(57)【要約】【課題】電球から発生する光の光効率を高めて、紫外線の放出を減らすことで、光が視感的にも一層暖かく感じられる無電極照明器具の電球を提供しようとする。【解決手段】放電時に連続スペクトラムを得るため、主発光物質に錫(Sn)又は錫のハロゲン化物を使用し、該錫のハロゲン化物は、ブローム化錫(SnBr2)であって、高い光効率及び良い演色性を得ることができるし、黄に比べて紫外線の放出が少ないため、視感的にも暖かい感じを与え得るように無電極照明器具の電球を構成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電時に連続スペクトラムを得るための主発光物質として錫(Sn)を使用することを特徴とする無電極照明器具の電球。
【請求項２】
前記主発光物質は、錫のハロゲン化物であることを特徴とする請求項1記載の無電極照明器具の電球。
【請求項３】
前記錫のハロゲン化物は、ブローム化錫(SnBr2)であることを特徴とする請求項2記載の無電極照明器具の電球。
【請求項４】
前記主発光物質の封入量は、0.005〜0.1mol/ccの範囲であることを特徴とする請求項1記載の無電極照明器具の電球。
【請求項５】
前記電球に封入されて初期放電に寄与するバッファーガスは、ネオン(Ne）、アルゴン(Ar)、クリプトン(Kr)及びゼノン(Xe)中、何れか一つ以上選択して使用することを特徴とする請求項1記載の無電極照明器具の電球。
【請求項６】
前記電球に封入される補助添加物質としては、放電安定化及びスペクトラム可変のために水銀を添加することを特徴とする請求項1記載の無電極照明器具の電球。
【請求項７】
前記水銀の量は、10-7〜10-3mol/ccの範囲であることを特徴とする請求項6記載の無電極照明器具の電球。
【請求項８】
前記電球の容量は、使用電力の密度が50watt/cc以上であることを特徴とする請求項1記載の無電極照明器具の電球。
【請求項９】
電源の供給により電磁波を発生する電磁波発生部と、前記伝達された電磁波のうち可視光以外の電磁波は遮断し、発光された可視光は通過させる共振部と、前記発生した電磁波により封入された発光物質がプラズマ化されることで、光を発生する電球と、を包含して構成される無電極照明器具であって、
前記電球は、放電時に連続スペクトラムを得るために主発光物質を包含することを特徴とする無電極照明器具。
【請求項１０】
前記主発光物質は、錫であることを特徴とする請求項9記載の無電極照明器具。
【請求項１１】
前記主発光物質は、錫のハロゲン化物であることを特徴とする請求項9記載の無電極照明器具。
【請求項１２】
前記錫のハロゲン化物は、ブローム化錫(SnBr2)であることを特徴とする請求項11記載の無電極照明器具。
【請求項１３】
前記主発光物質の封入量は、0.005〜0.1mol/ccの範囲であることを特徴とする請求項9記載の無電極照明器具。
【請求項１４】
前記電球に封入されて初期放電に寄与するバッファーガスは、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)、クリプトン(Kr)及びゼノン(Xe)中、何れか一つ以上選択して使用することを特徴とする請求項9記載の無電極照明器具。
【請求項１５】
前記電球に封入される補助添加物質としては、放電安定化及びスペクトラム可変のために水銀を添加することを特徴とする請求項9記載の無電極照明器具。
【請求項１６】
前記水銀の量は、10-7〜10-3mol/ccの範囲であることを特徴とする請求項15記載の無電極照明器具。
【請求項１７】
前記電球の容量は、使用電力の密度が50watt/cc以上であることを特徴とする請求項9記載の無電極照明器具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロウェーブを利用した無電極照明器具に係るもので、詳しくは、無電極照明器具の電球に封入される封入物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、無電極照明システム（electrodeless  lamp  system）は、従来の他のランプより高い経済性を有して、理想的な自然光を発生する。
【０００３】
そして、このような無電極照明システムの発光原理を説明すると、先ず、高周波発振器マグネトロン(magnetron)から発生したマイクロウエーブ(高周波)が電球内部の不活性ガスを極度にイオン化されたプラズマ状態にし、該プラズマ(plasma)状態の電球内部の金属化合物が連続して光を発光することで、電極無しに高い光量が発光される。
【０００４】
又、該無電極照明システムは、次のような特性を有する。
【０００５】
(1)、一つの無電極照明システムにより四つの400Wメタルハライドの光束を出力でき、且つ、20%以上のエネルギー節減効果を得ることができ、安定器を内蔵することで別途の安定器を必要としない。
【０００６】
(2)、フィラメント無しに、プラズマの発光原理により光を放出するため、光束を低下せずに、機器を長時間使用することができる。
【０００７】
(3)、自然白色光と同様な連続光スペクトラムを具現するため、太陽光と類似な役割をし、太陽光が入らない事務室及び色相の識別が重要な空間で有用される。
【０００８】
(4)、蛍光体を使用することなく、視力を保護し、且つ、紫外線及び赤外線の放出を最小化して安楽な照明環境を提供し得る。
【０００９】
