JPH0429185B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はハロゲン電球に代替して使用できる高
輝度な白熱電球に関する。 近時における店舗照明は、商品の多様化に伴つ
て照明効果が重要視される傾向にあり、したがつ
て小形スポツト照明器具が多用されかつその使い
方も照明効果の向上をねらつて様々である。ま
た、一般家庭などにおいてインテリア照明、特に
アクセント照明として小形で高輝度なランプが普
及しつつある。このような小形スポツト用光源、
小形高輝度光源として従来から高効率なハロゲン
電球が用いられている。 ハロゲン電球は一般的に、石英ガラス製のバル
ブ内にフイラメントを収容しかつハロゲンガラス
を封入して構成されており、ランプが小形である
にも拘らず効率に優れて高輝度である。しかしな
がら、バルブを構成する石英ガラスは高価であ
り、しかも加工性が悪いからランプのコストが高
くなる不具合があり、また石英ガラスは直接手で
触れると点灯中に失透を生じ、光束維持率が低下
して寿命特性の劣化を招き易い不具合がある。 したがつて、上述のごときハロゲン電球に代つ
て小形高輝度でありながら安価でかつ失透等を生
じない光源の開発が望まれていた。 本発明はこのような事情にもとづきなされたも
ので、小形で高輝度となり、かつ高価な石英ガラ
スに代つて硼硅酸ガラスを使用して安価となり、
ハロゲン電球と代替して用いることができる白熱
電球の提供を目的とする。 すなわち本発明は、硼硅酸ガラスからなるバル
ブを用いて失透等の不具合が生ぜず、かつ加工が
容易で安価となる白熱電球とし、このバルブ内に
単位容積当りの入力が９〜18W／c.c.の範囲のフイ
ラメントを収容して従来のハロゲン電球とほぼ同
等の初期特性、つまり光効率が得られるように
し、さらに封入ガスとしてフイラメントの蒸発抑
制効果の大きなクリプトンガスを用い、かつパー
フオーマンスゲツタとして金属ゲツタを使用して
寿命特性の点でも実用上遜色のない特性が得られ
るようにしたことを特徴とするものである。 以下本発明の一実施例を図面にもとづき説明す
る。 第１図は75W定格入力の白熱電球を示し、１は
硼硅酸ガラスによつて形成されたバルブである。
このバルブ１はバルブ内径約20mm、長さ35mm程度
に形成され、内容積はほぼ6.4c.c.に形成されてい
る。バルブ１の一端は半球形に閉塞してあるとと
もに他端はピンチシールによつて封止２してあ
る。上記バルブ１内にはマウント３が収容されて
いる。該マウント３は一対の内部リード線４，５
間にタングステン等からなる二重コイル形フイラ
メント６を架設したもので、フイラメント６はバ
ルブ１のほぼ管軸上に設けられて縦形、つまり
CC−８形に構成されている。上記内部リード線
４，５はその途中部位を硼硅酸ガラスからなるブ
リツジ７によつて互に機械的に結合されている。
このブリツジ７にはアンカー線８が植設されてお
り、このアンカー線８の先端はフイラメント６の
中間部位に係止されている。上記バルブ１のピン
チシール部２には図示しない金属箔導体が封止さ
れており、上記内部リード線４，５はこれら金属
箔導体を介して外部リード線（図示しない）に接
続されている。そしてピンチシール部２にはセラ
ミツク絶縁体からなる口金ベース９が被着されて
おり、この口金ベース９にはねじ込み形（Ｅ形）
のシエル１０が取り付けられている。このシエル
１０には中央端子１１が装着されている。したが
つて、外部リード線はシエル１０および中央端子
１１に接続されているものである。 バルブ１内には排気後においてクリプトン
（Kr）ガスが封入されている。また一方の内部リ
ード線４には、ジルコン、タンタル、チタン等の
金属プレートからなるパーフオーマンスゲツター
１２が取り付けられている。 このような構成に係る75W入力定格の白熱電球
は、従来のハロゲン電球と同等の初期特性、つま
り全光束で約1100lm、光効率で約14.5lm／Ｗが
得られる。したがつて光輝度ランプが得られる。 上記実施例の白熱電球は内径が20mmになつてお
り、従来の東京芝浦電気株式会社製の75Wハロゲ
ン電球（内径12mm）に比べ若干大きくなつてい
る。この原因はバルブ１として硼硅酸ガラスを採
用したことによる。つまり硼硅酸ガラスは耐熱性
において石英ガラスに劣るため、バルブ１の大き
さをハロゲン電球に比べて若干大きくすることに
より対応しているものである。 しかしながら本発明者等はバルブの大きさを可
能な限り小形化してハロゲン電球の大きさに近づ
けるべく対策を考慮した。すなわち、フイラメン
ト６はバルブ軸方向に沿つた縦形としてバルブ壁
の温度が局部的に上昇しないようにし、また封入
ガスとしてガスロスが少くてフイラメントの蒸発
抑制効果の大きなクリプトンを採用した。さらに
バルブ１の封止部は従来公知のステムガラスを用
いると、ステムガラスがバルブ１内に突出してこ
のステムガラス内に封止される封着線とフイラメ
ントが近づきすぎて封着線が過熱により酸化した
り、リークの原因となるのでピンチシール２の封
止構造を採用した。 さらにバルブ１の内容積はバルブの耐熱性との
関係で規制されなければならず、この点において
以下のごとき実験を行つた。すなわち硼硅酸ガラ
スからなるバルブ１の内径を種々変えて第１図の
ごとき構成の白熱電球を製造し、そのバルブ壁の
温度上昇割合および光束維持率について調べてみ
た。その結果を下表に示す。なお光効率は全て
14.5lm／Ｗである。

【表】 上記表から単位容積当りの入力に対する管壁温
度と光束維持率との関係についてグラフに直すと
第２図のごとくなる。硼硅酸ガラスはその管壁最
高温度が350℃以下に保たれなければ長時間の点
灯にもとづきバルブ壁が膨出変形したり、フイラ
メント６が蒸発し易くなつて早期黒化による光束
維持率の低下を招く。したがつて上表および第２
図から判る通り、単位容積当りの入力は18W／c.c.
