JPH06150889A - 管 球 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内管の破損に対してバルブなどが飛散せず安
全で、しかも高効率でグレアも防止することのできる管
球を提供することを目的とする。 【構成】 白熱電球または放電管からなる内管１と、こ
の内管１を収容する外管１０と、この外管１０の頂部側
に形成した遮光膜１５とを具備したことをことを特徴と
している。 【作用】 二重管構造としたので内管の破損によるバル
ブなどの飛散が防止できるとともに反射鏡と最も離れた
外管の頂部側に遮光膜を形成したので発光源の遮蔽が少
なく反射光を増加させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はハロゲン電球やメタルハ
ライド放電灯などの内管を、外管内に収容した管球に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般の白熱電球は点灯中に高温度のフィ
ラメントからタングステンが蒸発し、このタングステン
がガラスバルブ内壁に付着して、いわゆる黒化現象を生
じて光束が徐々に低下し、やがてフィラメントがやせ細
って断線し寿命となる。

【０００３】これに対してハロゲン電球は黒化を防止す
ることを目的に開発された電球で、その基本的な原理
は、不活性ガスとともに微量のハロゲン元素（よう素、
しゅう素、塩素、弗素）をバルブ内に封入することによ
って、フィラメントから蒸発したタングステンとハロゲ
ン元素との間の化学的な循環反応（ハロゲンサイクル）
が起こることに基づいている。

【０００４】このハロゲンサイクルとは、フィラメント
から蒸発したタングステンがハロゲンと結合してタング
ステンハライドを形成し、このタングステンハライドは
バルブ壁がある温度以上になっている限りそこに付着す
ることはなく、バルブ内を移動し高温度のフィラメント
近傍でタングステンとハロゲンとに分解する。この分解
したタングステンはフィラメント上あるいはその近くに
付着し、一方ハロゲンはバルブ壁に向かって拡散し、上
記の反応を繰り返す。

【０００５】ハロゲン電球は、このハロゲンサイクルを
点灯中円滑に行わすために、バルブ壁温度が２５０℃以
上になるように設計されており、この温度に耐える高強
度の石英ガラスなどが用いられている。その結果として
は、ガラスバルブが細径となるなど小形化し、点灯中の
バルブ内の圧力が高められ、フィラメントからのタング
ステンの蒸発を抑制できるので長寿命化がはかれるもの
である。

【０００６】そして、最近このような細径小形化したハ
ロゲン電球は、店舗照明やビデオ撮影などに投光用とし
て多用されている。また、ハロゲン電球はバルブが細径
小形化され輝度も高いことから、これら照明には電球を
反射鏡体内に装着あるいは電球と反射鏡とを接着剤など
を介し一体化するなどとともに直射光を遮蔽する遮光キ
ャップや遮光被膜をバルブの頂部側に設け均一照度の配
光を得るようにしている。

【０００７】しかし、遮光被膜をバルブの頂部側に設け
る場合には、反射鏡の開口縁部からフィラメントが見え
ない部分にまで被膜を設ける必要があるので、フィラメ
ントと対向するバルブの大部分の所まで隠され、この遮
光体によって有効な光放射が阻止され反射光量が減少し
てしまう不具合がある。また、相当高温なバルブ面に形
成しておく関係から耐熱性の塗料を必要とし、材料が限
定されるなど高価となっていた。一方、バルブの頂部に
遮光キャップを設ける場合は、振動などを考慮するとど
うしても基台を反射鏡体に設けなければならず、その取
付けに手間を要するとともに高価となっていた。

【０００８】また、上述したようにバルブが細径化され
電球が小形化できたのはよいが、このバルブに取着され
る口金がＥ１１型とかＥＸ１０型という小形の口金で、
一般に使用されているＥ２６型の口金が対応するソケッ
トには装着できないという不便さがある。

【０００９】また、上述のようにランプのバルブは石英
ガラスなどを使用しているとはいえ、高温、高圧下にお
かれるとともに圧潰封止などの熱加工も行われおり、バ
ルブに熱歪みが発生し易い。したがって、そのままの一
重管で点灯使用した場合に、バルブに小さな傷などがあ
ると、外部から僅かな力を受けても破損することが心配
され、万が一バルブが破損するとガラスの破片が飛散す
る不具合がある。このようなことから、最近この種のハ
ロゲン電球あるいはメタルハライド放電管などの高圧放
電管は、外管に収容して二重管構造としてある。このよ
うな二重管構造とすれば、万が一内管が破損しても外管
によって破片の飛び散りを防止し、外管が保護カバーと
しての役目を果たすので安全性が高くなる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、たとえ
ば上記の遮光被膜を設けた電球を透明な外管内に収容す
れば、バルブ破損時の対応はなされるが、遮光被膜によ
る反射光量の減少は解決されない。

