JPH0762996B2 - 白熱電灯 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の属する技術分野） 本発明は、真空密に封止された、ガラス電灯容器であっ
て、これには接点を設けた電灯キャップが固着され、さ
らに該電灯キャップの接点に電気的に接続されたフィラ
メントが内側に配列されているガラス電灯容器を有し、 −該電灯容器は、前記電灯キャップと反対側でこれと向
かい合っている略々半球の部分を有し、該半球の部分が
対称の軸線を有しこの軸線とその近傍を囲む領域を除い
て反射性被覆を設け、 −前記フィラメントが、該反射性被覆の最も大きい境界
線の近くで対称軸線の周囲において複数個の支持点間に
配列される白熱電灯に関するものである。

（従来の技術） このような電灯は、英国特許第2109990号（ソーン・イ
ー・エム・アイ、ピーエルシー、1983年６月８日）から
知られている。

この既知の電灯は、対称の軸線に直角である平らな面内
に配列されたフィラメントを有する。このフィラメント
は、電灯容器の半球形の部分内に位置する。

冒頭に記述される種類の電灯は、例えば、外側に配置し
た放物面の反射器中で用いるに適している。電灯容器の
反射性被覆上にフィラメントによって投射された光は、
外側の反射器に向けて反射される。この反射光はフィラ
メントより外側の反射器に向け直接投射される光と共
に、外側の反射器によって反射され集束され、光ビーム
を形成する。

電灯容器の半球の壁の部分において、この既知の電灯
は、反射鏡被覆を設けていない領域を有する。この領域
の目的は電灯キャップの温度をできるだけ低く保つこと
である。もしこの領域にも反射鏡被覆を設けるのであれ
ば、この反射鏡被覆上に投射される熱及び光の放射が、
電灯キャップへ反射される。

この既知の電灯は、高い発光強度によって目的物に注意
を引くべき個所において用いるのに適している。しかし
ながら、この既知の電灯は、外部の反射器と一緒に、形
成される光束の形状に過酷な要求が課せられるような使
用に対しては、特に好適ではないことが判った。かかる
用途は交通信号である。この既知の電灯では、反射器に
関しフィラメントの占める位置が特に臨界的であること
が見出された。外部の反射器の焦点に関し数十分の一ミ
リ（1/20〜1/30mm）の極く僅かなフィラメントの前後の
変位（移動）は、フィラメントの正しい定位置の場合に
必要とする電力よりも大きい電力をこの電灯が消費し、
これは交通信号灯として用いる場合許容しがたいもので
ある。

外部反射器に関してのフィラメントの位置における特に
小さい許容差は、交通信号灯として用いる場合、電灯容
器中のフィラメントの極度に正確な組立を要求する。そ
れでも望まれる結果が得られることは保証されていな
い。電灯を電灯ホールダーに多かれ少なかれ堅くねじ込
むという事実により、外部反射器に関しフィラメントの
正しい位置から致命的に偏るということが起こりうる。
しかしながら、スワン電灯キャップ及びスワン電灯ホー
ルダーを用いても、反射器に関し電灯ホールダーの位置
決めが悪い場合には、そのような偏りが起こりうる。そ
の上、この既知の電灯の寿命が短いことが見出された。

（発明の目的） 本発明の目的は、交通信号灯，さらに特に、フィラメン
トの位置が特に臨界的でない電灯として用いるのに特に
好適である冒頭の段落に述べた種類の電灯を提供するこ
とである。

さらに、本発明の目的は、外部反射器を用いた場合に、
比較的電力消費が小さく比較的寿命の長い、高い中心値
と満足すべき光束幅とを有する光束を生ずる電灯を提供
することである。

（目的達成のための手段） 本発明によれば、この目的は、前記フィラメントを、反
射性被覆を設けた電灯容器の部分の少なくとも略々外側
に位置させ、かつ電灯容器の半球の部分と少なくとも略
々同軸である仮想円錐の少なくとも略々表面上に位置す
る支持点間のジグザグ状に配列させることで達成され
る。

