JP5565344B2

JP5565344B2 - Halogen bulb

Info

Publication number: JP5565344B2
Application number: JP2011048784A
Authority: JP
Inventors: 好正南
Original assignee: Iwasaki Denki KK
Current assignee: Iwasaki Denki KK
Priority date: 2011-03-07
Filing date: 2011-03-07
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2031-03-07
Also published as: JP2012186045A

Description

本発明は、タングステン素線を螺旋状に巻いてコイル状に形成した一次コイルをさらに螺旋状に巻いて二次コイルが形成された二重巻きコイルからなるフィラメントを備えたハロゲン電球に関し、商業ディスプレイなどに使用される６０Ｗタイプと同程度の明るさを有する定格電力約５０Ｗの省エネ型ハロゲン電球に関する。 The present invention relates to a halogen light bulb having a filament composed of a double-wound coil in which a secondary coil is formed by further spirally winding a primary coil spirally wound with a tungsten wire, and commercial display. The present invention relates to an energy-saving halogen bulb having a rated power of about 50 W and having a brightness comparable to that of the 60 W type used in the above.

ハロゲン電球は、バルブ内に封入する窒素やアルゴン等の不活性ガスに、ヨウ素、臭素などのハロゲンガスを微量添加したものである。
点灯時には、白熱したタングステンフィラメントから昇華するタングステンが、ハロゲンと反応してハロゲン化タングステンとなり、再び高温のフィラメントに戻るハロゲンサイクルを生じる。
これにより、長寿命を図ると共に、蒸発したタングステンがバルブ内面に付着しないため、バルブ黒化による明るさの低下もなく、寿命末期まで一定の明るさを維持することができる。 The halogen bulb is obtained by adding a trace amount of a halogen gas such as iodine or bromine to an inert gas such as nitrogen or argon sealed in a bulb.
At the time of lighting, tungsten sublimated from an incandescent tungsten filament reacts with halogen to become tungsten halide, and a halogen cycle is produced in which it returns to a high-temperature filament again.
As a result, a long life is achieved, and evaporated tungsten does not adhere to the inner surface of the bulb, so that a constant brightness can be maintained until the end of the lifetime without a reduction in brightness due to the blackening of the bulb.

図５には、そのようなハロゲン電球１の一般構成を示す説明図であって、バルブ２の片端が加熱圧着されて封止部３が形成され、当該封止部３には、フィラメント４の両端を支持すると共に当該フィラメント４に給電する一対の内部リード５Ａ，５Ｂと、外部から電力の供給を受ける一対の外部リード６Ａ，６Ｂを溶接する一対のモリブデン箔７Ａ、７Ｂが封止されている。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing a general configuration of such a halogen bulb 1, and one end of the bulb 2 is heat-pressed to form a sealing portion 3, and the sealing portion 3 includes a filament 4. A pair of molybdenum leads 7A and 7B for welding a pair of internal leads 5A and 5B that support both ends and supply power to the filament 4 and a pair of external leads 6A and 6B that receive power supply from the outside are sealed. .

内部リード５Ａ，５Ｂは、円柱状のガラスビーズ８に貫通されて、一方の内部リード５Ａはバルブ２の先端側まで延設される支柱を兼用し、バルブ２の光軸方向に沿って配されたフィラメント４の先端側４ａを支持すると共に、他方の内部リード５Ｂがフィラメント４の基端側４ｂを支持している。 The internal leads 5A and 5B are penetrated by the cylindrical glass beads 8, and one internal lead 5A is also used as a support extending to the distal end side of the bulb 2 and is arranged along the optical axis direction of the bulb 2. The leading end 4a of the filament 4 is supported, and the other internal lead 5B supports the proximal end 4b of the filament 4.

また、両端を前記内部リード５Ａ，５Ｂに支持されるフィラメント４は、タングステン素線を螺旋状に巻いてコイル状に形成した一次コイルをさらに螺旋状に巻いて二次コイルが形成された二重巻きコイルからなる。
そして、外力により、フィラメント４が撓んだり振動したりしないように、その中間部４ｃが、ガラスビーズ８に取り付けられたアンカー９の先端のフック９ａに引っ掛けられて支持されている。
そして、図６に示すように、例えばエジソンベースの口金１０が形成された反射鏡１１に取り付けられて使用される。 The filament 4 supported at both ends by the internal leads 5A and 5B is a double coil in which a secondary coil is formed by further winding a primary coil spirally wound with a tungsten wire into a coil shape. It consists of a wound coil.
And the intermediate part 4c is hooked and supported by the hook 9a of the front-end | tip of the anchor 9 attached to the glass bead 8 so that the filament 4 may not bend or vibrate by external force.
Then, as shown in FIG. 6, for example, it is used by being attached to a reflecting mirror 11 in which an Edison base die 10 is formed.

