JP3674093B2 - Incandescent light bulb and reflection-type lighting device using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィラメントを収容したバルブをアンカーを用いることなく支持するようにした白熱電球およびこれを用いた反射形照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ハロゲン電球を含む白熱電球において、片封止形のバルブ内にフィラメントを縦方向に配置したもの、つまりフィラメント軸がバルブ軸方向に沿って配置されたもの(CC−8型)は、フィラメントが封止部から導かれた一対のリード線により支持されている。すなわち、封止部から導かれた一方のリード線はバルブ内に延び、上記フィラメントに沿ってバルブの他端へ延長され、この先端に上記フィラメントの一端が継線されており、また他方のリード線は上記封止部からバルブ内に延び、その先端で上記フィラメントの他端と継線されている。
【0003】
このようなCC−8型フィラメントを備えた白熱電球は、点灯中に衝撃や振動が加えらると、高温状態のフィラメントが揺れてバルブの内面に接触し、バルブが破損するという心配がある。これを防止するため、従来、フィラメントの略中央部分をアンカーで支持するようにしていた。
【0004】
アンカーは、封止部に近いバルブ端部に収容されたブリッジガラスに植設されており、このブリッジガラスには上記一対のリード線も貫通して保持されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最近、白熱電球を点光源に近付けて反射鏡などに組み込んだ場合のフォーカス調整を容易にしたいという要請があり、またコストダウンの要請も強くなり、このため小形化が進められている。例えば楕円形バルブの内径を15mm以下にするなどの具体案が検討されている。
【0006】
しかし、バルブを小形化した場合、ブリッジガラスを収容してある箇所のバルブ径も小さくなり、よって、ブリッジガラスの長さが規制される。このようなブリッジガラスに一対の内部リード線およびアンカーを取り付けると、長さが短いのでこれら一対のリード線とアンカーが相互に近接し、沿面距離が短くなるから互いに導通したり、放電を発生する心配がある。このため、アンカーの使用を廃止し、ブリッジガラスも廃止またはブリッジガラスを短くしたという要求が出てきた。
【0007】
しかし、アンカーが廃止されると、前述したように、点灯中に衝撃や振動が加えらるとフィラメントが揺れてバルブの内面に接触し、バルブが破損するという心配がある。特に、フィラメントがダブルコイルまたはトリプルコイルで形成された場合は、フィラメントの中央部分の振幅が大きく、よってバルブを小形にするとフィラメントが揺れた場合にバルブの内面に接触し易いという問題がある。
【0008】
本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、アンカーを廃止してもフィラメントがバルブ内面に接触するのを防止することができる白熱電球およびこれを用いた反射形照明装置を提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
[構成]
請求項1の発明は、一端に封止部が形成されたバルブと;このバルブに収容され、コイル軸がバルブ軸に沿って配置されたダブルコイルまたはトリプルコイルからなるフィラメントと;上記封止部からバルブ内に延び、上記フィラメントに沿ってバルブの他端に延長されて上記フィラメントの他端に継線された一方のリード線と;上記封止部からバルブ内に延び、上記フィラメントの一端に継線された他方のリード線と;を具備し、
上記フィラメントの中央部におけるこのフィラメントと上記一方のリード線との距離をA、上記フィラメントの中央部におけるバルブ内径をDとした場合、
A≦0.55D としたことを特徴とする白熱電球である。
【0010】
請求項2の発明は、フィラメント長CLが8mm以上であることを特徴とする請求項1に記載の白熱電球である。
請求項3の発明は、上記フィラメントの中央部におけるバルブの最大内径Dは、15mm以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の白熱電球である。
【0011】
請求項4の発明は、バルブの形状は円筒形であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一に記載の白熱電球である。
請求項5の発明は、バルブの形状はフィラメントを収容した箇所が楕円球形であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一に記載の白熱電球である。
【0013】
請求項6の発明は、封止部に連続するバルブ端部の内径が8mm以下であり、
このバルブ端部には一対のリード線を保持したブリッジガラスが設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一に記載の白熱電球である。
【0014】
請求項7の発明は、請求項1ないし請求項6のいずれか一に記載の白熱電球と;この白熱電球が組み込まれた反射体と;を備えたことを特徴とする反射形照明装置である。
【0015】
なお、本発明の白熱電球はハロゲン電球を含み、バルブの表面に赤外線反射膜などのような多層干渉膜を形成したものであってもよく、または形成しないものであってもよい。
【0016】
[作用]
