KR20090009776A

KR20090009776A - 금속증기 방전램프 및 조명장치

Info

Publication number: KR20090009776A
Application number: KR1020087019017A
Authority: KR
Inventors: 가즈오 다케다; 히로지 모리모토
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2006-05-31
Filing date: 2007-05-28
Publication date: 2009-01-23
Also published as: US20090316410A1; CN101454866B; KR101036970B1; JP2008010395A; EP2031636B1; EP2031636A4; EP2031636A1; US20100253220A1; JP4130842B2; US7741779B2; CN101454866A; WO2007139058A1

Abstract

외관(34), 내관(32) 및 발광 관(40)의 위치관계를 최적화하여 외관에 파손을 발생시키지 않고 소형화를 도모할 수 있는 금속증기 방전램프 및 조명장치를 제공한다.

금속증기 방전램프는, 발광 관, 이 발광 관을 수납하는 내관, 발광 관을 수납한 상태에서 내관을 수납하는 외관을 구비한다. 발광 관, 내관, 외관의 위치관계는 램프의 횡단면(발광 관은 편의상 단면으로 하고 있지 않다)에서, 내관의 직경 방향에서의 내관과 발광 관의 최단거리를 A(㎜)로 하고, 당해 최단거리 A가 되는 선분을 연장한 선분 C상에서의 내관과 외관의 거리를 B(㎜)로 했을 때, 2×A+B ≥ 1.06의 관계를 만족하고 있다.

내관, 외관, 발광 관, 위치관계, 2×A+B ≥ 1.06

Description

금속증기 방전램프 및 조명장치{METAL VAPOR DISCHARGE LAMP AND ILLUMINATION APPARATUS}

본 발명은 금속증기 방전램프 및 조명장치에 관한 것이다.

고휘도, 고효율, 수명이 긴 금속증기 방전램프로, 예를 들어 메탈핼라이드 램프(metal halide lamp)(이하, 「램프」라 한다)는 그 특성을 살려서 다양한 장소에서 사용되고 있다.

상기 램프를 광원으로 사용하는 종래의 조명장치는, 상기 램프 이외에, 오목한 형상의 반사 면을 가지며 당해 램프에서 나오는 광을 원하는 방향으로 반사시키는 반사체를 구비하고, 상기 광의 인출구가 예를 들어 전면 유리판에 의해 덮여있다(소위, 폐색형(閉塞型)의 조명장치이다). 또, 광의 인출구를 덮는 이유는 램프(발광 관)에서 어떤 원인에 의해 파손한 때에 그 파편이 장치 외부로 비산하는 것을 방지하기 위해서이다.

최근, 종래의 조명장치의 광의 인출구를 전면 유리로 덮지 않은 이른바 개방형의 조명장치가 요망되고 있다. 이와 같은 요망에 응답하는 램프로, 예를 들어 발광 관을 수납하는 내관이 외관에 의해 더 피복된 구조, 즉, 발광 관· 내관· 외관이라는 3중 구조로 하여, 발광 관의 파손에 의해 내관이 파손해도 그 파편이 외관 내에 머무르도록 한 것이 제안되어 있다(예를 들어, 일본국 특개평 11-96973호 공보).

그러나, 상기 램프는 3중 관 구조를 하고 있으므로 대형화하는 경향이 있다. 단순히 램프를 소형화하려면 발광 관과 내관을, 또는 내관과 외관을 근접시키면 되나, 근접한 상태에서는 외관의 온도가 과도하게 상승하며, 심각한 경우에는 외관에 변형이나 균열 등의 문제가 발생하여 파손될 우려도 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 외관, 내관 및 발광 관의 위치를 최적화하여 외관에 문제가 발생하는 것을 억제하면서도 소형화를 도모할 수 있는 금속증기 방전램프 및 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 금속증기 방전램프는, 내관의 내부에 발광 관이 수납된 상태에서 상기 내관이 외관 내에 수납되어서 이루어지는 금속증기 방전램프로, 상기 발광 관의 직경 방향에서의 상기 내관과 상기 발광 관 사이의 최단거리를 A(㎜)로 하고, 당해 최단거리가 되는 가상 선분의 연장상에서의 상기 내관과 상기 외관의 거리를 B(㎜)로 한 때에,

2×A+B ≥ 1.06

의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하고 있다.

최단거리 A와 내관과 외관의 거리 B가 상기 관계식을 만족하면, 발명자들의 실험에 의하면 외관의 파손이 발생하기 어려운 것으로 판명되었다.

또, 상기 최단거리 A가,

A ≥ 0.3

의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하고 있다.

최단거리 A가 상기 관계식을 만족하면, 발명자들의 실험에 의해 내관에서의 발광 관 근방 부근이 갈색으로 변색하는 것을 억제할 수 있는 것으로 판명되었다.

또, 상기 발광 관은 대략 동일 선상에서 대향하는 한 쌍의 전극을 내부에 구비하며, 상기 한 쌍의 전극 사이의 영역으로서 상기 한 쌍의 전극을 연결하는 가상 선분에 대하여 직교하는 면에서의 상기 발광 관의 단면 중 상기 발광 관과 상기 내관의 거리가 최단이 되는 단면에서의 상기 발광 관과 상기 내관의 거리를 α(㎜)로 하고, 상기 한 쌍의 전극 사이의 영역으로서 상기 한 쌍의 전극을 연결하는 가상 선분에 대하여 직교하는 면에서의 상기 발광 관의 단면 중 상기 내관과 상기 외관의 거리가 최단이 되는 단면에서의 상기 내관과 상기 외관의 거리를 β(㎜)로 하면,

α ≤ 5이고, 또한, β ≤ 2.5

의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하고 있다.

한편, 본 발명에 관한 조명장치는, 금속증기 방전램프와, 당해 금속증기 방전램프에서 나오는 광을 원하는 방향으로 반사시키는 반사체를 구비하는 조명장치로, 상기 금속증기 방전램프는 상기 금속증기 방전램프인 것을 특징으로 하고 있다.

금속증기 방전램프에서의 최단거리 A와 내관과 외관의 거리 B가 상기 관계식을 만족하면, 발명자들의 실험에 의하면 외관의 파손을 억제할 수 있음이 판명되었다.

본 발명에 관한 금속증기 방전램프는, 내관과 발광 관 사이의 거리로서 발광 관의 직경 방향의 최단거리 A와, 당해 최단거리가 되는 가상 선분 상에서의 내관과 외관의 거리 B가 본 발명에 관한 관계식을 만족하는 범위 내에서, 최단거리 A 및 거리 B, 발광 관, 내관, 외관의 치수를 결정하면, 외관에 파손 등이 발생할 우려가 적은 소형의 금속증기 방전램프를 얻을 수 있다.

본 발명에 관한 조명장치는, 금속증기 방전램프에서의 내관의 직경 방향에서의 내관과 발광 관의 최단거리 A와 당해 최단거리상에서의 내관과 외관의 거리 B가 본 발명에 관한 관계식을 만족하고 있도록 하면, 외관에 파손 등이 발생할 우려가 적고, 또한 상기 관계식을 만족하는 범위 내에서 발광 관, 내관, 외관의 치수를 결정하면 소형화된 금속증기 방전램프를 얻을 수 있어서, 결과적으로 소형의 조명장치를 얻을 수 있다.

도 1은 실시 예에 관한 조명장치의 전체 도면이며, 반사체의 내부를 알 수 있도록 일부를 절취하고 있다.

도 2는 실시 예에 관한 램의 정면도이다.

도 3은 발광 관의 정면 단면도이다.

