JP7422980B2 - lamp - Google Patents

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JP7422980B2 JP2020035182A JP2020035182A JP7422980B2 JP 7422980 B2 JP7422980 B2 JP 7422980B2 JP 2020035182 A JP2020035182 A JP 2020035182A JP 2020035182 A JP2020035182 A JP 2020035182A JP 7422980 B2 JP7422980 B2 JP 7422980B2
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Description

本発明は、ランプに関する。更に具体的には、本発明は、形状に特徴のあるフィラメントを備えたランプに関する。 The present invention relates to a lamp. More specifically, the invention relates to a lamp with a filament having a distinctive shape.

本発明は、本出願人が開発・生産・販売するハロゲンランプのフィラメントに関連して完成されたものである。従って、この出願書類では、実施形態等においてハロゲンランプを例にとって説明する。 The present invention was completed in connection with a halogen lamp filament developed, produced, and sold by the applicant. Therefore, in this application, the embodiments will be explained using a halogen lamp as an example.

ハロゲンランプは、店舗のダウンライトや自動車の前照灯のような照明ランプの他、工業用の加熱、乾燥、焼き付け等の光加熱用ハロゲンランプとして、半導体アニール、塗装の乾燥等に利用されている。ハロゲンランプは、筒状のガラス管の内部にフィラメントを配置した構造である。 Halogen lamps are used as lighting lamps such as store downlights and automobile headlights, as well as for industrial heating, drying, baking, etc., and are used for semiconductor annealing, paint drying, etc. There is. A halogen lamp has a structure in which a filament is placed inside a cylindrical glass tube.

一般的なフィラメントの形状としては、ワイヤー1本をコイリングした(「巻回した」の意味。)シングルコイル(「一重巻きコイル」ともいう。)と、シングルコイルを1本のワイヤーに見立てて更に巻回したダブルコイル(「二重巻きコイル」ともいう。)が存在する。 Common filament shapes include single coils (also called single-wound coils), which are made by coiling a single wire (meaning "wound"), and single coils (also called "single-wound coils"), which are made by coiling one wire. There are double-wound coils (also called "double-wound coils").

また、特許文献1に開示するように、ワイヤー2本を並列にして、芯となるフィラメント材に巻回した構造のフィラメントも存在する。 Furthermore, as disclosed in Patent Document 1, there is also a filament having a structure in which two wires are arranged in parallel and wound around a filament material serving as a core.

特許第4470084号「電球」(発行日:2010.06.02)出願人:河北ライティングソリューションズ株式会社Patent No. 4470084 “Light bulb” (Issue date: 2010.06.02) Applicant: Kahoku Lighting Solutions Co., Ltd. 特開2002-270137「電球」(公開日:2002.09.20) 出願人:フィリップスライティング株式会社JP 2002-270137 “Light bulb” (Publication date: 2002.09.20) Applicant: Philips Lighting Co., Ltd. 特開2005-32552「熱源用ヒータランプ」(公開日:2005.02.03)出願人:ウシオ電機株式会社JP 2005-32552 "Heater lamp for heat source" (Publication date: 2005.02.03) Applicant: USHIO INC.

高ワットタイプのハロゲンランプを設計する際、一般にフィラメント形状はダブルコイルを用いている。しかし、フィラメントを高ワット密度にするほど全体の形状が太く大きくなる。この結果、高ワット密度のフィラメントは、変形し易く、耐久性が悪い傾向がある。ここで、本出願書類では、「ワット密度」とは、フィラメント巻き線のらせん軸(二重巻きの場合は、二重巻き後のらせん軸)に沿った単位長あたりのランプのワット数とする。 When designing high-wattage halogen lamps, a double-coil filament shape is generally used. However, the higher the watt density of the filament, the thicker and larger the overall shape becomes. As a result, high watt density filaments tend to be easily deformed and have poor durability. Here, in this application, "watt density" refers to the wattage of the lamp per unit length along the helical axis of the filament winding (in the case of double winding, the helical axis after double winding) .

そこで、本発明は、良好な電気的特性、形状の維持、及び耐久性を備えた新規な高ワット密度のフィラメントを提供することを目的とする。
更に、本発明は、高ワット密度のフィラメントを使用した新規なランプを提供することを目的とする。
It is therefore an object of the present invention to provide a new high watt density filament with good electrical properties, shape retention and durability.
Furthermore, the present invention aims to provide a new lamp using a high watt density filament.

