JPH0567455A

JPH0567455A - 光源装置

Info

Publication number: JPH0567455A
Application number: JP3227135A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Kihara; 邦彦木原; Tsutomu Watanabe; 力渡辺; Makoto Bessho; 誠別所
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1991-09-06
Filing date: 1991-09-06
Publication date: 1993-03-19
Anticipated expiration: 2013-08-27
Also published as: JP2789878B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、封止部の過熱を極力抑えることがで
き、ランプの長寿命化を実現できる光源装置の提供を目
的とする。【構成】バルブの端部に圧潰された封止部を有し、この
封止部内にリード線に連なる金属箔導体が封止されたラ
ンプと、ランプの封止部が挿入される筒状部と、筒状部
とランプの封止部との間に、封止部を包み込むようにし
て充填され、ランプを筒状部に固着するための接着剤と
を具備しており、封止部の周囲に、筒状部の外方に開口
されて、空気が流れる通気通路を設けたことを特徴とし
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハロゲン電球を口金付
きのベースあるいは反射鏡に固着してなる光源装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】店舗やスタジオなどのスポット照明ある
いはアクセント照明に用いる光源として、小型のハロゲ
ン電球を用いた光源装置が知られている。

【０００３】この光源装置は、「実開昭４７−１４８９
３号公報」にその一例が示されるように、一端に口金を
有するセラミック製のベースと、このベースに固着され
た片封止形のハロゲン電球とで構成されている。ベース
には、口金とは反対側に開口する開口部が形成されてお
り、この開口部の内側にハロゲン電球の一端の封止部が
挿入されている。そして、開口部内には、上記封止部を
包み込むようにして耐熱性の接着剤が充填されており、
この接着剤によってハロゲン電球とベースとが一体に固
着されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ハロゲン電
球の封止部には、電極と外部リード線とを電気的に接続
するためのモリブデン箔導体が気密に封止されている。
このハロゲン電球の封止部は、点灯中、電極の熱影響を
受けて高温に加熱されるので、上記のように封止部が接
着剤によって包み込まれていると、この封止部の放熱性
がきわめて悪くなり、封止部の温度が３５０゜Ｃ以上の
高温となる。特に、ベースを上向きにして垂直点灯させ
た場合には、封止部の周囲に熱が集中するので、封止部
の温度が３７０゜Ｃ付近にまで上昇することがあり得
る。

【０００５】すると、外部リード線と封止部を構成する
石英ガラスとでは、熱膨張率が互いに相違するので、封
止部と外部リード線との間に隙間が生じ、この隙間を通
じてモリブデン箔が直接空気にさらされてしまう。

【０００６】このため、点灯中、徐々にモリブデン箔の
酸化が進行し、このモリブデン箔の封止部分の気密が損
なわれるので、ハロゲン電球の内部に空気が流入し、ハ
ロゲン電球の寿命が短くなるといった問題が生じる。

【０００７】本発明は、このような事情にもとづいてな
されたもので、封止部の過熱を極力抑えることができ、
ランプの長寿命化を実現できる光源装置の提供を目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の請求項
１においては、ガラスバルブの端部に圧潰された封止部
を有するとともに、この封止部内にリード線に連なる金
属箔導体が封止されたランプと、このランプの封止部が
挿入される筒状部と、この筒状部の内側に、上記ランプ
の封止部を包み込むようにして充填され、上記ランプを
筒状部に固着するための接着剤とを具備し、上記封止部
の周囲に、筒状部の外方に開口されて、空気が流通され
る通気通路を設けたことを特徴としている。請求項２に
おいては、上記筒状部が口金を有するベースに設けられ
ており、このベースに、ベースの内外を連通させる通孔
を設けたことを特徴としている。請求項３においては、
上記通気通路が、筒状部の内面よりも封止部の周面に近
い位置に形成されていることを特徴としている。

【０００９】

【作用】請求項１に記載した構成によれば、ランプ点灯
中、このランプの周囲には、点灯にもとづく温度差によ
って空気の対流が生じるので、この対流する空気が通気
通路に流れ込む。このため、筒状部の内側を空気が流通
するので、この空気流によって封止部回りが強制的に冷
却され、封止部が接着剤で包み込まれているにも拘ら
ず、この封止部の過熱を防止することができる。したが
って、金属箔導体の封止部分の気密を長期に亘り良好に
維持することができ、ランプの寿命が長くなる。

