JPH08273627A - 励起コイル、無電極放電ランプおよび照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】無電極放電ランプの励起コイルの変形を防止
し、ランプの耐久性、高信頼性を確保する。 【構成】発光管の外周に巻回された螺旋形の励起コイル
２の面間にスペーサ１１を配置し、スペーサ１１をワイ
ヤ１３で励起コイル２に結束する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐久性、信頼性に優れ
た励起コイル、無電極放電ランプ及びこれを用いた照明
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】無電極放電ランプは小型で高出力、長寿
命などの特徴を有するため、従来より種々の開発がなさ
れている。この種の無電極放電ランプの一例の構成を図
１６及び図１７に示す。図１６及び図１７において、石
英やセラミックなどの透光性の部材でほぼ球体状に形成
された発光管１の外周には、軟鉄で２巻きの螺旋形に形
成された励起コイル２が同心状に巻回されている。発光
管１内には放電媒体としての例えばキセノンガスと発光
金属が封入されている。そして励起コイル２に高周波電
流を通電することにより、発光管１内のキセノンガスと
発光金属を励起発光させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の励起コイルには
６００Ｖから４ＫＶの高周波の電圧が印加され、数Ａか
ら８０Ａ以下の電流が流れる。このため通電時に自己発
熱すると同時に、点灯された発光管から発する熱も受
け、摂氏２００度以上の高温に熱せられる。また非動作
時には室温となるため、このようなヒートサイクルによ
って長期の使用に際しては励起コイルの変形が発生す
る。この結果コイルの軸方向の間隔が変化して、対向す
る面が接触したりよじれたりしてインダクタンスが変化
するという問題があった。これらの問題はシステム構成
上大きな難点となる。

【０００４】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
もので、励起コイルの変形を許容範囲内に抑えて、ラン
プの耐久性、高信頼性を確保することのできる励起コイ
ル、無電極放電ランプ、およびこのランプを用いた照明
装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の無電極
放電ランプは、内部に放電媒体が封入された透光性の発
光体の外周に巻回され、螺旋形通電径路を形成する励起
コイルと、対向する前記励起コイル面間に配置され、コ
イル面間の間隔を保持するスペーサと、前記励起コイル
と前記スペーサとを結束する結束材と、を備える。

【０００６】上記発明において、放電媒体としてはアル
ゴン、キセノンガス、クリプトンガスの少くとも一種を
含むものとする。またスペーサは管状、角筒状、半割り
円筒状、四角錐状に形成することができる。さらに結束
材は線状、帯状に形成することができる。また励起コイ
ルの外周に形成された段部は外側に突出するフック部ま
たは内側に切り欠かれた切欠部であってもよい。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１に記載の励起
コイルであって、前記スペーサを前記励起コイルの内周
の近接部外周に沿って、周方向に配置した。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１または２に記
載の無電極放電ランプに設けられた励起コイルであっ
て、螺旋形の前記励起コイルの対向面の対向する位置
に、前記結束材を通す孔部を形成した。

【０００９】請求項４の発明は、請求項１または２に記
載の無電極放電ランプに設けられた励起コイルであっ
て、螺旋形の前記励起コイルの対向面の外周の対向する
位置に、前記結束材を係止する段部を形成した。

【００１０】請求項５の発明は、請求項３または４に記
載の励起コイルであって、前記スペーサは耐熱絶縁材で
管状に形成されている。

【００１１】請求項６の発明は、請求項５に記載の励起
コイルであって、前記耐熱絶縁材は、チッ化アルミ、ア
ルミナ、石英のうちいずれかである。

【００１２】請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれ
かに記載の励起コイルであって、前記スペーサの両端に
前記結束材を係止する切り込みを形成した。