上記発明の目的に鑑みて、本発明に係るランプのフィラメントは、一面では、電極間に橋渡しされ、通電中に発熱・発光するランプのフィラメントであって、前記フィラメントは、ワイヤー2本を並置したシングルコイルのフィラメントを更に二重巻きにしたダブルコイルの形状である。 In view of the above object of the invention, the lamp filament according to the present invention is, in one aspect, a lamp filament that is bridged between electrodes and generates heat and emits light when energized, and the filament comprises two wires arranged side by side. It has a double coil shape, with a single coil filament wound twice.

更に、上記ランプのフィラメントは、全体長を幾つかのブロックに分けて、巻回方向を複数回反転して形成されていてもよい。 Furthermore, the filament of the lamp may be formed by dividing the entire length into several blocks and reversing the winding direction multiple times.

更に、上記ランプのフィラメントは、らせん軸に沿ってコイル径が徐々に変化していてもよい。 Furthermore, the filament of the lamp may have a coil diameter that gradually changes along the helical axis.

本発明に係るランプは、一面では、不活性ガスに加えて、微量のハロゲン族元素から成るガスが封入された、石英ガラス管から形成されたU字状のバルブと、2本の外部リードに夫々接続された2本の内部リードと、前記2本の内部リードを橋渡しするように接続されたフィラメントとを備え、前記フィラメントは、上記のいずれか1つのフィラメントである。 In one aspect, the lamp according to the present invention includes a U-shaped bulb formed from a quartz glass tube filled with a trace amount of a halogen group element gas in addition to an inert gas, and two external leads. The device includes two internal leads connected to each other, and a filament connected to bridge the two internal leads, and the filament is any one of the above filaments.

更に、上記ランプは、ハロゲンランプであってよい。 Furthermore, the lamp may be a halogen lamp.

更に、上記ランプにおいて、前記U字状のバルブは、円筒形の本体部と扁平な脚部から形成され、該本体部から脚部へ移行するバルブ周面に遮熱膜が形成されていてもよい。 Furthermore, in the above lamp, the U-shaped bulb may be formed of a cylindrical main body and a flat leg, and a heat shielding film may be formed on the bulb peripheral surface transitioning from the main body to the leg. good.

更に、上記ランプにおいて、前記U字状のバルブの2つの脚部には、前記U字状のバルブは、円筒形の本体部と扁平な脚部から形成され、該本体部を通る内部リードの長さ方向中間に該本体部を実質的に閉塞する熱遮蔽板が配置されていてもよい。 Furthermore, in the lamp, the two legs of the U-shaped bulb include a cylindrical body and a flat leg, and an internal lead passing through the body. A heat shielding plate that substantially closes the main body portion may be disposed in the middle in the length direction.

本発明によれば、良好な電気的特性、形状の維持、及び耐久性を備えた新規な高ワット密度のフィラメントを提供することができる。 According to the present invention, a novel high watt density filament with good electrical properties, shape retention, and durability can be provided.

更に、本発明によれば、高ワット密度のフィラメントを使用した新規なランプを提供することができる。 Additionally, the present invention provides a novel lamp using a high watt density filament.

図1Aは、本実施形態に係るU字状のハロゲンランプのランプ軸線に沿った断面図である。FIG. 1A is a cross-sectional view of the U-shaped halogen lamp according to the present embodiment taken along the lamp axis. 図1Bは、図1Aに示すハロゲンランプの平面図であり、フィラメントの形状を説明する図である。FIG. 1B is a plan view of the halogen lamp shown in FIG. 1A, and is a diagram illustrating the shape of the filament. 図2Aは、従来の一重巻きコイル(シングルコイル)のフィラメントを説明する図である。FIG. 2A is a diagram illustrating a conventional single-wound coil (single coil) filament. 図2Bは、図2Aに示す一重巻きコイル」を更に二重巻きしたコイル(ダブルコイル)のフィラメントを説明する図である。FIG. 2B is a diagram illustrating a filament of a coil (double coil) obtained by further winding the " single-wound coil shown in FIG. 2A" twice. 図3Aは、ワイヤー2本を並置して一重巻きしたコイル(シングルコイルのフィラメントを説明する図である。FIG. 3A is a diagram illustrating a filament of a coil (single coil ) in which two wires are arranged side by side and wound in a single layer. 図3Bは、本実施形態で採用するフィラメントであって、図3Aに示すワイヤー2本を並置した一重巻きコイル」を更に二重巻きしたコイルのフィラメント(ダブルコイル)を説明する図である。FIG. 3B is a filament employed in this embodiment, and is a diagram illustrating a filament of a coil (double coil) obtained by further winding the " single-wound coil in which two wires shown in FIG. 3A are arranged side by side" twice. 図4Aは、図1Aのランプの側面図である。FIG. 4A is a side view of the lamp of FIG. 1A. 図4Bは、図4AのA-A部分の拡大図である。FIG. 4B is an enlarged view of the section AA in FIG. 4A. 図5は、図3Bに示すフィラメントの第1の変形例を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a first modification of the filament shown in FIG. 3B. 図6Aは、図3Bに示すフィラメントの第2の変形例を説明する図である。FIG. 6A is a diagram illustrating a second modification of the filament shown in FIG. 3B. 図6Bは、図3Bに示すフィラメントの第3の変形例を説明する図である。FIG. 6B is a diagram illustrating a third modification of the filament shown in FIG. 3B.