請求項1の発明によれば以下の作用を奏する。すなわち、バルブに衝撃や振動が与えられるとフィラメントが共振する。本発明者らが実験により確かめたところによれば、図4に示すY方向へ振動を与えた場合であってもフィラメントの中央部はY方向ばかりでなくX方向へも共振することが判った。ただし、この場合、Y方向の振幅に対しX方向の振幅は小さく、フィラメント中央部は図に示すように、楕円(長円)形領域内で共振運動する。
【0017】
このような共振運動では、フィラメントがこれに沿って配線されている一方のリード線に接触したときにこのリード線でX方向への共振が抑えられることになり、ゆえにY方向の振動もこれに見合った楕円(長円)形領域内に規制されるようになる。フィラメントがY方向へ振動するのが制限されるとバルブの内面に接触しなくなり、つまり、フィラメントが一方のリード線に接触することによりその共振が抑制され、バルブ内面には接触しなくなることが確かめられた。
【0018】
このようなことから本発明者らは、実験、研究を重ねた結果、請求項1の発明の通り、フィラメントの中央部におけるこのフィラメントと一方のリード線との距離をA、上記フィラメントの中央部におけるバルブ内径をDとした場合、、アンカーを使用しなくてもフィラメントがバルブに接触するのを防止できることが判った。
【0019】
請求項2の発明によれば、フィラメントの長さCLが8mm以上である場合中央部の振幅が大きくなるが、請求項1に示したA≦0.55Dの条件を満足すればフィラメントがバルブに接触するのを確実に防止することができる。
【0020】
請求項3の発明によれば、フィラメントの中央部におけるバルブの最大内径Dを15mm以下とした白熱電球の場合は、フィラメントとバルブの距離が接近してフィラメントがバルブに接触し易くなるが、請求項1の条件を満足すればバルブの最大内径Dが15mm以下の小形電球でもフィラメントの接触を防止することができる。
【0021】
請求項4の発明によれば、バルブの形状が円筒形である場合、フィラメントの中央部におけるバルブの最大内径が小さくなり勝ちであり、このような場合にフィラメントとバルブの距離が接近してフィラメントがバルブに接触し易くなるが、請求項1の条件を満足すれば円筒形バルブであってもフィラメントの接触を防止することができる。
【0022】
請求項5の発明によれば、バルブ形状がフィラメントを収容した箇所で楕円球形である場合、フィラメントとバルブの距離が比較的離れるようになるから、フィラメントがバルブに接触する割合が少なくなり、一層接触を防止する。
【0024】
請求項6の発明によれば、封止部に連続するバルブ端部の内径が8mm以下である場合、ブリッジガラスの長さを短くしなければならず、アンカーを使用できなくなるが、上記各請求項の条件を満足すればアンカーを使用しなくてもフィラメントがバルブに接触するのを抑止することができる。
請求項7の発明によれば、請求項1ないし請求項6のいずれか一に記載した白熱電球の利点を活用できる反射形照明装置を提供することができる。
【0025】
【発明の実施の態様】
以下本発明について、図1ないし図6に示す第1の実施例にもとづき説明する。
この実施例は片封止形ハロゲン電球およびこれを用いた反射形照明装置に適用した例を示し、図1ないし図4は光源として使用される片封止形ハロゲン電球の構成を示す図、図5は特性図、図6は反射形照明装置の図である。
【0026】
図1ないし図4に示す片封止形ハロゲン電球1は、石英ガラスからなる発光管バルブ2の一端に圧潰封止部3が形成されており、この封止部3に連続して内径が8mm以下の円筒部4が形成されており、さらにこの円筒部4に連続して球形部としての楕円球部5が形成されている。楕円球部5は上記封止部3およびその反対側方向に沿う長軸を有し、この長軸方向がバルブ中心軸O1 −O1 となっている。なお、楕円球部5の楕円形状は長軸/短軸の割合が20/14程度に設定されており、この楕円球部5の最大内径Dは15mm以下とされている。
【0027】
楕円球部5の他端にはバルブ中心軸O1 −O1 上に位置して細管6が突設されている。この細管6は、実質的に排気管を封止切りして残った突出部を利用している。
【0028】
上記バルブ2の外面(内面でも可)には可視光透過赤外線反射膜7が形成されている。上記赤外線反射膜7は、図3に示すように、高屈折率層71…低屈折率層72…とを交互に、例えば合計6〜80層の多層膜として構成したものであり、本実施例では合計34層の積層構造としてある。このような赤外線反射膜7は多層干渉作用により赤外線を反射し、しかしながら可視光を透過する作用を奏する。 上記高屈折率層71…は、酸化チタン(TiO2 )を主成分として構成されており、また低屈折率層72…は、酸化ケイ素(シリカ=SiO2 )を主成分としている。
【0029】
上記バルブ2内には、フィラメント8が収容されている。フィラメント8は、タングステンワイヤにてダブルコイルまたはトリプルコイル(本例ではダブルコイル)に形成されており、そのコイル軸O2 −O2 が上記バルブ中心線O1 −O1 と一致するように配置されている。また、フィラメント8は、長さCLが8mm以上、例えば8mm〜12mmとなっており、楕円球部5の第1の焦点F1 および第2の焦点F2 に概略跨がる長さを有し、フィラメント8の端部はこれら焦点F1 およびF2 の上または焦点を含むその近傍に配置されるようになっている。
【0030】
なお、この場合フィラメント8は、タングステンワイヤの20cm当りの重さMGが5mg〜20mgとなっている。
上記フィラメント8は、一対の内部リード線10、11間に架設されている。これら内部リード線10および11は、基端部が記圧潰封止部3に封着されたモリブデンMoなどからなる金属箔導体12,13に接続されており、先端部はバルブ2の円筒部4を通って楕円球部5に導かれている。これら一対の内部リード線10、11は、途中が円筒部4内においてブリッジガラス9により連結されており、これによりこれら内部リード線10、11は相互の間隔が保たれている。
