JPS59167954A - ハロゲン白熱電灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、真空密に封止られた透光性の電火丁夕を被を
具え、該外被の壁を通して、電流供給導体カニ電灯外被
のくぼみに配列されたフィラメントの端部に接続された
電灯外被のくぼみの中に電流供給導体が延在し、前記く
ぼみがノ・ロゲンを含む不活性ガスによって充填された
・・ロゲン白熱電灯に関するものである。そのような電
灯は、例えば、英国特許第２　、０２５　、１２７号明
細明細すなわち特開昭５５＝１０，７９９号公報（特願
昭５４−８５．８０９号明細−ｖ）から既知でちる。

低電圧で用いるノ・ロゲン白熱電灯を設計製作すること
は有利である。その理由はその場合フィラメントを小さ
な寸法にしそのとき放射する光を非常に有効に集中する
ことができるからである。この「低電圧」という言葉は
、ここでは、精々主電圧つまクメイン電圧（すなわちヨ
ーロツノくあたりでＦｓ、２２０　Ｖ日本では１００Ｖ
）の半分であるｔ、圧を意味するものと理解すべきであ
る。しかしながら、多数の低電圧電灯音用いなければな
らない場合、このことは、多くの変圧器全必要とするが
、父は、唯一個の又は２〜３個の変圧器を使用する場合
には、非常に強い電流が二次回路に流れるという欠点が
ある。

これらの欠点は、これらの電灯を主電圧において直列の
組合わせで作動させれば避けることができようが、しか
し、そうすれば電灯の爆発の危険が生じる。実際、これ
らの直列の電灯のフィラメントがその寿命の終りにかい
て燃えつきると、放電アークが得られる。長い作動時間
に、このアークが膨張し、電灯外被壁に接触し、さらに
この壁を過熱し、その後この電灯外被が爆発する。

この爆発の危険は、この電流回路にフユーズを入れるこ
とによっては除去されない。その理由は、これらの直列
組合わせの残りの電灯が回路を通る電−流を制−限する
ため、放電アークが電灯中に得られた場合にこの電流が
大きくないが又は実質的に略々大きくないからである。

たとえ放電アークが高い再点弧電圧を持つように放電灯
の充填ガスを選んでも、このアークの再点弧を防ぐこと
はできない。これは、′電圧の各ゼロ（無）通過の後、
電流がこの回路を通して再び流れ始める前にこの欠陥の
ある電灯を横切ってメイン電圧が印７１０−されるから
である。さらに、低電圧で作動させる電灯は一般に小さ
く、放電アークが印刀目する点間の距離も従って又小さ
い。

本発明の目的は、放電アークがさらに急速に消え電灯外
被の爆発が防止される／・ロゲン白熱電灯を提供するこ
とである。

本発明によれば、この目的は、電灯外被壁に定着されか
つフィラメントの近傍まで延在しさらに、電灯外被のく
ぼみに位置する電流供給導体の一部分がフィラメントの
線よシ太い線から成る場合には、電灯外被のくぼみに位
置する前記の電流供給導体の端部を越えて延在する絶縁
体管によって、少なくとも１個の電流供給導体が取り囲
まれることにおいて冒頭の段落に記載されたこの種のハ
ロゲン白熱電灯において達成される。

そのような絶縁体管によって、残ジの電流供給導体も取
ジ囲かれるならば有利である。この手段は、放電アーク
がもつと急速に消されるということになる。

放電アークにおける高い抵抗と、それ故にこの放電アー
クによって浪費される高いエネルギーとを与える充填ガ
スを用いることによって、この放電アークの消弧のさら
に一層のスビーアップが得られる。そのよ′）な充填ガ
スは、ハロゲン成分は別として、ヘリウム、窒素又はこ
れらのガスの少なくとも１種の成分を有する混合ガスで
ある。

最も高温の区域ではフィラメントの寿命の終りにフィラ
メントは融解する。一般にこの区域は、フィラメントの
中心に位置するが、しかしこれに代わって、その区域の
フィラメントが欠陥により細い領域を有する場合にはフ
ィラメントの中心の外側に位置を定める。そのとき得ら
れる放電アークは、フィラメントヲ益々溶融させさらに
そのアークは］個又は両方の電流供給導体の方に向いて
益々突出する。電流供給導体を取り囲む絶縁体管を用い
なければ、アークは電極として役立つ電流供給導体によ
って長時間維持することができよう。

この電灯の正規の作動中のこれらの導体におけるエネル
ギー損失を制限するため、しかし又十分な程度１でフィ
ラメント’１機械的に支持するため、これらの電流供給
導体を、フィラメントが形成はれる材料よりも実際に太
くすることができる。しかしながら、又これらの電流供
給導体が、相等しい太さの線から成るか又はフィラメン
トが巻回される線、と同じ線から成る場合には、本発明
による手段が取られなければ、アークが非常に長時間維
持されるため爆発が起こるという事態が生じる。

