説明

白熱ランプ

【課題】高い動作安全性で作動させることでき、また簡単に作製できる白熱ランプを提供すること。
【解決手段】バルブ(2)の内部(10)に発光体(12)が収容されており、このバルブ(2)を密閉する圧潰密閉部(8)を通して前記発光体の電流供給部が導かれている、バルブ(2)を有する白熱ランプ、例えば中程度の電圧領域および高電圧領域に対して設けられたハロゲン白熱ランプにおいて、上記電流供給部は、上記圧潰密閉部(8)に部分的に埋め込まれた電流供給区分(30,32)を有しており、この電流供給区分は、フィラメント(40)によって形成されており、このフィラメントによって差込コア(42)が包囲されていることを特徴とする白熱ランプを構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バルブを有する白熱ランプ、例えば中程度の電圧領域および高電圧領域に対して設けられたハロゲン白熱ランプに関しており、このバルブの内部には発光体が収容されており、その電流供給部はこのバルブを密閉する圧潰密閉部を通して導かれている。
【背景技術】
【0002】
DE 296 20 098 U1にはハロゲン白熱ランプが開示されており、ここではフィラメントの形態の発光体がランプ容器またはバルブに収容されている。このランプ容器の一方の側は圧潰部によって密閉されており、この圧潰部を通して上記のフィラメントに対する電流供給装置が導き出されている。このようなランプは、中程度の電圧領域および高電圧領域で駆動され、動作電圧が高いことに起因して、電流供給装置の隣接した設けられた2つの電流供給部の間でアーク放電が発生し得る。このアークは、例えばフィラメント部分間の短絡によって発生し、この短絡は例えば(主にUまたはV字形に曲げられた発光体において)2つのフィラメント脚部(Wendelschenkel)が接触することにより、またはフィラメント巻線の断線により、それぞれランプ動作中に発生し得るのである。このようなハロゲン白熱ランプの寿命の終わりまで向かってフィラメントには危機的な薄い箇所(ホットスポット)が形成されることがあり、これらは例えばスイッチオンの過程で焼き切れる。フィラメント材料が部分的に燃焼することによって例えば圧潰部の上で2つ電流供給部の間にアークが発生する。この短絡電流によってこの圧潰部に高温が発生して、このランプが爆発するのである。
【0003】
このような圧潰部の熱的な過負荷を防止するため、DE 296 20 098 U1で提案されているのは、内部の電流供給部の少なくとも部分領域を比較的小さな断面で実施してほとんど完全に圧潰部に埋め込むことである。
【0004】
短絡電流が発生すると、圧潰部内で線材の一部が蒸発し、空の毛細管が発生し、この毛細管に沿って最初のうち放電は燃焼し続ける。空の毛細管の所定の有効長から先で、この放電アークは急速にそれ自体で消える。このような形態の安全装置は、内在的な安全装置とも称される。判明したのは、多くの適用のケースにおいて、電流供給部の直径を小さく選択して、この直径をDE 296 20 098 U1の規定に相応させることは不可能なことであり、このため別の安全対策を講じなければならないのである。
【0005】
US-PS 4 132 922では安全装置が示されており、ここでは電流供給は、U字形の溶融ワイヤ領域(Schmelzdrahtbereich)を介して行われ、その端部が圧潰部に埋め込まれており、またその中間部分はバルブの内部に突き出ている。このU字形の溶融ワイヤ領域では固有の密閉シート(Dichtungsfolie)を圧潰部に入れなければならないため、付加的な部材に起因して、ハロゲンランプを作製する方法および装置技術的なコストが比較的高くなってしまうのである。
【0006】
ドイツ国の実用新案DE 91 02 566 U1には安全装置が記載されており、ここでは電流供給部が1回に巻回された部分によって形成されている。これらの部分は圧潰部に挿入されて、フィラメントによって包囲される空間がチューブ状の空所として残り、アーク発生時にはこの空所が排出チャネルとして作用するようになっている。このような内在的な安全装置は、方法技術的に高いコストをかけなければ作製することはできない。
【特許文献1】DE 296 20 098 U1
【特許文献2】US-PS 4 132 922
【特許文献3】DE 91 02 566 U1
