JP2009289499A

JP2009289499A - Electrodeless discharge lamp, and luminaire

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Publication number: JP2009289499A
Application number: JP2008138758A
Authority: JP
Inventors: Koji Hiramatsu; 宏司平松; Atsunori Okada; 淳典岡田; Shinichi Anami; 真一阿南; Yoshinori Tsuzuki; 佳典都築; Ayumi Sato; 歩佐藤
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2008-05-27
Filing date: 2008-05-27
Publication date: 2009-12-10

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stabilize the quantity of light in a temperature range where the use of an electrodeless discharge lamp is assumed, regardless of a use mode. <P>SOLUTION: The electrodeless discharge lamp includes a bulb 1 formed in bulb shape with a spherical upper part and a cylindrical lower part, and a coupler 2 formed in cylindrical shape with one end inserted in a recess 11 provided recessed at the lower face of the bulb 1. The coupler 2 comprises an induction coil 21 forming a high frequency electromagnetic field in the bulb 1 by the energization of a high frequency current. The induction coil 21 is disposed in a form of surrounding an exhaust tube 12 protrusively provided at the bottom face of the recess 11. An amalgam container 13 for storing an amalgam inside is fixed into the exhaust tube 12. A heat insulating film 16 for thermally insulating a bottom part 1b including the cylindrical part in the bulb 1 is formed on the inner surface of the bottom part 1b. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、アマルガムを備える無電極放電ランプおよび照明器具に関するものである。 The present invention relates to an electrodeless discharge lamp and an illuminating device including an amalgam.

従来から、ガラスなどの透光性材料からなるバルブと、高周波電流が通電されることによりバルブ内に高周波電磁界を形成する誘導コイルとを備える無電極放電ランプが提供されている。バルブ内には放電ガスの一成分である希ガスが封入されるとともに、放電ガスの一成分である水銀蒸気をバルブ内に供給する水銀が封入されている。また、バルブの内面には蛍光体膜が形成されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electrodeless discharge lamp including a bulb made of a light-transmitting material such as glass and an induction coil that forms a high-frequency electromagnetic field in the bulb when a high-frequency current is applied has been provided. A rare gas that is a component of the discharge gas is enclosed in the bulb, and mercury that supplies mercury vapor, which is a component of the discharge gas, is enclosed in the bulb. A phosphor film is formed on the inner surface of the bulb.

バルブ内に高周波電磁が形成されると希ガスによる放電が生じ、生じた放電によりバルブが加熱されて水銀が温められ、水銀によりバルブ内に水銀蒸気が供給される。水銀蒸気は放電を行うとともに放電により励起され紫外線を放出する。放出された紫外線は蛍光体膜により可視光に変換される。 When high frequency electromagnetic waves are formed in the bulb, a discharge due to a rare gas occurs, the bulb is heated by the generated discharge to warm mercury, and mercury vapor is supplied into the bulb by mercury. Mercury vapor discharges and is excited by the discharge to emit ultraviolet rays. The emitted ultraviolet light is converted into visible light by the phosphor film.

無電極放電ランプは誘導コイルを用いてバルブ内に放電を発生させるから、熱陰極を備える蛍光ランプのように放電を発生させるための電極を有さない。したがって、無電極放電ランプは電極切れやエミッタ（熱電子放射物質）の消耗による不点灯が起きず、熱陰極を備える蛍光ランプより長寿命である。 Since the electrodeless discharge lamp uses an induction coil to generate a discharge in the bulb, it does not have an electrode for generating a discharge unlike a fluorescent lamp having a hot cathode. Therefore, the electrodeless discharge lamp does not suffer from non-lighting due to electrode breakage or exhaustion of the emitter (thermoelectron emitting material), and has a longer life than a fluorescent lamp having a hot cathode.

無電極放電ランプにおいては、光量はバルブ内の水銀の蒸気圧に依存し、当該蒸気圧はバルブの最冷部の温度に依存し、最冷部の温度は周囲温度に依存するから、無電極放電ランプにおいては、光量は周囲温度に依存して変化する。 In an electrodeless discharge lamp, the amount of light depends on the vapor pressure of mercury in the bulb, the vapor pressure depends on the temperature of the coldest part of the bulb, and the temperature of the coldest part depends on the ambient temperature. In the discharge lamp, the amount of light changes depending on the ambient temperature.

そこで、より広い温度範囲で光量を安定させるため、バルブ内にアマルガムを封入する技術（例えば、特許文献１参照）が提供されている。ここにいう光量の安定とは、設計仕様で定める周囲温度に関する温度範囲の全範囲に亘って、光量が設計時に規定した規格範囲内になることを意味する。 Therefore, in order to stabilize the amount of light in a wider temperature range, a technique for encapsulating amalgam in a valve (for example, see Patent Document 1) is provided. The stabilization of the light quantity here means that the light quantity falls within the standard range defined at the time of design over the entire temperature range related to the ambient temperature defined by the design specifications.

