JPS583593B2 - ソレノイド電界の螢光ランプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は無電極螢光ランプに関する。

更に詳細には本発明は外部コアのあるソレノイド電界の
螢光ランプの最大動作電力及び光束維持特性を増加する
反射被覆に関するものである。

米国特許第４，００５，３３０号には誘導電離の螢光ラ
ンプが記載され，それには、内部中央にはあるが実質的
に球形のランプ外管の外側にある環状の磁気コアすなわ
ち磁心による誘導によってソレノイド電界が発生される
のである。

磁気コアすなわち磁心はランプ外管内のチャンネルを通
ってランプ内の作動ガスに連接している。

この特許の教示に従って作られた螢光ランプはねじ付口
金の白熱電球に物理的且つ電気的に適合するものではあ
るが，従来からの螢光ランプの効率に匹敵する動作効率
を有している。

ソレノイド電界の螢光ランプに用いられる最大動作電力
レベルは，代表的にはフエライトである磁気コアすなわ
ち磁心の熱特性によって制限されることが分っている。

従来のフエライトコアにおける飽和磁束密度は，例えば
，上記コアの温度が約１２５℃の限度に近付くと急速に
減少することが分った。

上記フエライト内の磁気損失は，温度の増加と共に増加
する傾向もある。

それで物理的な所定寸法のランプに対し、フエライトの
温度は許容される最大動作電力レベルを確かに決定する
。

それでフエライトの温度を余り高い値に達せぬよう保つ
ことが重要である。

上記米国特許第４，００５，３３０号のランプの磁気コ
アすなわち磁心に直ぐ隣接する外管区域，即ちヘツダー
とトンネル区域は，通常従来の螢光ランプで用いられる
形式の紫外線から可視光線に光変換する螢光体で被覆さ
れている。

ヘツダーとトンネル区域における紫外線光束密度と温度
はランプ外管の他の部分よりも一般に相当に高く，その
状態は之等の区域に配された螢光体に対し光束維持を弱
くさせんとする傾向がある。

本発明者は外部コアのあるソレノイド電界の螢光ランプ
のフエライトコアに伝導される熱の相当部分が、ガス放
電からの放射によって惹起されるということを見出した
。

この種のランプのフエライトコアの動作温度は，ヘツダ
ーとトンネル区域に通常用いられる螢光体の層の代りに
，外管のこの区域を紫外線放射の反射被覆で塗布すると
相当低められるのである。

反射被覆はヘツダーとトンネルに起りがちな紫外線放射
をランプ外管の広い幾分なりとも冷えている区域に再分
布させようとし，それによって従前のランプ構造におい
て遭遇した光束維持の限度を減らすのである。

アルミニウム又は酸化マグネシウムの薄被膜は適当な反
射物質である。

本発明の新規と思われる特徴は特許請求の範囲に記載さ
れている。

本発明は，その目的及び利点並びに添付の図面と共に次
の記載を参照して理解される。

第１図は、例えばガラスを含むほぼ球形で透光性外管１
１を有するンレノイド電界の螢光ランプである。

ヘッダ一組立体１４は外管１１の平担なベース部分１１
ａから内側に延びて、例えばほぼ矩形断面のある突出半
球の凹角空洞部１２ａを形成するカプセル１２を具えて
いる。