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の課題は、高い動作安全性で作動させることでき、また簡単に作製できる白熱ランプ、例えばハロゲン白熱ランプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この課題は、本発明の請求項1の特徴部分に記載された特徴的構成によって解決される。本発明の殊に有利な実施形態は従属請求項に記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
本発明の白熱ランプは、例えば中程度の電圧領域および高電圧領域での動作用に設けられおり、また内部に発光体が収容されたバルブを有する。この内部は圧潰密閉部によって密閉されており、この圧潰密閉部を通して発光体に対する電流供給部が導かれている。この電流供給部は、巻回された電流供給区分を有しており、この電流供給区分は実質的に圧潰部に埋め込まれており、差込コア(Einsteckkern)を包囲している。ここでこの差込コアの長さは上記の電流供給区分の長さに適合されている。付加的には予備ヒューズ(Vorsicherung)が使用され、これは有利にはランプソケットに収容される。
【0010】
ここで判明したのは、上記の構成によって比較的大きな直径を有するフィラメント線を使用する場合にも圧潰部の過熱を防止し、ひいてはランプの破裂を防止することができることである。
【0011】
ここでは予備ヒューズの確実な溶断が保証される。それは、差込コアが設けられまた巻回された電流供給区分によって電流値の大きなアークが形成されて、上記の予備ヒューズが十分に高速に溶断して、この白熱ランプをランプの破裂から保護するからである。
【0012】
また判明しているのは、この実施例は殊に有利にも、電流供給線およびフィラメントとして実施される発光体を、直径の比較的大きなワイヤで構成しなければならない白熱ランプ構造においても使用できることである。これは例えばつぎような場合である。すなわち、発光体がバルブの支持突起部によって位置固定される突起方式(Noppentechnik)のランプにおいて、フィラメントが比較的大きな出力(通例>150W)に対して設計され、したがって直径の大きなタングステンワイヤから作製される場合である。この突起方式は、出願人のEP 0 466 460 B1に記載されている。このような場合に直径の大きなタングステンワイヤを使用する際に(突起方式を使用する際にこれまで通例であるように)第1巻線(Primaergewickel)からのフィラメント端部をモリブデン溶融シートに直接溶接する場合、このランプの動作安定性を冒頭に述べた内在的な安全装置の効果によって保証することはもはやできない。この場合にこのようなランプを予備ヒューズと共に作動すると、この予備ヒューズが溶断するまでの時間にすでにランプが破裂してしまうことがある。この問題は、より感度のよい予備ヒューズを選択しても解決しない。それはこの場合、この予備ヒューズは通常のランプ電流によって過剰の負荷がかけられ、通常のランプ電流によって過負荷がかけられた予備ヒューズの故障により、早期にランプが故障してしまう危険性があるからである。本発明の解決手段によって可能になるのは、予備ヒューズを比較的不感に実施して、それが破損しないようにすることである。
【0013】
電流供給区分のフィラメントと、それに差し込まれる差込コアとの間の機械的な接続は有利にはフィラメントを半径方向に押しつけることによって行われる。
【0014】
ここではフィラメントと差込コアに対して同じ材料、有利にはタングステンを使用できることが判明している。
【0015】
殊に有利な実施例では、発光体はフィラメントとして実施され、これはU字またはV字形に曲げられ、その脚部には1つずつまたは2つずつのフィラメント部分が形成される。このフィラメント部分は、2重フィラメントとして実施することがことができ、ここで、第1巻線として実施され差込コアが設けられる電流供給区分に至る接続領域を有利には巻回しないで形成する。
【0016】
上記のフィラメント部分と電流供給区分とがワンピースで実施される場合、発光体の作製は殊に簡単である。
【0017】
ランプ容器は外側バルブに収容することができ、ここでこの外側バルブはねじ込み式ソケットによって支持される。
【実施例】
【0018】
以下では本発明を有利な実施例に基づいて詳しく説明する。
【0019】
図1は一般的な照明を目的としたハロゲン白熱ランプの側面図を示しており、これは殊に低圧領域および中程度の電圧領域に使用可能である。
【0020】
