JP3118749B2 - 二重管型白熱電球 - Google Patents
二重管型白熱電球Info
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
白熱電球に関するものである。
使用される白熱電球は、安全性の観点から白熱電球を外
管で覆って二重管とした二重管型白熱電球が使用される
ことが多い。そして、このような二重管型白熱電球で
は、その内部に内蔵された白熱電球は、外管によって密
閉されている構造が多い。このような二重管型白熱電球
は、実公平4−54683号や実公平5−11648号
等に開示されている。
ように外管によって密閉状態下にある二重管型白熱電球
では、点灯中に、万一白熱電球が破損した時に、飛散し
たバルブと白熱電球のバルブ内に封入された高圧ガスが
外管内に急激に放出される事により外管に衝撃が加わ
り、外管も破損する恐れがあった。
のであり、その目的は、安全性が高い二重管型白熱電球
を提供することにある。
に、請求項1に記載の二重管型白熱電球は、一端の圧着
封止部を気密に貫通して外方に伸びる一対の外部リード
棒を有する白熱電球と、該白熱電球を保持するためのベ
ースと、該ベースに該白熱電球を取り囲むように外管が
取り付けられた二重管型白熱電球において、前記白熱電
球の封入ガスの全圧が1.5気圧(25?基準)以下で
あり、かつ、前記外管の肉厚が2.0mm以上であり、
前記外管の頂部内面と前記白熱電球の頂部外面との空間
に、緩衝部材が配置されていることを特徴とする。請求
項2に記載の二重管型白熱電球は、請求項1に記載の二
重管型白熱電球であって、特に、前記緩衝部材が、耐熱
性と柔軟性を有するグラスファィバ−からなることを特
徴とする。
リプトン等の希ガスと、窒素等のような不活性ガスとの
混合ガスである。混合ガスは、希ガスと不活性ガスの全
圧で1.5気圧(25℃基準)以下に封入されている。
圧着封止部を気密に貫通して外方に伸びる一対の外部リ
ード棒を有する白熱電球と、該白熱電球を保持するため
のベースと、該ベースに該白熱電球を取り囲むための外
管が取り付けられている。そして、白熱電球の封入ガス
全圧が1.5気圧(25基準)以下であるので、白熱電
球が破損した場合、バルブの飛散する力と外管内に放出
される封入ガスの力を一定レベル以下に抑制することが
でき、なおかつ、外管の肉厚が2.0mm以上であり、
外管の強度が大きいので破損することがなく、さらに、
外管の頂部内面と白熱電球の頂部外面との間に、緩衝部
材が充填されているので、白熱電球が破損しても、バル
ブの破片が、外管の中で胴部に比較して強度が弱い、頂
部に直接衝突することを防止できる。請求項2に記載の
二重管型白熱電球は、緩衝部材には耐熱性と柔軟性を兼
ね備えたグラスファィバ−を使用しているので、更にそ
の効果が増す。
球を説明する。図1は、本発明の二重管型白熱電球の説
明図である。この二重管型白熱電球は、フィラメントが
その管軸に沿って配置された白熱電球1と、この白熱電
球1を保持するためのベース2と、このベース2に白熱
電球1を取り囲むように外管3が取り付けられている。
外管3の内面には便宜上点線で示すがシリコーン被膜M
が形成されている。このシリコーン被膜Mは、外管3が
破損した場合、外管3の無数の破片をつなぎ止めるもの
であり、外管3の破片が飛散することを防止するもので
ある。そして、外管3の頂部内面と白熱電球1の頂部外
面との間に、緩衝部材Kが充填されされている。この緩
衝部材Kは、耐熱性と柔軟性を有するグラスファィバ−
である。
11の一端が偏平な圧着封止部12であり、モリブデン
箔13が圧着封止されている。バルブ11内にはタング
ステン素線を密なコイルに巻き回して形成されたフィラ
メント14がバルブ11の管軸に沿って配置されてい
る。このフィラメント14の両端は、モリブデンからな
る内部リード棒15に接続され、内部リード棒15の端
部はそれぞれモリブデン箔13に溶接されている。そし
て、一対の外部リード棒16が同じくモリブデン箔13
に溶接されて圧着封止部12より外部に伸び出ており、
それぞれリード線17とヒューズ線18に接続されてい
る。
すように、大径のフランジ部21と、このフランジ部2
1の一側面22に設けられた小径の固定部23と、フラ
ンジ部21の一側面22の反対側に設けられた円錐状の
