JP2000340184A - 白熱ランプ - Google Patents

白熱ランプ

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JP2000340184A
JP2000340184A JP11144123A JP14412399A JP2000340184A JP 2000340184 A JP2000340184 A JP 2000340184A JP 11144123 A JP11144123 A JP 11144123A JP 14412399 A JP14412399 A JP 14412399A JP 2000340184 A JP2000340184 A JP 2000340184A
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勝比古 宮原
Hiroshi Sugawara
寛 菅原
Masafumi Dan
雅史 團
Minoru Asao
実 朝生
Yutaka Yamamizu
豊 山水
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Ushio Inc
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Ushio Denki KK
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    • H01KELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00Details
    • H01K1/02Incandescent bodies
    • H01K1/14Incandescent bodies characterised by the shape

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  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成でコイルの垂下に伴うランプの短
寿命化を防止し、使用寿命の長い白熱ランプを提供する
こと。 【解決手段】 フィラメント20がバルブ11内に収容
され、該フィラメント20が垂直に位置されてサポータ
30、30’で保持されている白熱ランプ10におい
て、前記フィラメント20は素線が巻回されてなる一次
コイルを二重に巻回したダブルコイルからなり、前記一
次コイルは、前記フィラメント20の下方に比較し、該
フィラメント20の上方において密に巻回されているこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はフィラメントがダブ
ルコイル型の白熱ランプであって、このフィラメントが
垂直方向に保持されて点灯される白熱ランプに関する。
【0002】
【従来の技術】近時、白熱ランプは一般照明、光学機器
用の光源のほか、熱源としての使用範囲も拡大してお
り、例えば、急速加熱・高温保持・急速冷却の熱処理用
の加熱装置に使用されている。かかる白熱ランプにおい
ては、フィラメントにダブルコイルを使用したものが好
適に利用されている。
【0003】図3に、ダブルコイル型の白熱ランプの一
例を示す。フィラメント20は、タングステン線を素線と
して、これを等ピッチで巻回した一次コイルを、更に等
ピッチで二重に巻回して作製したダブルコイルからな
る。このフィラメント20は、その両端に、内部リードを
兼ねる一対のサポータ30、30’が接続され、バルブ管軸
に沿って、バルブ内に中空に釣支された状態で、配設さ
れる。
【0004】このような白熱ランプ10は、垂直点灯して
使用されることにより、点灯時間とともに、フィラメン
トのコイルが垂下するため、ダブルコイルもまた下に伸
びて変形してしまう。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したような白熱ラ
ンプは、フィラメントが垂直向き、つまり、ダブルコイ
ルの軸が垂直向きなので、コイルの自重がすなわち、こ
れにかかる荷重に等しくなる。したがって、コイルにか
かる荷重は、フィラメント下端において最も小さく、そ
れより上方に向かうに伴って漸次増大し、上端において
最大になる。そのため、フィラメント下端においては、
荷重があまりかからないので、コイルの垂下も生じ難い
が、それより上方に向かって荷重が増大するに伴い、コ
イルの垂下も顕著になり、フィラメント上端において
は、コイルの伸びが最も大きくなる。
【0006】ところで、フィラメントは、上端及び下端
がサポータに接続されて固定されているので、ダブルコ