도 4는 발광 관, 내관 및 외관의 위치관계를 나타내는 개략도이다.

도 5는 발광 관, 내관 및 외관의 위치관계와, 외관온도 및 수명 중의 안전성 및 신뢰성의 관계를 나타내고 있다.

도 6은 거리 B를 0.34(㎜)로 설정하고, 최단거리 A와 외관온도와의 관계를 나타내는 도면이다.

도 7은 최단거리 A와 접촉 갈변 발생의 관계를 나타낸다.

도 8은 변형 예 1에 관한 램프의 정면도로, 그 일부를 절취하고 있다.

도 9는 변형 예 2에 관한 램프의 정면도로, 그 일부를 절취하고 있다.

도 10은 변형 예 3에 관한 램프의 정면도로, 그 일부를 절취하고 있다.

도 11은 변형 예 4에 관한 램프의 정면도로, 그 일부를 절취하고 있다.

도 12는 변형 예 5에 관한 램프가 소켓에 장착된 상태에서의 베이스 부분의 확대도이다.

도 13은 변형 예 6에 관한 램프가 소켓에 장착된 상태에서의 베이스 부분의 확대도이다.

도 14는 변형 예 7에 관한 내관과 베이스의 접합을 설명하기 위한 도면이다.

도 15는 도 14에서의 E-E선에서의 단면을 화살표 방향에서 본 도면이다.

도 16은 변형 예 8에 관한 베이스의 본체부의 사시도이다.

도 17은 변형 예 8에 관한 본체부의 종단면도이다.

도 18은 변형 예 9에 관한 외관과 베이스의 접합을 설명하기 위한 도면이다.

도 19는 변형 예 10에 관한 외관과 베이스의 접합을 설명하기 위한 도면이다.

(부호의 설명)

10 조명장치 12 조명기구

14 메탈핼라이드 램프 16 반사체

30 발광 관 32 내관

34 외관 36 베이스

A 최단거리 B 거리

α 거리 β 거리

이하, 본 발명의 실시 예에 관한 조명장치 및 당해 조명장치의 광원으로 이용되고 있는 램프에 대하여 각각 도면을 참조하면서 설명한다.

1. 조명장치

도 1은 본 실시 예에 관한 조명장치(10)의 전체 도면이고, 반사체(16)의 내부를 알 수 있도록 일부를 절취하고 있다.

조명장치(1))는, 도 1에 도시한 바와 같이, 조명기구(12)와 당해 조명기구(12)에 장착되는 램프(14)로 구성된다. 또, 당해 조명기구(12)는 스포트라이트용이지만, 본 발명에 관한 조명장치는 다른 용도로 이용할 수 있다.

조명기구(12)는 내부에 배치된 램프(14)에서 나오는 광을 전방으로 반사시키는 반사체(16)와, 반사체(16)에 포함되며 램프(14)가 장착되는 소켓(도시생략)과, 반사체(16)를 벽이나 천장에 부착하기 위한 장착기구(18)를 구비한다.

반사체(16)는, 도면에 도시한 바와 같이, 오목한 형상의 반사 면(20)을 구비하고 있다. 이 반사 면(20)은, 예를 들어 알루미늄 거울을 이용하여 구성된다. 또, 이 반사체(16)는 그 개구(광의 인출구)(22)가 유리판 등에 의해 덮여 있지 않은 이 른바 (전면) 개방형이다. 또, 개방형의 반사체를 이용한 조명장치도 개방형의 조명장치라고 한다.

소켓은 램프(14)의 베이스와 전기적으로 접속되어 램프(14)에 전력을 공급한다. 또, 램프(14)를 점등시키기 위한 안정기(도시생략)는 예를 들어 천장 내(또는 천장 뒤)에 매입되는 등의 방법에 의해 후술하는 공급선(24)을 통해서 램프(14)에 급전을 행한다.

장착기구(18)는 예를 들어 「コ」자 형상을 하고 있고, 병렬로 배치된 한 쌍의 암(26(,26))과, 한 쌍의 암(26(,26))의 일단끼리를 연결하는 연결부(도시생략)를 가지며, 한 쌍의 암(26(,26)) 사이에 반사체(16)가 삽입된 상태에서 반사체(16)가 암(26(,26))에 의해 회동가능하게 축 지지되며, 연결부가 예를 들어 벽이나 천장에 장착된다. 또, 조명장치(10)에서 방사되는 광의 방향은 반사체(16)에 대하여 회동가능한 장착기구(18)를 회동시킴으로써 조절할 수 있다.

2. 램프

도 2는 실시 예에 관한 램프(14)의 정면도이다.

램프(14)는 내부에 한 쌍의 전극을 가지며, 방전공간을 형성하고 있는 발광 관(30)과, 당해 발광 관(30)을 수납하는 기밀용기인 내관(32)과, 당해 내관(32)을 둘러싸는 보호용기인 외관(34)을 구비하는 3중 구조이며, 조명장치(12)의 소켓으로부터 급전을 받기 위한 베이스(36)를 더 구비한다.

또, 본 램프(14)는 발광 관(30)이 어떤 원인에 의해 파손되어 그 파편에 의해 내관(32)이 파손된 경우에도, 외관(34)을 구비하고 있으므로 통상 발광 관(30) 의 파손에 의해 외관(34)이 파손되는 일은 없다.

도 3은 발광 관(30)의 정면 단면도이다.

발광 관(30)은 내부에 기밀 밀봉된 방전공간(38)을 갖는 본관부(main tube part, 40)와, 당해 본관부(40)의 관 축 방향 양측으로 연장되도록 형성된 세관부(narrow tube part, 42, 44)로 이루어지는 외위기(envelope, 46)를 가지고 있다. 본관부(40) 및 세관부(42, 44)는 예를 들어 투광성 세라믹으로 형성되어 있다. 투광성 세라믹으로는 예를 들어 다결정성의 알루미늄 세라믹을 사용할 수 있다. 또한, 다른 세라믹 또는 석영 유리 등으로 구성해도 된다.

본관부(40)는 방전공간(38)의 내부에서 램프(14)의 길이방향의 중심 축(이하, 「램프 축」이라 한다) 상, 또는 램프 축과 평행한 축 상에서 서로 대략 대향하는 한 쌍의 전극(50, 52)을 구비한다. 또, 방전공간(38)에는 발광물질인 금속 할로겐화물과 시동보조가스인 희 가스 및 완충가스인 수은이 각각 소정 양 봉입되어 있다. 금속 할로겐화물로는 예를 들어 요오드화 나트륨(sodium iodide), 요오드화 디스프로슘(dysprosium iodide), 요오드화 세륨(cerium iodide)을 포함하는 혼합 요오드화물을 이용하고 있다. 또, 금속 할로겐화물은 램프(14)의 발광 색에 대응하여 적절하게 결정된다.

전극(50, 52)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 전극 봉(54, 56)과, 전극 봉(54, 56)의 선단 측(방전공간(38) 측)의 단부에 설치된 전극 코일(58, 60)을 구비하고 있다. 또, 전극 봉(54, 56)과 세관부(42, 44)의 간극에는 발광물질이 상기 간극으로 침입하는 것을 방지하기 위한 몰리브덴 코일(62, 64)이 전극 봉(54, 56)에 감긴 상태로 삽입되어 있다.

또한, 전극(50, 52)은, 이상적(설계적)으로는, 상술한 바와 같이 램프 축 상에서 서로 대략 대향하도록, 즉, 전극 봉(54, 56)의 중심 축이 대략 램프 축 상에 배치된다. 그러나 실제로는 그 프로세스의 정밀도 때문에 상기 중심 축이 램프 축 상에 있지 않은 경우도 있다.