バルブ内に封入されたアマルガムの温度とバルブ内に封入された水銀の温度とを比較すると、水銀の蒸気圧が同じ場合、アマルガムの温度の方が水銀の温度より低くなる。アマルガムのある温度に対するバルブ内の水銀の蒸気圧と同じ蒸気圧にすることができる水銀の温度を「相対温度」とすると、バルブ内にアマルガムを封入した場合、封入されたアマルガムの温度に対する相対温度よりも最冷部の温度が高いとバルブ内の水銀の蒸気圧はアマルガムの温度に依存し、最冷部の温度に依存しない。 Comparing the temperature of the amalgam enclosed in the bulb with the temperature of the mercury enclosed in the bulb, the temperature of the amalgam is lower than the temperature of mercury when the vapor pressure of mercury is the same. If the temperature of mercury that can be the same vapor pressure as the mercury vapor pressure in the bulb for a certain temperature of the amalgam is `` relative temperature '', when the amalgam is enclosed in the bulb, the relative temperature to the temperature of the enclosed amalgam When the temperature of the coldest part is higher than that, the vapor pressure of mercury in the bulb depends on the temperature of the amalgam and does not depend on the temperature of the coldest part.

一方、アマルガムは、バルブ内において水銀に比べ温度変化に対する水銀の蒸気圧変化が少ないから、バルブ内の水銀の蒸気圧がアマルガムの温度に依存すると、より広い温度範囲で光量が安定する。
特開２００５−１９７０３１号公報 On the other hand, since amalgam has a smaller change in the vapor pressure of mercury with respect to a temperature change in the bulb than in the case of mercury, the amount of light stabilizes in a wider temperature range when the vapor pressure of mercury in the bulb depends on the temperature of the amalgam.
Japanese Patent Laid-Open No. 2005-197031

ところで、無電極放電ランプにおいては、器具本体を備える照明器具に取り付けて使用する場合、無電極放電ランプの取り付ける方向（点灯方向）や取り付ける器具本体の形状などの使用形態により、通常、バルブにおける最冷部の位置と温度とが変わる。 By the way, in an electrodeless discharge lamp, when it is used by being attached to a lighting fixture provided with a fixture main body, it is usually the most suitable in a bulb depending on the usage form such as the mounting direction (lighting direction) of the electrodeless discharge lamp and the shape of the fixture main body. The location and temperature of the cold part changes.

図４に示す無電極放電ランプを異なる点灯方向で使用する場合を例に挙げて具体的に説明する。図４に示す無電極放電ランプは、上部が球状であり下部が円柱状である電球形状に形成されたバルブ１と、筒状に形成されバルブ１の下面に凹設された凹所１１内に一端部が挿入さるカプラ２と、バルブ１をカプラ２に取り付けるためにバルブ１の下部に取り付けられる口金３２とを備えている。誘導コイル２１は、凹所１１の底面から突設された排気管１２の周囲に巻回され、アマルガムは排気管１２内に固定された金属容器１３内に収容されている。 The case where the electrodeless discharge lamp shown in FIG. 4 is used in different lighting directions will be specifically described as an example. The electrodeless discharge lamp shown in FIG. 4 has a bulb 1 formed in a bulb shape having a spherical upper portion and a cylindrical lower portion, and a recess 11 formed in a cylindrical shape and recessed in the lower surface of the bulb 1. A coupler 2 into which one end is inserted and a base 32 attached to the lower part of the valve 1 for attaching the valve 1 to the coupler 2 are provided. The induction coil 21 is wound around the exhaust pipe 12 protruding from the bottom surface of the recess 11, and the amalgam is accommodated in a metal container 13 fixed in the exhaust pipe 12.

この無電極放電ランプをバルブ１の球状の部分が円柱状の部分よりも下となるように器具本体に取り付けて使用する場合（以下、このように取り付ける場合を「下向き点灯」と呼ぶ）、最冷部はバルブ１の頂部１ａ（球状部分における円柱状の部分との接続部分とは反対側の部分）となり、バルブ１の球状の部分が円柱状の部分よりも上となるように器具本体に取り付けて使用する場合（以下、このように取り付ける場合を「上向き点灯」と呼ぶ）、最冷部は円柱状の部分を含むバルブ１の底部１ｂとなっている。 When this electrodeless discharge lamp is used by being attached to the fixture body so that the spherical portion of the bulb 1 is lower than the cylindrical portion (hereinafter referred to as “lighting downward”), The cold part is the top 1a of the bulb 1 (the part of the spherical part opposite to the connecting part with the cylindrical part), and the bulb part of the bulb 1 is above the cylindrical part. When mounted and used (hereinafter referred to as “upward lighting”), the coldest part is the bottom 1b of the bulb 1 including a cylindrical portion.