図７はこの種のハロゲン電球１を使用した店舗用のスポットライト１２を示し、ダウントランスが内蔵されたスライドベース１３に、照明方向調整支柱１４が取り付けられ、その先端に、反射鏡付きハロゲン電球１を内蔵した照明ヘッド１５が左右回動可能に、且つ、上下傾動可能に取り付けられている。
そして、店舗では、このスポットライト１２を天井１６に設けた配線ダクト１７に設置し、店舗内の商品配置やディスプレイのレイアウトに応じて最適な照明効果が得られるように、配線ダクト１７に沿ってスライドベース１３をスライドさせて位置決めを行い、照明ヘッド１５を左右回動させ、あるいは、上下に傾動させて照射方向を調節して使用している。 FIG. 7 shows a spotlight 12 for a store using this type of halogen bulb 1, and an illumination direction adjusting column 14 is attached to a slide base 13 having a built-in down transformer, and a halogen bulb with a reflector is attached to the tip thereof. 1 is mounted so as to be able to turn left and right and tilt up and down.
And in a store, this spotlight 12 is installed in the wiring duct 17 provided in the ceiling 16, and along the wiring duct 17 so that the optimal lighting effect is acquired according to the product arrangement | positioning in a store, or the layout of a display. The slide base 13 is slid and positioned, and the illumination head 15 is rotated left and right or tilted up and down to adjust the irradiation direction.

ところで、近年、省エネの要請により、例えば、定格電力が６０Ｗのハロゲン電球を使用している場合に、定格電力５０Ｗで、６０Ｗランプ相当の明るさが得られる低電力タイプのハロゲン電球が望まれている。
この要望にこたえるべく、出願人が、省エネタイプのハロゲン電球を試作して点灯試験を行ったところ、６０Ｗ相当の明るさが得られる省エネ型の５０Ｗランプは、全体的な傾向としてフィラメントの溶断事故が発生し易く、ランプ寿命が短くなるという問題を生じた。 By the way, in recent years, due to a demand for energy saving, for example, when a halogen light bulb with a rated power of 60 W is used, a low power type halogen light bulb capable of obtaining brightness equivalent to a 60 W lamp at a rated power of 50 W is desired. Yes.
In response to this request, the applicant made a prototype of an energy-saving halogen bulb and conducted a lighting test. As a result, the energy-saving 50W lamp, which provides 60W of brightness, is a filament fusing accident as a general trend. As a result, the lamp life is shortened.

そして、発明者らが研究を重ねた結果、フィラメントの溶断を起こすのは、点灯した状態で隣接する二次コイル同士が接触する程度にフィラメントの変形を生じることが原因であることが判明した。 As a result of repeated researches by the inventors, it has been found that the filament fusing is caused by the deformation of the filament to the extent that the adjacent secondary coils come into contact with each other in the lit state.

フィラメント４の変形は、例えば、点灯させた状態でスポットライト１２を配線ダクト１７に沿ってスライドさせるときに配線ダクト１７とのガタでノッキングを起こしたり、照明ヘッド１５の照射方向を調整するときに照明ヘッド１５がスムースに動かずに回転方向にノッキングを起こしたり、玉切れした反射鏡付きランプを交換するときに、電源を切らずに、新しいランプを回しながらソケットに装着している途中で接点が接触して点灯されたときに、ソケットとのガタツキや手で急旋回させることに起因してフィラメントに外力が作用したときに、その慣性力により生ずるものと考えられる。 For example, when the spotlight 12 is slid along the wiring duct 17 while being lit, the filament 4 is knocked by rattling with the wiring duct 17 or when the irradiation direction of the illumination head 15 is adjusted. When the lighting head 15 does not move smoothly and knocks in the rotation direction or replaces a lamp with a broken reflector, it is not necessary to turn off the power, and the contact is made while the new lamp is installed in the socket. It is considered that when an external force is applied to the filament due to rattling with the socket or sudden turning by hand when the is lit in contact, it is caused by the inertial force.