ハロゲン白熱ランプ1は、バルブ2を有しており、これは石英ガラスから作製される。バルブ2の一方の端部には丸形先端部4が形成されており、これは中央にポンプロッド付加部(Pumpstengelansatz)6を有している。ここにはハロゲン白熱ランプ1を作製する際にポンプチューブが装着され、これを通してバルブ内部10が真空化され、またハロゲンを含む充填ガスが充填される。充填の後、ポンプチューブを取り除かれ、ポンプロッド付加部6は溶かされて閉じられる。
【0021】
バルブ2の丸形先頭部4から離れた端部には圧潰密閉部8が形成され、この圧潰密閉部によってバルブ2の内部10が密閉される。
【0022】
内部10には発光体12(図1ではハッチングされている)が収容されており、これは図示の実施例においてU字形に曲げられている。ここでこのUの各脚部には2つのフィラメント部分14,16;18,19が2重巻線(Doppelgewickel)から構成されている。Uの各脚部の2つのフィラメント部分14,16;18,19は、接続部20ないしは22を介して接続されており、また図1において上にあるフィラメント部分14,19は、ほぼ水平に延びる接続部24を介して互いに接続されている。圧潰密閉部8に近い2つのフィラメント部分16,18は、内部電流供給部26,28として作用する短い部分に接続されている。
【0023】
図示の実施例では接続部20,22;24は巻回されずに実施されており、また内部電流供給部26,28は少なくとも圧潰部に向かって巻回されずに作製されている。ここで接続部20,22,24ならびにフィラメント部分14,16,18および19は同じ巻線からワンピースで作製されている。
【0024】
巻回されていない内部電流供給部26,28はそれぞれ電流供給区分30,32に接続されており、これらも同様に巻線から発光体12とワンピースで作製されている。本発明ではこれらの電流供給区分30,32はその長さの大部分が圧潰密閉部8に埋め込まれており、比較的短い端部、例えば約1〜2mmがバルブ2の内部10に入り込んでいる。
【0025】
上記の発光体12の位置の固定は、図示の実施例においていわゆる突起方式で行われ、ここではガラスバルブ2を変形することによって、ガラス突起部または支持突起部34,36,38が形成される。これらの突起部はペアになって、互いに直径上で接続部20,22,24に向かって半径方向に内側に延びており、またつぎのように構成される。すなわち、接続部20,22,24がこれらの支持突起部間で挟み込まれて固定され、発光体12が内部10内で確実に保持されるようにするのである。このテクニックはEP 0 446 40 B1に詳しく記載されているため、さらなる説明は不要である。
【0026】
比較的大きな電力消費に対してフィラメントを設計するために必要であるのは、フィラメント巻線を比較的丈夫に実施しなければならないことである。このようにすると、冒頭に述べた従来技術において使用される内在的な安全装置は作用しないか、または少なくとも動作安全性の低下を伴わなければ作用しないため、アークが発生した際には圧潰密閉部8の過熱および爆発が発生し得るのである。これは本発明による解決手段において、2つの電流供給区分30,32を固有に構成し、同時に予備ヒューズを使用することによって回避される。電流供給区分30,32を図2に基づいて説明する。この図は、図1のハッチングを付けた領域に配置されている、発光体12の端部を示している。これによればこの実施例では内部電流供給部26は巻回されずに実施されており、また第1巻線40によって形成されている電流供給区分32に接続されている。この第1巻線は、例えば、合わせて2回巻回されるフィラメント部分14,16,18,19の第1巻線と同じ傾きで実施される。当然のことながら別の傾きを選択することも可能である。また内部電流供給部26,28を1回巻きのフィラメントとして実施することも可能である。
【0027】
第1巻線40によって包囲されている空間には差込コア42が入れられており、ここでこの差込コアはここに示した実施例において発光体12と同じ材料、すなわちタングステンからなる。差込コア42と第1巻線40との接続は、中央の領域44においてフィラメントを差込コアの外周に向かって半径方向に押しつけることによって行われ、ここでこの変形は有利には第1巻線40が熱せられた状態で行われる。図2から読み取ることができるように、第1巻線40は、図2において下にある差込コア42の端部のすぐ上で終わっている。
【0028】
