JP3125642B2 - 一端封止型白熱電球 - Google Patents

一端封止型白熱電球

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JP3125642B2
JP3125642B2 JP07231091A JP23109195A JP3125642B2 JP 3125642 B2 JP3125642 B2 JP 3125642B2 JP 07231091 A JP07231091 A JP 07231091A JP 23109195 A JP23109195 A JP 23109195A JP 3125642 B2 JP3125642 B2 JP 3125642B2
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一郎 竹内
勝英 宇津崎
一郎 柴垣
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Ushio Denki KK
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一端封止型白熱電
球に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば一般照明用灯具に使用される一端
封止型の白熱電球においては、発光効率を上げると共に
熱の放散を防止することを目的として、封体の外表面に
赤外線反射膜を設けることがある。また、近年、一般照
明用灯具としては、デザイン上の観点から、全体が小型
のものであることが要求されている。更に、白熱電球の
封体が破裂したときにそのガラス破片が周囲に飛散する
ことを防止すること等を目的として、灯具の前面にカバ
ーガラスを設けることが要請される場合がある。
【0003】しかしながら、このような要請が満足され
る条件下で白熱電球を使用する場合には、当該白熱電球
のフィラメントにより生ずる熱が外部に放出されること
が困難である。そのため、白熱電球の点灯中において
は、フィラメントによる熱の一部が内部リード棒を介し
て封体の封止部に伝達されてその温度が非常に高くな
り、その結果、この封止部に埋設された金属箔が早期に
酸化して膨張するため、当該封止部にクラックが生じ
て、結局長い使用寿命を得ることができない、という問
題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に基づいてなされたものであって、その目的は、
封止部が過熱状態となることが抑制されて長い使用寿命
を得ることができる一端封止型白熱電球を提供すること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の一端封止型白熱
電球は、一端に封止部を有する管形封体と、この管形封
体内にその軸方向に沿って配置された、二重コイル状の
発光部を有するフィラメントと、このフィラメントの一
端部および他端部にそれぞれ接続され、前記管形封体の
封止部に伸びる一方の内部リード棒および他方の内部リ
ード棒と、前記管形封体の封止部に互いに離間して埋設
され、それぞれ前記一方の内部リード棒および他方の内
部リード棒に接続された一対の金属箔と、前記管形封体
の封止部と前記フィラメントとの間に配置された、前記
一方の内部リード棒と他方の内部リード棒とを互いに固
定するためのガラス部材とを具えてなる一端封止型白熱
電球において、前記管形封体の封止部の内端部と前記フ
ィラメントの発光部における封止部側端部との距離を
a、前記管形封体の封止部の内端部と前記ガラス部材の
フィラメント側端部との距離をbとするとき、下記の条
件(1)〜条件(3)を満足することを特徴とする。 条件(1):11mm≦a≦13mm 条件(2):(a−b)≧1.5mm 条件(3):0.65≦b/a≦0.88
【0006】上記の一端封止型白熱電球においては、好
ましくは消費電力が60〜200W、効率が14〜25
ルーメン/Wの条件で点灯されるものとして具体化され
る。また、上記の一端封止型白熱電球においては、前記
ガラス部材は、それぞれ外径が2〜3mmである2つの
柱状ガラス片が、前記一方の内部リード棒および前記他
方の内部リード棒を挟んだ状態で溶着されて構成されて
いることが好ましい。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一端封止型白熱電
球について詳細に説明する。図1は、本発明の一端封止
型白熱電球の一例における構成を示す説明用断面図であ
る。この一端封止型白熱電球においては、一端に封止部
11を有し、他端に排気管残部12を有する管形封体1
0が設けられ、この管形封体10内には、二重コイル状
の発光部21を有するフィラメント20が当該管形封体
10の管軸に沿って配置されている。
【0008】フィランメント20の一端部には、外径が
0.2〜0.35mmである一方の内部リード棒24が
接続され、一方、フィラメント20の他端部には、外径
が0.2〜0.35mmである他方の内部リード棒25
が接続されている。これらの一方の内部リード棒24お
