專(zhuān)利名稱(chēng)：白熾燈泡及照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及白熾燈泡及照明裝置。
背景技術(shù)：
燈泡通過(guò)對(duì)用鎢單絲卷繞而成的螺圈狀燈絲通電而使之發(fā)光。并且，燈絲的溫度愈高則發(fā)光效率愈高。然而，溫度越高則越促進(jìn)燈絲的金屬鎢的蒸發(fā)，燈絲中逐漸產(chǎn)生細(xì)弱的部分，當(dāng)這些部分?jǐn)嗑€(xiàn)時(shí)燈泡至其壽命極限。
因此，為了抑制上述的燈絲的鎢的蒸發(fā)，進(jìn)一步提高發(fā)光效率同時(shí)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命化的目的，在普通的電燈泡內(nèi)將氬氣等惰性氣體與氮?dú)庖黄鸱馊?。并且，由于封入該泡殼?nèi)的惰性氣體也是原子量越大則熱傳導(dǎo)率越低，能抑制鎢的蒸發(fā)，因而，人們將氬主成分替換成氪主成分、將氪主成分替換成氙主成分封入泡殼，以期進(jìn)一步提高發(fā)光效率及實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命化。
并且，人們獲知，假設(shè)上述燈泡所得的發(fā)光特性(壽命特性)相同的情況下，封入燈泡的惰性氣體的原子量越大則泡殼的容積可制得越小，氣體的封入量越少。例如，特許文獻(xiàn)1及2中對(duì)此加以記述，公示了可獲得良好的發(fā)光特性與壽命特性。
此外，如特許文獻(xiàn)3所記述的那樣，還公開(kāi)了以提供提高發(fā)光特性及壽命特性、能實(shí)現(xiàn)泡殼小形化的燈泡及裝配有該燈泡的照明裝置為目的、在封入氙的電燈泡的表面具有熱線(xiàn)吸收膜的燈泡。
特許文獻(xiàn)1日本專(zhuān)利特開(kāi)平4-138654號(hào)公報(bào)特許文獻(xiàn)2日本專(zhuān)利特許第3419793號(hào)公報(bào)特許文獻(xiàn)3日本專(zhuān)利特開(kāi)平10-55785號(hào)公報(bào)然而，由于氙的電離電壓低，當(dāng)玻璃管球中的封入量增加時(shí)，存在發(fā)生電弧放電使燈絲易于燒斷的問(wèn)題。為此，當(dāng)外加較高電壓進(jìn)行點(diǎn)燈的白熾燈泡中封入氙氣時(shí)，以往推薦的是并用氮?dú)饧?或氪氣等其他惰性氣體乃至于稀有氣體，同時(shí)將所有封入氣體中的氙氣所占的比例設(shè)定為約10體積％以下。但是，該種燈泡因氙氣的封入量少而難以充分發(fā)揮氙氣的原本所望的性質(zhì)。
本發(fā)明鑒于上述情形而進(jìn)行，以提供即使外加高電壓而點(diǎn)燈也難以引起電弧放電、可發(fā)揮良好的光輸出特性和點(diǎn)燈壽命特性的白熾燈泡為其目的。

發(fā)明內(nèi)容
權(quán)利要求1的發(fā)明記述的燈泡，其特征在于，該燈泡具備玻璃泡殼；具備將鎢單絲卷繞成螺圈狀的數(shù)個(gè)發(fā)光部及連設(shè)于該發(fā)光部之間的支承部的燈絲；在玻璃泡殼內(nèi)支承燈絲、使燈絲的兩端間的距離(A)為5～20mm的導(dǎo)入絲；對(duì)燈絲的發(fā)光部間的支承部進(jìn)行支承、使燈絲的端部與支承部之間的距離(B)為8～8.5mm的錨定線(xiàn)(ァンカ—線(xiàn))；封入玻璃泡殼內(nèi)的含有70～95容積％的氙的惰性氣體。
在本發(fā)明及下述的各發(fā)明中，如無(wú)特別指定，其用語(yǔ)定義及技術(shù)含意如下所述。
玻璃泡殼為PS型、S型、R型、G型等，其形狀不限，另外，材質(zhì)方面可適用于自鈉鈣玻璃等軟質(zhì)玻璃至硼硅酸鹽玻璃等硬質(zhì)玻璃，石英玻璃也可適用。另外，也可是對(duì)泡殼進(jìn)行了二氧化硅膜等散光處理的泡殼。此外，也可依據(jù)需要，使玻璃泡殼的表面形成有光擴(kuò)散膜或反射膜、著色膜等。
