JPH09223486A

JPH09223486A - 無電極放電灯

Info

Publication number: JPH09223486A
Application number: JP2804796A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Watanabe; 和彦渡辺; Atsunori Okada; 淳典岡田; Shingo Tosaka; 真吾東坂; Takuma Hashimoto; 拓磨橋本
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1996-02-15
Filing date: 1996-02-15
Publication date: 1997-08-26

Abstract

(57)【要約】【課題】発光管高温部の温度上昇を抑え、発光管と封
入金属の反応を抑制し、寿命特性を改善する。また、誘
導コイルで遮蔽される可視光を減らし、ランプ効率を向
上させる。【解決手段】発光管１と（外管２）と誘導コイル３と
高周波電源４とを備えた無電極放電灯において、赤外線
放射膜５を誘導コイル３に対向する発光管外面、外管外
面または誘導コイル３の外側面に形成する。また、上記
無電極放電灯において、赤外線透過・可視光反射膜６を
誘導コイル３に対向する発光管外面、外管外面または誘
導コイル３の内側面に形成する。さらに、上記無電極放
電灯において、赤外線吸収膜７を誘導コイル３に対向す
る外管２の内面または誘導コイル３の内側面に形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光管の内部に電
極を持たず、発光管内に封入された放電ガスに対して、
外部から高周波電磁界を作用させることによって、放電
ガスを励起発光させるようにした無電極放電灯に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、発光管の周囲に巻回された誘
導コイルに高周波電流を通電することにより、誘導コイ
ルの周囲に発生する高周波電磁界を発光管内に封入され
た放電ガスに対して作用させることによって、無電極放
電を発生させて、放電ガスを励起、電離させて発光させ
るようにした無電極放電灯が提案されている。この種の
無電極放電灯は、小型、高効率、長寿命など特徴を有し
ているものであるため、各所で研究開発がなされてい
る。

【０００３】また、さらなる高効率化を狙って、発光管
を外管内に配置した、いわゆる二重管構造とし、外管内
部を真空にすることにより、動作温度を高める工夫を施
した無電極放電灯が開示されている（例えば、米国特許
第５，１５０，０１５号明細書参照）。さらに、二重管
構造に加え、外管に赤外線反射膜を塗布して動作温度を
高める工夫をした無電極放電灯も知られている（特開平
４−２１５２４２号公報参照）。

【０００４】一方、電極を有する放電ランプにおいて
も、その動作温度を高めるために、外管に赤外線反射膜
を塗布したものが、例えば低圧ナトリウムランプ等で商
品化されている。

【０００５】このように、放電ランプにおいては、特に
低温部の温度を高めることが、発光管内に封入された発
光物質の蒸気圧を上昇させて効率を向上させる有効な手
段であることが知られている。

【０００６】図１０は、かかる従来の無電極放電灯の一
例を示すもので、この無電極放電灯は、放電ガスが封入
された略球状の発光管１と、その発光管１の外面に巻回
された誘導コイル３とを備え、さらに、誘導コイル３に
高周波電流を供給するための高周波電源４を備えてい
る。

【０００７】図１１は、二重管構造の無電極放電灯を示
すもので、この無電極放電灯は、放電ガスが封入された
略球状の発光管１と、その発光管１の周囲に閉空間を形
成するように構成された略円筒状の外管２と、外管２の
外面に巻回された誘導コイル３とを備え、さらに、誘導
コイル３に高周波電流を供給するための高周波電源４を
備えている。なお、閉空間を形成する外管２内は真空で
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように構成された従来の無電極放電灯においては、図１
０および図１１に示すように、放電プラズマＰが誘導コ
イル３に近い発光管１の最大径部近傍に発生するため
に、その部分と近接した発光管壁の温度が非常に高温と
なり、封入されている発光物質（例えば金属ハロゲン化
物）と発光管１との反応が起こる。また、高効率化のた
めにランプの動作温度を向上させようとすると、さらに
その温度が高くなり、発光物質と発光管１との反応はさ
らに促進される。その結果、発光管１が変色したり、発
光管材料の結晶化による失透現象が生じ、発光管の光透
過率を低下させたりする。この傾向は、特に発光管１の
側面（誘導コイル３が巻回されている側の面）で顕著に
生じる。

【０００９】また、図１０および図１１に示すような構
成であると、誘導コイル３により、図面上での横方向
（誘導コイル３が巻回されている方向）の光束が遮ら
れ、全体の光束が減少するという問題が生じる。

【００１０】さらに、発光物質が金属ハロゲン化物であ
る場合、その金属が発光管１に溶け込んだり、金属ハロ
ゲン化物と発光管１とが反応し、不点灯や立ち消え現象
が生じる。これらによって、ランプ寿命が短くなるとい
う問題がある。

【００１１】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、ランプ効率が
高く、しかも寿命特性も良好な無電極放電灯を提供する
ことにある。

【００１２】

【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、放電ガスが封入された透光性材料よりなる発
光管と、その発光管の周囲に巻回された誘導コイルと、
その誘導コイルに高周波電流を供給する高周波電源とを
備えた無電極放電灯、あるいは発光管の周囲に閉空間を
確保するように設けられた透光性材料よりなる外管を備
え、その外管の周囲に巻回された誘導コイルを備えた無
電極放電灯において、上記発光管の高温部の温度上昇を
抑制するため、熱線放射を促進する赤外線放射膜を、誘
導コイルに対向する発光管外面、外管の外面あるいは誘
導コイルの外側面に形成し、寿命特性の改善を図るもの
である。