円筒状の誘電トンネル１２ｂがカプセルをその軸方向に
沿って通過している。

従ってカプセル１２とトンネル１２ｂの構造はほぼ矩形
断面のチャンネル３１を形成する。

ヘツダーとトンネルの構造は第２図に明示されている。

外管１１とトンネル１２ｂは例えば水銀蒸気及び／又は
カドミウム蒸気と希ガス（例えばクリプトン及び／又は
アルゴン）の混合体の電離可能なガス１３を含有してい
る。

このタイプのガスは電気的に励起すると放射線を発散す
る。

外管１１の内面はランプ技術で知られている何れかの形
式の螢光ランプの螢光体１５で被覆されている。

之等の螢光体はガス１３からの紫外線放射を吸収し，そ
れによって，励起されると可視光線を放出する。

閉ループの磁気コアすなわち磁心１７はトロイダル形状
であるのがよく，カプセル１２内にあってトンネル１２
ｂを取囲んでいる。

効果的な動作を行なうために、コアは高透磁率，低損失
の形式のものが望ましく、これについては上記特許に更
に詳細に記載されている。

例えばガラス繊維組識２０で絶縁されている多数捲回の
一次捲線１９はヘッダ−１４内にあってコア１γを取巻
いている。

一次捲線１９を流れる無線周波数電流がコア１７内で無
線周波数の磁界を励磁する。

この磁界は外管１１とトンネル１２ｂ内で電離可能なガ
ス１３内にソレノイド電界を誘起する。

この電界はガスを電離して，放射ならびに可視光出力を
励起する。

本発明のこの具体例では，電離ガスは実質的な可視光線
の放出を行なうのではなく，むしろ，螢光体から放出さ
れるべき光を生じさせる放射を発生さすことである。

当業技術で周知であるように，これは比較的効率的な電
力の利用を行なうものである。

上記特許に述べているようにフエライト又はこれと類似
のコア材料は動作周波数において高透磁率と低い内部熱
損失を与えるに適している。

しかし，高温度の動作中，フエライトの透磁率は減るこ
とは知られているが，コア損失は増加することも知られ
ている。

動作に当って電離したガスは変成器コアを取囲むプラズ
マを形成する。

外管のベース部分１１ａに取付けられた円筒状のベース
構造体２１は無線周波数供給電源２３を有し，この電源
は一次捲線１９によって無線周波数の電流を供するよう
に接続されている。

ランプ口金プラグ２５は外管１１の反対側でベース構造
体２１に取付けられて従来のソケットから電力線エネル
ギを受電しうるようになっている。

変成器コアヘツダーとトンネル構造体は第２図に詳示さ
れ，これには変成器コア１７がトンネル１２ｂを取囲ん
で示されている。

コア１７と捲線１９はガス１３の外側にあるが，外管構
造体内の中央寄りに置かれている。

中央コアのある所はプラズマを発し，このプラズマは外
管を充して照明し，感じのよい均一な光出力を与える。

変成器コア１７と捲線１９は大気圧下で外管外にあり、
これは，コアからの熱伝導をしやすくし、ガスと螢光体
の関連した汚染を有するガス放出の影響を排除している
。

又．カプセル１２内の空間３０は必要により、コアから
の熱伝導を改善するために熱伝導媒体又は樹脂（図示せ
ず）で充されている。

従来技術の外部コアのソレノイド電界ランプのヘツダ１
４ならびにトンネル１２ｂの面は外管１１の内面と同じ
螢光体成分で被覆されていた。

このようなランプでは．プラズマに伝えられる電力の実
質的部分は最終的にヘツダーならびにトンネル組立体に
放射の形で到来する。

この電力が再放射，反射又は他方へ導出されないと，電
力はヘツダーとトンネルの温度を増加させる。

フエライトコア１７はヘツダーによって広く取囲まれて
いるので，その温度も上昇し、それに応じてコアフエラ
イトの飽和磁束密度を減らし、その容積の電力損失を増
加させる。

