JPS63314751A - 無電極放電灯 - Google Patents
無電極放電灯Info
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- JPS63314751A JPS63314751A JP15089287A JP15089287A JPS63314751A JP S63314751 A JPS63314751 A JP S63314751A JP 15089287 A JP15089287 A JP 15089287A JP 15089287 A JP15089287 A JP 15089287A JP S63314751 A JPS63314751 A JP S63314751A
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Links
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［技術分野］
本発明は、高周波定常放電現家を利用した無電極放電灯
に関するものである。
に関するものである。
［背景技術］
無電極放電灯は高効率、長寿命であるため、古くから検
討されている。 。
討されている。 。
無電極放電灯の駆動方式としては、放電管外部より高周
波電界を印加する方式と、高周波磁界を印加する方式、
およびマイクロ波帯、では空洞共振器中に放電管を配置
する方式の三通りの方式が知られている。ＶＨＦ帯で使
用する無電極放電灯では、特に小型放電灯の場合は、前
記方式のうち磁界駆動方式が高効率であるため多く用い
られている。
波電界を印加する方式と、高周波磁界を印加する方式、
およびマイクロ波帯、では空洞共振器中に放電管を配置
する方式の三通りの方式が知られている。ＶＨＦ帯で使
用する無電極放電灯では、特に小型放電灯の場合は、前
記方式のうち磁界駆動方式が高効率であるため多く用い
られている。
第６図は上記磁界駆動方式の基本的な構成例を示すもの
で、図中、１は無電極放電管、２は磁界駆動用コイル、
３は高周波電力増幅器、４は高周波発振器であり、放電
管１に、その周囲に巻回したコイル２から高周波磁界が
印加されると、放電管１の管壁近くの電界強度が大きく
なり、環状の放電が発生する。環状放電の主径路を第６
図に点線で示す、この際、高周波入力電力を増して行く
と次第に管壁温度が上昇するので、管壁溶融温度、ある
いは管壁内面に螢光体を塗布した場合は、螢光体の可視
光変換効率が低下する限界温度などが、入力電力を制限
する要因となる。従って、高輝度光源を実現するために
は、外部より強制空冷を行なう必要があり、高価で重量
が増すという欠点があった。
で、図中、１は無電極放電管、２は磁界駆動用コイル、
３は高周波電力増幅器、４は高周波発振器であり、放電
管１に、その周囲に巻回したコイル２から高周波磁界が
印加されると、放電管１の管壁近くの電界強度が大きく
なり、環状の放電が発生する。環状放電の主径路を第６
図に点線で示す、この際、高周波入力電力を増して行く
と次第に管壁温度が上昇するので、管壁溶融温度、ある
いは管壁内面に螢光体を塗布した場合は、螢光体の可視
光変換効率が低下する限界温度などが、入力電力を制限
する要因となる。従って、高輝度光源を実現するために
は、外部より強制空冷を行なう必要があり、高価で重量
が増すという欠点があった。
第７図は、同様にして線状光源を実現するため直管型無
電極放電管を３組のコイルを用いて高周波励振し、３組
の独立した環状放電を発生させた例を示すもので、図中
、１１は直管型無電極放電管、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ
は磁界駆動用コイル、１３ａ、１３ｂ、１３ｃは高周波
電力増幅器、１４は高周波発振器であり、コイル１２ａ
、１２ｂ、１２ｃに高周波電流が流れると、第６図に示
す例と同様に、それぞれのコイル１２ａ、１２ｂ、１２
ｃに近接して放電管１１の内部で環状放電が発生する。
電極放電管を３組のコイルを用いて高周波励振し、３組
の独立した環状放電を発生させた例を示すもので、図中
、１１は直管型無電極放電管、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ
は磁界駆動用コイル、１３ａ、１３ｂ、１３ｃは高周波
