JPH0729551A - ハロゲン電球とその製造方法 - Google Patents
ハロゲン電球とその製造方法Info
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- JPH0729551A JPH0729551A JP5197735A JP19773593A JPH0729551A JP H0729551 A JPH0729551 A JP H0729551A JP 5197735 A JP5197735 A JP 5197735A JP 19773593 A JP19773593 A JP 19773593A JP H0729551 A JPH0729551 A JP H0729551A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Abstract
(57)【要約】
【目的】 バルブ黒化の少ない、安定した長寿命ハロゲ
ン電球を提供する。 【構成】 ハロゲンの他に炭素、水素を封入するハロゲ
ン電球において、ランプを定格電力の７０％乃至２００
％の電圧で１５乃至６００秒点灯後の一酸化炭素量をバ
ルブ内容積当たり０．００１０乃至０．０１３μｍｏｌ
／ｃｍ3 になるようケイ素を気体化合物の形で添加す
る。発光部と非発光部とを有するフィラメントを備えて
成る複写機用のハロゲン電球において封入されるハロゲ
ンが塩素であり、その塩素量がバルブ内容積当たり０．
１×１０-6乃至３×１０-6グラム原子／ｃｍ3 とする。
ン電球を提供する。 【構成】 ハロゲンの他に炭素、水素を封入するハロゲ
ン電球において、ランプを定格電力の７０％乃至２００
％の電圧で１５乃至６００秒点灯後の一酸化炭素量をバ
ルブ内容積当たり０．００１０乃至０．０１３μｍｏｌ
／ｃｍ3 になるようケイ素を気体化合物の形で添加す
る。発光部と非発光部とを有するフィラメントを備えて
成る複写機用のハロゲン電球において封入されるハロゲ
ンが塩素であり、その塩素量がバルブ内容積当たり０．
１×１０-6乃至３×１０-6グラム原子／ｃｍ3 とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はハロゲン電球に関する。
【０００２】
【従来の技術】ハロゲン電球は一般照明用、複写機の露
光光源など種々の分野で用いられている。タングステン
フィラメントを収納した透光性管内にアルゴン、クリプ
トンなどの不活性ガスとともに、沃素、臭素、塩素等の
ハロゲンを封入し、これらのハロゲンとの間にハロゲン
サイクルを生じせしめ、寿命末期まで黒化を防止するも
のである。
光光源など種々の分野で用いられている。タングステン
フィラメントを収納した透光性管内にアルゴン、クリプ
トンなどの不活性ガスとともに、沃素、臭素、塩素等の
ハロゲンを封入し、これらのハロゲンとの間にハロゲン
サイクルを生じせしめ、寿命末期まで黒化を防止するも
のである。
【０００３】近年、ハロゲン電球にはより明るく、より
長寿命の要求がある。これら問題の解決に例えば特開昭
５５−１４８３６４号のようにハロゲン量、ハロゲンと
水素の比、封入圧を調整、最適値を使用する方法が取ら
れてきた。しかし、寿命を決める現象（フィラメント断
線、バルブ黒化）にはこの他、酸素の影響が極めて大き
いことが知られている（例えばYannpoulos, J. Appl. p
hysics, 42(1971)858.) 。酸素は低温でタングステンオ
キシハロゲン化物（例えばＷＯ2 Ｂｒ2 、ＷＯ2 Ｃ
ｌ2 ）を生成し、酸素の存在が多いとこれらが多く生成
し、低温で気相ではこの濃度が増大し、低温部のフィラ
メントが浸食され、早期に断線し、短寿命となる。逆に
酸素がまったく存在しなければ、タングステンオキシハ
ロゲン化物が生成されず、ハロゲンサイクルが成り立た
ず、バルブが早期に黒化する。ゆえに、長寿命化を達成
するためには、ランプに混入する酸素量を所定量に規定
するか、混入した多すぎる酸素をゲッターで除去する必
要がある。
長寿命の要求がある。これら問題の解決に例えば特開昭
５５−１４８３６４号のようにハロゲン量、ハロゲンと
水素の比、封入圧を調整、最適値を使用する方法が取ら
れてきた。しかし、寿命を決める現象（フィラメント断
線、バルブ黒化）にはこの他、酸素の影響が極めて大き
