JP2006511058A - ハロゲン白熱ランプ - Google Patents

Abstract

透明密封電球（2）と、不活性ガスおよびハロゲン添加物を有する充填ガスと、前記電球の絞り部（3）に延びる電流供給システム（7、8、9）に取り付けられた発光素子（4）と、少なくとも前記絞り部（3）の外側隣接部から、前記電球に延びるマウント（5、9、10、11、12、13）であって、前記電球（2）の前記絞り部（3）から遠い方の端部周辺で前記発光素子（4）を支持する少なくとも1の金属支持ワイヤ（5）を有する、マウントと、を有するハロゲン白熱ランプであって、
前記マウント（5、9、10、11、12、13）は、前記絞り部（3）の外側またはその近傍に、前記マウント（5、9、10、11、12、13）の一部の外端部（11；12）と前記支持ワイヤ（5）とが相互に電気的に絶縁された、非導電部（9、10；12）を有することを特徴とする、ハロゲン白熱ランプである。

Description

本発明は、透明密封電球と、不活性ガスおよびハロゲン添加物を有する充填ガスと、前記電球の絞り部に延びる電流供給システムに取り付けられた発光素子と、少なくとも前記絞り部の外側隣接部から、前記電球に延びるマウントであって、前記電球の前記絞り部から遠い方の端部周辺で前記発光素子を支持する少なくとも1の金属支持ワイヤを有する、マウントと、を有するハロゲン白熱ランプに関する。

本タイプのランプは、国際公開第WO02/075778号パンフレットに示されている。発光素子の長さは、ランプの出力特性を決めるため、通常、ランプ出力に応じて、発光素子の全長および（それに関する）形状を任意に選定することが好ましい。従来のランプの発光フィラメントを支持するマウントは、折曲がった金属支持ワイヤを有し、このワイヤは、中央シールフォイルと電気的に接続され、さらに中央シールフォイルは、中央ピンと電気的に接続される。3体の相互接続部（支持ワイヤ、フォイルおよび中央ピン）は、電球の絞り部に埋設され、電球の両側から突出している。従って、電球内の発光フィラメントの中央部は、外界との直接的な電気接続部を有するが、この部分はある用途には不要であり、時には危険でもある。
国際公開第WO02/075778号パンフレット

本発明の課題は、上述のタイプの、信頼性のある効率的なハロゲン白熱ランプを提供することである。電球内の発光素子は、金属支持ワイヤによって安定な方法で支持され、および／または発光素子は、多くの異なる形状および全長で配置され、ランプの電力供給システム以外には、発光素子から外界への直接的接続部はない。

上述の課題を解決するため、マウントは、前記絞り部の外側またはその近傍に、前記マウントの一部の外端部と前記支持ワイヤとが相互に電気的に絶縁された、非導電部を有する。

第1の好適実施例では、前記非導電部は、台座を有し、該台座は、前記電球または前記絞り部によって支持され、少なくとも一部が前記絞り部内に延びることが好ましく、前記少なくとも1の金属支持ワイヤは、前記台座から延びる。この方法では、必要な形状（例えばV、U、W型またはより複雑な3次元形状）または長さの発光素子を形成するために必要な、いかなる数の支持ワイヤを選定することも可能である。従って十分に長い発光素子を有する小型ランプを提供することも可能である。

台座は、実質的に絞り部に延びるロッドまたはキャピラリと、実質的に電球内部に延びるビードとを有する。これにより、従来技術の中央ピンや貫通部の代わりに、台座のキャピラリを挿入することが可能になり、延長ビードには十分な空間があり、十分な数の支持ワイヤを必要な配置で挿入することができ、現在使用されている製作方法はほとんど変更する必要がない。台座は、実質的に、電球と同じ種類のガラスで構成されることが好ましく、例えば硬質ガラスまたは石英ガラスである。電球が石英ガラス製の場合、ガラスは、石英透明ガラスであることが好ましい。台座を加熱して、支持ワイヤを挿入し、台座を絞り部に設置する際に、良好な濡れおよび軟化挙動が得られるからである。特に、膨張係数のような台座の熱機械特性を、絞り部の値と適合させることが重要である。台座の軟化温度は、実質的に絞り部より低いことが好ましい。

第2の好適実施例では、非導電部はビードを有し、このビードはガラス製であることが好ましく、例えばコーニング（登録商標）バッチ（batch）901ADYのような銅系のガラスであることがより好ましく、これらは、絞り部の外側に設置される。

