JPH0935691A - 無電極放電灯 - Google Patents
無電極放電灯Info
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- JPH0935691A JPH0935691A JP18034095A JP18034095A JPH0935691A JP H0935691 A JPH0935691 A JP H0935691A JP 18034095 A JP18034095 A JP 18034095A JP 18034095 A JP18034095 A JP 18034095A JP H0935691 A JPH0935691 A JP H0935691A
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- Japan
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- airtight container
- coil
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- electrodeless discharge
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光エネルギ−を有効に利用できる無電極放
電灯を提供すること。 【解決手段】 １１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た気密容器で、その中心には空洞部
１２が形成されている。気密容器１１の内部には水銀蒸
気の如き金属蒸気とアルゴンガスの如き不活性ガスとよ
りなる放電ガスが封入され、内壁面には必要に応じて蛍
光体が塗布される。１３は空洞部１２に配設された誘導
コイルであって、コイル１３はターン数がそれぞれ２タ
ーンの３つのコイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃに分割分離
されて配設されている。誘導コイル１３の両端は整合回
路１４を介して高周波電源１５に接続されている。 【効果】 自己吸収を抑制できると共に誘導コイルが高
温になるのを抑制でき、高温によるコイル抵抗値の増大
に伴う電力損失と光束の低下を抑制できる。
電灯を提供すること。 【解決手段】 １１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た気密容器で、その中心には空洞部
１２が形成されている。気密容器１１の内部には水銀蒸
気の如き金属蒸気とアルゴンガスの如き不活性ガスとよ
りなる放電ガスが封入され、内壁面には必要に応じて蛍
光体が塗布される。１３は空洞部１２に配設された誘導
コイルであって、コイル１３はターン数がそれぞれ２タ
ーンの３つのコイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃに分割分離
されて配設されている。誘導コイル１３の両端は整合回
路１４を介して高周波電源１５に接続されている。 【効果】 自己吸収を抑制できると共に誘導コイルが高
温になるのを抑制でき、高温によるコイル抵抗値の増大
に伴う電力損失と光束の低下を抑制できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、透光性材料よりな
る気密容器内に主電極を持たず、気密容器内に封入され
た放電ガスに気密容器の外から高周波電磁界を作用さ
せ、気密容器内に高周波放電を生じさせることによって
放電ガスを発光させる無電極放電灯に関するものであ
る。
る気密容器内に主電極を持たず、気密容器内に封入され
た放電ガスに気密容器の外から高周波電磁界を作用さ
せ、気密容器内に高周波放電を生じさせることによって
放電ガスを発光させる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、図７に示すように、気密容器
１の中心に形成された筒状の空洞部２に誘導コイル３を
配置した無電極放電ランプが知られている（例えば、米
国特許第４，０１０，４００号明細書参照）。気密容器
１内に封入される放電ガスとしては、一般に不活性ガス
と水銀蒸気との混合気体が用いられている。また、この
無電極放電ランプでは、点灯状態でソレノイドタイプの
誘導コイル３の近傍、すなわち、前記空洞部２を周回す
るように気密容器１内にドーナッツ状のプラズマＰが形
成される。
１の中心に形成された筒状の空洞部２に誘導コイル３を
配置した無電極放電ランプが知られている（例えば、米