いことが知られている（例えばYannpoulos, J. Appl. p
hysics, 42(1971)858.) 。酸素は低温でタングステンオ
キシハロゲン化物（例えばＷＯ2 Ｂｒ2 、ＷＯ2 Ｃ
ｌ2 ）を生成し、酸素の存在が多いとこれらが多く生成
し、低温で気相ではこの濃度が増大し、低温部のフィラ
メントが浸食され、早期に断線し、短寿命となる。逆に
酸素がまったく存在しなければ、タングステンオキシハ
ロゲン化物が生成されず、ハロゲンサイクルが成り立た
ず、バルブが早期に黒化する。ゆえに、長寿命化を達成
するためには、ランプに混入する酸素量を所定量に規定
するか、混入した多すぎる酸素をゲッターで除去する必
要がある。
【０００４】酸素のゲッターは従来、ハロゲンが化合物
（ＣＨＣｌ3 ，ＣＨ2 Ｂｒ2 など）の形で封入され、ラ
ンプ点灯時分解して生じた炭素が酸素と反応し、安定な
一酸化炭素となり、ゲッターとして働くことが知られて
いた（例えば、G.M. Newmann, thermochim. Acta, 8(19
74)309) 。しかし、炭素のゲッター能力では限界があ
り、炭素よりゲッター能力が高いゲッターが望まれた。
そのため、ケイ素を含む化合物（ＳｉＢｒ4 については
特公昭４７−３１５７６号、ＳｉＨＢｒ3 については特
公昭４７−４５９１０号、ＳｉＣｌ4 については特公昭
４７−３２６３０号をそれぞれ参照）が封入された。特
開平１−２５１５１号では、塩素が０．１４×１０-6乃
至１．４×１０-6グラム原子／ｃｃ封入され、塩素と水
素の比Ｃｌ／Ｈが０．９乃至３と規定されたハロゲン電
球に、トリクロロメチルシラン（ＣＨ3 ＳｉＣｌ3 ）を
０．００８乃至０．１６μｍｏｌ／ｃｃ封入することに
よって、バルブの黒化なしに長寿命を達成した。特開平
１−２５１５２号では、塩素が０．１４乃至１．４×１
０-6グラム原子／ｃｃ封入され、塩素と水素の比Ｃｌ／
Ｈが０．９乃至３と規定されたハロゲン電球に、モノメ
チルシラン（ＣＨ3 ＳｉＨ3 ）をゲッターとして０．０
１２乃至０．１６μｍｏｌ／ｃｃ封入し、バルブの黒化
なしに長寿命を達成した。これは、シランがランプ内で
点灯後、安定な二酸化ケイ素になるためである。上記発
明によりハロゲンランプの寿命特性がかなり改善される
が、まだ品種により非常に寿命が長いランプ、あまり寿
命が延びないランプ、黒化しやすいランプがあった。
（ＣＨＣｌ3 ，ＣＨ2 Ｂｒ2 など）の形で封入され、ラ
ンプ点灯時分解して生じた炭素が酸素と反応し、安定な
一酸化炭素となり、ゲッターとして働くことが知られて
いた（例えば、G.M. Newmann, thermochim. Acta, 8(19
74)309) 。しかし、炭素のゲッター能力では限界があ
り、炭素よりゲッター能力が高いゲッターが望まれた。
そのため、ケイ素を含む化合物（ＳｉＢｒ4 については
特公昭４７−３１５７６号、ＳｉＨＢｒ3 については特
公昭４７−４５９１０号、ＳｉＣｌ4 については特公昭
４７−３２６３０号をそれぞれ参照）が封入された。特
開平１−２５１５１号では、塩素が０．１４×１０-6乃
至１．４×１０-6グラム原子／ｃｃ封入され、塩素と水
素の比Ｃｌ／Ｈが０．９乃至３と規定されたハロゲン電
球に、トリクロロメチルシラン（ＣＨ3 ＳｉＣｌ3 ）を
０．００８乃至０．１６μｍｏｌ／ｃｃ封入することに
よって、バルブの黒化なしに長寿命を達成した。特開平
１−２５１５２号では、塩素が０．１４乃至１．４×１
０-6グラム原子／ｃｃ封入され、塩素と水素の比Ｃｌ／
Ｈが０．９乃至３と規定されたハロゲン電球に、モノメ
チルシラン（ＣＨ3 ＳｉＨ3 ）をゲッターとして０．０
１２乃至０．１６μｍｏｌ／ｃｃ封入し、バルブの黒化
なしに長寿命を達成した。これは、シランがランプ内で
点灯後、安定な二酸化ケイ素になるためである。上記発
明によりハロゲンランプの寿命特性がかなり改善される
が、まだ品種により非常に寿命が長いランプ、あまり寿
命が延びないランプ、黒化しやすいランプがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ケイ素の酸素のゲッタ
ー能力を遺憾なく発揮し、バルブの黒化なしに安定な長
寿命ハロゲン電球を提供することにある。
ー能力を遺憾なく発揮し、バルブの黒化なしに安定な長