燈絲上至少形成有2個(gè)將鎢單絲卷繞成螺圈狀而成的發(fā)光部，在發(fā)光部與發(fā)光部之間，形成有由與發(fā)光部相同的鎢單絲形成的、幾乎無(wú)助于發(fā)光的稱(chēng)為″跨越部″的支承部。燈絲在其支承部受到錨定線(xiàn)支承的同時(shí)兩端部受到導(dǎo)入線(xiàn)支承，因而，在泡殼內(nèi)配設(shè)成非直線(xiàn)狀。特別是在發(fā)光部為2個(gè)的場(chǎng)合，大致呈V字形地受到支承。發(fā)光部是卷繞成一重、二重或三重螺圈狀的、通電時(shí)升至高溫而熾熱發(fā)光的部分，支承部是因卷繞得比發(fā)光部疏散而溫度低于發(fā)光部的、通電時(shí)也幾乎不發(fā)光的部分。如此，將由導(dǎo)入線(xiàn)支承的燈絲的兩端部間連接的直線(xiàn)距離稱(chēng)為A，將由導(dǎo)入線(xiàn)支承的端部與由燈絲的錨桿(ァンカ—)支承的支承部間的距離稱(chēng)為B。
若氙的封入量少，則對(duì)鎢蒸發(fā)速度的抑制作用小，至少需要70容積％。另外，若超過(guò)95容積％，則因氙的電離電壓低而使電弧放電開(kāi)始電壓顯著降低，使得電弧放電易于發(fā)生。因此，氙封入量的適宜范圍為75～95％，最適范圍為90～95％。此外，由于氣體的熱傳導(dǎo)率因與氙混合的氪、氬或氮等惰性氣體的種類(lèi)不同而不同，因而，須依據(jù)混入的氣體的種類(lèi)對(duì)氙氣的封入量進(jìn)行選擇。作為混合的惰性氣體，氮?dú)饬畠r(jià)且電離電壓高，電弧放電開(kāi)始電壓也高，因而易于混合。
這些封入玻璃泡殼的氣體的封入壓力，以室溫下65～101kPa為宜。若不滿(mǎn)65kPa，則因保溫效果受損會(huì)引起光通量等發(fā)光效率降低或壽命縮短，因而不宜。另外，若超過(guò)101kPa，則存在軟質(zhì)玻璃發(fā)生破裂的擔(dān)心，因而不宜。
對(duì)于內(nèi)部封入氙的燈泡而言，尤其在電位差大且溫度升至高溫的燈絲的兩端部附近易于發(fā)生電弧放電。為此，本發(fā)明將燈絲的兩端部間的距離(A)設(shè)定為5～20mm。當(dāng)燈絲的兩端部間的距離不滿(mǎn)5mm，則易在燈絲的兩端部間發(fā)生電弧放電。當(dāng)超過(guò)20mm時(shí)，則燈絲的發(fā)光部與玻璃泡殼靠近而使玻璃泡殼溫度上升，存在玻璃泡殼發(fā)生劣化的擔(dān)心。此外，距離(A)的適宜范圍為8～15mm，最適范圍為10～12mm。
另外，燈絲的端部與支承部間的距離(B)為7～10mm，以8～8.5mm為宜。距離B的含義是為使燈絲的發(fā)光部不過(guò)于靠近玻璃泡殼、將燈絲局部性折曲后將其非直線(xiàn)地配設(shè)于泡殼內(nèi)時(shí)的支承部與連接部之間(存在數(shù)個(gè)支承部的場(chǎng)合則為相鄰的支承部間)的距離。燈絲的兩端部間的距離(A)為5～20mm的場(chǎng)合下，若距離B不滿(mǎn)7mm，則因燈絲全長(zhǎng)變短而不能達(dá)到所定的光通量，即使對(duì)于確保了足夠的燈絲全長(zhǎng)的場(chǎng)合，由于必須將燈絲折曲數(shù)次，從而難以將發(fā)光部必要長(zhǎng)度的燈絲配設(shè)于普通燈泡用玻璃泡殼內(nèi)。另外，當(dāng)距離B超過(guò)10mm時(shí)，在將距離A設(shè)定為5～20mm的場(chǎng)合下，難以將燈絲配設(shè)于普通燈泡用玻璃泡殼內(nèi)。此外，支承部與連接部之間(存在數(shù)個(gè)支承部的場(chǎng)合則為相鄰的支承部間)也存在有溫度上升或電位差大的部分，因而，有發(fā)生上述放電的可能性。就此方面而言，由于將距離B設(shè)定為7～10mm，以8～8.5mm為更好，因而，可抑制支承部與連接部之間(存在數(shù)個(gè)支承部的場(chǎng)合則為相鄰的支承部間)放電的發(fā)生。
