JPH1167160A - ハロゲン電球 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 肉厚の不均一性や残存歪み等によって生じる
点灯中の発光管の破損や、寿命末期時のフィラメントの
断線によって生じる発光管の破損を防止する。 【解決手段】 閉塞部１、回転楕円体部２、縮径部３、
筒部４、封着部５と順次連続した形状の発光管６を有す
る。回転楕円体部２内の管軸上にフィラメント７を有す
る。封着部５には、金属箔８と、この金属箔８の一端部
にそれぞれ接続された内部リード線９，１０の一端部
と、金属箔８の他端部にそれぞれ接続された外部リード
線１１の一端部とが封止されている。発光管６の外表面
には赤外線反射可視光透過膜１２が形成されている。筒
部４と封着部５との境界部１５には肉厚ｔ（ｍｍ）の肉
溜が形成され、この肉厚ｔは回転楕円体部２の平均肉厚
よりも大であり、かつ不活性ガスの封入圧は０．１５〜
０．４０ＭＰａである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線反射可視光
透過膜を有するハロゲン電球に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ハロゲン電球は、一般に反射鏡内に設け
られて、店舗照明等に広く用いられている。

【０００３】従来のハロゲン電球は、閉塞部、回転楕円
体部、縮径部、筒部、封着部と順次連続した形状を有
し、内部にタングステンからなるフィラメントを有し、
かつ、外表面に赤外線反射可視光透過膜が設けられた発
光管を有している。発光管内には、不活性ガスおよび微
量のハロゲン有機化合物からなる封入ガスが封入されて
いる。

【０００４】このような従来のハロゲン電球は、電圧が
印加されると、フィラメントが発光する。フィラメント
が発光することに伴って放射された赤外線は、発光管の
外表面に設けられた赤外線反射可視光透過膜によって、
フィラメントに帰還させ、フィラメントを再加熱し、こ
れによって発光効率を高めている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ハロゲン電球を密閉器具、例えば前面板付き反射鏡内に
設けて点灯した場合、反射鏡内にこもる熱のため、ハロ
ゲン電球の温度が上昇しすぎてフィラメントのタングス
テンの蒸発量が増え、ハロゲンサイクルが不完全化し、
フィラメントの断線および外管の黒化が生じ、早期に寿
命となるという問題があった。

【０００６】また、回転楕円体部を有する発光管では、
発光管の肉厚の不均一性や、残存歪み等が存在している
ため、点灯時の圧力によって、発光管が破損することが
あった。また、寿命末期時にフィラメントが断線した場
合、この断線箇所でアーク放電が発生し封着部が熱的損
傷を被り、ついには発光管を破損したりすることがあっ
た。

【０００７】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、肉厚の不均一性や残存歪み等に
よって生じる点灯中の発光管の破損や、寿命末期時のフ
ィラメントの断線によって生じる発光管の破損を防止す
ることのできるハロゲン電球を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のハロゲン電球
は、閉塞部、回転楕円体部、縮径部、筒部、封着部と順
次連続した形状を有し、内部にフィラメントを有し、か
つ、外表面に赤外線反射可視光透過膜が設けられた発光
管を備え、前記発光管内にハロゲンガスおよび０．１５
〜０．４ＭＰａの不活性ガスが封入されているととも
に、前記筒部と前記封着部との境界部の肉厚ｔ（ｍｍ）
を前記回転楕円体部の平均肉厚より大とした構成を有す
る。

【０００９】このため、密閉器具内での点灯中のハロゲ
ンサイクルを順調に維持することができ、さらに、発光
管の肉厚の残存歪み等による発光管の破損や、寿命末期
時のフィラメントの断線によって生じる発光管の破損を
防止できるとともに、発光効率、寿命、コストに影響を
与えることなく発光管の破損を防止することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態であるハロゲ
ン電球（以下、本発明品という）は、図１および図２に
示すように、閉塞部１、回転楕円体部２、縮径部３、筒
部４、封着部５と順次連続した形状を有する石英ガラス
等の耐熱性透光性材料からなる発光管６を有している。
発光管６内に、この発光管６の管軸上に、かつ回転楕円
体部２内に位置してタングステンからなるフィラメント
７が設けられている。

