JPH0745250A - Solenoid field type discharge lamp - Google Patents

Solenoid field type discharge lamp

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JPH0745250A
JPH0745250A JP18987293A JP18987293A JPH0745250A JP H0745250 A JPH0745250 A JP H0745250A JP 18987293 A JP18987293 A JP 18987293A JP 18987293 A JP18987293 A JP 18987293A JP H0745250 A JPH0745250 A JP H0745250A
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bulb
discharge
thin tube
partition
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Akio Watanabe
昭男 渡辺
Kenji Araki
建次 荒木
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Toshiba Lighting and Technology Corp
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Abstract

PURPOSE:To provide a solenoid field type discharge lamp for preventing damage of a partition between a starting fine tube and a bulb. CONSTITUTION:A high frequency exciting coil 20 is arranged by surrounding a bulb 10 sealed with a luminous substance, to connect a starting fine tube 15 isolated from the bulb, and in this starting fine tube, a starting discharge is generated by starting gas, to induce a plasma discharge in the bulb by this starting discharge, so that the luminous substance is made to emit light. In this solenoid field type discharge lamp, in the case of assuming s0 for internal sectional area of the starting fine tube and s1 for area of a partition between this fine tube and the bulb inside, a relation where 1.1<=s1/S0<=9 is set. Since the area s1 of the partition is set larger than the internal sectional area s0 of the starting fine tube, current density of the partition can be decreased, and a temperature rise of the partition can be suppressed, to prevent its damage.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高周波励起コイルによ
りバルブ内にプラズマ放電を発生させ、この放電により
バルブ内の発光物質を発光させるようにしたソレノイド
磁界式放電灯に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solenoid magnetic field type discharge lamp in which a plasma discharge is generated in a bulb by a high frequency excitation coil, and a luminescent material in the bulb is caused to emit light by this discharge.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に良く知られている高圧金属蒸気放
電灯、つまりHID放電灯は、発光管バルブの両端部に
高融点金属の構体からなる電極をそれぞれ封装し、これ
ら電極間でアーク放電を発生させ、バルブ内に封入した
発光金属を電離および励起させて発光させるようになっ
ている。しかしながら、このような構造のランプは、バ
ルブ内に電極を配置するので、電極の封止構造が複雑に
なり、電極封止部からのリークを防止するための格別な
工夫が必要となり、かつ電極が放電空間に露出している
ので電極が侵蝕されるなど、種々の不具合が生じる。
2. Description of the Related Art In a well-known high pressure metal vapor discharge lamp, that is, an HID discharge lamp, electrodes made of a refractory metal structure are sealed at both ends of an arc tube, and arc discharge is generated between these electrodes. The luminescent metal generated and sealed in the bulb is ionized and excited to emit light. However, in the lamp having such a structure, since the electrodes are arranged in the bulb, the sealing structure of the electrodes becomes complicated, and special measures are required to prevent leakage from the electrode sealing part. Is exposed to the discharge space, which causes various problems such as erosion of the electrodes.

【0003】このような有電極形の放電灯の不具合を解
消するランプとして、ソレノイド磁界式放電灯が注目さ
れている。ソレノイド磁界式放電灯は、図7に示すよう
に、透明なバルブ10内に発光物質を封入し、このバル
ブ10を取り巻くようにして高周波励起コイル20を配
し、この励起コイル20はマッチングボックス25を介
して高周波発振回路26に接続されている。高周波発振
回路26から励起コイル20に高周波電流を流すと、高
周波磁界が発生し、これにより上記バルブ10内でリン
グ形状のプラズマ放電12が発生して上記発光物質を発
光させる。
Solenoid magnetic field type discharge lamps are attracting attention as lamps for solving the above-mentioned problems with electrode-type discharge lamps. In the solenoid magnetic field type discharge lamp, as shown in FIG. 7, a light emitting substance is enclosed in a transparent bulb 10, and a high frequency excitation coil 20 is arranged so as to surround the bulb 10. The excitation coil 20 is a matching box 25. It is connected to the high frequency oscillation circuit 26 via. When a high-frequency current is passed from the high-frequency oscillator circuit 26 to the excitation coil 20, a high-frequency magnetic field is generated, which causes a ring-shaped plasma discharge 12 in the bulb 10 to cause the luminescent substance to emit light.

【0004】このようなランプは、バルブ10内に電極
が無いことから無電極放電灯とも称されており、上記有
電極形ランプの不具合を解消することができる。ところ
で、この種のソレノイド磁界式放電灯は、バルブ10内
にプラズマ放電を発生させるために、バルブ10内に非
常に高い電界勾配をつくって放電を起こさせる必要があ
る。
Since such a lamp has no electrode in the bulb 10, it is also called an electrodeless discharge lamp, and it is possible to solve the problem of the electrode type lamp. By the way, in this type of solenoid magnetic field type discharge lamp, in order to generate plasma discharge in the bulb 10, it is necessary to create a very high electric field gradient in the bulb 10 to cause discharge.