下向き点灯と上向き点灯とで最冷部の温度を比較すると、上向き点灯の場合の方が最冷部（底部１ｂ）の温度が低くなっている。図４に示す無電極放電ランプを下向き点灯で使用した場合、最冷部の温度は、前記温度範囲の全範囲に亘って前記相対温度よりも高く、バルブ１内の水銀の蒸気圧はアマルガムの温度に依存して光量は安定している。 When the temperature of the coldest part is compared between downward lighting and upward lighting, the temperature of the coldest part (bottom 1b) is lower in the case of upward lighting. When the electrodeless discharge lamp shown in FIG. 4 is used in the downward lighting, the temperature of the coldest part is higher than the relative temperature over the entire temperature range, and the vapor pressure of mercury in the bulb 1 is amalgam. The amount of light is stable depending on the temperature.

しかしながら、上向き点灯で使用すると、周囲温度が低い場合（例えば、−１０℃）において、最冷部である底部１ｂの温度が前記相対温度よりも低くなり、バルブ１内の水銀の蒸気圧が最冷部の温度に依存する。このとき、周囲温度が低いため最冷部の温度は、バルブ１内の水銀の蒸気圧を前記所定の範囲内にできる温度より低く、結果、光量が前記規格範囲の下限値よりも少なくなる。 However, when used with upward lighting, when the ambient temperature is low (for example, −10 ° C.), the temperature of the bottom 1b, which is the coldest part, is lower than the relative temperature, and the vapor pressure of mercury in the bulb 1 is the highest. Depends on the temperature of the cold part. At this time, since the ambient temperature is low, the temperature of the coldest part is lower than the temperature at which the vapor pressure of mercury in the bulb 1 can be within the predetermined range, and as a result, the amount of light is less than the lower limit value of the standard range.

上述のように、アマルガムを用いる無電極放電ランプにおいては、ある使用形態では光量が安定する一方、別の使用形態では周囲温度が低い場合に光量が低下し光量が安定しない虞があるという問題がある。 As described above, in an electrodeless discharge lamp using an amalgam, the light quantity is stabilized in one usage pattern, but in another usage pattern, there is a possibility that the light quantity may decrease and the light quantity may not be stable when the ambient temperature is low. is there.

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、アマルガムを用いた無電極放電ランプにおいて、使用形態によらず光量を安定させることができる無電極放電ランプおよび照明器具を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned reasons, and an object of the present invention is to provide an electrodeless discharge lamp and an illuminating device that can stabilize the amount of light regardless of the form of use in an electrodeless discharge lamp using amalgam. There is to do.

請求項１の発明は、内部に放電ガスが封入されるとともに内面に蛍光体膜が形成されたバルブと、高周波電流が通電されることによりバルブ内に高周波電磁界を形成して放電ガスを励起発光させる誘導コイルと、バルブの内部に固定されるアマルガム用容器内に収容されバルブ内に放電ガスの一成分である水銀蒸気を供給するアマルガムと、使用形態により最冷部の位置が変わるバルブの一部に形成される保温膜とを備え、保温膜は、保温膜を形成しない場合に最冷部になると設計仕様で定まる周囲温度に関する温度範囲の下限温度においてバルブ内の水銀の蒸気圧が最冷部の温度に依存して所定の範囲外となる部位に形成されることを特徴とする。 The invention according to claim 1 excites the discharge gas by enclosing the discharge gas inside and forming the phosphor film on the inner surface, and forming a high-frequency electromagnetic field in the bulb by energizing the high-frequency current. An induction coil that emits light, an amalgam that is contained in an amalgam container fixed inside the bulb and supplies mercury vapor as a component of the discharge gas into the bulb, and a valve whose position of the coldest part changes depending on the type of use. The thermal insulation film is partially formed, and the thermal insulation film has the lowest vapor pressure of mercury in the bulb at the lowest temperature in the temperature range related to the ambient temperature determined by the design specifications when the thermal insulation film is not formed. Depending on the temperature of the cold part, it is formed at a site outside the predetermined range.

