JPS6366844A

JPS6366844A - 白熱電球の製造方法

Info

Publication number: JPS6366844A
Application number: JP21070486A
Authority: JP
Inventors: 赤石　隆雄; 邦彦木原; 佐藤　滋洋
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-09-09
Filing date: 1986-09-09
Publication date: 1988-03-25

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は白熱電球の製造過程において、タングステンコ
イルフィラメントの熱処理条件を改良してフィラメント
強度を向上する方法に関する。

（従来の技術）一般に、我が国で大量に消費される一般照明用電球は日
本工業規格Ｊ　Ｉ　Ｓ　Ｃ７５０１に示されているガス
入り二重コイル電球（以下、ｃｃｔａ球と称する。）で
ある。この電球は典型的な大量生産品で、その製造設備
は高速機械の連係された製造ラインで構成されている。

このため電球製造用各種部品はいずれも規格化され、か
つ高速加工に耐えられるように定められている。

（発明が解決しようとする問題点）電球の中枢となるタングステンコイルフィラメントは電
球の製造工程、特に封止後の熱処理条件によって得られ
る最初の電圧印加によるアーク断線発生電圧（以下Ｓ電
圧と称する。）や衝撃などの機械的強度で大きく変化し
、しかもこれらの特性は多くはを反の関係にある。たと
えば、フィラメントの機械的強度を高くするため、熱処
理を二次再結晶温度よりはるかに低い温度で行なえば電
球のＳ電圧が仁王して使用に耐えられなくなる。

そこで、従来は所望のＳ電圧を得るため、フィラメント
を二次再結晶温度より高温で熱処理することにより、フ
ィラメントの機械的強度をある程度犠牲にせざるを得な
かった。このことは従来から間開とされ、特に定格１０
０Ｖ　４０Ｗ以下のＣＣ電球においてはフィラメントが
特に細いタングステン線を巻回しであるため、フィラメ
ントの機械的強度が不足しやすく、断線の発生率が高か
った６そこで１本発明はフィラメントの機械的強度と電
球のＳ電圧を両立できるようにコイルフィラメントを熱
処理する方法を促供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明はタングステンコイルフィラメントを封装し、ア
ルゴンなどの不活性ガスを封入した白熱電球に通電して
、封装されたフィラメントを熱処理する工程において、
このフィラメントを二次再結晶処理したと仮定した場合
に比較してフィラメントコイルの降伏点を越えかつ電球
のＳ電圧が１５０ｖ以上になるように加熱することによ
り、通常の取扱いにおいて振動や衝撃などによる断線も
スパークによる断線もほとんど発生しないようにしたも
のである。

（作　用）本発明者は研究の結果、限られた狭い温度範囲において
フィラメントの機械的強度をあまり低下させずに電球の
Ｓ電圧を必要限度的に維持できることを発見した６そう
して、上述のように限定したことにより振動やＷＩ撃な
どの機械的要因による断線もアーク発生などの電気的要
因による断線も同時にほとんど解消できた。

（実施例）以下、本発明を図示のＪ　Ｉ　Ｓ　Ｃ７５０１に定める
定格１００Ｖ　１９ＷＣ；Ｃ白熱電球を例にして詳細に
説明する６図中、■は最大径５５ｍの涙滴形ガラスバル
ブ、■はこのバルブ■の内面にシリカ微粉末を静電塗装
してなる散光膜、■はバルブ（ト）の基端を閉塞したス
テム、（イ）、（イ）はこのステムからバルブ■内に延
在した１対の内導線、■はこれら内導線に）。

■間に装架されてバルブ■の中心部に配設された二重コ
イル形タングステンコイルフィラメント。

■はバルブ■の基部に装着されて内導Ｂ（イ）、（イ）
を介してフィラメント■に給電する口金である。そうし
て、バルブ（ト）内にはアルゴン９０容量％、窒素１０
容量％からなる混合不活性ガスが通常の圧力で封入され
ている。

上記フィラメント■は線径０．０２４　ａｍのタングス
テン素線を２重に巻回して定格１００Ｖ　１９Ｗ形の直
線状コイルフィラメントに形成したもので、通常の方法
で内心線＠）、■に断線したものである。

そうして、本ＣＣ白熱電球は上述の構成に組立てたのち
、口金０から給電して後述するようにフィラメント０に
各種電圧で約４秒間通電し、そのジュール熱によって熱
処理を施しである。そうして、この熱処理において、フ
ィラメント■は印加された電圧にほぼ対応した温度に加
熱され、この結果フィラメント■を構成するタングステ
ンに結晶変化を生じ後述するように機械的強度やＳ電圧
が変化した。