本発明に係るランプの実施形態を、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。ここで、同じ要素に対しては同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。
[第1実施形態]
(ハロゲンランプ)
図1Aは、本実施形態に係るU字状のハロゲンランプ10のランプ軸線に沿った断面図である。図1Bは、図1Aに示すハロゲンランプの平面図であり、フィラメントの形状を説明する図である。図1Aにおいて、斜体表示の数字は、ランプ各部の寸法(単位:mm)を表示する。ハロゲンランプ10は、石英ガラス管から形成されたバルブ2の内部に、不活性ガスに加えて、微量のハロゲン族元素(I, Br, CI, F)から成るガスが封入されている。なお、このタイプのハロゲンランプ10は、図示のランプを上下反転した状態で使用される。
Embodiments of the lamp according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, the same elements are given the same reference numerals and redundant explanations will be omitted.
[First embodiment]
(Halogen lamp)
FIG. 1A is a cross-sectional view of a U-shaped halogen lamp 10 according to the present embodiment taken along the lamp axis. FIG. 1B is a plan view of the halogen lamp shown in FIG. 1A, and is a diagram illustrating the shape of the filament. In FIG. 1A, the numbers in italics indicate the dimensions (unit: mm) of each part of the lamp. The halogen lamp 10 includes a bulb 2 made of a quartz glass tube, which is filled with an inert gas and a trace amount of a gas containing a halogen group element (I, Br, CI, F). Note that this type of halogen lamp 10 is used with the illustrated lamp turned upside down.

バルブ2は、円筒形の本体部2cと扁平に封止された脚部2a,2bから形成されている(図4Aも参照)。本体部2cから扁平な脚部2a,2bへ移行する斜線のエリアは、フィラメント3aの熱が端子12へ移って破損することを防止するための遮熱膜5a,5b塗布エリアである。バルブ2のチップ14は、内部の脱気用吸気管の痕跡である。 The valve 2 is formed from a cylindrical main body 2c and flat sealed legs 2a, 2b (see also FIG. 4A). The diagonally shaded areas from the main body 2c to the flat legs 2a, 2b are areas where heat shielding films 5a, 5b are applied to prevent the heat of the filament 3a from transferring to the terminal 12 and damaging it. The chip 14 of the valve 2 is a trace of the internal degassing intake pipe.

バルブ2の内部には、フィラメント3aが、2本の内部リード4a,4bを橋渡しするように接続されている。フィラメント3aは、図1Aでは図を見易くするためブロックで描かれているが、実際は、図1Bに示すようにフィラメント形状である。内部リード4a,4bは、夫々シール部6a,6b内のモリブデン箔8a,8bを介して、外部リード12a,12bに接続されている。ランプ点灯時には、外部リード12a,12bから給電され、フィラメント3aが、発光・発熱する。 A filament 3a is connected inside the bulb 2 so as to bridge two internal leads 4a, 4b. Although the filament 3a is depicted as a block in FIG. 1A for ease of viewing, it actually has a filament shape as shown in FIG. 1B. Internal leads 4a, 4b are connected to external leads 12a, 12b via molybdenum foils 8a, 8b within seal portions 6a, 6b, respectively. When the lamp is lit, power is supplied from the external leads 12a and 12b, and the filament 3a emits light and generates heat.