このように形成される電流供給区分30,32の長手方向の大部分は圧潰密閉部8に埋め込まれており、そこでモリブデン製の密閉シート46ないしは48に溶接される。図1において下にある2つの密閉シート46,48の端部にはコンタクトピン49,51が溶接され、それらの端部は圧潰密閉部8から突き出ている。
【0029】
ハロゲンバーナー1は、図3の完成したランプの例に示されているように予備ヒューズと共に実施される。
【0030】
図3には完成したハロゲンランプが示されており、ここでは上に示したハロゲン白熱ランプ1が外側バルブ50に入れられている。この外側バルブはねじ込み式ソケット52によって支えられている。このねじ込み式ソケットは図示の実施例においてセラミック体54を有しており、その支持フランジ56に外側バルブ50は支持されており、またこの支持フランジに白熱ランプ1がはめ込まれている。支持フランジ56にはさらにねじ込み式ソケット52のねじスリーブ(Gewindehulse)58が設けられている。このねじスリーブ58および支持フランジ56にはコンタクト面60,62が構成されており、これらはリード線64,66を介して、対応付けられているコンタクトピン49ないしは51に接続されている。コンタクトピン49,51とコンタクト面60,62との接続部として、図示の実施例では1つずつの予備ヒューズ68,70が取り付けられている。この予備ヒューズは有利には、ガラス製のカートリッジによって包囲された溶融ワイヤならびにガラスカートリッジに至る外部のリード線からなる。この予備ヒューズは、通常のランプ電流では「焼き切れない」ように設計されている。
【0031】
このような構成において(例えば寿命の終わりに到達して発光体12が焼き切れる際に)アークが発生すると、このアークは本発明の解決手段では圧潰密閉部8の上を、また本発明による電流供給区分30,32の構成に起因して極めて大きな電流の強さで進む。この電流の強さは極めて高速な予備ヒューズ68,70の溶断に結びつくため、電流供給が中断され、白熱ランプ1の破裂が確実に防止される。本発明のように実施された電流供給区分30,32がなければ、突起方式で実施されたランプおよびこの際に必要な発光体12に使用されるタングステン線の直径において、予備ヒューズ68,70はあまりに遅く溶断し、ランプの破裂を発生させることがあるのである。
【0032】
当然のことながら予備ヒューズ68,70は、図3に示したのとは異なって構成することも可能である。上記のランプは、例えば、230Vの定格電圧において250Wの電力消費に対して設計されている。要求される寿命は少なくとも2400時間である。図示の実施例では差込コア42の直径は2mm,長さは7.0mmであり、第1巻線40の長さは6.9mmであり、発光体12に使用される線の直径は原材料で82μmである。本発明の有利な実施形態では、上記の発光体および/またはフィラメント40を構成するワイヤの直径は50μm以上であり、殊に有利には80μm以上である。
【0033】
ここで開示されているのはバルブ2を有する白熱ランプ1、例えば中程度の電圧領域および高電圧領域用のハロゲン白熱ランプであり、その内部10には有利には巻回された発光体12が収容されている。その電流供給部はバルブ2の圧潰密閉部8を通して導かれており、本発明にしたがって巻回され、差込コア42を包囲する電流供給区分30,32を有する。白熱ランプ1には予備ヒューズ68,70が割り当てられており、これは電流値の大きなアークが発生した際には溶断する。有利な実施例では発光体12は、バルブ2にワンピースで実施された支持突起部34,36,38によって支持される。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本発明によるハロゲン白熱ランプのバルブの第1実施例を示す正面図である。
【図2】図1のハロゲン白熱ランプの電流供給部を示す図である。
【図3】ねじ込み式ソケットに組み込まれた予備ヒューズを有する完成したハロゲン白熱ランプの実施例を示す図である。
【符号の説明】
【0035】
1 ハロゲン白熱ランプ、 2 バルブ、 4 丸形先端部、 6 ポンプロッド付加部、 8 圧潰密閉部、 10 バルブ内部、 12 発光体、 14,16,18,19 フィラメント区分、 20,22,24 接続部、 26,28 内部電流供給部、 30,32 電流供給区分、 34,36,38 支持突起部、 40 第1巻線、 42 差込コア、 44 中央領域、 46,48 密閉シート、 49,51 コンタクトピン、 50 外側バルブ、 52 ねじ込み式ソケット、 54 セラミック体、 56 支持フランジ、 58 ねじスリーブ、 60,62 コンタクト面、 64,66 リード線、 68,70 予備ヒューズ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