【００１３】また、上記無電極放電灯において、発光管
から放射される赤外線はそのまま透過し可視光を反射さ
せて、本来なら誘導コイルで遮蔽される光の大部分を誘
導コイル以外の方向に導く機能を有する赤外線透過・可
視光反射膜を、誘導コイルに対向する発光管外面、外管
の外面あるいは誘導コイルの内側面に形成し、寿命特性
およびランプ効率の改善を図るものである。

【００１４】さらに、上記無電極放電灯において、発光
管から放射される赤外線を吸収させて熱線を外部に逃が
すための赤外線吸収膜を、誘導コイルに対向する外管の
内面または誘導コイルの内側面に形成し、寿命特性の改
善を図るものである。

【００１５】なお、本発明においては、上記赤外線放射
膜、赤外線透過・可視光反射膜または赤外線吸収膜を、
それぞれ発光管、外管または誘導コイルの適所に、適宜
組み合わせて形成することによっても、前記課題をより
効果的に解決できるものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】

（実施形態１）図１は、本発明に係る無電極放電灯の第
１の実施形態を示すもので、この無電極放電灯は、発光
管１と誘導コイル３と高周波電源４とを備えている。

【００１７】発光管１は石英ガラス等の透光性材料によ
って略球状に形成されている。発光管１の内部には、放
電ガスとして希ガスと金属ハロゲン化物が封入されてお
り、その放電ガスとして、例えば、１００Torrのキセノ
ンガスと２０mgのＮｄＩ₃−ＣｓＩ（ネオジウムヨウ化
物、セシウムヨウ化物の混合物）を用いた。なお、発光
管１の形状は球状でなくてもよく、例えば円筒形のよう
な他の形状であっても構わない。

【００１８】また、発光管１の最大径部を中心とする外
周面には、発光管１を構成する材料が有する赤外線放射
率より大なる赤外線放射率を有する赤外線放射膜５が帯
状に形成されている。この赤外線放射膜５の形成は、発
光管１内に発生する放電プラズマが近接し、高温となる
発光管１の最大径部を中心とする外周面に塗布すること
により成される。

【００１９】この赤外線放射膜５としては、発光管材料
である石英の赤外線放射率より大なる赤外線放射率を有
する材料、つまり、石英の赤外線放射率０．８（対象温
度範囲１００〜１０００℃）以上の材料であればよい。
例えば、ＳｉＣの赤外線放射率は０．９０／８００〜１
６００℃であり、Ｂ₄Ｃの赤外線放射率は０．８５／８
００〜１６００℃であり、ＮｉＯの赤外線放射率は０．
９６／８００℃であるため、これらの材料を塗布すれば
よい。

【００２０】誘導コイル３は、発光管１の最大径部を中
心とする外周面に近接して巻回されるように配設されて
おり、その両端は高周波電源４に接続されている。誘導
コイル３のターン数については、１ターン以上巻回され
ておれば特に限定されるものではないが、この実施形態
では３ターン巻回されている。なお、誘導コイル３は発
光管１の外面に当接するように巻回しても、本実施形態
のように発光管１の外面との間に隙間を設けて巻回して
もよい。

【００２１】このように構成された無電極放電灯におい
て、高周波電源４を動作させると、誘導コイル３に高周
波電流が流れ、誘導コイル３のまわりに電磁場が発生
し、この電磁場により発光管１内部の放電が維持され
る。放電維持中には、発光管１内部の電子が電磁場によ
り運動エネルギ−を受け取り、放電ガス原子に衝突して
エネルギ−を与え、放電ガス原子は、電離されたり、励
起されたりする。励起された原子は、基底状態に戻ると
きに発光するが、この発光を光エネルギ−として利用す
るのである。

【００２２】ところで、この実施形態においては、発光
管１の最大径部を中心とする外周面に帯状の赤外線放射
膜５が形成されているので、放電プラズマの近接により
高温となる発光管１の管壁からの熱線放射が促進され
る。このため、発光管自体の温度上昇を抑えることがで
き、発光管１と封入金属の反応を抑制でき、その結果、
寿命特性を改善できる。

【００２３】このことは下記実験結果からも明らかであ
る。すなわち、この実施形態に係る無電極放電灯と従来
の無電極放電灯との特性を比較測定した結果、従来のも
のでは６０００時間点灯後の光束維持率；６０％、始動
電圧；４．０ｋＶ以上であったのに対し、本実施形態に
係る無電極放電灯では、光束維持率；７５％、始動電
圧；１．８ｋＶとなったことからも明らかである。

【００２４】（実施形態２）図２は、本発明の第２の実
施形態を示すものであり、前記実施形態１と異なる点
は、発光管１の最大径部を中心とする外周面に帯状の赤
外線透過・可視光反射膜６を形成したことで、他の構成
は前記実施形態１と同様であるので、同等構成に同一符
号を付すことにより説明を省略する。

【００２５】ここで、赤外線透過・可視光反射膜６は、
前記実施形態１と同様、誘導コイル３に対向する発光管
１の外周面に塗布されており、発光管１から放射される
赤外線はそのまま透過し、可視光を反射させて、本来な
ら誘導コイル３で遮蔽される光の大部分を誘導コイル３
以外の方向に導く機能を有する。

