、しかも、水銀とは反応して化合物を形成し
にくい材質からなり、バルブ１内に浮遊している水銀蒸
気を一時的に捕捉する働きを有する。
９を介して設置された水銀トラップで、構造的に比表面
積が大きく、しかも、水銀とは反応して化合物を形成し
にくい材質からなり、バルブ１内に浮遊している水銀蒸
気を一時的に捕捉する働きを有する。
【００２３】次に、図３〜図５は本発明に係る無電極放
電ランプのそれぞれ異なる実施例を示すもので、図３に
示すものは、前記基本構成で述べたものと略同様であ
り、アマルガム基体金属７にはＢｉ−Ｉｎが用いられて
いる。また、前記支持体９はステム６に封着された導入
線であり、この先端部に水銀とは化合しない金属板（例
えば、ニッケルめっきされた鉄板またはステンレス板）
の表面を機械的に粗面加工した水銀トラップ８が取り付
けられている。
電ランプのそれぞれ異なる実施例を示すもので、図３に
示すものは、前記基本構成で述べたものと略同様であ
り、アマルガム基体金属７にはＢｉ−Ｉｎが用いられて
いる。また、前記支持体９はステム６に封着された導入
線であり、この先端部に水銀とは化合しない金属板（例
えば、ニッケルめっきされた鉄板またはステンレス板）
の表面を機械的に粗面加工した水銀トラップ８が取り付
けられている。
【００２４】図４に示す実施例は、支持体９が金属線
（例えばニッケルめっき鉄線）で構成され、その金属線
９はステム６の上部に形成された筒状のガラスアンカー
１１に、金属線９の折り曲げ部のバネ性を利用して挿着
されている。また、金属線９の先端部には、上記実施例
と同様に、水銀とは化合しない金属からなるメッシュ８
が取り付けられ水銀トラップを構成する。
（例えばニッケルめっき鉄線）で構成され、その金属線
９はステム６の上部に形成された筒状のガラスアンカー
１１に、金属線９の折り曲げ部のバネ性を利用して挿着
されている。また、金属線９の先端部には、上記実施例
と同様に、水銀とは化合しない金属からなるメッシュ８
が取り付けられ水銀トラップを構成する。
【００２５】この実施例においては、水銀トラップ８を
メッシュ構造としたことにより、比表面積をより大きく
できる上、ステム６を貫通する導入線を必要としないの
で、導入線を介しての大気とのリークの懸念がなくな
り、長期点灯における信頼性の向上も期待できる。
メッシュ構造としたことにより、比表面積をより大きく
できる上、ステム６を貫通する導入線を必要としないの
で、導入線を介しての大気とのリークの懸念がなくな
り、長期点灯における信頼性の向上も期待できる。
【００２６】図５に示す実施例は、水銀トラップ８に、
前記実施例と同様に水銀と反応しにくい材質からなるウ
ール状のものを用いたものである。本実施例では、前記
２つの実施例に比べてさらに比表面積が大きくなり、水
銀の捕捉が一層行われ易くなる。
前記実施例と同様に水銀と反応しにくい材質からなるウ
ール状のものを用いたものである。本実施例では、前記
２つの実施例に比べてさらに比表面積が大きくなり、水
銀の捕捉が一層行われ易くなる。
【００２７】
【発明の効果】本発明は上記のように、気密容器内の比
較的低温部にアマルガム基体金属を配設すると共に、放
電プラズマ発生領域内の比較的高温部に水銀とは直接化
合しにくい材質からなる比表面積の大きな水銀トラップ
を配設したことにより、高温での温度特性に優れ、しか
も、始動直後の光束立ち上がり特性も優れた無電極放電
灯を提供することができた。
較的低温部にアマルガム基体金属を配設すると共に、放
電プラズマ発生領域内の比較的高温部に水銀とは直接化
合しにくい材質からなる比表面積の大きな水銀トラップ
を配設したことにより、高温での温度特性に優れ、しか
も、始動直後の光束立ち上がり特性も優れた無電極放電
灯を提供することができた。
【図１】本発明の基本構成を示す簡略図である。
【図２】本発明に係る光束立ち上がり特性を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明に係る無電極放電ランプの一実施例を示
す簡略図である。
す簡略図である。
【図４】本発明に係る無電極放電ランプの異なる実施例
を示す簡略図である。
を示す簡略図である。
【図５】本発明に係る無電極放電ランプのさらに異なる
実施例を示す簡略図である。
実施例を示す簡略図である。
【図６】従来例を示す簡略図である。
【図７】低圧水銀蒸気放電灯の温度特性図である。
【図８】単体水銀とアマルガム水銀との温度特性比較図
である。
である。
【図９】単体水銀とアマルガム水銀との光束立ち上がり
特性比較図である。
特性比較図である。
１ 透光性気密容器（バルブ） ２ 透光性気密容器の内部 ３ 蛍光体 ４ 誘導コイル ５ 高周波電源 ６ ステム ７ アマルガム基体金属 ８ 水銀トラップ ９ 支持体 １０ 放電プラズマ発生領域
Claims (1)
- 【請求項１】 透光性気密容器内に封入した放電ガス
を、該気密容器の外面に近接して巻回した誘導コイルに
高周波電流を通電することにより、放電・発光させてな
る無電極放電灯において、前記気密容器内で放電プラズ
マ発生領域外の比較的低温部にアマルガム基体金属を配
設すると共に、放電プラズマ発生領域内の比較的高温部
に水銀とは直接化合しにくい材質からなる比表面積の大
きな水銀トラップを配設したことを特徴とする無電極放
電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15726791A JPH05234570A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 無電極放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15726791A JPH05234570A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 無電極放電灯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05234570A true JPH05234570A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=15645924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15726791A Pending JPH05234570A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 無電極放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05234570A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59180956A (ja) * | 1983-03-23 | 1984-10-15 | エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン | 無電極放電ランプ |
| JPS60205957A (ja) * | 1984-03-29 | 1985-10-17 | Toshiba Corp | 低圧水銀蒸気放電灯 |
| JPH02309553A (ja) * | 1989-05-23 | 1990-12-25 | Matsushita Electric Works Ltd | 無電極放電ランプ |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP15726791A patent/JPH05234570A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59180956A (ja) * | 1983-03-23 | 1984-10-15 | エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン | 無電極放電ランプ |
| JPS60205957A (ja) * | 1984-03-29 | 1985-10-17 | Toshiba Corp | 低圧水銀蒸気放電灯 |
| JPH02309553A (ja) * | 1989-05-23 | 1990-12-25 | Matsushita Electric Works Ltd | 無電極放電ランプ |
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