세관부(42, 44) 각각에는 선단부에 상기 각 전극(50, 52)이 접합된 급전체(66, 68)가 삽입되어 있다. 급전체(66, 68)는 각각의 세관부(42, 44)에서의 본관부(40)와는 반대 측의 단부 부분으로 흘려 넣은 플릿(frit)으로 이루어지는 시일재(sealing member)(67, 69)에 의해 밀봉되어 있다. 또, 도 2, 도 3에 도시되어 있는 시일재(67, 69) 부분은 세관부(42, 44)의 단부로부터 돌출된 부분이다.

램프(14)의 설명으로 되돌아간다.

급전체(66)에서의 전극(50)이 있는 측과 반대 측의 단부는 도 2에 도시한 바와 같이 전력공급선(72)에 전기적으로 접속되어 있고, 마찬가지로, 급전체(68)의 전극(52)이 있는 측과 반대 측의 단부는 전력공급선(74)에 전기적으로 접속되어 있다. 또, 전력 공급선(72, 74)은 각각 금속 박(78, 80) 등을 개재하여 베이스(36)의 쉘부(shell part)(82)와 아일릿부(eyelet part)(84)에 접속되어 있다.

전력 공급선(74)에서 그 베이스(36) 측에 상당하는 부분으로, 예를 들어 타 측의 전력공급선(72) 및 당해 전력공급선(72)에 접속된 급전체(66)와 대향하는 부분은 예를 들어 석영 유리로 이루어지는 슬리브(76)로 피복되어 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기한 발광 관(30) 등은 통 형상, 예를 들어 원 통 형상을 한 내관(32) 내에 수납되어 있다. 내관(32)은 예를 들어 석영유리로 이루어지며, 상기 금속 박(78, 80)이 있는 측의 단부 부분은 소위 핀치시일 법(pinch seal method)에 의해 압착되어 당해 금속 박(78, 80)에 상당하는 부분에서 기밀상태로 밀봉되어 있다.

따라서, 내관(32)은 일 측 밀봉형 기밀용기라고 할 수 있다. 여기서, 내관(32)에서 상기 압착 밀봉되어 이루어지는 부분을 핀치 시일부(86)라고 부르기로 한다.

내관(32)의 타 측 단부의 선단에 있는 볼록부(90)는 당해 내관(32) 내를 진공 흡입할 때에 이용한 배기관의 잔여부분(remnant)인 칩 오프 부분(chip-off part)이다. 내관(32) 내를 진공으로 하는 것은 램프 점등시에 고온에 노출되는 급전체(66, 68)와 전력 공급선(72, 74) 등의 산화를 방지하기 위해서이다.

내관(32)에는 도 2, 도 3에 도시한 바와 같이 밑면이 있는 통 형상을 한(즉, 일단이 개구되고 타 단이 폐쇄되어 이루어지는 통 형상을 한) 외관(34)이 둘러싸고 있다. 외관(34)은 예를 들어 경질 유리로 이루어지며, 보호관으로서의 기능을 한다. 즉, 발광 관(30)이 파손하여 내관(32)이 손상된 경우에도 그 이상의 파편 등의 확산을 방지하는 역할을 한다.

이 외관(34)은 램프의 소형화를 확보하기 위해 내관(32)과 동일한 통 형상, 예를 들어 원통 형상이고, 외관(34)의 내부는 외관(34)의 외부와 연통상태, 즉, 대기개방형 상태로 되어 있다. 즉, 여기서는 발광 관을 내포한 내관, 외관 및 베이스의 접합은 접착제(예를 들어, 시멘트)에 의해 이루어지고 있다.

외관(34)은 상기 보호관으로서의 기능 이외에 발광 관(30)에서 나와서 내관을 통과한 광 중 램프에서 방사되면 인체 등에 영향을 미치는 자외선을 흡수하는 기능도 가지고 있다.

3. 발광 관, 내관 및 외관의 위치관계

도 4는 발광 관(30), 내관(32) 및 외관(34)을 램프 축 상에서 보았을 때의 위치관계를 나타내는 개략도이다.

발명자들은 다양한 검토에 의해서 외관(34)의 파손을 초래하지 않는 발광 관(30), 내관(32) 및 외관(34)의 최적의 위치관계를 발견하였다.

즉, 외관(34)의 파손은, 내관(32)과 발광 관(30) 사이의 거리로서 발광 관(30)의 직경 방향의 최단거리를 A(이하, 「최단거리 A」라 한다)로 하고, 당해 최단거리가 되는 가상 선분 C의 연장상에서의 내관(32)과 외관(34)의 거리를 B(이하, 「거리 B」라 한다)로 했을 때,

2 × A + B ≥ 1.06 ……… (식 1)

의 관계를 만족하면, 외관(34)의 파손을 방지할 수 있음이 판명되었다.

도 5는 발광 관(30), 내관(32) 및 외관(34)의 위치관계와, 외관온도 및 수명 중의 안전성 및 신뢰성의 관계를 나타내고 있다.

이 시험은 램프 축이 대략 수평이 되는 상태에서 램프(14)를 점등(이하, 「수평 점등」이라 한다)시키며, 외관온도는 열전대(thermocouple)를 이용하여 측정하고 있다. 또, 외관 온도측정에서 열전대가 받는 발광 관(30)으로부터의 열복사(thermal radiation)의 영향을 배제하여 외관(34)의 온도를 정밀도 좋게 측정하 기 위해서 소등 후의 온도변화로부터 산출되는 외삽법(extrapolation)을 이용하고 있다.

또, 수명 중의 안전성 및 신뢰성은 외관(34)에 발생한 변형(strain) 축적량을 변형 측정기(strain meter)에 의해 확인함으로써 행하고 있다. 도면 중의 「○」는 외관(34)의 변형 축적량이 문제가 없는 범위인 경우이고, 「×」는 당해 변형 축적량이 문제가 있는 레벨까지 도달한 경우이다.

시험에 이용한 램프(14)는 소비전력이 70(W)이고, 발광 관(30)은 그 본관부(40)의 최대 외경 D1이 9.7(㎜)이다. 내관(32)은 두께가 1.25(㎜)이고, 내경 D2가 13(㎜)이며, 외경 D3이 15.5(㎜)이다. 외관(34)은 두께가 1.3(㎜)이고, 내경 D4가 17.9(㎜)이며, 외경이 20.5(㎜)이다. 또, 관 벽(管壁) 부하는 25.5(W/㎠)로 설정되어 있다.

본 발명의 최단거리 A나 거리 B는 상기 램프(14)의 발광 관(30), 내관(32), 외관(34)을 이들의 관 축을 어긋나게 해서 국부적으로 발광 관(30)과 내관(32)을 근접시켜서(이 거리가 최단거리 A에 상당한다), 근접시킨 선분 상에서 내관(32)과 외관(34)의 거리(이 거리가 거리 B에 상당한다)를 조정함으로써 소정의 설정으로 하고 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 최단거리 A 및 거리 B의 다른 다양한 램프(14)를 이용한 점등시험으로부터 이하와 같은 사실을 알 수 있다.

즉, 상기의 식 1의 관계를 만족하면, 수명 중의 안전성 및 신뢰성의 평가가 「○」이 되어 있음을 알 수 있다. 구체적으로 설명하면, 예를 들어 최단거리 A가 0.53(㎜), 거리 B가 0.10(㎜)에서는, 「2×A+B」가 1.16이 되고, 이 수치는 식 1의 「1.06」이상이며, 식 1을 만족한다. 이때의 외관온도는 433(℃)가 되며, 수명 중의 안전성 및 신뢰성의 평가가 「○」가 된다.