国特許第４，０１０，４００号明細書参照）。気密容器
１内に封入される放電ガスとしては、一般に不活性ガス
と水銀蒸気との混合気体が用いられている。また、この
無電極放電ランプでは、点灯状態でソレノイドタイプの
誘導コイル３の近傍、すなわち、前記空洞部２を周回す
るように気密容器１内にドーナッツ状のプラズマＰが形
成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかる無電極放電ラン
プにおいて、気密容器１中心の空洞部２に配設された誘
導コイル３に高周波電力が印加されると、高周波電磁界
によってプラズマＰが形成され点灯状態になる。このと
き誘導コイル３にも高周波電磁界が印加され、コイル３
には内部抵抗による電力損失が発生し、この内部抵抗は
温度によって増大する。抵抗値が増大すると電力損失が
増えて光束の低下を招く。そして、プラズマＰは誘導コ
イル３の周りにドーナッツ状に集中し、空洞部２の底部
側の気密容器１内では放電が弱くなり、気密容器１内の
放電空間に発光の弱い所が生じ、放電空間を有効に利用
できないという問題がある。
プにおいて、気密容器１中心の空洞部２に配設された誘
導コイル３に高周波電力が印加されると、高周波電磁界
によってプラズマＰが形成され点灯状態になる。このと
き誘導コイル３にも高周波電磁界が印加され、コイル３
には内部抵抗による電力損失が発生し、この内部抵抗は
温度によって増大する。抵抗値が増大すると電力損失が
増えて光束の低下を招く。そして、プラズマＰは誘導コ
イル３の周りにドーナッツ状に集中し、空洞部２の底部
側の気密容器１内では放電が弱くなり、気密容器１内の
放電空間に発光の弱い所が生じ、放電空間を有効に利用
できないという問題がある。
【０００４】また、誘導コイル３により形成されるプラ
ズマＰは、上述のように気密容器１内でドーナッツ状に
集中し、気密容器１内では部分的にしか放電が拡がらな
い。そうなると、放電が集中する部分で発光エネルギ−
を放電励起行程中に吸収することになり、発光エネルギ
−を効率良く気密容器１外へ出力できないという問題が
ある。
ズマＰは、上述のように気密容器１内でドーナッツ状に
集中し、気密容器１内では部分的にしか放電が拡がらな
い。そうなると、放電が集中する部分で発光エネルギ−
を放電励起行程中に吸収することになり、発光エネルギ
−を効率良く気密容器１外へ出力できないという問題が
ある。
【０００５】さらに、図８に示すように、気密容器１を
扁平な円筒形状とし、その一方の扁平面に沿ってスパイ
ラル状に誘導コイル３を配設した無電極放電ランプが知
られている（例えば、米国特許第５，３４９，２７１号
明細書参照）。かかるランプでは、入力電力と発光効率
の関係がほぼ正比例になるとされている。しかし、誘導
コイル３が気密容器１の外面に配設されているので、配
設面から放射される光を誘導コイル３自体が遮る形とな
り、発光エネルギ−を有効に利用できないという問題が
ある。
扁平な円筒形状とし、その一方の扁平面に沿ってスパイ
ラル状に誘導コイル３を配設した無電極放電ランプが知
られている（例えば、米国特許第５，３４９，２７１号
明細書参照）。かかるランプでは、入力電力と発光効率
の関係がほぼ正比例になるとされている。しかし、誘導
コイル３が気密容器１の外面に配設されているので、配
設面から放射される光を誘導コイル３自体が遮る形とな
り、発光エネルギ−を有効に利用できないという問題が
ある。
【０００６】本発明は上記問題点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、発光エネルギ−を有効に
利用できる無電極放電灯を提供することにある。
で、その目的とするところは、発光エネルギ−を有効に
利用できる無電極放電灯を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１記載の発明は、図１に示すように、透光性材料
よりなり中心に筒状の空洞部１２を有する略球形の気密
容器１１と、気密容器１１内に封入される放電ガスと、
空洞部１２に配設される誘導コイル１３と、誘導コイル
１３に高周波電流を供給する高周波発生装置１４，１５
とを備え、誘導コイル１３が発生する高周波電磁界によ
り気密容器１１内の放電ガスを放電、発光させる無電極
放電灯において、前記誘導コイル１３を複数に分割分離
されたソレノイド状のコイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃで
構成したことを特徴とするものである。
