JP2006092816A

JP2006092816A - 二重ランプ

Info

Publication number: JP2006092816A
Application number: JP2004274331A
Authority: JP
Inventors: Minoru Nishibori; 稔西堀
Original assignee: Truweal Inc
Current assignee: Truweal Inc
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2004-09-22
Publication date: 2006-04-06
Also published as: CN1753146A; KR20060048150A; US20060061284A1

Abstract

【課題】本発明は、放電灯の寸法を極限まで短くしたとしても、モリブデン箔の酸化が発生しないようにすることをその解決課題とする。
【解決手段】発光管部(1)の両側に設けられた封止部(2a)(2b)からリード線(3a)(3b)が導出されているダブルエンドタイプのインナーランプ(10)と、該インナーランプ(10)を内蔵し、その一端に設けたシール部(21)から前記インナーランプ(10)のリード線(3a)(3b)を導出しているアウタバルブ(20)とで構成された二重ランプ(A)であって、
アウタバルブ(20)内の雰囲気が非酸化性雰囲気であり、
アウタバルブ(20)の前記シール部(21)側に位置するインナーランプ(10)のリード線(3a)がアウタバルブ(20)内に露出しないようにインナーランプ(10)のシール部側封止部(2a)或いはその延長部分(4a)がアウタバルブのシール部(21)に埋設されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般照明、光学機器、或いは車両用ランプに使用される二重ランプ、特に、ハロゲンランプが装着されている灯具(例えば自動車のヘッドライト)にハロゲンランプの代りに適用することができる二重ランプに関する。

一般照明、光学機器、ヘッドライトその他各種機器の光源体として、より明るい光を放つメタルハライドランプ或いは高圧放電灯が好んで使用されるようになってきている。最近では、たとえば光学機器の小型化に伴ってこれら光源体に対して更なるコンパクト化、長寿命化、点光源化等の要求が強くなっている。光源体としての放電灯のコンパクト化は当然発光管部の内容積の極小化や封止部の長さの短小化を意味し、これにより放電灯全長の限界的短寸化を実現させることになる。

しかしながら、このことは必然的に封止部内に埋設されるモリブデン箔の短寸化と発光管部への最近接をもたらし、点灯時の封止部の高温化の原因となる。放電灯の封止部は、その内部に埋設されたモリブデン箔を介して内部の電極の電極リードと外部リード線とを接続するもので、モリブデン箔の気密シール機能により外部の空気が発光管部内に侵入するのを遮断している。しかしながら、封止部の端部からモリブデン箔に至る部分は外部リード線に沿って微細な空隙が存在しており、この空隙を通ってモリブデン箔に外部の空気が供給されている。一方、モリブデン箔は酸素の存在下で３７０℃近辺で酸化を始めるので、点灯によって封止部の温度がモリブデン箔の酸化温度以上になると外部空気の供給による酸化が進行する。このモリブデン箔の酸化は放電灯の短寿命化につながり、製品の品質を低下させる原因となる。

従来の放電灯にあっては、前述のような短寸化の要請がなかったので、点灯時に高温となる発光管部からモリブデン箔の埋設位置を充分遠ざけることができ、酸素の存在下であっても酸化を起こすことがなかった。
特開２００３−４５３７３