【００１３】請求項８の発明は、請求項１乃至７いずれ
かに記載の励起コイルに設けられた結束材であって、前
記結束材は耐熱材で線状または帯状に形成されている。

【００１４】請求項９の発明は、請求項８に記載の結束
材であって、前記耐熱材は鉄、銅、ニオブ、モリブデ
ン、タングステンのうちのいずれかである。

【００１５】請求項１０の発明の照明装置は、請求項１
に記載の無電極放電ランプと、前記無電極放電ランプを
内蔵する照明器具とを備えている。

【００１６】

【作用】請求項１の発明においては、対向する励起コイ
ル面間にスペーサを配置し、励起コイルとスペーサとを
結束材で結束したので、励起コイルの間隔を保持するこ
とができる。この結果ヒートサイクルなどにより励起コ
イルに変形やよじれが発生しても許容範囲内に抑えるこ
とができ、ショートや動作に不具合にいたる定数変化の
発生を防止することができる。

【００１７】請求項２乃至９の各発明においては、励起
コイルに孔部や段部を形成し、管状のスペーサに線状の
結束材を通し、前記結束材を前記孔部や段部に通して結
束することにより、スペーサを対向する励起コイルの面
間に配置して強固に固定することができる。このときス
ペーサは耐熱絶縁材で形成され、結束材は耐熱材で形成
されているので、励起コイルで発生する熱に耐えること
ができ、しかも励起コイルの通電径路をショートさせる
こともない。

【００１８】請求項８の発明においては、請求項１に記
載の無電極放電ランプを照明器具本体内に内蔵している
ので、請求項１の無電極放電ランプの作用を有してい
る。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の励起コイル及び無電極放電ラ
ンプの実施例を図面を参照して説明する。これらの図に
おいて、図１６及び図１７に示す従来例の部分と対応す
る部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省
略する。

【００２０】図１乃至図４に本発明の第１の実施例の構
成を示す。図１は正面図、図２は平面図、図３は図１の
スペーサ１１の正面図、図４は図３の側面図である。ス
ペーサ１１はチッ化アルミ、アルミナ、石英などの耐熱
絶縁材で角管状に形成されている。励起コイル２は２タ
ーンの螺旋形となっており、中心側が近接し外周側が開
いている。スペーサ１１は中心の近接部２ａの外周に沿
って２個配置されており、スペーサ１１の外周は励起コ
イル２の対向面に当接している。

【００２１】励起コイル２にはスペーサ１１が当接して
いる部分の両端に孔部２ｂが形成されており、線状の結
束材であるワイヤ１３はスペーサ１１を貫通し両端は孔
部２ｂに挿通されている。そして孔部２ｂから引き出さ
れたワイヤ１３の両端はねじりにより結束されている。
ワイヤ１３は鉄、銅、ニオブ、モリブデン、タングステ
ンなどの耐熱材で構成されている。

【００２２】図５に本実施例の電気回路の概略構成を示
す。高周波電源２１の両極は整合回路２２を介して２巻
きの励起コイル２の両端に接続されている。また補助管
３の先端外周に設けられた電極２３と整合回路２２の一
方の極とは、始動回路２４及びスイッチ２５を介して接
続されている。

【００２３】上記構成において、高周波電源２１から供
給される電力により始動回路２４を介して補助管３を作
動させて、発光管１内にプラズマを発生させる。次に励
起コイル２に供給される電力により、発光管１内に発生
されたプラズマを励起コイルから発生する磁気と結合さ
せてプラズマリングを生じさせ、発光させる。

【００２４】本実施例によれば、２ターンの励起コイル
２間の間隔はスペーサ１１によって保持され、ワイヤ１
３で強固に結束されるので、ヒートサイクルなどにより
励起コイル２に変形が発生しても、よじれたり通電径路
がショートしたりすることを防止できる。この結果無電
極放電ランプの耐久性、高信頼性を確保することがで
き、しかも製造、調整時の寸法のバラツキの管理が容易
となる。またスペーサ１１を耐熱絶縁材で形成し、ワイ
ヤ１３を耐熱材で形成しているので、励起コイル２で発
生する熱に耐えることができる。

【００２５】図６乃至図８に本発明の第２の実施例の構
成を示す。図６はスペーサ１４の正面図、図７は図６の
スペーサ１４を励起コイル２に装着した状態を示す部分
断面正面図、図８は図７の断面側面図である。本実施例
はスペーサ１４の両端面に直径方向に切り込み１４ａを
形成し、スペーサ１４を貫通するワイヤ１３を切り込み
１４ａに係止したものである。孔部２ｂから引き出され
たワイヤ１３の両端は図１に示すようにねじりにより結
束してもよいが、図７に示すように溶接してもよい。