本発明はさらに、ランプを製作する方法に関し、マウントの一部は絞り部の外側に延び、ビードが絞り部の外側に設置される前に、実質的に除去される。ビードを設置するため、IR照射によってビードを加熱することが好ましい。

本発明を、図に示す実施例を参照して、さらに詳しく示す。

図1aおよび1bには、照明用ハロゲン白熱ランプ1の正面図および側面図を示す。ランプは、通常220Vの電圧線に直接接続することができる。ハロゲン白熱ランプ1は、石英ガラス製の円筒状電球2を有し、電球の外径は12.75mmであり、全長は約45mmである。電球2の内部空間には、既知の方法により、通常はハロゲン添加物を含む、従来の不活性混合ガスが充填される。

電球2の、絞り3から遠い側の端部は、ドーム状の囲いを有し、この囲いの中央には排出管の形跡が残る。電球2の他の端部は、絞り3によって密閉封止される。単一の絞り3の実質的に平行な外表面は、圧縮手段によって直接成形され、ランプ軸を中心として対称に配置される。発光素子4の両端部を含む平面は、絞り3内の中心を通り、絞り3と平行である。

発光素子4の両縁部は、上述の平面の延長部の位置でU型に曲げられ、ランプ軸に対して対称に配置される。

発光素子4は、例えばタングステンのような、ハロゲンランプ用の一般的な材料で構成され、発光部および連続コイル部を有する。両端部の各々は、端部と直接接する、非コイル状給電リード線6を有する。給電リード線6は、絞り3に部分的にシールされ、絞り3内に設置されたシールフォイル7と電気的に接続され、給電が可能となる。これらの2の給電リード線6は、絞り3内に相互に平行に配置され、シールフォイル7および接続ピン8は、各給電リード線と一直線上に並ぶように設置される。2の接続ピン8は、各シールフォイル7と電気的に接続される。接続ピンは、一部が絞り3に埋め込まれ、一部が絞り3から突き出ている。2本の給電リード線6、2つの外部シールフォイル7、およびピン接続部8は、ランプの電力供給システムを構成する。

図1aおよび1bでは、発光素子は、ランプ軸と直交する位置で、支持ワイヤ5によって2点で支持される。モリブデンのような従来のハロゲンランプの材料で構成されるコイル状曲線支持ワイヤ5は、給電システムの2部分の間では実質的に軸に平行となるように、絞り3に部分的にシール固定され、絞り3に設置された中央シールフォイル13と電気的に接続される。中央ピン11は、中央シールフォイル13と電気的に接続され、絞り3に一部が埋設され、絞り3から一部が突出する。図1bからわかるように、支持ワイヤ5の湾曲線は、発光素子4の縁部が配置される平面と直角の平面にある。2の支点の領域にある他の端部では、支持ワイヤ5は、フック状の突起であり、その開口面は、電球2の絞り部から遠い側の端部に面する。

ハロゲン白熱ランプ1の内部金属部は、発光素子4、中央ピン11、支持ワイヤ5、給電リード線6、シールフォイル7、13およびピン接続部8を有し、機械的に安定な半製品で構成され、ハロゲン白熱ランプ1の最終組み立て前、すなわち、ガラス部と内部金属部が結合される前の、1または2以上の取り付けステップにおいて製作される。

図2aおよび2bでは、発光素子4は、2の曲線金属支持ワイヤ5によって支持される。支持ワイヤ5は、モリブデンで構成されることが好ましく、発光素子4の直立部に干渉しないように設計され、曲げ加工される。支持ワイヤ5は、キャピラリ9およびビード10を有するガラス台座に一部がシール固定される。キャピラリは、実質的に絞り3内に延び、ビード10は、実質的に電球2の内部空間に延びる。台座の材料は、石英ガラスであっても良いが、石英透明ガラスが好ましく、これは、支持ワイヤ5が挿入される際に、良好な濡れおよび軟化特性を有し、台座が取り付けられる際に、電球2の材料と適合する。台座が熱くて柔らかいうちに、支持ワイヤはビード10に挿入され、中央ピン11はキャピラリ9に挿入され、その後台座が冷却されると、金属素子がその位置に固定される。中央ピン11はピン接続部8と同一であっても良いが、発光素子4から電気的に絶縁され、導電体としては機能しない。2の支点の領域にある他の端部では、支持ワイヤ5は、突出したフックとして設計され、その開口面は、電球2の絞り部から遠い側の端部に面する。