【0005】従来において、例えば特開平2−6004
8号公報にはこの種のソレノイド磁界式放電灯における
始動手段が示されている。すなわち、この公報に記載さ
れた始動手段は、バルブの両端部にそれぞれ始動用電極
を設け、これら始動用電極間に始動電圧を印加してバル
ブ内に放電破壊を起こさせ、これにより始動させるよう
にしたものである。
In the prior art, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 26004/1990.
Japanese Patent Publication No. 8 discloses a starting means in this type of solenoid magnetic field type discharge lamp. That is, the starting means described in this publication has starting electrodes provided at both ends of the valve, and a starting voltage is applied between the starting electrodes to cause discharge breakdown in the valve, thereby starting the device. It is the one.

【0006】しかしながら、このような始動用電極を設
ける構造は、もともとこの種のソレノイド磁界式放電灯
が無電極放電灯として開発されており、電極を設けない
ことを目的とするものであるから、始動用とはいえども
電極を設置することはその目的に反するものであり、電
極の封止や配置構造が複雑になり、電極の侵蝕などの不
具合を生じる。
However, since such a structure in which a starting electrode is provided is originally developed as an electrodeless discharge lamp of this type of solenoid magnetic field type discharge lamp, the purpose is to provide no electrode. Although it is for start-up, the installation of electrodes is against the purpose thereof, and the sealing and arrangement structure of the electrodes becomes complicated, causing problems such as erosion of the electrodes.

【0007】このようなことから始動手段として、図7
に示すような始動用細管(ガスプローブとも称する)を
設ける構造が提案されている。このものは、バルブ10
の一側に、バルブと同材料であることが望ましい細管1
5を接続してある。この細管15はバルブ10の内部に
対して隔壁16を介して隔離されており、この細管15
に始動用希ガスとして例えばアルゴンまたはクリプトン
の少なくとも1種が封入されている。細管15には始動
用電極17が取着されており、この始動用電極17はコ
ンデンサ18a、18a´およびインピーダンス18b
を含む始動回路18に接続されており、この始動回路1
8は、マッチングボックス25を介して高周波発振回路
26に接続されている。なお、励起コイル20は上記マ
ッチングボックス25を介して高周波発振回路26に接
続されているものである。
From the above, the starting means shown in FIG.
There has been proposed a structure in which a starting thin tube (also referred to as a gas probe) as shown in FIG. This is a valve 10
On one side, it is desirable that the same material as the valve is used for the thin tube 1.
5 are connected. The thin tube 15 is isolated from the inside of the valve 10 via a partition wall 16.
At least one of argon and krypton, for example, is enclosed as a starting rare gas. A starting electrode 17 is attached to the thin tube 15, and the starting electrode 17 includes capacitors 18a, 18a 'and an impedance 18b.
Is connected to a starting circuit 18 including
8 is connected to a high frequency oscillation circuit 26 via a matching box 25. The excitation coil 20 is connected to the high frequency oscillation circuit 26 via the matching box 25.

【0008】このような構造の場合、始動用電極17に
高周波電圧を印加すると、始動用電極17と、励起コイ
ル20の高周波磁界によりバルブ10内に発生されてい
る高周波電界との間で電位差を発生し、これにより上記
細管15内に、始動用希ガスによるグロー放電が発生す
る。このグロー放電はバルブ10内との間で電界勾配を
発生し、したがって、バルブ10内ではプラズマ放電が
誘起され、リング形状の放電12が発生するものであ
る。
In such a structure, when a high frequency voltage is applied to the starting electrode 17, a potential difference is generated between the starting electrode 17 and the high frequency electric field generated in the valve 10 by the high frequency magnetic field of the excitation coil 20. It is generated, which causes glow discharge due to the starting rare gas in the thin tube 15. This glow discharge generates an electric field gradient between the inside of the bulb 10 and, therefore, plasma discharge is induced inside the bulb 10 and a ring-shaped discharge 12 is generated.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような始動用細管15を用いる始動手段の場合、始動時
に細管15内でグロー放電を継続すると隔壁16が破損
する心配がある。つまり、細管15内でグロー放電を発
生させてバルブ10内との間で電界勾配を生じさせた場
合、隔壁16に電界が集中し、この隔壁16の温度が上
昇する。このようなグロー放電状態を続けると、ガラス
製隔壁16の電気抵抗が低くなり、電流が集中し、特に
高温のスポットに益々集中するようになって更に温度が
上昇する。そして、細管15内とバルブ10内とはガス
圧が異なるので、温度上昇により隔壁16が軟化すると
吹き抜けが発生し、細管15がその機能を失ってしまう
ことが心配される。
However, in the case of the starting means using the starting thin tube 15 as described above, if the glow discharge is continued in the thin tube 15 at the time of starting, the partition 16 may be damaged. That is, when a glow discharge is generated in the thin tube 15 and an electric field gradient is generated between the thin tube 15 and the inside of the bulb 10, the electric field is concentrated on the partition 16 and the temperature of the partition 16 rises. If such a glow discharge state is continued, the electric resistance of the glass partition 16 becomes low, current concentrates, and it concentrates more and more particularly on the spot of high temperature, and the temperature further rises. Since the gas pressures in the thin tube 15 and the valve 10 are different, when the partition wall 16 is softened due to the temperature rise, blow-through occurs, which may cause the thin tube 15 to lose its function.

