JPH0640485B2 - 無電極放電灯装置 - Google Patents

無電極放電灯装置

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JPH0640485B2
JPH0640485B2 JP63002769A JP276988A JPH0640485B2 JP H0640485 B2 JPH0640485 B2 JP H0640485B2 JP 63002769 A JP63002769 A JP 63002769A JP 276988 A JP276988 A JP 276988A JP H0640485 B2 JPH0640485 B2 JP H0640485B2
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JP
Japan
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coil
bulb
lamp
valve
straight pipe
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JP63002769A
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JPH01183056A (ja
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雅弘 東川
信 請川
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、希ガスあるいは金属蒸気等のガス体を透光性
バルブに封入し、このバルブの外部に周回したコイルに
高周波電圧を印加して、バルブ内のガス体を放電させ、
これに伴う発光を、あるいは発生した紫外線をバルブ内
壁に塗布した螢光体により可視光に変換して用いる、い
わゆる無電極放電灯装置に関する。
[従来の技術] 先に、本願出願人はランプ全域にわたる均一発光を目的
とした無電極放電灯装置を出願した(特願昭62−12
7601号)。
第6図はかかる無電極放電灯装置の一例を示すもので、
ランプ1は2本の直管2,2を互いに平行に配置すると
共に、各直管2の両端付近をそれぞれブリッジ3を介し
て連結し、ランプ内空間として1つの周回する放電路を
形成し、そのランプ1の外部で、かつ上記周回放電路に
沿って誘導コイル4を配設して構成される。なお、ラン
プ1の内部には、ガス体としての、アルゴン等の希ガス
もしくは希ガスに加えて水銀等の金属が封入されてい
る。
このように構成することにより、コイル4に高周波電流
が図中矢印の方向に流れると、それによるランプ1内に
流れる誘導電流Iaは、ランプ1内にループを形成する
ように流れるため、電力の低下によっても、その誘導電
流は短絡した別のループを形成することなく、絶えずコ
イル4に沿ったループを維持し、ランプ全域の均一発光
が維持されるのである。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、かかる無電極放電灯装置にしても依然と
して次のような問題が残る。すなわち、ランプ1を点灯
した場合、いわゆる黒化が発生する。これは主に、ラン
プ1内に封入した水銀と、ランプ1内に残留する不純物
との化合物の生成が直接の原因であるが、このような現
象は、ランプ1内の放電プラズマと誘導コイル4とが、
ランプバルブを介して電界結合したことにようものであ
ると考えられる。このような黒化現象は、当然ながら、
外部へ放射される光を遮るため、大きな光量の減退を招
き、ランプ寿命を短くする。
本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、その目的
とするところは、ランプ全域にわたって均一に発光し、
かつ、ランプ黒化による寿命の低下を防止し得る無電極
放電灯装置を提供するにある。
[課題を解決するための手段] 本発明は、ランプ全域にわたって均一に発光する前述の
如き無電極放電灯装置において、前記コイルのバルブ外
面における接触面の幅をW(mm)とし、前記バルブの直
管部の外径をD(mm)としたとき、0<(W/D)≦0.
4 としたことを特徴とするものであり、さらに、本発明
は前述の如き無電極放電灯装置において、前記周回放電
路を形成するバルブ外周と前記コイルとの間に、導電体
より成る静電シールド体を略全周にわたって配設すると
共に、前記コイルのバルブ外面における接触面の幅をW
(mm)とし、前記バルブの直管部の外径をD(mm)とし
たとき、(W/D)≧0.1 としたことを特徴とするもの
である。
以下、本発明を詳細に説明する。
まず、請求項1に係る発明について説明する。