発光素子4、ガラス台座9、10、中央ピン11、支持ワイヤ5、給電リード線6、シールフォイル7およびピン接続部8を有するハロゲン白熱ランプ1の実質内部金属部は、機械的に安定な半製品で構成され、これは、ハロゲン白熱ランプ1の最終組み立て前、すなわちガラス絞り部／電球部と、前記実質内部金属部とが結合される前に、1または2以上の取り付けステップにおいて製作される。

図3には、図2aおよび2bと同様の、ハロゲン白熱ランプの別の実施例の正面図を示す。支持ワイヤ5よりも短い外部支持ワイヤ5aは、発光素子4を支持する。支持ワイヤ5aは、一端をビード10内に部分的にシール固定される。他の端部では、支持ワイヤ5aは、突出状フックとして設計され、その開口は、電球2の絞り側端部と面する。従って発光素子4の中央部は、V型に保持され、全体として発光素子4は、W状となる。発光素子の形状および支持ワイヤ5、5aの数に関して、当業者には多くの変更が想到される。例えば単一の支持ワイヤ5で支持されるV型発光素子4および複雑な3次元形状等である。この形状に関する自由度は、発光素子4の長さを広い範囲で定めることを可能にし、ランプ出力を広い範囲で変更することができる。

図4aおよび4bには、図1aおよび1bと同様のランプを示す。ただし、発光素子4と電気的に接続される中央ピン11を絶縁するため、中央ピン11の突起部、すなわち絞り3から外方に延びる部分が除去され、中央ピン11の残留部を外から視認できる孔を塞ぐため、ビード12が絞り3に設置される。ビード12は、セラミック材料で構成されるが、ビード12は、ガラス製であって、このガラスは、絞り3を構成する石英ガラスの膨張係数と適合する特性を有し、低い軟化温度を有することが好ましい。特にビードは、コーニング（登録商標）バッチ901ADYのような銅系ガラスで構成されることが好ましい。この銅系ガラスは、黒色であり、直接炎またはIR照射によって加熱することができる。この材料は、約900乃至1000℃で利用することができる。

従来のハロゲン白熱ランプの正面図である。 図1aのハロゲン白熱ランプの側面図である。 ハロゲン白熱ランプの別の実施例の正面図である。 図2aのハロゲン白熱ランプの側面図である。 ハロゲン白熱ランプのさらに別の実施例の正面図である。 ハロゲン白熱ランプのさらに別の実施例の正面図である。 図4aのハロゲン白熱ランプの側面図である。

Claims (10)

1. 透明密封電球と、不活性ガスおよびハロゲン添加物を有する充填ガスと、前記電球の絞り部に延びる電流供給システムに取り付けられた発光素子と、少なくとも前記絞り部の外側隣接部から、前記電球内に延びるマウントであって、前記電球の前記絞り部から遠い方の端部周辺で前記発光素子を支持する少なくとも1の金属支持ワイヤを有する、マウントと、を有するハロゲン白熱ランプであって、
   前記マウントは、前記絞り部の外側またはその近傍に、前記マウントの一部の外端部と前記支持ワイヤとが相互に電気的に絶縁された、非導電部を有することを特徴とする、ハロゲン白熱ランプ。
2. 前記非導電部は、台座を有し、該台座は、前記電球または前記絞り部によって支持され、前記少なくとも1の金属支持ワイヤは、前記台座から延びることを特徴とする請求項1に記載のランプ。
3. 前記台座は、少なくとも部分的に前記絞り部に延びることを特徴とする請求項2に記載のランプ。
4. 前記台座は、実質的に前記絞り部に延びるキャピラリ、および実質的に前記電球の内部に延びるビードを有することを特徴とする請求項3に記載のランプ。
5. 前記台座は、実質的にガラスで構成されることを特徴とする請求項2乃至4のいずれか一つに記載のランプ。
6. 前記電球は、石英ガラスからなり、前記台座は、透明石英ガラスで構成されることを特徴とする請求項2乃至5のいずれか一つに記載のランプ。
7. 前記マウントは、前記台座から延びる2、3またはそれ以上の金属支持ワイヤを有することを特徴とする請求項2乃至6のいずれか一つに記載のランプ。
8. 前記非導電部は、好ましくはガラス製の、より好ましくは銅系ガラス製のビードを有し、該ビードは、前記絞り部の外側に設置されることを特徴とする請求項1に記載のランプ。
9. 前記マウントの一部は、前記絞り部の外側に延び、前記ビードが設置される前に、実質的に除去されることを特徴とする、請求項8に記載のランプの製造方法。
10. 前記ビードは、該ビードを設置するため、IR照射によって加熱されることを特徴とする、請求項8または9に記載のランプを製造する方法。

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