【0010】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、始動用細管とバルブとの間の隔壁が破損する
のを防止し、始動用細管の機能を長期に渡って維持する
ことができるソレノイド磁界式放電灯を提供しようとす
るものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to prevent the partition between the starting thin tube and the valve from being damaged and to maintain the function of the starting thin tube for a long period of time. It is intended to provide a solenoid magnetic field type discharge lamp.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の1番目は、透光
性のバルブ内に発光物質を封入するとともに、このバル
ブを取り巻くようにして高周波励起コイルを配し、上記
バルブにこのバルブ内と隔離して始動用細管を接続し、
この始動用細管に始動用希ガスを封入し、この細管内で
上記始動用ガスによる始動放電を発生させ、この始動放
電によりバルブ内にプラズマ放電を誘起し、このバルブ
内のプラズマ放電により上記発光物質を発光させるよう
にしたソレノイド磁界式放電灯において、上記始動用細
管の内断面積をs0 、この細管とバルブとを隔離する隔
壁の面積をs1 とした場合、 1.1≦s1 /s0 ≦9 としたことを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, a luminescent substance is enclosed in a light-transmitting bulb, and a high-frequency excitation coil is arranged so as to surround the bulb. Isolate and connect the starting thin tube,
A starting rare gas is sealed in the starting thin tube, a starting discharge is generated by the starting gas in the narrow tube, a plasma discharge is induced in the bulb by the starting discharge, and the light emission is caused by the plasma discharge in the bulb. In a solenoid magnetic field type discharge lamp that emits light from a substance, if the inner cross-sectional area of the starting thin tube is s 0 and the area of the partition wall separating the thin tube and the valve is s 1 , 1.1 ≦ s 1 It is characterized in that / s 0 ≦ 9.

【0012】本発明の2番目は、透光性のバルブ内に発
光物質を封入するとともに、このバルブを取り巻くよう
にして高周波励起コイルを配し、上記バルブにこのバル
ブ内と隔離して始動用細管を接続し、この始動用細管に
始動用希ガスを封入し、この細管内で上記始動用ガスに
よる始動放電を発生させ、この始動放電によりバルブ内
にプラズマ放電を誘起し、このバルブ内のプラズマ放電
により上記発光物質を発光させるようにしたソレノイド
磁界式放電灯において、上記バルブの平均肉厚をt0
上記始動用細管管とバルブとを隔離する隔壁の厚さをt
1 とした場合、 1.1≦t1 /t0 ≦4 としたことを特徴とする。
A second aspect of the present invention is to enclose a luminescent material in a light-transmitting bulb and to dispose a high-frequency excitation coil around the bulb so that the bulb is isolated from the bulb for starting. A thin tube is connected, a starting rare gas is sealed in this starting thin tube, and a starting discharge is generated by the starting gas in this thin tube, and a plasma discharge is induced in this valve by this starting discharge. In a solenoid magnetic field type discharge lamp in which the light emitting substance is caused to emit light by plasma discharge, an average wall thickness of the bulb is t 0 ,
The thickness of the partition wall separating the starting thin tube and the valve is t
When it is set to 1 , 1.1 ≦ t 1 / t 0 ≦ 4 is characterized.

【0013】[0013]

【作用】本発明の1番目によれば、隔壁の面積s1 を始
動用細管の内部断面積s0 よりも大きくしたので、隔壁
の電流密度を小さくすることができ、よって隔壁の温度
上昇を抑制することができ、隔壁の破損を防止すること
ができる。しかし、面積比s1 /s0 が9を越えると電
界が広がり過ぎて、発光管内に強い電界が誘起されず、
アーク放電の発生が困難になる。
According to the first aspect of the present invention, since the area s 1 of the partition wall is made larger than the internal cross-sectional area s 0 of the starting thin tube, the current density of the partition wall can be reduced, and therefore the temperature rise of the partition wall can be increased. It can be suppressed and the partition wall can be prevented from being damaged. However, when the area ratio s 1 / s 0 exceeds 9, the electric field spreads too much and a strong electric field is not induced in the arc tube.
It becomes difficult to generate arc discharge.

【0014】また、本発明の2番目によれば、隔壁の肉
厚t1 をバルブの他の箇所の平均肉厚をt0 より大きく
したので、熱容量が増大し、隔壁の温度上昇を抑制する
ことができ、隔壁の破損を防止することができる。しか
し、肉厚比t1 /t0 が4を越えると、隔壁の抵抗が増
して電圧降下が大きくなり、発光管内に強い電界が誘起
されず、アーク放電の発生が困難になる。
Further, according to the second aspect of the present invention, since the wall thickness t 1 of the partition wall is made larger than the average wall thickness of other portions of the valve to t 0 , the heat capacity is increased and the temperature rise of the partition wall is suppressed. It is possible to prevent the partition walls from being damaged. However, when the wall thickness ratio t 1 / t 0 exceeds 4, the resistance of the partition wall increases and the voltage drop increases, a strong electric field is not induced in the arc tube, and it becomes difficult to generate arc discharge.