フィラメント3aは、典型的には、タングステンから形成されている。しかし、これに限定されない。フィラメント3aの形状に関しては、後で、図2A~図3Bに関連して説明する。本実施形態の特徴の1つは、フィラメントの形状に関する。従って、本実施形態の範囲は、電極間に橋渡しされ、通電中に発光・発熱する新規な形状のフィラメントを備えた全てのランプに及ぶことを承知されたい。 Filament 3a is typically made of tungsten. However, it is not limited to this. The shape of the filament 3a will be explained later in connection with FIGS. 2A to 3B. One of the features of this embodiment relates to the shape of the filament. It should therefore be appreciated that the scope of this embodiment extends to all lamps with a novel shaped filament bridged between electrodes that emits light and generates heat when energized.

図1Aに示すハロゲンランプの仕様は次の通りである。 The specifications of the halogen lamp shown in FIG. 1A are as follows.

バルブ形状:U字状
バルブ材質:石英ガラス管
管径:φ13mm
ワークに対する平行部の寸法:50mm
ワークに対する垂直部の寸法:50mm(ガラス部のみ)
フィラメント長:35mm
定格電力:1300W
点灯姿勢:図1の180°回転した状態
Valve shape: U-shaped Valve material: Quartz glass tube Tube diameter: φ13mm
Dimension of parallel part to workpiece: 50mm
Dimension of vertical part to workpiece: 50mm (glass part only)
Filament length: 35mm
Rated power: 1300W
Lighting position: 180° rotated as shown in Figure 1

(フィラメントの形状)
本実施形態の特徴の一つであるフィラメントの形状に関し、従来のフィラメントの形状を参照しながら説明する。
図2Aは、従来のシングルコイル(一重巻きコイル)のフィラメント300aを説明する図である。1本のワイヤーをマンドレル(芯棒:図示せず。)に対して一方向に巻き付けて形成する。マンドレルから外されたフィラメント300aは、アニーリング処理を施して、スプリングバックを防止する。螺旋状のフィラメント300aの各部分は、1ターンした隣接部分とは離隔していて接触していない。接触して短絡電流が流れると、フィラメントの実質的な長さが短くなり、発光・発熱作用が低下するからである。
(shape of filament)
The shape of the filament, which is one of the features of this embodiment, will be explained with reference to the shape of a conventional filament.
FIG. 2A is a diagram illustrating a conventional single coil filament 300a. It is formed by winding one wire in one direction around a mandrel (core rod: not shown). The filament 300a removed from the mandrel is annealed to prevent springback. Each portion of the helical filament 300a is separated from an adjacent portion that has made one turn and is not in contact with it. This is because when the filaments come into contact and a short circuit current flows, the substantial length of the filament becomes shorter and the light emitting and heat generating effects are reduced.

図2Bは、図2Aに示す一重巻きコイルのフィラメント300aを更に二重巻きにした従来のダブルコイルのフィラメント300bを説明する図である。フィラメント300bは、フィラメントのワット密度を上げるため、フィラメント300aを二重巻きにしている。フィラメント300bは、シングルコイルのフィラメント300aをマンドレルに対して一方向に巻き付けて形成する。マンドレルから外されたフィラメント300bは、アニーリング処理を施して、スプリングバックを防止する。図では、明瞭に示されていないが、螺旋状のフィラメント300bの各部分は、1ターンした隣接部分とは離隔していて接触していない。
FIG. 2B is a diagram illustrating a conventional double-coil filament 300b in which the single-wound coil filament 300a shown in FIG . 2A is further wound twice. Filament 300b is a double wrap of filament 300a to increase the watt density of the filament. The filament 300b is formed by winding the single-coil filament 300a around a mandrel in one direction. The filament 300b removed from the mandrel is annealed to prevent springback. Although not clearly shown in the figure, each portion of the helical filament 300b is separated from and does not contact the adjacent portion that has made one turn.

一般に、フィラメント300bを更に高ワット密度化するためには、フィラメント23aを三重巻きすることが考えられる。しかし、三重巻きのフィラメントは、フィラメント自体が太く大型化し、形状の維持が難しく、フィラメント各部を隣接部分と離隔して良好な電気的特性を維持することが困難であった。通常のフィラメントでは、特別な工夫を用いない限り、二重巻きが限度である。 Generally, in order to further increase the watt density of the filament 300b, it is possible to wind the filament 23a in three layers. However, with triple-wound filaments, the filament itself becomes thick and large, making it difficult to maintain its shape, and it is difficult to maintain good electrical characteristics by separating each part of the filament from adjacent parts. With ordinary filaments, double winding is the limit unless special measures are taken.