【0031】
上記ブリッジガラス9は上記一対の内部リード線10、11が並ぶ方向に伸びる棒状をなしており、円筒部4内に配置されている。
上記一対の内部リード線10、11の途中はブリッジガラス9を貫通して楕円球部5に伸びており、一方の内部リード線10は楕円球部5内をフィラメント8に沿って他端側に伸びている。この内部リード線10に先端部は前記細管6に差し込まれており、この差し込み部が細管6に機械的に係止されて係止部10aをなしている。そしてこの内部リード線10の先端は、上記細管6内の係止部10aからさらにバルブ中心線O1 −O1 に沿ってフィラメント8の他端側に伸びている。他方の内部リード線11は、ブリッジガラス9を貫通して楕円球部5内に伸びており、バルブ中心線O1 −O1 に沿ってフィラメント8の一端側に導かれている。
【0032】
前記フィラメント8は両端部にコイル形状の脚部8a、8bを有しており、これら脚部8a,8bが上記内部リード線10、11のそれぞれ先端部に継線されている。これによりフィラメント8はこれら内部リード線10、11間に架設されている。
【0033】
このような配置において、フィラメント8とこれに沿ってバルブ2の他端に導かれた一方の内部リード線10の間隔Aは、図4に示す関係を満足するように設定されている。すなわち、フィラメント8の中央部における中心と、内部リード線10の中心との間隔Aは、この箇所のバルブ内径(バルブの最大内径に相当)Dとの関係は、
A≦0.55D ……(1)
とされている。
【0034】
特に、フィラメント8の長さCLが8mm以上12mm以下であり、フィラメント8を構成するタングステン素線の20cm当りの重さMGが15mg以下であり、かつ点灯中のフィラメントの最高色温度が2600K以上3100K以下である場合は、
A≦0.46D ……(2)
とされている。
【0035】
圧潰封止部3に封着されたモリブデンMoなどからなる金属箔導体12,13には、図1に示すように、外部リード線14、15が接続されている。
バルブ2の圧潰封止部3は、セラミック製の絶縁ベース16が被冠されており、この絶縁ベース16は圧潰封止部3に対して接着剤17により接合されている。絶縁ベース16は、捩じ込み形口金18および外部端子19を有し、上記外部リード線14、15はこれら捩じ込み形口金18および外部端子19に接続されている。
【0036】
このような構成のハロゲン電球1は、図6に示すように、反射体20に収容されて使用される。
図6に示す反射体20は、反射面21が形成されたリフレクタ22を有し、このリフレクタ22はガラス、金属、樹脂などからなり、この内面に形成された反射面21はアルミニウムなどを蒸着して形成してもよいが、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層とした多層干渉膜により可視光を反射し、しかしながら赤外線を透過する可視光反射膜にて形成してもよい。このようなリフレクタ22にはセラミックなどからなる絶縁ベース23が接合されている。この絶縁ベース23にはソケット24が取り付けられており、上記ハロゲン電球1の捩じ込み形口金18はこのソケット24に脱着可能に取り付けられ、これにより反射体20に収容されるようになっている。絶縁ベース23の端部には捩じ込み形口金25および外部端子26が設けられており、これら捩じ込み形口金25および外部端子26は電源に接続されるようになっている。したがって、ハロゲン電球1を上記絶縁ベース23のソケット24に取り付けると、このハロゲン電球1は口金25および外部端子26を介して電源と接続されるようになっている。
【0037】
このような構成の片封止形ハロゲン電球の作用を説明する。
外部リード線14,15に電源電圧が加えられるとフィラメント8に電流が流れ、よってフィラメント8が発光する。この光は周囲に放出され、バルブ2の楕円球部5を透過して外部に放射される。そして、この光が楕円球部5の外面に形成した赤外線反射膜7を透過する時に可視光は透過されるが赤外線は反射される。
【0038】
上記赤外線反射膜7で反射された赤外線は、バルブ2の内部に戻され、この帰還した赤外線はフィラメント8を加熱する。この場合、フィラメント8はそのコイル軸O2 −O2 がバルブ中心線O1 −O1 と一致するように配置されているから、赤外線反射膜7で反射された赤外線はフィラメント8に効率よく戻され、しかも、本実施例の場合、フィラメント8は、楕円球形をなすバルブ2の第1の焦点F1 および第2の焦点F2 に跨がる長さを有し、端部はこれら焦点F1 およびF2 の上に配置されており、第1の焦点F1 から出た赤外線は第2の焦点F2 に戻り、また第2の焦点F2 から出た赤外線は第1の焦点F1 に戻るので、赤外線の帰還率、つまり回収率が高くなる。
【0039】
よって、フィラメント8は電源から供給される電力エネルギーに加えて上記赤外線反射膜7で反射された赤外線によっても熱エネルギーが与えられるので、温度上昇が促され、白熱化が促されるようになり、発光強度を、赤外線反射膜を設けない場合と同等レベルにしようとすれば、赤外線反射膜7で反射されてフィラメント8を加熱する熱エネルギーの分だけ電源から供給される電力エネルギーを少なくすることができ、消費電力を節約することができる。
【0040】
上記構成のハロゲン電球1は、図5に示す反射体20に収容された場合、バルブ2および赤外線反射膜7を透過した可視光は反射面21で反射され、リフレクタ22の前面開口部から前方を照射する。
【0041】
このような反射形照明装置によれば、ハロゲン電球1の効率が向上するから、その利点を活用することができ、効率の優れた照明装置となる。