図８はフィラメント４の変形の様子を示す説明図であって、図８（ａ）に示すように、光軸Ｘに対して横方向Ａに慣性力が作用したときは、アンカー９のフック９ａに引っ掛けられている中間部４ｃが拘束されたままフィラメント４が撓むように変形するため、その中間部４ｃで二次コイルが接触しやすい。
また、図８（ｂ）に示すように、光軸Ｘに対して縦方向に外力が作用して、コイル状のフィラメント４がばね変形した場合に、例えば上向き（Ｂ方向）に縦波が伝播すると、やはりアンカー９のフック９ａに引っ掛けられている中間部４ｃや、コイル先端側４ｄに変形が集中して二次コイルが接触しやすい。 FIG. 8 is an explanatory view showing how the filament 4 is deformed. As shown in FIG. 8A, when an inertial force acts in the lateral direction A with respect to the optical axis X, the hook 9a of the anchor 9 is shown. Since the filament 4 is deformed so as to bend while the intermediate portion 4c that is hooked is restrained, the secondary coil easily contacts with the intermediate portion 4c.
Further, as shown in FIG. 8B, when an external force acts on the optical axis X in the longitudinal direction and the coiled filament 4 is spring-deformed, for example, longitudinal waves propagate upward (B direction). Then, deformation is concentrated on the intermediate portion 4c that is also hooked on the hook 9a of the anchor 9 and the coil tip side 4d, and the secondary coil is likely to contact.

そして、このようにフィラメント４の二次コイル同士が接触した場合、非点灯状態であればコイルが離れて元に戻るため問題は生じないが、点灯状態ではフィラメント４が白熱して２４００〜２７００℃に達しており、この状態で二次コイル同士が接触すると接触部分が溶接されて短絡するためフィラメント４の抵抗が低下し、その結果、過電圧が印加されて過電流が流れることとなるため、フィラメント４が溶断されやすくなり、ランプ寿命が短縮されるという問題を生じた。 When the secondary coils of the filament 4 are in contact with each other in this way, the coil is separated and returns to its original state in the non-lighting state, but there is no problem, but in the lighting state, the filament 4 becomes incandescent and 2400-2700 ° C When the secondary coils come into contact with each other in this state, the contact portion is welded and short-circuited, so that the resistance of the filament 4 is reduced. As a result, an overvoltage is applied and an overcurrent flows. 4 was easily melted and the lamp life was shortened.

このような問題は、従来の６０Ｗのハロゲン電球では生じなかったため、発明者は従来の６０Ｗのランプと、省エネタイプの５０Ｗハロゲン電球とを比較するため、衝撃実験を行った。
図９は、このとき使用した衝撃試験機を示す説明図である。
衝撃試験機２１は、ベース２２に立てられた支柱２３に摺動自在に配されて重力落下する落下テーブル２４に、反射鏡付きのハロゲン電球１を下向きに装着するソケット２５と、衝撃を測定する加速度センサ２６が固定されている。
実験は、ソケット２５に装着したハロゲン電球１を点灯させた状態で高さＨから落下テーブル２４を落下させ、その高さＨを徐々に上げてランプ１に与える衝撃を強くしていく。 Since such a problem did not occur in the conventional 60 W halogen bulb, the inventor conducted an impact experiment to compare the conventional 60 W lamp with the energy saving type 50 W halogen bulb.
FIG. 9 is an explanatory view showing the impact tester used at this time.
The impact tester 21 measures the impact with a socket 25 on which a halogen bulb 1 with a reflecting mirror is mounted downward on a drop table 24 that is slidably disposed on a column 23 standing on a base 22 and drops by gravity. The acceleration sensor 26 is fixed.
In the experiment, the drop table 24 is dropped from the height H while the halogen bulb 1 mounted on the socket 25 is lit, and the impact applied to the lamp 1 is increased by gradually increasing the height H.