つぎに、上述の熱処理条件と得られた電球のフィラメン
トの機械的強度およびＳ電圧との相関を調査した。熱処
理条件は印加電圧を除々に上昇させてフィラメントが溶
断したときの電圧（以後溶断電圧と称する。）の倍数で
表わし、フィラメントの機械的強度は二次コイルの降伏
点で表わし、さらにＳ電圧は５０＆の種々の電圧を口金
にしゅん目的に印加して最初の印加でフィラメントが線
間アークによって溶断したときの電圧で表わした。

この結果を第２図に示す。図は横軸に印加電圧をＶを単
位とする溶断電圧の倍数をとり、縦軸にフィラメントコ
イルの降伏点（ｇｆを単位とする。）およびＳ電圧（Ｖ
を単位とする。）を並設したもので、実線は降伏点、破
線は、Ｓ電圧の相間をそれぞれ示す。この第２図から明
らかなとおり、印加電圧を高くすると加熱温度が高くな
り、印加電圧が溶断電圧の０．４倍を越えると降伏点が
急激に低下し、衝撃に弱くなり、二次再結晶したことを
示す。これに対し、印加電圧を高くするに従ってＳ電圧
も高くなり、アークによるフィラメント溶断のおそれが
少なくなることを示す。そうして、この第２図で降伏点
の曲線とＳｆｆ、圧の曲線とが交差していることは成る
適当な印加電圧において衝撃による断線とアークによる
断線とが共に少なくなることを推開させる。

そこで、本発明者らは印加電圧によって衝撃による断線
とアークによる断線とがどのように変化するか調査した
。この調査方法は当業界における一般的な基準によるこ
ととし、衝撃試験は７０ａｎの高さから木製床に自由降
下させてフィラメント断線の発生率を調査し、アーク試
験は５０１（ｚ１７０Ｖ　の交流電圧をしゅん間約に１
回だけ印加してそのときのフィラメント溶断の発生率を
調査した。この調査結果を第３図に示す。図は横軸に前
述の印加電圧を溶断電圧の倍数でとり、断線発生率を％
の単位でとったもので、実線は衝撃による断線発生率、
破線（・・・・・・）はアークによる断線発生率、鎖線
（−・−）は両者を合計した断線発生率を示す。

この第３図から明らかなとおり、合計断線発生率は印加
電圧が溶断電圧の０．４倍であるとき最低であった。

上述の実施例では封装したフィラメントが直線状の二重
コイル形であったが、本発明はこれに限らずフィラメン
トが一重コイル形であってもよく、また張設形状は環状
でもＷ字形でもよい。ただし、フィラメントの形状構造
が異ると、同じ加熱状態を得る場合でも溶断電圧の倍数
で表した最適値が異なるので、得られたフィラメントの
特性で示すのが適当である。そうして、実験によればフ
ィラメントがコイル形であればその形状構造を問わず、
フィラメントコイルの降伏点と、Ｓ電圧の好ましい範囲
は上述のとおりであった。

なお、本発明において、電球中に封入されるガスはアル
ゴンが８５〜９５％の範囲で残余が窒素であわばよい。

〔発明の効果〕

このように、本発明の白熱電球の製造方法はタングステ
ンコイルフィラメントを封装しアルゴンを主成分とする
不活性ガスを封入した白熱電球に通電してフィラメント
の封処理を行なう工程において、このフィラメントを二
次再結晶処理した場合のフィラメントコイルの降伏点を
越える値でかつ電球のＳ電圧が１５０ｖ以上になるよう
に加熱したので、振動や衝撃などの機械的要因によるフ
ィラメント断線とアーク放電などの電気的要因によるフ
ィラメント断線とが同時に少なくなり、合計断線発生率
が最少になった。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の白熱電球の製造方法の一実施例によっ
て得られた電球の断面図、第２図は同じく熱処理条件と
フィラメント特性との相関を示すグラフ、第３図は同じ
く熱処理条件とフィラメントの断線発生率との相関を示
すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）タングステンコイルフィラメントを封装し、アル
ゴンなどの不活性ガスを封入した白熱電球に通電して上
記フィラメントの熱処理を行なう工程において、上記フ
ィラメントの熱処理はこのフィラメントを二次再結晶処
理した場合のフィラメントコイルの降伏点を越え、かつ
電球のＳ電圧が１５０Ｖ以上になるように加熱すること
を特徴とする白熱電球の製造方法。
（２）フィラメントが二重コイル形であるときこのフィ
ラメントの溶断電圧の０．３５〜０．４５倍の電圧を印
加して熱処理することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の白熱電球の製造方法。