【００２６】このような赤外線透過・可視光反射膜６と
しては、屈折率の異なる材料を組み合わせた干渉多層
膜、例えばＴｉＯ₂とＳｉＯ₂の多層膜、ＭｇＦ₂とＳ
ｉＯ₂の多層膜などが好適である。

【００２７】このように構成された無電極放電灯におい
ては、発光管１の高温部となる誘導コイル３に対向する
部分から、熱線である赤外線を透過させることにより、
高温部の温度上昇を防ぎ、ランプ寿命を延ばすことがで
きる。また、発光管１から放射される可視光を誘導コイ
ル３以外の方向に反射させて、本来なら誘導コイル３で
遮蔽される光の大部分を誘導コイル３以外の方向に導
き、全体の光束を上げることができる。従って、寿命特
性およびランプ効率を改善できる。

【００２８】このことは、実施形態２に係る無電極放電
灯と従来の無電極放電灯との特性を比較した結果、従来
のものでは６０００時間点灯後のランプ効率が６２ｌｍ
／Ｗ、光束維持率が６０％、始動電圧が４．０ｋＶ以上
であったのに対し、本実施形態に係る無電極放電灯で
は、ランプ効率；７０ｌｍ／Ｗ、光束維持率；７２％、
始動電圧；１．９ｋＶとなったことからも明らかであ
る。

【００２９】（実施形態３）図３は、本発明の第３の実
施形態を示すものであり、前記実施形態１と異なる点
は、前記従来例（図１１参照）で示した二重管構造とす
ると共に、外管２の誘導コイル３に対向する内面部分に
赤外線吸収膜７を形成したことで、他の構成は実施形態
１と同様であるので、同等構成に同一符号を付すことに
より説明を省略する。

【００３０】ここで、外管２は、発光管１の周囲に閉空
間を確保するように石英ガラス等の透光性材料で形成さ
れている。外管２は、円筒状のガラス管の両端開口を円
板状のガラス板を溶着して閉空間とし、その閉空間には
支持棒８を介して発光管１が配置され、閉空間は真空に
排気されている。

【００３１】また、誘導コイル３が巻回されている外管
２の筒状中央部、つまり誘導コイル３と対向する外管２
の内面部分には、発光管１から放射される赤外線を吸収
させて熱線を外管２の外部に逃がすための赤外線吸収膜
７が帯状に形成されている。この赤外線吸収膜７として
は、赤外線吸収率の高い材料であるＳｉＣ、Ｂ₄Ｃ、Ｎ
ｉＯなどが好適である。

【００３２】このように構成された無電極放電灯におい
ては、発光管１から放射される赤外線は、誘導コイル３
と対向する外管２の内面に塗布された赤外線吸収膜７に
より吸収されるため、外管２から発光管１への赤外線の
反射を防ぎ、発光管１の高温部の温度上昇を抑制でき
る。従って、発光管１と封入金属の反応を抑制でき、寿
命特性を改善できる。

【００３３】このことは、本実施形態に係る無電極放電
灯と従来の無電極放電灯との特性を比較した結果、従来
の無電極放電灯では６０００時間点灯後の光束維持率が
５８％、始動電圧が４．０ｋＶ以上であったのに対し、
本実施形態に係る無電極放電灯では、光束維持率；７１
％、始動電圧；２．０ｋＶとなったことからも明らかで
ある。

【００３４】（実施形態４）図４は、本発明の第４の実
施形態を示すものであり、前記実施形態３と異なる点
は、赤外線吸収膜７に代えて赤外線透過・可視光反射膜
６を形成したことで、他の構成は前記実施形態３と同様
であるので、同等構成に同一符号を付すことにより説明
を省略する。

【００３５】赤外線透過・可視光反射膜６は、発光管１
の最大径部近傍から放射される赤外線はそのまま透過
し、可視光を反射させて、本来なら誘導コイル３で遮蔽
される光の大部分を誘導コイル３以外の方向に導く。

【００３６】このような赤外線透過・可視光反射膜６と
しては、実施形態２で用いた材料と同様の、屈折率の異
なる材料を組み合わせた干渉多層膜、例えばＴｉＯ₂と
ＳｉＯ₂の多層膜、ＭｇＦ₂とＳｉＯ₂の多層膜などが
好適である。

【００３７】このように構成された無電極放電灯におい
ては、発光管１から放射される可視光を赤外線透過・可
視光反射膜６で誘導コイル３以外の方向に反射させて、
本来なら誘導コイル３で遮蔽される光の大部分を誘導コ
イル３以外の方向に導き、全体の光束を上げることがで
きる。また、熱線である赤外線を透過させることによ
り、外管２から発光管１への赤外線反射による発光管１
の高温部の温度上昇を防ぎ、ランプ寿命を延ばすことが
できる。従って、寿命特性およびランプ効率を改善でき
る。

【００３８】このことは、外管２の内面に赤外線透過・
可視光反射膜を形成していない従来の無電極放電灯と、
本実施形態に係る無電極放電灯との特性を比較した結
果、従来の無電極放電灯では、６０００時間点灯後のラ
ンプ効率が６６ｌｍ／Ｗ、光束維持率が５８％、始動電
圧が４．０ｋＶ以上であったのに対し、本実施形態に係
る無電極放電灯では、ランプ効率；７７ｌｍ／Ｗ、光束
維持率；７４％、始動電圧；２．０ｋＶとなったことか
らも明らかである。