そして、本実施例においては、図4に示す通り、フィラメント8中央部とフィラメント8に沿ってバルブ2の他端に導かれた一方の内部リード線10との間隔Aは、この箇所のバルブ内径(バルブの最大内径に相当)をDとすると、
A≦0.55D ……(1)
とされている。
【0042】
すなわち、バルブ2に衝撃や振動が与えられるとフィラメント8が共振し、例え図4のY方向のみに振動を与えてもフィラメント8の中央部はY方向ばかりでなくX方向へも共振する。ただし、Y方向の振幅に対しX方向の振幅は小さく、フィラメント中央部は図に示すように、楕円(長円)形に振動する。このような共振運動では、フィラメント8がこれに沿って配置されている一方のリード線10に接触したときフィラメント8はこのリード線10によりX方向への共振が抑えられることになり、同時にY方向への振動も規制される。よって、フィラメント8が一方のリード線10に接触して共振が抑制されたときにバルブ2の内面には接触しなくなるようにすればよく、このためにはフィラメント8中央部と一方のリード線10との間隔Aを規制すればよいことが判った。
【0043】
上記(1)式は、本発明者らの実験により確かめたものであり、これについて説明すると、フィラメント8をY方向に振動させたときにフィラメント8がバルブ2に接触するか否かはフィラメント8をばねと看做してそのばね特性を検討することにより推定できる。ダブルコイルにおけるばね特性は、材料(タングステン)の弾性率、フィラメント長CL、タングステン素線の20cm当りの重さMG(mg)、1次巻線の芯線径、2次巻線の芯線径、2次巻線の巻数、1次巻線の%ピッチ(=1次巻線のコイルピッチ/素線径×100)、2次巻線の%ピッチ(=2次巻線のコイルピッチ/1次巻線の外径×100)および点灯時のフィラメント温度などで決定される。
【0044】
これらの条件を種々変更して振幅に影響を及ぼす要因を調べたところ、本発明者らは、フィラメントの材料は通常タングステンであるから弾性率は変化せず、またこの種小形ハロゲン電球の場合、1次巻線の芯線径=0.2〜0.4mm、2次巻線の芯線径=0.7〜1.0mm、2次巻線の巻数=6〜13ターン、1次巻線の%ピッチ=150〜250、2次巻線の%ピッチ=120〜300の範囲であり、これらの変化はほとんど振幅に影響を与えない、またはその影響が少ないことを確認した。
【0045】
振幅に影響を及ぼす要因は、フィラメント長CL、フィラメントを構成するタングステン素線の20cm当りの重さMG、および点灯中フィラメントの最高色温度であることが判った。
【0046】
この種電球のフィラメント温度は2600K以上3100K以下であるから、この範囲でA/Dの関係と、フィラメントのバルブ接触率%との関係を種々試験したところ、図5に示す特性図を得た。
【0047】
図5において、特性aはCL=8〜12mm、MG=5mgであり、また特性bはCL=8〜12mm、MG=20mgの場合である。これの特性から、A/Dが0.55以下であればフィラメントのバルブ接触率を抑制できることが判った。
【0048】
特に特性aから、フィラメント8の長さCLが8mm以上12mm以下であり、フィラメント8を構成するタングステン素線の20cm当りの重さMGが15mg以下であり、かつ点灯中のフィラメントの最高色温度が2600K以上3100K以下である場合は、
A≦0.46D ……(2)
の範囲が良好であることが判る。
【0049】
このようなことから、前記(1)式を満足すれば、フィラメント8が共振を生じた場合でも、フィラメント8が一方のリード線10に接触することによりX方向へのそれ以上の振幅の成長が防止され、その結果Y方向への振動が抑制されてフィラメント8がバルブ2に接触するのが防止されるようになる。
特に、好ましいのは、上記(2)を満足した場合である。
【0050】
したがって、このような電球であれば、アンカーを使用しなくてもフィラメントがバルブに接触するのが防止されるから、アンカーを使用しない分バルブ径を小さくすることができ、またブリッジガラス9の長さを小さくすることができる。
【0051】
なお、上記実施例においては、バルブ形状が円筒部5と楕円球部5を有する形状の場合について説明したが、本発明はこれに限らず、図7に示すような円筒形バルブの場合であっても実施可能である。すなわち、図7においては2は石英からなる円筒形バルブ、3は圧潰封止部、7は赤外線反射膜、8はフィラメント、9はブリッジガラス、10,11は内部リード線、12,13はモリブデン箔、16は絶縁ベース、18は捩じ込み形口金、19は端子である。
このような円筒形の片封止形ハロゲン電球の場合でも、本発明の条件を具備すれば、アンカ−を使用することなくフィラメント8がバルブ2に接触するのを防止することができ、バルブ2の破損を防止し、かつバルブ径の小形化が可能になる。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1の発明によると、フィラメントが共振しても、このフィラメントがリード線に接触すればそれ以上の振幅の増大が規制されるから、フィラメントがバルブの内面に接触しなくなり、よってアンカーを使用しなくてもフィラメントがバルブに接触するのを防止できる。このようなことから、バルブ径を小さくすることができる。
【0053】
請求項2の発明によれば、フィラメントの長さCLが8mm以上である場合中央部の振幅が大きくなるが、A≦0.55Dの条件を満足すればフィラメントがバルブに接触するのを確実に防止することができる。
【0054】