權(quán)利要求2的發(fā)明是在權(quán)利要求1所述的燈泡中，其特征在于，燈絲的兩端間的距離(A)與燈絲的端部與由錨桿支承的支承部間的距離(B)之比B/A在0.5～0.8的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求3的發(fā)明記述的燈泡，其特征在于，該燈泡具備玻璃泡殼；具備將鎢單絲卷繞成螺圈狀的數(shù)個(gè)發(fā)光部及連設(shè)于該發(fā)光部之間的支承部的燈絲；在玻璃泡殼內(nèi)支承燈絲、使燈絲的兩端間的距離(A)為5～20mm的導(dǎo)入線(xiàn)；對(duì)支承部進(jìn)行支承、使燈絲的相鄰的各發(fā)光部形成的角度(θ)為25～120度的錨定線(xiàn)；封入玻璃泡殼內(nèi)的含有70～95容積％的氙的惰性氣體。
對(duì)于內(nèi)部封入氙氣的燈泡而言，當(dāng)接近于溫度達(dá)到高溫的燈絲距離近或電位差大的情況時(shí)易發(fā)生電弧放電。為此，以錨定線(xiàn)對(duì)支承部進(jìn)行支承，使燈絲的各發(fā)光部形成的最小角度θ(發(fā)光部為2個(gè)時(shí)形成的大致呈V字形燈絲的場(chǎng)合，是指從與燈絲構(gòu)成的平面相垂直的方向觀察時(shí)所見(jiàn)的燈絲的各發(fā)光部的交叉角度)為25～120度。若該角度不滿(mǎn)25度，則燈絲的發(fā)光部間的距離近，因而易于發(fā)生電弧放電。若超過(guò)120度，則因燈絲的發(fā)光部靠近玻璃泡殼而使玻璃泡殼溫度上升，玻璃泡殼存在劣化的擔(dān)心。在燈絲具有3個(gè)以上的發(fā)光部(具有數(shù)個(gè)支承部)的場(chǎng)合，出現(xiàn)存在數(shù)個(gè)角度θ的情況，此時(shí)將所有角度θ都設(shè)為25～120度便可。
權(quán)利要求4的發(fā)明記述的燈泡，該燈泡具備玻璃泡殼；具備將鎢單絲卷繞成螺圈狀的數(shù)個(gè)發(fā)光部及連設(shè)于該發(fā)光部之間的支承部的燈絲；在玻璃泡殼內(nèi)支承燈絲的兩端間的導(dǎo)入線(xiàn)；對(duì)燈絲的發(fā)光部之間的支承部進(jìn)行支承的錨定線(xiàn)，封入玻璃泡殼內(nèi)的含有70～95容積％的氙的惰性氣體，其特征在于，燈絲的發(fā)光部的中心與玻璃泡殼的最短距離為12～16mm之間。
玻璃泡殼持續(xù)于高溫狀態(tài)下則易于劣化，尤其是當(dāng)溫度達(dá)到220℃以上時(shí)，在玻璃泡殼的表面會(huì)發(fā)生外部環(huán)境的水分與玻璃泡殼的表面成分的化學(xué)反應(yīng)，從而存在產(chǎn)生應(yīng)變等的擔(dān)心。為此，必須將玻璃泡殼與燈絲發(fā)光部的中心的距離設(shè)為12mm以上，以防止玻璃泡殼的表面溫度達(dá)到高溫。此處所述的“燈絲發(fā)光部的中心”是指燈絲的發(fā)光部分的大致中央，表示溫度的最高點(diǎn)。另外，若燈絲與玻璃泡殼的距離大于16mm，則玻璃泡殼的尺寸增大，或者，燈絲形成為略呈平坦?fàn)疃篃艚z的支座增大。例如，在采用PS35尺寸的泡殼的場(chǎng)合，必須將燈絲制成比泡殼的頸部更大，從而在制造時(shí)產(chǎn)生困難，且發(fā)生燈絲等易變形等問(wèn)題。
權(quán)利要求5的發(fā)明是權(quán)利要求3或4所述的燈泡，其特征在于，燈絲呈二重螺圈狀，二級(jí)螺圈繞線(xiàn)間距相對(duì)于發(fā)光部的一級(jí)螺圈直徑的比率(％P)為140～180％。
