專(zhuān)利名稱(chēng)：感應(yīng)線圈用磁芯、利用它的照明裝置及多結(jié)晶鐵氧體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種感應(yīng)線圈用磁芯、使用了該感應(yīng)線圈用磁芯的照明裝置以及多結(jié)晶鐵氧體。尤其涉及被應(yīng)用在放電燈上的感應(yīng)線圈用磁芯，該放電燈為一利用感應(yīng)線圈在充有放電氣體的發(fā)光管(bulb)內(nèi)產(chǎn)生電磁場(chǎng)的照明燈。
圖7示意地示出了一利用感應(yīng)線圈產(chǎn)生等離子體放電的照明裝置的剖面結(jié)構(gòu)。圖示的照明裝置包括內(nèi)部充有惰性氣體、金屬蒸氣等放電氣體的透光發(fā)光管101，和設(shè)置在發(fā)光管101中央部的凹部(空腔)108內(nèi)的感應(yīng)線圈102。感應(yīng)線圈102由磁芯(磁性材料)102a和纏繞在磁芯102a上的線圈102b構(gòu)成。感應(yīng)線圈102電氣連接在提供高頻功率的高頻電源電路103上，在感應(yīng)線圈102和高頻電源電路103之間設(shè)置有匹配電路104，它匹配二者間之阻抗而將高頻功率高效率地傳遞到發(fā)光管101去。高頻電源電路103和匹配電路104被收納在電路盒105內(nèi)。
當(dāng)幾MHz至幾百M(fèi)Hz的高頻電流自高頻電源電路103流向感應(yīng)線圈102時(shí)，就會(huì)在發(fā)光管101內(nèi)部產(chǎn)生環(huán)狀的等離子體放電106。發(fā)生等離子體放電106便會(huì)產(chǎn)生紫外線或者可見(jiàn)光，由此得到光輸出。另外，在實(shí)際應(yīng)用中，高頻電源電路103的振蕩頻率一般為ISM帶的13.56MHz或者幾MHz。
日本國(guó)公開(kāi)特許公報(bào)7-99042號(hào)中所刊登的感應(yīng)線圈用磁芯，即為一適合用在這樣的照明裝置上的磁芯102a的一例。該公報(bào)中說(shuō)明的是在室溫、頻率3MHz、磁通密度10mT的條件下對(duì)它進(jìn)行測(cè)量時(shí)，其損失在105mW/cm3以下的磁芯102a，且Ni-Zn鐵氧體材料是最好的滿(mǎn)足該條件的材料。
從Ni-Zn鐵氧體材料的物理特性來(lái)考慮的話(huà)，在使用由Ni-Zn鐵氧體材料制成的磁芯102a時(shí)，將高頻電源電路103的工作頻率設(shè)定在高頻，即幾MHz(或者幾MHz到幾十MHz)是最理想的。然而，其在這樣的高頻下工作的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題即用來(lái)抑制來(lái)自高頻電源電路103的線噪聲(line noise)的噪聲過(guò)濾器會(huì)很大，而造成高頻電源電路103的體積非常大。亦即，在照明裝置使用由Ni-Zn鐵氧體材料制成的磁芯102a時(shí)，必須另外設(shè)置一大型的線噪聲過(guò)濾器，而難以使照明裝置小型化。
因法律上對(duì)高頻噪聲有很?chē)?yán)格的規(guī)定，故要想在從裝置放射出的或者傳播出的噪聲為高頻噪聲時(shí)也能不違反該規(guī)定，就必須在照明裝置上使用高價(jià)的噪聲過(guò)濾器。在我們想降低照明裝置的成本的時(shí)候，它就是一個(gè)障礙了。
本發(fā)明是為解決上述問(wèn)題而研究出來(lái)的。其主要目的在于提供一種可在較低的頻率區(qū)(50kHz以上1MHz以下)工作的感應(yīng)線圈用磁芯以及利用了該感應(yīng)線圈用磁芯的照明裝置。本發(fā)明的目的還在于提供能成為這樣的感應(yīng)線圈用磁芯的制造材料的多結(jié)晶鐵氧體。
本發(fā)明所涉及的感應(yīng)線圈用磁芯為一被應(yīng)用在放電燈內(nèi)的感應(yīng)線圈上的感應(yīng)線圈用磁芯，該放電燈包括充有放電氣體的發(fā)光管，和讓頻率50kHz以上1MHz以下的電磁場(chǎng)生成在上述發(fā)光管內(nèi)的感應(yīng)線圈。上述磁芯由Mn-Zn多結(jié)晶鐵氧體制成，居里溫度在270℃以上。
在一實(shí)施形態(tài)中，上述居里溫度在290℃以上。
在一實(shí)施形態(tài)中，上述Mn-Zn多結(jié)晶鐵氧體含有Fe、Mn和Zn，且Fe元素在除了氧以外的其它所有元素中所占的重量百分比在72％以上。
在一實(shí)施形態(tài)中，上述Mn-Zn多結(jié)晶鐵氧體含有Fe、Mn和Zn，還含有添加物Ni。
在一實(shí)施形態(tài)中，上述磁芯具有在常溫、電磁場(chǎng)的頻率100kHz、垂直于磁通方向的那個(gè)面的截面積為120mm2的條件下，能接收600安培·匝以上的起磁力的特性。
本發(fā)明所涉及的照明裝置備有充有放電氣體的發(fā)光管，讓頻率50kHz以上1MHz以下的電磁場(chǎng)生成在上述發(fā)光管內(nèi)部的感應(yīng)線圈，以及提供功率給上述感應(yīng)線圈的電源。上述感應(yīng)線圈由磁芯和線圈構(gòu)成，上述磁芯由Mn-Zn多結(jié)晶鐵氧體制成且居里溫度在270℃以上。
在一實(shí)施形態(tài)中，上述居里溫度在290℃以上。
在一實(shí)施形態(tài)中，上述磁芯具有在常溫、電磁場(chǎng)的頻率100kHz、垂直于磁通方向的那個(gè)面的截面積為120mm2的條件下，能接收600安培·匝以上的起磁力的特性。
在一實(shí)施形態(tài)中，上述感應(yīng)線圈被插在使上述發(fā)光管的外壁凹進(jìn)去而形成在上述發(fā)光管中心部分的凹入部?jī)?nèi)，上述發(fā)光管的內(nèi)壁上涂有螢光粉，上述放電氣體中至少含有稀有氣體。
在一實(shí)施形態(tài)中，上述照明裝置為一小自我鎮(zhèn)流型螢光燈。