以下に規制されなければならず、このことは、入
力が75Wの場合、バルブ内容積を4.2c.c.未満に構
成することができないということであり、逆に内
容積から入力、つまりフイラメントの大きさが規
制されることを意味する。 一方、第１図に示される通り、バルブ１内には
パーフオーマンスゲツタ１２を収容してある。一
般にバルブ内の真空度を向上させるため、および
点灯中において高温となるバルブ壁やマウント部
材等から放出される不純ガスを吸収して点灯中の
アーク発生防止ならびに光束維持率（働程）の改
善のために、バルブ内にゲツタを収容することは
広く知られている。本実施例におけるゲツタは、
バルブの封止構造としてピンチシール構造を採用
したので封止工程において高温に加熱されること
から、赤リン、バリウムアザイドまたはジルコン
などの粉末状ゲツタを内部リード線に塗着すると
酸化したり剥離脱落するので好ましくない。した
がつて金属ゲツタ、たとえばジルコンプレート、
タンタルプレート、チタンプレート等を取着して
ある。しかしながらこのような金属プレートゲツ
タは温度が低すぎると本来のゲツタ作用が期待で
きなくなる。前記表および第２図から判る通り、
管壁温度が過度に低くなると金属プレートゲツタ
１２が効果的に機能しなくなつて光束維持率の低
下を招く。よつて管壁温度はある一定以上を保つ
必要がある。 さらにはこの種白熱電球としては、1500時間点
灯後における光束維持率を90％以上に確保しなけ
れば、寿命特性が低下するという問題もある。 したがつて光束維持率を90％以上（1500時間）
に保つために金属プレートゲツタ１２はある程度
の温度以上に保持されなければならずこの理由か
ら前記表および第２図にもとづき単位容積当りの
入力は9W／c.c.以上を必要とすることになる。 このような構成により、本実施例の白熱電球
は、その光効率において75Wハロゲン電球と同等
となり、ランプの大きさの点でハロゲン電流より
も若干大形となつているが、可能な限りバルブの
大きさを小さくして小形高輝度ランプの実現を図
つたものであり、光束維持率においても実用上支
障のない特性を確保している。したがつて従来の
ハロゲン電球と代替して使用することも可能にな
る。この場合、バルブは硼硅酸ガラスを使用して
いるので安価であり、かつ封止等の加工性に優れ
ており、よつて白熱電球として従来のハロゲン電
球よりも安価に提供できる。 なお上記実施例においては75W定格入力の白熱
電球について説明したが本発明はこれに限らず他
の定格入力についても同様に実施でき、この場合
においても単位容積当りの入力は９〜18W／c.c.に
規制すればよいことを確認している。 また上記実施例では口金としてねじ込み形口金
を用いた場合について説明したが、本発明はたと
えばバイポスト形、差し込み形（Ｂ，BA形）定
焦点形（Ｐ形）などの口金であつてもよい。 さらにゲツタはプレート形に限らず、棒形やリ
ング形などであつても実施可能である。 以上詳述した通り本発明は、硼硅酸ガラスから
なるバルブ内に、このバルブの単位内容積当りの
入力が９〜18W／c.c.となるようなフイラメントを
収容するとともに封入ガスとしてクリプトンガス
を封入し、かつこのバルブ内に金属ゲツタを収容
したものである。したがつてこのものは従来のハ
ロゲン電球にほぼ近似した初期光束特性が得られ
るとともに寿命特性、つまり光束維持率において
も従来のハロゲン電球と遜色のないランプが得ら
れ、ハロゲン電球と代替できる小形高輝度白熱電
球を実現できる。しかもバルブとして硼硅酸ガラ
スを使用したので、材料費が安価でありかつ加工
性にも優れているので製造が容易となり、ハロゲ
ン電球に比べて安価に供給でき、かつ失透などの
不具合を生じない利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す白熱電球の構
成図、第２図は特性を示す図である。 １……バルブ、２……ピンチシール部、３……
マウント、４，５……内部リード線、６……フイ
ラメント、１２……ゲツタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 硼硅酸ガラスからなるバルブ内に、このバル
   ブの単位内容積当りの入力が９〜18W／c.c.となる
   ようなフイラメントと収容するとともに封入ガス
   としてクリプトンガスを封入し、かつこのバルブ
   内に金属ゲツタを収容したことを特徴とする白熱
   電球。