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JP3906517B2 - 無電極放電灯点灯装置 - Google Patents

無電極放電灯点灯装置 Download PDF

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JP3906517B2
JP3906517B2 JP10633297A JP10633297A JP3906517B2 JP 3906517 B2 JP3906517 B2 JP 3906517B2 JP 10633297 A JP10633297 A JP 10633297A JP 10633297 A JP10633297 A JP 10633297A JP 3906517 B2 JP3906517 B2 JP 3906517B2
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JP
Japan
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induction coil
discharge lamp
electrodeless discharge
lighting device
lamp lighting
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進吾 増本
大志 城戸
紳司 牧村
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Description

【0001】
【発明の属する利用分野】
本発明は無電極放電灯点灯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
本発明に係る従来例として、本発明人出願の特願平8−37989号に示したものがあり、その一部切欠した模式的正面図を図9に示す。
【0003】
本装置は、無電極放電灯Lと、無電極放電灯Lのガラスバルブ1のくぼみkの外周に沿って近接配置された誘導コイル2と、ケーブル7を介して誘導コイル2に高周波電力を供給する高周波電源回路8と、誘導コイル2と高周波電源回路8との両方のマッチングをとって反射をなくし、無電極放電灯Lに効率よく高周波電力を供給する整合回路6とを備え、高周波電源回路8から誘導コイル2に、数MHzから数百MHzの高周波電流を流すことにより誘導コイル2に高周波電磁界を発生させ、無電極放電灯Lに高周波電力を供給し、無電極放電灯Lに高周波プラズマ(以下、放電プラズマと呼ぶ。)4を発生させ、放電プラズマ4である低圧水銀が紫外線を放射し、ガラスバルブ1の内壁に塗布された蛍光体9により紫外線が可視光に変換されて無電極放電灯Lは点灯状態となる。
【0004】
無電極放電灯Lは、内管側にくぼみkを有し、内壁に蛍光体9が塗布されたガラスバルブ1内に、不活性ガス、金属蒸気等の放電ガス(例えば水銀及ぴ希ガス)を封入してなる。誘導コイル2は、コイル部2a及びリード部2bから構成されている。ガラスバルブ1と誘導コイル2との間には、ガラスバルブ1のくぼみkの奥側方向に一面開口された筒状の、良好な熱伝導性を有する金属筒状体3が挿入されている。金属筒状体3にはスリット3aが形成されているが、これは、電磁路を通すことにより無電極放電灯Lの発光効率を大幅に改善するものである。また、金属筒状体3は、誘導コイル2と無電極放電灯Lとから発生する熱を放熱するものであると共に、高周波電源回路8の接地側電位と同電位を有している。更に整合回路6は、ベース5内に設置されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例では、以下に示す様な問題点が生じてしまう。
【0006】
上記無電極放電灯Lにおいて、誘導コイル2から発生する熱が誘導コイル2を実装するプリント基板上に形成された部品(例えば整合回路6を構成する部品)の過度な温度上昇を招き、部品の性能劣化を招いてしまう、という第1の問題点が生じる。また、誘導コイル2から放射されるノイズが整合回路6の性能劣化を招いてしまう、という第2の問題点が生じる。更に、誘導コイル2のリード部2bが長くなると、誘導コイル2がプリント基板に実装しにくくなり製造が困難になってしまうと共に、金属筒状体3の底面が金属であると、組み立ての際に誘導コイル2のリード部2bが劣化してしまう、という第3の問題点が生じる。
【0007】
本発明は、上記全ての問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、誘導コイル及び無電極放電灯からの発熱や放射ノイズの影響による性能劣化を防止可能で、組み立ての際の作業性の向上が可能な無電極放電灯点灯装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項1記載の発明によれば、内管側にくぼみを有したガラスバルブ内に放電ガスを封入した無電極放電灯と、ガラスバルブのくぼみの外周に沿ってコイル部が近接配置された誘導コイルと、誘導コイルのリード部に接続して高周波電力を供給する高周波電源回路と、良好な熱伝導性を有する金属体とを備え、前記金属体は、少なくとも一面開口を有する共に、前記ガラスバルブと前記誘導コイルとの間で、且つ内部に少なくとも前記誘導コイルが配置されるように挿入配置され、誘導コイルのリード部とコイル部とは、金属体に密接配置されることを特徴とする。
【0010】
請求項記載の発明によれば、金属体は、少なくとも金属体と誘導コイルとに一部が接している絶縁体を充填することを特徴とする。
【0011】
請求項記載の発明によれば、絶縁体は、断熱材であることを特徴とする。請求項記載の発明によれば、断熱材は、ゴム材であることを特徴とする。
【0012】
請求項記載の発明によれば、絶縁体は、熱伝導材であることを特徴とする。請求項記載の発明によれば、金属体は、誘導コイルを実装するプリント基板に接することを特徴とする。
【0014】
請求項記載の発明によれば、誘導コイルは、リード部がツイストしているものであることを特徴とする。
【0015】
請求項記載の発明によれば、誘導コイルは、プリント基板上の電子部品から離れる方向実装配置されることを特徴とする。
【0016】
請求項記載の発明によれば、高周波電源回路の動作周波数は、数MHz〜数百MHzであることを特徴とする。
【0017】
【実施の形態】
(実施の形態1)
本発明に係る第1の実施の形態の一部切欠した模式的正面図を図1に示す。
【0018】
図9に示した従来例と異なる点は、金属筒状体3と誘導コイル2のコイル部2a及びリード部2bとを密着配置(図1に示すA)して、誘導コイル2から放射されるノイズが整合回路6などのプリント基板上部品へ及ぼす影響を低減し、プリント基板上の回路を正常に動作させ、回路動作の安定化が図れる様に構成したことであり、その他の従来例と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【0019】