本發(fā)明所涉及的多結(jié)晶鐵氧體含有Fe、Mn和Zn，且Fe元素在除了氧以外的其它所有元素中所占的重量百分比在72％以上，居里溫度在270℃以上。
在一實(shí)施形態(tài)中，含有Fe、Mn和Zn，還含有作為添加物的Ni，且居里溫度在270℃以上。
在一實(shí)施形態(tài)中，F(xiàn)e元素在除了氧以外的其它所有元素中所占的重量百分比在60％以上。
下面，對(duì)附圖做一簡(jiǎn)單的說(shuō)明。


圖1示意地示出了本發(fā)明中的實(shí)施形態(tài)所涉及的照明裝置的剖面結(jié)構(gòu)。
圖2為本發(fā)明所涉及的實(shí)施形態(tài)中的感應(yīng)線圈用磁芯2a的起始磁導(dǎo)率～頻率曲線。
圖3為Fe元素的組成比～居里溫度曲線。
圖4為Ni元素的組成比～居里溫度曲線。
圖5為試樣(a)和(d)的損失～頻率曲線。
圖6為本實(shí)施例中的感應(yīng)線圈用磁芯2a的截面積～飽和電流值曲線。
圖7示意地示出了現(xiàn)有的照明裝置的剖面結(jié)構(gòu)。
圖8為Mn-Zn鐵氧體及Ni-Zn鐵氧體的損失～頻率曲線。
圖9為Mn-Zn鐵氧體及Ni-Zn鐵氧體的起始磁導(dǎo)率～頻率曲線。
對(duì)表示符號(hào)做一說(shuō)明。
1發(fā)光管，2感應(yīng)線圈，2a磁性材料，2b線圈，3高頻電源電路，4匹配電路，5電路盒，6放電等離子體，7燈頭，8空腔在說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)之前，先說(shuō)明鐵氧體材料。鐵氧體材料大致分為Mn-Zn鐵氧體材料和Ni-Zn鐵氧體材料。圖8中示出了10mT下，Mn-Zn鐵氧體材料和Ni-Zn鐵氧體材料的單位體積損失(Pcv)的頻率特性。圖9中示出了Mn-Zn鐵氧體材料和Ni-Zn鐵氧體材料的起始磁導(dǎo)率的頻率特性。
由圖8可知，Mn-Zn和Ni-Zn鐵氧體材料都是頻率越低，損失越小，而且在1MHz以下的頻率范圍內(nèi)，Mn-Zn鐵氧體材料的損失更低。如圖9所示，Mn-Zn鐵氧體材料在頻率超過(guò)1MHz的高頻范圍內(nèi)存在著磁導(dǎo)率變壞的區(qū)域，所以在頻率超過(guò)1MHz的高頻范圍內(nèi)一般使用Ni-Zn鐵氧體材料是最理想的。然而，在頻率在1MHz以下的區(qū)域，Mn-Zn鐵氧體材料的損失比Ni-Zn鐵氧體材料的低、Mn-Zn鐵氧體材料的起始磁導(dǎo)率比Ni-Zn鐵氧體材料的高，而且Mn-Zn鐵氧體材料的起始磁導(dǎo)率的特性很穩(wěn)定的范圍也比Ni-Zn鐵氧體材料的寬，所以這時(shí)一般是使用Mn-Zn鐵氧體材料比使用Ni-Zn鐵氧體材料更理想。
然而，由于在頻率在1MHz以下，即較低的頻率范圍內(nèi)，Mn-Zn鐵氧體材料的溫度超過(guò)了居里溫度，所以在該范圍內(nèi)我們不能夠使用圖7所示的Mn-Zn鐵氧體材料做感應(yīng)線圈用磁芯102a。下面，對(duì)這個(gè)問(wèn)題做一說(shuō)明。
在圖7所示的現(xiàn)有的照明裝置的結(jié)構(gòu)下，讓放電等離子體106發(fā)生并維持它所必需的感應(yīng)線圈102的磁通(即通過(guò)磁芯102a的磁通)基本上和頻率成反比，高頻電源電路103的工作頻率越低，該磁通越高。此乃等離子體電壓與磁通密度和頻率之乘積成正比之故。
因此，在幾MHz下工作的情況下，在磁通較少，即幾mT左右下就能開(kāi)始放電，而當(dāng)頻率在1MHz以下時(shí)，則需要非常大的磁通。這樣，感應(yīng)線圈用磁芯102a的鐵損就變得極大，磁芯102a的溫度就上升。結(jié)果超過(guò)了居里溫度，即顯示出磁性的那一極限溫度。最終導(dǎo)致無(wú)法維持放電。
到目前為止，所研究、開(kāi)發(fā)的Mn-Zn鐵氧體的居里溫度，高的也只有200℃左右。其理由為在用Mn-Zn鐵氧體做扼流圈、變壓器用線圈等，即在普通的使用用途上，工作時(shí)鐵氧體的溫度最高也只在100℃左右，因此在普通的使用用途上Mn-Zn鐵氧體的居里溫度有200℃左右也就足夠了。另一方面，在不同于普通的使用用途，即讓圖7所示結(jié)構(gòu)的照明裝置在較低的頻率下，即1MHz以下工作的話(huà)，鐵氧體的溫度，例如會(huì)超過(guò)250℃。亦即，在這種情況下，鐵氧體的溫度超過(guò)居里溫度而不能維持放電。然而，到目前為止，沒(méi)有什么需要使用例如居里溫度超過(guò)250℃以上的Mn-Zn鐵氧體的時(shí)候，因此也就沒(méi)對(duì)它進(jìn)行什么開(kāi)發(fā)。
為避免上述在高頻下工作時(shí)所產(chǎn)生的各種問(wèn)題，本案發(fā)明人傾注全力開(kāi)發(fā)居里溫度達(dá)270℃以上的Mn-Zn多結(jié)晶鐵氧體，目的是想讓它在較低的頻率(例如50kHz～1MHz)下工作，他們最終得到了居里溫度達(dá)270℃以上的Mn-Zn多結(jié)晶鐵氧體。由本發(fā)明可以做到在較低的頻率下，即1MHz以下工作，從而解決了由于高頻下工作所造成的問(wèn)題。換句話(huà)說(shuō)，因不僅可以使用做一般電子機(jī)器上的電子部件用的廉價(jià)的通用件，還可以使用尺寸較小的部件來(lái)做高頻電源電路103的構(gòu)成部件，故能使裝置低成本化、小型化。
下面，參考附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。需提一下，本發(fā)明并不限于以下實(shí)施形態(tài)。
首先，看一下圖1。圖1示意地示出了本實(shí)施形態(tài)所涉及的照明裝置的剖面結(jié)構(gòu)。圖1所示的照明裝置中沒(méi)有電極，即為所謂的無(wú)電極放電燈。
