JPH0464141B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は長寿命にしたハロゲン電球に関する。

〔発明の技術的背景〕

本件出願人は先に管形ガラスバルブの内外両面
のうち少なくとも一方に可視光透過赤外線反射膜
を形成し、かつバルブの中心線に位置してコイル
フイラメントを封装してなるハロゲン電球を提案
した。

この電球はフイラメントから放射された光のう
ち可視光を外部に放射し、赤外線を反射膜によつ
て反射してフイラメントに帰還させてこれを加熱
することによつてフイラメントの発光効率を向上
したものである。

〔背景技術の問題点〕

定格寿命に比較して著しく短寿命の電球が多発
し、製造作業を入念にし、かつ規格通りの部品を
吟味して使用したが解決できなかつた。

〔発明の目的〕

本発明は高効率長寿命の管形ハロゲン電球を提
供することを目的とする。

〔発明の概要〕

管形バルブの内外両面のうち少なくとも一方に
可視光透過赤外線反射膜を形成し、バルブ内にコ
イルフイラメントを管軸方向に沿い、かつ管軸と
コイルフイラメントの偏心量をｄとし、コイルフ
イラメントの半径をｒとしたときｄを0.2r乃至2r
の範囲で偏心して封装したことにより、フイラメ
ント上の赤外線反射像をぼかすことによつてホツ
トスポツトの連鎖的成長を防止したことである。

〔発明の実施例〕

本発明者はこのハロゲン電球の部品品質、製造
工程、完成後の品質および点灯状態に就いて詳細
な調査を行なつたところ、部品、製造工程および
完成後の品質のいずれにも異状がないにも拘ら
ず、点灯するとフイラメント表面に異状に明るい
点（ホツトスポツトと称する。）が存在するもの
を発見した。そこで、このホツトスポツトの存在
する電球を追跡調査したところ、そのほとんどが
短寿命であることが判明した。そこで、この短寿
命の電球を分解調査したところ、その組立て精度
が極めて良好であることが解り、逆に組立て精度
を雑にすればホツトスポツトを解消できるものと
推測し種々実験したところフイラメント位置を雑
にすることによつてホツトスポツトを解消し、長
寿命の電球が得られた。

以下、本発明の詳細を実施例によつて説明す
る。１は石英ガラスなどの耐熱ガラスからなるＴ
形ガラスバルブ、２はこのバルブ１の外面に形成
された可視光透過赤外線反射膜、３はバルブ１の
基端を圧漬封止してなる封止部、４，４はこの封
止部３内に埋設された１対の導入箔、５，５はこ
れら導入箔４，４に接続してバルブ１内に導入さ
れた１対の内導線、６はこれら内導線５，５間に
装架されたタングステンコイルフイラメント、７
はバルブ１の端部に装着した口金である。そうし
て、バルブ１内にはアルゴンなどの不活性ガスと
ともに所要のハロゲンが封入してある。

上記赤外線反射膜２は酸化チタンなどからなる
高光屈折率層とシリカなどからなる低光屈折率層
とを７〜９層交互重層したもので、光の干渉によ
つて可視光を透過し、赤外線を反射するものであ
る。

しかして、本発明の特徴は第２図に示すよう
に、フイラメント６がバルブ１内において、その
軸方向に沿い、かつ偏心して位置していることで
ある。しかして、フイラメント６のコイルの外径
を2rとし、フイラメント６のコイルの軸心６０と
バルブ１の軸心１０との距離すなわち偏心量をｄ
とすれば、ｄ＞０でしかもｒと所定の関係にあ
る。

つぎに、この電球の作用を説明し、併せてｄ＞
０にした理由を説明する。この電球に点灯すれ
ば、フイラメント６は可視光とともに大量の赤外
線を放射する。そうして、可視光は赤外線反射膜
２を透過して外部に放射され、赤外線は赤外線反
射膜２で反射されてフイラメント６に帰還してこ
れを加熱してさらに大量の可視光と赤外線とを放
射させ、この結果電球の発光効率が向上する。