請求項１記載の発明は、図１に示すように、透光性材料
よりなり中心に筒状の空洞部１２を有する略球形の気密
容器１１と、気密容器１１内に封入される放電ガスと、
空洞部１２に配設される誘導コイル１３と、誘導コイル
１３に高周波電流を供給する高周波発生装置１４，１５
とを備え、誘導コイル１３が発生する高周波電磁界によ
り気密容器１１内の放電ガスを放電、発光させる無電極
放電灯において、前記誘導コイル１３を複数に分割分離
されたソレノイド状のコイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃで
構成したことを特徴とするものである。
【０００８】ここで、上記各コイル１３ａ，１３ｂ，１
３ｃのターン数は、放熱を妨げないように数ターンまで
が望ましい。また、各コイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃは
等間隔で配置されると共に、その間隔は空洞部１２の内
径と略同一が望ましい。
３ｃのターン数は、放熱を妨げないように数ターンまで
が望ましい。また、各コイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃは
等間隔で配置されると共に、その間隔は空洞部１２の内
径と略同一が望ましい。
【０００９】請求項２記載の発明は、図３に示すよう
に、上記誘導コイル１３を空洞部１２の底部に沿って渦
巻き状に配設したことを特徴とするものである。
に、上記誘導コイル１３を空洞部１２の底部に沿って渦
巻き状に配設したことを特徴とするものである。
【００１０】請求項３〜５の発明は、図４に示すよう
に、複数に分割分離された誘導コイル１３ａ，１３ｂの
１つが上記空洞部１２の底部に配設された渦巻き状のコ
イル１３ａで、他のものが空洞部の筒部内側に沿って巻
回されたコイル１３ｂであることを特徴とするものであ
る。
に、複数に分割分離された誘導コイル１３ａ，１３ｂの
１つが上記空洞部１２の底部に配設された渦巻き状のコ
イル１３ａで、他のものが空洞部の筒部内側に沿って巻
回されたコイル１３ｂであることを特徴とするものであ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、請求項１に係る発明の実
施の形態を示すもので、１１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た気密容器で、その中心に
は空洞部１２が形成されている。気密容器１１の内部に
は水銀蒸気の如き金属蒸気とアルゴンガスの如き不活性
ガスとよりなる放電ガスが封入され、内壁面には必要に
応じて蛍光体（図示せず）が塗布される。１３は空洞部
１２に配設された誘導コイルであって、コイル１３はタ
ーン数がそれぞれ２ターンの３つのコイル１３ａ，１３
ｂ，１３ｃに分割分離されて配設されている。誘導コイ
ル１３を構成する線は、銅線に銀を被覆した線を用い
た。なお、誘導コイル１３の両端は整合回路１４を介し
て高周波電源１５に接続されている。
施の形態を示すもので、１１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た気密容器で、その中心に
は空洞部１２が形成されている。気密容器１１の内部に
は水銀蒸気の如き金属蒸気とアルゴンガスの如き不活性
ガスとよりなる放電ガスが封入され、内壁面には必要に
応じて蛍光体（図示せず）が塗布される。１３は空洞部
１２に配設された誘導コイルであって、コイル１３はタ
ーン数がそれぞれ２ターンの３つのコイル１３ａ，１３
ｂ，１３ｃに分割分離されて配設されている。誘導コイ
ル１３を構成する線は、銅線に銀を被覆した線を用い
た。なお、誘導コイル１３の両端は整合回路１４を介し
て高周波電源１５に接続されている。
【００１２】図２は、入力電力〔Ｗ〕に対する発光効率
〔lm／Ｗ〕を示すグラフであり、特性（Ａ）が本発明に
係るもので、特性（Ｂ）が従来のソレノイドタイプに係
るものである。同図より明らかなように、従来例に係る
無電極放電灯では、入力電力を増やすと発光効率が大き
く低下するのに対して、本発明に係る無電極放電灯で
は、入力電力を増やしても発光効率の低下が少ないのが
分かる。
〔lm／Ｗ〕を示すグラフであり、特性（Ａ）が本発明に
係るもので、特性（Ｂ）が従来のソレノイドタイプに係
るものである。同図より明らかなように、従来例に係る
無電極放電灯では、入力電力を増やすと発光効率が大き
く低下するのに対して、本発明に係る無電極放電灯で
は、入力電力を増やしても発光効率の低下が少ないのが
分かる。