本實(shí)施形態(tài)的照明裝置中，有發(fā)光管(玻璃發(fā)光管)1、讓電磁場(chǎng)生成在發(fā)光管1內(nèi)部的感應(yīng)線圈2以及提供功率給感應(yīng)線圈2的電源3。發(fā)光管1內(nèi)部充有惰性氣體、金屬蒸氣等放電氣體，由感應(yīng)線圈2生成例如，頻率在50kHz以上1MHz以下的電磁場(chǎng)。本實(shí)施形態(tài)中的電源3為一高頻電源電路3，通過(guò)燈頭7而被接在供電線上。通過(guò)切換高頻電源電路3內(nèi)部的切換元件，由供電線供來(lái)的功率會(huì)被變換為例如，頻率在50kHz以上1MHz以下的功率。
高頻電源電路3通過(guò)匹配電路4而被電連接在感應(yīng)線圈2上。匹配電路4的功能為匹配高頻電源電路3和感應(yīng)線圈2間的阻抗而將從高頻電源電路3輸出的功率高效率地供到感應(yīng)線圈2去。感應(yīng)線圈2由磁芯2a和線圈2b構(gòu)成，當(dāng)功率自高頻電源電路3供向感應(yīng)線圈2時(shí)，便會(huì)在由感應(yīng)線圈2所生成的電磁場(chǎng)的作用下，在發(fā)光管1內(nèi)部感應(yīng)出電磁能而生成環(huán)狀的放電等離子體6。該放電等離子體6便會(huì)產(chǎn)生紫外線或者可見(jiàn)光，由此得到光輸出。
在本實(shí)施形態(tài)中，發(fā)光管1內(nèi)壁上涂有螢光粉，由此將紫外光變換為可見(jiàn)光。但并不局限于這樣的結(jié)構(gòu)。不需要的時(shí)候，也可不在發(fā)光管1內(nèi)壁上涂熒光粉。
發(fā)光管1上有一大致沿著發(fā)光管1的中心軸而設(shè)的空隙部(以下稱(chēng)為“空腔”)8，該空腔8內(nèi)裝有感應(yīng)線圈2。換句話(huà)說(shuō)，感應(yīng)線圈2被插在使發(fā)光管1的外壁凹進(jìn)去而形成在發(fā)光管中心部分的凹入部8內(nèi)，即被布置在發(fā)光管1的旁邊。和感應(yīng)線圈2電連接著的高頻電源電路3及匹配電路4被收納在電路盒5內(nèi)。在本實(shí)施形態(tài)中，照明裝置為一小自我鎮(zhèn)流型螢光燈，其上的空腔8內(nèi)插有感應(yīng)線圈2的發(fā)光管1、電路盒5以及燈頭7構(gòu)成為一體。
本實(shí)施形態(tài)中的感應(yīng)線圈用磁芯2a由Mn-Zn多結(jié)晶鐵氧體制成，且制成磁芯2a的Mn-Zn多結(jié)晶鐵氧體的居里溫度在270℃以上。亦即，用居里溫度在270℃以上的Mn-Zn鐵氧體做制造磁芯2a的磁性材料。在本說(shuō)明書(shū)中，是這樣定義并這樣來(lái)理解“Mn-Zn鐵氧體”的，即其主要組成成分除氧元素以外為Fe、Mn及Zn，并通過(guò)合成并燒結(jié)Fe、Mn及Zn的氧化物而得到，且上述3種元素在除氧元素以外的其它所有元素中所占的重量百分比例如，在90％以上。用以構(gòu)成Mn-Zn鐵氧體的主要氧化物(主要原料氧化物)例如，為Fe2O3、MnO、ZnO。在本說(shuō)明書(shū)中，它們不僅可以通過(guò)理想配比法(stoichiometry)得到，還可以通過(guò)非理想配比法得到。再就是，除了上述氧化物以外，其中還可以含有微量的添加物。
使用Mn-Zn鐵氧體的理由為可使Mn-Zn鐵氧體在50kHz以上1MHz以下的頻率帶下的鐵損(損失)小于Ni-Zn鐵氧體的(參考圖8)；在50kHz以上1MHz以下的頻率帶下，Mn-Zn鐵氧體的起始磁導(dǎo)率高于Ni-Zn鐵氧體的，且起始磁導(dǎo)率的特性較穩(wěn)定的范圍也比Ni-Zn鐵氧體的寬(參考圖9)。之所以讓Mn-Zn鐵氧體形成為多結(jié)晶鐵氧體，是因?yàn)檫@樣可在鐵氧燒結(jié)體的粒界形成高電阻層，而能將由于流過(guò)鐵氧體表面的渦流所引起的損失控制得很低。需提一下，盡管也可以使用單結(jié)晶鐵氧體，但此時(shí)鐵氧體的導(dǎo)電率很高，流過(guò)表面的渦流也就很大。結(jié)果，渦流損失增大，這是很不理想的。
本實(shí)施形態(tài)中的Mn-Zn鐵氧體的居里溫度在270℃以上，極高。因有這樣高的居里溫度，故即使讓其在50kHz以上1MHz以下的頻率帶下工作，磁芯2a的溫度上升，也能夠維持放電等離子體6。在室溫下點(diǎn)燃本實(shí)施形態(tài)中的照明裝置的情況下，270℃以上的居里溫度就足夠了。但在照明裝置周?chē)臏囟缺仁覝剡€高的情況下，最好居里溫度在290℃以上。如上所述，居里溫度為某一物質(zhì)顯示磁性的極限溫度，即若超過(guò)該溫度，則磁性材料2a失去磁性，感應(yīng)線圈的感應(yīng)系數(shù)大幅度地減小。于是，發(fā)光管1內(nèi)部所生成的磁通減少，最終導(dǎo)致放電等離子體6消失。
大致是基于以下兩個(gè)想法來(lái)使本實(shí)施形態(tài)中的Mn-Zn鐵氧體實(shí)現(xiàn)270℃以上的居里溫度的。其一為增加Mn-Zn鐵氧體中鐵的含有量。例如，使含有Fe、Mn和Zn的Mn-Zn鐵氧體，在除了氧以外的其它所有元素中所占的重量百分比例如，在72％以上的元素為Fe元素。其二為向Mn-Zn鐵氧體中添加Ni元素(NiO)。例如，使Mn-Zn鐵氧體中不僅含有Fe、Mn和Zn，還含有作為添加物的Ni。這樣做能夠?qū)崿F(xiàn)270℃以上的居里溫度的理由后述。需提一下，還可以在上述做法下進(jìn)一步含有微量的添加物。
對(duì)制成感應(yīng)線圈用磁芯2a的Mn-Zn鐵氧體的居里溫度的上限值不做特別的限定，實(shí)際使用中，與其說(shuō)是按照鐵氧體材料的溫度來(lái)決定居里溫度的上限值，還不如說(shuō)是按照線圈2b的絕緣體的最高溫度來(lái)決定。線圈2b的溫度極限依賴(lài)于工作中的溫度，溫度越高，線圈2b的壽命就越短。例如，若要實(shí)現(xiàn)使用時(shí)間達(dá)6000個(gè)小時(shí)的放電燈，等于現(xiàn)有的小自我鎮(zhèn)流型螢光燈的使用時(shí)間，則耐熱性最高，即耐熱級(jí)別H種的線圈的最高溫度為280℃。因此，只要感應(yīng)線圈用磁芯2a在對(duì)高頻電源電路的輸入電壓上升了的情況下(過(guò)負(fù)荷狀態(tài)的情況下)等也能工作，就能維持放電等離子體6。這樣的話(huà)，就是將設(shè)計(jì)容限等考慮進(jìn)去，也是Mn-Zn鐵氧體有340℃的居里溫度就可以了。換句話(huà)說(shuō)，只要Mn-Zn鐵氧體的居里溫度，例如在270℃(理想為290℃)以上340℃以下即可。
