JPH0640485B2 - 無電極放電灯装置 - Google Patents
無電極放電灯装置Info
- Publication number
- 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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- Japan
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- coil
- bulb
- lamp
- valve
- straight pipe
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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。
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）。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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Ｃ１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Ｃ１と並列に、容量Ｃ２
のコンデンサが形成される。従って、前記容量Ｃ１のコ
ンデンサは、Ｃ１′＝Ｃ１−Ｃ２（Ｃ１＞Ｃ２）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。
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Ｃ１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Ｃ１と並列に、容量Ｃ２
のコンデンサが形成される。従って、前記容量Ｃ１のコ
ンデンサは、Ｃ１′＝Ｃ１−Ｃ２（Ｃ１＞Ｃ２）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。
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。
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。
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)
- 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63002769A JPH0640485B2 (ja) | 1988-01-08 | 1988-01-08 | 無電極放電灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63002769A JPH0640485B2 (ja) | 1988-01-08 | 1988-01-08 | 無電極放電灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01183056A JPH01183056A (ja) | 1989-07-20 |
| JPH0640485B2 true JPH0640485B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=11538541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63002769A Expired - Lifetime JPH0640485B2 (ja) | 1988-01-08 | 1988-01-08 | 無電極放電灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0640485B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| 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 |
-
1988
- 1988-01-08 JP JP63002769A patent/JPH0640485B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01183056A (ja) | 1989-07-20 |
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| JPS61185858A (ja) | 無電極放電灯装置 |
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