한편, 최단거리 A가 0.24(㎜), 거리 B가 0.53(㎜)에서는 「2×A+B」가 1.01이 되고, 이 수치는 식 1의 「1.06」보다 작아서 식 1을 만족하고 있지 않다. 이때의 외관온도는 436(℃)가 되며, 수명 중의 안전성 및 신뢰성의 평가가 「×」가 된다.

4. 실시 예

상기 시험 등에 의해 소형화된 본 발명에 관한 램프(14)의 일례는 소비전력이 70(W)이고, 램프(14)의 전체 길이가 약 100(㎜)~120(㎜)이다(사용하는 베이스(36) 등에 따라서 약간 변화한다). 또, 발광 관(30)은 그 본관부(40)의 최대 외경 D1이 9.7(㎜)이다.

내관(32)은 두께가 1.25(㎜)이고, 내경 D2가 13(㎜)이며, 외경 D3이 15.5(㎜)이다. 외관(34)은 두께가 1.3(㎜)이고, 내경 D4가 17.9(㎜)이며, 외경이 20.5(㎜)이다.

또, 여기서 설명하고 있는 예에서는 최단거리 A가 1.65(㎜)이고, 거리 B가 1.2(㎜)이다.

상기 램프(14)의 사이즈, 즉 외관(34)의 외경에 있어서 본 발명의 램프(14)에서는 20.5(㎜)인 것에 비해서 종래의 램프에서는 30(㎜)이며, 약 32%의 소형화가 달성되고 있다. 또, 본 예에서도 수명 말기에서의 외관(34)의 파손 및 내관(32)의 갈변(browning) 등의 문제는 관측되지 않는다.

5. 고찰

발명자는 외관(34)의 파손의 발생 원인에 대하여 조사하였다.

조사내용은 발광 관(30), 내관(32), 외관(34)의 치수 및 사양을 바꾸지 않고, 상기 방법으로 발광 관(30)과 내관(32)의 최단거리 A, 내관(32)과 외관(34)의 거리 B가 다른 복수의 타입의 램프를 시험 제작하고, 시험 제작한 램프를 이용하여 수평 점등(수명) 시험을 하였다. 이때, 각 램프(14)에 대해서 외관(가장 고온이 되는 개소)(34)의 온도를 측정하였다.

또, 증기의 온도측정의 조건으로는 시장에서 요구되는 소형의 기구(compact fixture, 온도적으로 가장 엄격한 기구) 내에서 측정하고 있다.

본 측정을 한 결과, 외관(34)의 파손 이외에, 내관(32)의 발광 관(30)에 대한 위치에 따라서는 내관(32)이 갈색으로 변색한다고 하는 문제가 발생한다는 사실이 새롭게 판명되었다.

그리고 최단거리 A와 거리 B를 바꾼 복수의 램프(14)의 점등시험의 결과, 외관(34)의 파손은 외관(34)의 온도에 의거하여, 내관에 발생하는 갈변 현상은 내관(32)과 발광 관(30)의 거리(즉, 최단거리 A이다)에 의거하여 각각 발생하고 있음이 판명되었다.

즉, 외관(34)의 파손은 외관(34)의 온도가 고온이 되어서, 외관(34)을 구성하는 유리재료 내에 미소한 변형이 발생하며, 고온으로부터의 온도의 상승 및 하강에 의해 변형이 축적되어서, 마침내는 균열에서 파손에 이르는 것으로 판명되었다. 또, 외관(34)의 열에 의한 변형도 외관(34)의 온도가 지나치게 상승하면 발생한다는 사실도 판명되었다.

한편, 내관에 발생하는 갈변 현상은 점등 중에 발광 관(30)의 본관부(40)의 재료인 알루미늄 세라믹의 알루미늄이 증발하여, 그것이 내관(32)에 내면에 부착하기 때문에 발생하는 것이 판명되었다.

한편, 본관부(40)의 알루미늄이 내관(32)에 부착하는 부착량은 발광 관(30)의 본관부(40)와 내관(32)의 거리에 의해 정해진다. 즉, 발광 관(30)과 내관(32)의 거리가 크면 부착량은 적어지고, 반대로 발광 관(30)과 내관(32)의 거리가 작으면 부착량은 많아진다. 또, 이 부착물에 의한 내관(32)의 갈변 현상은 발광 관(30)에 접촉(또는, 극도로 근접)하면 발생하는 현상이므로, 이하 「접촉 갈변(contact browning)」이라 한다.

발명자들은 외관(34)이 파손에 이르는 외관온도에 대하여, 설계온도 435(℃) 이하이면 파손이 발생하지 않는다는 것을 시험 등에 의해 확인하고 있다.

그래서, 발명자들은 내관(32)과 외관(34)의 거리 B를 일정하게 하고, 발광 관(30)과 내관(32) 사이의 최단거리 A를 다양하게 변경하여 외관(34)의 온도측정을 행하였다.

(1) 외관 온도 측정결과

도 6은 거리 B를 0.34(㎜)로 설정하고, 최단거리 A와 외관 온도의 관계를 나타내는 도면이다.

본 점등시험은 램프(14)를 수평 점등시켰을 때의 외관(34)의 온도를 측정하 고 있다. 외관(34)의 온도는 상술한 외관 온도의 측정과 동일한 방법으로 측정하고 있다.

동 도면에 도시한 바와 같이, 내관(32)과 외관(34)의 거리 B를 0.34(㎜)로 한 경우, 외관(34)의 온도가 435(℃) 이상이 되는 것은 발광 관(30)과 내관(32)의 최단거리 A가 0.36(㎜) 이하임을 알 수 있다.

그리고 내관(32)과 외관(34)의 거리 B를 0.34(㎜) 이외로도 설정하여 동일한 시험을 행함으로써 발명자들은 식 1의 관계를 도출하였다.

(2) 접촉 갈변의 발생

도 7은 최단거리 A와 접촉 갈변 발생의 관계를 나타낸다.

도 7은 상기 시험(그 결과를 종합한 것이 도 5이다)을 완료한 램프에 대하여 접촉 갈변이 발생하였는가 여부를 눈으로 검사한 결과를 최단거리 A의 대소 순으로 나열한 것으로, 갈변의 발생이 눈으로 확인된 경우는 「×」로, 갈변의 발생이 눈으로 확인되지 않은 경우는 「○」로 각각 하고 있다.

동 도면에 도시한 바와 같이, 아래 식 2의 관계를 만족하면, 갈변의 발생을 억제할 수 있음을 알 수 있다. 구체적으로 설명하면, 예를 들어 최단거리 A가 0.32(㎜)에서는 갈변의 발생이 확인되지 않는다. 반대로, 최단거리 A가 0.24(㎜)에서는 발생이 확인된다. 이 점으로부터 갈변의 발생 여부의 경계는 최단거리 A가 0.3(㎜)로 생각된다.

즉, 최단거리 A가,

A≥0.3(㎜) ……… (식 2)

의 관계를 만족하면 내관의 갈변(접촉 갈변)의 발생을 억제할 수 있는 것이다.

또, 도 7에서 최단거리 A가 동일 수치인 것(예를 들어, 0.00(㎜)이다)이 있으나, 이것은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 최단거리 A가 동일 수치에서, 거리 B를 다른 수치로 설정한 램프를 가리키고 있다.