取り付け部24からなる。なお、フランジ部21と、固
定部23と、取り付け部24は、一体に形成されたもの
である。固定部23は、白熱電球1の偏平な圧着封止部
12を受容するように二股状になっており、白熱電球1
の圧着封止部12に対向する対向面に切り欠き部26が
形成されている。そして、固定部23の二股状の隙間2
5に圧着封止部12を挿入して、接着剤により固定す
る。このとき、接着剤が固定部23の切り欠き部26に
流れ込み固化すると、切り欠き部26と接着剤が強い嵌
合状態となるので、圧着封止部12と固定部23が強固
に固定される。さらに、この固定部23は、外管と対向
する対向面に切り欠き部27が形成されている。外管3
は、その開口端がフランジ部21の一側面22に当接さ
れて、接着剤によって固定部23に固定される。このと
き、接着剤が固定部23の切り欠き部27に流れ込み固
化すると切り欠き部27と接着剤が強い嵌合状態となる
ので、外管3と固定部23が強固に固定される。そのう
え、外管2の回転防止に役立つ。
端に白熱電球1の外部リード棒16に接続されたリード
線17と電気的に接続された電気接点部4が形成されて
いる。取り付け部24の外周面には、螺旋溝を有する金
属製の口金5が形成されている。この口金5は、白熱電
球1の外部リード棒16に接続されたヒューズ線18と
ロウ付けされて電気的に接続されている。
取り除かれて形成された外面部28を有している。この
外面部28は、フランジ部21の円形部の直径と平行な
切線(すなわち弦)の外側部分が取り除かれて平坦にな
っている。なお、外面部28は、本実施例においては平
坦になっているが、円弧状等でも良く、後述するが、要
するに、外管3の開口端がフランジ部21の一側面22
に当接されて接着剤によって固定部23に固定される
際、外面部28と外管3の開口端との間に空隙が存在す
るようになっていれば良い。
付け部の頂部に続く孔が形成されているが、図面では省
略する。この孔に白熱電球1の外部リード棒16および
それに接続されたリード線17とヒューズ線18が挿入
される。
図2に示す固定部23に対向する内面に凸部32が形成
されている。この実施例において、凸部32はシリコー
ン樹脂を盛り付けて形成されたものであるが、外管3を
製作するときに、一体的に凸部を形成しても良い。要
は、外管の固定部と対向する内面に1ケ以上の凸部が存
在すれば良い。外管3は、その開口端31が図3に示す
フランジ部21の一側面22に当接されて接着剤によっ
て固定部23に固定される。そして、接着剤が固化する
と接着剤と凸部32が嵌合状態になるので、ベース2と
外管3の接着強度を増すことができる。そして、白熱電
球1が破損して、白熱電球1のバルブ11の破片が飛散
したり、バルブ11内に封入された封入ガスが外管3内
に急激に放出されても、外管3がベース2より脱落する
ことがない。
付け部の方向から見た斜視図である。外管3は、その開
口端31がフランジ部21の一側面22に当接した状態
で接着剤によりベース3と固定されている。そして、フ
ランジ部21の外面部28と、外管3の開口端31との
間に空隙Gが形成されている。空隙Gは、外管3の内部
と連通しているので、白熱電球1が破壊した場合、バル
ブ11内の封入ガスが外管3内に急激に放出されても、
この放出されたガスを空隙Gを通って外部に逃がすこと
ができる。よって、白熱電球1が破損しても、外管3の
破損を防止できる。
内面と白熱電球1の頂部外面との間に緩衝部材Kが充填
されている。外管3の頂部は球面状に加工されているの
で、外管の他の部分より若干であるが肉厚が薄くなって
おり、また、球面状に加工するのでこの頂部の歪みを完
全に除去することはできないので、白熱電球1が破損し
た場合、バルブ11の破片が直接外管3の頂部内面に衝
突すると外管3が破損する可能性がある。従って、外管
3の頂部内面と白熱電球1の頂部外面との空間に緩衝部
材Kを充填することにより、白熱電球1が破損しても、
バルブ11の破片が緩衝部材Kによって直接外管3の頂
部内面に衝突することを防止できる。
比較のための二重管型白熱電球を実際に製造して行った
破損実験について説明する。以下のような仕様で本発明
及び比較用二重管型白熱電球(以下、ランプと言う)を
製造した。 (1)外管の材質・・・・・硬質ガラス(硼珪酸ガラ