しかして、ｄ＝０のとき著しく短寿命になる理
由は良く解らないが、おそらく次のとおりと考え
られる。すなわち、フイラメント６はその寸法形
状等に多少の不均一は避けられず、このため、フ
イラメント６の輝度は多少なりとも不均一であ
る。しかして、フイラメント６の直径2rはバルブ
１の直径に比較して小さいので、フイラメント６
とバルブ１すなわち赤外線反射膜２とが完全な同
心円であると、高輝度点から発した赤外線は再び
高輝度点に帰還してこれを加熱し、さらに大量の
赤外線を放射させる。したがつて、高輝度点の温
度は連鎖的に上昇し、他の部位に比較して著しく
高温になり、ホツトスポツトを形成する。そうし
てこのホツトスポツトでは他の部位に比較してタ
ングステンの蒸発は著しく多いにも拘らず、タン
グステンの沈着は他の部位より多くはならない。
この理由によつて、ホツトスポツトにおいてフイ
ラメント６がやせ細り、短寿命になるものと考え
られる。

これに対し、ｄ＞０にすると、赤外線反射膜２
の像がぼけるので、高輝度点から発した赤外線の
うち高輝度点に帰還する割合いが減少し、このた
めホツトスポツトの温度がそれほど高くならない
ため、タングステンの蒸発量はそれほど多くなら
ず、したがつて寿命が長くなるものと考えられ
る。

しかして、偏心量ｄの適値はフイラメントのコ
イル径2rに関係があり、2rが大きければｄも大き
くなければならない。そこで、ｄをｒの倍数で表
現するのが適当と考えられる。

つぎに、実験によつて偏心量ｄと電球の効率向
上および寿命との関係を調査した。用いた電球は
第１図に示す構造で、定格は100V，100W，1600
ｍで、バルブ１の外径は11mm、フイラメント６
はタングステン製ダブルコイルとし、コイル外径
2rが1.6mm、コイル長が10mm、ターン数が11のも
のを使用した。この結果を第３図および第４図に
示す。両図とも横軸に偏心量ｄをコイル半径ｒの
倍数でとり、第３図の縦軸には電球の効率向上を
％の単位でとり、第４図の縦軸には寿命を時間の
単位でとつたもので、曲線はいずれも相関を示
す。第３図からは、ｄ＝０のとき効率向上が最大
で、ｄ＝2rまでは徐々に低下し、それ以後急激に
低下することが理解できる。これに対し、第４図
からは、ｄ＝０のとき寿命は定格の半分以下であ
り、ｄが大きくなるに従つて寿命が急激に長くな
り、ｄ＝0.2rからｄ＝2rまでの範囲においてほぼ
定格を満足し、ｄがさらに大きくなると寿命が著
しく長くなることが理解できる。この結果から、
ｄは0.2r〜2rの範囲が好ましいことが解る。

そうして、他の定格のハロゲン電球においても
同様であつた。さらに、本発明において、複写機
用ハロゲン電球のように、長尺管形バルブ内に複
数のフイラメントを短絡線を介して一列配設した
ハロゲン電球にも適用して同様な効果がある。そ
うして、赤外線反射膜はバルブの内外両面のうち
少なくとも一方に設ければ上述の効果がある。ま
た、フイラメントはシングルコイルでもダブルコ
イルでもよい。

〔発明の効果〕 本発明のハロゲン電球は管形バルブの内外両面
のうち少なくとも一方に可視光透過赤外線反射膜
を形成し、バルブ内にその軸方向に沿いかつ偏心
してコイルフイラメントを封装したのでフイラメ
ントのホツトスポツトの温度を下げることがで
き、この結果高効率長寿命のハロゲン電球を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のハロゲン電球の一実施例の断
面図、第２図は同じくフイラメントの偏心を示す
拡大横断面図、第３図はフイラメントの偏心量と
効率向上との相関を示すグラフ、第４図はフイラ
メントの偏心量と寿命との相関を示すグラフであ
る。 １……バルブ、２……赤外線反射膜、６……フ
イラメント、１１……バルブの軸心、６０……フ
イラメントコイルの軸心、ｄ……偏心量、ｒ……
フイラメントコイルの半径。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 管形バルブと、このバルブの内外両面のうち
   少なくとも一方に形成された可視光透過赤外線反
   射膜と、上記バルブ内にその管軸方向に沿いかつ
   管軸とコイルフイラメントの偏心量をｄとし、コ
   イルフイラメントの半径をｒとしたときｄが0.2r
   乃至2rの範囲で偏心して封装されたコイルフイラ
   メントとを具備したことを特徴とするハロゲン電
   球。