JPH07109757B2

JPH07109757B2 - ハロゲン電球

Info

Publication number: JPH07109757B2
Application number: JP63032040A
Authority: JP
Inventors: 誠別所; 力渡辺
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1988-02-15
Filing date: 1988-02-15
Publication date: 1995-11-22
Anticipated expiration: 2010-11-22
Also published as: JPH01206558A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、赤外線反射膜が形成された筒状バルブと組み
合わされるフィラメントを有するハロゲン電球に関す
る。

（従来の技術）赤外線反射膜が形成された白熱電球は、例えば特開昭56
−82564号公報（以下、「従来例１」という。）、特開
昭55−117861号公報（以下、「従来例２」という。）に
記載されている。

第４図は、従来例１に開示されている電球の一部切り欠
き正面図である。図中41は球状バルブであり、この表面
には赤外線反射膜42が形成されている。また、バルブ41
内部には２重または３重のコイルのフィラメント43が配
設されている。

球状のバルブの場合には、赤外線反射膜で反射されてフ
ィラメントに戻される赤外線は、バルブの中心のほぼ一
点に集中されるので、フィラメント全長をなるべく短く
したほうがよい。

さらに、フィラメントはフィラメント素線がコイル状に
巻かれているものであり、隣接する素線の中心間の距離
（コイルピッチ）Ｄで形成される隙間から赤外線が通過
しないようにしたほうがよい。つまり、コイルピッチＤ
を小さくしたほうがよい。

従来例１では、フィラメントのコイルピッチＤと、フィ
ラメント素線の径ｄを用いて隙間率ｓをｓ＝１−d/Dと
規定し、コイルピッチＤを小さくすることによって、フ
ィラメント全長も短くしている。したがって、隙間率ｓ
は、0.3以下とされている。

このことは、フィラメントの隙間率ｓが小さくなれば、
つまりコイルピッチＤが小さくなれば、隙間を通り抜け
てしまう赤外線が少なくなるとともに、さらにフィラメ
ント全長が短くなるので、一点に集中されて反射されて
くる赤外線を受けやすくなり、結局、フィラメント全体
で吸収される赤外線の量が多くなるためである。

このように、従来は、隙間率ｓもコイルピッチも小さく
することが基本的な設計思想であった。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、赤外線反射膜が形成されたバルブが円筒
状や細長い楕円状を含む筒状バルブを使用する場合に
は、上記の設計思想が適用できないことに本発明者らは
気づいた。すなわち、赤外線反射膜が形成されたバルブ
が円筒状や楕円状である筒状バルブを使用する場合に
は、赤外線反射膜で反射されてフィラメントに戻される
赤外線は、球状のバルブのときのようにフィラメントの
一点に集中するのではなく、バルブ全長にわたって戻さ
れてくることに本発明者らは気づいた。

したがって、フィラメント全長がバルブの長さに応じた
長さであれば、戻されてきた赤外線を吸収する量が増加
すると考えられる。

一方、フィラメント素線の長さが同一の場合に、フィラ
メント全長を長くするということは、コイルピッチＤを
大きくするということであり、この結果フィラメントの
隙間を通り抜けてしまう赤外線の量が徐々に多くなる。
このことはフィラメントが赤外線反射膜で反射されて戻
された赤外線を吸収する量が少なくなる結果をもたら
す。

以上のように、バルブが円筒状や細長い楕円状を含む筒
状バルブを使用する場合には、上記の球状バルブの設計
思想が適用できないことが分かった。

さらに、球状バルブを使用する場合、戻される赤外線が
一点に集中するため、長いフィラメントの一部だけが他
の部分よりも加熱されやすく、その部分で早期に断線し
やすいという欠点もあることが分かった。

また従来例２に開示の電球は、球状に近い楕円バルブに
赤外線反射膜を形成したものである。この電球のフィラ
メントの隙間率ｓやコイルピッチについては開示されて
いないが、球状に近い楕円バルブであるので、基本的に
は、隙間率ｓやコイルピッチは小さいと推定される。ま
た、戻される赤外線が一点に集中しやすいため、その部
分で早期に断線しやすいと推測される。このため、従来
例２は、筒状バルブを使用する赤外線反射膜付ハロゲン
電球における新たな設計思想を提供するまでに至ってい
ない。