感應(yīng)線圈2的線圈2b例如由銅制成，且為抑制損失而做成李茲線是最理想的。因李茲線是將很細(xì)的細(xì)線捻起來(lái)而形成的復(fù)合線，它的表面積比同樣粗度的單線的大，故能夠?qū)⒏哳l下受線圈2b間的趨表效應(yīng)、鄰近效應(yīng)的影響而造成的損失的增加控制得盡可能的小。線圈2b并不限于李茲線，也可以為單線，就是使用單線也能得到本實(shí)施形態(tài)中的感應(yīng)線圈用磁芯的效果。換句話(huà)說(shuō)，可得到這樣的效果，即使線圈2b為單線，也可以在50kHz以上1MHz以下的頻率下工作，并維持好放電等離子體6。
圖2示出了用來(lái)制成本實(shí)施形態(tài)中的感應(yīng)線圈用磁芯2a的Mn-Zn鐵氧體的磁導(dǎo)率μ的頻率特性。需提一下，橫軸的頻率(kHz)為對(duì)數(shù)刻度。
由圖2可知，若頻率超過(guò)1MHz，則Mn-Zn鐵氧體的磁導(dǎo)率急劇地下降。這是由于Mn-Zn鐵氧體的物理特性決定的。這樣，若在超過(guò)1MHz的高頻范圍下使用本實(shí)施形態(tài)中的感應(yīng)線圈用磁芯2a，則可在發(fā)光管1內(nèi)部生成的電磁場(chǎng)就極弱。因此，為使等離子體放電6發(fā)生并將其維持得很好，最好是使供向磁芯2a的功率的頻率在1MHz以下。但若頻率不到50kHz，感應(yīng)線圈2上的損失又非常大。因此，要想使放電容易發(fā)生，最好是使供向磁芯2a的功率的頻率在50kHz以上。由此可知，在50kHz以上1MHz以下的頻率下使用本實(shí)施形態(tài)中的感應(yīng)線圈用磁芯2a是最合適的。還有，若降低高頻電源電路3的工作頻率，就會(huì)使高頻電源電路3中的切換元件的切換損失減少，而使高頻電源電路3的功率變換效率提高，因此，使頻率在例如500kHz以下就更理想了。
需提一下，本實(shí)施形態(tài)的照明裝置中未采用用以冷卻磁芯2a的散熱部件。但若在如圖7所示的現(xiàn)有的照明裝置內(nèi)也不采用用以冷卻磁芯102a的散熱部件，那么磁芯102a的溫度就經(jīng)常會(huì)超過(guò)居里溫度，所以這時(shí)基本上是必須采用散熱部件的。而在本實(shí)施形態(tài)中，因使用的是由居里溫度在270℃以上的鐵氧體材料制成的磁芯2a，故即使不使用用以冷卻磁芯2a的散熱部件，也可以使照明裝置工作。還有，在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)下，為提高其散熱性而用金屬制成了電路盒105。而在本實(shí)施形態(tài)的結(jié)構(gòu)下，不僅可以使用金屬制電路盒，也可以使用由其它材料制成的電路盒5。需提一下，為進(jìn)一步降低感應(yīng)線圈用磁芯2a的溫度，在本實(shí)施形態(tài)中也完全可以采用接有散熱部件的結(jié)構(gòu)，且此時(shí)使用金屬制電路盒5也是很合適的。
其次，對(duì)實(shí)施形態(tài)中的Mn-Zn鐵氧體材料的合成方法加以說(shuō)明。首先，F(xiàn)e3CO3、MnCO3、ZnO是Mn-Zn鐵氧體材料的主要原料，按所規(guī)定的比例將它們混合好并對(duì)其進(jìn)行焙燒。因微量添加物對(duì)鐵氧體材料的特性的影響很大，所以上述原料最好高純度，在99.9％以上。還有，為增強(qiáng)原料的反應(yīng)性，最好是將原料制成平均粒徑在1μm以下的微小粉末。再就是，有時(shí)，用以增強(qiáng)原料的反應(yīng)性的助熔劑是將微量的V2O5、Bi2O3、B2O5、BaCl2等混合而成的。
需提一下，也有將作微量元素用的SiO2、CaO等加到上述原料中的時(shí)候。之所以加入這些微量元素，是想在鐵氧燒結(jié)體的粒界處形成包含Si的高電阻層來(lái)抑制渦流，從而達(dá)到抑制高頻損失的目的。有時(shí)在合成后的鐵氧體材料中含有這些被看成是雜質(zhì)的元素。這些元素所占的組成百分比一般在2％以下，故可以說(shuō)和主要原料相比，它們是微量的。
其次，讓已焙燒好的材料經(jīng)過(guò)粉碎、造粒工序，然后再將其放入圓筒形的模里，邊加壓邊燒結(jié)。然后根據(jù)需要，或研磨表面或不研磨表面，最終是能得到本實(shí)施形態(tài)中的圓筒形Mn-Zn鐵氧體(感應(yīng)線圈用磁芯2a)。
本案發(fā)明人為實(shí)現(xiàn)居里溫度在270℃以上的Mn-Zn鐵氧體，而采取了增大鐵(氧化鐵)，即主要組成成分之一所占的組成比的做法。該做法來(lái)自本案發(fā)明人以下的想法。亦即，因氧化鐵的居里溫度比一般的Mn-Zn鐵氧體的居里溫度高很多，并且Mn-Zn鐵氧體的居里溫度隨著主要成分的混合比、有無(wú)微量添加物而變化，這樣的話(huà)，說(shuō)不定靠增加主要成分，即鐵(氧化鐵)所占的比例會(huì)使Mn-Zn鐵氧體的性質(zhì)接近氧化鐵的性質(zhì)，而使居里溫度有所上升。本案發(fā)明人在這一想法的指導(dǎo)下進(jìn)行了研究，他們先將構(gòu)成Mn-Zn鐵氧體的Fe2O3、MnO、ZnO中的MnO、ZnO的混合比固定好，再不斷地增加Fe2O3的混合量，看到了居里溫度有上升的趨勢(shì)。圖3中示出了居里溫度隨Fe2O3的混合量的變化而變化的情況。圖3中的橫軸示出了Fe元素在組成Mn-Zn鐵氧體的除了氧元素以外的其它所有元素中所占的重量比。