寿命ハロゲン電球を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】ハロゲンの他に炭素、水
素を封入するハロゲン電球において、ランプを定格電力
の７０％乃至２００％の電圧で、１５乃至６００秒点灯
後の一酸化炭素量をバルブ内容積当たり０．００１０乃
至０．０１３μｍｏｌ／ｃｍ3 になるようケイ素を気体
化合物の形で添加することで解決できる。発光部と非発
光部とを有するフィラメントを備えて成る複写機用のハ
ロゲン電球において、封入されるハロゲンが塩素であ
り、その塩素量がバルブ内容積当たり０．１×１０-6乃
至３×１０-6グラム原子／ｃｍ3 ではこの効果が著し
い。
素を封入するハロゲン電球において、ランプを定格電力
の７０％乃至２００％の電圧で、１５乃至６００秒点灯
後の一酸化炭素量をバルブ内容積当たり０．００１０乃
至０．０１３μｍｏｌ／ｃｍ3 になるようケイ素を気体
化合物の形で添加することで解決できる。発光部と非発
光部とを有するフィラメントを備えて成る複写機用のハ
ロゲン電球において、封入されるハロゲンが塩素であ
り、その塩素量がバルブ内容積当たり０．１×１０-6乃
至３×１０-6グラム原子／ｃｍ3 ではこの効果が著し
い。
【０００７】
【作用】我々は、ケイ素化合物封入時、品種により非常
に寿命が長いランプ、あまり寿命が延びないランプ、黒
化しやすいランプがある原因を鋭意研究を重ねた結果、
ランプの品種による、ランプ中に混入する酸素量のバラ
ツキによるものだということを発見した。ケイ素のゲッ
ター能力は非常に高い反面、過剰に入れすぎるとハロゲ
ンサイクルに必要なオキシハロゲン化物が生成出来ずに
すぐバルブが黒化する。また酸素量に対し、非常に少な
いと長寿命化の効果はない。
に寿命が長いランプ、あまり寿命が延びないランプ、黒
化しやすいランプがある原因を鋭意研究を重ねた結果、
ランプの品種による、ランプ中に混入する酸素量のバラ
ツキによるものだということを発見した。ケイ素のゲッ
ター能力は非常に高い反面、過剰に入れすぎるとハロゲ
ンサイクルに必要なオキシハロゲン化物が生成出来ずに
すぐバルブが黒化する。また酸素量に対し、非常に少な
いと長寿命化の効果はない。
【０００８】我々は、はじめて、ケイ素添加ハロゲンラ
ンプを最小自由エネルギー法でシュミレーションをおこ
なった。これは熱力学計算であり、封入元素、量、温度
を指定するとどんな化合物がどの程度生成できるかの計
算法である（G. Eriksson, Acta Chem., 25(1971)2651
を参照）。Ｓｉは酸素と反応し、安定な二酸化ケイ素
（固体）になる。タングステンオキシハロゲン化物、一
酸化炭素より圧倒的に安定である。ゆえに理想状態で
は、酸素がケイ素より多い場合には封入したケイ素は全
部二酸化ケイ素になる。理想状態の反応では、Ｓｉ／Ｏ
の最適範囲がわずか０．３乃至１と非常に狭いことがわ
かった。よって、Ｓｉの添加量をランプ内の酸素量に応
じて規定する必要がある。我々は鋭意研究の結果、酸素
量に応じて、ケイ素添加量を規定し、点灯後の一酸化炭
素量を０．００１０乃至０．０１３μｍｏｌ／ｃｍ3 に
なるようケイ素を添加することで解決した。また、ケイ
素量のコントロールには、ケイ素を気体化合物の状態で
封入するのが良いことも分かった。
ンプを最小自由エネルギー法でシュミレーションをおこ
なった。これは熱力学計算であり、封入元素、量、温度
を指定するとどんな化合物がどの程度生成できるかの計
算法である（G. Eriksson, Acta Chem., 25(1971)2651
を参照）。Ｓｉは酸素と反応し、安定な二酸化ケイ素
（固体）になる。タングステンオキシハロゲン化物、一
酸化炭素より圧倒的に安定である。ゆえに理想状態で
は、酸素がケイ素より多い場合には封入したケイ素は全
部二酸化ケイ素になる。理想状態の反応では、Ｓｉ／Ｏ
の最適範囲がわずか０．３乃至１と非常に狭いことがわ
かった。よって、Ｓｉの添加量をランプ内の酸素量に応
じて規定する必要がある。我々は鋭意研究の結果、酸素
量に応じて、ケイ素添加量を規定し、点灯後の一酸化炭
素量を０．００１０乃至０．０１３μｍｏｌ／ｃｍ3 に
なるようケイ素を添加することで解決した。また、ケイ