このとき、点灯回路に電流計を接続し（図示せず）、ハロゲン電球１に流れる電流をモニタしながら、衝撃を加えた時の電流値の変化を計測する。
衝撃がフィラメントコイルに加わり、そのフィラメント４が短絡すると、ランプ１に流れる電流値が高くなるので、その電流変化の有無にて短絡したか否かの判断をする。
そして、落下した瞬間に電流が上昇したときの加速度（衝撃）をそのランプ１の耐衝撃力とする。 At this time, an ammeter is connected to the lighting circuit (not shown), and a change in the current value when an impact is applied is measured while monitoring the current flowing through the halogen bulb 1.
When an impact is applied to the filament coil and the filament 4 is short-circuited, the value of the current flowing through the lamp 1 becomes high, so it is determined whether or not the short-circuit has occurred depending on whether or not the current has changed.
Then, the acceleration (impact) when the current increases at the moment of falling is defined as the impact resistance of the lamp 1.

この実験の結果、従来の６０Ｗランプの耐衝撃力の平均値が２９Ｇであったのに対し、省エネ型の５０Ｗランプの耐衝撃力が２６Ｇであった。
したがって、その分、耐衝撃性に劣ることが判明した。 As a result of this experiment, the average impact resistance of the conventional 60 W lamp was 29 G, while the impact resistance of the energy-saving 50 W lamp was 26 G.
Therefore, it was found that the impact resistance was inferior.

このため、省エネ型ランプでも対衝撃性を向上させるため、フィラメント４の二重巻きコイル部のコイル長及びコイル外径の寸法を規定したハロゲン電球が提案されている（特許文献１）。
しかしながら、本発明者が特許文献１に従ってハロゲン電球を試作したところ、所定の効果が得られるものもあれば、得られないものもあった。
すなわち、５０Ｗの省エネ型ランプでも従来の６０Ｗランプの平均光度（狭角：５９００ｃｄ、中角：３２００ｃｄ、広角：１５００ｃｄ）が得られるものの耐衝撃性が劣っていたり、従来の６０Ｗランプの平均耐衝撃力２９Ｇはクリアしているものの必要な光度が得られないとうものもあった。
さらに実験を重ねた結果、その原因はコイルピッチにあり、耐衝撃性は二次コイルのコイルピッチに依存し、しかも、そのコイルピッチは単に所定の数値範囲内にあれば足りるものではなく、コイル外径に依存することが判明した。 For this reason, in order to improve the impact resistance even in the energy saving lamp, a halogen light bulb in which the coil length and the outer diameter of the double-wound coil portion of the filament 4 are defined has been proposed (Patent Document 1).
However, when the inventor made a prototype of a halogen bulb in accordance with Patent Document 1, some of the predetermined effects were obtained, and some were not.
That is, even with an energy saving lamp of 50 W, although the average luminous intensity (narrow angle: 5900 cd, medium angle: 3200 cd, wide angle: 1500 cd) of the conventional 60 W lamp can be obtained, the impact resistance is inferior, or the average impact resistance of the conventional 60 W lamp is low. Although the force 29G was clear, there were some that could not obtain the required light intensity.
Furthermore, as a result of repeated experiments, the cause is the coil pitch, the impact resistance depends on the coil pitch of the secondary coil, and the coil pitch is simply not within the predetermined numerical range. It turned out to be dependent on the outer diameter.

特開２００９−２５２６８０号公報JP 2009-252680 A

そこで本発明は、従来の６０Ｗのハロゲン電球と同等以上の耐衝撃性を有するとともに、６０Ｗ相当の光度が得られる省エネ型の５０Ｗのハロゲン電球を提供することを技術的課題としている。 Therefore, the present invention has a technical problem to provide an energy-saving 50 W halogen light bulb that has an impact resistance equivalent to or higher than that of a conventional 60 W halogen light bulb and can obtain a luminous intensity equivalent to 60 W.