【００２６】本実施例によれば、スペーサ１４を貫通す
るワイヤ１３が切り込み１４ａにより係止されるので、
ワイヤ１３がスペーサ１４の周方向にずれることがな
く、スペーサ１４を励起コイル２に強固に結束すること
ができる。

【００２７】図９及び図１０に本発明の第３の実施例の
構成を示す。図９は縦断面図であり、図１０は図９のス
ペーサ３１の平面図である。本実施例は励起コイル２の
中心側がテーパ状になっていて、その間にスペーサ３１
を装着したものである。スペーサ３１は四角錐状に形成
されており、側面には軸方向に直角に同軸上に結束材で
あるピン３２が外側に向って突出して立設されている。
ピン３２は励起コイル２に形成された孔部２ｂに挿通さ
れ、孔部２ｂから外側に突出した端部をつぶし、孔部２
ｂに係止されるようにしている。

【００２８】本実施例によっても第２の実施例と同様の
効果が得られる。

【００２９】図１１及び図１２に本発明の第４の実施例
の構成を示す。図１１は部分正面図であり、図１２は図
１１の側面図である。本実施例はスペーサ４１を断面が
半円状に形成したものであり、スペーサ４１を励起コイ
ル２の半径方向に装着し、ワイヤ１３で結束したもので
ある。ワイヤ１３はスペーサ４１を貫通し、一端は励起
コイル２に形成された孔部２ｂに挿通され、他端はスペ
ーサ４１の外側の端面から引き出される。そしてワイヤ
１３の両端はねじりにより結束されている。ワイヤ１３
の両端は溶接してもよい。

【００３０】本実施例によっても第１の実施例と同様の
効果が得られる。

【００３１】図１３に本発明の第５の実施例の構成を示
す。図１３は本実施例の励起コイル２の部分平面図であ
る。本実施例は第１の実施例における孔部２ｂの代り
に、外周にワイヤ１３を係止する段部を形成したもので
あり、（ａ）は段部としてフック部２ｃを設け、（ｂ）
は切欠部２ｄを設けたものである。スペーサ１３を貫通
したワイヤ１３の両端はフック部２ｃの両端または１対
の切欠部２ｄに係止される。

【００３２】本実施例によっても第１の実施例と同様の
効果が得られる。

【００３３】上記各実施例では結束材がワイヤ１３であ
る場合について説明したが、幅の狭い薄板であってもよ
い。

【００３４】図１４及び図１５に本発明の照明装置の一
実施例の構成を示す。本実施例による照明装置は高速道
路などの道路を照明する照明装置であり、図１４は側面
図、図１５は図１４の主要部を示す断面図である。

【００３５】図１４において、道路面５１に立設された
ポール５２の上端部に照明器具５３が設置されており、
照明器具５３の器具本体５４の下面開口はプリズムカバ
ー５５により閉塞されている、器具本体５４内には図１
５に示すように反射鏡５６が設けられており、反射鏡５
６内の所定の位置に図１に示す無電極放電ランプ５７が
配置されている。そして放電ランプ５７から放射された
光は反射鏡５６により反射され、プリズムカバー５５に
より照射方向を制御されて道路面５１を照射するよにな
っている。

【００３６】器具本来５４内には放電ランプ５７の点灯
を維持する図５に示すような高周波電源２１、整合回路
２２を含む主点灯回路がプリント回路基板５８に配線し
て設けられているとともに、放電ランプ５７を始動させ
るための始動回路部品５９が収容されている。また、放
電ランプ５７を構成する２ターンの励起コイル２の一方
は、端部を一体に延長してプリント回路基板５８に機械
的及び電気的に接続されており、他方は器具本体５４及
びポール５２を介して接地されている。