本発明は、放電灯の寸法を極限まで短くしたとしても、モリブデン箔の酸化が発生しないようにすることをその解決課題とするものである。

請求項１に記載の発明は本実施例にかかる二重ランプ(A)に関し、「発光管部(1)の両側に設けられた封止部(2a)(2b)からリード線(3a)(3b)が導出されているダブルエンドタイプのインナーランプ(10)と、該インナーランプ(10)を内蔵し、その一端に設けたシール部(21)から前記インナーランプ(10)のリード線(3a)(3b)を導出しているアウタバルブ(20)とで構成された二重ランプ(A)であって、
アウタバルブ(20)内の雰囲気が非酸化性雰囲気であり、
アウタバルブ(20)の前記シール部(21)側に位置するインナーランプ(10)のリード線(3a)がアウタバルブ(20)内に露出しないようにインナーランプ(10)のシール部側封止部(2a)或いはその延長部分(4a)がアウタバルブのシール部(21)に埋設されている」ことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は他の実施例にかかる二重ランプ(A)に関し、「発光管部(1)の両側に設けられた封止部(2a)(2b)からリード線(3a)(3b)が導出されているダブルエンドタイプのインナーランプ(10)と、該インナーランプ(10)を内蔵し、その一端に設けたシール部(21)から前記インナーランプ(10)のリード線(3a)(3b)を導出しているアウタバルブ(20)とで構成された二重ランプ(A)であって、
アウタバルブ(20)内の雰囲気が非酸化性雰囲気であり、
前記アウタバルブ(20)のシール部(21)の反対側に位置するインナーランプ(10)のリード線(3b)がアウタバルブ(20)内に露出しないように、前記シール部(2)の反対側に位置するインナーランプ(10)の反対側封止部(2b)の延長部分(4b)の端部がアウタバルブ(20)のシール部(21)に埋設されている」ことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は請求項２の更に他の実施例に係る二重ランプ(A)に関し、「発光管部(1)の両側に設けられた封止部(2a)(2b)からリード線(3a)(3b)が導出されているダブルエンドタイプのインナーランプ(10)と、該インナーランプ(10)を内蔵し、その一端に設けたシール部(21)から前記インナーランプ(10)のリード線(3a)(3b)を導出しているアウタバルブ(20)とで構成された二重ランプ(A)であって、
アウタバルブ(20)内の雰囲気が非酸化性雰囲気であり、
前記アウタバルブ(20)のシール部(21)にその一端が埋設された補助絶縁管(4c)にて前記アウタバルブ(20)のシール部(21)の反対側に位置するリード線(3b)が被覆されていることを特徴とする。

上記のように本発明の二重ランプ(A)にあっては、アウタバルブ(20)内の雰囲気が非酸化性雰囲気(換言すれば、真空或いは不活性ガスの充填状態)であるから、たとえ封止部(2a)(2b)の寸法が非常に短く、それゆえ封止部(2a)(2b)に埋設されたモリブデン箔(5a)(5b)の寸法が短く且つその埋設位置が点灯時に高温となる発光管部(1)に近接した位置であったとしても、そしてたとえ封止部(2a)(2b)の端からモリブデン箔(5a)(5b)に至る部分にリード線(3a)(3b)に沿って発生する空隙(k)が存在していたとしても、モリブデン箔(5a)(5b)への酸素の供給は完全に遮断された状態となっており、モリブデン箔(5a)(5b)がその酸化温度以上に加熱される状態となっても酸化することがない。加えて、アウタバルブ(20)のシール部(21)側あるいはその反対側のリード線(3a)(3b)がアウタバルブ(20)内に露出しないように又は補助絶縁管(4c)で互いに絶縁されているので、一対のリード線(3a)(3b)がアウタバルブ(20)の一端に設けられたシール部(21)に並置されたとしても両者(3a)(3b)は確実に絶縁されているため、点灯開始時の高電圧印加時でもリークを生じるようなことがない。

なお、補助絶縁管(4c)を使用する場合、補助絶縁管(4c)の上端とインナーランプ(10)のシール側封止部(2a)から露出したリード線(3a)の露出部分との離間距離(S)はブレイク電圧(始動電圧)がたとえば２万Vの場合、１５〜１６ｍｍ程度であれば足る。また、アウタバルブ(20)内に窒素を充填しておけば、リード線(3a)(3b)間のアーク発生による短絡を抑制することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる二重ランプ(A)を示す断面図である。この二重ランプ(A)は、石英ガラス製の発光用インナーランプ(10)とアウタバルブ(20)とで構成されており、図１のインナーランプ(10)は発光管部(1)並びに発光管部(1)の両側に封止部(2a)(2b)が設けられた外囲器(11)と、発光管部(1)内に対向して設置された一対の電極(6a)(6b)と、封止部(2a)(2b)内に埋設されたモリブデン箔(5a)(5b)と、モリブデン箔(5a)(5b)にその一端が溶接され、封止部(2a)(2b)から外部に導出されているリード線(3a)(3b)とで構成されている。