この課題を解決するために、本発明は、タングステン素線を螺旋状に巻いてコイル状に形成した一次コイルをさらに螺旋状に巻いて二次コイルが形成された二重巻きコイルからなるフィラメントを備えた定格電力約５０Ｗのハロゲン電球において、
前記フィラメントは、二次コイルのコイル長Ｌ及び二次コイルの外径Ｄが式１及び２の範囲にあり、一次コイルの外径をｄ（ｍｍ）、二次コイルのピッチ距離をＰ（ｍｍ）としたときに、Ｐ／ｄ×１００で定義される二次コイルのコイルピッチＹ（％）が、二次コイルの外径Ｄ（ｍｍ）に対し式３の関係にあることを特徴とする。
８.０５≦Ｌ≦９.１５………（式１）
１.２１≦Ｄ≦１.５１………（式２）
１８９Ｄ−７０.６９≦Ｙ≦２１７.６７Ｄ−８１.３７７………（式３） In order to solve this problem, the present invention provides a filament composed of a double-wound coil in which a secondary coil is formed by further winding a primary coil spirally wound with a tungsten wire into a coil shape. In the halogen bulb with a rated power of about 50W,
In the filament, the coil length L of the secondary coil and the outer diameter D of the secondary coil are in the ranges of Formulas 1 and 2, the outer diameter of the primary coil is d (mm), and the pitch distance of the secondary coil is P (mm). ), The coil pitch Y (%) of the secondary coil defined by P / d × 100 is in the relationship of Equation 3 with respect to the outer diameter D (mm) of the secondary coil. .
8.05 ≦ L ≦ 9.15 (1)
1.21 ≦ D ≦ 1.51 (Equation 2)
189D−70.69 ≦ Y ≦ 217.67D−81.377 (Equation 3)

本発明に係る５０Ｗの省エネ型ハロゲン電球によれば、衝撃試験において、従来の６０Ｗランプの平均２９Ｇより高い平均３３Ｇの耐衝撃力が得られた。
また、実際の点灯試験において、通常の点灯状態でランプを動かすときに生じ得るノッキングや外力によっては、フィラメントの短絡に起因して溶断事故を生ずることがなかった。
さらに、光度を比較しても、従来の６０Ｗと同等の光度が得られた。 According to the 50 W energy-saving halogen bulb of the present invention, an impact resistance of an average of 33 G, which is higher than the average of 29 G of the conventional 60 W lamp, was obtained in the impact test.
In actual lighting tests, fusing accidents did not occur due to short-circuiting of the filaments due to knocking or external force that could occur when the lamp was moved in a normal lighting state.
Furthermore, even when the luminosities were compared, a luminosity equivalent to the conventional 60 W was obtained.

本発明に係るハロゲン電球に用いるフィラメントの寸法図。The dimension drawing of the filament used for the halogen bulb which concerns on this invention. フィラメントの二次コイルのコイル外径とコイルピッチの関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the coil outer diameter of a secondary coil of a filament, and a coil pitch. 良品データを示す一覧表。A table showing good product data. 不良品データを示す比較例。Comparative example showing defective product data. ハロゲン電球の一般的構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the general structure of a halogen bulb. 反射鏡付きハロゲン電球を示す説明図。Explanatory drawing which shows a halogen bulb with a reflecting mirror. ハロゲン電球の使用状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the use condition of a halogen bulb. フィラメントの挙動を示す説明図。Explanatory drawing which shows the behavior of a filament. 衝撃試験機を示す説明図。Explanatory drawing which shows an impact tester.

本例では、定格電力約５０Ｗの省エネ型ハロゲン電球において、従来の６０Ｗのハロゲン電球と同等以上の耐衝撃性を有するとともに、６０Ｗ相当の光度が得られるようにするという目的を達成するために、タングステン素線を螺旋状に巻いてコイル状に形成した一次コイルをさらに螺旋状に巻いて二次コイルが形成された二重巻きコイルからなるフィラメントを備え、前記フィラメントは、二次コイルのコイル長Ｌ及び二次コイルの外径Ｄが式１及び２を満たし、一次コイルの外径をｄ（ｍｍ）、二次コイルのピッチ距離をＰ（ｍｍ）としたときに、Ｐ／ｄ×１００で定義される二次コイルのコイルピッチＹ（％）が、二次コイルの外径Ｄ（ｍｍ）に対し式３の関係にある。
８.０５≦Ｌ≦９.１５………（式１）
１.２１≦Ｄ≦１.５１………（式２）
１８９Ｄ−７０.６９≦Ｙ≦２１７.６７Ｄ−８１.３７７………（式３） In this example, in order to achieve the purpose of having an energy-saving halogen bulb with a rated power of about 50 W, having an impact resistance equivalent to or higher than that of a conventional 60 W halogen bulb, and obtaining a luminous intensity equivalent to 60 W, A primary coil formed in a coil shape by spirally winding a tungsten wire is further provided with a filament composed of a double-winding coil in which a secondary coil is formed by spirally winding the coil, and the filament has a coil length of the secondary coil. When L and the outer diameter D of the secondary coil satisfy Equations 1 and 2, the outer diameter of the primary coil is d (mm), and the pitch distance of the secondary coil is P (mm), P / d × 100 The coil pitch Y (%) of the secondary coil to be defined is in the relationship of Equation 3 with respect to the outer diameter D (mm) of the secondary coil.
8.05 ≦ L ≦ 9.15 (1)
1.21 ≦ D ≦ 1.51 (Equation 2)
189D−70.69 ≦ Y ≦ 217.67D−81.377 (Equation 3)