請求項２の発明は、内部に放電ガスが封入されるとともに内面に蛍光体膜が形成されたバルブと、高周波電流が通電されることによりバルブ内に高周波電磁界を形成して放電ガスを励起発光させる誘導コイルと、バルブの内部に固定されるアマルガム用容器内に収容されバルブ内に放電ガスの一成分である水銀蒸気を供給するアマルガムと、使用形態により最冷部の位置が変わるバルブの一部の周囲に巻回され両端間が短絡された加熱コイルとを備え、加熱コイルは、加熱コイルを巻回しない場合に最冷部になると設計仕様で定まる周囲温度に関する温度範囲の下限温度においてバルブ内の水銀の蒸気圧が最冷部の温度に依存して所定の範囲外となる部位の周囲に巻回されることを特徴とする。 The invention according to claim 2 excites the discharge gas by enclosing the discharge gas inside and forming the phosphor film on the inner surface, and forming a high-frequency electromagnetic field in the bulb by energizing the high-frequency current. An induction coil that emits light, an amalgam that is contained in an amalgam container fixed inside the bulb and supplies mercury vapor as a component of the discharge gas into the bulb, and a valve whose position of the coldest part changes depending on the type of use. A heating coil that is wound around a part and short-circuited between both ends, and the heating coil is at the lowest temperature of the temperature range related to the ambient temperature determined by the design specifications when it becomes the coldest part when the heating coil is not wound. The mercury vapor pressure in the bulb is wound around a portion that is outside a predetermined range depending on the temperature of the coldest part.

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載された無電極放電ランプと、前記誘導コイルに高周波電力を供給する点灯回路と、点灯回路および前記無電極放電ランプを保持する器具本体とを備えることを特徴とする。 A third aspect of the present invention is an electrodeless discharge lamp according to the first or second aspect, a lighting circuit that supplies high-frequency power to the induction coil, a lighting circuit, and an appliance body that holds the electrodeless discharge lamp. It is characterized by providing.

請求項１，３の発明の構成によれば、保温膜は、保温膜を形成しない場合に最冷部になると設計仕様で定まる周囲温度に関する温度範囲の下限温度においてバルブ内の水銀の蒸気圧が最冷部の温度に依存して所定の範囲外となる部位に形成されるから、使用形態によってバルブ内の水銀の蒸気圧が最冷部の温度に依存して所定の範囲外になることがなく、使用形態によらず前記温度範囲の全範囲に亘って光量が安定する。 According to the configurations of the first and third aspects of the invention, when the thermal insulation film is not the thermal insulation film, the vapor pressure of mercury in the bulb is reduced at the lowest temperature in the temperature range related to the ambient temperature determined by the design specifications when it becomes the coldest part. Depending on the temperature of the coldest part, the vapor pressure of mercury in the bulb may be out of the predetermined range depending on the temperature of the coldest part. In addition, the amount of light is stabilized over the entire temperature range regardless of the form of use.

請求項２，３の発明の構成によれば、加熱コイルは、加熱コイルを巻回しない場合に最冷部になると設計仕様で定まる周囲温度に関する温度範囲の下限温度においてバルブ内の水銀の蒸気圧が最冷部の温度に依存して所定の範囲外となる部位の周囲に巻回されるから、使用形態によってバルブ内の水銀の蒸気圧が最冷部の温度に依存して所定の範囲外になることがなく、使用形態によらず前記温度範囲の全範囲に亘って光量が安定する。 According to the configurations of the inventions of claims 2 and 3, when the heating coil becomes the coldest part when the heating coil is not wound, the vapor pressure of mercury in the valve at the lower limit temperature range related to the ambient temperature determined by the design specifications. Is wound around a part that falls outside the predetermined range depending on the temperature of the coldest part, so that the vapor pressure of mercury in the bulb is out of the predetermined range depending on the temperature of the coldest part depending on the type of use. The amount of light is stabilized over the entire temperature range regardless of the form of use.

（実施形態１）
本実施形態では、器具本体（図示せず）を備える照明器具に取り付けられ、器具本体が備える点灯回路３１から高周波電力の供給を受けて点灯する無電極放電ランプを例示する。 (Embodiment 1)
In the present embodiment, an electrodeless discharge lamp that is attached to a lighting fixture including a fixture main body (not shown) and that is lit by receiving supply of high-frequency power from a lighting circuit 31 provided in the fixture main body is illustrated.

本実施形態の無電極放電ランプは、図１に示すように筒状に形成され一端部（図における下端部）が器具本体に取り付けられるカプラ２と、カプラ２に口金３２を用いて取り付けられるバルブ１とで構成される。 The electrodeless discharge lamp of the present embodiment is formed in a cylindrical shape as shown in FIG. 1 and has a coupler 2 with one end (lower end in the figure) attached to the instrument body and a bulb attached to the coupler 2 using a base 32. 1 and.