【００１０】請求項２に記載した構成によれば、筒状部
の一端側が口金で閉塞されていても、ベースの内側には
通孔を通じて空気が流れ込む。このため、ランプの周囲
に対流が生じると、装置外方の空気が通孔から通気通路
を通って筒状部の内側を循環することになり、封止部回
りを強制的に冷却することができる。

【００１１】請求項３に記載した構成によれば、空気が
筒状部の内側を通過する際に、この空気流は封止部に近
い位置を通過することになり、その分、封止部の冷却効
果を高めることができる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の第１実施例を、図１ないし図４
にもとづいて説明する。

【００１３】図中符号１で示す反射鏡は、例えばガラス
材料にて構成され、一端に投光用の開口部２を有する断
面放物線状に形成されている。反射鏡１の中央部には、
開口部２とは反対側に延びる筒状部３が突設されてい
る。筒状部３は、中空円筒状をなしており、この筒状部
３は、反射鏡１の中央部に開口されている。

【００１４】また、反射鏡１の開口部２には、前面ガラ
ス１５が取り付けられている。本実施例の場合、この前
面レンズ１５と開口部２の開口周縁との間には、図２に
示すように、反射鏡１の内外を連通させる隙間１６が部
分的に設けられている。

【００１５】反射鏡１の内側には、ハロゲン電球４が収
容されている。ハロゲン電球４は、石英ガラス製の細長
いバルブ５を有している。バルブ５は、一端に気密に圧
潰された封止部６を有する片封止形であり、このバルブ
５内には、微量のハロゲン物質と所定量の不活性ガスが
封入されている。バルブ５の封止部６には、モリブデン
箔からなる一対の金属箔導体７ａ，７ｂと、これら金属
箔導体７ａ，７ｂに接続された外部リード線８ａ，８ｂ
および内部リード線９ａ，９ｂが気密に封止されてい
る。外部リード線８ａ，８ｂは、封止部６の端面を貫通
してバルブ５の外方に導出されている。また、内部リー
ド線９ａ，９ｂは、バルブ５の内部に導入されており、
これら内部リード線９ａ，９ｂの間には、フィラメント
１０が継線されている。フィラメント１０のコイル部１
０ａは、バルブ５の軸方向に沿って延びており、このコ
イル部１０ａの中間部は、アンカー線１１によって支持
されている。

【００１６】そして、内部リード線９ａ，９ｂ、フィラ
メント１０およびアンカ−線１１には、タングステンあ
るいはモリブデンが使用されている。この場合、図４に
示すように、フィラメント１０のコイル部１０ａを除く
両端部、内部リード線９ａ，９ｂおよびアンカー線１１
などのようなバルブ５内の比較的低温部の周面は、金属
酸化被膜１２によって被覆されている。金属酸化被膜１
２としては、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯあるいはＳｉＯ₂など
のように、フィラメント１０や内部リード線８ａ，８ｂ
を形成する金属以外の金属酸化物が用いられている。

【００１７】このようにバルブ５内の比較的低温部の周
面を金属酸化被膜１２で覆うようにすれば、バルブ５内
のハロゲン物質が過剰となった場合でも、このハロゲン
物質による内部リード線８ａ，８ｂ、フィラメント１０
の両端部およびアンカー線１１の侵蝕を防止することが
できる。

【００１８】すなわち、ハロゲン物質の適性封入量は、
フィラメント１０からのタングステンの蒸発量によって
決定され、このタングステンの蒸発量は、ハロゲン電球
４の点灯電圧によって変化する。このため、通常のハロ
ゲン電球４では、定格点灯で最も効率良くハロゲンサイ
クルが行われる量のハロゲン物質がバルブ５内に封入さ
れている。しかしながら、最近では、この種のハロゲン
電球４においても調光の要求が高まっている。ハロゲン
電球４を定格電圧以下で点灯させると、ハロゲンサイク
ルの平衡状態が失われて、ハロゲン物質の封入量がタン
グステンの蒸発量に対し過剰気味となり、上記のような
侵蝕現象が発生する。

【００１９】しかるに、上記のように内部リード線８
ａ，８ｂ、フィラメント１０の両端部およびアンカー線
１１のようなバルブ５内の低温部の周面を金属酸化被膜
１２によって被覆すれば、この低温部とハロゲン物質と
の間での反応を阻止することができる。この結果、ハロ
ゲン物質による低温部の侵蝕を抑制でき、この侵蝕の進
展に伴う断線を防止することができる。