ス) (2)外管の外径・・・・・18mm (3)外管の肉厚・・・・・1.0〜3.0mm (4)白熱電球の外径・・・11mm (5)封入ガス・・・・・・希ガス及び不活性ガス (6)封入ガス全圧・・・・0.5〜2.5気圧(25
℃基準) (7)ランプ電圧・・・・・110V (8)ランプ電流・・・・・0.77A (9)消費電力・・・・・・85W 以上の仕様の中で(3)の外管の肉厚、及び(6)の封
入ガス全圧を上記の範囲で5種類ずつ組合せ、合計25
種類のランプを各々20本ずつ製造した。実験の方法
は、各ランプの点灯条件を同一(電圧110V、電流
0.77A)にした上で点灯した後、給電部の両端に過
電圧(約2000V)を印加して、強制的に白熱電球を
破損させて外管の破損状況を調べた。
のうち破損した本数を記載した。この実験でいうランプ
の破損とは外管が破損した状況を指す。図6の実験結果
データ説明図から下記の事実が分かった。 (イ)外管肉厚が1.0mmのランプでは、封入ガス圧
に係わらずランプの破損が発生した。詳細に説明する
と、封入ガスが0.5気圧,1.0気圧,1.5気圧の
場合、それぞれ20本のうち3〜4本の破損を確認し
た。さらには、封入ガスが2.0気圧,2.5気圧の場
合、それぞれ20本のうち8〜11本の破損を確認し
た。つまり、外管肉厚が1.0mmでは、ランプの破損
を防止することはできなかった。 (ロ)外管肉厚が1.5mmのランプでは、封入ガスが
0.5気圧,1.0気圧の場合、ランプの破損が発生し
なかった。しかし、封入ガスが1.5気圧,2.0気
圧,2.5気圧では、ランプの破損を防止することがで
きず、それぞれ20本のうち2〜9本のランプが破損し
た。 (ハ)外管肉厚が2.0mmのランプでは、封入ガスが
0.5気圧,1.0気圧,1.5気圧の場合、ランプの
破損が発生しなかった。しかし、封入ガスが2.0気
圧,2.5気圧では、ランプの破損を防止することがで
きず、それぞれ20本のうち2〜4本のランプが破損し
た。 (ニ)外管肉厚が2.5mmのランプでは、封入ガスが
2.0気圧以上の場合に、また,外管肉厚3.0mmで
は2.5気圧以上の場合にそれぞれランプが破損するこ
とが分かった。
気圧以下、かつ、外管肉厚を2.0mm以上の組合せに
すれば良いことが分かった。一方、封入ガス圧の下限
は、フィラメントの早期断線を防止するため、0.8気
圧以上が好ましい。なお、外管肉厚は厚ければ厚いほど
良いが、器具との使い易さと生産性やコスト的に考え
て、通常3.5mm以下が好ましい。外管の材質は、本
実施例では硬質ガラス(硼珪酸ガラス)を用いたが、石
英管を用いても良い。
白熱電球の封入ガス全圧が1.5気圧(25基準)以下
であるので、白熱電球が破損した場合、バルブの飛散す
る力と外管内に放出される封入ガスの力を一定レベル以
下に抑制することができ、なおかつ、外管の肉厚が2.
0mm以上であり、外管の強度が大きいので破損するこ
とがなく、さらに、外管の頂部内面と白熱電球の頂部外
面との間に、緩衝部材が充填されているので、白熱電球
が破損しても、バルブの破片が、外管の中で胴部に比較
して強度が弱い、頂部に直接衝突することを防止でき
る。請求項2に記載の二重管型白熱電球は、緩衝部材に
は耐熱性と柔軟性を兼ね備えたグラスファィバ−を使用
しているので、更にその効果が増す。
球の説明図である。
ある。
る。
ら見た斜視図である。
タ説明図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 一端の圧着封止部を気密に貫通して外方
に伸びる一対の外部リード棒を有する白熱電球と、該白
熱電球を保持するためのベースと、該ベースに該白熱電
球を取り囲むように外管が取り付けられた二重管型白熱
電球において、 前記白熱電球の封入ガスの全圧が1.5気圧(25基
準)以下であり、かつ、前記外管の肉厚が2.0mm以
上であり、前記外管の頂部内面と前記白熱電球の頂部外面との空間
に、緩衝部材が配置されていることを特徴とする二重管
型白熱電球。 - 【請求項2】 前記緩衝部材は、耐熱性と柔軟性を有す
るグラスファィバ−からなる請求項1に記載の二重管型
白熱電球。
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