本発明者らは、前述の如き黒化現象と、ランプ1への高
周波エネルギーの供給源である誘導コイル4との関係を
種々検討したところ、一定の関係を見いだした。第2図
はこの関係を示すもので、横軸は、第1図に示すような
コイル4の幅(正確にはコイル4のバルブ2外面におけ
る接触面の幅)W(mm)を、バルブ2の外径D(mm)で
割った値W/Dをとっており、また、縦軸は黒化発生強
度の相対値をとっている。なお、黒化発生強度とは、1
本のランプ中に発生する黒化生成物の総量である。第2
図から明らかなように、黒化発生強度は、W/D>0.4
の範囲では略一定であり、このときの黒化発生強度の相
対値を1.0 とした場合、W/D≦0.4 の範囲では黒化発
生強度は急激に低下し、W/D≒0では黒化発生強度の
相対値は半分以下の約0.4 まで減少する。この原因は、
前述のように黒化はコイル4とランプ1との電界結合に
よって発生すると考えられ、コイル4の幅Wを小さくす
ると、この電界結合の面積が減少するためと考えられ
る。このような黒化の減少により、ランプ点灯時間の経
過とともに生じる光量の減退は改善され、従って、ラン
プ寿命も向上する。
次に、具体的な実施例を下表の実験結果により説明す
る。
条件Bの場合、コイル材料として断面寸法が2mmφの銅
線を用いており、断面形状は円形であるので、実質上、
ランプ外面に接している幅は非常に小さいので、近似的
にW≒0mmと考えられる。なお、条件A,Bとも、ラン
プ1の2つの直管部2,2の全長はいずれも300mmで
あり、ランプ入力は80Wである。上表より明らかなよ
うに、W/Dの値を 0.44 からおよそ0とすることによ
り、黒化の発生は大幅に減少し、100時間点灯後の光
量の初光量に対する低下率(%)は、2倍以上に改善さ
れた。
次に、請求項2に係る発明について説明する。第3図は
本発明の一実施例を示す上面図であり、第4図は同上の
ランプを長手方向に垂直な面で切った断面図のうち一方
のバルブ側のみを示したものである。その構成は図のよ
うに、前記第6図に示す構成と略同様の構成であり、異
なる点は、バルブ2とコイル4との間に、誘電体より成
る静電シールド体5を略全周にわたって配設し、かつ、
前記コイル4のバルブ2外面における接触面の幅をW
(mm)とし、前記バルブ2の直管部の外径をD(mm)と
したとき、W/D≧0.1 としたことである。なお、前記
静電シールド体5は、ランプ1の全周にわたって無端帯
状に設けると、誘導コイル4の周方向に沿う電磁誘導に
よって電流が流れ、バルブ2内に電磁誘導が生じないか
ら、全周の少なくとも一ケ所に、電気的絶縁を施さなけ
ればならない。この実施例では、静電シールド体5の一
部に切断部6を設けることによって絶縁している。ま
た、静電シールド体5は、いずれかの一ケ所で接地され
ることが望ましい。
このように構成することにより、誘導コイル4とランプ
1との電界結合が弱められ、これによる黒化が低減され
る。
黒化現象の低減を第5図によって更に詳しく説明する。
本発明者らは前述のように、静電シールド体5を施した
装置における黒化の発生強度と、誘導コイル4との関係
に着目し種々検討したところ、第5図に示すような結果
を見いだした。同図において、横軸は誘導コイル4の幅
(正確にはコイル4のバルブ2外面における接触面の
幅)W(mm)を、バルブ2の外径D(mm)で割った値W
/Dをとっており、また、縦軸は黒化発生強度の相対値
をとっている。ここで、黒化発生強度とは、1本のラン
プ中に発生する黒化生成物の総量をいい、この値の大き
いほど、点灯経過後のランプ光量の低下率も相関的に増
大する。
第5図から明らかなように、W/D≧0.1 の範囲では黒
化発生強度は低く、かつ、殆ど一定であるが、逆にW/
D<0.1 の範囲では黒化発生強度は急激に増大する。こ
のようになる原因については、今のところ明確にはされ
ていないが、コイル幅Wが小さくなると、ランプ1との
エネルギー的な結合が不十分となり、バルブ2表面での
熱的な損失が増大し、これが黒化発生を促進しているの
ではないかと考えられる。
次に、具体的な実施例を下表の実験結果により説明す
る。
条件Aの場合、コイル材料として断面寸法が2mmφの銅
線を用いており、断面形状は円形であるので、実質上、
ランプ外面に接している幅は非常に小さいので、近似的
にW≒0mmと考えられる。なお、条件A,Bとも、ラン
プ1の2つの直管部2,2の全長はいずれも300 mmであ
り、ランプ入力は80Wである。上表より明らかなよう
に、W/Dの値をおよそ0から 0.19 とすることによ
り、黒化の発生は大幅に減少し、100時間点灯後の光
量の初光量に対する低下率(%)は、2倍以上に改善さ
れた。
なお、一般に、本発明と基本となっているような、ラン
プ1の外周に誘導コイル4を周回させて放電させるよう