又、従来の無電極照明システムにおいては、図2に示したように、ケーシング1の内部一方側の上方端に設置されて電磁波を生成するマグネトロン2と、該マグネトロン2の上部に装着されて内部に発光物質、バッファーガス及び放電触媒物質が一緒に封入されることで、電磁波エネルギーにより封入された発光物質がプラズマ化しながら光を発生する電球5と、該電球5から発生した電磁波のうち可視光以外の電磁波は遮断しながら該電球5から発生した可視光は通過させる共振器6と、該共振器6の下部に設置されて、前記マグネトロン2から発生した電磁波は通過させて光は反射させる誘電体鏡8と、前記マグネトロン2の下方に装着された電球モータM1と、を包含して構成されている。
【００１０】
且つ、前記電球5は、その内部にバッファーガス、発光物質及び放電触媒物質が充填されるように投光体の石英などを利用して球状に形成された発光部5aと、該発光部5aの下方中央に一体に形成されて前記電球モータM1の回転軸に係合された軸部5bと、を包含して構成されている。
【００１１】
又、従来の電球の発光部5aの内部には、励起(excited)された時、電子構造によるスペクトラムを放出することで、ランプの発光特性を発揮する主発光物質(primary  bulb  fills)と、該主発光物質が励起されるように初期放電に寄与するバッファーガス、光特性改善及び特別な性能を追加するために添加する補助添加物質(auxiliary  bulb  fill)と、が一緒に充填されている。
【００１２】
このとき、前記発光部5aの内部に充填される主発光物質としては、硫黄(S)が使用され、バッファーガスとしては、アルゴン(Ar)の不活性ガス(例えば、Ne、Xe、Kr等)が使用され、前記補助添加物質としては、アルカリ金属のハロゲン化物(例えば、NaI、KBr等)、希土類のハロゲン化物(例えば、CaI2、BaI2等)が主に使用される。
【００１３】
以下、このように構成された従来の無電極照明システムの動作に対し、説明する。
【００１４】
先ず、コントローラから駆動信号が発生すると、電源がマグネトロン2に供給され、該マグネトロン2は、電源により発振されながら極めて高い周波数の電磁波が生成される。
【００１５】
次いで、前記マグネトロン2から発生した電磁波が前記共振器6の内部に放射されながら前記電球5の内部に封入されたバッファーガスを励起(excited)させることで、主発光物質の硫黄が持続的にプラズマ化しながら固有の放出スペクトラムを有する光が発生し、該光は、前記反射鏡7及び誘電体鏡8により前方に反射されながら空間を照明する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このような従来の無電極照明システムにおいては、図2に示したように、硫黄を主発光物質に使用しているため、視感度及び光効率が低下するという不都合な点があった。
【００１７】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、電球から発生する光の光効率を高めて、紫外線の放出を減らすことで、光が視感的にも一層暖かく感じられる無電極照明器具の電球を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係る無電極照明器具の電球においては、放電時に連続的なスペクトラムを得るために主発光物質として錫(Sn)を使用することを特徴とする。
【００１９】
又、本発明に係る主発光物質は、錫のハロゲン化物であることを特徴とする。
【００２０】
又、本発明に係る錫のハロゲン化物は、ブローム化錫(SnBr2)であることを特徴とする。
【００２１】
又、本発明に係る主発光物質の封入量は、0.005〜0.1mol/ccの範囲にすることを特徴とする。
【００２２】
又、本発明に係る電球に封入されて初期放電に寄与するバッファーガスは、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)、クリプトン（Kr)及びゼノンXe中、何れか一つ以上選択して使用することを特徴とする。
【００２３】
又、本発明に係る電球に封入される補助添加物質としては、放電安定化及びスペクトラム可変のために水銀を添加することを特徴とする。
【００２４】
又、本発明に係る水銀の添加量は、10-7〜10-3mol/ccの範囲であることを特徴とする。
【００２５】
又、本発明に係る電球の容量は、使用電力の密度が50watt/cc以上であることを特徴とする。
【００２６】
又、本発明に係る無電極照明器具においては、電源の供給により電磁波を発生する電磁波発生部と、前記伝達された電磁波のうち可視光以外の電磁波は遮断し、発光された可視光は通過させる共振部と、前記発生した電磁波により封入された発光物質がプラズマ化されることで、光を発生する電球と、を包含して構成され、前記電球は、放電時に連続してスペクトラムを得るために主発光物質を包含することを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面を用いて説明する。
【００２８】