図3Aは、ワイヤー2本を並置して一重巻きしたコイル(シングルコイル)のフィラメントを説明する図である。フィラメント300cは、ワイヤー2本を並置して形成されている。2本のワイヤーの隣接する各部は、万一接触してもフィラメントの実質的な長さは変わらず、短絡にはならない。フィラメント300cは、フィラメントの巻回に関しては、図2Aのフィラメント300aと同一視できる。
FIG. 3A is a diagram illustrating a filament of a coil (single coil) in which two wires are arranged side by side and wound in a single layer . The filament 300c is formed by placing two wires side by side. Even if adjacent portions of two wires should come into contact, the substantial length of the filament remains unchanged and no short circuit occurs. Filament 300c may be identical to filament 300a of FIG. 2A with respect to filament winding.

ここで、図1Aに示す新規なハロゲンランプ10を検討した結果、約37 W/mmのワット密度が必要である。この要求ワット密度に応えるために、最初に、ダブルコイルのフィラメント300bのタイプで設計を試みた。しかし、全体のフィラメント外径が大きくなりバルブ管壁に接近または接触してしまう恐れがあり、点灯時にバルブが膨張してしまうことが懸念された。 Now, considering the novel halogen lamp 10 shown in FIG. 1A, a watt density of approximately 37 W/mm is required. In order to meet this required watt density, we first attempted a design with a double coil filament 300b type. However, since the outer diameter of the entire filament becomes large, there is a risk that the filament may come close to or come into contact with the bulb tube wall, and there was a concern that the bulb would expand during lighting.

そこで、図3Aに示すワイヤー2本を並置して一重巻きしたコイルのフィラメント300c更に二重巻きにすることを検討した。ワイヤー2本を並置したコイルを二重巻きした結果、フィラメント外径は小さくなり、バルブとの距離を確保することができ、バルブ管壁の高温を抑制することができた。
Therefore, we considered making the " filament 300c of the coil, which is a single-wound coil of two wires arranged side by side as shown in FIG. 3A, " further double-wound . As a result of double winding a coil with two wires arranged side by side , the outer diameter of the filament was reduced, making it possible to secure a distance from the bulb and suppressing the high temperature of the bulb tube wall.

図3Bは、本実施形態で採用するフィラメントであって、「図3Aに示すワイヤー2本を並置した一重巻きコイル」を更に二重巻きしたコイルのフィラメント(ダブルコイル)を説明する図である。即ち、図3Aのフィラメント3aを更に高ワット密度化したものである。フィラメント3aは、フィラメントの巻回に関してフィラメント300cと同一視できるので、二重巻きにしても、電気的特性、形状の維持、及び耐久性に関して、問題は生じない。
FIG. 3B is a diagram illustrating a filament employed in this embodiment, which is a coil filament (double coil) obtained by further winding the "single-wound coil in which two wires shown in FIG. 3A are arranged side by side" twice. That is, the filament 3a of FIG. 3A has a higher watt density. Since the filament 3a can be regarded as the same as the filament 300c in terms of filament winding, even if the filament is double-wound, no problems arise in terms of electrical characteristics, shape maintenance, and durability.

なお、スプリングバックを防止するアニーリング処理は、マンドレルに巻回する際、ワイヤーに通電してワイヤー自体を発熱させて巻回し、巻回後に通電を止めて冷却し又は常温に戻ってから、マンドレルから外すようにしてもよい。或いは、従来のように、フィラメント3aをマンドレルから外した後に、アニーリング処理を施してもよい。 Note that the annealing process to prevent springback is performed when winding the wire around the mandrel by applying electricity to the wire to generate heat and then winding the wire. After winding, the electricity is turned off and the wire is cooled down or returned to room temperature before being removed from the mandrel. You may also remove it. Alternatively, the annealing treatment may be performed after the filament 3a is removed from the mandrel, as in the conventional manner.

