JPH0129714Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は−各端部にピンチシールを有している
円筒形の石英ガラス管球と； −該管球と前記ピ
ンチシールとによつて画成され、臭化水素を含有
している不活性ガスで充填される空胴と； −前記空胴内にて軸線方向に配置されるタング
ステンフイラメントと； −長さ全体にわたり縁部が薄刃形状をした断面
を有しており、前記両ピンチシール内に埋設され
る各金属箔と； −前記各金属箔に溶接され、前記管球の外部に
延在している外部電流導体と； −前記各金属箔に溶接され、前記空胴内に延在
し、かつ前記フイラメントに接続される内部電流
導体； とを具えている幹線電圧用のハロゲン白熱電球に
関するものである。

斯種の電球は本願人の出願に係る特公昭43−
10912号公報（特許第531351号）に開示されてお
り、この場合には金属箔をピンチシール内に完全
に封入している。

斯種の幹線電圧用電球は、外部ヒユーズを用い
ても、電球の寿命の終りに、電球内部に放電アー
クが形成された後に破裂し得ることを確めた。こ
の破裂はピンチのひび割れによつて生ずる。

本考案の目的は、幹線電圧用、すなわち110〜
250Vの公称電圧にて動作させる電球におけるピ
ンチシールが、放電アークの形成によりひび割れ
して、電球が破裂する危険をなくすようにする簡
単な電球構成を提供することにある。

本考案は冒頭にて述べた種類のハロゲン白熱電
球において、前記金属箔の各々を前記空胴内まで
延在させて、前記空胴とピンチシールとの各界面
及び該界面付近における前記金属箔と内部電流導
体との２つの導電体が互いに平行に存在するよう
にし、かつ前記内部電流導体が最大でも300μmの
直径を有するようにしたことを特徴とする。

本考案はつぎのような認識に基いて成したもの
である。少なくとも95重量％のSiO₂を含有して
いる石英ガラスと、タングステンまたはモリブデ
ンとの熱膨脹係数の差は大きいため、従来構成の
電球ではピンチシール内部の金属箔まで延在して
いる内部電流導体のまわりに毛細管空所が存在す
る。つまりこのことは、内部電流導体とピンチシ
ールのガラスとが良好に接触せず、しかも電球内
に封入するガスがピンチシール内の内部電流導体
と接触することを意味する。

算定寿命が比較的長い電球では、ピンチシール
内部に位置する個所か、またはピンチシールから
少し出ている個所における比較的低温部の内部電
流導体から多量の金属がハロゲンによつて除去さ
れて、内部電流導体が溶解することにより寿命の
終期に達するようになる。この場合にはピンチシ
ール内部における前記毛細管空所内にて放電アー
クが形成されるか、またはピンチシールに隣接す
る管球の空胴内にて放電アークが形成されて、こ
のアークがピンチシール内に突入するようにな
る。これによりピンチシール内部の金属が極めて
迅速に蒸発する。この蒸発によりピンチシール内
の圧力が極めて高くなるためピンチシールにひび
割れが生じて、電球は破裂する。

算定寿命が比較的短い電球では、フイラメント
が高温個所にて蒸発により細くなつた後に、その
フイラメントが溶解する。このフイラメントの溶
解により生ずる放電アークがピンチシール内に突
入して、このピンチシールをひび割れさせる。

本考案によれば、各金属箔をピンチシールから
管球によつて形成される空胴内にまで延在させる
ため、電流導体はピンチシールの内部から、これ
らピンチシールを成すガラスと密に接触している
管球の空胴内にまで延在する。従つて、金属箔か
らピンチシールのガラスへの熱伝導も良好であ
る。内部電流導体に発生する熱は、ピンチシール
内にてこの内部電流導体がその長さ全体にわたり
金属箔と接触しているためにガラスにて簡単に消
散される。これにより、ピンチシール内に放電ア
ークが形成されたり、またアークが管球の空胴か
らピンチシール内に入ることもできなくなる。そ
の理由は、蒸気またはガスのイオン化は高温度で
起るだけであり、従つて、放電アークは高温度で
しか発生しないからである。

