JP2008512836A - ハロゲンランプ - Google Patents

Abstract

本発明は、ランプ、特には白熱電球に係る。本線電圧において作動する白熱電球は、長年にわたって既知であり、世界中に普及している。しかしながら、この種類のランプは、出力が効果的ではない。白熱電球に対する外側エンベロープによって取り囲まれるバーナーをハロゲンランプに与える、ことが提案される。このランプの外観は、既知の白熱電球と同一であるが、該ランプは、１２Ｖハロゲンランプの周知の技術を使用するため出力がより効果的である。

Description

本発明は、ランプ、特には白熱電球に係る。より特には、本発明は、間接照明及びアクセント照明に対して使用され得る低電圧白熱電球に係る。

部分的にガラスを有して作られる外側エンベロープを有する白熱電球は、長年にわたって既知である。該電球は、内部にフィラメントを有するバーナーを収容する。フィラメントは、全般照明に対して使用され得る散光を生成する。かかる白熱電球は、１２０Ｖ又は２３０Ｖであり得る本線電圧（ｍａｉｎｓ ｖｏｌｔａｇｅ）において作動する。

低電圧電球は、従来技術において既知である。低電圧電球は、線間電圧と比較して低い電圧を受ける。たいていの場合、低電圧電球は、１２Ｖにおいて作動される。作動に対して、変圧器は、本線電圧を１２Ｖに変換するよう必要とされる。多くの場合において、変圧器は、ハロゲンバーナーから離れており、ランプスタンドにおいて位置決めされ得る。他の場合では、変圧器は、ランプベースに近いハロゲンランプの下部において位置決めされるバラスの一部である。

作動中、内部にフィラメントを有するガラスのベッセルを有するバーナーは、ハロゲンランプの最も熱い部分である。多くの場合において、バーナーは、限られたビーム幅及び高輝度を有するよう、リフレクタによって取り囲まれる。この場合、バーナーは、２５０℃より高い温度に容易に達し得る。バーナーによって引き起こされた熱は、放散し、リフレクタ及びバラストを暖める。バラストが電子部品を有するため、１２５℃より高いバラスト温度は、寿命の短縮を避けるようたいていの場合において受容され得ない。このため、リフレクタランプの最大ワット数は限られる。

現在のハロゲンランプは、バラストを保護するよう熱シールドを使用することによってこの熱の問題に対処する。熱シールドは、バーナーから発生する赤外線（ＩＲ）がバラストから離れて反射されるよう、最適化される。例えば、平坦な円形の熱シールド又は板は、リフレクタの後方及びバラストの前方に置かれて使用される。これにより、ＩＲ放射線がバラスト上に衝突すること、並びに熱シールドがＩＲ放射線を吸収することは避けられる。しかしながら、反射されたＩＲ放射線の一部は、リフレクタに対して方向付けられる。言い換えるとこれは、バラストに対して熱的に結合されたリフレクタによって吸収されるＩＲ放射線の増加に繋がる。

ＥＰ１２５８６７４Ａ２（特許文献１）は、リフレクタ組立体を有するディスプレイランプを開示する。熱シールドは、バラストとリフレクタ組立体との間に位置付けられる。熱シールドは、バーナーから発生するＩＲ放射線を反射する材料を有するよう、金属を有して作られる。熱シールドが光学的に湾曲されるため、ＩＲ放射線は、ハロゲンランプから離れて反射され、リフレクタ組立体等のハロゲンランプの他の部分に対して方向付けられない。

ＷＯ９６／０７１９３（特許文献２）は、線間電圧において作動されるリフレクタランプを示す。光は、シール部と称される細長い下部を有するバーナーから発生する。シール部は、ランプボディのネック部に置かれたセラミックボディの開口部において置かれる。故にセラミックボディは、作動中の温度を低下させるようシール部を取り囲む。

ＵＳ４，５６８，８５４（特許文献３）は、セラミックのベース部へとセメントで固定されるバーナーを有するタングステンハロゲンランプを示す。ベース部は、過度に高いシール部の温度を避けるよう、強化された熱放散を確実なものとする特別な設計を有する。
ＥＰ１２５８６７４Ａ２ ＷＯ９６／０７１９３ ＵＳ４，５６８，８５４

本発明は、標準的な線間電圧電球ソケットにおいて既存の白熱電球を容易に取り替えることを可能にする、白熱電球及び光を生成する工程を与える、ことを目的とする。かかるランプは、間接照明及びアクセント照明に対して使用可能であるべきである。

本発明によれば、上述された問題は、独立請求項の特徴によって解決される。更なる実施例は、従属請求項の特徴によって説明される。

本発明によれば、ハロゲンランプに関する上述された問題は、白熱電球に対する外側エンベロープを有するハロゲンランプによって解決される。これは、該エンベロープがランプによって生成される光に対して透明である上方部分を有する、ことを意味する。該エンベロープは、標準的な白熱電球に対して使用され得る。更には、ハロゲンランプは、下部を有する。低電圧ハロゲンバーナーは、外側エンベロープの上方部分内に配置され、バーナーから発された光をエンベロープの上方部分を介して透過する（ｔｒａｎｓｍｉｔ）。