バルブ１は、ガラスなどの透光性材料で、上部が球状であり下部が円柱状である電球形状に形成される。バルブ１の内面には蛍光体膜および保護膜が形成される。バルブ１は、カプラ２の一端部（図における上端部）が挿入される凹所１１と、バルブ１内にアルゴンなどの希ガスを封入するための排気管１２とを備える。凹所１１は、バルブ１の下面中央部に筒状の下部の中心軸に沿って凹設される。排気管１２は直管状に形成され、内部空間がバルブ１の内部に連通する形で凹所１１の底面中央部に突設される。希ガスの封入後排気管１２の先端は閉塞される。 The bulb 1 is made of a light-transmitting material such as glass, and is formed into a light bulb shape having a spherical upper portion and a cylindrical lower portion. A phosphor film and a protective film are formed on the inner surface of the bulb 1. The valve 1 includes a recess 11 into which one end portion (upper end portion in the drawing) of the coupler 2 is inserted, and an exhaust pipe 12 for sealing a rare gas such as argon into the valve 1. The recess 11 is recessed at the center of the lower surface of the bulb 1 along the central axis of the cylindrical lower portion. The exhaust pipe 12 is formed in a straight tube shape, and protrudes from the center of the bottom surface of the recess 11 so that the internal space communicates with the inside of the valve 1. The end of the exhaust pipe 12 is closed after the rare gas is sealed.

排気管１２内には、設計時において規定した設計仕様で定める周囲温度に関する温度範囲においてバルブ１内の水銀の蒸気圧を所定の範囲内に維持するため、アマルガムが配設される。ここに、所定の範囲とは、光量が設計時に規定した規格範囲内に収まるような水銀の蒸気圧の範囲である。 An amalgam is disposed in the exhaust pipe 12 in order to maintain the vapor pressure of mercury in the bulb 1 within a predetermined range in a temperature range related to the ambient temperature determined by the design specifications defined at the time of design. Here, the predetermined range is the range of the vapor pressure of mercury so that the amount of light falls within the standard range defined at the time of design.

本実施形態では、アマルガムにはＢｉ−Ｉｎ−Ｈｇが用いられ、水銀蒸気が通過する通気口（図示せず）を備え金属材料などで形成されるアマルガム用容器１３内にアマルガムは収容される。アマルガム用容器１３は、円柱状に形成され排気管１２の先端部に収容される支持棒１４の上に載置される。排気管１２の内面にはアマルガム用容器１３の上方への移動を制限する支持突起１２ａが突設される。すなわち、アマルガム用容器１３は、排気管１２の管壁と支持棒１４と支持突起１２ａとにより排気管１２内に固定される。 In this embodiment, Bi-In-Hg is used for the amalgam, and the amalgam is accommodated in an amalgam container 13 having a vent (not shown) through which mercury vapor passes and formed of a metal material or the like. The amalgam container 13 is placed on a support rod 14 that is formed in a columnar shape and is accommodated at the tip of the exhaust pipe 12. A support projection 12a is provided on the inner surface of the exhaust pipe 12 to limit the upward movement of the amalgam container 13. That is, the amalgam container 13 is fixed in the exhaust pipe 12 by the tube wall of the exhaust pipe 12, the support rod 14, and the support protrusion 12a.

また、バルブ１内には、仕事関数が小さい水酸化セシウムなどの金属化合物が塗布されたフラグ１５が配設される。フラグ１５は始動時における電子の数を増やし始動性を良くする。 Further, a flag 15 coated with a metal compound such as cesium hydroxide having a small work function is disposed in the valve 1. The flag 15 increases the number of electrons at the time of start and improves startability.

カプラ２は、点灯回路３１に接続され高周波電流が通電されることによりバルブ１内に高周波電磁界を形成する誘導コイル２１と、誘導コイル２１の熱を無電極放電ランプの外に放出する放熱体２５と、誘導コイル２１および放熱体２５を保持する保持部材２２とを備える。誘導コイル２１は、フェライトなどの磁性体で筒状に形成されるコア２３と、コア２３の周囲に巻回される巻線２４とを備える。放熱体２５は金属材料などで筒状に形成されるとともにコア２３を貫く形で配設され、誘導コイル２１の熱を受ける。 The coupler 2 is connected to a lighting circuit 31 and is supplied with a high-frequency current, whereby an induction coil 21 that forms a high-frequency electromagnetic field in the bulb 1 and a radiator that releases heat of the induction coil 21 to the outside of the electrodeless discharge lamp. 25 and a holding member 22 that holds the induction coil 21 and the radiator 25. The induction coil 21 includes a core 23 formed in a cylindrical shape with a magnetic material such as ferrite, and a winding 24 wound around the core 23. The radiator 25 is formed in a cylindrical shape with a metal material or the like and is disposed so as to penetrate the core 23 and receives heat from the induction coil 21.