よび他方の内部リード棒25は、それぞれ軸方向に沿っ
て伸びる直線部26,27を有し、この直線部26,2
7を介して封止部11に伸びており、それぞれの一端部
は、管形封体10の封止部11内に互いに離間して埋設
された、それぞれモリブデンよりなる一対の金属箔2
8,29に接続されている。また、他方の内部リード棒
25の他端部は、管形封体10の排気管残部12内に侵
入して支持されている。
【0009】また、金属箔28,29の各々は、それぞ
れ封止部11から外方に伸びる一対の外部リード棒(図
示省略)に接続されており、これらの外部リード棒は、
封止部11を覆うよう設けられたスクリュー型口金40
の接点に接続されている。
【0010】管形封体10内における封止部11とフィ
ラメント20との間には、一方の内部リード棒24と他
方の内部リード棒25とを固定するためのガラス部材3
0が配置されている。このガラス部材30は、図2に示
すように、外径が2〜3mmである2つの円柱状ガラス
片31,32が一方の内部リード棒24および他方の内
部リード棒25を挟んだ状態で溶着されて構成されてい
る。
【0011】35は、フィラメント20をその発光部2
1の中央において支持する補助サポータであって、その
一端部はガラス部材30に固定されている。
【0012】管形封体10内には、窒素ガスを含む不活
性ガスおよびハロゲン化合物が封入されており、管形封
体10の外表面には赤外線反射膜(図示省略)が形成さ
れている。
【0013】そして、消費電力が60〜200W、効率
が14〜25ルーメン/Wの条件で点灯される白熱電球
として構成される場合において、管形封体10の封止部
11の内端部13からフィラメント20の発光部21に
おける封止部側端部22までの当該管形封体10の軸方
向における距離a(以下、単に「距離a」という。)の
大きさは、11〜13mmとされる。距離aの大きさが
11mm未満である場合には、管形封体10の封止部1
1の温度の上昇を有効に抑制することができず、長い使
用寿命が得られない。一方、距離aの大きさが13mm
を超える場合には、管形封体10の全長が大きいものと
なるため、小型の白熱電球を構成することが困難とな
る。
【0014】また、距離aと、管形封体10の封止部1
1の内端部13からガラス部材30のフィラメント側端
部33までの当該管形封体10の軸方向における距離b
(以下、単に「距離b」という。)との差(a−b)の
値は、1.5mm以上とされる。距離aと距離bとの差
(a−b)の値が1.5mm未満である場合には、フィ
ラメント20の発光部21における封止部側端部22か
らガラス部材30のフィラメント側端部33までの距離
が小さいものとなるため、フィラメント20による熱に
よってガラス部材30が軟化してしまう。
【0015】また、距離bと距離aとの比(b/a)の
値は、0.65〜0.88とされる。距離bと距離aと
の比(b/a)の値が0.65未満の場合には、管形封
体10の封止部11の温度の上昇を有効に抑制すること
ができず、長い使用寿命が得られない。一方、距離bと
距離aとの比(b/a)の値が0.88を超える場合に
は、フィラメント20の発光部21における封止部側端
部22からガラス部材30のフィラメント側端部33ま
での距離が小さいものとなるため、フィラメント20に
よる熱によってガラス部材30が軟化してしまう。
【0016】上記の一端封止型白熱電球によれば、フィ
ラメント20およびガラス部材30が特定の条件に従っ
て管形封体10内に配置されているため、後述する実施
例からも理解されるように、当該ガラス部材30が一種
の熱溜めとして機能することも原因となってその位置が
特定の個所に存在することにより、フィラメント20に
よる熱が管形封体10の封止部11に伝達されにくいも
のとなる。従って、管形封体10の封止部11の温度が
上昇することが有効に抑制されるので、金属箔28,2
9の膨張および酸化が確実に抑制され、その結果、長い
使用寿命を得ることができる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の一端封止型白熱電球の実施例
について説明する。下記の条件に従って、図1に示す構
成の本発明に係る白熱電球Aを作製した。この一端封止
型白熱電球Aは、JIS C7527に規定する形式J
D110V85WNに相当するものである。 管形封体(10):材質;石英ガラス,全長65mm,
外径11mm,内径9mm, フィラメント(20):材質;タングステン,発光部
(21)の全長10mm, 内部リード棒(24,25):材質:タングステン,外
径0.25mm, 金属箔(28,29)の材質:モリブデン, ガラス部材(30):外径2mm、長さ6.5mmの2
本のガラス片(31,32)を溶着したもの, 距離a:12mm,距離b:8mm〔距離aと距離bと
の差(a−b)が4mm,距離bと距離aとの比(b/
a)が0.67〕, 封入物:クリプトンガス、窒素ガスおよびハロゲン化合
物 定格電圧110V,消費電力85w,全光束1600ル
ーメン(効率18.8ルーメン/W)
【0018】上記の白熱電球Aを、凹面反射鏡と前面ガ