【００１３】図３は、請求項２に係る発明の実施の形態
を示すもので、上記実施の形態と異なる点は、気密容器
１１の空洞部１２の底部に渦巻き状に誘導コイル１３を
配設したことで、他の構成は前記実施の形態と同様であ
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。
を示すもので、上記実施の形態と異なる点は、気密容器
１１の空洞部１２の底部に渦巻き状に誘導コイル１３を
配設したことで、他の構成は前記実施の形態と同様であ
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。
【００１４】このように構成することにより、球形の気
密容器１１のトップ部の輝度が従来のものと比べて２〜
３割程度明るくなった。なお、このとき入力は周波数1
3.56ＭHzで５０Ｗの高周波電力を用いた。
密容器１１のトップ部の輝度が従来のものと比べて２〜
３割程度明るくなった。なお、このとき入力は周波数1
3.56ＭHzで５０Ｗの高周波電力を用いた。
【００１５】図４は、請求項３に係る発明の実施の形態
を示すもので、上記実施の形態と異なる点は、空洞部１
２に配設する誘導コイル１３を２つに分割すると共に、
その一方のコイル１３ａを気密容器１１の底部に渦巻き
状に配設し、他方のコイル１３ｂを空洞部１２の筒部内
側に沿って２ターン配設したことで、他の構成は前記実
施の形態と同様であるので、同等構成に同一符号を付す
ことにより説明を省略する。なお、図５に上記誘導コイ
ル１３の斜視図を示す。
を示すもので、上記実施の形態と異なる点は、空洞部１
２に配設する誘導コイル１３を２つに分割すると共に、
その一方のコイル１３ａを気密容器１１の底部に渦巻き
状に配設し、他方のコイル１３ｂを空洞部１２の筒部内
側に沿って２ターン配設したことで、他の構成は前記実
施の形態と同様であるので、同等構成に同一符号を付す
ことにより説明を省略する。なお、図５に上記誘導コイ
ル１３の斜視図を示す。
【００１６】図６は、上記実施の形態における筒部内側
に沿って配設したコイル１３ｂの位置を変えて光束を測
定したグラフであり、この図から分かるように、コイル
１３ｂを気密容器１１の中心に配置したとき、光束は最
も大きく、１５％もアップしている。また、従来のソレ
ノイドタイプと比べても光束は１５％アップした。
に沿って配設したコイル１３ｂの位置を変えて光束を測
定したグラフであり、この図から分かるように、コイル
１３ｂを気密容器１１の中心に配置したとき、光束は最
も大きく、１５％もアップしている。また、従来のソレ
ノイドタイプと比べても光束は１５％アップした。
【００１７】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、放電プラズマ
が集中しないので、自己吸収を抑制できるとともに、誘
導コイルが高温になるのを抑制でき、高温によるコイル
抵抗値の増大に伴う電力損失と光束の低下を抑制でき
る。
が集中しないので、自己吸収を抑制できるとともに、誘
導コイルが高温になるのを抑制でき、高温によるコイル
抵抗値の増大に伴う電力損失と光束の低下を抑制でき
る。
【００１８】請求項２の発明によれば、誘導コイルが気
密容器の空洞部の底部に渦巻き状に配設されているの
で、気密容器のトップ部に放電プラズマが集中し、その
部分の輝度が高くなる。
密容器の空洞部の底部に渦巻き状に配設されているの
で、気密容器のトップ部に放電プラズマが集中し、その
部分の輝度が高くなる。
【００１９】請求項３〜５の発明によれば、気密容器内
の全体にわたって放電プラズマが発生し維持されるの
で、自己吸収などによる放電エネルギ−ロスの抑制が可
能となり、発光効率が上がり光束の増加が図れる。
の全体にわたって放電プラズマが発生し維持されるの
で、自己吸収などによる放電エネルギ−ロスの抑制が可
能となり、発光効率が上がり光束の増加が図れる。
【図１】請求項１に係る発明の実施の形態を示す一部断
面の構成図である。
面の構成図である。
【図２】入力電力〔Ｗ〕に対する発光効率〔lm／Ｗ〕を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図３】請求項２に係る発明の実施の形態を示す一部断
面の構成図である。
面の構成図である。
【図４】請求項３〜５に係る発明の実施の形態を示す一
部断面の構成図である。
部断面の構成図である。
【図５】図４に示す実施の形態に用いられる誘導コイル
の斜視図である。
の斜視図である。
【図６】図４に示す実施の形態における誘導コイルのコ