여기서, 상기 설명한 바와 같이, 외관의 파손이나 내관의 갈변의 발생을 방지하기 위해서는, 내관과 발광 관의 최단거리를 A로 하고, 그 선분 상에서 내관과 외관의 거리를 B로 하면,

2 × A + B ≥ 1.06 및 A ≥ 0.3

의 관계를 만족하면 좋으나, 램프의 크기를 고려하면 이하의 범위인 것이 바람직하다.

즉, 발광 관의 내부에 배치되어 있는 한 쌍의 전극 사이의 영역으로서 한 쌍의 전극을 연결하는 가상 선분에 대하여 직교하는 면에서의 발광 관의 단면 중, 발광 관과 내관의 거리가 최단이 되는 단면(이하, 「단면 2」라 한다)에서의 발광 관과 내관의 거리를 α(㎜)로 하면, 당해 거리 α가 5(㎜)가 바람직하고, 4(㎜) 이하가 더 바람직하며, 3(㎜) 이하가 보다 더 바람직하다. 또, 환언하면 거리 α는 이하의 식으로 나타낼 수 있다.

α= (단면 2에서의 내관의 내경 - 단면 2에서의 발광 관의 외경)/2

또, 발광 관의 내부에 배치되어 있는 한 쌍의 전극 사이의 영역으로서 한 쌍의 전극을 연결하는 가상 선분에 대하여 직교하는 면에서의 발광 관의 단면 중, 내 관과 외관의 거리가 최단이 되는 단면(이하, 「단면 1」이라 한다)에서의 내관과 외관의 거리를 β(㎜)로 하면, 당해 거리 β가 2.5(㎜) 이하가 바람직하고, 2.0(㎜) 이하가 더 바람직하며, 1.5(㎜) 이하가 보다 더 바람직하다. 또, 환언하면, 거리 β는 이하의 식으로 나타낼 수 있다.

β=(단면 1에서의 외관의 내경 - 단면 1에서의 내관의 외경)/2

거리 α나 거리 β가 상기 범위 내에서는, 램프의 소형화를 도모할 수 있고, 예를 들어 반사체에서의 램프 장착용 구멍의 직경을 작게 할 수 있으며, 기구효율을 향상시키고 반사체의 소형화를 도모할 수 있어서, 전체로 조명장치의 소형화를 도모할 수 있다. 또, 여기에서의 기구효율은 램프의 광속을 얼마만큼 효율 좋게 조명장치의 광속으로 방출할 수 있는지를 나타내는 것이다.

(변형 예)

이상, 본 발명을 상기 실시 예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 내용이 상기 실시 예에 나타낸 구체 예에 한정되지 않음은 당연하며, 예를 들어 이하와 같은 변형 예를 실시할 수 있다.

1. 외관

(1) 형상

상기 실시 예에서는 일단(베이스 측)이 개구하고 타 단이 폐쇄된 밑면이 있는 통 형상을 하고, 타 단이 반구 형상을 하고 있으나, 본 발명에 관한 외관은 실시 예에서 설명한 외관 형상으로 한정되는 것은 아니다. 이하, 실시 예와 다른 외관을 갖는 램프에 대하여 설명한다.

(1-1) 변형 예 1

도 8은 변형 예 1에서의 램프(101)의 정면도이며, 그 일부를 절취하고 있다.

변형 예 1에 관한 외관(103)은, 도 8에 도시한 바와 같이, 그 전체 형상은 일 단(베이스 측)이 개구하고 타 단이 폐쇄된 밑면이 있는 통 형상을 하며, 외관(103)의 관 축이 연장되는 방향(관 축 방향이라 한다)과 직교하는 방향에서 외관(103)을 모았을 때 장방형을 하고 있다. 즉, 외관(103)의 타 단(103a)(즉, 베이스(36)와 반대 측에 위치하는 단이다)이 평탄한 형상을 하고 있다.

(1-2) 변형 예 2

도 9는 변형 예 2에 관한 램프(105)의 정면도이며, 그 일부를 절취하고 있다.

상기 실시 예 및 상기 변형 예 1에 관한 외관(34, 103)은, 일 단(베이스 측)이 개구되고 타 단이 폐쇄된 밑면이 있는 통 형상을 하며, 그 통 형상이 직관형을 하고 있었으나, 변형 예 2에 관한 외관(107)은, 도 9에 도시한 바와 같이, 그 전체형상은 일 단(베이스측)이 개구하고 타 단이 폐쇄된 밑면이 있는 통 형상을 하며, 그 부분 통 형상의 관 축 방향의 중앙에 팽창부(107a)가 있다.

여기에서의 외관(107)의 종단면에서 팽창부(107a)의 형상은 원호형상을 하고 있으나, 다른 형상, 예를 들어 삼각형 등의 다각형 또는 사다리꼴 형상 등이어도 된다. 또, 외관의 전체 형상은 종단면에서의 형상을 외관(107)의 관 축 주위로 회전시켜서 이루어지는 입체형상이다.

(1-3) 변형 예 3

도 10은 변형 예 3에 관한 램프(109)의 정면도이며, 그 일부를 절취하고 있다.

상기 실시 예 및 상기 변형 예 1 및 2에 관한 외관(34, 103, 107)은 일 단(베이스 측)이 개구하고 타 단이 폐쇄된 유리관에 의해 구성되어 있으나, 변형 예 3에 관한 외관(111)은, 도 10에 도시한 바와 같이, 양단이 개구한 통 형상을 한 유리관에 의해 구성되어 있다.

즉, 변형 예 3에 관한 외관(111)은 양단이 개구하는 통 형상을 한 통체(113)와, 통체(113)의 타 단(베이스(36)와 반대 측의 단이다)을 폐쇄하는 폐쇄체(115)를 포함한다. 여기에서의 폐쇄체(115)는 발광 관(30)의 파손에 의해 내관(32)이 파손된 경우, 내관(32)이나 발광 관(30)의 파편이 외부로 비산하지 않는 구조이면 되며, 예를 들어 도 10에 도시한 금속 캡(예를 들어, 스테인리스제)을 이용할 수 있다.

(1-4) 기타

실시 예 및 상기 변형 예 1 및 2에서의 외관은 그 관 직경(내경 및 외경)이 대략 일정한 직관형이나, 예를 들어 베이스 측의 단부로부터 선단 측으로 이동함에 따라 서서히 혹은 단차적으로 관의 직경이 변화하는 형상, 예를 들어 테이퍼 형상이라도 좋다.

(2) 내면 및 외면

실시 예나 변형 예에서는 외관(34, 103, 107, 111)의 내면이나 외면에 대해서 특별히 설명하지 않았으나, 본 발명에 관한 외관은 그 내면(내주면) 및 외면(외 주면)의 적어도 한쪽 면에 프로스트 처리(frosted)가 이루어져 있어도 된다. 또, 이 프로스트 처리는 외관의 내면 및 외면의 적어도 한쪽 면의 전면에 행해져 있어도 되고 일부의 면에만 행해져 있어도 된다. 또, 내면의 일부와 외면의 일부에 행해져 있어도 좋다. 또, 외관에서의 베이스와 반대 측의 단부 측(단부를 포함한다)에 프로스트 가공을 하면 글레어 방지(glare prevention)도 가능해진다.

(3) 글레어 방지

실시 예나 변형 예 등에서는 글레어 방지에 대해서 특별히 설명하지 않았으나, 본 발명에 관한 외관은 글레어 방지기능을 가지고 있어도 된다. 이 기능은, 예를 들어 글레어 방지 부재에 의해 실시해도 된다. 글레어 방지 부재는, 구체적으로는 램프가 반사체에 장착되었을 때 반사체에 의해 반사되지 않고, 램프에서 반사체의 외부로 직접 출사되는 광을 차단하도록 외관의 일부를 덮는 금속 캡에 의해 구성하여도 된다.