素量のコントロールには、ケイ素を気体化合物の状態で
封入するのが良いことも分かった。
【０００９】以下、ケイ素添加量を規定する手順を下記
に示す。ランプ内の酸素は、Ｏ2 としての他、フィラメ
ント、アンカーに吸着するＨ2Ｏ、酸化物などとして混
入するためその総和は測定出来ない。五十嵐らは点灯
後、酸素の大部分が一酸化炭素に変換することを見いだ
した（照明学会昭和５９年全国大会要旨集Ｐ．３）。対
象とするハロゲン電球でケイ素添加なしでランプを試作
し、定格電圧による点灯で１５乃至６００秒後の一酸化
炭素量を測定する。
に示す。ランプ内の酸素は、Ｏ2 としての他、フィラメ
ント、アンカーに吸着するＨ2Ｏ、酸化物などとして混
入するためその総和は測定出来ない。五十嵐らは点灯
後、酸素の大部分が一酸化炭素に変換することを見いだ
した（照明学会昭和５９年全国大会要旨集Ｐ．３）。対
象とするハロゲン電球でケイ素添加なしでランプを試作
し、定格電圧による点灯で１５乃至６００秒後の一酸化
炭素量を測定する。
【００１０】測定方法を下記に示す。図１に一酸化炭素
分析装置概略図を示した。測定ランプ６１を破壊チェン
バー（容積５０乃至５００ｃｃ）６０に入れ、内部の圧
力を０．１Ｐａまでロータリーポンプ６４で排気する。
６５のガス導入口からＨｅを大気圧まで導入後、再び
０．１Ｐａまでロータリーポンプで排気する。この操作
を２回繰り返した後、ランプをベローズ型直線導入器６
６で破壊する。この時の圧力を隔膜式圧力計６２で読み
とる。Ｈｅを２７００００Ｐａ封入し２０分間混同させ
る。その後チャンバー６０内の混合ガスをセパレータを
使用しない直結型ガスクロマトグラフ質量分析器ＧＣ−
ＭＳ６３に２０乃至５０ｃｃ／ｍｉｎ．の流量で導入し
一酸化炭素量を測定する。この濃度にＨｅの希釈率（２
７００００／試料破壊圧）を乗じ、ランプ中の一酸化炭
素量を求める。測定に用いるＧＣ−ＭＳ６３は一酸化炭
素の定量感度が０．１ｐｐｍ以上であることが必要であ
り、日電アネルバ製ＴＥ−３６０または、ＡＧＳ−２３
０が望ましい。なお、点灯時間の１５乃至６００秒につ
いては、１５秒未満ではハロゲンの分解が不完全で、一
酸化炭素の濃度が低く出ること、６００秒を越えると、
一度生成した一酸化炭素が分解し、フィラメント、アン
カー部材と反応し、カーバイドをつくり一酸化炭素が減
少するからである。
分析装置概略図を示した。測定ランプ６１を破壊チェン
バー（容積５０乃至５００ｃｃ）６０に入れ、内部の圧
力を０．１Ｐａまでロータリーポンプ６４で排気する。
６５のガス導入口からＨｅを大気圧まで導入後、再び
０．１Ｐａまでロータリーポンプで排気する。この操作
を２回繰り返した後、ランプをベローズ型直線導入器６
６で破壊する。この時の圧力を隔膜式圧力計６２で読み
とる。Ｈｅを２７００００Ｐａ封入し２０分間混同させ
る。その後チャンバー６０内の混合ガスをセパレータを
使用しない直結型ガスクロマトグラフ質量分析器ＧＣ−
ＭＳ６３に２０乃至５０ｃｃ／ｍｉｎ．の流量で導入し
一酸化炭素量を測定する。この濃度にＨｅの希釈率（２
７００００／試料破壊圧）を乗じ、ランプ中の一酸化炭
素量を求める。測定に用いるＧＣ−ＭＳ６３は一酸化炭
素の定量感度が０．１ｐｐｍ以上であることが必要であ
り、日電アネルバ製ＴＥ−３６０または、ＡＧＳ−２３
０が望ましい。なお、点灯時間の１５乃至６００秒につ
いては、１５秒未満ではハロゲンの分解が不完全で、一
酸化炭素の濃度が低く出ること、６００秒を越えると、
一度生成した一酸化炭素が分解し、フィラメント、アン
カー部材と反応し、カーバイドをつくり一酸化炭素が減
少するからである。
【００１１】上記方法によってランプ内酸素量を計算
し、ケイ素封入量を決定できる。決定量は理想状態計算
から、現実にはランプ内での酸素との反応収率を加味し
添加する。その結果、ケイ素を一定量封入することによ
り、点灯後の一酸化炭素の目的濃度である０．００１０
乃至０．０１３μｍｏｌ／ｃｍ3 が達成出来る。封入量
が多すぎる場合、点灯後、０．００１０μｍｏｌ／ｃｍ
3 より一酸化炭素は低くなり、黒化が起こる。必要なオ
キシハロゲン化物が必要量生成出来ないためである。
０．０１３μｍｏｌ／ｃｍ3 を越える場合は、多量のオ
キシハロゲン化物生成により、寿命の延長は望めない。
我々は、ハロゲン電球の管壁負荷の異なる多くの品種で