イルの巻数、及び、フィラメント長が変化することはな
い。したがって、上述の理由により、コイルの垂下を生
じると、それより下方に向かっては、ダブルコイルのピ
ッチが漸次狭められてしまって、遂には、ピッチがゼロ
になって、ダブルコイルの上下に隣在する一次コイル同
士が接触し、フィラメントの短絡、溶断といった事態を
招来するようになる。特に、フィラメントの温度が例え
ば2600℃以上になるような高温で使用され、オン・
オフを短時間で繰り返してパルス点灯される白熱ランプ
の場合、コイルの垂下を顕著に生じるため、ランプ寿命
が短かった。
【0007】以上の問題に鑑み、フィラメントの上端、
下端のみならず、その長手方向にわたってサポータを取
り付け、コイルの垂下に伴うフィラメントの短絡等を防
止する手段を取ることも可能である。しかしながら、こ
の方法によると、フィラメント部分の構造が複雑になっ
て、生産性が極めて悪くなってしまう。また、更に、白
熱ランプを熱源として利用する場合、特に、ダブルコイ
ルの径に対して、フィラメント長が同程度である場合、
フィラメント発光部にサポータを多く設けてしまうと、
ランプの熱効率が低下するので好ましくない。
【0008】そこで、本発明の目的は、簡単な構成でコ
イルの垂下に伴うランプの短寿命化を防止し、使用寿命
の長い白熱ランプを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、フィラメント
がバルブ内に収容され、該フィラメントが垂直に配置さ
れてサポータで保持されている白熱ランプにおいて、前
記フィラメントは、素線が巻回されてなる一次コイルを
二重に巻回したダブルコイルからなり、前記一次コイル
は、前記フィラメントの下方に比較し、該フィラメント
の上方において密に巻回されていることを特徴とする。
【0010】
【作用】ダブルコイルの一次コイル側を密に巻回するこ
とにより、ダブルコイルに荷重がかけられたとき、当該
コイルにかかるせん断応力が小さくなる。したがって、
本発明の構成、すなわち、フィラメントの下方側よりも
上方側において一次コイルを密に巻回しているという構
成により、当該フィラメント上方においては、コイルの
垂下に対する耐性、つまり耐垂下性が増大するので、ダ
ブルコイルにかかる荷重が大きくても、垂下を生じ難く
なる。このように、本発明によれば、フィラメントを除
くその他のランプの構成を何ら変更することなく、簡単
な構成でコイルの垂下を抑制することができて、フィラ
メントの変形を防止でき、コイル同士が接触することを
防止できるようになる。その結果、フィラメントの短
絡、溶断を防止でき、ランプの長寿命化を図ることが可
能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面を参
照して説明する。図1は本発明にかかる白熱ランプの一
例である。同図において、白熱ランプ10は、一端に封止
部12が形成されたガラス製バルブ11の内部に、ハロゲ
ン物質を含む不活性ガスが封入され、ダブルコイル型の
フィラメント20が配設されている、いわゆる一端封止型
のハロゲンランプである。この白熱ランプ10は、実際に
使用されるときには、図示しないが、例えば、封止部12
にセラミック製のベースが備え付けられれ、該ベースを
上にして垂直点灯される。
【0012】前記フィラメント20の両端には、内部リー
ドを兼ねるサポータ30、30’が接続されており、このサ
ポータ30、30’は前記封止部12に埋設されたモリブデン
箔31、31’に接続され、更にモリブデン箔31、31’が封
止部12から突出して外方に伸びる外部リード32、32’に
接合されている。
【0013】フィラメント20を構成するダブルコイル22
は、例えばフィラメント素線であるタングステン線を、
径φ1.0に巻回して一次コイル21を作製し、更にこれ
を径φ4.8で二重に巻回して作製したもので、例えば
フィラメント長で約9.8mm、巻数にして6〜7ター
ン使用される。
【0014】つづいて、図2を参照して説明する。一次
コイル21は、一端211においてピッチが0.29mm
で、以降、10巻回される毎に素線の15%ずつピッチ
が増大するように設定して巻回され、同図(a)に示す
ように一次コイルは、一端211側では密に巻回され、他
端212に向かって漸次ピッチが増大し、他端212側では疎
に巻回されている。
【0015】図2(b)は上記した一次コイル21をもと
にして製作されたダブルコイルである。このダブルコイ
ルは、例えばピッチが1.5mmで、等ピッチに巻回さ
れている。
【0016】以上の構成のダブルコイル22は、その一端
211と他端212にサポータ30、30’がそれぞれ接続され
て、図1のように、ランプの上側(封止部12側)にコイ