バルブ(2)の内部(10)に発光体(12)が収容されており、当該バルブ(2)を密閉する圧潰密閉部(8)を通して前記発光体の電流供給部が導かれている、バルブ(2)を有する白熱ランプ、例えば中程度の電圧領域および高電圧領域に対して設けられたハロゲン白熱ランプにおいて、
前記電流供給部は、前記圧潰密閉部(8)に部分的に埋め込まれた電流供給区分(30,32)を有しており、
該電流供給区分は、フィラメント(40)によって形成されており、
該フィラメントによって差込コア(42)が包囲されていることを特徴とする
白熱ランプ。
【請求項2】
前記白熱ランプは予備ヒューズ(68,70)を有する、
請求項1に記載の白熱ランプ。
【請求項3】
前記発光体(12)は少なくとも1つの支持突起部(34,36,38)に支持されており、
該支持突起部は前記バルブ(2)にワンピースで構成されている、
請求項1または2に記載の白熱ランプ。
【請求項4】
前記の発光体および/またはフィラメント(40)を構成するワイヤの直径は50μm以上であり、殊に有利には80μm以上である、
請求項1から3までのいずれか1項に記載の白熱ランプ。
【請求項5】
前記電流供給部は、2つずつの巻回されていない内部電流供給部または1回巻きのフィラメントとして構成された内部電流供給部(26,28)を有しており、
該電流供給部はそれぞれ電流供給区分(30,32)が設けられている、
請求項1から4までのいずれか1項に記載の白熱ランプ。
【請求項6】
前記フィラメント(40)の部分(44)は、熱変形によって前記差込コア(42)に押しつけられている、
請求項1から5までのいずれか1項に記載の白熱ランプ。
【請求項7】
前記の電流供給区分(30,32)および差込コア(42)はタングステンからなる、
請求項1から6までのいずれか1項に記載の白熱ランプ。
【請求項8】
前記発光体(12)は、UまたはV字形に曲げられたフィラメントであり、
該フィラメントの脚部には1つずつまたは2つずつのフィラメント区分(14,116,18,19)が構成されている、
請求項1から7までのいずれか1項に記載の白熱ランプ。
【請求項9】
前記フィラメント区分(14,16,18,19)は2重フィラメントである、
請求項8に記載の白熱ランプ。
【請求項10】
前記の電流供給区分(30,32)は前記フィラメントとワンピースで構成される、
請求項8または9に記載の白熱ランプ。
【請求項11】
前記のフィラメント区分(14,16,18,19)と電流供給区分(30,32)との間の領域はそれぞれ巻回されていないか、または1回巻きフィラメントとして構成されている、
請求項8から10までのいずれか1項に記載の白熱ランプ。
【請求項12】
前記の電流供給区分(30,32)は圧潰密閉部(8)において密閉シート(46,48)に接続されており、
該密閉シートそれ自体には1つずつのコンタクトピン(49,51)が固定されており、
該コンタクトピンは前記圧潰密閉部(8)が突き出ている、
請求項1から11までのいずれか1項に記載の白熱ランプ。
【請求項13】
前記バルブ(2)は外側バルブ(50)によって包囲されており、
該外側バルブそれ自体は、ねじ式ソケット(52)に支持されている、
請求項1から12までのいずれか1項に記載の白熱ランプ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2006−80079(P2006−80079A)
【公開日】平成18年3月23日(2006.3.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−259439(P2005−259439)
【出願日】平成17年9月7日(2005.9.7)
【出願人】(390009472)パテント−トロイハント−ゲゼルシヤフト フユール エレクトリツシエ グリユーラムペン ミツト ベシユレンクテル ハフツング (152)
【氏名又は名称原語表記】Patent−Treuhand−Gesellschaft fuer elektrische Gluehlampen mbH
【住所又は居所原語表記】Hellabrunner Strasse 1, Muenchen, BRD