発光管部(1)内には水銀、稀ガス、その他必要充填物が封入されている。電極(6a)(6b)は互いに対向して位置する電極頭部(61)と、電極頭部(61)から導出され、その導出端部がモリブデン箔(5a)(5b)に溶接されている電極リード(62)とで構成されている。前記電極リード(62)(62)はそれぞれ封止部(2a)(2b)内に埋設され、モリブデン箔(5a)(5b)にそれぞれスポット溶接されている。シール部(21)側に位置するリード線(3a)はその一端が前記モリブデン箔(5a)にスポット溶接され、他端が封止部(2a)から導出されている。一方、シール部(21)の反対側に位置するリード線(3b)は図１のように途中で屈曲され、その屈曲端に補助外部リード線(31)が接続されている。本実施例では補助外部リード線(31)もリード線(3b)と同じ働きをするものであるから特に補助外部リード線(31)をリード線(3b)と区別して説明しなければならない場合以外はリード線(3b)に包含されるものとして説明する。

アウタバルブ(20)は一端にシール部(21)が形成されており、シール部(21)に埋設されたモリブデン箔(23a)(23b)を介してインナーランプ(10)のリード線(3a)(3b)とアウタバルブ(20)の外部引出線(22a)(22b)とを接続するようになっている(アウタバルブ(20)が外部引出線(22a)(22b)とほぼ同じ熱膨張係数を有するハードガラスの場合には、モリブデン箔(23a)(23b)を用いることなく、直接、外部リード線(3a)(3b)をシール部(21)に埋設・挿通させることができる[図示せず]。)。

封止部(2a)(2b)やシール部(21)は、シュリンクシールでもよいし、ピンチシールでもよい。図の実施例ではピンチシールを採用しているが、勿論、これに限られることはない。ただ、アウタバルブ(20)のシール部(21)は一対のモリブデン箔(23a)(23b)を並置することになるので、ピンチシールの方が好ましい。また、アウタバルブ(20)の頭部は、図の場合、半球状になっているがこれに限られずインナーランプ(10)の封止部(2b)にあわせて平面状或いはシール形状に類似した閉塞封止状としてもよい。

図１の場合は、インナーランプ(10)の一方の封止部(2a)の端部をアウタバルブ(20)のシール部(21)の内側部分に埋設した例であり、埋設されたシール部側封止部(2a)から導出された外部リード線(3a)はアウタバルブ(20)内に露出することなくシール部(21)内のモリブデン箔(23a)に接続される。

図２の場合は、シール部側封止部(2a)から円筒状あるいは扁平状にて導出された延長部分(4a)がアウタバルブ(20)のシール部(21)の内側部分に埋設された例であり、この場合も埋設されたシール部側封止部(2a)から導出され、前記延長部分(4a)を通ったリード線(3a)はアウタバルブ(20)内に露出することなくシール部(21)内のモリブデン箔(23a)に接続される。

図３の場合は、逆に、シール部(21)の反対側の封止部(2b)から細く一体的に或いは途中で細い管材を接続して導出した延長部分(4b)を屈曲させてインナーランプ(10)に沿って配置し、その延長部分(4b)をシール部(21)の内側に埋設した例である。この場合もシール部(21)の反対側の封止部(2b)から導出されたリード線(3b)は屈曲された細い延長部分(4b)を通ってアウタバルブ(20)内に露出することなくシール部(21)内のモリブデン箔(23b)に接続される。そして、シール部(21)側の封止部(2a)はシール部(21)内に埋設されておらず、シール部(21)側の封止部(2a)から導出されたリード線(3a)はアウタバルブ(20)内に露出した状態でシール部(21)内に挿入され、シール部(21)内のモリブデン箔(23a)に接続される。勿論、図１、２のようにこの場合も封止部(2a)の端部或いはその延長部分(4a)をシール部(21)内に埋設してもよい。図１〜３の埋設部分は融着してシール部(21)とほぼ一体となる。そして、シール部(21)内のモリブデン箔(23a)(23b)にはそれぞれアウタバルブ(20)の外部引出線(22a)(22b)が接続され外部に導出されている。