【００３７】本実施例の照明装置によれば、図１に示す
無電極放電ランプを用いているので、放電ランプの第１
の実施例における効果と同様の効果が得られる。なお、
図６乃至図１３に示す励起コイルを用いても同様の効果
が得られる。また、本実施例では道路照明用の照明装置
について説明したが、本発明の無電極放電ランプを用い
た他の照明装置についても同様の効果が得られる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、本発明の励起コイル，無
電極放電ランプ及びこれを用いた照明装置によれば、螺
旋状の励起コイルの対向するコイル面間にスペーサを配
置し、励起コイルとスペーサとを結束材で結束したの
で、励起コイルの間隔を保持することができ、ヒートサ
イクルなどによる励起コイルの変形を許容範囲内に抑え
て、よじれや通電径路のショートの発生を防止すること
ができる。この結果、無電極放電ランプの耐久性、高信
頼性を確保することができ、しかも製造調整時の寸法の
バラツキの管理が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無電極放電ランプの第１の実施例の構
成を示す正面図。

【図２】図１の平面図。

【図３】図１のスペーサの構成を示す正面図。

【図４】図３の側面図。

【図５】本発明の無電極放電ランプの電気回路の一例の
概略構成を示す図である。

【図６】本発明の第２の実施例によるスペーサの構成を
示す正面図。

【図７】図６のスペーサを励起コイルに装着した状態を
示す部分断面図。

【図８】図７の断面側面図。

【図９】本発明の第３の実施例の構成を示す縦断面図。

【図１０】図８のスペーサの平面図。

【図１１】本発明の第４の実施例の構成を示す部分正面
図。

【図１２】図１１の側面図。

【図１３】本発明の第５の実施例による励起コイルの構
成を示す部分平面図。

【図１４】本発明の照明装置の一例の構成を示す側面
図。

【図１５】図１４の主要部を示す縦断面図。

【図１６】従来の無電極放電ランプの一例の構成を示す
正面図。

【図１７】図１６の平面図。

【符号の説明】

１ 発光管 ２ 励起コイル ２ａ 近接部 ２ｂ 孔部 ２ｃ フック部（段部） ２ｄ 切欠部（段
部） １１，２１，３１，４１ フック部 １３ ワイヤ（結
束材） ２１ａ 切り込み ３２ ピン（結束
材） ５３ 照明器具

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に放電媒体が封入された透光性の発
   光管の外周に巻回され、螺旋形通電径路を形成する励起
   コイルと、 対向する前記励起コイル面間に配置され、コイル面間の
   間隔を保持するスペーサと、 前記励起コイルと前記スペーサとを結束する結束材と、 を備えることを特徴とする無電極放電ランプ。
2. 【請求項２】 前記スペーサを前記励起コイルの内周の
   近接部外周に沿って、周方向に配置したことを特徴とす
   る請求項１に記載の励起コイル。
3. 【請求項３】 螺旋形の前記励起コイルの対向面の対向
   する位置に前記結束材を通す孔部を形成したことを特徴
   とする請求項１または２に記載の励起コイル。
4. 【請求項４】 螺旋形の前記励起コイルの対向面の外周
   の対向する位置に、前記結束材を係止する段部を形成し
   たことを特徴とする請求項１または２に記載の励起コイ
   ル。
5. 【請求項５】 前記スペーサは、耐熱絶縁材で管状に形
   成されたことを特徴とする請求項３または４に記載の励
   起コイル。
6. 【請求項６】 前記耐熱絶縁材は、チッ化アルミ、アル
   ミナ、石英のうちいずれかであることを特徴とする請求
   項５に記載の励起コイル。
7. 【請求項７】 前記スペーサの両端に前記結束材を係止
   する切り込みを形成したことを特徴とする請求項１乃至
   ６いずれかに記載の励起コイル。
8. 【請求項８】 前記結束材は耐熱材で線状または帯状に
   形成されたことを特徴とする請求項１乃至７いずれかに
   記載の励起コイル。
9. 【請求項９】 前記耐熱材は鉄、銅、ニオブ、モリブデ
   ン、タングステンのうちいずれかであることを特徴とす
   る請求項８に記載の励起コイル。
10. 【請求項１０】 請求項１に記載の無電極放電ランプ
    と、 前記無電極放電ランプを内蔵する照明器具と、 を備えることを特徴とする照明装置。