螺圈繞線(xiàn)間距相對(duì)于燈絲的發(fā)光部的一級(jí)螺圈直徑的比率(％P)若小于140％，則白熾光的輸出雖會(huì)增大，但因發(fā)光部的溫度過(guò)度上升，會(huì)促進(jìn)鎢的蒸發(fā)，難以確保普通燈泡所需的壽命特性(例如，直至燈絲斷線(xiàn)為止的點(diǎn)燈時(shí)間為2000小時(shí))。當(dāng)大于180％時(shí)，則因燈絲的發(fā)光部溫度不能適度上升，因而難于滿(mǎn)足作為封入稀有氣體的白熾燈泡所要求達(dá)到的一般性的省電特性(例如13lm/W)。
權(quán)利要求6的發(fā)明記述的燈泡，其特征在于，該燈泡具備玻璃泡殼；具有將直徑為0.02～0.08mm的鎢單絲二重卷繞成螺圈狀的、使二級(jí)螺圈繞線(xiàn)間距相對(duì)于燈絲的一級(jí)螺圈直徑的比率為140～180％的發(fā)光部的燈絲；在玻璃泡殼內(nèi)支承燈絲、使燈絲的兩端間的距離(A)為5～20mm的導(dǎo)入線(xiàn)；以65～101kPa的壓力封入玻璃泡殼內(nèi)的、由50～95容積％的氙及5～50容積％的氮?dú)獾幕旌蠚怏w組成的惰性氣體。
為不損失以往的氪燈泡的燈效率、實(shí)現(xiàn)高效率點(diǎn)燈，封入混合氣體的組成、混合比率、封入壓力以及燈絲螺圈的設(shè)計(jì)同為重要。尤其是為獲得小型化的白熾燈泡，必須在玻璃泡殼內(nèi)與高效率地將具有所定外徑、長(zhǎng)度的鎢單絲卷繞成二重螺圈狀的燈絲組合。作為本發(fā)明人等，據(jù)此對(duì)最為適宜的燈絲進(jìn)行研究的結(jié)果，探明了以鎢單絲外徑為0.02～0.08mm、二級(jí)繞線(xiàn)間距相對(duì)于燈絲的一級(jí)繞線(xiàn)徑的比率為140～180％時(shí)為最適合。
若鎢單絲的直徑不滿(mǎn)0.02mm，則燈效率降低且強(qiáng)度下降，因而不宜。直徑若超過(guò)0.08mm，則為達(dá)到所定功率所需的燈絲的尺寸增大，不適于白熾燈泡的小型化。
當(dāng)氙的封入量少時(shí)，則對(duì)鎢蒸發(fā)速度的抑制作用減低，因而，至少須有50容積％。另外，若超過(guò)95容積％，則氙的電離電壓低，電弧放電開(kāi)始電壓降低，因而不宜。因此，以70～95％范圍為宜、75～95范圍為最適合。
權(quán)利要求7的發(fā)明是在權(quán)利要求1、3、4或6所述的燈泡中，其特征在于，玻璃泡殼的內(nèi)容積為24.0～49.0cm3；在15～100W的額定功率下點(diǎn)燈。
為使燈絲高效率發(fā)光而封入氙氣，但泡殼內(nèi)因保溫效果而使溫度更進(jìn)一步升高。當(dāng)玻璃泡殼的內(nèi)容積不滿(mǎn)24.0cm3時(shí)，泡殼內(nèi)的壓力過(guò)度上升而使泡殼易于破裂，因而不可行。當(dāng)玻璃泡殼的內(nèi)容積超過(guò)49.0cm3時(shí)，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)保溫效果下的高效率點(diǎn)燈，且白熾燈泡尺寸大型化，因而不宜。
權(quán)利要求8的發(fā)明記述的照明裝置，其特征在于，該照明裝置具備器具本體；設(shè)于該器具本體上的燈座；裝配于該燈座上的上述權(quán)利要求1、3、4或6所述的燈泡。
照明裝置除了一般家庭或商店等處使用的吊燈具、壁燈具、立式燈具外，還包括使用燈泡的一切照明裝置。
權(quán)利要求1記述的發(fā)明，能解決在通過(guò)封入氙氣而提高效率及壽命的燈泡中、所存在的因發(fā)生電弧放電而引起的短壽命的問(wèn)題。并且，玻璃泡殼的溫度不會(huì)過(guò)度上升，因而，可減少泡殼劣化的擔(dān)心。