【００３９】（実施形態５）図５は、本発明の第５の実
施形態を示すものであり、前記実施形態３と異なる点
は、外管２の内面に塗布した赤外線吸収膜７に代えて、
巻回された誘導コイル３に対向する外管２の外周面に、
発光管材料の有する赤外線放射率より大なる赤外線放射
率を有する赤外線放射膜５を帯状に形成したことで、他
の構成は前記実施形態３と同様であるので、同等構成に
同一符号を付すことにより説明を省略する。

【００４０】この赤外線放射膜５としては、実施形態１
で用いたと同様の材料を塗布すればよく、発光管材料で
ある石英の赤外線放射率より大なる赤外線放射率を有す
る材料、つまり、石英の赤外線放射率０．８（対象温度
範囲１００〜１０００℃）以上の材料であればよい。例
えば、ＳｉＣの赤外線放射率は０．９０／８００〜１６
００℃、Ｂ₄Ｃの赤外線放射率は０．８５／８００〜１
６００℃であり、ＮｉＯの赤外線放射率は０．９６／８
００℃であるため、これらの材料を塗布すればよい。

【００４１】このように構成されているため、本実施形
態の無電極放電灯においては、赤外線放射膜５から外管
２外への熱放射を促進させ、外管２の温度を下げること
ができると共に、外管温度の低下により外部から発光管
１への赤外線放射も減少し、発光管１の誘導コイル３に
対向する側面の温度上昇を抑えることができる。このた
め、発光管１の高温部である最大径部の発光管内面と封
入金属との反応を抑えることができ、ランプ寿命を延ば
すことができる。

【００４２】このことは、外管２に赤外線放射膜を形成
していない従来の無電極放電灯と、本実施形態に係る無
電極放電灯との特性を比較した結果、従来の無電極放電
灯では、６０００時間点灯後の光束維持率が５８％、始
動電圧が４．０ｋＶ以上であったのに対し、本実施形態
に係る無電極放電灯では、光束維持率；７８％、始動電
圧；１．９ｋＶとなったことからも明らかである。

【００４３】（実施形態６）図６は、本発明の第６の実
施形態を示すものであり、前記実施形態５と異なる点
は、赤外線放射膜５に代えて赤外線透過・可視光反射膜
６を用いたことで、他の構成は前記実施形態５と同様で
あるので、同等構成に同一符号を付すことにより説明を
省略する。

【００４４】この赤外線透過・可視光反射膜６は、誘導
コイル３に対向する外管２の外側面に発光管１から放射
される赤外線はそのまま透過し、可視光を反射させて、
本来なら誘導コイル３で遮蔽される光の大部分を誘導コ
イル３以外の方向に導く。

【００４５】このような赤外線透過・可視光反射膜６と
しては、実施形態２，４で用いた材料と同様の、屈折率
の異なる材料を組み合わせた干渉多層膜、例えばＴｉＯ
₂とＳｉＯ₂の多層膜、ＭｇＦ₂とＳｉＯ₂の多層膜な
どが好適である。

【００４６】このように構成された無電極放電灯におい
ては、発光管１から放射される可視光を赤外線透過・可
視光反射膜６で誘導コイル３以外の方向に反射させて、
本来なら誘導コイル３で遮蔽される光の大部分を誘導コ
イル３以外の方向に導き、全体の光束を上げることがで
きる。また、熱線である赤外線を透過させることによ
り、外管２から発光管１への赤外線反射による発光管１
の高温部の温度上昇を防ぎ、ランプ寿命を延ばすことが
できる。

【００４７】このことは、外管２に赤外線透過・可視光
反射膜を形成していない従来の無電極放電灯と、本実施
形態に係る無電極放電灯との特性を比較した結果、従来
の無電極放電灯では、６０００時間点灯後のランプ効率
が６６ｌｍ／Ｗ、光束維持率が５８％、始動電圧が４．
０ｋＶ以上であったのに対し、本実施形態に係る無電極
放電灯では、ランプ効率；７５ｌｍ／Ｗ、光束維持率；
７３％、始動電圧；２．０ｋＶとなったことからも明ら
かである。

【００４８】（実施形態７）図７は本発明の第７の実施
形態を示すものであり、前記実施形態３と異なる点は、
外管２の内面に塗布した赤外線吸収膜７に代えて、誘導
コイル３の内側面に赤外線吸収膜７を設けたことで、他
の構成は前記実施形態３と同様であるので、同等構成に
同一符号を付すことにより説明を省略する。

【００４９】ここで、誘導コイル３の材質は銀単体また
は銀とニッケルの合金などであり、巻回された誘導コイ
ル３の内側面に塗布する赤外線吸収膜７の材料として
は、赤外線吸収率の高い材料であるＳｉＣ、Ｂ₄Ｃ、Ｎ
ｉＯなどが好適である。

【００５０】このように構成された無電極放電灯におい
ては、発光管１から放射される赤外線は、誘導コイル３
の内側面（発光管側）に形成されている赤外線吸収膜７
により吸収されるため、誘導コイル３から外管２および
発光管１への赤外線の反射を防ぎ、外管２および発光管
１の高温部の温度上昇を抑制できる。従って、発光管１
と封入金属の反応を抑制でき、寿命特性を改善できる。