放電アークｔ；絶縁体管の中に侵入する程の程度１で生
じたならば、この放電アークは強制的に収縮され、この
アークの抵抗とこのアークを横切る電圧とが増大する。

この絶縁体管の中の金属の溶融と蒸発とが、この管中の
ガス圧力全増大する。

その結果、このアークを消きせる。

両方の電流供給導体がそれぞれの絶縁体管によって取り
囲まれる場合には、その放電アークにょ、つてどちらの
電流供給導体が最初に到達されるかは電装ではない。唯
１個の電流供給導体が絶縁体管に取り囲まれる場合は、
もし絶縁体管で取り囲まれていない電流供給導体が最初
にアークによって到達されるとこのアークが消える前に
長時間が過ぎる。しかしながら、この後者の場合にも本
発明による電灯が信頼性があることが判った。

充填ガスの不活性ガスとしての、又は不活性ガス成分と
しての窒素又はヘリウムは、フィラメントの融解の進行
を促進し、アークが得られる瞬間と、そのアークが電流
供給導体に到達する瞬間との間の時間の経過を短縮する
。

この絶縁管（−ｒ、一部フィラメントの近傍に位置する
ので、石英ガラス＼又はＳ１０．の屯量チの非常にｉ笥
い含量（タリえば９５％又はそれ以上）をＭするガラス
のような、鍋温に耐えることのできる材料が、この管の
ために選ばれる。本発明による電灯の放電アークの消滅
が電灯の作動する位置に無関係であるのは評価されよう
。

米国特許第１．７’１５．５８０号明細書は、２個の同
心のガラス管が２個の太いｔＲ，供給導体の各々の周９
に配置され、それらのガラス管のうちの１個がステム管
に固定され他は移動できる一般照明用電灯金開示する。

これらの電流供給導体の各々は、電灯外被内に位置する
端部をもった関連する管から突出している。電流供給導
体の各々のこの端部から、ステム管に固着されたガラス
本体壕で細い線が架張されていて、その結果移動できる
ガラス管はＰｇ′ｒ定の位置に保持される。この電灯に
放電アークが生じる場合は、前記の細い線の少なくとも
１本が浴融しなければならない。この移動できるガラス
管はそのときもはや保持されなくて、電流供給導体が電
灯外被壁に対し衝合するまで電流供給導体の端部を越え
て移動しなければならない。

その結果、この電流供給導体は完全にその周囲から絶縁
され、放電アークが消える。

この米国特許明細書による電灯の作動及び構造は共に、
本発明による電灯のそれらとは本質的に異なる。前記の
米国特許明細書によれば、比較的太い電流供給導体は、
アークが生じた後だけに、絶縁体管によってその全長に
わたって取り四重れる。そのときこの電流供給導体は完
全に絶縁される。本発明によれば、電流供給導体は、フ
ィラメントが巻回される線よりも太い線から成る場合に
、初めからすでにその全長にわたって取り囲まれている
。放電アークが生じても、この導体は完全には罹われて
はいない。

前述の米国特許明細書による電灯は、移動する部品と、
材料の多くの消費とを伴なった複雑な構造を有する。本
発明による電灯は、非常に簡単であり、はんの少量の材
料しか必要としない。

前記の米国特許明細書による電灯は、細い組が融解して
はじめて放電アークを消せるのであって、一方このｉｔ
融解させるのは決して確実ではなく、その理由はアーク
がこの線に印加されずに電流供給導体に印加されるから
であるというような大きな欠点を有する。しかしながら
、前記の米国特許による電灯の非常に重大な欠点は、ア
ークを消させるだめの不可欠の条件が電灯をベースアッ
プつ１９ベースを土にした位置で作動させるということ
である。他のいかなる作動位・置でもこの置換えること
のできるガラス管は実際には置き換えられない。本発明
による電灯では、これに反して、電灯の作動位置に無関
係にアークを消させる。

本発明による電灯の実施例を図面に示す。

第１図において、この第１の実施例のノ・ロゲン白熱電
灯は、電灯外被１を有し、この外被１は真空密に密封さ
れその一端部においてつまみ２（ｉｌ−設ける。電流供
給導体１０．９，３；１０．９．４は、壁すなわちつま
み２全通して電灯外被］のくぼみ５の中に突出している
。このくぼみ５においてこれらの電流供給導体が、くぼ
み５中に配置されるコイルトコイルフィラメント７すな
わち二重コイルフィラメントの両端部６に接続される。

電流供給導体３は、絶縁体管８によって取り囲まれ、こ
の絶縁体管８は、壁すなわちつまみ２に定着され、毛細
管の隙間をとって導体８を取り巻き、電灯外被１同様、
石英ガラスから作られている。この絶縁体管８は、くぼ
み５に位置する電流供給導体１０，９．３の端部を越え
て延在する。この導体は外部電流供給導体１ｏから成り
、金属箔９に溶接されて電流導入導体を形成し、この電
流導入導体の他端部において内部電流導体３に溶接され
でいる。この電灯外被１は、ハロゲンを含む不活性ガス
で充填されている。