電力増幅器、１４は高周波発振器であり、コイル１２ａ
、１２ｂ、１２ｃに高周波電流が流れると、第６図に示
す例と同様に、それぞれのコイル１２ａ、１２ｂ、１２
ｃに近接して放電管１１の内部で環状放電が発生する。
第７図に点線で３組の互いに独立に形成された環状放電
主径路を示す。
主径路を示す。
第６図に示す例の場合と異なるのは、同一管内に、独立
した３組の環状放電が生じている点であるが、コイル間
の相互影響を少な（し、それぞれ独立した環状放電を安
定に発生させる為、コイル相互間の距離を管径に応じて
一定値以上確保する必要がある。このため、第６図に示
す如き球状放電管の場合と異なり、直管の管軸方向に沿
って管壁温度の高くなる場所がコイルの数だけ分散して
存在することになる。
した３組の環状放電が生じている点であるが、コイル間
の相互影響を少な（し、それぞれ独立した環状放電を安
定に発生させる為、コイル相互間の距離を管径に応じて
一定値以上確保する必要がある。このため、第６図に示
す如き球状放電管の場合と異なり、直管の管軸方向に沿
って管壁温度の高くなる場所がコイルの数だけ分散して
存在することになる。
第８図は、直管の管軸方向に沿った管壁温変分布例を示
す図で、縦軸は管壁温度、横軸は直管の管軸に沿った位
置を表している。なお、図中、ＰＯ，Ｐｌｏは直管の両
端位置であり、外気温に近い温度Ｔ４になっている。ま
た、ＰＬ、Ｐ３とＰ４、Ｐ６およびＰ７．Ｐ９は、それ
ぞれコイル１２ａ、１２ｂ、１２ｃの巻線の存在する位
置であり、管壁に密着したコイル巻線の放熱作用により
温度Ｔ３に維持されている。さらに、Ｐ２．Ｐ５、Ｐ８
は、各コイル１２ａ、１２ｂ、１２ｃの中央部で、この
点の温度ＴＩが最高温度となっている。コイル中央部が
最高温度となるのは、環状放電により発生する熱がコイ
ル中央部に集中するためと考えられる。
す図で、縦軸は管壁温度、横軸は直管の管軸に沿った位
置を表している。なお、図中、ＰＯ，Ｐｌｏは直管の両
端位置であり、外気温に近い温度Ｔ４になっている。ま
た、ＰＬ、Ｐ３とＰ４、Ｐ６およびＰ７．Ｐ９は、それ
ぞれコイル１２ａ、１２ｂ、１２ｃの巻線の存在する位
置であり、管壁に密着したコイル巻線の放熱作用により
温度Ｔ３に維持されている。さらに、Ｐ２．Ｐ５、Ｐ８
は、各コイル１２ａ、１２ｂ、１２ｃの中央部で、この
点の温度ＴＩが最高温度となっている。コイル中央部が
最高温度となるのは、環状放電により発生する熱がコイ
ル中央部に集中するためと考えられる。
以上の説明で明らかなように、複数個のコイルを管軸と
並行して配置した直管型無電極放電灯を実現しようとす
ると、管軸方向の管壁温度が不均一になり、第８図にお
いてＴ１で示す最高温度による制約で高周波入力電力が
著しく低い値に制限され、充分な量の光束を得られない
という欠点があった。
並行して配置した直管型無電極放電灯を実現しようとす
ると、管軸方向の管壁温度が不均一になり、第８図にお
いてＴ１で示す最高温度による制約で高周波入力電力が
著しく低い値に制限され、充分な量の光束を得られない
という欠点があった。
［発明の目的］
本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、その目的とす
るところは、管軸方向に沿った管壁温度の均一化を図る
ことにより、高周波入力電力を増すことを可能にして発
光光量を増し、かつ熱的衝撃による管の破損を防止し、
螢光体等の剥落を防止するなど、高温度勾配による信頼
性の低下をなくし、高輝度、高信頼性の無電極放電灯を
提供するにある。
るところは、管軸方向に沿った管壁温度の均一化を図る
ことにより、高周波入力電力を増すことを可能にして発
光光量を増し、かつ熱的衝撃による管の破損を防止し、
螢光体等の剥落を防止するなど、高温度勾配による信頼
性の低下をなくし、高輝度、高信頼性の無電極放電灯を
提供するにある。
［発明の開示］
本発明は、複数個の磁界駆動用コイルを直管型無電極放
電管の管軸方向に沿って配設して成る無電極放電灯にお
いて、上記駆動用コイルを板状導体で形成すると共に、
上記放電管の管壁に熱的に結合させることにより、管軸
方向に沿った管壁温度の均一化を図ったものである。
電管の管軸方向に沿って配設して成る無電極放電灯にお
いて、上記駆動用コイルを板状導体で形成すると共に、