【００１１】封着部５には、モリブデンからなる金属箔
８と、この金属箔８の一端部にそれぞれ接続された内部
リード線９，１０の一端部と、金属箔８の他端部にそれ
ぞれ接続された外部リード線１１の一端部とが封止され
ている。

【００１２】内部リード線９，１０の他端部はフィラメ
ント７の両端部にそれぞれ接続されている。発光管６の
外表面には赤外線反射可視光透過膜１２が形成されてい
る。内部リード線９，１０はステムガラス１４によって
保持されている。

【００１３】アンカー線１３は一端部がステムガラス１
４に植設され、他端部はフィラメント７のほぼ中央部を
支持している。筒部４と封着部５との境界部１５には肉
厚ｔ（ｍｍ）の肉溜が形成されている。

【００１４】次に、本発明品の製造方法について説明す
る。まず、平均肉厚０．７ｍｍ〜１．５ｍｍの円筒形石
英管を金型等を用いてガラス加工し、排気管（図示せ
ず）、最大径が１４ｍｍの回転楕円体部２、縮径部３、
および筒部４が順次連設されたバルブを製作する。

【００１５】また、内部リード線９，１０の一部とアン
カー線１３の一端部とをステムガラス１４に固定し、内
部リード線９，１０の他端部間にフィラメント７の端部
をそれぞれ接続して、かつフィラメント７のほぼ中央部
をアンカー線１３によって支持する。そして、内部リー
ド線９，１０の一端部にそれぞれ金属箔８の一端部を溶
接し、金属箔８の他端部に外部リード線１１がそれぞれ
溶接によって接続して組立マウントを製作する。

【００１６】次に、フィラメント７がバルブの楕円体部
２の長軸上で、かつ楕円体部２の中心点とフィラメント
７の中心点とが合致するように筒部４から組立マウント
をバルブ内に挿入し、筒部４の一部をバーナーで加熱し
軟化したところで、金属製のピンチブロックにて組立マ
ウントの金属箔８が埋設するように封着し封着部５を形
成する。この時、筒部４と封着部５との境界部１５に肉
厚ｔ（ｍｍ）の肉溜が形成される。

【００１７】この肉厚ｔ（ｍｍ）は、ｔ＞回転楕円体部
２の平均肉厚（０．７〜１．５ｍｍ）である。

【００１８】また、回転楕円体部２の平均肉厚は、回転
楕円体部２と閉塞部１との連設部付近（図１に示す点
Ａ。以下同じ）、回転楕円体部２の最大径点と、回転楕
円体部２および閉塞部１の連設部（点Ａ）との中間点付
近（点Ｂ）、回転楕円体部２の最大径点（点Ｃ）、回転
楕円体部２の最大径点（点Ｃ）と、回転楕円体部２およ
び筒部４の連設部との中間点付近（点Ｄ）、回転楕円体
部２と筒部４との連設部付近（点Ｅ）の５カ所における
平均肉厚である。

【００１９】次に、排気管からバルブ内を真空に引き、
Ｂｒの炭化水素化合物等を含むハロゲンガス及び、Ｘ
ｅ、Ｋｒ、Ａｒ、Ｎ₂等の不活性ガスを０．１５〜０．
４ＭＰａ封入し、排気管をバーナーでチップオフし閉塞
部１を形成する。