本発明に係るハロゲン電球１の構成は、図５に示す通りであるので、共通部分は同一符号を付してその詳細説明は省約する。
ハロゲン電球１は、定格電圧１１０Ｖ、定格電力約５０Ｗに設計されている。ここで、定格電力約５０Ｗとは、４６Ｗ〜５４Ｗの範囲であればよい。
そして、このハロゲン電球１のフィラメント４は、タングステン素線を螺旋状に巻いてコイル状に形成した一次コイルをさらに螺旋状に巻いて二次コイルが形成された二重巻きコイルからなる。 Since the configuration of the halogen light bulb 1 according to the present invention is as shown in FIG. 5, common portions are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
The halogen bulb 1 is designed to have a rated voltage of 110V and a rated power of about 50W. Here, the rated power of about 50 W may be in the range of 46 W to 54 W.
The filament 4 of the halogen bulb 1 is composed of a double-winding coil in which a secondary coil is formed by further spirally winding a primary coil spirally wound with a tungsten wire and forming a coil.

図１は本発明のハロゲン電球１に使用するフィラメント４を示し、その素線の線径ｔ（ｍｍ）及び素線長ｌ（ｍｍ）が、
０.０４０≦ｔ≦０.０４７
３６３≦ｌ≦４６７
である。そして、この素線を、巻回して形成される一次コイルは、コイル外径ｄ（ｍｍ）が、
０.２７≦ｄ≦０.５１４
を満たすように形成され、さらに、一次コイルの隣接するコイルピッチ距離をｐ（ｍｍ）としたときに、ｙ＝ｐ／ｔ×１００で定義される一次コイルのコイルピッチｙ（％）が、
１６０≦ｙ≦２２０
を満たすように形成されている。つまり、素線径ｔに対して素線間に０.６〜１.２倍の隙間が形成されていることになる。 FIG. 1 shows a filament 4 used in a halogen bulb 1 of the present invention, and its wire diameter t (mm) and wire length l (mm) are
0.040 ≦ t ≦ 0.047
363 ≦ l ≦ 467
It is. And the primary coil formed by winding this element wire has a coil outer diameter d (mm),
0.27 ≦ d ≦ 0.514
Further, when the coil pitch distance between adjacent primary coils is defined as p (mm), the coil pitch y (%) of the primary coil defined by y = p / t × 100 is
160 ≦ y ≦ 220
It is formed to satisfy. That is, a gap of 0.6 to 1.2 times is formed between the strands with respect to the strand diameter t.

このように形成された一次コイルをさらに巻回して形成される二次コイルは、コイル長をＬ（ｍｍ）及びコイル外径Ｄ（ｍｍ）が、
８.０５≦Ｌ≦９.１５………（式１）
１.２１≦Ｄ≦１.５１………（式２）
を満たすように形成され、さらに、Ｙ＝Ｐ／ｄ×１００で定義される二次コイルのコイルピッチＹ（％）と二次コイルのコイル外径Ｄが、
１８９Ｄ−７０.６９≦Ｙ≦２１７.６７Ｄ−８１.３７７………（式３）
の関係を満たすように形成されている。 The secondary coil formed by further winding the primary coil thus formed has a coil length L (mm) and a coil outer diameter D (mm).
8.05 ≦ L ≦ 9.15 (1)
1.21 ≦ D ≦ 1.51 (Equation 2)
Further, the coil pitch Y (%) of the secondary coil defined by Y = P / d × 100 and the coil outer diameter D of the secondary coil,
189D−70.69 ≦ Y ≦ 217.67D−81.377 (Equation 3)
It is formed to satisfy the relationship.