上記放電管の管壁に熱的に結合させることにより、管軸
方向に沿った管壁温度の均一化を図ったものである。
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
（実施例１）
第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示すもの
で、図中、２１は直管型無電極放電管、２２は磁界駆動
用コイルで、コイル２２は熱伝導率の良好な銅板で形成
されており、放電管２１の管壁とは、導熱性グリースあ
るいはコンパウンド等を介して熱的結合状態が維持され
ている。
で、図中、２１は直管型無電極放電管、２２は磁界駆動
用コイルで、コイル２２は熱伝導率の良好な銅板で形成
されており、放電管２１の管壁とは、導熱性グリースあ
るいはコンパウンド等を介して熱的結合状態が維持され
ている。
このように構成することにより、前記第８図に示したＰ
Ｉ、Ｐ３．Ｐ４．Ｐ６．Ｐ７．Ｐ９の位置近傍の管壁温
度を、コイル２２の放熱効果および熱拡散効果によって
、広範囲にわたって低温度に維持することができる。ま
た、本実施例においては、放電管２１より放射された光
を、コイル２２の取付面と反対側で利用する構成である
ので、コイル２２の管壁側の表面にメッキを施し、光反
対車を良好にしておけば、光利用効率を高めることがで
きるという副次的効果もある。さらに、コイル２２をア
ルミ鋳物で製作すれば放熱上有利である。この他に、コ
イル２２の表面に放熱用突起あるいは放熱フィンを設け
ても放熱効果は向上し、第８図に示した管壁温度Ｔ１．
Ｔ２．Ｔ３を全体的に引き下げることが可能になる。第
２図は放熱フィンをコイル導体上に配設した例を示すも
ので、コイル２２の表面に放熱フィン２５が溶接されて
いる。
Ｉ、Ｐ３．Ｐ４．Ｐ６．Ｐ７．Ｐ９の位置近傍の管壁温
度を、コイル２２の放熱効果および熱拡散効果によって
、広範囲にわたって低温度に維持することができる。ま
た、本実施例においては、放電管２１より放射された光
を、コイル２２の取付面と反対側で利用する構成である
ので、コイル２２の管壁側の表面にメッキを施し、光反
対車を良好にしておけば、光利用効率を高めることがで
きるという副次的効果もある。さらに、コイル２２をア
ルミ鋳物で製作すれば放熱上有利である。この他に、コ
イル２２の表面に放熱用突起あるいは放熱フィンを設け
ても放熱効果は向上し、第８図に示した管壁温度Ｔ１．
Ｔ２．Ｔ３を全体的に引き下げることが可能になる。第
２図は放熱フィンをコイル導体上に配設した例を示すも
ので、コイル２２の表面に放熱フィン２５が溶接されて
いる。
（実施例２）
第３図は本発明の第２の実施例を示すもので、前記実施
例と異なる点は、コイル２２の開口部２６に、渦電流損
失を生じない程度の幅を有する複数本の第１の導熱板２
７を設けると共に、隣接するコイル２２との間に複数本
の第２の導熱板２８を設けたことで、他の構成は前記実
施例と同様であるので、同等構成に同一符号を付すこと
により説明を省略する。
例と異なる点は、コイル２２の開口部２６に、渦電流損
失を生じない程度の幅を有する複数本の第１の導熱板２
７を設けると共に、隣接するコイル２２との間に複数本
の第２の導熱板２８を設けたことで、他の構成は前記実
施例と同様であるので、同等構成に同一符号を付すこと
により説明を省略する。
このように構成することにより、第１、第２の導熱板２
７．２８は、コイル２２中央の高温部の熱を、隣接する
コイル２２．２２間の低温部に伝導して、コイル２２周
辺の管壁温度分布を均一化すると同時に、周囲の低温雰
囲気への放熱を行なう。
７．２８は、コイル２２中央の高温部の熱を、隣接する
コイル２２．２２間の低温部に伝導して、コイル２２周
辺の管壁温度分布を均一化すると同時に、周囲の低温雰
囲気への放熱を行なう。
（実施例３）
第４図は本発明の第３の実ｈｂ例を示すもので、前記実
施例２と異なる点は、前記実施例２では、互いに隣接す
るコイル２２．２２間の磁界結合が少なくなるよう、コ
イル２２．２２間に配置する第２の導熱板２８には管軸
方向にスリットを入れているが、本実施例では、更に管
軸方向の温度分布を均一化するために、スリットの入っ
た導熱板２９．３０を互いに組み合わせて配置している
。
施例２と異なる点は、前記実施例２では、互いに隣接す