その結果，ランプの効率が下降し，もし，温度上昇が激
しいとランプは消えてしまう。

飽和磁束密度が減少していると加熱状態で始動が困難に
なる。

典型的なランプにおいては，プラズマ入力の約６０％が
放射によってヘツダーとトンネルに紫外線放射の形で伝
えられる。

代表的な螢光体はこの放射の約３分の１だけ有効な光に
変換し，放射の３分の２はランプ構造体を加熱する。

本発明によれば、ヘッダ−１４とトンネル１２ｂの面に
薄い紫外線放射の反射被覆２４が施されている。

この構造体へ入射する紫外線放射は，それ故、外管１１
の外面に反射されて、フエライトを加熱する役をしない
。

被覆２４は、例えば、薄いアルミニウム層で、この薄層
は入射する紫外線放射の約９０％を反射することが分っ
た。

酸化マグネシウムの被覆はアルミニウムより優れている
ことも分った。

本発明のランプでは，ヘツダーとトンネル表面は直接的
には，ランプからの光出力に貢献していない。

しかしながら、ヘツダーから反射した紫外線放射の多く
は最終的に外管１１の外面の螢光体１５に衝突して更に
光出力を高める。

外管面の螢光体は，通常ヘッダ一面よりも遥かに低い温
度で動作し、従って−ツダー面の捉莱技術の螢光体より
も老化ならびに劣化を受けない。

本発明の反射被覆は外部ゴアの誘導電離螢光ランプにお
いてフエライトコアを実質的に低い温度とならしめ、し
たがって，高い入力で且つ従来技術の螢光体被覆のヘツ
ダーより良好に光束を維持してランプの動作を行なわし
めるのである。

本発明の実施態様は次の如くである。

（１）前記被覆はアルミニウム又は酸化マグネシウムを
有してなる特許請求の範囲第１項に記載のランプ。

（２）前記コアはフエライトを含んでなる特許請求の範
囲第１項に記載のランプ。

（３）前記コアは鋳電十ンネルにより連結され、前記被
覆は前記トンネルの面に配されてなる特許請求の範囲第
１項に記載のランプ。

（４）前記コアは誘電ヘツグーによって取囲まれ，前記
被覆は前記ヘツグーの面に配されてなる上記（３）に記
載めネンプ。

（５）ほぼ方形の前面と背面を有する空洞を形成し，前
記夫々の面は中央位置の孔を有し、前記空洞の底面はほ
ぼ矩形の孔を有して前記空洞の内部への入口となってい
るほぼ矩形の部材と、前記孔の寸法とほぼ等しい断面寸
法を有し、且つ前記前面善背面の間に延出して前記孔の
縁に密封されている筒状の誘電部材と、前記筒状の部材
に配置ざれ且つ晶記空洞内に収容された閉ループの磁気
コアと，前記誘電部材の面に配された紫外線反射被覆と
を備える螢光ランプのベース構造。

（６）前記反射被覆は前記矩形部材の外面に配されてな
る上記（５）に記載の構造。

（７）前記反射被覆はアルミニウム又は酸化マグネシウ
ムである上記（６）に記載の構造。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のソレノイド電界の螢光ランプ、第２図
は第１図のランプのトンネル及びヘツグーの拡大図であ
る。 １１・・・・・・外管、１２・・・・・・カプセル，１
１ａ・・・・・・ベース部分．１２ｂ・・・・・・トン
ネル，１３・・・・・・ガス，１４・・・・・・ヘツダ
ー，１５・・・・・・螢光体、１７・・・・・・コア、
２４・・・・・・被覆，３１・・・・・・チャンネル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 排気可能な光透過性で外管のほぼ中央部まで伸びる
   空洞部分を有するほぼ球形の外管と，誘導された電界に
   より電気放電を維持するようになって、前記外管内にあ
   るガス状媒体で，電離可能な該媒体は前記放電が維持さ
   れている時紫外線を放射する前記媒体と、中央の孔を有
   し且つ少くとも前記空洞部分内に部分的に収容された前
   記ガス状媒体と連接される閉ループの磁気コアと，前記
   ガス状媒体に前記電界を誘導する手段と，前記外管の内
   面に配されて前記紫外線放射により励起されると可視光
   を放射するようになっている発光螢光体とを備え，前記
   磁気コアに隣接して前記外管の内面に配された紫外線放
   射の反射被覆を有することを特徴とするソレノイド電界
   の螢光ランプ。