이 경우, 금속 캡에 의해 덮여지는 외관의 형상 및 구조는 특별히 한정되는 것이 아니며, 예를 들어 실시 예에서 설명한 것과 같은 외관(34), 나아가 변형 예 1 및 변형 예 2에서 설명한 것과 같은 외관(103, 107)에도 적용할 수 있다.

또, 변형 예 3에서 설명한 금속 캡도 글레어 방지 기능을 아울러 갖게 된다.

2. 외위기

실시 예에서의 발광 관(30)을 구성하는 외위기(46)는 본관부(40)와 세관부(42, 44)를 각각 개별로 성형한 후에 수축 피팅(shrink fitting)에 의해 일체화한 것이나, 본 발명에 관한 외위기는 실시 예에 관한 외위기에 한정되는 것은 아니 다.

예를 들어, 외위기는 본관부, 세관부와 개별로 형성하는 것이 아니라, 이들이 일체로 성형된 단일 구조로 구성되어 있어도 된다.

또, 본관부의 절반과 세관이 일체로 성형된 2개의 성형품을 일체화한 것이어도 된다. 구체적으로는, 본관부의 절반에서 다른 쪽의 본관부의 절반과 접촉되는 부분끼리를 페이스트 형상의 알루미늄으로 접합하여 소결시켜서 일체화해도 된다.

또, 외위기는 통 부재(구체적으로는, 원통부재)와, 당해 통 부재의 양단에 수축 피팅에 의해 일체화되는 링 부재(ring member)와, 당해 링 부재의 중앙의 관통 구멍에 일 단이 수축 피팅에 의해 일체화되는 세관 부재로 구성되어도 된다. 이 경우의 외위기는 소위 원통형 타입(cylindrical type)이다.

3. 베이스

(1) 접속 타입

실시 예나 변형 예 1~3에서는, 베이스(36)로, 도 2에 도시한 바와 같이 나사 형상을 한 쉘부(82)와 아일릿부(84)를 갖는 이른바 나사삽입 타입의 E형을 사용하였으나, 다른 타입의 베이스를 사용해도 된다.

도 11은 변형 예 4에 관한 램프(117)의 정면도이며, 그 일부를 절취하고 있다.

변형 예 4에 관한 베이스(119)는, 도 11에 도시한 바와 같이, 본체부(121)와 당해 본체부(121)의 바닥(121a)에 설치된 단자부(122)를 갖는다.

여기에서의 단자부(122)는 한 쌍의 핀 단자(123, 125)를 가지며, 당해 핀 단 자(123, 125)의 선단은 큰 직경부(123a, 125a)로 되어 있는 것이면 된다. 이 베이스(119)는 소위 백조형(swan type)이다.

당연히 한 쌍의 핀 단자(123, 125)는 큰 직경부(123a, 125a)를 갖지 않는 소위 G형이나 PG형이라도 좋다.

(2) 형상

실시 예에서는 베이스(36)에 대하여 특별히 설명하지 않았으나, 베이스(36, 119)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 본체부(36a, 121)와 본체부(36a, 121)에 설치된 단자부(36b, 122)를 가지며, 단자부(36b, 122)가 예를 들어 E형, 백조형, G형, PG형 등이다.

실시 예 및 변형 예 1~4에서의 본체부(36a, 121)는 외형 형상이 원주체였으나, 본체부의 외형 형상은 이와 같은 원주체에 한정되는 것은 아니며 다른 형상이어도 된다.

도 12는 변형 예 5에 관한 램프(131)가 소켓(133)에 장착된 상태에서의 베이스 부분의 확대도이다.

변형 예 5에 관한 베이스(135)는 본체부(137)와 단자부(139)를 갖고, 단자부(139)는 여기에서는 E형이며, 소켓(133)의 접속용 구멍부(141)에 나사삽입되어 있으나, 본 변형 예 5에 관한 베이스(135)의 형상이 실시 예에서의 베이스(36)의 형상과 다르다.

본체부(137)는, 도 12에 도시한 바와 같이, 단자부(139) 측의 단부가 테이퍼부(tapered part)(137a)로 되어 있다. 또, 소켓(133)도 베이스(131)의 본체부(137) 의 테이퍼부(137a)에 대응하여 테이퍼부(137a)가 접하는 부분이 테이퍼부(133a)로 되어 있다.

상술한 바와 같이, 베이스(135)의 본체부(137)의 테이퍼부(137a)가 소켓(133)의 테이퍼부(133a)와 쌍을 이루고 있으므로, 예를 들어 종류가 다른 램프가 소켓(133)에 장착되는(소위, 오 사용) 것을 방지할 수 있다.

즉, 종류가 다른 램프를 소켓(133)에 장착하려고 하는 경우, 베이스의 단자부(139)를 소켓(133) 측의 접속용 구멍부(141)에 삽입하려고 해도 본체부(137)의 바닥(137a)의 형상이 소켓(133)의 접속용 구멍부(141)의 형상과 대응하고 있지 않으므로(다르므로), 단자부(139)의 아일릿부가 소켓(133) 측과 전기적으로 접속하는 위치까지 도달할 수 없는 것이다.

도 13은 변형 예 6에 관한 램프(151)가 소켓(135)에 장착된 상태에서의 베이스 부분의 확대도이다.

변형 예 6에 관한 베이스(155)는 변형 예 5의 베이스(135)와 마찬가지로, 본체부(157)와 단자부(159)를 갖는다.

변형 예 5에 관한 베이스(135)는, 본체부(137)에 테이퍼부(137a)를 가지고 있으나, 변형 예 6에 관한 베이스(155)는 본체부(157)에 단차부(157a)를 가지고 있다. 당연히 소켓(153) 측에도 변형 예 6에 관한 본체부(157)의 단차부(157a)에 대응하여 본체부(157)의 단차부(157a)와 쌍을 이루는 단차부(153a)가 형성되어 있다.

변형 예 6에서 나타낸 것과 같은 베이스(155)가 단차부(157a)를 가지고 있어도 변형 예 5에서 설명한 램프의 오 사용을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또, 변형 예 5 및 변형 예 6에서는 단자부(139, 159)가 E형이었으나, 백조형, G형, PG형 등이라도 좋으며, 이 경우에도 램프의 오사용 방지의 효과를 얻을 수 있다.

또, 도 12 및 도 13의 소켓(133, 153)은 베이스(135, 155)와의 장착 및 접속관계를 설명하기 위한 도면이며, 실제 소켓과는 구성 및 형상이 다르다.

4. 내관과 베이스의 접합에 대하여

실시 예에서는 내관(32)과 베이스(36)의 접합에 접착제(48)를 이용하고 있으나, 다른 방법으로 하여도 된다. 이하, 다른 방법으로 발광 관을 내포하는 내관과 베이스의 접합을 행하는 경우를 변형 예로 설명한다.

(1) 변형 예 7

도 14는 내관(32)과 베이스(161)의 접합을 설명하기 위한 도면이고, 도 15는 도 14에서의 E-E선에서의 단면을 화살표 방향에서 본 도면이다.

변형 예 7에 관한 내관(32)은 실시 예의 내관과 동일한 구조의 것이고, 실시 예와 동일한 부호를 이용한다. 내관(32)은 그 일단이 내부에 발광 관(30)을 기밀상태로 수납하기 위해 밀봉된 밀봉부를 갖는다. 여기에서의 밀봉부는 실시 예와 마찬가지로 핀치 시일법에 의해 압착된 핀치 시일부(pinch seal part)(86)이다.