図４の場合は、補助絶縁管(4c)を使用する場合で、アウタバルブ(20)のシール部(21)に補助絶縁管(4c)の一端が埋設されており、アウタバルブ(20)のシール部(21)の反対側に位置するリード線(3b)[又はその予備リード線(31)]の一部、すなわち、シール部(21)からインナーランプ(10)の発光管部(1)近辺より上の部分までが被覆されている。被覆範囲は特に限定されるものではないが、高いブレーク電圧(始動電圧)の印加時に両リード線(3a)(3b)間でリーク(放電による短絡)が発生しない距離が確保されれば足り、たとえばブレーク電圧が２万Vの場合、両リード線(3a)(3b)間の距離は１５〜１６ｍｍ程度あればよい。したがって、被覆範囲は高いブレーク電圧(始動電圧)の印加時に両リード線(3a)(3b)間でリーク(放電による短絡)が発生しない距離ということになる。

アウタバルブ(20)内は、実質的に酸素のない状態、すなわち実質的に真空あるいは窒素やアルゴンガス等の不活性ガスにて充填された状態となっている。なお、アウタバルブ(20)の材質は石英ガラスでもよいし、前述のようにハードガラスでもよいが、インナーランプ(10)の一部を埋設する場合には、熱膨張の関係でインナーランプ(10)と同じ材質、すなわち石英ガラスが好ましい。図３の場合は、インナーランプ(10)とアウタバルブ(20)とが別体となっているので、補助絶縁管(4c)をハードガラスとすればアウタバルブ(20)もハードガラスとすることができる。

次に、二重ランプ(A)の製造方法について簡単に説明する。図５のようにインナーランプ(10)を形成し、図１の場合には一方の延長部分(4a)を封止部(2a)から切除し、他方の延長部分(4b)を封止部(2b)から若干残して切除した後、屈曲した一方のリード線(3b)に予備リード線(31)をスポット溶接してインナーランプの側面に配置する(図の場合は、他方の封止部の延長部分を若干残した形で切除しているが、更なる短寸化を図るにはこの部分の延長部分も切除した方が好ましい)。なお、この場合、延長部分(4b)は管状となっている。前記リード線(3b)に予備リード線(31)をスポット溶接した場合、両者を含めて単にリード線(3b)とする。

図２の場合は両方の延長部分(4a)(4b)を若干残した状態で切除した場合で、この場合も延長部分(4a)(4b)は管状となっている。そしてアウタバルブ(20)のシール部(21)にその一方の延長部分(4a)を埋設する必要があるため、必要に応じて一方の延長部分(4a)を扁平状となるように加熱して変形させてもよい。

図３の場合は、一方の延長部分(4a)を若干残した状態(または、図示していないが、延長部分を残さない状態)で切除し、他方の延長部分(4b)を加熱して細く引き伸ばし(或いは細径で同材質の補助管(図示せず)を接続し)、その基部を屈曲させてインナーランプ(10)の側面に沿って配置したものである。そして、両リード線(3a)(3b)の端部にモリブデン箔(23a)(23b)を溶接し、更に当該モリブデン箔(23a)(23b)にアウタバルブ(20)用の外部引出線(22a)(22b)を溶接する。

図４の場合は、補助絶縁管(4c)に予備リード線(31)を挿入した後、予備リード線(31)の端部にモリブデン金属箔(23b)をスポット溶接し、更にモリブデン金属箔(23b)の他端に外部引出線(22b)をスポット溶接し、このモリブデン金属箔(23b)と前記補助絶縁管(4c)の端部をシール時にシール部(21)内に埋設することになる。