例えば、このフィラメント3aを、図1に示すハロゲンランプ10に使用した一例の仕様は、次の通りである。
フィラメント材質:タングステン
1本のワイヤー径:φ 0.149
ダブルコイル化したコイル径:φ 6
ワット密度:37 W/mm
For example, the specifications of an example in which this filament 3a is used in the halogen lamp 10 shown in FIG. 1 are as follows.
Filament material: Tungsten Single wire diameter: φ 0.149
Double coiled coil diameter: φ6
Watt density: 37 W/mm

試作段階において、従来のダブルコイルのフィラメント300bを採用した1,100 Wランプに比較して、本実施形態に係る高いワット密度のフィラメント3aを採用したランプは並列巻きダブルコイル3aにすることで、1,300 Wランプを実現することができた。即ち、ランプ出力を200 W高くすることができた。更に、この並列巻きダブルコイルは、従来のダブルコイル300bに比較して、コイル外径を約1mm小型化することができた。 At the prototype stage, compared to the 1,100 W lamp that uses the conventional double-coil filament 300b, the lamp that uses the high watt density filament 3a according to this embodiment has a parallel-wound double coil 3a, which produces 1,300 W. I was able to realize the lamp. In other words, the lamp output could be increased by 200 W. Furthermore, this parallel-wound double coil was able to reduce the coil outer diameter by about 1 mm compared to the conventional double coil 300b.

しかし、このようにワット密度(約37 W/mm)のフィラメント3aでは、フィラメントの発熱が、リード端子12に伝わって端子12を破損する恐れがある。そこで、フィラメントの発熱に対する対策が必要となる。発熱対策に関しては、第3実施形態で説明する。 However, with the filament 3a having such a watt density (approximately 37 W/mm), the heat generated by the filament may be transmitted to the lead terminal 12 and damage the terminal 12. Therefore, it is necessary to take measures against the heat generated by the filament. Measures against heat generation will be explained in the third embodiment.

[第2実施形態]
図1に示すフィラメント3aの発熱が、リード端子12に伝わるのを減らすため、次の2つの手段を採用している。
[Second embodiment]
In order to reduce the heat generated by the filament 3a shown in FIG. 1 from being transmitted to the lead terminal 12, the following two measures are adopted.

(1)バルブ外周面に形成された遮熱膜:
図1Aに示す斜線のエリアが、遮熱膜5である。遮熱膜5a,5bは、バルブ2の外周面に、例えば、アルミナを主成分としたシリカとの混合物を塗布することにより形成される。バルブ本体部2cのフィラメントの放射熱が、バルブ脚部2bへ熱伝導するのを食い止めるため採用されている。
(1) Heat shield film formed on the outer peripheral surface of the bulb:
The diagonally shaded area shown in FIG. 1A is the heat shielding film 5. The heat shielding films 5a and 5b are formed by applying, for example, a mixture of alumina as a main component and silica to the outer peripheral surface of the bulb 2. This is adopted in order to prevent the radiant heat of the filament of the bulb body portion 2c from being conducted to the bulb leg portion 2b.

(2) 熱遮蔽板
図4Aは、図1Aのランプの側面図であり、図4Bは図4AのA-A部分の拡大図である。図4Aに示すように、バルブ本体部2cの長さ方向中間に本体部を実質的に閉塞するように、内部リード4a,4bの途中に、サポートリング22a,22bの間に、熱遮蔽板24が介在配置されている。サポートリング22a,22bは、フィラメントを引張って定位置に配置させ、且つ、リングが取り付いている非発光の線(内部リード線)が曲がらないようにするために、元々設置されていた。本実施形態では、このサポートリング22a,22bを利用して、円形に加工した熱遮蔽板24を配置することで、内部リード4a,4bを経由する熱伝導を減少する効果が認められた。熱遮蔽板24は、例えば、タングステンから形成される。
(2) Heat shield plate FIG. 4A is a side view of the lamp of FIG. 1A, and FIG. 4B is an enlarged view of the AA section of FIG. 4A. As shown in FIG. 4A, a heat shielding plate 24 is installed between the support rings 22a and 22b in the middle of the internal leads 4a and 4b so as to substantially close the main body in the middle of the valve body 2c in the length direction. is interposed. The support rings 22a, 22b were originally installed to pull the filament into place and to prevent the non-luminous wire (internal lead wire) to which the ring is attached from bending. In this embodiment, by utilizing the support rings 22a, 22b and arranging the heat shield plate 24 processed into a circular shape, an effect of reducing heat conduction via the internal leads 4a, 4b was observed. The heat shield plate 24 is made of tungsten, for example.