さらに特開昭54−99375号公報（以下、「従来例３」と
いう。）、特開昭58−164807号公報（以下、「従来例
４」という。）には、隙間率ｓが0.3ないし0.7の間にあ
る電球が開示されている。しかしながら、従来例３に開
示の電球は、赤外線反射膜が形成されておらず、フィラ
メントも単コイルである。また、従来例４に開示の電球
についても、赤外線反射膜が形成されておらず、フィラ
メントも単コイルである。

単コイルにすると、フィラメント抵抗が一定のもとで
は、フィラメント全長が長くなる。その結果、例えば一
般照明用に使用される片口金ハロゲン電球としては従来
例３のように、その用途に適合しないほどランプ全長が
長くなってしまうか、または従来例４のように、コイル
の軸がバルブの軸と交差させる必要があったり、コイル
を扁平に巻回する必要があったりして、ランプとして特
殊な構造になってしまう。

このように、従来例３および４は２重又は３重コイルの
赤外線反射膜付ハロゲン電球と何等の関係が無く、従っ
て筒状バルブを使用する赤外線反射膜付ハロゲン電球に
おける新たな設計思想を提供するまでに至っていない。

本発明は、赤外線反射膜が形成された円筒状や細長い楕
円状等の筒状バルブと組み合わされる２重又は３重のフ
ィラメントを有する赤外線反射膜付ハロゲン電球を新た
な設計思想に基づいて発明し、その結果、赤外線反射膜
で反射された赤外線をフィラメント全体で効率よく、多
く吸収することができ、また早期断線の可能性を小さく
したハロゲン電球を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明のハロゲン電球は、筒状バルブと、筒状バルブの
一端に取着された片口金と、バルブ内に封入されたハロ
ゲンと、上記バルブの内部にバルブのほぼ軸上に配設さ
れ、かつフィラメント素線の径をｄ、１次コイルのピッ
チをＤとしたときに、隙間率ｓ（＝１−d/D）が0.3を越
え0.7以下に形成された２重または３重コイルフィラメ
ントと、上記バルブの外面または内面に形成された赤外
線反射膜とを具備している。

（作用）隙間率ｓが0.3を越え0.7以下である。隙間率ｓの増加に
伴ってフィラメントの隙間を通り抜ける赤外線が徐々に
増加するが、フィラメント全長は、0.3以下のものと比
較して長くなり、赤外線反射膜が形成された筒状バルブ
では反射される赤外線がバルブ全長にわたって戻されて
くるので、フィラメント全体で赤外線を十分に吸収す
る。したがって、フィラメント全体では、効率よく多く
の赤外線を吸収する。

ここで、隙間率ｓの範囲については、第３図に示す電流
減少率を基に規定される。つまり、隙間率ｓが０に近づ
くにつれて電流減少率が高くなる。コイルピッチＤが小
さくなってフィラメントの隙間を通り抜ける赤外線が少
なくなり、フィラメントに戻る赤外線が多くなる。この
結果、外部から供給する電流が少なくてすみ、電流減少
率が高くなるものである。このことは、隙間率ｓが小さ
くなるほど赤外線の帰還率が高く、効率が向上すること
を表している。

しかし、隙間率ｓが0.3以下になると、フィラメント全
長が短くなり、赤外線反射膜が形成された筒状バルブで
は反射される赤外線がバルブ全長にわたって戻されてく
るので、バルブ全長にわたって戻されてくる赤外線をフ
ィラメント全体で吸収できなくなる。これは、放射され
る赤外線のうち、バルブ軸に対して斜めの方向に放射さ
れる赤外線が、赤外線反射膜で反射されて帰還する割合
は、フィラメントが長い方が高いためである。さらに、
隙間率ｓが0.3以下になると、フィラメントをコイル状
に成形することが困難となり、量産化には向かない。

また、隙間率ｓが0.7を越えると、コイルピッチＤが小
大きくなってフィラメントの隙間を通り抜ける赤外線が
多くなり、この結果、電流減少率が低くなり、赤外線反
射膜で反射されて戻されてきた赤外線を多く吸収できな
い。

これは、以下の理由による。すなわち、反射赤外線のフ
ィラメントへの帰還率は、理想的にはフィラメントをバ
ルブ軸上に一直線に配置した場合であるが、２重又は３
重コイルであるため、このような構成は不可能である。
このため、フィラメントのバルブ軸上からはずれた位置
から放射される赤外線は、反射膜で２回以上反射してフ
ィラメントに戻ってくる。この場合、隙間率ｓが0.7以
下のほうが、赤外線の帰還率が高くなり、赤外線反射膜
で反射されて戻されてきた赤外線が多くなる。