請求項3の発明によれば、フィラメントの中央部におけるバルブの最大内径Dを15mm以下とした白熱電球の場合は、フィラメントとバルブの距離が接近してフィラメントがバルブに接触し易くなるが、請求項1の条件を満足すればバルブの最大内径Dが15mm以下の小形電球でもフィラメントの接触を防止することができる。
【0055】
請求項4の発明によれば、バルブの形状が円筒形である場合、フィラメントの中央部におけるバルブの最大内径が小さくなり勝ちであり、このような場合にフィラメントとバルブの距離が接近してフィラメントがバルブに接触し易くなるが、請求項1の条件を満足すれば円筒形バルブであってもフィラメントの接触を防止することができる。
【0056】
請求項5の発明によれば、バルブ形状がフィラメントを収容した箇所で楕円球形である場合、フィラメントとバルブの距離が比較的離れるようになるから、フィラメントがバルブに接触する割合が少なくなり、一層接触を防止する。
【0058】
請求項6の発明によれば、封止部に連続するバルブ端部の内径が8mm以下である場合、ブリッジガラスの長さを短くしなければならず、アンカーを使用できなくなるが、上記各請求項の条件を満足すればアンカーを使用しなくてもフィラメントがバルブに接触するのを抑止することができる。
請求項7の発明によれば、請求項1ないし請求項6のいずれか一に記載した白熱電球の利点を活用できる反射形照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示し、球形部と円筒部を有するハロゲン電球の正面図。
【図2】同実施例のハロゲン電球の斜視図。
【図3】赤外線反射膜を構成する多層干渉膜の構造を模式的に示す断面図。
【図4】図1中、IV−IV線に沿う断面図。
【図5】フィラメントとリード線との離間寸法と、フィラメントのバルブ接触率との関係を示す特性図。
【図6】図1ないし図4に示すハロゲン電球を光源とした反射形照明装置の断面図。
【図7】本発明の第2の実施例を示し、円筒形ハロゲン電球の正面図。
【符号の説明】
1…ハロゲン電球
2…バルブ
3…封止部 4…円筒部
5…楕円球部 6…細管
7…赤外線反射膜
8…フィラメント
9…ブリッジガラス
10,11…内部リード線
20…反射体
21…反射面
22…リフレクタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an incandescent bulb that supports a bulb containing a filament without using an anchor, and a reflective illumination device using the same.
[0002]
[Prior art]
Incandescent bulbs including halogen bulbs, in which filaments are arranged in a vertical direction in a single-sealed bulb, that is, in which the filament axis is arranged along the bulb axis direction (CC-8 type), the filament is sealed. It is supported by a pair of lead wires led from the stop. That is, one lead wire led from the sealing portion extends into the bulb, extends along the filament to the other end of the bulb, one end of the filament is connected to the tip, and the other lead A wire extends from the sealing portion into the bulb and is connected to the other end of the filament at the tip.
[0003]
When an incandescent bulb equipped with such a CC-8 type filament is subjected to impact or vibration during lighting, there is a concern that the filament in a high temperature state will swing and come into contact with the inner surface of the bulb, and the bulb will be damaged. In order to prevent this, conventionally, an approximately central portion of the filament has been supported by an anchor.
[0004]
The anchor is planted in a bridge glass housed in the bulb end close to the sealing portion, and the pair of lead wires are also passed through the bridge glass.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, recently, there has been a demand for facilitating focus adjustment when an incandescent light bulb is brought close to a point light source and incorporated in a reflecting mirror, etc., and the demand for cost reduction has increased, and the miniaturization has been promoted. For example, specific proposals such as making the inner diameter of an