るコイル２２．２２間の磁界結合が少なくなるよう、コ
イル２２．２２間に配置する第２の導熱板２８には管軸
方向にスリットを入れているが、本実施例では、更に管
軸方向の温度分布を均一化するために、スリットの入っ
た導熱板２９．３０を互いに組み合わせて配置している
。
これらの導熱板２９．３０の部分には電流は流れないの
で、コイル２２．２２間の結合度は疎に保たれる。
で、コイル２２．２２間の結合度は疎に保たれる。
また、コイル２２の中央部にも、ループの一部を切り欠
いた形状の導熱板３１がそれぞれ配置されている。この
形状の導熱板は、コイル端子３２．３３間の電位差が、
放電管の放電開始に寄与している場合に、放電開始部位
をコイル導入部３４だけに止めず、コイル２２の内周全
面に沿って分散させるための均圧電極として機能する利
点がある。この導熱板３１も渦電流を生じないような横
幅とすることは、前記実施例２の場合と同様である。
いた形状の導熱板３１がそれぞれ配置されている。この
形状の導熱板は、コイル端子３２．３３間の電位差が、
放電管の放電開始に寄与している場合に、放電開始部位
をコイル導入部３４だけに止めず、コイル２２の内周全
面に沿って分散させるための均圧電極として機能する利
点がある。この導熱板３１も渦電流を生じないような横
幅とすることは、前記実施例２の場合と同様である。
（実施例４）
第５図は本発明の第４の実施例を示すもので、前記実Ｓ
％例２と異なる点は、コイル２２が１回巻でなく２回巻
となっていること、コイル２２の引出し端子３５．３６
が、板金折り曲げ加工されたタップ端子となっているこ
となどである。他の構成は前記実施例２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。
％例２と異なる点は、コイル２２が１回巻でなく２回巻
となっていること、コイル２２の引出し端子３５．３６
が、板金折り曲げ加工されたタップ端子となっているこ
となどである。他の構成は前記実施例２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。
ここで、引出し端子３５．３６はコイル巻回面から切り
起こされ、タップ加工が施されており、コイル端子部か
ら回路部への板状導線部（図示せず）への導熱が容易と
なるよう工夫されている。
起こされ、タップ加工が施されており、コイル端子部か
ら回路部への板状導線部（図示せず）への導熱が容易と
なるよう工夫されている。
すなわち、多数回巻コイルでは引出し線部からの放熱効
果が少なくなる欠点があるので、特に熱的な接続の可能
な端子形状としている。
果が少なくなる欠点があるので、特に熱的な接続の可能
な端子形状としている。
［発明の効果］
本発明は上記のように、複数個の磁界駆動用コイルを直
管型無電極放電管の管軸方向に沿って配設して成る無電
極放電灯において、上記駆動用コイルを板状導体で形成
すると共に、上記放電管の管壁に熱的に結合させたこと
により、直管型無電極放電管を複数個のコイルで磁界駆
動する場合に問題となる管壁温度分布の不均一が生ずる
現象を抑えることができる。従って、本発明によれば、
高周波入力電力の増大が可箋となり、発光光酔の増大が
図れる無電極放電灯を提供できる。また、管９１塩度分
布が均一になるので、熱的衝撃による放電管の破損の防
止が図れ、信頼性を向上させることができる。
管型無電極放電管の管軸方向に沿って配設して成る無電
極放電灯において、上記駆動用コイルを板状導体で形成
すると共に、上記放電管の管壁に熱的に結合させたこと
により、直管型無電極放電管を複数個のコイルで磁界駆
動する場合に問題となる管壁温度分布の不均一が生ずる
現象を抑えることができる。従って、本発明によれば、
高周波入力電力の増大が可箋となり、発光光酔の増大が
図れる無電極放電灯を提供できる。また、管９１塩度分
布が均一になるので、熱的衝撃による放電管の破損の防
止が図れ、信頼性を向上させることができる。
なお、放電管内面に螢光体を塗布した無電極放電灯では
、管壁温度上昇に伴う螢光体の紫外線・可視光変換効率
の低下を防止することができるので、高出力・高効率光
源の実現が容易になる。
、管壁温度上昇に伴う螢光体の紫外線・可視光変換効率
の低下を防止することができるので、高出力・高効率光
源の実現が容易になる。