베이스(161)는, 도 14 및 도 15에도 도시한 바와 같이, 내관(32)의 핀치 시일부(86)를 지지하는 한 쌍의 지지부(163, 165)를 본체부(161a)의 내부에 구비한다. 한 쌍의 지지부(163, 165)의 간격은 내관(32)의 핀치 시일부(86)의 두께 F(핀치 시일되는 방향의 치수이다)보다 크게 설정되어 있고, 한 쌍의 지지부(163. 165) 사이에는 탄성 부재(167, 169)가 설치되어 있다. 여기서, 지지부(163, 165) 사이에 탄성 부재(167, 169)가 설치된 상태에서는 지지부(163, 165)(탄성 부재(167, 169)) 사이에 형성되는 간격 G(도 15 참조)는 핀치 시일부(86)의 두께 F보다 좁게 되어 있다.

내관(32)과 베이스(161)의 접합은 내관(32)의 핀치 시일부(86)가 베이스(161)의 한 쌍의 지지부(163, 165) 사이에 삽입됨으로서 이루어진다. 즉, 내관(32)의 핀치 시일부(86)가 베이스(161)의 한 쌍의 지지부(163, 165) 사이에 삽입되면, 탄성 부재(167, 169)가 변형하는 동시에 이 변형에 의한 복원력에 의해 핀치 시일부(86)가 파지됨으로써 접착제를 사용하지 않고도 내관(32)이 베이스(161)에 접합된다.

구체적으로는, 탄성 부재(167, 169)는 도 15에 도시한 바와 같이 금속제이고, 종단면 형상이 「く」자 형(여기서는, 2개의 「く」가 연결된 지그재그 형상이다)을하고 있다. 이 구성에 의해, 탄성 부재(167, 169)의 두께(핀치 시일부가 삽입되는 방향과 직교하는 방향의 치수이다)가 핀치 시일부(86)의 삽입에 따라 탄성 부재(167, 169)가 변형하여 변화한다.

또, 지지부(163, 165) 사이에 배치되는 탄성 부재는 내관의 단부(핀치 시일부)의 삽입에 따라서 변형하고, 이 변형에 의해 삽입된 내관의 단부(핀치 시일부)를 고정할 수 있으면 되며, 그 형상, 개수, 재료 등을 특별히 한정하는 것은 아니다.

예를 들어, 변형 예 7에서의 탄성 부재(165, 167)는 지그재그 형상을 하고 있으나, 다른 형상이어도 되고, 또 내관(핀치 시일부)을 고정할 수 있으면, 지지부 사이에 탄성 부재를 하나 설치하여도 된다. 탄성 부재의 재료는 금속재료, 예를 들어 스테인리스를 이용하여도 되고, 다른 금속재료를 이용하여도 된다. 또, 내관의 단부 삽입에 따른 탄성 부재의 변형은 그 재료 및 두께 등에 따라서 적당히 결정된다.

(2) 변형 예 8

도 16은 변형 예 8에 관한 베이스(171)의 본체부(173)의 사시도이고, 도 17은 본체부(173)의 종단면도이다.

베이스(171)는 본체부(173)의 베이스부(173a)(바닥에 상당하는 부분)에 내관을 지지하기 위한 지지부재(175)를 구비한다. 지지부재(175)는 단 벽(177)에 관통 구멍(179)을 갖는 밑면이 있는 통 형상을 하고 있다. 지지부재(175)는 예를 들어 금속제이고, 단 벽(177)의 일부가 내관 단부의 삽입에 따라 변형하는 설편부(tongue piece, 舌片部)(181a, 181b)로 되어 있다. 이 설편부(181a, 181b)는 관통 구멍(179)에 의해, 내관의 삽입에 따라서 변형하도록 구성되어 있다.

여기서는, 관통 구멍(179)은, 도 16에 도시한 바와 같이, 소정 방향으로 평행한 한 쌍의 평행 구멍(179a, 179b)과, 한 쌍의 평행 구멍(179a, 179a)의 대략 중앙끼리를 연결하는 연결 구멍(179b)으로 이루어지며, 전체로 대략 「H」자 형상을 하고 있다. 그리고 연결 구멍(179b)을 삽입한 양측 부분이 설편부(181a, 181b)로 되어 있다.

지지부재(175)는, 예를 들어 소정의 두께의 금속판을 드로잉(drawing) 하여 얻어진다. 금속판의 두께는 내관이 관통 구멍(179)에 삽입된 때에 설편부(181a, 181b)가 그 삽입방향으로 굴곡하는 두께이다.

또, 본 변형 예 8에서의 지지부재(175)는 통부(183)에서의 단 벽(177)과 반대 측의 단에 통부(183)의 중심 축과 직교하는 바깥쪽으로 연장되는 플랜지부(185)가 설치되어 있고, 이 플랜지부(185)가 베이스(171)의 본체부(173)의 베이스부(173a)에 고착되어 있다.

또, 지지부재(175)의 설편부(181a, 181b)은 내관의 단부(핀치 시일부)의 삽입에 따라서 변형하고, 당해 변형에 의해 내관을 지지할 수 있으면 되며, 그 형상이나 재료 등을 특별히 한정하는 것은 아니다.

구체적으로는, 설편부의 형상을 결정하는 관통 구멍의 형상이 알파벳의 「H」자 형상을 하고 있으나, 한자의 「王」자 형상을 하고 있어도 된다. 이 경우, 설편부의 수는 합계 4개가 된다. 또, 설편부가 대향하는 상태로 2개 있고, 이들이 서로 맞물리는 「凸」형상과 「凹」형상을 하고 있어도 된다.

또, 지지부재(175)의 형상 등도 특별히 한정되는 것은 아니며, 또, 베이스는 변형 예 8에 관한 지지부재(175)와 본체부(173)가 일체 구조로 구성된 것이어도 된다.

5. 외관과 베이스의 접합에 대하여

실시 예에서는 베이스(36)의 본체부(36a)는 밑면이 있는 통 형상을 하고, 외관(34)의 단부가 본체부(36a)의 내부에 삽입된 상태에서, 외관(34)의 단부 외주와 본체부(36a)의 내주 면이 접착제(예를 들어 시멘트)(48)에 의해 고착되어 있으나, 외관과 베이스의 형상은 다른 형상이어도 된다. 이하, 외관과 베이스가 실시 예나 변형 예 1~8과 다른 형상에 의해 외관과 베이스의 접합을 행하는 경우를 변형 예로 설명한다.

(1) 변형 예 9

도 18은 변형 예 9에 관한 외관(191)과 베이스(193)의 접합을 설명하기 위한 도면이다.

변형 예(9)의 베이스(193)는 본체부(195)와 단자부(197)를 구비한다.

본체부(195)는 원판형상의 베이스부(199)와 이 베이스부(199)의 대략 중앙에 형성된 지지부(201)를 구비한다. 이 본체부(195)를 외관(191)의 관 축 방향에서 보면, 베이스부(199)의 외주 연(外周緣)은 지지부(201)의 외주연보다 큰 평탄부(199a)로 되어 있다.

외관(191)과 베이스(193)의 접속은, 외관(191)의 개구 단(191a)을 베이스부(199)의 평탄부(199a)에 당접시킨 상태에서, 외관(191)의 개구 단부(191b)의 내주 면과 지지부(201)의 외주 면이 접착제(203)에 의해 고착되어 있다.