[第3実施形態]
フィラメント3aの形状に関し、次の変形例がある。
ここで、図を簡略化して分かり易くするため、図5の上の図に示すように、図3Aに示すフィラメント300c全体を1本の太線に置き換えて、変形フィラメントの形状を説明する。
図5の下の図に示すように、第1変形例のフィラメント3bは、フィラメントの途中で巻回方向を反転したフィラメントである。フィラメント3bは、一方の端部Sから中央部Mまでは時計方向に巻回され、中央部Mから他方の端部Eまでは反時計方向に巻回されている。
[Third embodiment]
There are the following modifications regarding the shape of the filament 3a.
Here, in order to simplify the diagram and make it easier to understand, the shape of the deformed filament will be explained by replacing the entire filament 300c shown in FIG. 3A with one thick line, as shown in the upper diagram of FIG.
As shown in the lower diagram of FIG. 5, the filament 3b of the first modification is a filament whose winding direction is reversed halfway through the filament. The filament 3b is wound clockwise from one end S to the center M, and counterclockwise from the center M to the other end E.

フィラメント3bは、アニーリング処理されるが、ランプの点灯・消灯を繰り返したとき、スプリングバックによりコイルの端部が円周方向に僅かに変形・移動が生じても、右半分と左半分の円周方向の移動方向が相殺され、内部リードへの接続部分にかかる応力が減殺される効果を有する。
図5では、中央部Mで巻回方向が反転する例を示しているが、これに限定されない。フィラメント3bの全体長を幾つかのブロックに分けて、巻回方向を複数回反転するようにしてもよい。
The filament 3b is annealed, but even if the ends of the coil are slightly deformed and moved in the circumferential direction due to springback when the lamp is repeatedly turned on and off, the circumferences of the right and left halves will remain the same. This has the effect that the directions of movement are canceled out, and the stress applied to the connection portion to the internal lead is reduced.
Although FIG. 5 shows an example in which the winding direction is reversed at the center M, the present invention is not limited to this. The entire length of the filament 3b may be divided into several blocks, and the winding direction may be reversed multiple times.

図6Aに示すように、第2変形例のフィラメント3cは、一方の端部Sから他方の端部Eにかけて、コイル径を徐々に大きくしたフィラメントである。基部から先端部にかけて徐々に細く形成された(円錐形状の)マンドレル(図示せず。)を使用してコイルを巻回することにより、一方の端部から他方の端部に向けて、コイル径が徐々に大きくなるように変化したフィラメント3eを形成している。 As shown in FIG. 6A, the filament 3c of the second modification is a filament in which the coil diameter gradually increases from one end S to the other end E. By winding the coil using a (cone-shaped) mandrel (not shown) that gradually tapers from the base to the tip, the coil diameter can be adjusted from one end to the other. A filament 3e is formed, which gradually increases in size.

図6Bに示すように、第3変形例のフィラメント3dは、左右の端部から中央部にかけて、コイル径を徐々に小さくしたフィラメントを説明する図である。円錐形状のマンドレルを使用して、中央から左部分と右部分のコイルを別個に巻回することにより、中央部に向かってコイル径が徐々に小さくなったフィラメント3dを形成している。 As shown in FIG. 6B, the filament 3d of the third modification is a diagram illustrating a filament in which the coil diameter is gradually reduced from the left and right ends to the center. By separately winding the left and right coils from the center using a conical mandrel, a filament 3d whose coil diameter gradually decreases toward the center is formed.

図には示していないが、左右の端部S,Eから中央部Mにかけて、コイル径を徐々に大きくしたフィラメントを形成する場合、マンドレルが金属製の場合はコイル巻回後にマンドレルを取り外すことが出来ない。この場合は、マンドレルを巻回後に除去可能な材質で形成する。例えば、マンドレルとして堅い木製等を利用し、コイル巻回後にマンドレルを燃焼させ残留の炭を除去することによりフィラメントを形成してもよい。マンドレルを熱可塑性樹脂で形成し、フィラメント巻回後に加熱溶融して除去してもよい。或いは、マンドレルを氷で形成し、巻回後に溶融してもよい。 Although not shown in the figure, when forming a filament whose coil diameter gradually increases from the left and right ends S and E to the center M, if the mandrel is made of metal, it is possible to remove the mandrel after winding the coil. Can not. In this case, the mandrel is made of a material that can be removed after winding. For example, a filament may be formed by using a hard wood or the like as a mandrel and burning the mandrel after winding the coil to remove residual charcoal. The mandrel may be formed of a thermoplastic resin and removed by heating and melting after winding the filament. Alternatively, the mandrel may be formed of ice and melted after winding.