ここで、二次コイルのコイル外径Ｄを１.２１（ｍｍ）より小さくするとフィラメント４の剛性は向上するが、コイル長Ｌをこの範囲に抑えようとすると、隣接するピッチ間が短くなるためわずかな変形量で二次コイル同士が短絡しやすくなり、結果的に耐衝撃性に劣る。
二次コイルのコイル外径Ｄを１.５１（ｍｍ）より大きくすると隣接するピッチ間が大きくなるが、フィラメント４の剛性が低下するため、変形量が大きくなり、結果的に剛性が低下して、やはり二次コイル同士が短絡しやすくなる。さらに、短絡しない場合でも、ピッチ間が大きくなることにより放熱量が増大し、点灯時にフィラメント温度が上がらず、所望の光度を得ることができない。 Here, if the coil outer diameter D of the secondary coil is made smaller than 1.21 (mm), the rigidity of the filament 4 is improved. However, if the coil length L is kept within this range, the distance between adjacent pitches is shortened. The secondary coils are easily short-circuited with a slight amount of deformation, resulting in poor impact resistance.
If the coil outer diameter D of the secondary coil is larger than 1.51 (mm), the space between adjacent pitches increases, but the rigidity of the filament 4 decreases, so the amount of deformation increases, resulting in a decrease in rigidity. After all, the secondary coils are easily short-circuited. Furthermore, even when not short-circuited, the amount of heat radiation increases due to an increase in the pitch interval, the filament temperature does not increase during lighting, and the desired luminous intensity cannot be obtained.

また、コイルピッチＹは大きければ、大きな変形量を許容できる反面、放熱量が大きくなるため光度を維持することができなくなり、小さければ大きな変形量を許容することができないものの放熱を抑えて高光度を維持することができる。
そして、適正なコイルピッチＹ（％）は二次コイルのコイル外径Ｄに依存し、コイル外径Ｄが小さければコイルピッチも相対的に小さくなり、コイル外径Ｄが大きくなればコイルピッチも相対的に大きくなる。 If the coil pitch Y is large, a large amount of deformation can be tolerated. On the other hand, the amount of heat radiation becomes large, so that the luminous intensity cannot be maintained. If the coil pitch Y is small, the large amount of deformation cannot be tolerated. Can be maintained.
The appropriate coil pitch Y (%) depends on the coil outer diameter D of the secondary coil. If the coil outer diameter D is small, the coil pitch is relatively small, and if the coil outer diameter D is large, the coil pitch is also large. It becomes relatively large.

そして具体的には、コイルピッチＹ＜１８９Ｄ−７０.６９であるときは、二次コイルのコイル外径Ｄに比してコイルピッチＹが小さすぎて、変形を許容することができず、コイルピッチＹ＞２１７.６７Ｄ−８１.３７７であるときは、二次コイルのコイル外径Ｄに比してコイルピッチＹが大きすぎて放熱量が多くなって光度低下を招く。 Specifically, when the coil pitch Y <189D−70.69, the coil pitch Y is too small as compared with the coil outer diameter D of the secondary coil, and the deformation cannot be allowed. When pitch Y> 217.67D-81.377, the coil pitch Y is too large compared to the coil outer diameter D of the secondary coil, and the amount of heat radiation increases, resulting in a decrease in luminous intensity.

以上の知見に基づき、効果を確認するために、各サイズのフィラメント４を用いて、その他の条件は一定にしたハロゲン電球１について、点灯試験及び衝撃試験を行い、その双方について所定の効果（耐衝撃力：２９Ｇ以上、光度：狭角４４２５ｃｄ以上、中角２４００ｃｄ以上、広角１１２５ｃｄ以上）が得られたものを良品と判断した。 Based on the above knowledge, in order to confirm the effect, a lighting test and an impact test are performed on the halogen bulb 1 using the filament 4 of each size and the other conditions are constant. Impact strength: 29 G or more, luminous intensity: narrow angle 4425 cd or more, medium angle 2400 cd or more, wide angle 1125 cd or more) were determined as non-defective products.

図２は、フィラメント４の二次コイルのコイル外径ＤとコイルピッチＹの関係を示すグラフであって、グラフ中の枠線Ｆで囲まれた部分が、式２及び３の条件を満たす範囲である。
なお、図３及び図４はそのときに用いたフィラメント４のサイズを示す一覧表であり、図３のデータが良品と判断された本発明の実施例に係るもの、図４のデータが不良品と判断された比較例である。 FIG. 2 is a graph showing the relationship between the coil outer diameter D and the coil pitch Y of the secondary coil of the filament 4, and the range surrounded by the frame line F in the graph satisfies the conditions of Equations 2 and 3 It is.
3 and 4 are lists showing the sizes of the filaments 4 used at that time, according to the embodiment of the present invention in which the data in FIG. 3 was determined to be non-defective, and the data in FIG. 4 being defective. It is a comparative example determined to be.