【００２０】ところで、このようなハロゲン電球４は、
その封止部６を含めた端部が、上記筒状部３内に挿入さ
れている。この封止部６の挿入先端面は、筒状部３を貫
通して外方に導出されている。筒状部３の内面と封止部
６との間には、接着剤１４が充填されている。接着剤１
４としては、例えばＡｌ₂Ｏ₃やＳｉＯ₃を主成分とす
る耐熱性の無機接着剤が用いられており、この接着剤１
４は、封止部３を包み込んでいる。

【００２１】したがって、ハロゲン電球４は、接着剤１
４を介して反射鏡１に固着されており、このハロゲン電
球４の発光中心が反射鏡１の焦点に位置されている。接
着剤１４には、その硬化後に通気通路を構成する一対の
通気孔１７ａ，１７ｂが開けられている。通気孔１７
ａ，１７ｂは、図１および図３に示すように、筒状部３
の軸方向に沿って接着剤１４を貫通しており、封止部６
の厚み方向の両側に位置されている。通気孔１７ａ，１
７ｂの両端部は、筒状部３の内側に露出された接着剤１
４の表面に開口されており、これら通気孔１７ａ，１７
ｂの開口端は、筒状部３の外方および反射鏡１の内側に
連なっている。なお、これら通気孔１７ａ，１７ｂの径
は、封止部６や筒状部３の大きさにもよるが、０．５ｍ
ｍ以上に設定することが望ましい。

【００２２】反射鏡１の筒状部３には、セラミック製の
ベース２０が設けられている。ベース２０は、円筒状を
なすベース本体２１と、このベース本体２１から同軸状
に突出された口金取り付け部２２を備えている。ベース
本体２１には、筒状部３の先端部が入り込む挿入穴２３
が形成され、この挿入穴２３の底面２３ａに、筒状部３
の先端面が接している。そして、筒状部３は、接着剤２
７を介して挿入穴２３内に固着されている。

【００２３】口金取り付け部２２の内部には、挿通路２
４が形成されている。挿通路２４のベース本体２１側の
端部は、このベース本体２１側に進むに従い拡径されて
おり、この拡径部２５が挿入穴２３の底面２３ａの中央
部に開口されている。この拡径部２５の開口部分は、図
１に示すように、封止部６やこの封止部６を固着する接
着剤１４と対向しており、この拡径部２５に上記通気孔
１７ａ，１７ｂの一端が開口されている。そして、口金
取り付け部２２には、挿通路２４の拡径部２５に連なる
通孔２６が形成されており、この通孔２６の径は、０．
５ｍｍ以上に設定されている。

【００２４】このことから、接着剤１４に開けた通気孔
１７ａ，１７ｂの一端は、挿通路２４の拡径部２５や通
孔２６を介してベース２０の外方に連なっているととも
に、通気孔１７ａ，１７ｂの他端は、反射鏡１の内側か
ら隙間１６を通じて反射鏡１の外方に連なっている。

【００２５】口金取り付け部２２の外周面には、口金シ
ェル２８が設けられている。口金シェル２８は、その開
口縁の径方向に対向し合う二箇所をかしめることで、口
金取り付け部２２に抜け止め固定されている。この固定
構造について具体的に述べると、図２に示すように、口
金取り付け部２２の外周面の相対向する二箇所には、一
対のかしめ孔２９ａ，２９ｂが開口されている。かしめ
孔２９ａ，２９ｂは、口金取り付け部２２を径方向に貫
通して挿通路２４に連なっている。そして、これらかし
め孔２９ａ，２９ｂ内に、口金シェル２８の開口縁がか
しめによって押し込まれており、このかしめ部３０ａ，
３０ｂがかしめ孔２９ａ、２９ｂに係止されている。

【００２６】口金取り付け部２２の挿通路２４内には、
ハロゲン電球４の外部リード線８ａ，８ｂに連なる一対
の導線３１ａ，３１ｂが挿通配置されている。一方の導
線３１ａは、上記通孔２６を通して口金取り付け部２２
の外方に導出されており、その導出端が口金シェル２８
の開口縁部に半田付けされている。他方の導線３１ｂ
は、挿通路２４内を通って口金取り付け部２２の先端部
にまで導かれており、この口金取り付け部２２の先端部
のアイレット端子３２に半田付けされている。そして、
この他方の導線３１ｂは、かしめ孔２９ａ，２９ｂの間
を通過しているため、本実施例では、導線３１ｂをかし
め孔２９ａ，２９ｂの軸線と交差する位置で、外部リー
ド線８ｂに連なる部分３３と、アイレット端子３２に連
なる部分３４とに分断し、これらの分断端部間をヒュー
ズ線３５によって接続した構成となっている。このこと
から、口金シェル２８のかしめ部３０ａ，３０ｂは、か
しめ孔２９ａ，２９ｂを介してヒューズ線３５と対向し
ていることになる。