図6Aのフィラメント3cと図6Bのフィラメント3dは、上位概念で説明すると、らせん軸に沿ってコイル径が徐々に変化する形状のフィラメントである。 In general terms, the filament 3c in FIG. 6A and the filament 3d in FIG. 6B are filaments having a shape in which the coil diameter gradually changes along the helical axis.

[まとめ]
以上、本発明に係るランプの本実施形態に関して説明したが、これらは例示であって、これに限定されない。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められる。
[summary]
Although the present embodiment of the lamp according to the present invention has been described above, these are merely examples, and the present invention is not limited thereto. The scope of the invention is defined by the claims appended hereto.

2:バルブ,石英ガラス管、 2c:バルブ本体部、 2a,2b:バルブ脚部、 3a,3b,3c,3d,300a,300b,300c:フィラメント、 4a,4b:内部リード、 5a,5b:遮熱膜、 6a,6b:シール部、 8a,8b:モリブデン箔、 12a,12b:外部リード,リード端子、 14:チップ、 16,22a,22b:サポートリング、 24:熱遮蔽板

2: Bulb, quartz glass tube, 2c: Valve body, 2a, 2b: Valve leg, 3a, 3b, 3c, 3d, 300a, 300b, 300c: Filament, 4a, 4b: Internal lead, 5a, 5b: Shield Heat film, 6a, 6b: Seal part, 8a, 8b: Molybdenum foil, 12a, 12b: External lead, lead terminal, 14: Chip, 16, 22a, 22b: Support ring, 24: Heat shielding plate

Claims (6)

不活性ガスに加えて、微量のハロゲン族元素から成るガスが封入された、石英ガラス管から形成されたU字状のバルブと、
2本の外部リードに夫々接続された2本の内部リードと、
前記2本の内部リードを橋渡しするように接続されたフィラメントとを備え、
前記フィラメントは、通電中に発熱・発光するランプのフィラメントであって、夫々タングステンから形成されたワイヤー2本を並置した一重巻きコイルを更に二重巻きしたコイルの形状である、ランプ。
A U-shaped bulb formed from a quartz glass tube, which is filled with a trace amount of gas consisting of a halogen group element in addition to an inert gas;
two internal leads connected to two external leads, respectively;
and a filament connected to bridge the two internal leads,
The filament is a lamp filament that generates heat and emits light when energized , and is in the shape of a single-wound coil in which two wires each made of tungsten are arranged side by side, and then further wound twice.
請求項1に記載のランプにおいて、
前記フィラメントは、全体長を幾つかのブロックに分けて、巻回方向を複数回反転して形成されている、ランプ
The lamp according to claim 1,
The lamp is formed by dividing the entire length of the filament into several blocks and reversing the winding direction multiple times.
請求項1に記載のランプにおいて、
前記フィラメントは、らせん軸に沿ってコイル径が徐々に変化している、ランプ
The lamp according to claim 1,
The filament is a lamp in which the coil diameter gradually changes along the helical axis.
請求項1に記載のランプにおいて、
前記ランプは、ハロゲンランプである、ランプ。
The lamp according to claim 1 ,
The lamp is a halogen lamp.
請求項1に記載のランプにおいて、
前記U字状のバルブは、円筒形の本体部と扁平な脚部から形成され、該本体部から脚部へ移行するバルブ周面に遮熱膜が形成されている、ランプ。
The lamp according to claim 1 ,
The U-shaped bulb is formed of a cylindrical main body and a flat leg, and a heat shielding film is formed on the circumferential surface of the bulb that transitions from the main body to the leg.
請求項1に記載のランプにおいて、
前記U字状のバルブは、円筒形の本体部と扁平な脚部から形成され、該本体部を通る内部リードの長さ方向中間に該本体部を実質的に閉塞する熱遮蔽板が配置されている、ランプ。
The lamp according to claim 1 ,
The U-shaped valve is formed of a cylindrical main body and a flat leg, and a heat shield plate is disposed midway along the length of an internal lead passing through the main body to substantially block the main body. A lamp.
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