検討したが、上記関係はすべて成り立った。点灯後の一
酸化炭素量は品種により異なるが、同一品種のランプで
は安定した定常状態での生産では、生産ロットでは大き
な変動はない。よって、ケイ素封入量は一度決定すれば
よい。
し、ケイ素封入量を決定できる。決定量は理想状態計算
から、現実にはランプ内での酸素との反応収率を加味し
添加する。その結果、ケイ素を一定量封入することによ
り、点灯後の一酸化炭素の目的濃度である０．００１０
乃至０．０１３μｍｏｌ／ｃｍ3 が達成出来る。封入量
が多すぎる場合、点灯後、０．００１０μｍｏｌ／ｃｍ
3 より一酸化炭素は低くなり、黒化が起こる。必要なオ
キシハロゲン化物が必要量生成出来ないためである。
０．０１３μｍｏｌ／ｃｍ3 を越える場合は、多量のオ
キシハロゲン化物生成により、寿命の延長は望めない。
我々は、ハロゲン電球の管壁負荷の異なる多くの品種で
検討したが、上記関係はすべて成り立った。点灯後の一
酸化炭素量は品種により異なるが、同一品種のランプで
は安定した定常状態での生産では、生産ロットでは大き
な変動はない。よって、ケイ素封入量は一度決定すれば
よい。
【００１２】本発明は、発光部と非発光部とを有するフ
ィラメントを備えて成り、点滅点灯がなされる複写機用
のハロゲン電球で特に効果が顕著である。このランプ
は、特に酸素に寿命が敏感である。バルブ内容積当た
り、塩素量が０．１×１０-6グラム原子／ｃｍ3 乃至２
×１０-6グラム原子／ｃｍ3 封入され、塩素と水素の比
Ｃｌ／Ｈが０．８乃至３．０であることを特徴とする
が、これは、ケイ素量がいかなる量でも上記範囲外では
バルブ黒化あるいは、短寿命であるからである。これに
ケイ素添加量をコントロールし、点灯後の一酸化炭素量
を０．００１０乃至０．０１３μｍｏｌ／ｃｍ3 になる
ようケイ素を添加することでバルブは黒化せず、寿命は
ケイ素を封入しないランプに対し、２倍乃至５倍の長寿
命を得た。
ィラメントを備えて成り、点滅点灯がなされる複写機用
のハロゲン電球で特に効果が顕著である。このランプ
は、特に酸素に寿命が敏感である。バルブ内容積当た
り、塩素量が０．１×１０-6グラム原子／ｃｍ3 乃至２
×１０-6グラム原子／ｃｍ3 封入され、塩素と水素の比
Ｃｌ／Ｈが０．８乃至３．０であることを特徴とする
が、これは、ケイ素量がいかなる量でも上記範囲外では
バルブ黒化あるいは、短寿命であるからである。これに
ケイ素添加量をコントロールし、点灯後の一酸化炭素量
を０．００１０乃至０．０１３μｍｏｌ／ｃｍ3 になる
ようケイ素を添加することでバルブは黒化せず、寿命は
ケイ素を封入しないランプに対し、２倍乃至５倍の長寿
命を得た。
【００１３】これまでに、酸素に注目した発明はあっ
た。例えば特公昭５７−３７２１５号では、塩素量を
０．０２×１０-6乃至０．６１×１０-6グラム原子／ｃ
ｃとし、塩素と水素の比Ｃｌ／Ｈを１．０５乃至３．５
の他、酸素と塩素の比Ｏ／Ｃｌを０．０５乃至１．５に
設定した。しかし、その発明は、上記比の値で酸素を添
加したランプである。しかし実際には故意に添加せずと
もランプ中に酸素は存在し、これを何らかの方法で制御
しなければ、最近望まれる高効率で長寿命なランプは望
めない。これに対し、本発明は、ランプ内酸素量を確認
し、これの量に対し、適正量の強力な酸素ゲッターを添
加する、そのゲッターがケイ素の化合物であるという、
これまでの考え方とは全く異なった新しい発明である。
た。例えば特公昭５７−３７２１５号では、塩素量を
０．０２×１０-6乃至０．６１×１０-6グラム原子／ｃ
ｃとし、塩素と水素の比Ｃｌ／Ｈを１．０５乃至３．５
の他、酸素と塩素の比Ｏ／Ｃｌを０．０５乃至１．５に
設定した。しかし、その発明は、上記比の値で酸素を添
加したランプである。しかし実際には故意に添加せずと
もランプ中に酸素は存在し、これを何らかの方法で制御
しなければ、最近望まれる高効率で長寿命なランプは望
めない。これに対し、本発明は、ランプ内酸素量を確認
し、これの量に対し、適正量の強力な酸素ゲッターを添
加する、そのゲッターがケイ素の化合物であるという、
これまでの考え方とは全く異なった新しい発明である。
【００１４】
【実施例】本発明の第１実施例を説明する。図２は本発
明に係るランプの一例として、定格電圧１２Ｖ消費電力