【0015】[0015]

【実施例】以下本発明について、図1ないし図3に示す
第1の実施例にもとづき説明する。図1は、ソレノイド
磁界式放電灯を示し、図7に示す高周波電源回路と同様
の電源回路に接続されるものであるから、図1において
は高周波電源回路の図示を省略する。但し、図7におい
て、30はスイッチであり、このスイッチ30は、始動
回路18とマッチングボックス25との間に設けられて
いる。このスイッチ30は、光センサー31からの信号
により、オン・オフ作動するようになっており、上記光
センサー31がバルブ10の発光状態を検知すると、ス
イッチ30はオフし、始動回路18を開放状態に保つよ
うになっている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the first embodiment shown in FIGS. 1 shows a solenoid magnetic field type discharge lamp, which is connected to a power supply circuit similar to the high frequency power supply circuit shown in FIG. 7, so the high frequency power supply circuit is not shown in FIG. However, in FIG. 7, 30 is a switch, and this switch 30 is provided between the starting circuit 18 and the matching box 25. The switch 30 is adapted to be turned on / off by a signal from the optical sensor 31, and when the optical sensor 31 detects the light emitting state of the bulb 10, the switch 30 is turned off and the starting circuit 18 is opened. It is designed to keep

【0016】図1に示す発光管バルブ10は、例えば合
成石英などのような高融点ガラスや、アルミナなどのよ
うな透明セラミック材料により構成されており、このバ
ルブ10内には、プラズマによるア−ク放電12によっ
て発光する発光物質、例えば紫外線照射用の光源として
使用する場合は、鉄のハロゲン化物、例えば鉄のヨウ化
物が封入されている。なお、バルブ10内には上記発光
物質の外に、アルゴン、キセノン、クリプトン、ネオン
などのような希ガスが少なくとも1種封入されている。
The arc tube bulb 10 shown in FIG. 1 is made of, for example, a high melting point glass such as synthetic quartz or a transparent ceramic material such as alumina. When used as a light-emitting substance that emits light by the electric discharge 12, for example, as a light source for ultraviolet irradiation, an iron halide, for example, iron iodide is enclosed. In addition to the light emitting substance, at least one rare gas such as argon, xenon, krypton, or neon is enclosed in the bulb 10.

【0017】バルブ10の周囲には励起コイル20が配
置されている。励起コイル20は、高純度アルミニウ
ム、または銅、もしくは銀などの導電性に優れた金属よ
りなり、コイル素線は断面形状が非円形、例えば偏平を
なしている。この励起コイル20の両端が前記図7と同
様な高周波電源回路に接続されている。
An excitation coil 20 is arranged around the valve 10. The excitation coil 20 is made of a highly conductive metal such as high-purity aluminum or copper, or silver, and the coil wire has a non-circular cross-sectional shape, for example, a flat shape. Both ends of the excitation coil 20 are connected to a high frequency power supply circuit similar to that shown in FIG.

【0018】励起コイル20に高周波電流を流すと、こ
の励起コイル20内には励起コイル20のコイル軸方向
O−Oに沿って磁界が発生し、これによりコイル20の
中心部空間に収容されたバルブ10内に、コイル軸O−
Oを取巻くようにしてプラズマによるドーナツ形のア−
ク放電12が発生する。この放電12により発光金属が
電離および励起されて紫外線を発し、この紫外線はバル
ブ10を透過して外部に放射される。
When a high-frequency current is passed through the exciting coil 20, a magnetic field is generated in the exciting coil 20 along the coil axis direction O--O of the exciting coil 20, whereby the central portion of the coil 20 is accommodated. In the valve 10, the coil axis O-
A donut-shaped arc created by plasma surrounding O.
A black discharge 12 is generated. The discharge metal 12 ionizes and excites the luminescent metal to emit ultraviolet rays, and the ultraviolet rays pass through the bulb 10 and are emitted to the outside.

【0019】上記バルブ10の一端には、例えば中心線
上に位置して始動用細管15が接続されている。細管1
5はバルブと同一材料であることが望ましく、バルブ1
0の内部に対して隔壁16を介して隔離されている。そ
して、この細管15内には始動用希ガスとして例えばア
ルゴンまたはクリプトンの少なくとも1種が封入されて
いる。
A starting thin tube 15 is connected to one end of the valve 10, for example, located on the center line. Thin tube 1
5 is preferably the same material as the valve, valve 1
It is isolated from the inside of 0 through a partition wall 16. Further, at least one kind of argon or krypton is enclosed in the thin tube 15 as a rare gas for starting.