(実施の形態2)
本発明に係る第2の実施の形態の一部切欠した模式的正面図を図2に示す。
【0020】
図1に示した第1の実施の形態と異なる点は、金属筒状体3の内部に絶縁材(例えばシリコーン系のゴムブッシュ)10を、少なくとも一部充填することにより、誘導コイル2のリード部2bを固定すると共に誘導コイル2及び無電極放電灯Lから発生する熱を断熱及び放熱すると共に、誘導コイル2のリード部2bを固定する様に構成したことであり、その他の第1の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。図3には、内部に絶縁材(例えばシリコーン系のゴムブッシュ)10を充填した金属筒状体3の断面図を示している。
【0021】
誘導コイル2から発生する熱を断熱することにより、誘導コイルから発生する熱で誘導コイル2を実装するプリント基板を構成する部品が過度に温度上昇することを防ぐことができる。また、誘導コイル2自身から発生する熱を放熱することにより、誘導コイル2の内部抵抗が低下し、誘導コイル2で損失される電力が低下するので、無電極放電灯Lに伝わる電力が増加して光束を増加することができる。また、誘導コイル2のリード部2bが長くプリント基板まで距離があるので、誘導コイルのリード部を固定することで、誘導コイルをプリント基板に実装しやすくし組み立ての際の作業性を高めることができる。
【0022】
(実施の形態3)
本発明に係る第3の実施の形態の断面図を図4に示す。
【0023】
図3に示した第2の実施の形態と異なる点は、誘導コイル2のリード部2bと接触する部分はゴムブッシュ10を充填し、ゴムブッシュ10の周囲には金属11を入れ絶縁材として用いたことであり、その他の第2の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【0024】
ゴムブッシュ10の周囲に金属11を用いることで、誘導コイル2から放射されるノイズが誘導コイル2を実装するプリント基板上の回路へ及ぼす影響を低減することができる。
【0025】
(実施の形態4)
本発明に係る第4の実施の形態の一部切欠した模式的正面図を図5に示す。
【0026】
図1に示した第1の実施の形態と異なる点は、金属筒状体3の内部を絶縁材12で充填することにより、誘導コイル2のリード部2bを固定すると共に誘導コイル2から発生する熱を断熱及び放熱する様に構成したことであり、その他の第1の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【0027】
(実施の形態5)
本発明に係る第5の実施の形態の一部切欠した模式的正面図を図6に示す。
【0028】
図1に示した第1の実施の形態と異なる点は、金属筒状体3の一部分を、誘導コイル2を実装するプリント基板まで延長し(図6に示すB)、且つ誘導コイル2のリード部2bを金属筒状体3に密着させる(図6に示すA)ことにより、更に、誘導コイル2から放射されるノイズが整合回路6などのプリント基板上部品へ及ぼす影響を低減し、プリント基板上の回路を正常に動作させ、動作の安定化を図れる様に構成したことであり、その他の第1の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【0029】
(実施の形態6)
本発明に係る第6の実施の形態の一部切欠した模式的正面図を図7に示す。
【0030】
図1に示した第1の実施の形態と異なる点は、誘導コイル2のリード部2bをツイスト(図7に示すC)させ、誘導コイル2から放射されるノイズが整合回路6などのプリント基板上部品へ及ぼす影響を低減し、プリント基板上の回路を正常に動作させ、動作の安定化を図れる様に構成したことであり、その他の第1の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【0031】
(実施の形態7)
本発明に係る第7の実施の形態の一部切欠した模式的正面図を図8に示す。
【0032】
図1に示した第1の実施の形態と異なる点は、プリント基板上において、誘導コイル2以外の部品を誘導コイル2実装面とは裏側の面に実装する(図8に示すD)ことにより、誘導コイル2から放射されるノイズが整合回路6などのプリント基板上部品へ及ぼす影響を低減し、プリント基板上の回路を正常に動作させ、動作の安定化を図れる様に構成したことであり、その他の第1の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【0033】
なお、上記全ての実施の形態において、ガラスバルブ1と誘導コイル2との間に金属筒状体3を挿入配置することにより、ガラスバルブ1からの熱を放熱するとともに誘導コイル2自身から発生する熱も放熱し、誘導コイル2の内部抵抗が低下する。したがって、誘導コイル2で損失される電力が低下し、無電極放電灯Lに伝わる電力が増加するので、無電極放電灯Lの光束が増加する。また、金属筒状体3によるシールドは高周波電界を遮蔽する効果もあるので、蛍光体9の黒化の原因となる高周波電磁界を抑える効果がありランプ寿命も長くなる。更に、高周波電源回路8はどのような構成でもよく、例えば所謂E級増幅回路でも所謂D級増幅回路でもよい。また、高周波電源回路8の動作周波数は数MHz〜数百MHzであることが望ましく、その様に構成することで無電極放電灯Lを安定点灯することが可能となる。更に、上記全ての実施の形態は互いに組み合わせてもよく、その様に構成することでより高い効果が得られる。
【0034】
【発明の効果】
請求項1乃至請求項に記載の発明によれば、誘導コイル及び無電極放電灯からの発熱や放射ノイズの影響による性能劣化を防止可能で、組み立ての際の作業性の向上が可能な無電極放電灯点灯装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1の実施の形態の一部切欠した模式的正面図を示す。
【図2】本発明に係る第2の実施の形態の一部切欠した模式的正面図を示す。
【図3】上記実施の形態に係る断面図を示す。
【図4】本発明に係る第3の実施の形態の断面図を示す。
【図5】本発明に係る第4の実施の形態の一部切欠した模式的正面図を示す。
【図6】本発明に係る第5の実施の形態の一部切欠した模式的正面図を示す。
【図7】本発明に係る第6の実施の形態の一部切欠した模式的正面図を示す。
【図8】本発明に係る第7の実施の形態の一部切欠した模式的正面図を示す。
【図9】本発明に係る従来例の一部切欠した模式的正面図を示す。
【符号の説明】
2 誘導コイル
3 金属体
8 高周波電源回路
L 無電極放電灯