ラスとを有する灯具内に配設し、室温25℃において、
前面ガラスが下方を向いた姿勢で、110Vの交流電圧
により11.5時間連続して点灯した後、0.5時間消
灯する条件で、使用寿命試験を行い、金属箔の酸化によ
り封止部にクラックが生じて封体内の気密性が保てない
状態となるまでの時間を測定したところ、2000時間
以上であった。
【0019】また、白熱電球Aの封止部に温度測定用の
熱電対を下記のようにして取り付けた。封止部における
外部リード棒と金属箔との溶接部上において、管形封体
の軸方向に垂直な方向に、最大厚さ0.5mm、直径約
100mmのダイヤモンドカッタを用いて注意深く外部
リード棒に達するまで切り込みを入れる。次いで、露出
した外部リード棒に熱電対の接点を接触させ、この状態
で、当該接点上にセメントを盛り固める。そして、熱電
対を両方向に引っ張り、切り込み全体にセメントを充填
する。そして、上記と同様の条件で白熱電球Aを点灯さ
せ、この点灯中の白熱電球Aについて、管形封体の封止
部の温度を測定したところ、350℃であった。
【0020】また、距離aおよび距離bをそれぞれ下記
表1に従って変更したこと以外は、白熱電球Aと同様の
条件により、本発明に係る白熱電球Bおよび比較用の白
熱電球C〜白熱電球Eを作製し、上記と同様にして使用
寿命試験および点灯中における封止部の温度の測定を行
った。結果を表1に示す。
【0021】
【表1】
【0022】以上の結果から明らかなように、本発明に
係る白熱電球Aおよび白熱電球Bは、比較用の白熱電球
C〜白熱電球Eに比較して、点灯中における封止部の温
度が相当に低く、長い使用寿命が得られることが理解さ
れる。
【0023】また、距離bと距離aとの比(b/a)
と、点灯中における封止部との関係を図3に示す。図3
から明らかなように、距離bと距離aとの比(b/a)
の値が0.65を境にして、封止部の温度が相当に異な
ることが理解される。
【0024】
【発明の効果】本発明の一端封止型白熱電球によれば、
フィラメントおよびガラス部材が、特定の条件に従って
管形封体内に配置されているため、フィラメントによる
熱が管形封体の封止部に伝達されにくいものとなる。従
って、管形封体の封止部の温度が上昇することが有効に
抑制されるので、金属箔の膨張および酸化が確実に抑制
され、その結果、長い使用寿命を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一端封止型白熱電球の一例における構
成を示す説明用断面図である。
【図2】図1に示す一端封止型白熱電球のガラス部材を
拡大して示す説明図である。
【図3】距離bと距離aとの比(b/a)と、封止部の
温度との関係を示す図である。
【符号の説明】
10 管形封体 11 封止部 12 排気管残部 20 フィラメント 21 発光部 22 封止部側端部 24 一方の内部リード棒 25 他方の内部リード棒 26,27 直線部 28,29 金属箔 30 ガラス部材 31,32 円柱状ガラス片 33 フィラメント側端部 35 補助サポータ 40 口金
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01K 1/18

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端に封止部を有する管形封体と、 この管形封体内にその軸方向に沿って配置された、二重
    コイル状の発光部を有するフィラメントと、 このフィラメントの一端部および他端部にそれぞれ接続
    され、前記管形封体の封止部に伸びる一方の内部リード
    棒および他方の内部リード棒と、 前記管形封体の封止部に互いに離間して埋設され、それ
    ぞれ前記一方の内部リード棒および他方の内部リード棒
    に接続された一対の金属箔と、 前記管形封体の封止部と前記フィラメントとの間に配置
    された、前記一方の内部リード棒と他方の内部リード棒
    とを互いに固定するためのガラス部材とを具えてなる一
    端封止型白熱電球において、 前記管形封体の封止部の内端部と前記フィラメントの発
    光部における封止部側端部との距離をa、 前記管形封体の封止部の内端部と前記ガラス部材のフィ
    ラメント側端部との距離をbとするとき、 下記の条件(1)〜条件(3)を満足することを特徴と
    する一端封止型白熱電球。 条件(1):11mm≦a≦13mm 条件(2):(a−b)≧1.5mm 条件(3):0.65≦b/a≦0.88
  2. 【請求項2】 消費電力が60〜200W、効率が14
    〜25ルーメン/Wの条件で点灯されるものであること
    を特徴とする請求項1に記載の一端封止型白熱電球。
  3. 【請求項3】 ガラス部材は、それぞれ直径が2〜3m
    mである2つの柱状ガラス片が、一方の内部リード棒お
    よび他方の内部リード棒を挟んだ状態で溶着されて構成
    されていることを特徴とする請求項1または請求項2に
    記載の一端封止型白熱電球。
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