【0020】細管15には始動用電極17が取着されて
おり、この始動用電極17は図7に示す始動回路に接続
されている。この始動用電極17に始動電圧を供給し、
かつ同時に励起コイル20に高周波電流を流してバルブ
10内に高周波磁界による電界を発生させと、始動用電
極17とバルブ10の電界との間で電位差が生じ、細管
15内の希ガスがグロー放電を発生する。このグロー放
電とバルブ10内の電界との間に電界勾配が発生し、こ
のためバルブ10内でプラズマ放電が誘起され、よって
リング形状の放電12が発生するものである。
A starting electrode 17 is attached to the thin tube 15, and the starting electrode 17 is connected to the starting circuit shown in FIG. A starting voltage is supplied to the starting electrode 17,
At the same time, when a high frequency current is passed through the excitation coil 20 to generate an electric field due to the high frequency magnetic field in the bulb 10, a potential difference is generated between the starting electrode 17 and the electric field of the bulb 10, and the rare gas in the thin tube 15 is glow-discharged. To occur. An electric field gradient is generated between the glow discharge and the electric field in the bulb 10, so that plasma discharge is induced in the bulb 10 and thus a ring-shaped discharge 12 is generated.

【0021】ところで、本実施例の場合、始動用細管1
5は根元を大径に形成してバルブ10に接合されてお
り、このため始動用細管15内の断面積をs0 、この細
管15とバルブ10の内部とを隔離する隔壁16の面積
をs1 としたとき、隔壁16の面積s1 が細管15の内
断面積s0 より大きく形成されており、この場合の面積
比は、 1.1≦s1 /s0 ≦9 の範囲に設定されている。
By the way, in the case of the present embodiment, the starting thin tube 1
5 has a root formed to have a large diameter and is joined to the valve 10. Therefore, the cross-sectional area of the starting thin tube 15 is s 0 , and the area of the partition wall 16 separating the thin tube 15 and the inside of the valve 10 is s. When it is set to 1 , the area s 1 of the partition wall 16 is formed larger than the inner cross-sectional area s 0 of the thin tube 15, and the area ratio in this case is set in the range of 1.1 ≦ s 1 / s 0 ≦ 9. ing.

【0022】このような構成においては、隔壁16の面
積s1 を始動用細管15の内部断面積s0 よりも大きく
したので、始動時において隔壁16の吹き抜け破損を防
止することができる。つまり、始動時には、細管15内
の希ガスがグロー放電を発生し、このグロー放電とバル
ブ10内の電界との間に電界勾配が発生し、これにより
バルブ10内にプラズマ放電を誘起するものであるが、
隔壁16の面積s1 を大きくしたので、隔壁16に局部
的な電流集中がなくなり、電流密度を小さくすることが
でき、よって隔壁16の温度上昇を抑制することがで
る。この結果、バルブ10内の高圧ガスが低圧側の細管
15に吹き抜けるなどの損傷が防止されるものである。
In such a structure, since the area s 1 of the partition wall 16 is made larger than the internal cross-sectional area s 0 of the starting thin tube 15, it is possible to prevent blowout damage of the partition wall 16 at the time of starting. That is, at the time of starting, the rare gas in the thin tube 15 generates glow discharge, and an electric field gradient is generated between this glow discharge and the electric field in the valve 10, which induces plasma discharge in the valve 10. But
Since the area s 1 of the partition wall 16 is increased, local concentration of current on the partition wall 16 is eliminated, and the current density can be reduced, so that the temperature rise of the partition wall 16 can be suppressed. As a result, damage such as the high-pressure gas in the valve 10 blowing through the low-pressure side thin tube 15 is prevented.

【0023】なお、面積比s1 /s0 が9を越えると電
界が広がり過ぎ、隔壁16の電流密度が小さくなり過
ぎ、バルブ10内に強い電界を誘起することができず、
始動に時間が掛かったり、アーク放電の発生が困難にな
る。
When the area ratio s 1 / s 0 exceeds 9, the electric field spreads too much, the current density of the partition wall 16 becomes too small, and a strong electric field cannot be induced in the valve 10.
It takes time to start and it becomes difficult to generate arc discharge.

【0024】このような数値的特性は、本発明者らの実
験により確かめられている。すなわち、内径が40mmの
バルブ10内に、水銀と200Torrのアルゴンガスを封
入し、定格入力240Wのソレノイド磁界式放電灯を製
造した。始動用細管15は、内径2mm(断面積s0
0.0314cm2 )、高さ60mmとしてあり、内部に4
0Torrのアルゴンガスを封入してある。
Such numerical characteristics have been confirmed by the experiments of the present inventors. That is, mercury and 200 Torr argon gas were enclosed in a bulb 10 having an inner diameter of 40 mm to manufacture a solenoid magnetic field type discharge lamp with a rated input of 240 W. The starting thin tube 15 has an inner diameter of 2 mm (cross-sectional area s 0 =
0.0314cm 2 ), height is 60mm, 4 inside
It is filled with 0 Torr of argon gas.