イル位置による光束の変化を説明する図で、（ａ）はそ
のグラフであり、（ｂ）はコイル位置を示す気密容器の
断面図である。
イル位置による光束の変化を説明する図で、（ａ）はそ
のグラフであり、（ｂ）はコイル位置を示す気密容器の
断面図である。
【図７】従来例を示す一部断面の構成図である。
【図８】異なる従来例を示す一部断面の構成図である。
１１ 気密容器 １２ 空洞部 １３ 誘導コイル １４ 整合回路 １５ 高周波電源
Claims (5)
- 【請求項１】 透光性材料よりなり中心に筒状の空洞部
を有する略球形の気密容器と、該気密容器内に封入され
る放電ガスと、前記空洞部に配設される誘導コイルと、
該誘導コイルに高周波電流を供給する高周波発生装置と
を備え、前記誘導コイルが発生する高周波電磁界により
気密容器内の放電ガスを放電、発光させる無電極放電灯
において、前記誘導コイルは複数に分割分離されたソレ
ノイド状のコイルであることを特徴とする無電極放電
灯。 - 【請求項２】 透光性材料よりなり一部に空洞部を有す
る略球形の気密容器と、該気密容器内に封入される放電
ガスと、前記空洞部に配設される誘導コイルと、該誘導
コイルに高周波電流を供給する高周波発生装置とを備
え、前記誘導コイルが発生する高周波電磁界により気密
容器内の放電ガスを放電、発光させる無電極放電灯にお
いて、前記誘導コイルは前記空洞部の底部に配設された
渦巻き状のコイルであることを特徴とする無電極放電
灯。 - 【請求項３】 透光性材料よりなり一部に空洞部を有す
る略球形の気密容器と、該気密容器内に封入される放電
ガスと、前記空洞部に配設される誘導コイルと、該誘導
コイルに高周波電流を供給する高周波発生装置とを備
え、前記誘導コイルが発生する高周波電磁界により気密
容器内の放電ガスを放電、発光させる無電極放電灯にお
いて、前記誘導コイルは複数に分割分離されたコイルで
あって、その１つは前記空洞部の底部に配設された渦巻
き状のコイルで、その他は空洞部の筒部内側に沿って巻
回されたコイルであることを特徴とする無電極放電灯。 - 【請求項４】 前記誘導コイルは２つに分割分離された
コイルであることを特徴とする請求項３記載の無電極放
電灯。 - 【請求項５】 前記空洞部の筒部内側に沿って配設され
たコイルの位置が前記気密容器の略中心である請求項４
記載の無電極放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18034095A JPH0935691A (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | 無電極放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18034095A JPH0935691A (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | 無電極放電灯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0935691A true JPH0935691A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16081519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18034095A Withdrawn JPH0935691A (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | 無電極放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0935691A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008053186A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 無電極放電灯及び照明器具 |
-
1995
- 1995-07-17 JP JP18034095A patent/JPH0935691A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008053186A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 無電極放電灯及び照明器具 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021001 |