６０Ｗ効率２１ルーメン／Ｗ寿命約１５００時間、ラン
プ容量約０．６ｃｍ3 のランプ構造を示している。図に
おいて、１はガラス製管球、２はフィラメント、３は内
部リード、５は気密シール用金属箔である。臭素系ガス
としてＣＨ2 Ｂｒ2 を０．２０μｍｏｌ／ｃｍ3 添加
し、ＣＨ3 ＳｉＨ3 をそれぞれ一酸化炭素量が０．００
０４、０．００４４、０．０１８μｍｏｌ／ｃｍ3 に成
るように添加した。０．０１８μｍｏｌ／ｃｍ3 の場合
は、約１５００時間で、０．００４４μｍｏｌ／ｃｍ3
の場合は２７００時間で、０．０００４μｍｏｌ／ｃｍ
3 の場合は、１０時間で黒化した。ケイ素はＣＨ3 Ｓｉ
Ｃｌ3 、ＣＨ3 ＳｉＢｒ3 などで封入する事も出来る。
点灯電圧は、定格の１２Ｖで行ったが、電圧は、この定
格電圧の７０％乃至２００％の範囲内で変化させても、
結果は同様であった。尚、「黒化」は、ランプの初期光
束量が、バルブ黒化によって、７０％まで低下した値
を、黒化による寿命と認定したことを意味する。
明に係るランプの一例として、定格電圧１２Ｖ消費電力
６０Ｗ効率２１ルーメン／Ｗ寿命約１５００時間、ラン
プ容量約０．６ｃｍ3 のランプ構造を示している。図に
おいて、１はガラス製管球、２はフィラメント、３は内
部リード、５は気密シール用金属箔である。臭素系ガス
としてＣＨ2 Ｂｒ2 を０．２０μｍｏｌ／ｃｍ3 添加
し、ＣＨ3 ＳｉＨ3 をそれぞれ一酸化炭素量が０．００
０４、０．００４４、０．０１８μｍｏｌ／ｃｍ3 に成
るように添加した。０．０１８μｍｏｌ／ｃｍ3 の場合
は、約１５００時間で、０．００４４μｍｏｌ／ｃｍ3
の場合は２７００時間で、０．０００４μｍｏｌ／ｃｍ
3 の場合は、１０時間で黒化した。ケイ素はＣＨ3 Ｓｉ
Ｃｌ3 、ＣＨ3 ＳｉＢｒ3 などで封入する事も出来る。
点灯電圧は、定格の１２Ｖで行ったが、電圧は、この定
格電圧の７０％乃至２００％の範囲内で変化させても、
結果は同様であった。尚、「黒化」は、ランプの初期光
束量が、バルブ黒化によって、７０％まで低下した値
を、黒化による寿命と認定したことを意味する。
【００１５】本発明の第２の実施例は図３に示す複写機
の露光用光源（定格電圧８０Ｖ消費電力３００Ｗ効率２
１ルーメン／Ｗ）である。図において、１０はガラス製
管型封体、２０はフィラメント、３０は内部リード、４
０は気密シール用金属箔、５０は外部リードである。フ
ィラメント２０は例えばコイル状のタングステン線より
なる発光部２１とこれらを連結する例えばモリブデン棒
よりなる非発光部２２とよりなる。ガラス製管型封体の
なかには、不活性ガスと水素の他に塩素がバルブ内容積
当たり０．７×１０-6グラム原子／ｃｍ3 、ＣＣｌ4 あ
るいはＣＨＣｌ3 として添加されている。それにケイ素
をＣＨ3 ＳｉＣｌ3 として封入した。ただし、塩素と水
素の比Ｃｌ／Ｈは０．９乃至３になるよう封入されてい
る。これらのハロゲン電球を定格電圧で３秒間点灯した
後約３秒間消灯する点灯モードで実際に点滅点灯する実
験をおこない、黒化の有無、使用寿命を調べた。実験の
データは図４に示すとうりである。
の露光用光源（定格電圧８０Ｖ消費電力３００Ｗ効率２
１ルーメン／Ｗ）である。図において、１０はガラス製
管型封体、２０はフィラメント、３０は内部リード、４
０は気密シール用金属箔、５０は外部リードである。フ
ィラメント２０は例えばコイル状のタングステン線より
なる発光部２１とこれらを連結する例えばモリブデン棒
よりなる非発光部２２とよりなる。ガラス製管型封体の
なかには、不活性ガスと水素の他に塩素がバルブ内容積
当たり０．７×１０-6グラム原子／ｃｍ3 、ＣＣｌ4 あ
るいはＣＨＣｌ3 として添加されている。それにケイ素
をＣＨ3 ＳｉＣｌ3 として封入した。ただし、塩素と水
素の比Ｃｌ／Ｈは０．９乃至３になるよう封入されてい
る。これらのハロゲン電球を定格電圧で３秒間点灯した
後約３秒間消灯する点灯モードで実際に点滅点灯する実
験をおこない、黒化の有無、使用寿命を調べた。実験の
データは図４に示すとうりである。
【００１６】図４に示すデータより１２０秒点灯後の一
酸化炭素量が０．００１０μｍｏｌ／ｃｍ3 より少ない
０．０００８μｍｏｌ／ｃｍ3 ではすぐ黒化し、０．０
１３μｍｏｌ／ｃｍ3 より多い０．０２１μｍｏｌ／ｃ