【００５１】このことは、誘導コイル３の内側面に赤外
線吸収膜７を形成していない従来の無電極放電灯と、本
実施形態に係る無電極放電灯との特性を比較した結果、
従来の無電極放電灯では６０００時間点灯後の光束維持
率が５８％、始動電圧が４．０ｋＶ以上であったのに対
し、本実施形態に係る無電極放電灯では、光束維持率；
７０％、始動電圧；２．１ｋＶとなったことからも明ら
かである。

【００５２】なお、本実施形態は二重管構造の無電極放
電灯における場合で説明したが、図１０に示す如き無電
極放電灯の誘導コイル３の内側面に赤外線吸収膜７を形
成しても、同様の効果が得られることは言うまでもない
ことである。

【００５３】（実施形態８）図８は本発明の第８の実施
形態を示すものであり、前記実施形態４と異なる点は、
外管２の内面に塗布した赤外線透過・可視光反射膜６に
代えて、誘導コイル３の内側面に赤外線透過・可視光反
射膜６を形成したことで、他の構成は前記実施形態４と
同様であるので、同等構成に同一符号を付すことにより
説明を省略する。

【００５４】ここで、誘導コイル３の材質は銀単体また
は銀とニッケルの合金などであり、巻回された誘導コイ
ル３の内側面に塗布する赤外線透過・可視光反射膜６と
しては、実施形態４で用いた材料と同様の、屈折率の異
なる材料を組み合わせた干渉多層膜、例えばＴｉＯ₂と
ＳｉＯ₂の多層膜、ＭｇＦ₂とＳｉＯ₂の多層膜などが
好適である。

【００５５】このように構成された無電極放電灯におい
ては、発光管１から放射される可視光を赤外線透過・可
視光反射膜６で反射させて、本来なら誘導コイル３で遮
蔽される光の大部分を誘導コイル３以外の方向に導き、
全体の光束を上げることができる。また、熱線である赤
外線を透過させることにより、誘導コイル３から発光管
１への赤外線反射による発光管１の高温部の温度上昇を
防ぎ、ランプ寿命を延ばすことができる。

【００５６】このことは、誘導コイル３の内側面に赤外
線透過・可視光反射膜を形成していない従来の無電極放
電灯と、本実施形態に係る無電極放電灯との特性を比較
した結果、従来の無電極放電灯では、６０００時間点灯
後のランプ効率が６６ｌｍ／Ｗ、光束維持率が５８％、
始動電圧が４．０ｋＶ以上であったのに対し、本実施形
態に係る無電極放電灯では、ランプ効率；７６１ｍ／
Ｗ、光束維持率；７２％、始動電圧；２．１ｋＶとなっ
たことからも明らかである。

【００５７】なお、本実施形態は二重管構造の無電極放
電灯における場合で説明したが、図１０に示す如き無電
極放電灯の誘導コイル３の内側面に赤外線透過・可視光
反射膜６を形成しても、同様の効果が得られることは言
うまでもないことである。

【００５８】（実施形態９）図９は、本発明の第９の実
施形態を示すものであり、前記実施形態５と異なる点
は、外管２の外面に塗布した赤外線放射膜５に代えて、
誘導コイル３の外側面に赤外線放射膜５を形成したこと
で、他の構成は前記実施形態５と同様であるので、同等
構成に同一符号を付すことにより説明を省略する。

【００５９】ここで、誘導コイル３の材質は銀単体また
は銀とニッケルの合金などであり、巻回された誘導コイ
ル３の外側面に塗布する赤外線放射膜５としては、誘導
コイル材料である銀およびニッケルの赤外線放射率より
大なる赤外線放射率を有する材料、つまり、銀、ニッケ
ル共に赤外線放射率が０．１以下であるため、それ以上
となる材料であればよい。例えば、ＳｉＣの赤外線放射
率は０．９０／８００〜１６００℃、Ｂ₄Ｃの赤外線放
射率は０．８５／８００〜１６００℃であり、ＮｉＯの
赤外線放射率は０．９６／８００℃であるため、これら
の材料を塗布すればよい。

【００６０】このように、誘導コイル３の外側面に赤外
線をより多く放射させる膜５を形成することによって、
その赤外線放射膜５から外部への熱放射を促進させ、誘
導コイル３の温度を下げると共に、発光管１および外管
２への赤外線放射も減少し、発光管１の誘導コイル３に
対向する側面の温度上昇を抑えることができる。このた
め、発光管１の高温部である最大径部の発光管内面と封
入金属との反応を抑えることができ、ランプ寿命を延ば
すことができる。

【００６１】このことは、誘導コイル３の外側面に赤外
線放射膜を形成していない従来の無電極放電灯と、本実
施形態に係る無電極放電灯との特性を比較した結果、従
来の無電極放電灯では、６０００時間点灯後の光束維持
率が５８％、始動電圧が４．０ｋＶ以上であったのに対
し、本実施形態に係る無電極放電灯では、光束維持率；
７２％、始動電圧；２．０ｋＶとなったことからも明ら
かである。

【００６２】なお、本実施形態は二重管構造の無電極放
電灯における場合で説明したが、図１０に示す如き無電
極放電灯の誘導コイル３の外側面に赤外線放射膜５を形
成しても、同様の効果が得られることは言うまでもない
ことである。

