JPH02170341A - 無電極放電ランプ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ランプ内部に電極を持たず、外部からの高周
波電界によってランプ内部の放電ガスを放電、発光させ
る無電極放電ランプに関する。

［従来の技術〕 無電極放電ランプは、小型で高出力、超寿命と言った特
徴を有するため、各所で研究開発されている０例えば、
特開昭５７−７８７６６号公報に開示されたランプは、
放電気体を封入した放電容器に近接して配置した誘導コ
イルに高周波を通電し、発生する誘導電界で放電容器内
の放電気体を放電、発光させるようになっている。

このような無電極放電ランプにあっては、誘導コイルよ
り発生する誘導電界は放電ガスでその全べてか消費され
るのではなく、周囲に伝搬して電波障害となるので、こ
れを防止することが課題の一つであった。

また、実開昭６０−１８７４５４号公報には、放電容器
の外周に誘導コイルを巻いたものを電磁シールドを兼ね
た反射鏡を設けた器具内に設置するものが示されている
。

このように放電容器の外周に誘導コイルを巻くことは、
発光部分の大きさが小さく、築光性などの光学性能が良
い割りに誘導コイルの直径が大きく、誘導コイルのＱが
大きく取れるので効率が良いという特性を持つ。しかし
、誘導コイルが放電容器の外周に配置されているため、
その外部に設けられる電磁シールド手段に近接し、誘導
コイルの実効Ｑが小さくなって効率が低下してしまうと
いう欠点がある。

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、ランプの効率を損なうことなく電波障害を
低減できる無電極放電ランプを提供するにある。

［発明の開示］ 第２図は従来技術による無電極放電ランプを模式的に示
したもので、図中、１は透光性容器に放電気体を封入し
た放電容器、２は放電容器１の外周に巻回した誘導コイ
ル、４は高周波発生装置である。そして、高周波発生装
置４から同図において右側を見た電気的な等価回路は第
３図のようになる。第３図において、Ｒは放電プラズマ
の等価的なインピーダンス、Ｌは誘導コイル２の自己イ
ンダクタンス、ｒは誘導コイル２の損失を等価的な直列
抵抗で表したものである。

ここで、誘導コイル２のＱは、Ｑ＝ωＬ／ｒ（ωは高周
波の角周波数）で表せ、誘導コイル２の両端に現れる高
周波電圧を■とすれば、放電プラズマが消費する電力ｐ
ｐは次式で表せる。

Ｐｐ＝Ｖ２／Ｒ また、誘導コイル２において消費される電力Ｐｒは次式
で表せる。

Ｐｒ　　　（Ｖ／ωＬ）　２　・ｒ この電力Ｐｒは発光には寄与しないから、システムの効
率を高めるためには、この損失を小さく抑えることが望
ましい。

このような無電極放電ランプが周辺に対して与える電磁
誘導放射を避けるためには、放電容器１及び誘導コイル
２を導電材料より成るシールド手段で被えばよい。しか
し、付加されるシールド手段によって誘導コイル２の損
失が増加し、システムの効率が低下する。その理由は誘
導コイル２の自己インダクタンスＬが低下するからであ
る。

このことを実験的に求めるため、第４図に示すように、
誘導コイル２の外側に直径の異なるショートリング５を
設け、ｊ誘導コイル２の自己インダクタンスＬが低下す
る様子を測定した。誘導コイル２の直径をａとし、ショ
ートリング５の直径をｂとしたとき、自己インダクタン
スＬは第５図に示すようになった。なお、第５図におい
て、Ｌ。

はショートリング５が無い場合の誘導コイル２の自己イ
ンダクタンスである。誘導コイル２の損失Ｐｒは、上式
よりＬの２乗るに反比例するので、これを計算し、同じ
第５図にプロットした。ａ／ｂ＝２のとき、Ｐｒ／Ｐｒ
ｏも凡そ２倍となる。なお、Ｐｒｏはショートリング５
が無い場合の誘導コイル２の消費する損失である。

このことから、ショートリング５の直径すは、誘導コイ
ル２の直径ａの２倍よりも小さくなると急速に誘導コイ
ル２の損失Ｐｒが増え、システムの効率が低下すること
が分かる。そして、誘導コイル２を被うシールド手段は
、上記ショートリング５と同じように作用するので、そ
の直径は誘導コイル２の直径の２倍以上、あるいはシー
ルド手段と誘導コイル２の距離を誘導コイル２の半径以
上離すことが必要であることが分かる。