由圖3可看出有這樣的傾向，即Fe元素所占的比例越高，居里溫度也越高。本案發(fā)明人已經(jīng)證實(shí)了若使Fe在除了氧元素以外的其它所有元素中所占的組成百分比例如為72％以上，就可通過(guò)采用添加微量的稀土元素等做法來(lái)使居里溫度達(dá)到270℃以上。本案發(fā)明人還證實(shí)了若Fe的組成百分比例如為84％，那么，即使僅由為鐵氧體原料的Fe2O3、MnO、ZnO來(lái)構(gòu)成Mn-Zn鐵氧體，也能使居里溫度接近270℃。只是若Fe元素所占的比例超過(guò)0.8(重量百分比為80％)，居里溫度的上升基本上達(dá)到了飽和，結(jié)果由于居里溫度的上升而帶來(lái)的效果就變小。還有，若Fe元素所占的比例過(guò)大，Mn-Zn鐵氧體的性質(zhì)就過(guò)于接近氧化鐵的性質(zhì)，而最終導(dǎo)致磁導(dǎo)率大幅度地下降。例如，F(xiàn)e元素所占的重量百分比為84％時(shí)的起始磁導(dǎo)率僅為Fe元素所占的重量百分比為70％時(shí)的起始磁導(dǎo)率的三分之一。因此，F(xiàn)e元素在組成Mn-Zn鐵氧體的除氧元素以外的其它所有元素中所占的重量百分比，最好在72％以上84％以下。
本案發(fā)明人為實(shí)現(xiàn)居里溫度在270℃以上的Mn-Zn鐵氧體還采取了加入Ni元素的做法。該做法基于本案發(fā)明人以下的想法。
不僅有Mn-Zn鐵氧體，還有含Ni、Zn及Fe的Ni-Zn鐵氧體。盡管Ni-Zn鐵氧體的起始磁導(dǎo)率很小，但還是可以合成居里溫度很高的Ni-Zn鐵氧體的。本案發(fā)明人在此基礎(chǔ)上想到了若將Ni元素(NiO)加入到Mn-Zn鐵氧體中，說(shuō)不定Mn-Zn鐵氧體的特性會(huì)向Ni-Zn鐵氧體的性質(zhì)靠近，而最終使居里溫度上升。本案發(fā)明人按此想法將NiO作為添加物加到了以Fe2O3、MnO及ZnO為主要原料的Mn-Zn鐵氧體中，而實(shí)現(xiàn)了居里溫度在270℃以上的Ni-Zn鐵氧體。
圖4示出了添加了Ni元素后所帶來(lái)的使Mn-Zn鐵氧體的居里溫度上升的效果。圖4為一將構(gòu)成Mn-Zn鐵氧體的Fe2O3、MnO、ZnO的混合量固定好，再不斷地改變NiO的混合量而得到的曲線圖。圖4中的橫軸示出了Fe元素在組成Mn-Zn鐵氧體的除氧元素以外的其它所有元素中所占的重量比。
由圖4可知，增加Ni元素的添加量，居里溫度就上升。還知，居里溫度在Ni元素的添加量較少的區(qū)域上升得快，居里溫度在Ni元素的添加量較多的區(qū)域上升得慢。若Ni元素添加得過(guò)多，Mn-Zn鐵氧體的性質(zhì)就過(guò)于接近Ni-Zn鐵氧體的特性，而造成在50kHz以上1MHz以下的頻率帶下的鐵損增加，這樣就不利于減少損失。例如，若Ni元素的添加量所占的重量百分比超過(guò)6％，則磁芯的損失特性過(guò)于接近Ni-Zn鐵氧體的特性，損失約上升到現(xiàn)有物(Ni元素所占的重量百分比為0％)的2倍。由此看來(lái)，最好是將Ni元素的添加量控制在某一規(guī)定的范圍內(nèi)。從實(shí)用的觀點(diǎn)來(lái)看，最好是將重量百分比定在例如6％以下。因此，將Ni元素所占的重量百分比定在例如1％以上6％以下是最理想的。舉一個(gè)例子的話(huà)，4％左右就很合適。
需提一下，在添加Ni元素的情況下，可以將Fe元素在除了氧元素以外的其它所有元素中所占的重量百分比定在例如約60％以上，較理想的則為70％左右或者更高。在已添加了Ni元素的Mn-Zn鐵氧體中，再添加上微量的稀土元素等或者再增加Fe元素在其中所占的比例，便可進(jìn)一步地提高該鐵氧體的居里溫度。
我們得知在室溫、頻率100kHz、磁通150mT、垂直于磁芯2a長(zhǎng)度方向上的軸的那個(gè)面的截面積為120mm2的條件下，測(cè)量按上述方法而合成的居里溫度在270℃以上的感應(yīng)線圈用磁芯2a時(shí)，能接收600安培·匝的起磁力。這里，能接收600安培·匝的起磁力意味著即使向磁芯(磁性材料)2a印加600安培·匝的起磁力，它也不飽和。另外，此時(shí)生成在磁芯2a內(nèi)部的磁通的方向平行于磁芯2a長(zhǎng)度方向上的軸。
在圖1所示的照明裝置中，若起動(dòng)時(shí)磁芯(磁性材料)2a就已飽和，則感應(yīng)線圈2的阻抗會(huì)下降，結(jié)果生不成起動(dòng)所需的磁通，而不能確保起動(dòng)性。因此，磁芯2a越難以飽和越理想，例如，理想情形為在室溫、頻率100kHz、磁通150mT、垂直于磁芯2a長(zhǎng)度方向上的軸的那個(gè)面的截面積為120mm2的條件下，能接收600安培·匝的起磁力。
需提一下，除了可以用本實(shí)施形態(tài)中的Mn-Zn鐵氧體(Mn-Zn多結(jié)晶鐵氧體)制成圖1所示的照明裝置中的感應(yīng)線圈用磁芯2a以外，當(dāng)然還可將它用在其它用途上。亦即，可以利用本實(shí)施形態(tài)中的Mn-Zn鐵氧體的居里溫度很高這一優(yōu)異特點(diǎn)，作軟磁鐵氧體用，即用它制成各種線圈、變壓器(通信用線圈/變壓器、電源用變壓器等)、磁頭、致偏銜鐵等。需提一下，就活用居里溫度在270℃以上這一特性而言，用Mn-Zn鐵氧體制備圖1所示的照明裝置中的感應(yīng)線圈用磁芯2a最合適。而且，也可在Mn-Zn鐵氧體中混合上其它物質(zhì)，如充填料等。
下面，通過(guò)以下的實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明上述實(shí)施形態(tài)。(實(shí)施例)在圖1所示結(jié)構(gòu)的照明裝置中，高頻電源電路3的頻率被定在100kHz，發(fā)光管1的大小，即直徑被定在60mm，高被定在65mm。發(fā)光管1內(nèi)部充有1.1Torr(約147Pa)的氬氣和水銀(3mg/cc)，發(fā)光管1的內(nèi)壁上涂上了螢光粉，空腔8的直徑定在20mm，高度定在55mm。另外，消耗功率為25W。
在本實(shí)施例中，作成磁芯2a的材料的主要特性和尺寸如下表1所示。
表1