排気管１２がカプラ２を貫く形でカプラ２の一端部（図における上端部）が凹所１１内に挿入され、口金３２によりバルブ１はカプラ２に取り付けられる。バルブ１がカプラ２に取り付けられると、巻線２４は、アマルガム用容器１３を囲むように排気管１２の周囲に巻回された形となる。また、放熱体２５の一端部（図における下端部）は凹所１１から外部に露出し、露出した部位において誘導コイル２１の熱を無電極放電ランプの外部に放出する。 One end (upper end in the figure) of the coupler 2 is inserted into the recess 11 so that the exhaust pipe 12 penetrates the coupler 2, and the valve 1 is attached to the coupler 2 by a base 32. When the valve 1 is attached to the coupler 2, the winding 24 is wound around the exhaust pipe 12 so as to surround the amalgam container 13. Further, one end portion (lower end portion in the figure) of the radiator 25 is exposed to the outside from the recess 11, and the heat of the induction coil 21 is released to the outside of the electrodeless discharge lamp at the exposed portion.

点灯回路３１により誘導コイル２１に高周波電流が通電されると、バルブ１内に高周波電磁界が形成され、高周波電磁界により加速された電子が希ガスと衝突することで希ガスが電離し、放電が生じる。生じた放電により、水銀は放電を行うとともに放電により励起され、励起された水銀は基底状態に戻る際に紫外線を放出する。紫外線は蛍光体膜により可視光に変換される。 When a high-frequency current is passed through the induction coil 21 by the lighting circuit 31, a high-frequency electromagnetic field is formed in the bulb 1, and electrons accelerated by the high-frequency electromagnetic field collide with the rare gas, whereby the rare gas is ionized and discharged. Occurs. Due to the generated discharge, mercury discharges and is excited by the discharge, and the excited mercury emits ultraviolet rays when returning to the ground state. Ultraviolet light is converted into visible light by the phosphor film.

ところで、無電極放電ランプにおいては、通常、使用形態によりバルブ１における最冷部の位置と温度とが変わる。使用形態の例としては、器具本体への取り付けの方向（点灯方向）や、器具本体の形状、すなわち、無電極放電ランプを器具本体に取り付けた場合の周囲の状況などが挙げられる。 By the way, in an electrodeless discharge lamp, the position and temperature of the coldest part in the bulb 1 usually change depending on the usage pattern. Examples of usage forms include the direction of attachment to the appliance body (lighting direction), the shape of the appliance body, that is, the surrounding situation when an electrodeless discharge lamp is attached to the appliance body.

本実施形態では、バルブ１における最冷部となり得る部位のいずれかに保温膜１６を形成する。保温膜１６は、保温膜１６を形成しない場合に最冷部になると前記温度範囲の下限温度においてバルブ内の水銀の蒸気圧が最冷部の温度に依存して前記所定の範囲外となる部位に形成される。 In the present embodiment, the heat retaining film 16 is formed on any of the parts that can be the coldest part of the valve 1. When the heat retaining film 16 becomes the coldest part when the heat retaining film 16 is not formed, a portion where the vapor pressure of mercury in the bulb is outside the predetermined range depending on the temperature of the coldest part at the lower limit temperature of the temperature range. Formed.

以下、保温膜１６の形成部位について具体的に説明する。本実施形態では上向き点灯となるように器具本体に取り付けた場合、最冷部の位置は円柱状の部分を含むバルブ１の底部１ｂとなる。上向き点灯において前記温度範囲内で使用すると、周囲温度が低い場合（例えば、−１０℃の場合）、最冷部の温度が相対温度（アマルガムのある温度に対するバルブ１内の水銀の蒸気圧と同じ蒸気圧にすることができる水銀の温度）よりも低くなり、バルブ１内の水銀の蒸気圧が最冷部である底部１ｂの温度に依存する。なお、本実施形態ではアマルガムにＢｉ−Ｉｎ−Ｈｇを用いるので、アマルガムの温度と前記相対温度との差は約２０℃以上である。 Hereinafter, the formation site | part of the heat retention film | membrane 16 is demonstrated concretely. In this embodiment, when it attaches to an instrument main body so that it may light upward, the position of the coldest part will be the bottom part 1b of the bulb | ball 1 containing a cylindrical part. When used in the above temperature range in upward lighting, when the ambient temperature is low (for example, at −10 ° C.), the temperature at the coldest part is the same as the vapor pressure of mercury in the bulb 1 relative to the temperature with amalgam The mercury vapor pressure in the bulb 1 depends on the temperature of the bottom 1b, which is the coldest part. In this embodiment, since Bi-In-Hg is used for the amalgam, the difference between the temperature of the amalgam and the relative temperature is about 20 ° C. or more.

一方、周囲温度が低いことにより最冷部である底部１ｂの温度は前記所定の範囲内に水銀の蒸気圧を維持できない温度となり、結果、図２の破線で示すように低温領域（−２０℃〜５℃）で光量が低下している。すなわち、光量が安定していない。 On the other hand, due to the low ambient temperature, the temperature of the bottom 1b, which is the coldest part, becomes a temperature at which the vapor pressure of mercury cannot be maintained within the predetermined range. As a result, as shown by the broken line in FIG. ˜5 ° C.). That is, the amount of light is not stable.