【００６３】（実施形態１０）この実施形態は、前記実
施形態１を基にして、つまり、発光管１の最大径部を中
心とする外周面に、発光管材料の有する赤外線放射率よ
り大なる赤外線放射率を有する赤外線放射膜５を形成し
た実施の形態を基にして、前記実施形態３，５，７，９
をそれぞれ組み合わせた形態であり、この場合、少なく
とも２つ以上の実施形態を組み合わせた場合に限る。

【００６４】このように組み合わされた無電極放電灯に
おける６０００時間点灯後の光束維持率および始動電圧
を表１に示す。

【００６５】なお、(1) 実施形態１，３とは、発光管１
の外周面に赤外線放射膜５を形成するとともに、外管２
の誘導コイル３に対向する内面部分に赤外線吸収膜７を
形成したものであり、(2) 実施形態１，３，５とは、前
記(1) に加え、誘導コイル３に対向する外管２の外周面
に、発光管材料の有する赤外線放射率より大なる赤外線
放射率を有する赤外線放射膜５を形成したものであり、
(3) 実施形態１，３，５，７とは、前記(2) に加え、誘
導コイル３の内側面に赤外線吸収膜７を形成したもので
あり、(4) 実施形態１，３，５，７，９とは、前記(3)
に加え、誘導コイル３の外側面に赤外線放射膜５を形成
したものである。

【００６６】

【表１】このようにいずれの実施形態においても、従来の無電極
放電灯と比較して、ランプ特性は全て向上することを確
認できた。なお、上記の組み合わせ以外についても、例
えば、実施形態１，５，７、実施形態１，７，９などの
場合でもランプ特性は向上した。

【００６７】（実施形態１１）この実施形態は、前記実
施形態２を基にして、つまり、発光管１の最大径部を中
心とする外周面に帯状の赤外線透過・可視光反射膜６を
形成した実施の形態を基にして、前記実施形態２，４，
６，８をそれぞれ組み合わせた形態であり、この場合、
少なくとも２つ以上の実施形態を組み合わせた場合に限
る。

【００６８】このように組み合わされた無電極放電灯に
おける６０００時間点灯後のランプ効率、光束維持率お
よび始動電圧を表２に示す。

【００６９】なお、(5) 実施形態２，４とは、発光管１
の外周面に赤外線透過・可視光反射膜６を形成するとと
もに、外管２の内面に赤外線透過・可視光反射膜６を形
成したものであり、(6) 実施形態２，４，６とは、前記
(5) に加え、外管２の外面に赤外線透過・可視光反射膜
６を形成したものであり、(7) 実施形態２，４，６，８
とは、前記(6) に加え、誘導コイル３の内側面に赤外線
透過・可視光反射膜６を形成したものである。

【００７０】

【表２】このようにいずれの実施形態においても、従来の無電極
放電灯と比較して、ランプ特性は全て向上することを確
認できた。なお、上記の組み合わせ以外についても、例
えば、実施形態２，４，８、実施形態２，６，８などの
場合でもランプ特性は向上した。

【００７１】（実施形態１２）この実施形態は、前記実
施形態１０，１１を組み合わせた形態であり、この場
合、少なくとも２つ以上の実施形態を組み合わせた場合
に限られ、しかも組み合わせ可能な部位にのみ適用でき
る。例えば、実施形態１と実施形態２のように、発光管
１の外周面の同部位に赤外線放射膜５と赤外線透過・可
視光反射膜６とを形成することはできない。つまり、こ
の実施形態では適用不可である。同じことが実施形態３
と実施形態４、実施形態５と実施形態６、実施形態７と
実施形態８の組み合わせにおいても言える。

【００７２】このように組み合わされた無電極放電灯に
おける６０００時間点灯後のランプ効率、光束維持率お
よび始動電圧を表３に示す。

【００７３】なお、(8) 実施形態１，４とは、発光管１
の外周面に赤外線放射膜５を形成するとともに、外管２
の内面に赤外線透過・可視光反射膜６を形成したもので
あり、(9) 実施形態２，５とは、発光管１の外周面に赤
外線透過・可視光反射膜６を形成するとともに、誘導コ
イル３に対向する外管２の外周面に、発光管材料の有す
る赤外線放射率より大なる赤外線放射率を有する赤外線
放射膜５を形成したものであり、(10)実施形態１，４，
６とは、前記(8) に加え、外管２の外面に赤外線透過・
可視光反射膜６を形成したものであり、(11)実施形態
２，４，７，９とは、前記(5) に加え、誘導コイル３の
内側面に赤外線吸収膜７を形成するとともに、誘導コイ
ル３の外側面に赤外線放射膜５を形成したものである。

【００７４】

【表３】このようにいずれの実施形態においても、従来の無電極
放電灯と比較して、ランプ特性は全て向上することを確
認できた。なお、上記の組み合わせ以外についてもラン
プ特性は向上した。

【００７５】なお、本発明に係る発光管１の形状、外管
２の形状および発光管１の内部に封入する放電ガス等
は、上記発明の実施の形態で説明したものに限定されな
いのは言うまでもないことである。