【００２０】その後、発光管６の外表面に赤外線反射可
視光透過膜１２を形成し、ベーシング工程を経て、本発
明品であるハロゲン電球を得ている。

【００２１】次に、回転楕円体部２の最大外径が１４ｍ
ｍ、筒部４の外径が１０ｍｍ、全長が６７ｍｍ、光中心
距離４９ｍｍの定格１１０Ｖ６５Ｗ、光束１６００ｌ
ｍ、定格寿命２０００ｈのハロゲン電球において、発光
管６内の不活性ガスの封入圧（ＭＰａ）および、境界部
１５の肉厚ｔ（ｍｍ）を種々変えたハロゲン電球を密閉
器具、ここでは図３に示すように前面板１６付き反射鏡
１７内に設け、水平点灯した場合の定格寿命維持度およ
び、発光管の破損の有無について実験を行った。その結
果を表１に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１から明らかなように、境界部１５の肉
厚ｔが回転楕円体部２の平均肉厚よりも大であり、かつ
不活性ガスの封入圧が０．１５〜０．４０ＭＰａである
場合に定格寿命を満足できるとともに発光管６において
破損が生じないことがわかった。また、外管の黒化等も
生じないことがわかった。

【００２４】この結果をもとに、１１０Ｖ３５Ｗ、５０
Ｗ、９０Ｗ、１５０Ｗ、２００Ｗ等について、同様の実
験を行ったところ、上記実験結果と同様に、境界部の肉
厚ｔが回転楕円体部２の平均肉厚よりも大であり、かつ
不活性ガスの封入圧が０．１５〜０．４０ＭＰａである
場合に定格寿命を満足できるとともに、発光管に破損が
生じないことがわかった。

【００２５】発光管６内の不活性ガスの封入圧が０．４
ＭＰａを越え、かつ境界部１５の肉厚ｔが回転楕円体部
２の平均肉厚以下の場合や、境界部１５の肉厚ｔが回転
楕円体部２の平均肉厚よりも大であっても封入圧が０．
１５ＭＰａ未満である場合には、定格寿命を満足でき
ず、また発光管６の破損が起こるなど所望の効果が得ら
れないことがわかった。

【００２６】また、回転楕円体部２の平均肉厚を０．７
〜１．５ｍｍの範囲にすることによって、破損等に対す
る機械的安定性を充分維持でき、かつ発光効率を損なう
ことなく充分維持することができることが確認できた。

【００２７】回転楕円体部２の平均肉厚が０．７ｍｍ未
満の場合には短寿命やバルブ破損の問題が解決できない
ことがわかった。

【００２８】また、不活性ガスの封入圧が０．１５ＭＰ
ａ未満では、効率や寿命の面で定格を満足できず、回転
楕円体部の平均肉厚が１．５ｍｍを越えると肉厚が大き
すぎて加工性やコスト性の面で３５〜２００Ｗのハロゲ
ン電球には適さず、いずれも実用に不適であることが判
明した。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明のハロゲン電球は、
密閉器具内での使用に際し、点灯中のハロゲンサイクル
を順調に維持することができ、さらに、点灯中における
肉厚の残存歪み等によって生じる発光管の破損や、寿命
末期時のフィラメントの断線によって生じる発光管の破
損を防止できるとともに、発光効率、寿命、コストに影
響を与えることなく発光管の破損を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態におけるハロゲン電球の正面
図

【図２】同じく側面図

【図３】本発明の実施形態であるハロゲン電球を前面板
付き反射鏡内に設けた正面図

【符号の説明】 １ 閉塞部 ２ 回転楕円体部 ３ 縮径部 ４ 筒部 ５ 封着部 ６ 発光管 ７ フィラメント ８ 金属箔 １２ 赤外線反射可視光透過膜 １５ 境界部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 閉塞部、回転楕円体部、縮径部、筒部、
   封着部と順次連続した形状を有し、内部にフィラメント
   を有し、かつ、外表面に赤外線反射可視光透過膜が設け
   られた発光管を備え、前記発光管内にハロゲンガスおよ
   び０．１５〜０．４ＭＰａの不活性ガスが封入されてい
   るとともに、前記筒部と前記封着部との境界部の肉厚ｔ
   （ｍｍ）を前記回転楕円体部の平均肉厚より大としたこ
   とを特徴とするハロゲン電球。
2. 【請求項２】 前記回転楕円体部の平均肉厚が０．７〜
   １．５ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１記載
   のハロゲン電球。