本発明は、この点に着目して成されたものであり、放電
気体を封入した透光性の放電容器の外周に誘導コイルを
巻回し、該誘導コイルに高周波電流を通電することによ
って発生した誘導電界により前記放電気体を放電、発光
させる無電極成型ランプにおいて、前記放電容器及び誘
導コイルを導電性の電磁シールド手段で被うと共に、該
電磁シールド手段と前記誘導コイルとの間隔を少なくと
も誘導コイルの半径以上としたことを特徴とするもので
ある。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示すもので、１は透光性容
器に放電気体を封入した放電容器、２は放電容器１の外
周に巻回した誘導コイル、３は放電容器１及び誘導コイ
ル２を被う電磁シールド手段、４は高周波発生装置であ
る。なお、電磁シールド手段３は導電材料で作られ、こ
の実施例では金属線を格子状に編んで形成されている。

また、放電容器１はガラスで成形されており、内面には
螢光体が塗布されている。放電気体としては水銀とアル
ゴンガスが封入されている。誘導コイル２の直径ａは４
５　ｍｍ、電磁シールド手段３は誘導コイル２に近接し
た部分では直径９０ｍｍの円筒形である。電磁シールド
手段３の格子のピッチは１５ｍｍ角程度７ある。

このように構成された無電極放電ランプにおいて、高周
波発生装置４は１３．５６　Ｍ）ＩｚＯ高周波を発生し
、誘導コイル２に通電する。誘導コイル２によって発生
した誘導電界により放電容器１内の木組蒸気が放電、発
光し、その紫外線は螢光体により可視光に変換される。

誘導コイル２により発生した誘導電界はその周囲にも発
生するが、電磁シールド手段３に誘導電流が流れること
で前記ショートリング５と同じ効果となり、その外部へ
の誘導電界を打ち消すことができる。この実施例に示す
電磁シールド手段３では、その外部へ放射される電磁波
を４０ｄＢ減少させることができた。

また、誘導コイル２への入力電力を１５Ｗとしたとき光
出力は５６０ルーメンであった。電磁シールド手段３を
装着しないときの光出力は６００ルーメンであったから
、この電磁シールド手段３を付加することにより７％程
度システムの効率が低下したことになる。これに対して
、電磁シールド手段３の直径を６０ｍｍとした場合、光
出力は４２０ルーメンとなったから、効率の低下は３０
％にも及ぶ。

なお、電磁シールド手段３としては、前記金属格子状の
ものを用いる代わりに、ガラスの表面に金属あるいは導
電性を有する金属酸化物の薄い膜を形成したものでもよ
い。ただ、これらのもので充分な電磁シールド効果を得
ようとすると光の透過率も悪くなる。いずれにしても電
磁シールド手段３を誘導コイル２に近接させることは、
効率を著しく低下させ良くない。

［発明の効果］ 本発明は上記のように、放電気体を封入した透光性の放
電容器の外周に誘導コイルを巻回し、該誘導コイルに高
周波電流を通電することによって発生した誘導電界によ
り前記放電気体を放電、発光させる無電極放電ランプに
おいて、前記放電容器及び誘導コイルを導電性の電磁シ
ールド手段で被うと共に、該電磁シールド手段と前記誘
導コイルとの間隔を少なくとも誘導コイルの半径以上と
したことにより、ランプの効率を損なうことなく周囲へ
の電波障害を著しく低減できる無電極放電ランプを提供
できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すもので、（ａｌは平面
図、（ｂｌは正面図、第２図は従来例の模式図、第３図
は上記従来例の等価回路図、第４図はショートリングの
位置関係を示す平面図、第５図はショートリングの直径
を変化させたときの誘導コイルの特性図である。 １・・・放電容器、２・・・誘導コイル、３・・・電磁
シールド手段、４・・・高周波発生装置。 第１図 （α）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）放電気体を封入した透光性の放電容器の外周に誘
   導コイルを巻回し、該誘導コイルに高周波電流を通電す
   ることによって発生した誘導電界により前記放電気体を
   放電、発光させる無電極放電ランプにおいて、前記放電
   容器及び誘導コイルを導電性の電磁シールド手段で被う
   と共に、該電磁シールド手段と前記誘導コイルとの間隔
   を少なくとも誘導コイルの半径以上としたことを特徴と
   する無電極放電ランプ。