第２図において、対応する部分を同様の参照数字で示す
。この図にかいて、両方の電流供給導体１０．９，２８
；１０，９．２４は、絶縁体管２８によって取ＮＩれる
。この電灯は単コイルフィラメント２７を有する。くぼ
み５に位置する電流供給導体の一部分２３．２４は・フ
ィラメント２７のそれぞれの端部２６と一体である。

第３図においては、対応する部分が、第１図におけるよ
りも１０多い参照数字によって表わされる。示されるこ
の電灯は２個のつまみを有する電灯であυ、この電灯で
は両方の電流供給導体２０゜１９．１３及び２０，１９
．１４が絶縁体管１８を有する。この電灯は、第２図に
示すものと同様に、ハロゲンを含む不活性ガスで充填さ
れている。

２個の絶縁体管を有するが、その他は第１図に・示す構
造を有する電灯が構成され、０．１５体撰チの０Ｈ２Ｂ
ｒ２を含む３バール（Ｂａｒ　）の圧力の不活性ガスで
充填された。各々が１５０　Ｗの電力消費を有するその
ような６個の電灯が、２４０Ｖの供給を横切って直列に
接続された。作動中、これらの電灯のうちの１個の電灯
のフィラメントが、レーザーによって燃えつぐされた。

そのとき放電アークが発生し、その長さが増大した。絶
縁体管８に到達するとそのアークは消えた。

クリ１トンが不活性ガスとして用いられた場合・そのア
ークの長さがた輩ゆっくりと増力口したにすぎなかった
が、横方向のアークの大きさ寸法は強く制限されたまま
であったため、アーク電流が残りの電灯によって制限さ
れた状態に保たれたという事実によって、その電灯外被
の温度が略々上昇しなかった。放電アークの小さなエネ
ルギー含量によって、絶縁体管までアークが生じる前に
、５秒の期間が過ぎて、そしてアークが消えた。そのと
きこの電灯外被はなお完全に損なわれていなかった。電
極として内部電流導体８．４においてア・−りが維持さ
れるのを防止した。

不活性ガスとして、クリプトンの代わりに窒素を用いた
同一構造の電灯によって類似の試験が行なわれた。放電
アークの長さが急速に増大し、その結果、１秒よりも短
がいうちに絶縁体管に到達してそのアークが消えた一方
、電灯外被はなお完全に損なわれていなかった。

以上賛するに、本発明によるハロゲン白熱電灯は電流供
給導体（１０，９，３；１０，９．４）を有し、それら
の導体のうちの少なくとも１個（１０，９，３）が、電
灯外被（１）の壁（２）に定着されかつフィラメント（
７）の近傍まで、サラに電灯外被（１）のくぼみ（５）
に位置するこの電流供給導体の端部を越えて延在する絶
縁体管（８）ニヨって、取り囲まれる。この絶縁体管（
８）は、アーク放電による過熱によりこの電灯の寿命の
終りに爆発することがら主電圧において直列配列におけ
る作動中のこの電灯を保護する。放電アークが消される
速度は、各電流供給導体をそれ自身の絶縁体管（８）に
取り囲むことによって、増大させることかでき、不活性
ガスとして窒素又はヘリウムを用いる場合さらに高くな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の側面図であり・第２図
は同じく第２の実施例の側面図であり、第３図は同じく
第３の実施例の側面図である。 １・・・電灯外被　　　　　２・・・つまみ３・・・内
部電流導体　　　４・・・電流供給導体５・・・くぼみ
　　　　　　６・・・端部７・・コイルトコイル丁なわ
ぢ二重コイル８・・絶縁体管　　　　　９・・・輩属箔
１０・・・外部電流供給導体　１１・・電灯外被１２・
・・つまみ １５・・・〈ぼみ　　　　　　１６・・・端部１７・・
コイルトコイル（４コイル〕 １８・・・絶縁体管　　　　　１９・・・金属箔２０・
・・電流供給導体 ２８　、２４・・・電流供給導体の一部分２６−・それ
ぞれの端部　　２７・・・フィラメント（単コイノリ２
８・・・絶縁体管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　真空密に封止られた透光性の電灯外被を具え、核
   外被の壁を通して、電流供給導体が電灯外被のくほみに
   配列されたフィラメントの端部に接続された電灯外被の
   くほみの中に電流供給導体が延在し、前記くぼみがハロ
   ゲンを営む不活性ガスによって充填されたハロゲン白熱
   電灯において、 市灯外被壁に定庸芒れかつフィラメントの近傍まで延在
   しさらに、電灯外被のくぼみに位置する電流供給導体の
   一部分がフィラメントの線より太い線から成る場合には
   、前記くぼみに位置する前記ｔ４流供給導体の端部を越
   えて延在する絶縁体管によって、少なくとも１個の電流
   供給導体が取り囲葦れることを特徴とするハロゲン白熱
   電灯。 ２　不活性ガスが窒素及びヘリウムのうちの少なくとも
   １棟のガスから成ることｉ％徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のノ・ロゲン白熱電灯。