(2) 변형 예 10

실시 예 및 변형 예 9에서는 외관(34)과 베이스(36)의 접합에 접착제(48)를 이용하였으나, 접착제를 이용하지 않는 다른 방법으로 해도 된다. 이하, 다른 방법으로 외관과 베이스의 접합을 행하는 경우를 변형 예 10으로 설명한다.

도 19는 변형 예 10에 관한 외관(211)과 베이스(213)의 접합을 설명하기 위한 도면이다.

변형 예 10에서의 램프는 외관(211)과 베이스(213)가 연결 부재(215)에 의해 연결된 구조를 갖는다.

변형 예 10에 관한 외관(211)의 베이스(213) 측의 단부에는 바깥쪽으로 돌출하는 돌출부(211a)가 형성되어 있다. 이 돌출부(211a)는 외관(211)의 단부의 전체 둘레 또는 둘레 방향에 간격을 두고 복수 형성되어 있어도 된다.

베이스(213)는 내관(32)을 지지하는 본체부(217)와 소켓 측과 전기적으로 접속되는 단자부(219)를 구비한다.

본체부(217)는 원판형상의 베이스부(221)와 이 베이스부(211)의 대략 중앙에 형성된 지지부(223)를 구비한다. 이 본체부(217)를 외관(211)의 관 축 방향에서 보면, 베이스부(221)의 외주 연은 지지부(223)의 외주연보다 큰 평탄부(221a)로 되어 있다.

본체부(217)의 베이스부(221)에서의 발광 관(30)과 반대 측의 단부에는, 도 19에 도시한 바와 같이, 안쪽으로 들어간 삽입부(221b)가 형성되어 있다. 삽입부(221b)는 외관(211)의 돌출부(211a)에 대응하여 본체부(217)의 단부의 전체 둘레, 또는 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 형성되어 있어도 된다.

연결 부재(215)는 예를 들어 외관(211)의 돌출부(211a) 및 베이스(213)의 베이스부(221)에 삽입되는 통부(215a)를 갖는다. 통부(215a)의 일 단에는 외관(211)의 돌출부(211a)에서의 단 테두리(베이스 측과 반대 측의 단)에 계지하는 외관 계지부(215b)가, 또, 타 단 측에는 베이스(213)의 베이스부(221)의 삽입부(221b)에 계지하는 베이스 계지부(215c)가 각각 형성되어 있다.

연결부재(215)의 각 계지부(215b, 215c)는 외관(211)의 돌출부(211a)나 베이스(213)의 삽입부(221b)에 대응하여 각 단부의 전체 둘레, 또는 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 형성되어 있어도 된다.

외관(211)과 베이스(213)의 접속은 외관(211)의 개구 단을 베이스부(221)의 평탄부(221a)에 접촉시킨 상태에서 외관(211)의 개구 단과 베이스부(221)의 플랫부(flat part)(221a)에 연결 부재(215)를 피복하고, 연결부재(215)의 외관 계지부(215b)를 외관(211)의 돌출부(211a)에 계지시키며, 또한 연결부재(215)의 베이스 계지부(215c)를 베이스(213)의 삽입부(221b)에 계지시킴으로써 행해진다.

또, 변형 예 10에서는 외관과 베이스를 연결 부재(계지부재)로 연결하는(계지하는) 구조로 하고 있으나, 예를 들어 베이스와 연결 부재가 일체로 된 것에 외관을 연결(계지)하는 구조라도 되고, 외관이 직접 베이스에 계지하는 구조라도 좋다.

6. 마지막으로

실시 예에서는 소비전력이 70(W)이었으나, 본 발명은 이 수치에 한정되는 것은 아니며, 소비전력이 20W~150W의 범위 내이면 실시할 수 있다. 또, 내관은 그 일 단이 밀봉된 일 측 밀봉이었으나, 양단이 밀봉된 양측 밀봉으로 구성하여도 된다.

또, 상기 실시 예 및 변형 예 1~10까지의 각 구성을 조합하여도 좋고, 예를 들어 변형 예 2에 관한 외관과 변형 예 6과 변형 예 8을 조합한 베이스를 이용하여 램프를 구성하여도 된다.

본 발명은 발광 관, 내관 및 외관을 구비하고, 소형화를 지향하는 금속증기 방전램프 및 조명장치에 이용할 수 있다.

Claims

내관의 내부에 발광 관이 수납된 상태에서 상기 내관이 외관 내에 수납되어서 이루어지는 금속증기 방전램프로,

상기 발광 관의 직경 방향에서의 상기 내관과 상기 발광 관 사이의 최단 거리를 A(㎜)로 하고, 당해 최단거리가 되는 가상 선분의 연장상에서의 상기 내관과 상기 외관의 거리를 B로 한 때,

2×A+B ≥ 1.06

의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 금속증기 방전램프.
제 1 항에 있어서,

상기 최단거리 A가

A ≥ 0.3

의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 금속증기 방전램프.
제 1 항에 있어서,

상기 발광 관은 대략 동일 선상에서 대향하는 한 쌍의 전극을 내부에 구비하며,

상기 한 쌍의 전극 사이의 영역으로서 상기 한 쌍의 전극을 연결하는 가상 선분에 대하여 직교하는 면에서의 상기 발광 관의 단면 중 상기 발광 관과 상기 내 관의 거리가 최단이 되는 단면에서의 상기 발광 관과 상기 내관의 거리를 α(㎜)로 하고, 상기 한 쌍의 전극 사이의 영역으로서 상기 한 쌍의 전극을 연결하는 가상 선분에 대하여 직교하는 면에서의 상기 발광 관의 단면 중 상기 내관과 상기 외관의 거리가 최단이 되는 단면에서의 상기 내관과 상기 외관의 거리를 β(㎜)로 하면,

α ≤ 5이고, 또한, β ≤ 2.5

의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 금속증기 방전램프.
제 2 항에 있어서,

상기 발광 관은 대략 동일 선상에서 대향하는 한 쌍의 전극을 내부에 구비하고,

상기 한 쌍의 전극 사이의 영역으로서 상기 한 쌍의 전극을 연결하는 가상 선분에 대하여 직교하는 면에서의 상기 발광 관의 단면 중 상기 발광 관과 상기 내면의 거리가 최단이 되는 단면에서의 상기 발광 관과 내관의 거리를 α(㎜)로 하고, 상기 한 쌍의 전극 사이의 영역으로서 상기 한 쌍의 전극을 연결하는 가상 선분에 대하여 직교하는 면에서의 상기 발광 관의 단면 중 상기 내관과 상기 외관의 거리가 최단이 되는 단면에서의 상기 내관과 상기 외관의 거리를 β(㎜)로 하면,

α ≤ 5이고, 또한, β ≤ 2.5

의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 금속증기 방전램프.
금속증기 방전램프와, 당해 금속증기 방전램프에서 나오는 광을 원하는 방향으로 반사시키는 반사체를 구비하는 조명장치로,

상기 금속증기 방전램프는 청구항 1에 기재된 금속증기 방전램프인 것을 특징으로 하는 조명장치.
금속증기 방전램프와, 당해 금속증기 방전램프에서 나오는 광을 원하는 방향으로 반사시키는 반사체를 구비하는 조명장치로,

상기 금속증기 방전램프는 청구항 3에 기재된 금속증기 방전램프인 것을 특징으로 하는 조명장치.
금속증기 방전램프와, 당해 금속증기 방전램프에서 나오는 광을 원하는 방향으로 반사시키는 반사체를 구비하는 조명장치로,

상기 금속증기 방전램프는 청구항 4에 기재된 금속증기 방전램프인 것을 특징으로 하는 조명장치.