【００１１】本発明は上記の事情に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、万が一の内管の破損に対
してバルブなどが飛散せず安全で、しかも高効率でグレ
アも防止することのできる二重管形管球を提供するもの
である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の管球は、白熱電球または放電管からなる内管と、この
内管を収容する外管と、この外管の頂部側に形成した遮
光膜とを具備したことを特徴としている。

【００１３】本発明の請求項２に記載の管球は、白熱電
球または放電管からなる内管と、この内管を収容する外
管と、この外管の頂部側に形成した遮光膜と、この外管
の遮光膜形成部の反対側部を受け入れる開口部を有する
反射鏡とを具備したことをことを特徴としている。

【００１４】本発明の請求項３に記載の管球は、外管内
が気密に保持されていることを特徴としている。

【００１５】本発明の請求項４に記載の管球は、外管内
が大気と連通していることを特徴としている。

【００１６】

【作用】本発明によれば、二重管構造としたので内管の
破損によるバルブなどの飛散が防止できるとともに反射
鏡と最も離れた外管の頂部側に遮光膜を形成したので発
光源の遮蔽が少なく反射光を増加させることができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１はたとえば二重管形のハロゲン電球を示し、
図中１は内管となるハロゲン電球、１０はこの内管１を
収容する外管、２０はこれら内管１および外管１０が固
定されるホルダ、３０はこのホルダ２０に取着された口
金である。

【００１８】上記内管（ハロゲン電球）１は石英ガラス
からなる円筒形のバルブ２の一端部に形成した圧潰封止
部３内にモリブデンなどの金属箔導体４，４が封着され
ている。この金属箔導体４，４にはバルブ２内に延出す
る内部リード線５，５と、バルブ２外に延出する外部リ
ード線６（一方は図示されていない。）とがそれぞれ接
続されている。これら内部リード線５，５間にはバルブ
２軸に沿ってタングステン線を巻回したフィラメントコ
イル７が中間部をアンカ８に支持して架設されている。
また、このバルブ２内にはハロゲン（よう素、しゅう
素、塩素、弗素）が不活性ガスとともに封入されてい
る。

【００１９】このような内管１は円筒形のホルダ２０に
固定されている。このホルダ２０はセラミックスや耐熱
性合成樹脂などの絶縁体からなり、中間部に大径なフラ
ンジ部２１が形成してあり、このフランジ部２１の一端
側に保持筒部２２、他端側にねじ筒部２３が形成されて
いる。また、円筒形のホルダ２０の中央部には貫通孔２
４が形成されている。

【００２０】そして、上記一端側の保持筒部２２には上
記内管１の圧潰封止部３が嵌め込まれる矩形あるいは円
形の固定孔２５が形成されており、この固定孔２５に上
記圧潰封止部３が嵌め込まれシリコン系などの耐熱接着
剤２６によって接合されていて、これにより上記内管１
がホルダ２０に固定されるようになっている。また、ホ
ルダ２０の他端側に形成したねじ筒部２３にはＥ２６型
の口金３０のシェル部３１が螺合され、両者はかしめ止
めや接着剤で緩まないよう接合されている。

【００２１】そして、内管１の上記圧潰封止部３から延
出した一対の外部リード線６（一方は図示されていな
い。）のうち、一方のリード線６はホルダ２０の中央部
に形成された貫通孔２４を通って上記口金３０頂部のア
イレット端子３２にろう付けや溶接などの手段で接続さ
れている。また、他方の図示されていないリード線はホ
ルダ２０の側壁に形成された挿通孔（図示されていな
い。）を通って上記口金３０頂部のシェル部３１に上記
と同様な手段で接続されている また、上記外管１０は一端側が開口した透明な硬質ガラ
スで成型され，閉塞された頂部側にはアルミナやシリカ
などを主成分としこれを焼成して白濁化した遮光膜１５
が設けられている。そして、この外管１０は開口部を、
上記円筒形ホルダ２０のフランジ部２１の端面に上記保
持筒部２２を取り囲むようにして形成した環状溝２７に
嵌め込み、この環状溝２７内にシリコン系などの弾性接
着剤２８を充填して両者を接合している。この外管１０
内は特に排気や不活性ガス封入がなされておらず大気雰
囲気である。