第１図および第２図は本発明の第１の実施例の要部を示
す斜視図、第３図は本発明の第２の実施例の要部を示す
斜視図、第４図は本発明の第３の実施例の要部を示す斜
視図、第５図は不発明の第４の実施例の要部を示す斜視
図、第６図は磁界駆動方式の基本的な構成例を示す図、
第７図は従来例を示す構成図、第８図は従来例に係る管
軸方向に沿った管壁温度分布例を示す図である。 ２１・・・直管型無電極放電管、２２・・・磁界駆動用
コイル。
す斜視図、第３図は本発明の第２の実施例の要部を示す
斜視図、第４図は本発明の第３の実施例の要部を示す斜
視図、第５図は不発明の第４の実施例の要部を示す斜視
図、第６図は磁界駆動方式の基本的な構成例を示す図、
第７図は従来例を示す構成図、第８図は従来例に係る管
軸方向に沿った管壁温度分布例を示す図である。 ２１・・・直管型無電極放電管、２２・・・磁界駆動用
コイル。
Claims (3)
- （１）複数個の磁界駆動用コイルを直管型無電極放電管
の管軸方向に沿って配設して成る無電極放電灯において
、上記駆動用コイルを板状導体で形成すると共に、上記
放電管の管壁に熱的に結合させたことを特徴とする無電
極放電灯。 - （２）上記駆動用コイルに、渦電流損失を生じない程度
の幅を有する複数本の導熱板を設けた特許請求の範囲第
１項記載の無電極放電灯。 - （３）上記駆動用コイルの管壁と対向する面を光反射用
表面処理加工した特許請求の範囲第１項または第２項記
載の無電極放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15089287A JPS63314751A (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 無電極放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15089287A JPS63314751A (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 無電極放電灯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63314751A true JPS63314751A (ja) | 1988-12-22 |
Family
ID=15506659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15089287A Pending JPS63314751A (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 無電極放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63314751A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04163851A (ja) * | 1990-10-26 | 1992-06-09 | Matsushita Electric Works Ltd | 無電極放電灯装置 |
| JPH04220941A (ja) * | 1990-03-05 | 1992-08-11 | General Electric Co <Ge> | 高圧無電極放電ランプの保護用金属ハロゲン化物薄膜 |
| JPH0541202A (ja) * | 1991-02-01 | 1993-02-19 | Hughes Aircraft Co | 高周波蛍光システム |
-
1987
- 1987-06-17 JP JP15089287A patent/JPS63314751A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH04163851A (ja) * | 1990-10-26 | 1992-06-09 | Matsushita Electric Works Ltd | 無電極放電灯装置 |
| JPH0541202A (ja) * | 1991-02-01 | 1993-02-19 | Hughes Aircraft Co | 高周波蛍光システム |
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