なお、他の使用形態では、最冷部の温度は前記温度範囲の全範囲に亘って前記相対温度よりも高く、バルブ１内の水銀の蒸気圧はアマルガムの温度に依存する。例えば、下向き点灯となるように器具本体に取り付けた場合、前記温度範囲の全範囲に亘って最冷部であるバルブ１の頂部１ａの温度は前記相対温度よりも高く、バルブ１内の水銀の蒸気圧はアマルガムの温度に依存する。すなわち、上向き点灯以外の他の使用形態では、前記温度範囲内での光量は安定している。 In other usage forms, the temperature of the coldest part is higher than the relative temperature over the entire temperature range, and the vapor pressure of mercury in the bulb 1 depends on the temperature of the amalgam. For example, when attached to the fixture body so as to light downward, the temperature of the top 1a of the bulb 1 which is the coldest part over the entire temperature range is higher than the relative temperature, and the mercury in the bulb 1 Vapor pressure depends on the temperature of the amalgam. In other words, the light quantity within the temperature range is stable in other usage modes than lighting upward.

本実施形態では、上述したように上向き点灯の場合に光量が安定しないから、上向き点灯の場合に最冷部となる底部１ｂの内面に保温膜１６を形成する。保温膜１６には、ＳｉＣやＮｉＯなどからなる赤外線反射膜またはアルミニウムなどからなる金属蒸着膜が用いられる。 In the present embodiment, as described above, the amount of light is not stable in the case of upward lighting. Therefore, the heat retaining film 16 is formed on the inner surface of the bottom 1b that is the coldest part in the case of upward lighting. As the heat retaining film 16, an infrared reflecting film made of SiC, NiO or the like, or a metal vapor deposited film made of aluminum or the like is used.

保温膜１６は赤外線を反射することにより底部１ｂを保温するから、最冷部の温度が前記相対温度よりも低くなることを抑制する。 Since the heat retaining film 16 retains the bottom 1b by reflecting infrared rays, the temperature of the coldest portion is prevented from becoming lower than the relative temperature.

本実施形態の無電極放電ランプを上向き点灯で使用した場合、図２の実線に示すように、広い温度範囲（−２０℃〜６０℃）で光量が安定する結果を得た。すなわち、上向き点灯においても前記温度範囲内で光量が安定する。 When the electrodeless discharge lamp of the present embodiment was used for upward lighting, as shown by the solid line in FIG. 2, the light intensity was stabilized in a wide temperature range (−20 ° C. to 60 ° C.). That is, the amount of light is stabilized within the temperature range even in upward lighting.

上述のように本実施形態では、いずれの使用形態においても光量が安定するから、使用形態に関わらず安定した光量を得ることができる無電極放電ランプを実現できる。 As described above, in this embodiment, since the light quantity is stable in any use form, an electrodeless discharge lamp that can obtain a stable light quantity regardless of the use form can be realized.

なお、保温膜１６に金属蒸着膜を用いる場合は、赤外線の反射に加えて誘導コイル２１により生じる磁束が保温膜１６を貫くことにより保温膜１６に熱が発生することも期待できる。 In addition, when using a metal vapor deposition film for the heat insulation film | membrane 16, in addition to reflection of infrared rays, it can also be expected that heat is generated in the heat insulation film 16 when the magnetic flux generated by the induction coil 21 penetrates the heat insulation film 16.

（実施形態２）
本実施形態の無電極放電ランプは、バルブ１の内面に保温膜１６（図１参照）を形成せず、図３に示すようにバルブ１の底部１ｂの周囲に、加熱コイル１７を巻回する点が実施形態１と異なる。加熱コイル１７はバルブ１に密着する形で巻回されるとともに両端間が短絡される。他の構成は実施形態１の構成と同じである。 (Embodiment 2)
In the electrodeless discharge lamp according to the present embodiment, the heat insulating film 16 (see FIG. 1) is not formed on the inner surface of the bulb 1, and a heating coil 17 is wound around the bottom 1b of the bulb 1 as shown in FIG. This is different from the first embodiment. The heating coil 17 is wound in close contact with the valve 1 and is short-circuited between both ends. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

上述のように誘導コイル２１は排気管１２の周囲に巻回される形となっているから、誘導コイル２１により形成される磁束の一部は排気管１２の管軸に沿って形成され、バルブ１の底部１ｂに巻回された加熱コイル１７の内側を貫く。すなわち、加熱コイル１７は誘導コイル２１と電磁結合している。 Since the induction coil 21 is wound around the exhaust pipe 12 as described above, a part of the magnetic flux formed by the induction coil 21 is formed along the tube axis of the exhaust pipe 12, and the valve 1 passes through the inside of the heating coil 17 wound around the bottom 1b. That is, the heating coil 17 is electromagnetically coupled to the induction coil 21.