【００２７】このような構成の光源装置は、ハロゲン電
球４を反射鏡１の筒状部３に固着するための接着剤１４
に、筒状部３の軸方向に延びる通気孔１７ａ，１７ｂが
形成され、これら通気孔１７ａ，１７ｂの両端開口が、
反射鏡１の内側の空間と、ベース２０の挿通路２４内に
夫々連通されている。そして、反射鏡１の内側の空間
は、反射鏡１と前面ガラス１５との間の隙間１６を介し
て反射鏡１の外方に連通されているとともに、挿通路２
４は、通孔２６を介してベース２０の外方に連通されて
いる。

【００２８】このため、通気孔１７ａ，１７ｂは、隙間
１６や通孔２６を通じて反射鏡１およびベース２０の外
方に連なるので、ハロゲン電球４の点灯によって、その
周囲に温度差にもとづく空気の対流が生じると、図２の
矢印で示すように、装置外方の空気が、隙間１６、通気
孔１７ａ，１７ｂおよび通孔２６を通って筒状部３の内
側を循環することになり、接着剤１４によって包み込ま
れた封止部６の周囲を空気が流通する。

【００２９】したがって、この空気流によって封止部６
回りを強制的に冷却することができ、この封止部６の過
熱を防止できる。このことから、金属箔導体７ａ，７ｂ
の封止部分の気密を良好に維持することができ、その
分、ハロゲン電球４の寿命が長くなる。

【００３０】特に、通気孔１７ａ，１７ｂの径は、反射
鏡１の内側のスペースよりも格段に狭いので、ベース２
０を上向きにして垂直点灯させた場合、反射鏡１の内側
からベース２０内の通気孔１７ａ，１７ｂに至る空気の
流れ経路が先細り状に絞られた形状となる。このため、
空気が通気孔１７ａ，１７ｂを通過する時点での流速が
早くなり、封止部６回りの冷却効率を高めることができ
る。したがって、特に封止部６の温度が高くなる垂直点
灯の場合でも、封止部６の過熱を確実に防止できるとい
った利点がある。

【００３１】なお、本発明者は、１２Ｖ１００Ｗのハロ
ゲン電球４を用いた光源装置を製作し、ベース２０を上
向きにした姿勢で点灯させた時の封止部６の温度を測定
する試験を行った。この結果、封止部６を接着剤１４で
密に包み込んだ従来の光源装置では、封止部６の温度が
３７０゜Ｃにまで達したのに対し、接着剤１４に内径
０．５ｍｍの通気孔を一つ開けた場合には、封止部６の
温度が３４５゜Ｃに、また、接着剤１４に内径０．５ｍ
ｍの通気孔を二つ開けた場合には、封止部６の温度が３
２０゜Ｃにまで低下することが明らかとなった。この理
由は、封止部６の回りに空気流が形成され、この空気流
により封止部６の放熱効果が高められているためと考え
られる。

【００３２】また、本実施例では、口金シェル２８をか
しめ止めするためのかしめ孔２９ａ，２９ｂが、口金取
り付け部２２を径方向に貫通し、その内側の挿通路２４
に連なっているので、この挿通路２４内に配線された導
線３１ｂとかしめ部３０ａ，３０ｂとが、かしめ孔２９
ａ，２９ｂを介して対向し合う位置関係となる。このた
め、フィラメント１０が寿命に達して断線した際に、導
線３１ｂとかしめ部３０ａ，３０ｂとの間に高電流が流
れ、アークが生じる虞れがあり得る。

【００３３】しかるに、上記構成においては、導線３１
ｂがかしめ孔２９ａ，２９ｂを横切る部分で分断され、
この分断端部間がヒューズ線３５を介して接続されてい
るので、かしめ部３０ａ、３０ｂはヒューズ線３５と対
向し合うことになる。このことから、フィラメント１０
の断線時に、導線３１ｂとかしめ部３０ａ，３０ｂとの
間に高電流が流れた場合には、それと同時にヒューズ線
３５が断線することになり、導線３１ｂとかしめ部３０
ａ，３０ｂとの間にアークが持続することはない。この
結果、口金シェル２８やベース２０の過熱を防止でき、
この過熱にもとづくベース２０の破損を未然に防止する
ことができる。