【００７６】

【発明の効果】上述のように請求項１記載の発明にあっ
ては、誘導コイルに対向する発光管外面に形成した赤外
線放射膜により、発光管からの熱線放射を促進し、これ
により発光管の温度上昇を抑え、発光管と封入金属の反
応を抑制でき、その結果、寿命特性を改善できる。

【００７７】請求項２記載の発明にあっては、誘導コイ
ルに対向する発光管外面に形成した赤外線透過・可視光
反射膜により、熱線となる赤外線だけを透過させて、発
光管の温度上昇を抑え、発光管と封入金属の反応を抑制
すると共に、可視光を誘導コイルとは反対方向に反射さ
せるため、本来なら誘導コイルで遮蔽される可視光の大
部分を誘導コイル以外の方向に導き、全体の光束を上げ
ることができ、寿命特性およびランプ効率を改善でき
る。

【００７８】請求項３記載の発明にあっては、誘導コイ
ルが巻回された外管の誘導コイルに対向する内面に赤外
線を吸収する膜を形成したことにより、外管から発光管
への赤外線の反射を防止し、発光管の温度上昇を抑え、
発光管と封入金属の反応を抑えることができ、寿命特性
を改善できる。

【００７９】請求項４記載の発明にあっては、誘導コイ
ルが巻回された外管の誘導コイルに対向する内面に赤外
線を透過し可視光を反射する膜を形成したことにより、
熱線となる赤外線だけを透過させて、発光管への赤外線
の反射を防ぎ、発光管の温度上昇を抑え、発光管と封入
金属の反応を抑える。また、可視光を誘導コイルとは反
対方向に反射させるため、本来なら誘導コイルで遮蔽さ
れる可視光の大部分を誘導コイル以外の方向に導き、全
体の光束を上げることができる。従って、寿命特性およ
びランプ効率を改善できる。

【００８０】請求項５記載の発明にあっては、誘導コイ
ルが巻回された外管の誘導コイルに対向する外面に、赤
外線をより多く放射させる膜を形成することによって、
外管外への熱放射を促進させ、外管の温度を下げること
により、外部から発光管への赤外線放射も減少し、発光
管の誘導コイルに対向する側面の温度上昇を抑えること
ができる。このため、発光管高温部である最大径部分の
内面と封入金属との反応を抑えることができ、寿命特性
を改善できる。請求項６記載の発明にあっては、誘導コ
イルが巻回された外管の誘導コイルに対向する外面に、
赤外線を透過し可視光を反射する膜を形成したことによ
り、熱線となる赤外線だけを透過させて、発光管への赤
外線の反射を防止し、発光管の最大径部分の温度上昇を
抑え、発光管と封入金属の反応を抑える。また、発光管
から放射される可視光を反射させるため、本来なら誘導
コイルで遮蔽される可視光の大部分を誘導コイル以外の
方向に導き、全体の光束を上げることができる。従っ
て、寿命特性およびランプ効率を改善できる。

【００８１】請求項７または請求項１０記載の発明にあ
っては、誘導コイルの内側面に赤外線を吸収する膜を形
成したことにより、誘導コイルから発光管（または外管
および発光管）への赤外線の反射を防止し、発光管（ま
たは外管および発光管）の温度上昇を抑え、発光管と封
入金属の反応を抑えることができ、寿命特性を改善でき
る。

【００８２】請求項８または請求項１０記載の発明にあ
っては、誘導コイルの内側面に赤外線を透過し可視光を
反射する膜を形成したことにより、熱線となる赤外線だ
けを透過させて、発光管（または外管および発光管）へ
の赤外線の反射を防止し、発光管の最大径部分の温度上
昇を抑え、発光管と封入金属の反応を抑える。また、発
光管から放射される可視光を反射し、本来なら誘導コイ
ルで遮蔽される可視光の大部分を誘導コイル以外の方向
に導き、全体の光束を上げることができる。従って、寿
命特性およびランプ効率を改善できる。

【００８３】請求項９または請求項１０記載の発明にあ
っては、誘導コイルの外側面に赤外線をより多く放射さ
せる膜を形成することによって、赤外線放射膜から外部
への熱放射を促進させ、誘導コイルの温度を下げるとと
もに、発光管（または外管および発光管）への赤外線放
射も減少し、発光管の誘導コイルに対向する側面の温度
上昇を抑えることができる。このため、発光管高温部で
ある最大径部分の内面と封入金属との反応を抑えること
ができ、寿命特性を改善できる。

【００８４】請求項１１〜請求項１４記載の発明にあっ
ては、請求項１記載の発明を基にして、請求項３，５，
７，９をそれぞれ組み合わせたので、より効果的に寿命
特性およびランプ効率を改善できる。

【００８５】請求項１５〜請求項１７記載の発明にあっ
ては、請求項２記載の発明を基にして、請求項４，６，
８をそれぞれ組み合わせたので、より効果的に寿命特性
およびランプ効率を改善できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す模式図である。