表1所示的(a)到(c)這3種試樣都是由Mn-Zn鐵氧體制成的。在表1所示的(a)到(c)中，(a)和(b)為比較例，(c)為本實(shí)施例。需提一下，試樣(a)和(b)都是居里溫度極高(200℃)而得不到利用的磁芯。這里，如上所述，Mn-Zn鐵氧體指的是，其主要組成成分除氧元素以外為Fe、Mn及Zn，通過(guò)合成、燒結(jié)Fe、Mn及Zn的氧化物而形成的鐵氧體。為了將由于流過(guò)鐵氧體表面的渦流而造成的損失控制得很低，試樣(a)到(c)都是使用多結(jié)晶鐵氧體。從(a)到(c)，纏繞在感應(yīng)線圈2的線圈2b都是通過(guò)將60根直徑0.08mm的細(xì)線捻起來(lái)而形成的李茲線，都是30匝且纏了兩層，合計(jì)就是60匝。
利用試樣(a)到(c)，即磁芯2a點(diǎn)燃照明裝置。此時(shí)，磁芯2a的溫度最高處的溫度及燈亮的維持情況示于表2。需提一下，表2中的(a)及(b)的溫度最高處的溫度為到放電等離子體6消失時(shí)所達(dá)到的最高溫度；(c)的溫度最高處的溫度為達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的最高溫度。
表2
磁芯2a的溫度隨著燈亮?xí)r間的增長(zhǎng)而上升，達(dá)到居里溫度時(shí)，磁性會(huì)失去，結(jié)果放電等離子體6消失。居里溫度較低的試樣(a)和(b)在溫度最高處的溫度上升的過(guò)程中就達(dá)到了居里溫度，而居里溫度很高的本實(shí)施例(c)則可以維持放電。如表2所示，放電等離子體6得以維持的試樣(c)的最高溫度達(dá)到了270℃。由此可知，在沒(méi)有散熱部件的情況下，磁芯2a的居里溫度最低也必須在270℃。
本實(shí)施例中所使用的磁芯2a的磁導(dǎo)率的頻率特性如圖2所示。頻率超過(guò)1MHz時(shí)，磁芯2a的磁導(dǎo)率會(huì)急劇地下降。因此，在使用1MHz以上的高頻時(shí)，發(fā)光管1內(nèi)部所可能生成的磁場(chǎng)極弱，而難以生成并維持等離子體放電。另一方面，若頻率不到50kHz，則又極難發(fā)生放電，不實(shí)用。因此，理想情形為在50kHz以上1MHz以下的頻率下使用感應(yīng)線圈用磁芯2a。
如上所述，在在50kHz以上1MHz以下的頻率下工作的照明裝置中，使用居里溫度在270℃以上的多結(jié)晶鐵氧體作磁芯2a后，便能夠生成并維持放電等離子體6。
需提一下，在本實(shí)施例中，對(duì)高頻電源電路3的工作頻率為100kHz的情形做了說(shuō)明，不僅如此，只要能以在50kHz以上1MHz以下這一范圍內(nèi)的頻率構(gòu)成裝置都是沒(méi)問(wèn)題的；在本實(shí)施例中，對(duì)小自我鎮(zhèn)流型照明裝置即將燈頭7接合到電源線上的情形做了說(shuō)明，然而上述效果并不受高頻電源電路3與電源線間的連接方法的左右；在本實(shí)施例中，采取了發(fā)光管1和電路盒5構(gòu)成為一體的結(jié)構(gòu)，但并不限于一體結(jié)構(gòu)，即使將二者分開(kāi)也仍能得至上述效果；還有，在本實(shí)施例中，所使用的發(fā)光管1的外直徑被定為60mm，但即使改變發(fā)光管1的外徑，磁芯2a的溫度也不會(huì)有什么變化，由此可知，即使改變發(fā)光管1的形狀，也能收到本發(fā)明的效果。
作為一比較例，還在和上述實(shí)施例中的裝置相同的裝置內(nèi)使用了由Ni-Zn鐵氧體制成的磁芯2a并測(cè)試了放電等離子體的產(chǎn)生情況。所使用的Ni-Zn鐵氧體磁芯2a，即比較例(d)的主要特性示于下表3中。需提一下，作為一個(gè)參考，上述比較例(a)，即Mn-Zn鐵氧體磁芯2a也和比較例(d)一起被示于表3中。這里的Ni-Zn鐵氧體指的是，其主要組成成分除氧元素以外為Fe、Ni及Zn，且通過(guò)合成、燒結(jié)Fe、Ni及Zn的氧化物而形成的鐵氧體。再就是，比較例(d)的線圈和上述實(shí)施例中的一樣，使用的是將60根直徑0.08mm的細(xì)線捻起來(lái)而形成的李茲線，都是纏了30匝且為兩層，合計(jì)就是60匝。
表3
由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知，在比較例(d)的情況下，沒(méi)能生成放電等離子體6。此乃磁芯(d)的損失(鐵損)在50kHz以上1MHz以下的頻率帶下過(guò)大，而未能將放電所需的功率投入到放電等離子體6上之故。作為一個(gè)參考，而將磁芯(a)和(d)上的損失的頻率特性示于圖5中。需提一下，測(cè)量條件為室溫23℃，磁通密度150mT。
由圖5可知，比較例的磁芯(d)在500kHz以上的情況下已飽和，因此不可能讓它生成150mT的磁通。
以下，說(shuō)明選150mT作磁芯2a的評(píng)價(jià)條件的理由。理由為當(dāng)在3MHz以上的頻率下工作時(shí)，在幾mT左右的小磁通下就能開(kāi)始放電，而當(dāng)工作頻率在1MHz以下時(shí)，則需要一個(gè)非常大的磁通才能開(kāi)始放電，例如，工作頻率為100kHz時(shí)，所需要的磁通就在150mT左右。換句話(huà)說(shuō)，因?yàn)榈入x子體電壓與磁通密度、頻率之積成正比，發(fā)生等離子體放電6所必需的磁通就基本上和頻率成反比，故選150mT這樣一個(gè)大磁通來(lái)作評(píng)價(jià)條件。
由表3和圖5所示的結(jié)果可知，在1MHz以下的頻率下，比較例(d)即Ni-Zn磁芯不能被應(yīng)用在本實(shí)施例中的照明裝置中。換句話(huà)說(shuō)，只有使用Mn-Zn鐵氧體才能發(fā)生并維持放電等離子體6。
其次，對(duì)實(shí)施例中所使用的磁芯2a的合成方法加以說(shuō)明。首先，用天平稱(chēng)好Mn-Zn鐵氧體的主要成分，即Fe3CO3、MnCO3、ZnO,SiO2粉末的重量，再按所規(guī)定的比例將它們混合好并對(duì)其進(jìn)行焙燒。通常是使用高純度即99.9％以上、平均粒徑在1μm以下的微小粉末作上述原料。需提一下，SiO2為微量添加物，加入它是為了在鐵氧燒結(jié)體的粒界形成含Si的高電阻層，以抑制高頻損失。