（発明の効果） これらの支持点の位置と、これらの支持点間のフィラメ
ントのジグザグ状の配列とによって、幾つかの効果が得
られる。フィラメントは対称の軸線に沿ったある一定の
距離にわたって延在する。かくして、電灯が協働しなけ
ればならない外部の反射器に関してフィラメントの位置
が、特に臨界的でなくなるということが達成される。前
後の方向におけるフィラメントの変位が、生ずる光束に
略々影響を及ぼさない。常にフィラメントの一部分、外
部の反射器の焦点面（反射器の軸線に直角において焦点
を通過する平面）に位置し、かつフィラメントの他の部
分が、この平面のすぐ前及び後に、それぞれ位置する。

フィラメントの配列の他の効果は、フィラメントの広が
りが小さいためフィラメントの一部分が互いに接近し、
その結果放出される光を充分にビームに集束することが
できるということである。生じた光束の中心において
は、かくして高度の発光強度が得られ、その結果この光
束は広範囲のはたらきを有する。他方において、この電
灯が交通信号灯として用いられる場合には、信号の近く
にあり、その光束の中心線より一般に側方にある交通者
もその信号を観察することができるようにしなければな
らない。フィラメントの一部分が他の部分より対称の軸
線に一層接近して置かれることを保証するフィラメント
の配列は、非常に重要である。仮想円錐のベースが電灯
キャップの近くに配置され仮想円錐の先端が電灯キャッ
プからかけ離れるように仮想円錐が一定方向に向けられ
ると好都合であることが判った。

反射性被覆における窓は、生じる光束の中心における発
光強度がこの窓のない場合よりも大きいという好都合な
結果を有する。対称の軸線を横切る窓の寸法を、フィラ
メントの最大の横寸法と少なくとも同じとすると好都合
であることが判った。より大きい幅の光束が要求される
に応じて、その窓をより大きく選ぶことができる。光束
の中心において強い発光強度を維持するためには、この
窓を一般には、フィラメントの最大の横寸法の２倍以
下、さらに特に1.75倍以下とする。

この反射性被覆は、例えば、フィラメントの内面に蒸着
した金、銀又はアルミニウム層としうる。

反射鏡被覆を設けた電灯容器の一部分の少なくとも略々
外側にフィラメントを置くことにより、フィラメントの
一部分又はフィラメント支持体の一部分が、この反射鏡
被覆により反射される放射によって強く加熱されるのが
防止される。これによりこの電灯の寿命の終りをもたら
す早期のフィラメントの断線を防止できる。本発明によ
る構成において、フィラメントの支持体が放射によって
加熱されても、電灯容器の反射鏡を被覆された部分に配
列されたフィラメント又はそのフィラメントの一部が、
支持体状又はフィラメント状に反射鏡被覆によって仮想
される場合に起こる局部的の加熱が、避けられる。

（実施例） 本発明による電灯の実施例を図面に示す。すなわち、第
１図は一実施例の側面図で、第２図は第１図の電灯フィ
ラメントを示す正面図である。

第１図において、白熱電灯はガラス電灯容器１を具え、
該電灯容器１は真空密に封止され、接点３及び４を有す
る電灯キャップがこれに固着されており、さらに該電灯
容器１中には、フィラメント５が配列され、該フィラメ
ント５は、電流供給導体６を通して、電灯キャップ２の
接点3,4に電気的に接続されている。電灯キャップ２と
向かい合う反対側に電灯容器は半球部７を有し、該半球
部７は対称軸８を有しかつこの対称軸８を囲む近傍の領
域９を除いて反射鏡被覆10を有する。ここに示される電
灯においては、電灯容器１は、反射鏡被覆10の区域のほ
かは、透明であり、前記の反射鏡被覆10は、ここに示さ
れる実施例では内側に蒸着されたアルミニウム層であ
る。透明な電灯容器は有利である。その理由は、光線が
散乱せずに出ることができるからである。

反射鏡被覆10の最も大きく開いた長い境界線11の近く
で、フィラメント５が対称軸８の周りの多くの支持点1
2,13の間に配列される。

この図面は、フィラメント５が、反射鏡被覆10を設けた
電灯容器１の一部分の少なくとも略々外側に位置し、こ
の電灯容器の半球部７と少なくとも略々同軸である少な
くとも略々仮想円錐14の表面に配置される支持点12,13
の間にジグザグ状に配列されるのを示している。この円
錐14の先端15が電灯キャップ２から離れている一方、そ
のベース16が電灯キャップ２に近い。