一般に、白熱電球の作動中に白熱フイラメント
が切れると、そのフイラメントが極めて熱くな
り、フイラメントのまわりのガスも熱くなる。こ
の際、切れたフイラメント部分間の電圧は幹線電
圧に等しいため、そのフイラメント部分間にて放
電アークが生ずる。しかし、電球が点灯していな
い時に白熱フイラメントが切れていて、その後に
幹線電圧を印加しても電球は低温状態にあるた
め、放電アークは生じない。

同様に、本考案のハロゲン白熱電球における内
部電流導体がハロゲンの侵触により切れても、そ
の内部電流導体は金属箔を介してピンチシールの
ガラスの方への熱伝導により冷却されるために、
内部電流導体は比較的低温状態にある。また、内
部電流導体は金属箔と接触しており、この金属箔
はその厚さが薄く、しかもその形状がピンチシー
ルと密に接触する形状をしているため、金属箔は
ピンチシールにより極めて良好に冷却される。従
つて、内部電流導体も比較的低温状態にあるた
め、ピンチシール内では内部電流導体の切れた部
分間に放電アークは形成されなくなる。

さらに本考案による電球の空胴内に位置する個
所の内部電流導体が切れることによつて放電アー
クが形成される場合でも、アークはピンチシール
の手前の内部電流導体を溶解してしまい、そのア
ークは消滅することを実験により確めた。

内部電流導体は太くし過ぎないことが重要であ
る。内部電流導体の直径を300μm以上にすると、
管球の空胴内に放電アークが形成された場合に、
その放電アークが内部電流導体の切れた部分を溶
解することなくそのまま存続させると云う重大な
危険をまねくことになる。この場合、斯様に太い
内部電流導体は放電ランプの電極として作用し、
従つて高いアーク電流によりピンチシールの温度
が非常に高くなり、電球を破裂させる。

本考案による電球は種々の形態に形成すること
ができる。

まず第１例では内部電流導体と、それに関連す
る金属箔との溶接個所をピンチシール内とする。
なお、本考案でも内部電流導体を従来通りピンチ
シール内まで延在させるのは、その内部電流導体
をピンチシール内まで入れない場合に較べて、フ
イラメントがより一層堅牢に取付けられるからで
ある。本考案の場合、内部電流導体はピンチシー
ル内では金属箔と係合している。従つて、ピンチ
シールのガラスと内部電流導体との係合が不完全
なため、ピンチシール内の個所にてハロゲンによ
り内部電流導体が侵触されて、切れたりする場合
でも、その個所には金属箔が並列電流導体として
依然存在する。ピンチシール内の内部電流導体が
切れて、しかも金属箔も破砕して、電気的な接触
が完全に失われても、ピンチのガラスと金属箔と
の間および内部電流導体と金属箔との間が密に接
触しているため、これら内部電流導体及び金属箔
はいずれも比較的低温状態にあるから放電アーク
が生ずることはない。

第２例では、内部電流導体をピンチシール内部
の個所と、管球によつて形成される空胴内に位置
する個所の双方の個所にて関連する金属箔に溶接
する。このようにすれば、ピンチシールと空胴内
に位置する溶接個所との間の内部電流導体がハロ
ゲンによつておかされても、金属箔がその侵触個
所の上の並列導体を成すために電球が切れること
にならないと言う利点がある。

さらに他の例では内部電流導体を、管球によつ
て形成される空胴内の個所でのみ金属箔に溶接す
る。

内部電流導体はフイラメントのリムで構成する
ことができる。内部電流導体およびフイラメント
は継目なしのワイヤで形成することができる。し
かし、内部電流導体はフイラメントとは別のコン
ポーネントとし、これを例えばフイラメントの内
部に巻き付けたり、そのまわりに巻き付けたりす
ることもできる。

本考案による例えば500W以上の高出力の電球
は特に、写真電球、スタジオ電球、複写機電球等
に使用するのに好適であることを確めた。

光学系に用いられるピンチシールが１個のよう
素電球は米国特許第3543078号明細書に開示され
ており、この場合の電球はフイラメントがコンパ
クトであるため、その動作電圧は当然低い。この
既知の電球における金属箔も本考案におけるよう
に、管球内に延在させている。しかし、この場合
の金属箔の目的は、フイラメントの振動を制御す
ることと、フイラメントのリムが光を放たないよ
うにすることにある。斯る従来の電球構成は破裂
に対する安全性を目的としたものではない。低電
圧にて動作させる電球では破裂の危険はないも、
上記米国特許の第２図に示す構造のものは金属箔
とピンチシールのガラスとの間の密な接触が妨げ
られる。