權(quán)利要求2記述的發(fā)明，可獲得達(dá)到權(quán)利要求1所述的發(fā)明效果的最適值的燈泡。
權(quán)利要求3記述的發(fā)明，可提供能解決因發(fā)生電弧而引起的短壽命問(wèn)題的燈泡。并且，玻璃泡殼的溫度不會(huì)過(guò)度上升，因而，可減少泡殼劣化的擔(dān)心。
權(quán)利要求4記述的發(fā)明，因玻璃泡殼的溫度不會(huì)過(guò)度上升，因而，可減少泡殼劣化的擔(dān)心。
權(quán)利要求5記述的發(fā)明，在權(quán)利要求1至4所述的效果上，可提供能解決因螺圈間的電弧發(fā)生引起的短壽命問(wèn)題的燈泡。
權(quán)利要求6記述的發(fā)明，通過(guò)將氙與氮?dú)庖运ǖ幕旌媳嚷始胺馊雺毫Ψ馊?，使燈絲的單絲直徑與螺圈間距最佳化，在抑制因電弧發(fā)生引起的短壽命化的同時(shí)可提高燈效率。
權(quán)利要求7記述的發(fā)明，因使玻璃泡殼的內(nèi)容積最佳化，在15W～100W的電力下進(jìn)行點(diǎn)燈，因而，在不損失氙氣的保溫效果的情況下，可提供玻璃泡殼在其壽命期間內(nèi)不會(huì)因高溫而破裂的燈泡。
權(quán)利要求8記述的發(fā)明，可提供能發(fā)揮權(quán)利要求1至7所述的效果的照明裝置。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1為表示本發(fā)明的白熾燈泡的實(shí)施例的局部切口主視圖。
圖2為同一燈絲的放大截面圖。
圖3為同一燈絲的中央部分的放大截面圖。
圖4為表示裝配有圖1的白熾燈泡的本發(fā)明的照明裝置的實(shí)施例的局部切口主視圖。
實(shí)施發(fā)明的較佳實(shí)施例以下，參照?qǐng)D1對(duì)本發(fā)明的燈泡的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。圖1為對(duì)普通照明用燈泡10放大表示的主視圖，圖2為圖1的燈泡的燈絲的放大截面圖、圖3為圖2的燈絲中央部分的放大截面圖。
圖中，1表示PS35型的玻璃泡殼，2表示封接于該泡殼1的開(kāi)口端部的、具有喇叭狀燈柱3的支座。該燈柱3由將一對(duì)導(dǎo)線(xiàn)4、4、玻璃柱芯3C和排氣管(未作圖示)密封地植設(shè)于燈柱管3T的一端側(cè)而形成的壓扁密封部3S以及將鉬絲等高熔點(diǎn)金屬絲的一端植設(shè)于玻璃柱芯3C的前端部的錨桿5而構(gòu)成。
另外，6表示110V60W用的二重螺圈狀燈絲，具有將鎢單絲卷繞成的單螺圈6S再次卷繞而成的二重螺圈狀的發(fā)光部6C，在該發(fā)光部6C的中間形成有將二重螺圈狀部的約1～2圈部分的長(zhǎng)度保持成單螺圈6S形狀的支承部(跨越部)6T。另外，在呈螺圈狀的發(fā)光部6C的兩端處，同樣地形成有保持單絲形狀的絲腳部6L、6L。
并且，該二重螺圈狀燈6，通過(guò)將其兩端的絲腳部6L、6L夾持于上述導(dǎo)線(xiàn)4、4的前端部分折曲形成的鉤子上或焊接于前端部分等手段進(jìn)行連線(xiàn)，同時(shí)構(gòu)成了在其中間的支承部6T上繞纏有錨桿5的另一端側(cè)形成的環(huán)圈部5R的呈倒V字形的CC-2型的支座。即，燈絲6的由單螺圈6S所構(gòu)成的絲腳部6L、6L及支承部6T分別地受到連接部7L、7L及環(huán)圈部5R支承。本實(shí)施例中，使用的燈絲6的全長(zhǎng)為23mm，發(fā)光部6C、6C的長(zhǎng)度各為11mm，鎢單絲的直徑為0.049mm，鎢單絲的全長(zhǎng)約為502mm。
另外，在上述泡殼1內(nèi)，將90容積％的氙(Xe)惰性氣體與剩余部分氮?dú)?N2)的混合氣體以常溫下約82.6kPa的壓力封入其中。另外，泡殼的內(nèi)容積為24.0cm3～49.0cm3。