讓已焙燒好的材料經(jīng)過(guò)粉碎、造粒工序，然后再將其放入圓筒狀的模里，邊加壓邊燒結(jié)。該要進(jìn)行加壓燒結(jié)的制造方法，通常被稱(chēng)為熱壓法、HIP法等，應(yīng)用得很廣。然后再根據(jù)需要，或研磨表面或不研磨表面，最終可得到上述實(shí)施例中所使用的圓筒狀Mn-Zn鐵氧體。這樣制成的鐵氧體材料都是晶體結(jié)構(gòu)為尖晶石型的多結(jié)晶鐵氧體。
其次，舉例說(shuō)明增大Fe原子在Mn-Zn鐵氧體中的組成比及加入元素Ni后的效果。上述(a)、(b)及(c)的組成情況示于下表4。(e)的組成情況，即Fe元素在除氧以外的其它所有元素中所占的重量百分比在72％以上(例如84％)，也示于表4中。這些組成比是利用螢光X線分析法測(cè)量燒結(jié)后的試樣而得到的半定量值，組成Mn-Zn鐵氧體的除氧元素以外的其它每一個(gè)元素的組成百分比都是用重量百分比來(lái)表示的。需提一下，我們對(duì)試樣的居里溫度進(jìn)行了測(cè)量，結(jié)果(a)、(b)、(c)及(e)的居里溫度分別為217℃、252℃、301℃及268℃。
表4(單位重量百分比％)
我們知道Mn-Zn鐵氧體材料的居里溫度隨主要成分的混合比、微量添加物的有無(wú)而變化。如表4所示，(a)及(e)為僅由Fe2O3、MnO及ZnO合成的Mn-Zn鐵氧體。比較一下(a)與(e)可知，增加Fe原子的組成比例，便可以使居里溫度升高。如上所述，這是由于氧化鐵的居里溫度極高，隨著氧化鐵含有率的增加，Mn-Zn鐵氧體的性質(zhì)漸漸地接近氧化鐵的性質(zhì)而造成的。而且，如(b)所示，通過(guò)添加主要成分，即Fe、Mn-Zn以外的微量添加物，可以更進(jìn)一步地使居里溫度升高。
由(c)可知，添加Ni元素可更進(jìn)一步地使居里溫度升高。我們認(rèn)為其理由如下如上所述，若使Ni元素(NiO)成為Mn-Zn鐵氧體中的一個(gè)組成成分，則材料的性質(zhì)會(huì)向Ni-Zn鐵氧體的性質(zhì)靠近，結(jié)果，Mn-Zn鐵氧體便具有了Ni-Zn鐵氧體所具有的居里溫度很高的特征。
改變Ni等微量添加物的組成比例能夠有效地改變Mn-Zn鐵氧體的居里溫度。然而，若使微量元素的含有率過(guò)高，則會(huì)由于居里溫度的上升反而使Mn-Zn鐵氧體(磁芯2a)的起始磁導(dǎo)率大幅度地下降。若起始磁導(dǎo)率大幅度地下降，則發(fā)光管1內(nèi)部所生成的電磁場(chǎng)的大小就會(huì)變小，結(jié)果不能生成放電等離子體6的可能性就增大。因此，我們認(rèn)為較好的做法是在決定其組成的時(shí)候，先將Fe元素所占的重量百分比至少定在60％以上，較理想的是定在70％左右或者更高，由Fe元素的增量效果獲得一定的居里溫度的磁性材料，同時(shí)通過(guò)添加微量添加物來(lái)進(jìn)一步地提高居里溫度。這樣做，就既能將材料的起始磁導(dǎo)率控制得盡可能的小，又能使材料的居里溫度很高。
如上所述，較理想的是在Mn-Zn鐵氧體中，先使Fe元素在所占的重量百分比例如在60％以上，較理想的則為70％左右或者更高，再添加微量的Ni元素，這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)居里溫度在270℃以上的鐵氧體材料。
本案發(fā)明人對(duì)確保起動(dòng)性的起磁力的條件進(jìn)行了探討。具體地講，對(duì)上述實(shí)施例中的照明裝置(參看圖1)中的放電等離子體6的起動(dòng)性進(jìn)行了探討。說(shuō)明一下，上述所說(shuō)明的表4中的(c)即為這里所研究的磁芯2a。本案發(fā)明人是先將磁芯2a的形狀、高度及中空部的內(nèi)徑分別定為圓筒形、50mm、φ6.5mm，再通過(guò)改變外徑來(lái)研究確保起動(dòng)性所需的磁芯2a的截面積的。
在室溫、100kHz的條件下對(duì)起動(dòng)性進(jìn)行了試驗(yàn)，將線圈2b的匝數(shù)定為60匝，起動(dòng)時(shí)流過(guò)線圈2b的電流約為10A。換句話(huà)說(shuō)，起動(dòng)時(shí)磁芯2a能接收600安培·匝的起磁力。若此時(shí)磁芯2a(磁性材料)就已經(jīng)飽和，則感應(yīng)線圈2的阻抗便下降，結(jié)果不能生成起動(dòng)所需的磁通，起動(dòng)性也就得不到保證。因此，重要的是即使印加600安培·匝的起磁力，磁芯(磁性材料)2a也不飽和。
我們通過(guò)改變磁芯2a的外徑以改變磁芯2a的截面積，這樣分析了感應(yīng)線圈2的直流疊加特性。并以此為基礎(chǔ)，將感應(yīng)線圈2的阻抗減小了10％時(shí)的直流電流值繪制成圖，結(jié)果如圖6所示。
由圖6可知，在室溫、100kHz的條件下施加600安培·匝的起磁力時(shí)，感應(yīng)線圈2的阻抗減小了10％的磁性材料2a的截面積為120mm2。換句話(huà)說(shuō)，可知，本實(shí)施例中的感應(yīng)線圈用磁芯2a具有這樣的性質(zhì)如果截面積為120mm2，則即使在室溫、100kHz的條件下向磁芯2a施加600安培·匝的起磁力，它也不會(huì)飽和。
然而，有再次起動(dòng)照明裝置時(shí)，磁芯2a的溫度達(dá)到270℃左右的情形。磁芯(磁性材料)2a的飽和磁通密度一般是隨著溫度的上升而下降，所以和室溫狀態(tài)相比，在溫度達(dá)270℃左右的狀態(tài)下容易飽和。因此最好是，在實(shí)際的照明裝置中，在使磁芯2a的截面積稍微大一些，并施加同樣大小的起磁力的情況下，生成在磁芯2a內(nèi)部的磁通密度便下降，這樣進(jìn)一步地使磁芯2a難以飽和。