[0006]
However, when the bulb is reduced in size, the bulb diameter at the location where the bridge glass is accommodated is also reduced, and thus the length of the bridge glass is regulated. When a pair of internal lead wires and anchors are attached to such a bridge glass, since the length is short, the pair of lead wires and anchors are close to each other, and the creepage distance is shortened so that they are electrically connected to each other or discharge is generated. I am worried. For this reason, the request | requirement that the use of an anchor was abolished and bridge glass was also abolished or the bridge glass was shortened came out.
[0007]
However, when the anchor is abolished, as described above, there is a concern that if an impact or vibration is applied during lighting, the filament swings and contacts the inner surface of the bulb, and the bulb is damaged. In particular, when the filament is formed of a double coil or a triple coil, there is a problem that the amplitude of the central portion of the filament is large, so that if the bulb is made small, it easily contacts the inner surface of the bulb when the filament shakes.
[0008]
The present invention has been made on the basis of such circumstances, and the object of the present invention is an incandescent lamp capable of preventing the filament from coming into contact with the inner surface of the bulb even if the anchor is abolished, and a reflective type using the same. A lighting device is to be provided.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
[Constitution]
The invention according to
When the distance between the filament and the one lead wire at the center of the filament is A, and the bulb inner diameter at the center of the filament is D,
An incandescent lamp characterized by A ≦ 0.55D.
[0010]
The invention of claim 2 is the incandescent lamp according to
A third aspect of the present invention is the incandescent lamp according to the first or second aspect, wherein the maximum inner diameter D of the bulb in the central portion of the filament is 15 mm or less.
[0011]
A fourth aspect of the present invention is the incandescent lamp according to any one of the first to third aspects, wherein the bulb has a cylindrical shape.