ｍ3 では長寿命化が得られず、０．００６μｍｏｌ／ｃ
ｍ3 になるようケイ素を添加することではじめて、約３
倍の長寿命となった。
酸化炭素量が０．００１０μｍｏｌ／ｃｍ3 より少ない
０．０００８μｍｏｌ／ｃｍ3 ではすぐ黒化し、０．０
１３μｍｏｌ／ｃｍ3 より多い０．０２１μｍｏｌ／ｃ
ｍ3 では長寿命化が得られず、０．００６μｍｏｌ／ｃ
ｍ3 になるようケイ素を添加することではじめて、約３
倍の長寿命となった。
【００１７】本発明の第３の実施例も複写機の露光用光
源（定格電圧８０Ｖ消費電力２６０Ｗ効率２１ルーメン
／Ｗ）である。概略形状は図３と同一である。１０はガ
ラス製管型封体、２０はフィラメント、３０は内部リー
ド、４０は気密シール用金属箔、５０は外部リードであ
る。フィラメント２０は例えばコイル状のタングステン
線よりなる発光部２１とこれらを連結する例えばモリブ
デン棒よりなる非発光部２２とよりなる。ガラス製管型
封体のなかには、不活性ガスと水素と塩素がＣＣｌ4 と
して添加されている。それにＣＨ3 ＳｉＣｌ3 あるいは
ＣＨ3 Ｃｌが下記条件を満たすよう適当量封入されてい
る。ただし塩素と水素の比Ｃｌ／Ｈは０．９乃至３で制
御されている。ランプの製造法、あるいはケイ素の化合
物封入量を変え、定格電圧で２４０秒点灯後の一酸化炭
素が０．０００４、０．００１０、０．００２２、０．
００６７、０．０１３、０．０２２、０．０３１μｍｏ
ｌ／ｃｍ3 になるようにランプを試作した。これらのハ
ロゲン電球を定格電圧で３秒間点灯した後約３秒間消灯
する点灯モードで実際に点滅点灯する実験をおこない、
黒化の有無、使用寿命を調べた。実験のデータは図５に
示すとうりである。
源（定格電圧８０Ｖ消費電力２６０Ｗ効率２１ルーメン
／Ｗ）である。概略形状は図３と同一である。１０はガ
ラス製管型封体、２０はフィラメント、３０は内部リー
ド、４０は気密シール用金属箔、５０は外部リードであ
る。フィラメント２０は例えばコイル状のタングステン
線よりなる発光部２１とこれらを連結する例えばモリブ
デン棒よりなる非発光部２２とよりなる。ガラス製管型
封体のなかには、不活性ガスと水素と塩素がＣＣｌ4 と
して添加されている。それにＣＨ3 ＳｉＣｌ3 あるいは
ＣＨ3 Ｃｌが下記条件を満たすよう適当量封入されてい
る。ただし塩素と水素の比Ｃｌ／Ｈは０．９乃至３で制
御されている。ランプの製造法、あるいはケイ素の化合
物封入量を変え、定格電圧で２４０秒点灯後の一酸化炭
素が０．０００４、０．００１０、０．００２２、０．
００６７、０．０１３、０．０２２、０．０３１μｍｏ
ｌ／ｃｍ3 になるようにランプを試作した。これらのハ
ロゲン電球を定格電圧で３秒間点灯した後約３秒間消灯
する点灯モードで実際に点滅点灯する実験をおこない、
黒化の有無、使用寿命を調べた。実験のデータは図５に
示すとうりである。
【００１８】図５に示すデータより、０．０００４μｍ
ｏｌ／ｃｍ3 ではすぐ黒化し、０．００１０乃至０．０
１３μｍｏｌ／ｃｍ3 では４０万回以上、０．０２２μ
ｍｏｌ／ｃｍ3 、０．０３１μｍｏｌ／ｃｍ3 では１０
万乃至１８万回であった。本発明の構成を利用したハロ
ゲン電球は黒化現象もなく、使用寿命が長いことが確認
された。
ｏｌ／ｃｍ3 ではすぐ黒化し、０．００１０乃至０．０
１３μｍｏｌ／ｃｍ3 では４０万回以上、０．０２２μ
ｍｏｌ／ｃｍ3 、０．０３１μｍｏｌ／ｃｍ3 では１０
万乃至１８万回であった。本発明の構成を利用したハロ
ゲン電球は黒化現象もなく、使用寿命が長いことが確認
された。
【００１９】本発明では酸素のゲッターとしてケイ素を
添加したが、ＷＯ2 Ｂｒ2 、ＷＯ2Ｃｌ2 や一酸化炭素
にくらべ、非常に安定な化合物をつくるホウ素、リン化
合物でも同様の効果が得られることも確認できた。
添加したが、ＷＯ2 Ｂｒ2 、ＷＯ2Ｃｌ2 や一酸化炭素
にくらべ、非常に安定な化合物をつくるホウ素、リン化
合物でも同様の効果が得られることも確認できた。
【００２０】
【発明の効果】上記したように本発明によれば、黒化の
ない長寿命ハロゲン電球が提供出来る。
ない長寿命ハロゲン電球が提供出来る。
【図１】一酸化炭素の分析装置の概略説明図である。
【図２】本発明に係るハロゲン電球の実施例の説明図で
ある。
ある。
【図３】本発明に係るハロゲン電球の他の実施例の説明