ル一端211が、下側にコイル他端212が位置されるよう
に、バルブ11内に配設される。
【0017】このようにすると、フィラメントの上方に
おいては、ダブルコイルの一次コイルが密に巻回される
ので、その部分のコイルの耐垂下性が大きくなり、フィ
ラメントの下方に比較し当該フィラメントにかかる荷重
が大きくても、コイルの垂下が生じ難くなる。
【0018】本発明によれば、フィラメント長やダブル
コイルの巻回数を変えずに、又その他のランプの構成も
変えることも無く、フィラメントの下方よりも上方にお
いて、ダブルコイルの一次コイル側を密に巻回するとい
う簡単な構成のみで、フィラメントにかかる荷重に対応
して、コイルの耐垂下性を大きくすることができるよう
になる。
【0019】そして、フィラメントの上方におけるコイ
ルの垂下を抑制することができ、フィラメントの下方に
おいてコイルピッチが狭くなることを防止できるように
なる。その結果、上下に隣在するダブルコイルが接触す
るのを防止でき、よって、フィラメントの短絡、溶断を
防止できるので、ランプの長寿命化を図ることができ
る。
【0020】なお、本願発明は、フィラメントのダブル
コイルを構成する一次コイル側のピッチを、当該フィラ
メントのダブルコイルの伸びを考慮して、疎密に変位せ
しめたものであり、その他の構成については、種々変更
が可能である。例えば、ダブルコイルは等ピッチでなく
ても良く、ダブルコイルの軸方向で変位していても良
い。なお、この場合、フィラメントの上方側のダブルコ
イルのピッチを狭く、下方側のピッチを広くしておく
と、フィラメントの上方においてダブルコイルが伸び
て、下方に垂れ下がったときも、ダブルコイルのピッチ
が広いので、コイル同士が接触するまでに相当の時間を
要すことになり、フィラメントの短絡、溶断を回避する
ことができ、更にランプの長寿命化を図ることができ
る。
【0021】また、ダブルコイルの形状も種々変更が可
能であり、図2(b)のような外観が円柱状に巻回され
たものでなくとも、ダブルコイルの軸方向で径を変位さ
せることも可能であり、例えば、このダブルコイルの径
が漸次増大するように一次コイルを巻回して、円錐状の
ダブルコイルにしても良い。なお、このような円錐状の
ダブルコイルを使用する場合は、フィラメントの上端側
にダブルコイルの径が小さい一端を、他方、下端側に径
の大きい他端を配設させると、フィラメント上方におい
てダブルコイルにかかるせん断応力が小さくなって、更
に耐垂下性が増大するので好適である。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ダブルコイルからなるフィラメントの一次コイルを、フ
ィラメント下方よりもフィラメント上方において密に巻
回しているので、簡単な構成で、フィラメントの荷重に
応じてコイルの耐垂下性を大きくすることができ、フィ
ラメント上方においてコイルの垂下を抑制できて、コイ
ルの変形を防止できる。その結果、フィラメントの短
絡、溶断を防止することができるようになり、ランプの
長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる白熱ランプの一例である。
【図2】(a)一次コイルの側面図 (b)ダブルコイルの側面図
【図3】従来のダブルコイル型の白熱ランプ
【符号の説明】
10 白熱ランプ 11 バルブ 12 封止部 20 フィラメント 21 一次コイル 211 一次コイル一端 212 一次コイル他端 22 ダブルコイル 30、30’ サポータ 31、31’ モリブデン箔 32、32’ 外部リード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朝生 実 兵庫県神崎郡福崎町西治860番地22 ウシ オライティング株式会社内 (72)発明者 山水 豊 兵庫県神崎郡福崎町西治860番地22 ウシ オライティング株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フィラメントがバルブ内に収容され、該
    フィラメントが垂直に配置されてサポータで保持されて
    いる白熱ランプにおいて、 前記フィラメントは、素線が巻回されてなる一次コイル
    を二重に巻回したダブルコイルからなり、 前記一次コイルは、前記フィラメントの下方に比較し、
    該フィラメントの上方において密に巻回されていること
    を特徴とする白熱ランプ。
JP14412399A 1999-05-24 1999-05-24 白熱ランプ Expired - Lifetime JP3659064B2 (ja)

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