工程に関する上述された問題は、間接照明に対する光を与える工程によって解決される。該工程において第１の段階では、電磁スペクトルの可視領域における光は、低電圧ハロゲンバーナーを用いて生成され、第２の段階では、生成された光はランプの外側エンベロープの透明部分を介して送られる。

提案された種類のハロゲンランプは、標準的な白熱電球のように見えるが、内部の技術は周知の低電圧ハロゲンランプに基づく。白熱電球は、線間電圧において操作可能である、あるいは操作され得るランプであるよう、理解されるべきである。本発明に従った白熱電球は、環境への配慮（ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ）によりその受け入れ（ａｃｃｅｐｔａｎｃｅ）を改善する先行技術より、電力面において更に効率的である。本発明に従った白熱ハロゲンランプは、間接照明に対して使用され得る。

外側エンベロープの上方部分は、ハロゲンバーナーによって生成される光に対して透明である。上方部分は、開口部を有する閉曲面を有する。この開口部分がランプの下部の上面、及びエンベロープの下方部分の円周に一致するため、下部及び上方部分は、例えばねじ込むことによって機械的に接続され得る。それは、ガラスから成形され得るか、吹きガラスであり得るか、あるいは、加圧成形、鋳造、又は射出成形等によって合成樹脂から形成され得る。上方部分は、吹付けガラスバルブ型を有し得る。外側エンベロープの下部は、ネック部を有し且つランプキャップに対して機械的に接続され、プラスチックを有して作られる。

バーナーは、例えば、ハロゲンを有するガスにおける白熱体、あるいは、メタルハライド、希ガス、及び場合によっては水銀等のイオン化ガスにおける一組の電極であり得る。

使用者は、バラストが外側エンベロープの下部において配置される際に、本発明に従った白熱灯状のハロゲンランプを容易に受け入れる。固体電子バラスト等のバラストは、本線電圧を例えば１２Ｖである低電圧に変換するよう適合される。この場合、使用者は、外観及び使用において、標準的な白熱電球と本発明に従った白熱灯状のハロゲンランプとの間の相違を認識し得ない。特に、使用者は、いつもと同じように新しい種類のランプを使用し得る。外のり寸法が周知の白熱電球と同一であるよう選択され得るため、使用者が慣れている全ての標準的な白熱電球を既知の電気設備を変える必要なく交換することは、可能である。例えば、２３０Ｖ又は１２０Ｖの白熱ガラスバルブと連動するよう適合される既存の照明器具は、本発明に従ったハロゲンランプを備えられ得る。同時に、本発明に従った白熱灯状のハロゲンランプは、より優れた電力効率を有する。

望ましくは、アダプタは、バラストとバーナーとの間に配置される。アダプタは、異なる機能を有し得る。第一にアダプタは、バーナー、バラスト、及び外側エンベロープを機械的に接続する役割を果たす。特に、アダプタは、衝撃に強い低電圧ランプを与えるよう設計され得る。

更にアダプタは、バーナーと電源との間に電気的接続を与える。同様にアダプタは、バーナーに面するその上方表面上、及びバラストに面する下部表面上に、電気接点を有し得る。これは、ランプの最も熱い部分であるバーナーとバラストとの間の距離を増大させるため、バラストの熱負荷は低減する。

ランプのワット数が約５Ｗ又はそれより高い場合、本明細書の冒頭において説明された通りバラストを保護するよう、熱シール部が与えられるべきである。この場合においては、アダプタが熱シールドである、ことは特に望ましい。このためアダプタは、バーナーからバラストまでの熱フローを止めるよう、セラミック、特には低熱伝導率を有するセラミックを有して作られる。このために、ステアタイト、酸化アルミニウム、又は窒化アルミニウムが使用され得る。

本線電圧を１２Ｖ等の低値まで変換する電子回路は、鋳込みされる（ｐｏｔｔｅｄ）。鋳込み材料（ｐｏｔｔｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ）は、約０．５３Ｗ／ｍＫ又はそれより小さい熱伝導率を有する。

アダプタの形状及び質量は、ランプのワット量に従って選択される。アダプタは、バラストに対する熱フローを止め得る平坦な板の形状を有する。

アダプタは外側エンベロープ、の内側表面から間隔を離され得る。この場合、アダプタは、バラストがバーナーからの光に直接露出されることを防ぎ、一方でエンベロープの内側表面から反射された光による提示（ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ）は、依然として可能である。この解決法は、熱がさほど深刻な問題とはならない低ワット量ランプに対して特に好ましく、内側表面に対して延在するアダプタより少ない材料を必要とする。これは大量生産におけるコストの低減を意味する。しかしながら、より高いワット量に対しては、外側エンベロープの内側表面に対して延在するアダプタが望ましい。