【００２２】このような構造の内管（ハロゲン電球）１
は通常裸点灯されることはなく、この内管（ハロゲン電
球）１の特性に合わせ設計された図２に示すような放物
面や楕円面などからなる反射鏡４０を有する照明器具の
所定箇所に装着されて点灯される。

【００２３】そして、この図２からも明らかなように本
発明によればフィラメントコイル７から直射光Ｌが放射
されないようにするには、外管１０のＡ−Ａ線の部分に
まで遮光膜１５を形成すればよい。これに対し従来のハ
ロゲン電球（内管）１であると、バルブ２のＢ−Ｂ線の
部分にまで遮光膜１５ａを形成しなければならない。こ
れは上述のハロゲンサイクルを行わせるためには、バル
ブ２径を比較的細径としなければならないことに起因
し、同じ内管１を使用するにしても遮光膜１５の形成範
囲は異なる。これは従来のハロゲン電球（内管）１の場
合は、フィラメントコイル７が約半分隠れる範囲に亘り
遮光膜１５ａを形成しなければならず、そのため光損失
が多かったが、本発明によれば内管１より大径の外管１
０に遮光膜１５を形成するようにしたので、フィラメン
トコイル７が遮光膜１５によって隠れる部分が全くない
か少なくすることができ発光効率の向上がはかれる。

【００２４】したがって、点灯時外管１０からは遮光膜
１５により直射光を照射せず、反射鏡４０と協同してグ
レアが少なく眩しさのない効率のよい照明が得られる。
また、このように内管１が外管１０内に収容された二重
管形のハロゲン電球においては、万一内管１バルブ２な
どの傷に起因してバルブ２が破損しても、外管１０が破
片の飛散を防止し保護カバーの役目を果たし安全性が向
上できる。また、二重管形であるので、外管は内管より
も温度上昇が低いので安全性も向上し、電球の交換など
に際しても従来より作業がし易くなる。

【００２５】さらに、接着剤２６、２８として弾性を有
する材質のものを用いた場合は、電球の点滅により内管
１や外管１０が熱膨脹・収縮を繰り返しても、接着剤２
６、２８の弾性により応力を吸収し、内管１、外管１０
やホルダ２０の破損や外れを防止することができる。

【００２６】また、図３は本発明の他の実施例を示し、
図中図１、図２と同一部分には同一の符号を付してその
説明は省略する。

【００２７】図３は反射鏡一体形のハロゲン電球で、内
管１は圧潰封止部３から延在する外部リード線６および
図示しないサポートなどを介し外管１０内に支持されて
いる。そして、外管１０内は真空あるいは不活性ガスが
封入されている気密状態にある二重管構造となってい
て、その頂部側には遮光膜１５が形成されている。ま
た、４０は硬質ガラス、耐熱性合成樹脂や金属板で形成
された反射鏡で、内面４１にはアルミニウム、クロー
ム、銀などの光・熱反射膜やダイクロイック膜などの可
視光反射赤外線透過膜が形成され、基部４２には外管１
０の一端に形成された圧潰封止部１１を配置する開口部
４３を有する。また、口金３０はセラミックスや耐熱性
合成樹脂などの絶縁体からなる径の異なる二段の円筒状
をなすホルダ２０部と、このホルダ２０の一端に形成し
たねじ筒部２３に螺合したシェル部３１とからなる。

【００２８】そして、この口金３０の開口したホルダ２
０部内には上記反射鏡４０の基部４２および外管１０の
封止部１１が置かれた状態でシリコン系などの耐熱接着
剤２５を注入し、反射鏡４０に対するフィラメントコイ
ル７位置の焦点合わせが終了したらこの接着剤２５を固
化させて、三者を接合している。

【００２９】そして、この図３の電球もその外管１０の
外面に、フィラメントコイル７からの直射光Ｌが放射さ
れない部分にまで遮光膜１５が形成してあり、上述の実
施例と同様の作用効果を有する。