したがって、誘導コイル２１に高周波電流が通電されると加熱コイル１７に電流が流れ加熱コイル１７が発熱し、底部１ｂが加熱され、上向き点灯の場合においても光量が安定する。すなわち、使用形態に関わらず安定した光量を得ることができる。 Therefore, when the induction coil 21 is energized with a high-frequency current, a current flows through the heating coil 17, the heating coil 17 generates heat, the bottom 1b is heated, and the amount of light is stabilized even in the upward lighting state. That is, a stable light amount can be obtained regardless of the usage form.

実施形態１の断面図である。1 is a cross-sectional view of Embodiment 1. FIG. 周囲温度と光量との関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between ambient temperature and light quantity. 実施形態２の断面図である。6 is a cross-sectional view of a second embodiment. FIG. 従来例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

１バルブ
２カプラ
１１凹所
１３アマルガム用容器
１６保温膜
１７加熱コイル
２１誘導コイル
３１点灯回路 1 Valve 2 Coupler 11 Recess 13 Amalgam Container 16 Heat Insulating Film 17 Heating Coil 21 Induction Coil 31 Lighting Circuit

Claims

内部に放電ガスが封入されるとともに内面に蛍光体膜が形成されたバルブと、高周波電流が通電されることによりバルブ内に高周波電磁界を形成して放電ガスを励起発光させる誘導コイルと、バルブの内部に固定されるアマルガム用容器内に収容されバルブ内に放電ガスの一成分である水銀蒸気を供給するアマルガムと、使用形態により最冷部の位置が変わるバルブの一部に形成される保温膜とを備え、保温膜は、保温膜を形成しない場合に最冷部になると設計仕様で定まる周囲温度に関する温度範囲の下限温度においてバルブ内の水銀の蒸気圧が最冷部の温度に依存して所定の範囲外となる部位に形成されることを特徴とする無電極放電ランプ。 A bulb in which a discharge gas is enclosed and a phosphor film is formed on the inner surface; an induction coil that excites the discharge gas by forming a high-frequency electromagnetic field in the bulb when energized by a high-frequency current; and a bulb Amalgam that is housed in an amalgam container that is fixed inside and supplies mercury vapor, which is a component of the discharge gas, to the bulb, and heat insulation that is formed in a part of the bulb where the position of the coldest part changes depending on the type of use When the heat insulation film is the coldest part when the heat insulation film is not formed, the vapor pressure of mercury in the bulb depends on the temperature of the coldest part at the lower limit of the temperature range related to the ambient temperature determined by the design specifications. The electrodeless discharge lamp is formed at a portion outside the predetermined range.

内部に放電ガスが封入されるとともに内面に蛍光体膜が形成されたバルブと、高周波電流が通電されることによりバルブ内に高周波電磁界を形成して放電ガスを励起発光させる誘導コイルと、バルブの内部に固定されるアマルガム用容器内に収容されバルブ内に放電ガスの一成分である水銀蒸気を供給するアマルガムと、使用形態により最冷部の位置が変わるバルブの一部の周囲に巻回され両端間が短絡された加熱コイルとを備え、加熱コイルは、加熱コイルを巻回しない場合に最冷部になると設計仕様で定まる周囲温度に関する温度範囲の下限温度においてバルブ内の水銀の蒸気圧が最冷部の温度に依存して所定の範囲外となる部位の周囲に巻回されることを特徴とする無電極放電ランプ。 A bulb in which a discharge gas is enclosed and a phosphor film is formed on the inner surface; an induction coil that excites the discharge gas by forming a high-frequency electromagnetic field in the bulb when energized by a high-frequency current; and a bulb Wrapped around an amalgam that is contained in an amalgam container that is fixed inside and supplies mercury vapor, which is a component of the discharge gas, to the bulb, and a part of the bulb where the position of the coldest part changes depending on the type of use. The heating coil is short-circuited between both ends, and when the heating coil is not wound, the vapor pressure of mercury in the bulb at the lowest temperature of the temperature range related to the ambient temperature determined by the design specifications when it reaches the coldest part. Is wound around a part that is outside a predetermined range depending on the temperature of the coldest part.

請求項１または請求項２に記載された無電極放電ランプと、前記誘導コイルに高周波電力を供給する点灯回路と、点灯回路および前記無電極放電ランプを保持する器具本体とを備えることを特徴とする照明器具。 An electrodeless discharge lamp according to claim 1 or 2, a lighting circuit for supplying high-frequency power to the induction coil, and a lighting device and an appliance main body for holding the electrodeless discharge lamp. Lighting equipment to do.