本発明に係る無電極照明器具においては、図2に示したように、ケーシング1の内部の一方側の上方端に設置されて、電磁波を生成するマグネトロン2と、前記ケーシング1の内部の他方側の上方端に前記マグネトロン2と対向するように設置されて、前記マグネトロン2に電源を供給するパワーサプライ3と、前記マグネトロン2の出口部に連通されて、前記マグネトロン2とパワーサプライ3間に付設され、前記マグネトロン2から発生した電磁波を電球に伝達する導波管4と、該導波管4の中央上部に連結されて、内部に発光物質、バッファーガス及び放電触媒物質を一緒に封入して電磁波エネルギーにより封入された発光物質がプラズマ化しながら光を発生する電球5と、該電球5が挿入されて該電球の下方の導波管4から伝達された電磁波のうち可視光以外の電磁波は遮断しながら前記電球5から発生した可視光は通過させる共振器6と、前記ケーシング1の中央上部に付着されて、前記共振器6が収納されて、前記電球5から発生する光を直進するように集中反射する反射鏡7と、前記導波管4と共振器6間に設置されて、前記導波管4から発生した電磁波は通過させて光は反射させる誘電体鏡8と、前記ケーシング1の下方側に設置されて、前記マグネトロン2及びパワーサプライ3を冷却させる冷却ファン9と、を包含して構成されている。
【００２９】
且つ、前記電球5は、投光性を有した物質を用いて、石英等により所定形状の発光部5aに形成され、該発光部5aの内部には、励起(excited)された時、スペクトラムを放出することで、ランプの発光特性を発揮する主発光物質と、該主発光物質を励起させるため、初期放電に寄与するバッファーガスと、光特性を改善して特別な性能を発揮するため添加する放電触媒物質と、が一緒に封入される。
【００３０】
このとき、前記主発光物質は、錫又は錫のハロゲン化物を使用するが、特に、錫のハロゲン化物として、ブローム化錫(SnBr2)が使用される。
【００３１】
且つ、前記発光部5aの容量は、使用電力密度を50watt/cc以上にするとき、錫又はブローム化錫の封入量が、0.005〜0.1mol/ccであることが好ましい。
【００３２】
又、前記バッファーガスとしては、アルゴン(Ar)、ネオン(Ne)、ゼノン(Xe)及びクリプトン(Kr)のような不活性ガス中、選択して一つ以上使用するが、その混合物を使用することが好ましい。
【００３３】
又、前記補助添加物質としては、放電安定化及びスペクトラムの可変のために水銀(Hg)が用いられ、該水銀量は、10-7〜10-3mol/ccであることが好ましい。
【００３４】
以下、このように構成された本発明に係る無電極照明器具の動作に対し、説明する。
【００３５】
先ず、前記パワーサプライ3が電源をマグネトロン2に供給すると、該マグネトロン2は、電源により発振されながら極めて高い周波数の電磁波を生成し、該電磁波は、前記導波管4を通して前記共振器6の内部に放射されながら前記電球5の内部に封入されたバッファーガスを励起(exiting)させることで、主発光物質が持続的にプラズマ化しながら固有の放出スペクトラムを有する光が発生され、該光は、前記反射鏡7及び誘電体鏡8により前方に反射しながら空間を照明する。
【００３６】
この時、前記電球5の発光部5aには、主発光物質のブローム化錫が封入されているため、約80  lumen/watt以上の高い光効率及び良い演色性を得ることができる。
【００３７】
且つ、前記ブローム化錫は、硫黄に比べて紫外線の放出が少なく視感的も暖かい感じを与えるという長所がある。
【００３８】
又、前記補助添加物質としての水銀は、発光の初期放電を一層容易にして放電を安定化させるという長所がある。
【００３９】
以下、図1に図示されたグラフを用いて本発明の特徴に対し、説明する。
【００４０】
図1は、従来のように硫黄を主発光物質に利用した場合の視感度をグラフ(2)に示し、本発明のようにブローム化錫を主発光物質に利用するが、前記電球5の大きさ及び封入圧を夫々相違にした場合の第1実施例及び第2実施例をグラフ(3)、(4)に夫々示した視感度の実験値である。
【００４１】
且つ、従来の技術は、電力を400W、電球の内径を23mm、主発光物質として硫黄を適用した例であって、実施例1は、電力を400W、電球を内径は23mm、Arの封入圧を30torr、ブローム化錫の量を10mgとした場合であり、実施例2は、電力を300W、電球の内径13mm、アルゴンの封入量10torr、ブローム化錫の量2mgで、水銀の量を2mgとした場合である。
【００４２】
図示されたように、視感度曲線(グラフ(1))を基準に、硫黄を主発光物質に利用した従来の技術に比べて、ブローム化錫を主発光物質に利用した場合が前記視感度曲線に一層近接されるように重複されることが分かる。
【００４３】
これは、同様な条件(実施例1)は勿論で、相対的に劣悪な条件(実施例2)でも、実際に人が感じる視感度は一層良くなるということが分かる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るブローム化錫を利用したマイクロウエーブ無電極照明器具においては、電球の内部に主発光物質としてブローム化錫を利用することで、高い光効率及び良い演色性を得ることができるし、硫黄に比べて紫外線の放出が少ないため、視感的にも暖かい感じを与え得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無電極照明器具の電球による視感度を従来と比較して示したグラフである。
【図２】一般の無電極照明装置の全体的な構成を示した縦断面図である。
【符号の説明】
2…マグネトロン
3…パワーサプライ
5…電球
5a…発光部
【図１】
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【図２】
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