【0025】このようなランプを、図7に示す高周波電
源回路に接続し、13.56MHzの高周波を印加し
た。始動電極17に対して300Vの電圧で1Aの電流
を流し、同時に励起コイル20には200Wの電力を供
給した。
Such a lamp was connected to the high frequency power supply circuit shown in FIG. 7 and a high frequency of 13.56 MHz was applied. A current of 1 A was applied to the starting electrode 17 at a voltage of 300 V, and at the same time, an electric power of 200 W was supplied to the excitation coil 20.

【0026】このような状態で隔壁16の面積s1 を種
々変更した場合にそれぞれ、隔壁の破損する時間および
点灯に要する時間を測定した。図2は、面積比s1 /s
0 と、隔壁が破損するまでの時間との関係を示すグラフ
である。この特性から、s1 /s0 を1以上にすれば、
つまり隔壁16の面積s1 を始動用細管15の内部断面
積s0 よりも大きくすれば、隔壁16の破損に至るまで
の時間を延長することができることが確認され、この結
果より、成形誤差を考慮すると面積比s1 /s0 は1.
1以上にするのが望ましい。
When the area s 1 of the partition 16 was variously changed in such a state, the time when the partition was damaged and the time required for lighting were measured. FIG. 2 shows the area ratio s 1 / s
It is a graph which shows the relationship between 0 and the time until a partition is damaged. From this characteristic, if s 1 / s 0 is 1 or more,
That is, it was confirmed that if the area s 1 of the partition wall 16 is made larger than the internal cross-sectional area s 0 of the starting thin tube 15, it is possible to extend the time until the partition wall 16 is damaged. Considering this, the area ratio s 1 / s 0 is 1.
It is desirable to set it to 1 or more.

【0027】また、図3は、面積比s1 /s0 と、点灯
に要するまでの時間との関係を示すグラフである。この
特性から、s1 /s0 が9を越えると、始動に要する時
間が長くなり、実用上の限界に達することが確認され
た。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the area ratio s 1 / s 0 and the time required for lighting. From this characteristic, it has been confirmed that when s 1 / s 0 exceeds 9, the time required for starting becomes long and the practical limit is reached.

【0028】このような実験により、隔壁16の面積s
1 と細管15の内断面積s0 との比、つまり面積比s1
/s0 は、1.1〜9の範囲であることが望まれる。次
に、第2の発明について、図4ないし図6にもとづき説
明する。図4は他の実施例の放電灯を示し、この場合
は、隔壁16の肉厚t1 を、バルブ10の他の部分の平
均肉厚t0 よりも大きくしてある。実際には、これらの
肉厚比は、 1.1≦t1 /t0 ≦4 の範囲に設定されている。
By such an experiment, the area s of the partition 16 is
1 and the inner cross-sectional area s 0 of the thin tube 15, that is, the area ratio s 1
/ S 0 is preferably in the range of 1.1 to 9. Next, the second invention will be described based on FIGS. 4 to 6. FIG. 4 shows a discharge lamp according to another embodiment, in which the wall thickness t 1 of the partition wall 16 is made larger than the average wall thickness t 0 of other portions of the bulb 10. Actually, the wall thickness ratios thereof are set in the range of 1.1 ≦ t 1 / t 0 ≦ 4.

【0029】このような構成においては、隔壁16の肉
厚t1 をバルブ10の肉厚t0 よりも大きくしたので、
隔壁16の熱容量が大きくなり、熱拡散を促進させるの
で隔壁の温度上昇を抑止することができる。この結果、
バルブ10内の高圧ガスが低圧側の細管15に吹き抜け
るなどの損傷が防止されるものである。
In such a structure, since the wall thickness t 1 of the partition wall 16 is made larger than the wall thickness t 0 of the valve 10,
Since the heat capacity of the partition 16 is increased and heat diffusion is promoted, the temperature rise of the partition can be suppressed. As a result,
This prevents damage such as the high-pressure gas inside the valve 10 blowing through the thin tube 15 on the low-pressure side.

【0030】また、肉厚比t1 /t0 が4を越えると、
隔壁16の電気抵抗が増して電圧降下を招き、始動用細
管15内に発生したグロー放電にてバルブ10内に強い
電界を誘起することができず、始動に時間が掛かった
り、アーク放電の発生が困難になる。
When the wall thickness ratio t 1 / t 0 exceeds 4,
The electric resistance of the partition wall 16 increases, causing a voltage drop, and a strong electric field cannot be induced in the bulb 10 due to glow discharge generated in the starting thin tube 15, and it takes a long time to start or arc discharge occurs. Becomes difficult.