A fifth aspect of the present invention is the incandescent lamp according to any one of the first to third aspects, wherein the bulb is shaped like an ellipsoid at a location where the filament is accommodated.
[0013]
In the invention of claim 6 , the inner diameter of the valve end continuous to the sealing portion is 8 mm or less,
6. The incandescent lamp according to any one of
[0014]
A seventh aspect of the present invention is a reflective illumination device comprising: the incandescent light bulb according to any one of the first to sixth aspects; and a reflector in which the incandescent light bulb is incorporated. .
[0015]
The incandescent light bulb of the present invention includes a halogen light bulb, and a multilayer interference film such as an infrared reflection film may be formed on the surface of the bulb, or may not be formed.
[0016]
[Action]
According to invention of
[0017]
In such a resonance motion, when the filament comes into contact with one of the lead wires wired along this, the resonance in the X direction is suppressed by this lead wire, and therefore the vibration in the Y direction is also reduced. It will be restricted within the matching elliptical (ellipse) shaped region. If the filament is restricted from vibrating in the Y direction, it will not contact the inner surface of the bulb, that is, the filament will contact one of the lead wires to suppress its resonance and not contact the inner surface of the bulb. It was.
[0018]
Therefore, as a result of repeated experiments and researches, the present inventors have determined that the distance between the filament and one lead wire at the center of the filament is A and the center of the filament as in the invention of
[0019]
According to the invention of claim 2, when the length CL of the filament is 8 mm or more, the amplitude of the central portion becomes large. However, if the condition of A ≦ 0.55D shown in
[0020]
According to the invention of claim 3, in the case of an incandescent bulb in which the maximum inside diameter D of the bulb at the central part of the filament is 15 mm or less, the distance between the filament and the bulb approaches and the filament easily comes into contact with the bulb. If the condition of
[0021]
According to the invention of
[0022]
According to the fifth aspect of the present invention, when the bulb shape is an elliptical sphere at the place where the filament is accommodated, the distance between the filament and the bulb becomes relatively large, so that the ratio of the filament contacting the bulb is reduced. Prevent contact.
[0024]
According to the invention of claim 6 , when the inner diameter of the valve end continuous to the sealing portion is 8 mm or less, the length of the bridge glass has to be shortened and the anchor cannot be used. If the condition of the term is satisfied, it is possible to prevent the filament from contacting the bulb without using an anchor.
According to the invention of
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention will be described below based on the first embodiment shown in FIGS.
This embodiment shows an example applied to a single-sealed halogen light bulb and a reflective illumination device using the same, and FIGS. 1 to 4 are diagrams showing the configuration of a single-sealed halogen light bulb used as a light source. 5 is a characteristic diagram, and FIG. 6 is a diagram of a reflective illumination device.
[0026]
1 to FIG. 4, a single-sealed
[0027]
At the other end of the
[0028]
A visible light transmitting infrared reflecting
[0029]
A
[0030]
In this case, the
The
[0031]
The
The middle of the pair of internal
[0032]
The
[0033]
In such an arrangement, the interval A between the
A ≦ 0.55D (1)
It is said that.
[0034]
Particularly, the length CL of the
A ≦ 0.46D (2)
It is said that.
[0035]
As shown in FIG. 1,
The crushing sealing part 3 of the valve 2 is covered with a ceramic insulating
[0036]
The
The
[0037]
The operation of the single-sealed halogen bulb having such a configuration will be described.
When a power supply voltage is applied to the
[0038]
The infrared rays reflected by the infrared reflecting
[0039]
Therefore, since the
[0040]
When the
[0041]
According to such a reflective illumination device, the efficiency of the
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the distance A between the central portion of the
A ≦ 0.55D (1)
It is said that.
[0042]
That is, when an impact or vibration is applied to the bulb 2, the
[0043]
The above formula (1) has been confirmed by the experiments of the present inventors. Explaining this, whether or not the
[0044]
As a result of examining the factors that affect the amplitude by variously changing these conditions, the present inventors have found that the elastic modulus does not change because the material of the filament is usually tungsten, and in the case of such a small halogen bulb, Core diameter of primary winding = 0.2 to 0.4 mm Core diameter of secondary winding = 0.7 to 1.0 mm Secondary winding number = 6 to 13 turns,% of primary winding It was confirmed that the pitch was in the range of 150 to 250 and the% pitch of the secondary winding was 120 to 300, and these changes had little or no effect on the amplitude.