需提一下，起動(dòng)照明裝置時(shí)，磁芯2a的飽和條件由垂直于長(zhǎng)度方向上的軸的那個(gè)面的截面積和起磁力的關(guān)系來(lái)決定。因此，即使改變磁芯2a的長(zhǎng)度也能得到同樣的效果。而且，在發(fā)光管1的形狀、線圈2b的匝數(shù)發(fā)生了變化的時(shí)候，上述磁芯2a的性質(zhì)也能夠被保持下來(lái)，故本發(fā)明的效果不受匝數(shù)、發(fā)光管1的外徑等的左右。
根據(jù)本發(fā)明，感應(yīng)線圈用磁芯由居里溫度在270℃以上的Mn-Zn多結(jié)晶鐵氧體制成，故可提供能夠在50kHz以上1MHz以下的頻率范圍內(nèi)開(kāi)始并維持好放電等離子體的照明裝置。而且，在感應(yīng)線圈用磁芯由居里溫度在290℃以上的Mn-Zn多結(jié)晶鐵氧體制成的情況下，即使照明裝置周?chē)臏囟茸兏吡耍泊_能維持好等離子體放電。通過(guò)讓它含有Fe、Mn及Zn，并使在除了氧元素以外的其它所有元素中所占的重量百分比為72％以上的是Fe元素，就能得到居里溫度在270℃以上的Mn-Zn多結(jié)晶鐵氧體；通過(guò)讓它含有Fe、Mn及Zn并含有作為添加物的Ni，就能得到Mn-Zn多結(jié)晶鐵氧體。還有，因在室溫、頻率100kHz、磁通150mT、垂直于磁通方向的那個(gè)面的截面積為120mm2的條件下，可對(duì)感應(yīng)線圈用磁芯施加600安培·匝的起磁力，故它不會(huì)飽和，結(jié)果，可以開(kāi)始等離子體放電且該等離子體放電能夠得以維持。
權(quán)利要求
1.一種用在放電燈里的感應(yīng)線圈上的感應(yīng)線圈用磁芯，該放電燈包括充有放電氣體的發(fā)光管，和讓頻率50kHz以上1MHz以下的電磁場(chǎng)生成在上述發(fā)光管內(nèi)部的感應(yīng)線圈，其中上述磁芯由Mn-Zn多結(jié)晶鐵氧體制成且居里溫度在270℃以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)線圈用磁芯，其中上述居里溫度在290℃以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)線圈用磁芯，其中上述Mn-Zn多結(jié)晶鐵氧體含有Fe、Mn和Zn，且Fe元素在除氧以外的其它所有元素中所占的重量百分比在72％以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)線圈用磁芯，其中上述Mn-Zn多結(jié)晶鐵氧體含有Fe、Mn和Zn，還含有作為添加物的Ni。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中之任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的感應(yīng)線圈用磁芯，其中上述磁芯具有在常溫、電磁場(chǎng)的頻率100kHz、垂直于磁通方向的那個(gè)面的截面積為120mm2的條件下，能接收600安培·匝以上的起磁力的特性。
6.一種照明裝置，其中包括充有放電氣體的發(fā)光管；讓頻率50kHz以上1MHz以下的電磁場(chǎng)生成在上述發(fā)光管內(nèi)部的感應(yīng)線圈；以及提供功率給上述感應(yīng)線圈的電源，上述感應(yīng)線圈由磁芯和線圈構(gòu)成，上述磁芯由Mn-Zn多結(jié)晶鐵氧體制成且居里溫度在270℃以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的照明裝置，其中上述居里溫度在290℃以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或者7所述的照明裝置，其中上述磁芯具有在常溫、電磁場(chǎng)的頻率100kHz、垂直于磁通方向的那個(gè)面的截面積為120mm2的條件下，能接收600安培·匝以上的起磁力的特性。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的照明裝置，其中上述感應(yīng)線圈被插在使上述發(fā)光管的外壁凹進(jìn)去而形成在上述發(fā)光管中心部分的凹入部?jī)?nèi)，上述發(fā)光管的內(nèi)壁上涂有螢光粉，上述放電氣體中至少含有稀有氣體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的照明裝置，其中照明裝置為一小自我鎮(zhèn)流型螢光燈。
11.一種含有Fe、Mn和Zn，且Fe元素在除氧以外的其它所有元素中所占的重量百分比在72％以上，居里溫度在270℃以上的多結(jié)晶鐵氧體。
12.一種含有Fe、Mn和Zn，還含有作為添加物的Ni，居里溫度在270℃以上的多結(jié)晶鐵氧體。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多結(jié)晶鐵氧體，其中在除氧以外的其它所有元素中所占的重量百分比在60％以上的為Fe元素。
全文摘要
本發(fā)明為一種用在放電燈里的感應(yīng)線圈2上的感應(yīng)線圈用磁芯2a。該放電燈包括:充有放電氣體的發(fā)光管1和使頻率在50kH以上1MHz以下的電磁場(chǎng)生成在發(fā)光管1內(nèi)部的感應(yīng)線圈2。磁芯2a由Mn－Zn多結(jié)晶鐵氧體制成,且居里溫度在270℃以上。
文檔編號(hào)C01G49/00GK1319877SQ01109428
公開(kāi)日2001年10月31日 申請(qǐng)日期2001年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月13日
發(fā)明者倉(cāng)地敏明, 宮崎光治, 關(guān)勝志, 竹田守 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社