【0031】上記の数値的特性についても、発明者らは
実験により確かめてある。すなわち、平均肉厚t0
0.9mmとし、その他の条件は図1に示した放電灯と同
様なバルブ(内径が40mmのバルブ10内に、水銀と2
00Torrのアルゴンガスを封入したもの)に、内径4m
m、高さ60mmの細管15を接続し、内部に40Torrの
アルゴンガスを封入した。このランプを、図7に示す高
周波電源回路に接続し、13.56MHzの高周波を印
加した。始動電極17に対して300Vの電圧で1Aの
電流を流し、同時に励起コイル20には200Wの電力
を供給した。
The inventors have also confirmed the above numerical characteristics by experiments. That is, the average wall thickness t 0 is set to 0.9 mm, and the other conditions are the same as those of the discharge lamp shown in FIG.
(With 00 Torr argon gas enclosed), an inner diameter of 4 m
A thin tube 15 of m and 60 mm in height was connected, and 40 Torr of argon gas was sealed inside. This lamp was connected to the high frequency power supply circuit shown in FIG. 7, and a high frequency of 13.56 MHz was applied. A current of 1 A was applied to the starting electrode 17 at a voltage of 300 V, and at the same time, an electric power of 200 W was supplied to the excitation coil 20.

【0032】このような状態で隔壁16の肉圧t1 を種
々変更した場合にそれぞれ、隔壁の破損する時間および
点灯に要する時間を測定した。図5は、肉厚比t1 /t
0 と、隔壁が破損するまでの時間との関係を示すグラフ
である。この特性から、t1 /t0 を1以上にすれば、
つまり隔壁16の肉厚t1 をバルブ10の他の部分の平
均肉厚t0 よりも大きくすれば、隔壁16の破損に至る
までの時間を延長することができることが確認され、こ
の結果より、成形誤差を考慮すると肉厚比t1 /t0
1.1以上にするのが望ましい。
When the wall thickness t 1 of the partition 16 was changed variously in such a state, the time for the partition to break and the time required for lighting were measured. FIG. 5 shows the thickness ratio t 1 / t
It is a graph which shows the relationship between 0 and the time until a partition is damaged. From this characteristic, if t 1 / t 0 is set to 1 or more,
That is, it was confirmed that if the wall thickness t 1 of the partition wall 16 is made larger than the average wall thickness t 0 of the other portion of the valve 10, the time until the partition wall 16 is damaged can be extended. Considering the molding error, the wall thickness ratio t 1 / t 0 is preferably 1.1 or more.

【0033】また、図6は、肉厚比t1 /t0 と、点灯
に要するまでの時間との関係を示すグラフである。この
特性から、t1 /t0 が4を越えると、始動に要する時
間が長くなり、実用上の限界に達することが確認され
た。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the wall thickness ratio t 1 / t 0 and the time required for lighting. From this characteristic, it was confirmed that when t 1 / t 0 exceeds 4, the time required for starting becomes long and the practical limit is reached.

【0034】このような実験により、隔壁16の肉厚t
1 とバルブの平均肉厚t0 との比は、1.1〜4の範囲
であることが望まれる。なお、各実施例では、励起コイ
ル20の断面形状を偏平な形状としたので、表面積が増
し、高周波電流は導体の表面を流れる性質があるから表
皮効果が大きくなり、電流に対する抵抗が小さくなり、
また表面積が大きいので放熱効果が大きくなり、上記抵
抗が小さくなることと相俟って自己発熱が軽減され、コ
イル効率が向上する。しかしながら、本発明はコイルの
形状に制約を受けるものではなく、コイルは断面が円形
のワイヤにより形成した場合であってもよい。
According to such an experiment, the wall thickness t of the partition wall 16 is
The ratio of 1 to the average wall thickness t 0 of the valve is desired to be in the range of 1.1 to 4. In each embodiment, since the excitation coil 20 has a flat cross-sectional shape, the surface area is increased, and since the high frequency current has the property of flowing on the surface of the conductor, the skin effect is increased and the resistance to the current is decreased.
Further, since the surface area is large, the heat dissipation effect is increased, and in combination with the decrease in the resistance, self-heating is reduced, and the coil efficiency is improved. However, the present invention is not limited to the shape of the coil, and the coil may be formed by a wire having a circular cross section.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように本発明の1番目によ
ると、隔壁の面積s1 を始動用細管の内部断面積s0
りも大きくしたので、隔壁の電流密度を小さくすること
ができ、よって隔壁の温度上昇を抑制することができ、
隔壁の破損を防止することができる。しかも、面積比s
1 /s0 を9未満に制限したから、電界の広がり過ぎを
防止し、発光管内に強い電界を誘起することができ、ア
ーク放電の発生を容易にする。
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the partition wall area s 1 is larger than the internal cross-sectional area s 0 of the starting thin tube, the partition wall current density can be reduced. Therefore, the temperature rise of the partition wall can be suppressed,
It is possible to prevent the partition wall from being damaged. Moreover, the area ratio s
Since 1 / s 0 is limited to less than 9, it is possible to prevent the electric field from spreading too much and to induce a strong electric field in the arc tube, which facilitates the occurrence of arc discharge.