一方、アウタバルブ(20)はその一端を半球状(勿論、これに限られず平面状その他の形状)に閉塞し、他端が開口した筒状(換言すれば試験管状)のもので、前述のように用意したインナーランプ(10)をアウタバルブ(20)の開口から内部に挿入し、その状態でインナーランプ(10)を保持しつつアウタバルブ(20)を排気台(図示せず)に接続し、アウタバルブ(20)内の空気を実質的に真空となる状態まで吸引し、その状態で(或いは前述の不活性ガスを充填し、)開口部分を加熱してピンチシールする。

このようにして形成された二重ランプ(A)は口金(図示せず)が装着され、各種灯具に取り付けられて使用される。点灯時には点灯時間を短くするため高圧の電圧が電極(6a)(6b)間に印加されるが、前述のようにインナーランプ(10)から導出されたアウタバルブ(20)内のリード線(3a)(3b)は互いに絶縁されており、リーク(短絡)を生じるようなことがない。また、点灯時に発光管部(1)が高温になり、その熱によって発光管部(1)に近接している封止部(2a)(2b)が高温に曝され、その内部に埋設されているモリブデン箔(5a)(5b)も高温に達することになるが、アウタバルブ(20)内が完全に非酸化性雰囲気に保たれているため、リード線(3a)(3b)に沿って発生した空隙(k)を通って封止部(2a)(2b)の端部からモリブデン箔(5a)(5b)に酸素が供給されるということがなく、たとえ、モリブデン箔(5a)(5b)が酸化温度以上に加熱されたとしても酸化されることはない。したがって、インナーランプ(10)を極限まで短小にしたとしても、モリブデン箔(5a)(5b)の酸化による短寿命化を防ぐことができる。

本発明によってモリブデン箔の酸化を発生させることなく放電灯の寸法を極限まで短くすることが出来、機器の小型化への対応は勿論、たとえばハロゲンランプ使用のヘッドライトのような分野にも交換用として使用可能となった。

本発明の一実施形態にかかる２重ランプを示す断面図である。本発明の図１の他の実施形態にかかる２重ランプを示す断面図である。本発明の更に他の実施形態にかかる２重ランプを示す断面図である。本発明の図３の他の実施形態にかかる２重ランプを示す断面図である。インナーランプの半製品の断面図である。

符号の説明

(A) 二重ランプ
(1) 発光管部
(2a)(2b) 封止部
(3a)(3b) リード線
(4a) 延長部分
(10) インナーランプ
(20) アウタバルブ
(21) シール部

Claims

発光管部の両側に設けられた封止部からリード線が導出されているダブルエンドタイプのインナーランプと、該インナーランプを内蔵し、その一端に設けたシール部から前記インナーランプのリード線を導出しているアウタバルブとで構成された二重ランプにおいて、
アウタバルブ内の雰囲気が非酸化性雰囲気であり、
アウタバルブの前記シール部側に位置するインナーランプのリード線がアウタバルブ内に露出しないようにインナーランプにおけるアウタバルブのシール部側封止部或いはその延長部分がアウタバルブのシール部に埋設されていることを特徴とする二重ランプ。
発光管部の両側に設けられた封止部からリード線が導出されているダブルエンドタイプのインナーランプと、該インナーランプを内蔵し、その一端に設けたシール部から前記インナーランプのリード線を導出しているアウタバルブとで構成された二重ランプにおいて、
アウタバルブ内の雰囲気が非酸化性雰囲気であり、
アウタバルブのシール部の反対側に位置するインナーランプのリード線がアウタバルブ内に露出しないように、前記シール部の反対側に位置するインナーランプの反対側封止部の延長部分の端部がアウタバルブのシール部に埋設されていることを特徴とする二重ランプ。
発光管部の両側に設けられた封止部からリード線が導出されているダブルエンドタイプのインナーランプと、該インナーランプを内蔵し、その一端に設けたシール部から前記インナーランプのリード線を導出しているアウタバルブとで構成された二重ランプにおいて、
アウタバルブ内の雰囲気が非酸化性雰囲気であり、
アウタバルブの前記シール部にその一端が埋設された補助絶縁管にて前記アウタバルブのシール部の反対側に位置するリード線が被覆されていることを特徴とする二重ランプ。