第１図及び第２図は共に、フィラメント５が、広い円を
形成する支持点12の第１系列と、小さい円を形成する支
持点13の第２系列との間にジグザグ状に配列されている
ことを図示している。フィラメント５は、ある一定の高
さ、すなわち対称軸８の方向のある一定の大きさ寸法
（約11mm）を有し、その結果、点17においてこの電灯の
設計により焦点の位置決めをしなければならない外側の
反射器すなわち反射鏡の焦点に関し、フィラメント５の
位置に対する大きな公差が得られる。さらに前記焦点17
に関し、フィラメント５が最適でない位置決めをされた
ときも、フィラメント５の一部分が、軸線８に直角で、
焦点17を通る面の上下両側に配置される。この結果、非
最適位置決めされたときも、光ビームにはほとんど影響
が及ばない。

ここに示す実施例において、フィラメントの最大の横寸
法は約24mmである一方、反射鏡被覆を設けていない領域
９の直径は約38mmである。

ひんぱんにスイッチをオン・オフしかつ振動を与える実
用の条件下でもここで示す電灯は長寿命であることが見
出された。この電灯は、外部の反射器と共に、優れた光
束を生じ、その結果この電灯は比較的少ない電力しか消
費しない。

本発明による電灯を赤いレンズを付けて交通光として作
動させ、オランダ標準ネン（NEN）3322について試験し
た。この電灯を、一方では、同じ形状のフィラメントを
有するが、反射鏡被覆を設けない電灯容器を有する電灯
と比較し、他方では、本発明による電灯におけるよう
に、電灯容器の表面に接して環状反射鏡を有するが、電
灯の軸線に直角の面内に架張された偏平のフィラメント
を有する電灯と比較した。

それらの結果を表１に示す。

この表１から、75Wの透明な電灯１がこの標準すなわち
スタンダードを満足させていないことは明らかである。
100Wの電灯２は、この標準を十分に満足させているが、
しかしこの標準は、本発明による75Wの電灯（電灯３）
によって十分に達成されている。

扁平なフィラメントを有しかつ70Wを消費する反射鏡被
覆を付けた電灯４については、この標準に到達しないこ
とがさらに明らかである。しかしながら、同じフィラメ
ントを本発明に従って配列した場合（電灯５）には、こ
の標準を大きく超過する。

交通信号灯は大抵、毎日長時間作動するので、エネルギ
ー消費の大幅な節約を、本発明による電灯によって、達
成することができる。

違った作動電圧によるフィラメントの大いに異なった大
きさ寸法のために、電灯３の発光強度の値を、電灯５の
値と直ちには比べられないことを注意すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側面図であり、 第２図は同じく第１図における電灯フィラメントを示す
正面図である。 １……ガラス電灯容器 ２……電灯キャップ 3,4……接点 ５……フィラメント ６……電流供給導体 ７……半球部 ８……対称軸 ９……対称軸８の近傍及び周囲の領域 10……反射鏡被覆 11……反射鏡被覆10の最も大きく開いた長い境界線 12,13……支持点 14……仮想円錐 15……先端 16……ベース

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真空密に封止された、ガラス電灯容器であ
   って、これには接点を設けた電灯キャップが固着され、
   さらに該電灯キャップの接点に電気的に接続されたフィ
   ラメントが内側に配列されているガラス電灯容器を有
   し、 −該電灯容器は、前記電灯キャップと反対側でこれと向
   かい合っている略々半球の部分を有し、該半球の部分が
   対称の軸線を有し、この軸線とその近傍を囲む領域を除
   いて反射性被覆を設け、 −前記フィラメントが、該反射性被覆の最も大きい境界
   線の近くで対称軸線の周囲において複数個の支持点間に
   配列される白熱電灯において、 前記フィラメントを、反射性被覆を設けた電灯容器の部
   分の少なくとも略々外側に位置させ、かつ電灯容器の半
   球の部分と少なくとも略々同軸である仮想円錐の少なく
   とも略々表面上に位置する支持点間にジグザグ状に配列
   させることを特徴とする白熱電灯。
2. 【請求項２】仮想円錐のベースが、電灯キャップの近く
   に位置する一方、仮想円錐の先端が電灯キャップからか
   け離れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の白熱電灯。