【0036】また、本発明の2番目によれば、隔壁の肉
厚t1 をバルブの他の箇所の平均肉厚をt0 より大きく
したので、熱容量が増大し、隔壁の温度上昇を抑制する
ことができ、隔壁の破損を防止することができる。この
場合も、肉厚比t1 /t0 を4未満に制限したから、隔
壁の電圧降下が大きくならず、アーク放電の発生を促
し、良好な始動性を保つことができる。
Further, according to the second invention, since the thickness t 1 of the partition wall average thickness of the other parts of the valve is made larger than t 0, the heat capacity is increased to suppress the temperature rise in the partition wall It is possible to prevent the partition walls from being damaged. Also in this case, since the wall thickness ratio t 1 / t 0 is limited to less than 4, the voltage drop of the partition wall does not increase, the occurrence of arc discharge is promoted, and good startability can be maintained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示すソレノイド磁界式
放電灯の構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a solenoid magnetic field type discharge lamp showing a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施例における面積比と隔壁が破損するまで
の時間との関係を示す特性図。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a relationship between an area ratio and a time until a partition wall is broken in the example.

【図3】同実施例における面積比と点灯に要する時間と
の関係を示す特性図。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the area ratio and the time required for lighting in the example.

【図4】本発明の第2の実施例を示すソレノイド磁界式
放電灯の構成図。
FIG. 4 is a configuration diagram of a solenoid magnetic field type discharge lamp showing a second embodiment of the present invention.

【図5】同実施例における肉厚比と隔壁が破損するまで
の時間との関係を示す特性図。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between a wall thickness ratio and a time until a partition wall is broken in the example.

【図6】同実施例における肉厚比と点灯に要する時間と
の関係を示す特性図。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a wall thickness ratio and a time required for lighting in the example.

【図7】本発明の背景技術を示すソレノイド磁界式放電
灯およびその点灯回路を示す構成図。
FIG. 7 is a configuration diagram showing a solenoid magnetic field type discharge lamp and a lighting circuit therefor showing a background art of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…バルブ、12…アーク放電、15…始動用細管、
16…隔壁、17…始動用電極。
10 ... Bulb, 12 ... Arc discharge, 15 ... Capillary for starting,
16 ... Partition wall, 17 ... Starting electrode.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透光性のバルブ内に発光物質を封入する
とともに、このバルブを取り巻くようにして高周波励起
コイルを配し、上記バルブにこのバルブ内と隔離して始
動用細管を接続し、この始動用細管に始動用希ガスを封
入し、この細管内で上記始動用ガスによる始動放電を発
生させ、この始動放電によりバルブ内にプラズマ放電を
誘起し、このバルブ内のプラズマ放電により上記発光物
質を発光させるようにしたソレノイド磁界式放電灯にお
いて、 上記始動用細管の内断面積をs0 、この細管とバルブと
を隔離する隔壁の面積をs1 とした場合、 1.1≦s1 /s0 ≦9 としたことを特徴とするソレノイド磁界式放電灯。
1. A light-emitting substance is enclosed in a translucent bulb, a high-frequency excitation coil is arranged so as to surround the bulb, and a starting thin tube is connected to the bulb so as to be isolated from the interior of the bulb. A starting rare gas is sealed in the starting thin tube, a starting discharge is generated by the starting gas in the narrow tube, a plasma discharge is induced in the bulb by the starting discharge, and the light emission is caused by the plasma discharge in the bulb. In a solenoid magnetic field type discharge lamp that emits light from a substance, if the inner cross-sectional area of the starting thin tube is s 0 and the area of the partition wall separating the thin tube and the valve is s 1 , 1.1 ≦ s 1 / S 0 ≤9 Solenoid magnetic field type discharge lamp.
【請求項2】 透光性のバルブ内に発光物質を封入する
とともに、このバルブを取り巻くようにして高周波励起
コイルを配し、上記バルブにこのバルブ内と隔離して始
動用細管を接続し、この始動用細管に始動用希ガスを封
入し、この細管内で上記始動用ガスによる始動放電を発
生させ、この始動放電によりバルブ内にプラズマ放電を
誘起し、このバルブ内のプラズマ放電により上記発光物
質を発光させるようにしたソレノイド磁界式放電灯にお
いて、 上記バルブの平均肉厚をt0 、上記始動用細管管とバル
ブとを隔離する隔壁の厚さをt1 とした場合、 1.1≦t1 /t0 ≦4 としたことを特徴とするソレノイド磁界式放電灯。
2. A light-emitting substance is enclosed in a translucent bulb, a high-frequency excitation coil is arranged so as to surround the bulb, and a starting thin tube is connected to the bulb so as to be isolated from the interior of the bulb. A starting rare gas is sealed in the starting thin tube, a starting discharge is generated by the starting gas in the narrow tube, a plasma discharge is induced in the bulb by the starting discharge, and the light emission is caused by the plasma discharge in the bulb. In a solenoid magnetic field type discharge lamp adapted to emit a substance, when the average wall thickness of the bulb is t 0 and the partition wall separating the starting thin tube and the bulb is t 1 , 1.1 ≦ A solenoid magnetic field type discharge lamp characterized in that t 1 / t 0 ≦ 4.
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