Claims (9)

  1. 内管側にくぼみを有したガラスバルブ内に放電ガスを封入した無電極放電灯と、前記ガラスバルブのくぼみの外周に沿ってコイル部が近接配置された誘導コイルと、前記誘導コイルのリード部に接続して高周波電力を供給する高周波電源回路と、良好な熱伝導性を有する金属体とを備える無電極放電灯点灯装置において、前記金属体は、少なくとも一面開口を有する共に、前記ガラスバルブと前記誘導コイルとの間で、且つ内部に少なくとも前記誘導コイルが配置されるように挿入配置され、前記誘導コイルのリード部とコイル部とは、前記金属体に密接配置されることを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
  2. 前記金属体は、少なくとも前記金属体と前記誘導コイルとに一部が接している絶縁体を充填することを特徴とする請求項記載の無電極放電灯点灯装置。
  3. 前記絶縁体は、断熱材であることを特徴とする請求項記載の無電極放電灯点灯装置。
  4. 前記断熱材は、ゴム材であることを特徴とする請求項記載の無電極放電灯点灯装置。
  5. 前記絶縁体は、熱伝導材であることを特徴とする請求項記載の無電極放電灯点灯装置。
  6. 前記金属体は、前記誘導コイルを実装するプリント基板に接することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の無電極放電灯点灯装置。
  7. 前記誘導コイルは、リード部がツイストしているものであることを特徴とする請求項1乃至請求項のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置。
  8. 前記誘導コイルは、前記プリント基板上の電子部品から離れる方向実装配置されることを特徴とする請求項1乃至請求項のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置。
  9. 前記高周波電源回路の動作周波数は、数MHz〜数百MHzであることを特徴とする請求項1記載の無電極放電灯点灯装置。
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