な点灯方式においては、該コイル4のインダクタンスL
と、該コイル4に接続したコンデンサ(図示せず)の容
量Cによって決まる共振周波数 により共振をとっているが、請求項2に係る発明のよう
に、ランプ1とコイル4との間に誘電体より成る静電シ
ールド体5を設けた場合、コイル4と静電シールド体5
の間に等価的に前記コンデンサCと並列に、容量C
のコンデンサが形成される。従って、前記容量Cのコ
ンデンサは、C′=C−C(C>C)で済
み、接続すべきコンデンサの小容量化が図れるという効
果も奏する。
[発明の効果] 本発明は上記のように、透光性バルブの外部に周回した
コイルに高周波電圧を印加することにより、上記バルブ
内に封入したガス体を放電、発光させて成る無電極放電
灯装置において、上記バルブを、少なくとも互いに平行
する2つの直管部を有し、かつ、その直管部の両端付近
でそれぞれ連通して周回する放電路を形成するバルブで
構成すると共に、上記コイルを上記周回放電路に沿って
配設し、かつ上記コイルのバルブ外面における接触面の
幅をWとし、上記バルブの直管部の外径をDとしたと
き、0<(W/D)≦0.4 としたことにより、あるいは
上記周回放電路を形成するバルブ外周と上記コイルとの
間に、誘電体より成る静電シールド体を略全周にわたっ
て配設すると共に、上記コイルのバルブ外面における接
触面の幅をWとし、上記バルブの直管部の外径をDとし
たとき、(W/D)≧0.1 としたことにより、点灯時間
の経過に伴いランプ内に発生する黒化を低減させ、これ
による光量低下を防止し、従って、ランプ寿命の向上し
た無電極放電灯装置を提供できた。
【図面の簡単な説明】
第1図は請求項1に係る発明の一実施例の要部を示す断
面図、第2図は同上の黒化発生強度を示す特性図、第3
図は請求項2に係る発明の一実施例を示す上面図、第4
図は同上の要部を示す断面図、第5図は同上の黒化発生
強度を示す特性図、第6図は従来例を示す斜視図であ
る。 1……ランプ、2……バルブ、4……コイル、5……静
電シールド体。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透光性バルブの外部に周回したコイルに高
    周波電圧を印加することにより、上記バルブ内に封入し
    たガス体を放電、発光させて成る無電極放電灯装置にお
    いて、上記バルブを、少なくとも互いに平行する2つの
    直管部を有し、かつ、その直管部の両端付近でそれぞれ
    連通して周回する放電路を形成するバルブで構成すると
    共に、上記コイルを上記周回放電路に沿って配設し、か
    つ、上記コイルのバルブ外面における接触面の幅をW、
    上記バルブの直管部の外径をDとしたとき、 0<(W/D)≦0.4 となるように構成したことを特徴とする無電極放電灯装
    置。
  2. 【請求項2】透光性バルブの外部に周回したコイルに高
    周波電圧を印加することにより、上記バルブ内に封入し
    たガス体を放電、発光させて成る無電極放電灯装置にお
    いて、上記バルブを、少なくとも互いに平行する2つの
    直管部を有し、かつ、その直管部の両端付近でそれぞれ
    連通して周回する放電路を形成するバルブで構成すると
    共に、上記コイルを上記周回放電路に沿って配設し、か
    つ、上記周回放電路を形成するバルブ外周と上記コイル
    との間に、全周の少なくとも一ケ所が電気的に絶縁され
    た導電体より成る静電シールド体を配設すると共に、上
    記コイルのバルブ外面における接触面の幅をW、上記バ
    ルブの直管部の外径をDとしたとき、 (W/D)≧0.1 となるように構成したことを特徴とする無電極放電灯装
    置。
JP63002769A 1988-01-08 1988-01-08 無電極放電灯装置 Expired - Lifetime JPH0640485B2 (ja)

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JPH01183056A JPH01183056A (ja) 1989-07-20
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62208544A (ja) * 1986-03-07 1987-09-12 Matsushita Electric Works Ltd 無電極放電灯

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JPH01183056A (ja) 1989-07-20

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