圖中，8表示通過(guò)粘合劑等與泡殼1端部的封接部接合的燈頭，連接著與上述導(dǎo)線(xiàn)4、4連接的外部導(dǎo)線(xiàn)。并且，上述構(gòu)成的燈泡10裝配于未作圖示的燈座等中進(jìn)行通電，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)4、4連接的燈絲6的二重螺圈狀的發(fā)光部6C、6C因高溫而發(fā)光、向泡殼1外射出光。
另外，圖2中的A表示燈絲的兩端間的距離(連接部7L、7L間的直線(xiàn)距離)，B表示燈絲的端部與支承錨桿的支承部6T的距離(連接部7L與環(huán)圈部5R的直線(xiàn)距離)，C表示燈絲的發(fā)光部的中心與玻璃泡殼的最短距離，θ表示燈絲的各發(fā)光部6C、6C形成的最小角度。
這些數(shù)值下的泡殼溫度值及電弧發(fā)生比例關(guān)系分別列于下表。另外，泡殼溫度的測(cè)定，是在點(diǎn)燈并持續(xù)30分鐘后的泡殼溫度穩(wěn)定的狀態(tài)下對(duì)泡殼的表面溫度的最高部分進(jìn)行測(cè)定。另外，對(duì)150％V以下的狀態(tài)下有無(wú)發(fā)生電弧的判定，是以目視方式對(duì)輸入額定電壓的150％電壓(150V)時(shí)的電弧發(fā)生進(jìn)行確認(rèn)。對(duì)電弧發(fā)生電壓的測(cè)定，是在將輸入電壓從100V每次上升10V時(shí)，以目視方式對(duì)放置好燈后的狀態(tài)下接通輸入電源時(shí)的燈泡內(nèi)部有無(wú)發(fā)生電弧進(jìn)行確認(rèn)。當(dāng)輸入電壓在120V以下時(shí)未發(fā)生電弧的場(chǎng)合，增大輸入電壓，對(duì)電弧發(fā)生時(shí)的輸入電壓作了測(cè)定。
表1

表1中，h(mm)表示連結(jié)連接部7L、7L的直線(xiàn)與支承部6T間的最短距離。若燈絲的兩端間的距離(A)不滿(mǎn)5mm，則在額定的120％電源電壓下，燈絲的兩端部間(A)發(fā)生電弧放電。另外，當(dāng)超過(guò)20mm時(shí)，燈絲的發(fā)光部與玻璃泡殼接近，燈絲的發(fā)光部的中心與玻璃泡殼間的最短距離(C)不滿(mǎn)12mm，泡殼的表面溫度超過(guò)230℃。并且，當(dāng)燈絲的端部與支承部間的距離(B)不滿(mǎn)8mm時(shí)，則不得不縮短燈絲支承部與燈絲兩端部間的距離，結(jié)果在額定的150％電源電壓下發(fā)生電弧放電。若超過(guò)8.5mm，則泡殼的表面溫度超過(guò)210℃。以上結(jié)果表明，B/A在0.2～0.8的范圍內(nèi)，以A＝12～16mm、B＝8～8.5mm為適宜。
表2

以上結(jié)果表明，當(dāng)燈絲的各發(fā)光部形成的角度(θ)不滿(mǎn)25度時(shí)，則在額定的150％電源電壓下發(fā)生電弧放電。當(dāng)超過(guò)120度時(shí)，燈絲的發(fā)光部的中心與玻璃泡殼間的最短距離(C)不滿(mǎn)12mm，因而，玻璃泡殼的溫度上升至229℃。
另外，以上結(jié)果還表明，即使角度(θ)為25度，若兩端部間的距離(A)不滿(mǎn)5mm，則在額定的150％電源電壓下發(fā)生電弧放電。
以下，將變動(dòng)燈絲的一級(jí)繞線(xiàn)(單螺圈6S)的直徑d1與二級(jí)繞線(xiàn)6C的間距P2的比率(P2/d1)時(shí)的電弧發(fā)生電壓的測(cè)定結(jié)果示于表3。為獲得所定的光輸出，該燈絲的鎢單絲長(zhǎng)度設(shè)為恒定，隨著P2/d1減小，燈絲的兩端部間的距離(A)縮短。
表3