【図２】本発明の第２の実施形態を示す模式図である。

【図３】本発明の第３の実施形態を示す模式図である。

【図４】本発明の第４の実施形態を示す模式図である。

【図５】本発明の第５の実施形態を示す模式図である。

【図６】本発明の第６の実施形態を示す模式図である。

【図７】本発明の第７の実施形態を示す模式図である。

【図８】本発明の第８の実施形態を示す模式図である。

【図９】本発明の第９の実施形態を示す模式図である。

【図１０】従来例を示す模式図である。

【図１１】異なる従来例を示す模式図である。

【符号の説明】

１発光管２外管３誘導コイル４高周波電源５赤外線放射膜６赤外線透過・可視光反射膜７赤外線吸収膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者橋本拓磨大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放電ガスが封入された透光性材料よりな
る発光管と、その発光管の周囲に巻回された誘導コイル
と、その誘導コイルに高周波電流を供給する高周波電源
とを備えた無電極放電灯において、前記誘導コイルに対
向する発光管外面に、発光管材料の有する赤外線放射率
より大なる赤外線放射率を有する赤外線放射膜を帯状に
形成したことを特徴とする無電極放電灯。
【請求項２】前記赤外線放射膜に代えて赤外線透過・
可視光反射膜とした請求項１記載の無電極放電灯。
【請求項３】放電ガスが封入された透光性材料よりな
る発光管と、その発光管の周囲に閉空間を確保するよう
に設けられた透光性材料よりなる外管と、その外管の周
囲に巻回された誘導コイルと、その誘導コイルに高周波
電流を供給する高周波電源とを備えた無電極放電灯にお
いて、前記外管の誘導コイルに対向する内面に赤外線吸
収膜を帯状に形成したことを特徴とする無電極放電灯。
【請求項４】前記赤外線吸収膜に代えて赤外線透過・
可視光反射膜とした請求項３記載の無電極放電灯。
【請求項５】放電ガスが封入された透光性材料よりな
る発光管と、その発光管の周囲に閉空間を確保するよう
に設けられた透光性材料よりなる外管と、その外管の周
囲に巻回された誘導コイルと、その誘導コイルに高周波
電流を供給する高周波電源とを備えた無電極放電灯にお
いて、前記外管の誘導コイルに対向する外面に、発光管
材料の有する赤外線放射率より大なる赤外線放射率を有
する赤外線放射膜を帯状に形成したことを特徴とする無
電極放電灯。
【請求項６】前記赤外線放射膜に代えて赤外線透過・
可視光反射膜とした請求項５記載の無電極放電灯。
【請求項７】放電ガスが封入された透光性材料よりな
る発光管と、その発光管の周囲に巻回された誘導コイル
と、その誘導コイルに高周波電流を供給する高周波電源
とを備えた無電極放電灯において、前記誘導コイルの内
側面に赤外線吸収膜を形成したことを特徴とする無電極
放電灯。
【請求項８】前記赤外線吸収膜に代えて赤外線透過・
可視光反射膜とした請求項７記載の無電極放電灯。
【請求項９】放電ガスが封入された透光性材料よりな
る発光管と、その発光管の周囲に巻回された誘導コイル
と、その誘導コイルに高周波電流を供給する高周波電源
とを備えた無電極放電灯において、前記誘導コイルの外
側面に、誘導コイル材料の有する赤外線放射率より大な
る赤外線放射率を有する赤外線放射膜を形成したことを
特徴とする無電極放電灯。
【請求項１０】前記誘導コイルは、発光管の周囲に閉
空間を確保するように設けられた透光性材料よりなる外
管の周囲に巻回されたものである請求項７、請求項８ま
たは請求項９のいずれかに記載の無電極放電灯。
【請求項１１】放電ガスが封入された透光性材料より
なる発光管と、その発光管の周囲に閉空間を確保するよ
うに設けられた透光性材料よりなる外管と、その外管の
周囲に巻回された誘導コイルと、その誘導コイルに高周
波電流を供給する高周波電源とを備えた無電極放電灯に
おいて、前記前記誘導コイルに対向する発光管外面に、
発光管材料の有する赤外線放射率より大なる赤外線放射
率を有する赤外線放射膜を帯状に形成するとともに、前
記外管の誘導コイルに対向する内面に赤外線吸収膜を帯
状に形成したことを特徴とする無電極放電灯。
【請求項１２】前記外管の誘導コイルに対向する外面
に、発光管材料の有する赤外線放射率より大なる赤外線
放射率を有する赤外線放射膜を帯状に形成した請求項１
１記載の無電極放電灯。
【請求項１３】前記誘導コイルの内側面に赤外線吸収
膜を形成した請求項１２記載の無電極放電灯。
【請求項１４】前記誘導コイルの外側面に、誘導コイ
ル材料の有する赤外線放射率より大なる赤外線放射率を
有する赤外線放射膜を形成した請求項１３記載の無電極
放電灯。
【請求項１５】放電ガスが封入された透光性材料より
なる発光管と、その発光管の周囲に閉空間を確保するよ
うに設けられた透光性材料よりなる外管と、その外管の
周囲に巻回された誘導コイルと、その誘導コイルに高周
波電流を供給する高周波電源とを備えた無電極放電灯に
おいて、前記誘導コイルに対向する発光管外面に、赤外
線透過・可視光反射膜を帯状に形成するとともに、前記
外管の誘導コイルに対向する内面に赤外線透過・可視光
反射膜を形成したことを特徴とする無電極放電灯。
【請求項１６】前記外管の誘導コイルに対向する外面
に赤外線透過・可視光反射膜を形成した請求項１５記載
の無電極放電灯。
【請求項１７】前記誘導コイルの内側面に赤外線透過
・可視光反射膜を形成した請求項１６記載の無電極放電
灯。