【００３０】なお，本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を変えない範囲で種々の実施が可
能である。たとえば実施例ではハロゲン電球について述
べたがハロゲン電球に限らず、フィラメントコイル点灯
による高温発光を利用する他の種類の電球や、メタルハ
ライド放電灯など高圧、高温になる放電管など種々の管
球に適用してもよく、放電管の場合電球のフィラメント
コイルに対応するのは放電電極間がこれに相当する。

【００３１】また、内管、外管のバルブ形状はいずれも
図示のＴ形（管状）のものに限らず、Ａ形、ＢＴ形、Ｇ
形、ＰＳ形、ＰＳ形、Ｒ形など他の形状であってもある
いは内外の管形状が相違していてもよく、その材質も石
英ガラスや硬質ガラスに限らず他の材質のガラスであっ
てもあるいは外管は耐熱性の合成樹脂で成型してあって
も差支えない。

【００３２】また、実施例では内管が片封止形の管球に
ついて述べたが、内管または外管の封止部がバルブの両
端部に設けてあるものでもよく、封止部形状は圧潰した
ものに限らず、焼き絞ったもの、フレアやボタンステム
を用いたものなどその形態は問わない。また、外管内は
真空、不活性ガス、大気（気密、連通）などの雰囲気で
よいが、気密の方が内管外面や外管内面に曇りや汚れを
生じるのを防ぎ、長期に亘り光透過を減ずることがなく
好ましい。

【００３３】また、フィラメントコイルの架設方向も電
球のバルブ軸に沿ったものに限らず、バルブ軸と直交す
る方向に架設したものでもよい。また、実施例ではいず
れも捩込み式のＥ２６型口金付きの管球について述べた
が、口金は捩込み式に限らず差込み式などでもよくある
いは図３の反射鏡付きハロゲン電球などの場合は外管か
ら突出する外部リード線をピンに変えて相手のソケット
に挿入できるようにしてもよい。

【００３４】さらに、外管のバルブに形成する遮光用の
被膜は実施例のものに限らず黒色や灰色あるいは外面側
に光反射が低いものであれば内面方向には白色など光反
射効率の高い材料で被膜を形成してもよく、被膜形成は
外管の内外どちらの面でもよい。

【００３５】さらにまた、本発明管球の用途としては店
舗などの投光照明用、ビデオ撮影用などのほか、現在広
く使用されている一般電球の代替えとして広く適用が可
能である。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、フ
ィラメントコイルや放電電極などの発光源を遮光膜で覆
うことを少なくしたにも拘らず、外管からは直射光を照
射せず、反射鏡と協同してグレアが少なく眩しさのない
光反射効率の向上した照明が得られるとともに外管側に
被膜を形成したので特に高耐熱性の高価な膜材料を使用
しなくても済み安価にできる。また、二重管形の管球と
したので、万一内管バルブが傷などに起因して破損して
も、外管が破片の飛散を防止し保護カバーの役目を果た
し安全性が向上できる。さらに、二重管形とすることに
よりバルブを大径化したのでＥ２６型の口金を容易に取
付けることが可能となり、家庭などで汎用されているソ
ケットにも装着できるところから、たとえば従来一般家
庭にはあまり普及されていなかった高効率で長寿命のハ
ロゲン電球が手軽に使用できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す二重管形ハロゲン電球の
一部断面正面図である。

【図２】図１の電球を反射鏡に組み付けた説明図であ
る。

【図３】本発明の実施例を示す反射鏡付き二重管形ハロ
ゲン電球の一部断面正面図である。

【符号の説明】

１：内管（ハロゲン電球） ２：バルブ ７：フィラメントコイル １０：外管 １５：遮光膜 ２０：ホルダ ３０：口金 ４０：反射鏡

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｋ 7/02 Ｚ 9172−5Ｅ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 白熱電球または放電管からなる内管と、
   この内管を収容する外管と、この外管の頂部側に形成し
   た遮光膜とを具備したことを特徴とする管球。
2. 【請求項２】 白熱電球または放電管からなる内管と、
   この内管を収容する外管と、この外管の頂部側に形成し
   た遮光膜と、この外管の遮光膜形成部の反対側部を受け
   入れる開口部を有する反射鏡とを具備したことをことを
   特徴とする管球。
3. 【請求項３】 外管内が気密に保持されていることを特
   徴とする請求項１または請求項２に記載の管球。
4. 【請求項４】 外管内が大気と連通していることを特徴
   とする請求項１または請求項２に記載の管球。