以上結(jié)果表明，當(dāng)二級(jí)螺圈6S的繞線(xiàn)間距相對(duì)于燈絲發(fā)光部的螺圈直徑(單螺圈6S的直徑)的比率(％P)小于140％時(shí)，距離(A)小于5mm，因而，電弧放電開(kāi)始電壓降低，存在發(fā)生電弧放電的擔(dān)心。另外，由于(％P)過(guò)度大于180％的發(fā)光部的溫度不會(huì)適度地上升，其發(fā)光效率下降。
另外，將二級(jí)繞線(xiàn)間距的比率設(shè)為140～150％P、鎢單絲的外徑設(shè)為0.050～0.080mm時(shí)，則可獲得額定壽命4000h，與以往的充填氪氣的同樣的額定功率相比，可實(shí)現(xiàn)2倍的長(zhǎng)壽命燈泡。另外，當(dāng)將二級(jí)繞線(xiàn)間距的比率設(shè)為151～180％P、鎢單絲的外徑設(shè)為0.040～0.070mm時(shí)，額定壽命與以往的充填氪氣的燈泡相同，可實(shí)現(xiàn)消耗電力大約降低17％且輸出同等的總光通量的節(jié)電型燈泡。這些燈泡的諸特性示于表4。此外，各燈泡為透明燈泡。
表4

此外，氙氣的體積比以70～95％為宜。不滿(mǎn)70％時(shí)，則燈的效率下降至14.3(lm/W)以下。若超過(guò)95％，則電弧發(fā)生電壓降至140V以下，即使在外加100V電源電壓的場(chǎng)合下，由于電弧發(fā)生電壓低于電源電壓的峰值電壓，也會(huì)發(fā)生電弧放電。氙氣的體積比以90～95％更為適宜，此時(shí)既可期望提高效率又無(wú)發(fā)生電弧放電的擔(dān)心。
另外，上述實(shí)施例中，燈絲是以朝燈泡頂部的方向形成大致呈倒V字形的例子，但也可容許水平設(shè)置，從泡殼上部觀察泡殼的大致中心，大致呈V字形。
燈頭8為旋入式的所謂E型燈頭，由形成有螺紋的殼體部、頂部的突起部及使殼體部與突起部間絕緣的絕緣部構(gòu)成。為便于消費(fèi)者分辨出此為混合有氙氣的高效燈泡，最好是燈頭8的殼體部不采用以往的銀色，而是將之著色成金色等。燈頭8的殼體為黃銅制，其外表面鍍鎳，則使表面呈銀色，若在該鎳層的表面鍍上0.01～10μm的金(Au)，則可獲得外觀呈金色的殼體，該鍍金膜厚以0.01～1.0μm為宜，以0.05～0.5μm最為適宜。若該鍍金膜厚不滿(mǎn)0.01μm，則金色層薄而不易識(shí)別，故不宜。另外，鍍金膜厚若超過(guò)10μm，則鍍層易剝落且成本上升，故不可。此外，鍍金的底層不限定于鎳，凡具導(dǎo)電性的可鍍金的金屬都可采用。
以下，參照?qǐng)D4對(duì)照明裝置的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施例中，將上述燈泡10組裝入照明器具9中加以使用。如圖3所示，91表示形成筐體的基體，92表示設(shè)于基體91上的燈座，93表示安裝于基體91上的燈罩、輝光部及反射體，94表示與燈座92連接的供電線(xiàn)，在上述燈座92上裝配著上述燈泡10的燈頭8。
如此構(gòu)成的照明裝置(照明器具)9，經(jīng)由供電線(xiàn)94通電而使安裝于燈座92上的燈泡10點(diǎn)燈。并且，如上所述，該燈泡10的螺圈狀燈絲6的熱損失少，并可獲得良好的發(fā)光特性及長(zhǎng)壽命。
權(quán)利要求
1.一種燈泡，其特征在于，該燈泡具備玻璃泡殼；具備將鎢單絲卷繞成螺圈狀的數(shù)個(gè)發(fā)光部及連設(shè)于該發(fā)光部之間的支承部的燈絲；在玻璃泡殼內(nèi)支承燈絲、使燈絲的兩端間的距離(A)為5～20mm的導(dǎo)入線(xiàn)；對(duì)燈絲的發(fā)光部間的支承部進(jìn)行支承、使燈絲的端部與支承部之間的距離(B)為7～10mm的錨定線(xiàn)；封入玻璃泡殼內(nèi)的含有70～95容積％的氙的惰性氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈泡，其特征在于，燈絲的兩端間的距離(A)與燈絲的端部與由錨桿支承的支承部間的距離(B)之比B/A在0.5～0.8的范圍內(nèi)。