【００３４】なお、上記第１実施例では、反射鏡１の開
口部２に前面ガラス１５を取り付けたが、この前面ガラ
ス１５を省略し、ハロゲン電球４を開口部２から露出さ
せるようにしても良い。

【００３５】一方、図５には、本発明の第２実施例が示
されている。この第２実施例は、主に、ハロゲン電球４
を支持するための構成が上記第１実施例と相違してお
り、この第２実施例において、上記第１実施例と同一の
構成部分には、同一の参照符号を付してその説明を省略
する。

【００３６】図５に示すように、ハロゲン電球４は、セ
ラミック製のベース４０に支持されている。ベース４０
は、一端が開口された円筒状の筒状部４１と、この筒状
部４１に連なる口金取り付け部２２を備えている。そし
て、この筒状部４１内にハロゲン電球４の封止部６が挿
入されている。この封止部６は、筒状部４１内に充填さ
れた接着剤１４により固着され、この接着剤１４は封止
部６を包み込んでいる。接着剤１４には、その硬化後に
口径が０．５ｍｍ以上の単一の通気孔４２が開けられて
いる。通気孔４２は、筒状部４１の軸方向に延びてお
り、その一端が接着剤１４の外方への露出面に開口され
ているとともに、他端が筒状部４１と挿通路２４との連
通部分に開口されている。そして、本実施例の通気孔４
２は、封止部６の先端側に進むに従い、筒状部４１の内
面よりも封止部６の周面に近づくように傾斜されてい
る。

【００３７】このような構成の第２実施例においても、
装置外方の空気が通孔２６および通気孔４２を通じてベ
ース４０内を循環するので、この空気流によって接着剤
１４によって包み込まれた封止部６回りを強制的に冷却
することができる。

【００３８】そして、通気孔４２の封止部６の先端側の
端部は、筒状部４１の内面よりも封止部６の周面に近接
しているので、この通気孔４２を通過する空気によって
封止部６を効率良く冷却することができる。

【００３９】なお、上記各実施例では、接着剤の硬化後
に、この接着剤に通気孔を開けるようにしたが、本発明
はこれに限らず、例えば図３に想像線で示すように、筒
状部３の内側に接着剤が充填されない空間部分５１ａ，
５１ｂを予め形成しておき、この空間部分５１ａ，５１
ｂを通気通路として利用するようにしても良い。

【００４０】

【発明の効果】請求項１に記載した構成によれば、ラン
プの封止部が接着剤によって包み込まれているにも拘ら
ず、この封止部を通気通路内を流れる空気によって強制
的に冷却することができ、封止部の温度を低く抑えるこ
とができる。このため、金属箔導体の封止部分の気密を
良好に維持することができ、その分、ランプの寿命が長
くなる。

【００４１】請求項２に記載した構成によれば、筒状部
の一端側が口金で閉塞されていても、ベースの内側には
通孔を通じて空気が流れ込むので、装置外方の空気が通
孔から通気通路を通って筒状部の内側を循環することに
なり、封止部回りを強制的に冷却することができる。請
求項３に記載した構成によれば、空気流が封止部に近い
位置を通過するので、この封止部を効率良く冷却するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す光源装置の断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図４】図２のＣ部を拡大して示す断面図。

【図５】本発明の第２実施例を示す光源装置の断面図。

【符号の説明】

３，４１…筒状部、４…ランプ（ハロゲン電球）、５…
バルブ、６…封止部、７ａ，７ｂ…金属箔導体、８ａ，
８ｂ，９ａ，９ｂ…リード線（外部リード線、内部リー
ド線）、１４…接着剤、１７ａ，１７ｂ，４２…通気通
路（通気孔）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バルブの端部に圧潰された封止部を有
し、この封止部内にリード線に連なる金属箔導体が封止
されたランプと、このランプの封止部が挿入される筒状部と、この筒状部の内側に、上記ランプの封止部を包み込むよ
うにして充填され、上記ランプを筒状部に固着するため
の接着剤とを具備し、上記封止部の周囲に、筒状部の外方に開口されて、空気
が流通される通気通路を設けたことを特徴とする光源装
置。
【請求項２】請求項１の記載において、上記筒状部は
口金を有するベースに設けられ、このベースに、ベース
の内外を連通させる通孔を設けたことを特徴とする光源
装置。
【請求項３】請求項１または請求項２の記載におい
て、上記通気通路は、筒状部の内面よりも封止部の周面
に近い位置に形成されていることを特徴とする光源装
置。