図２に示された枠線Ｆ中、Ｄ＝１.２１の縦線が式２の下限を示し、Ｄ＝１.５１の縦線が式２の上限を示す。また、Ｙ＝１８９Ｄ−７０.６９の一次直線が式３の下限を示し、Ｙ＝２１７.６７Ｄ−８１.３７７の一次直線が式３の上限を示す。 In the frame F shown in FIG. 2, the vertical line with D = 1.21 indicates the lower limit of Formula 2, and the vertical line with D = 1.51 indicates the upper limit of Formula 2. Further, the primary line of Y = 189D−70.69 indicates the lower limit of Expression 3, and the linear line of Y = 217.67D−81.377 indicates the upper limit of Expression 3.

そして、この図２のグラフ上に、図３及び図４のデータをプロットしていくと、図３のデータは、枠線Ｆ上及びその内部にプロットされ、図４のデータは枠線Ｆの外側にプロットされていることがわかる。
これより、６０Ｗと同等の光度で点灯可能な５０Ｗの省エネ型ハロゲン電球を製造する場合、そのフィラメント４の寸法を式１〜３を満たす範囲で設計すれば、光度低下もなく、耐衝撃性に優れたハロゲン電球１が得られる。 Then, when the data of FIGS. 3 and 4 are plotted on the graph of FIG. 2, the data of FIG. 3 is plotted on and inside the frame F, and the data of FIG. It can be seen that it is plotted on the outside.
From this, when manufacturing a 50 W energy-saving halogen bulb that can be lit at a luminous intensity equivalent to 60 W, if the dimensions of the filament 4 are designed in a range that satisfies Equations 1 to 3, the luminous intensity is not lowered and the impact resistance is improved. An excellent halogen bulb 1 is obtained.

さらに、良品と判断されたハロゲン電球１を配線ダクト１７に装着して、点灯状態で移動させたり、照明ヘッドを上下左右に回転させて照射方向を調整したりしても、フィラメント４が溶断することがなかった。 Further, the filament 4 is blown even if the halogen light bulb 1 determined to be a non-defective product is attached to the wiring duct 17 and moved in a lighting state or the illumination head is rotated up, down, left and right to adjust the irradiation direction. It never happened.

本発明は、６０Ｗタイプと同程度の光度を有する定格電力約５０Ｗの省エネ型ハロゲン電球の用途に適用できる。 The present invention can be applied to an energy-saving halogen bulb having a luminous intensity comparable to that of the 60 W type and having a rated power of about 50 W.

１ハロゲン電球
４フィラメント
ｔ素線径
ｄ一次コイルの外径
Ｄ二次コイルの外径
Ｌ二次コイルのコイル長
Ｙ二次コイルのコイルピッチ
Ｐ二次コイルのピッチ距離
1 Halogen bulb 4 Filament t Wire diameter d Primary coil outer diameter D Secondary coil outer diameter L Secondary coil coil length Y Secondary coil coil pitch P Secondary coil pitch distance

Claims

In a halogen light bulb with a rated power of about 50 W, comprising a filament made of a double-wound coil in which a secondary coil is formed by further spirally winding a primary coil spirally wound with a tungsten wire.
In the filament, the coil length L of the secondary coil and the outer diameter D of the secondary coil are in the ranges of Formulas 1 and 2, the outer diameter of the primary coil is d (mm), and the pitch distance of the secondary coil is P (mm). ), The coil pitch Y (%) of the secondary coil defined by P / d × 100 is in the relationship of Equation 3 with respect to the outer diameter D (mm) of the secondary coil. Halogen bulb.
8.05 ≦ L ≦ 9.15 (1)
1.21 ≦ D ≦ 1.51 (Equation 2)
189D−70.69 ≦ Y ≦ 217.67D−81.377 (Equation 3)

The halogen light bulb according to claim 1, wherein the tungsten strand has a wire diameter of 0.04 mm or more and 0.047 mm or less.

The halogen bulb according to claim 1 or 2, wherein an outer diameter d of the primary coil is not less than 0.27 mm and not more than 0.514 mm.