[0045]
It was found that the factors affecting the amplitude were the filament length CL, the weight MG per 20 cm of the tungsten wire constituting the filament, and the maximum color temperature of the filament during lighting.
[0046]
Since the filament temperature of this type of light bulb is 2600 K or more and 3100 K or less, various relationships between the A / D relationship and the filament valve contact ratio% were tested within this range, and the characteristic diagram shown in FIG. 5 was obtained.
[0047]
In FIG. 5, the characteristic a is CL = 8 to 12 mm and MG = 5 mg, and the characteristic b is CL = 8 to 12 mm and MG = 20 mg. From these characteristics, it was found that if A / D is 0.55 or less, the valve contact ratio of the filament can be suppressed.
[0048]
In particular, from the characteristic a, the length CL of the
A ≦ 0.46D (2)
It can be seen that the range is good.
[0049]
For this reason, if the above equation (1) is satisfied, even when the
Particularly preferable is the case where the above (2) is satisfied.
[0050]
Therefore, with such a light bulb, the filament can be prevented from coming into contact with the bulb without using an anchor. Therefore, the bulb diameter can be reduced by not using the anchor, and the length of the
[0051]
In the above-described embodiment, the case where the bulb shape has the
Even in the case of such a cylindrical single-sealed halogen bulb, if the conditions of the present invention are satisfied, the
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, even if the filament resonates, if the filament comes into contact with the lead wire, further increase in the amplitude is restricted, so that the filament does not contact the inner surface of the bulb. Therefore, it is possible to prevent the filament from contacting the bulb without using an anchor. For this reason, the valve diameter can be reduced.
[0053]
According to the invention of claim 2, when the length CL of the filament is 8 mm or more, the amplitude of the central portion is increased. Can be prevented.
[0054]
According to the invention of claim 3, in the case of an incandescent bulb in which the maximum inside diameter D of the bulb at the central portion of the filament is 15 mm or less, the distance between the filament and the bulb approaches and the filament easily comes into contact with the bulb. If the condition of
[0055]
According to the invention of
[0056]
According to the fifth aspect of the present invention, when the bulb shape is an elliptical sphere at the place where the filament is accommodated, the distance between the filament and the bulb becomes relatively large. Prevent contact.
[0058]
According to the invention of claim 6 , when the inner diameter of the valve end continuous to the sealing portion is 8 mm or less, the length of the bridge glass has to be shortened and the anchor cannot be used. If the condition of the term is satisfied, it is possible to prevent the filament from contacting the bulb without using an anchor.
According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a halogen bulb having a spherical portion and a cylindrical portion according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of the halogen bulb according to the embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a multilayer interference film constituting an infrared reflecting film.
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the distance between the filament and the lead wire and the valve contact rate of the filament.
6 is a cross-sectional view of a reflective illumination device using the halogen light bulb shown in FIGS. 1 to 4 as a light source. FIG.
FIG. 7 is a front view of a cylindrical halogen light bulb showing a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
このバルブに収容され、コイル軸がバルブ軸に沿って配置されたダブルコイルまたはトリプルコイルからなるフィラメントと;
上記封止部からバルブ内に延び、上記フィラメントに沿ってバルブの他端に延長されて上記フィラメントの他端に継線された一方のリード線と;
上記封止部からバルブ内に延び、上記フィラメントの一端に継線された他方のリード線と;
を具備し、
上記フィラメントの中央部におけるこのフィラメントと上記一方のリード線との距離をA、上記フィラメントの中央部におけるバルブ内径をDとした場合、
A≦0.55D
としたことを特徴とする白熱電球。A valve having a sealing portion formed at one end;
A filament composed of a double coil or a triple coil housed in the valve and having a coil axis arranged along the valve axis;
One lead wire extending from the sealing portion into the bulb and extending along the filament to the other end of the bulb and connected to the other end of the filament;
The other lead wire extending from the sealing portion into the bulb and connected to one end of the filament;
Comprising
When the distance between the filament and the one lead wire at the center of the filament is A, and the bulb inner diameter at the center of the filament is D,
A ≦ 0.55D
Incandescent light bulb characterized by that.
を備えたことを特徴とする反射形照明装置。An incandescent bulb according to any one of claims 1 to 6 ; a reflector incorporating the incandescent bulb;
A reflective illumination device comprising:
Priority Applications (1)
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| JP22309695A JP3674093B2 (en) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | Incandescent light bulb and reflection-type lighting device using the same |
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Publications (2)
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| JPH0969357A JPH0969357A (en) | 1997-03-11 |
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