3.一種燈泡，其特征在于，該燈泡具備玻璃泡殼；具備將鎢單絲卷繞成螺圈狀的數(shù)個(gè)發(fā)光部及連設(shè)于該發(fā)光部之間的支承部的燈絲；在玻璃泡殼內(nèi)支承燈絲、使燈絲的兩端間的距離(A)為5～20mm的導(dǎo)入線(xiàn)；對(duì)燈絲的支承部進(jìn)行支承、使燈絲的相鄰的各發(fā)光部形成的角度(θ)為25～120度的錨定線(xiàn)；封入玻璃泡殼內(nèi)的含有70～95容積％的氙的惰性氣體。
4.一種燈泡，該燈泡具備玻璃泡殼；具備將鎢單絲卷繞成螺圈狀的數(shù)個(gè)發(fā)光部及連設(shè)于該發(fā)光部之間的支承部的燈絲；在玻璃泡殼內(nèi)支承燈絲的兩端的導(dǎo)入線(xiàn)；對(duì)燈絲的發(fā)光部之間的支承部進(jìn)行支承的錨定線(xiàn)，封入玻璃泡殼內(nèi)的含有70～95容積％的氙的惰性氣體，其特征在于，燈絲的發(fā)光部的中心與玻璃泡殼的最短距離(C)為12～16mm之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的燈泡，其特征在于，燈絲呈二重螺圈狀，二級(jí)螺圈繞線(xiàn)間距相對(duì)于發(fā)光部的一級(jí)螺圈直徑的比率(％P)為140～180％。
6.一種燈泡，其特征在于，該燈泡具備玻璃泡殼；具有將直徑為0.02～0.08mm的鎢單絲二重卷繞成螺圈狀的、使二級(jí)螺圈繞線(xiàn)間距相對(duì)于燈絲的一級(jí)螺圈徑的比率為140～180％的發(fā)光部的燈絲；在玻璃泡殼內(nèi)支承燈絲、使燈絲的兩端間的距離(A)為5～20mm的導(dǎo)入線(xiàn)；以65～101kPa的壓力封入玻璃泡殼內(nèi)的、由50～95容積％的氙及5～50容積％的氮?dú)獾幕旌蠚怏w組成的惰性氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、3、4或6所述的燈泡，其特征在于，玻璃泡殼的內(nèi)容積為24.0～49.0cm3，在15～100W的額定功率下點(diǎn)燈。
8.一種照明裝置，其特征在于，該照明裝置具備器具本體；設(shè)于該器具本體上的燈座；裝配于該燈座上的上述權(quán)利要求1、3、4或6所述的燈泡。
全文摘要
在以70～95容積％將氙封入玻璃泡殼(1)內(nèi)的燈泡中，按照以下方法將燈絲(6)配設(shè)在玻璃泡殼(1)中，使燈絲(6)的兩端間的距離(A)為5～20mm；燈絲支承部(6T)與燈絲端部的連接部(7L)間的距離(B)為7～10mm；燈絲的發(fā)光部(6C)的中心與玻璃泡殼(1)的最短距離(C)為12～16mm；燈絲的各發(fā)光部(6C)形成的最小角度(θ)為25～120度。由此，可提供一種能解決在通過(guò)封入氙氣而提高效率及壽命的燈泡中、所存在的因發(fā)生電弧放電而縮短壽命的問(wèn)題的燈泡。并且，不會(huì)發(fā)生玻璃泡殼溫度過(guò)度上升，因而可減少泡殼劣化的擔(dān)心。
文檔編號(hào)H01K1/28GK1716517SQ20051008242
公開(kāi)日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2005年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月29日
發(fā)明者橫山真樹(shù), 諏訪(fǎng)巧, 池尻和弘 申請(qǐng)人:東芝照明技術(shù)株式會(huì)社