特により高いワット量の場合、アダプタは、バーナーのシール部を取り囲む開口部又はキャビティを有し得る。この場合、アダプタは熱を取りシール部の温度を低下する。これは、言い換えるとバーナーの寿命を延ばすことである。この場合、バーナーの下方部分は、熱的接触を強化するようアダプタへとセメントで固定され得る。

試験により、セラミックがバラストを熱から効果的に保護することが示されている。セラミックは、外側エンベロープの光軸に対して垂直である平面におけるシールドの空間延長が大変小さい場合においても、バラストの温度を略５℃下げることができた。

外側エンベロープの下部は、プラスチック又はセラミック等から作られ得る。該下部は、エジソンキャップ（Ｅｄｉｓｏｎ ｃａｐ）又は差込金口の形状において金属電気接点を有するランプベース部を有する。外側エンベロープの下部及び上方部分は、従来通りに互いに対して固定され得る。

本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施例を参照して明らかに且つ説明される。

図１は、乳白ガラスを有して作られる上方部分１を有する外側エンベロープを有するハロゲンランプを示す。上方部分は、１２Ｖのハロゲンバーナー３から放射される光に対して透明である。下部２は、プラスチックを有して作られ、エジソンキャップ９に近接するその内部においてバラスト４を収容する。固体電子バラストは、鋳込み（ｐｏｔｔｉｎｇ）１２へと組み込まれ、また１２Ｖの値まで本線電圧を変換するよう変圧器６を有する。

アダプタ５は、バーナー３のシール部を取り囲む開口部（図示せず）を有する。バーナー３は、セラミックを有して作られるアダプタ５へとセメントで固定される。この実施例では、アダプタ５は、外側エンベロープ１，２の内側表面から間隔をあけられ、電源（図示せず）に対して接続される電気接点７を有する。

図２ａ及び図２ｂは、アダプタ５がバーナー３のシール部１０を収容するようキャビティティを有する場合を示す。これは、バーナー３とアダプタ５との間の熱的接触を強化し、それは同様にバーナー３の寿命を延ばすことに繋がる。アダプタ５の上方表面は、外側エンベロープの下部３の内側表面に対して延在する円形の板の形状を有する。バーナー３のフィラメント１１は、ワイヤ８を用いてバラスト４に対して接続される。バラスト４は、エジソンキャップ９及び接点７を用いて線間電圧に対して接続される。バラスト４は、１２Ｖの電圧をバーナー３に与えるよう変圧器６を有する。

本発明に従ったランプの概略図である。 アダプタを有するランプの図（ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈ）を示す。 アダプタを有するランプの図を示す。

Claims (13)

1. ハロゲンランプであって：
   ａ） 透明な上方部分及び下部を有する、白熱電球に対する外側エンベロープと、
   ｂ） 前記上方部分内に配置される低電圧ハロゲンバーナーと、
   を有する、ハロゲンランプ。
2. バラストは、前記外側エンベロープの前記下部内に配置される、
   請求項１記載のハロゲンランプ。
3. アダプタは、前記バラストと前記バーナーとの間に配置される、
   請求項１記載のハロゲンランプ。
4. 前記外側エンベロープの前記下部は、プラスチックを有して作られる、
   請求項１記載のハロゲンランプ。
5. 前記上方部分は、透明なガラスを有して作られる、
   請求項１記載のハロゲンランプ。
6. 前記アダプタは、前記バーナーを固定的に配置するよう適合される、
   請求項１記載のハロゲンランプ。
7. 前記バーナーは、アダプタによって取り囲まれるシール部を有するため、前記シール部の温度は、ランプの作動中に低下されない、
   請求項１記載のハロゲンランプ。
8. 前記アダプタは、前記バーナーに対して電気接点を与える、
   請求項１記載のハロゲンランプ。
9. 前記アダプタは、熱から前記バラストを保護するよう適合される、
   請求項１記載のハロゲンランプ。
10. 前記アダプタは、セラミックを有して作られる、
    請求項１記載のハロゲンランプ。
11. 前記アダプタは、前記外側エンベロープの内側表面から間隔をあけられる、
    請求項１記載のハロゲンランプ。
12. 前記バラストは、前記ハロゲンランプの入力電圧を１２Ｖの値まで変換するよう電圧変圧器を有する、
    請求項１記載のハロゲンランプ。
13. 間接照明に対する光を与える工程であって：
    ａ） 低電圧ハロゲンバーナーを用いて電磁スペクトルの可視領域において光を生成する段階と、
    ｂ） 白熱電球に対する外側エンベロープを介して生成された光を透過する段階と、
    を有する、工程。

Images