以上の理由により、隙間率ｓが0.3を越え0.7以下の範囲
に規定されているのでフィラメント全体が赤外線を効率
よく多く吸収するものである。

さらに、筒状のガラスバルブを使用しているので、赤外
線反射膜で反射して、フィラメントに戻される赤外線が
一点に集中せず、そのため、長いフィラメントの一部だ
けが他の部分よりも加熱されることがなく、フィラメン
トの特定の部分が早期に断線しやすくなることがない。

（実施例）本発明のハロゲン電球の一実施例を第１図ないし第３図
を参照して説明する。

まず、第１図はハロゲン電球の側面図であって、図中１
は石英または硬質のガラスよりなる筒状バルブであり円
筒状をなしている。このバルブ１の一端は、封止切りさ
れているとともに、他端には圧潰封止部２が形成されて
いる。なお、筒状バルブは、細長い楕円状等であっても
よい。

また、フィラメント３は、フィラメント素線がコイル状
に巻かれているものであり、２重コイルに形成されて上
記バルブ１内に配設されている。

すなわち、フィラメント３のコイル軸をバルブ１の中心
軸にほぼ一致させた状態でバルブ１内に配設されてい
る。そして、フィラメント３の両端は、リード線兼用の
サポートワイヤ4a,4bに接続されている。

さらに、フィラメント３の形状は、第２図に示すよう
に、１次コイルのフィラメント素線の径をｄ、コイル状
に巻かれたフィラメント素線において隣接する素線の中
心間の距離（コイルピッチ）をＤとしたとき、隙間率ｓ
（＝１−d/D）が0.3を越え0.7以下になるように形成さ
れている。

さらにまた、サポートワイヤ4a,4bは、ビードガラス５
を貫通して圧潰封止部２に導かれ、この圧潰封止部２に
封着されたモリブデン等の金属箔導体6a,6bに接続され
ている。これらの金属箔導体6a,6bは図示しない外部リ
ード線を介して口金７に接続されている。

上記バルブ１内のビードガラス５には、アンカー線８が
植設されており、このアンカー線８はフィラメント３の
略中間部分を保持している。さらに、上記バルブ１の内
面または外面には、可視光線を透過し赤外線の大部分を
反射する作用を有する赤外線反射膜９が形成されてい
る。

そして、バルブ１内には希ガスとハロゲンが封入され、
ハロゲン電球が構成される。

次に、本実施例の作用・効果について説明する。

フィラメント３の隙間率ｓが0.3を越え0.7以下であるの
で、フィラメント３の隙間を通り抜ける赤外線が徐々に
増加するが、フィラメント３全長は、0.3以下のものと
比較して長くなり、赤外線反射膜９が形成された筒状バ
ルブ１では反射される赤外線がフィラメント３の全長に
わたって戻されてくるので、フィラメント３全長方向で
赤外線を十分に吸収する。

したがって、フィラメント３全体では、効率よく多くの
赤外線を吸収することができるものである。

［発明の効果］本発明のハロゲン電球は、赤外線反射膜が形成された筒
状バルブで反射される赤外線がバルブ全長にわたって戻
されてくるが、フィラメントが長く、適切な隙間率を有
しているのでフィラメント全長にわたって赤外線を十分
に吸収することができる。この結果、効率のよい赤外線
反射膜付のハロゲン電球を得ることができる。

しかも筒状のガラスバルブを使用しているので、赤外線
反射膜で反射して、フィラメントに戻される赤外線が一
点に集中せず、そのため、長いフィラメントの一部だけ
が他の部分よりも加熱されることがなく、フィラメント
の特定の部分が早期に断線しやすくなることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すハロゲン電球の側面
図。第２図は、本発明の一実施例を示すフィラメントの１次
コイルを説明する図。第３図は、電流減少率を示す特性図。第４図は、従来のハロゲン電球を示す一部切り欠き断面
正面図。１……筒状バルブ、３……フィラメント、 4a,4b……サポートワイヤ、７……口金、９……赤外線反射膜。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状バルブと；筒状バルブの一端に取着された片口金と；このバルブ内に封入されたハロゲンと；上記バルブの内部にバルブのほぼ軸上に配設され、フィ
ラメント素線の径をｄ、１次コイルのピッチをＤとした
ときに、隙間率ｓ（＝１−d/D）が0.3を越え0.7以下に
形成された２重又は３重コイルフィラメントと；上記バルブの外面または内面に形成された赤外線反射膜
と；を具備していることを特徴とするハロゲン電球。