図である。
図である。
【図４】黒化によるランプ寿命のデータの説明図であ
る。
る。
【図５】黒化によるランプ寿命のデータの説明図であ
る。
る。
１ ガラス製管球 ２，２０ フィラメント ３，３０ 内部リード ５，４０ 気密シール用金属箔 １０ ガラス製管型封体 ２１ 発光部 ２２ 非発光部 ５０ 外部リード ６０ 破壊チェンバー ６１ 測定ランプ ６２ 隔膜式圧力計 ６３ ＧＣ−ＭＳ ６４ ロータリーポンプ ６５ ガス導入口 ６６ ベローズ型直線導入器
Claims (3)
- 【請求項１】 フィラメントが配設されている透光性管
内に不活性ガスとともにハロゲン、炭素、水素とケイ素
が封入されてなるハロゲン電球において、ランプ定格電
圧の７０乃至２００％の電圧で１５乃至６００秒点灯後
の一酸化炭素量をバルブ内容積当たり０．００１０乃至
０．０１３μｍｏｌ／ｃｍ3 になるようケイ素の封入量
を規定してなることを特徴とするハロゲン電球。 - 【請求項２】 フィラメントが発光部と非発光部とから
なり、ハロゲンが塩素であり、その塩素量がバルブ内容
積当たり０．１×１０-6グラム原子／ｃｍ3乃至２×１
０-6グラム原子／ｃｍ3 であり、塩素と水素との比Ｃｌ
／Ｈが０．８乃至３．０であることを特徴とする請求項
１記載のハロゲン電球。 - 【請求項３】 ケイ素を気体化合物の状態で封入する工
程を含むことを特徴とする請求項１もしくは請求項２記
載のハロゲン電球の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05197735A JP3116673B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | ハロゲン電球とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05197735A JP3116673B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | ハロゲン電球とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0729551A true JPH0729551A (ja) | 1995-01-31 |
| JP3116673B2 JP3116673B2 (ja) | 2000-12-11 |
Family
ID=16379474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05197735A Expired - Lifetime JP3116673B2 (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | ハロゲン電球とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3116673B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008041350A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ハロゲン電球 |
| CN100387212C (zh) * | 2003-09-19 | 2008-05-14 | 花王株式会社 | 吸收性物品的表面片和吸收性物品 |
-
1993
- 1993-07-16 JP JP05197735A patent/JP3116673B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100387212C (zh) * | 2003-09-19 | 2008-05-14 | 花王株式会社 | 吸收性物品的表面片和吸收性物品 |
| JP2008041350A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ハロゲン電球 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3116673B2 (ja) | 2000-12-11 |
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