図面につき本考案を説明する。

第１図は本考案による幹線電圧用ハロゲン白熱
電球の一例を示したものであり、サポート３によ
つて中心に置かれるタングステンフイラメント２
は円筒形管球１内に軸線方向に配置する。管球１
は管排気用封止部４と、両端部の各ピンチシール
５によつて封止する。各ピンチシール５にはタン
グステンまたはモリブデン箔６を組込む。これら
の箔のまわりを良好に封止するために、各箔はそ
の長さ全体にわたりエツチングして縁部が薄刃形
状をした断面となるようにする。各箔はそれぞれ
ピンチシール５から管球１によつて囲まれる空胴
７内にまで延在させる。フイラメント２のリム８
をそれぞれ箔６の点９の個所に溶接する。各箔６
には外部電流導体１０もそれぞれ接続する。図示
の電球は直径が180μmのワイヤから成るフイラメ
ントを有し、動作時に3400゜Kの色温度を呈する
220V、1000Wの写真電球である。この電球は
Ar92容量％と、N₂8容量％との混合物にHBr2.4
容量％を添加して、１バールとして封入する。金
属箔６はモリブデンとし、その最大厚さは30μm
とする。

第２〜５図は本考案によるハロゲン白熱電球の
他の変形例をそれぞれ示したものであり、ここに
第１図のものと同一部分を示すものには同一符号
を付して示してある。

第２図の例ではフイラメントのリム８を箔６の
点９と１１の個所に溶接する。

第３図の例ではリム８を、管球１によつて囲ま
れる空胴７の内部に位置する箔６の点１１の個所
でのみこの箔に溶接する。しかしこの場合にもリ
ム８はピンチシール５内に延在させる。

第１〜３図の各例ではフイラメント２のリム８
によつて内部電流導体を構成する。

第４図の例では内部電流導体１５を（直径が
250μmの）ワイヤとし、このワイヤの一端をら旋
状に巻いて、フイラメント２に巻き付ける。

第５図の例では同じく内部電流導体１６を（直
径が300μmの）ワイヤとし、その一端をら旋状に
巻いて、フイラメント２のまわりに巻き付ける。
第４および５図は220V，1000Wの複写機電球の
一部分をそれぞれ示すものである。

上述した電球は何れも破裂する危険がないこと
を実験により確めた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるハロゲン白熱電球の一例
を示す正面図、第２および３図は第１図に示す電
球の変形例の一部を示す正面図、第４および５図
はさらに他の変形例の一部を示す正面図である。 １……管球、２……タングステン・フイラメン
ト、３……サポート、４……排気用封止部、５…
…ピンチシール、６……金属箔、７……空胴、８
……フイラメントのリム（内部電流導体）、９，
１１……リムの箔への溶接個所、１０……外部電
流導体、１５，１６……内部電流導体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ −各端部にピンチシールを有している円筒形
   の石英ガラス管球と； −該管球と前記ピンチシールとによつて画成
   され、臭化水素を含有している不活性ガスで充
   填される空胴と； −前記空胴内にて軸線方向に配置されるタン
   グステンフイラメントと； −長さ全体にわたり縁部が薄刃形状をした断
   面を有しており、前記両ピンチシール内に埋設
   される各金属箔と； −前記各金属箔に溶接され、前記管球の外部
   に延在している外部電流導体と； −前記各金属箔に溶接され、前記空胴内に延
   在し、かつ前記フイラメントに接続される内部
   電流導体； とを具えている幹線電圧用のハロゲン白熱電球
   において、前記金属箔の各々を前記空胴内まで
   延在させて、前記空胴とピンチシールとの各界
   面及び該界面付近における前記金属箔と内部電
   流導体との２つの導電体が互いに平行に存在す
   るようにし、かつ前記内部電流導体が最大でも
   300μmの直径を有するようにしたことを特徴と
   するハロゲン白熱電球。 ２ 前記各金属箔を前記ピンチシールの内部にお
   ける個所と前記空胴の内部における個所との双
   方の個所にて関連する内部電流導体に溶接する
   ようにしたことを特徴とする実用新案登録請求
   の範囲第１項に記載のハロゲン白熱電球。