(57)【要約】【課題】  コイルもしくは導体により、立体幾何構造を編成することで、電球の高輝度化及び出力の選択性を拡大し、熱電子供給量を改善し蛍光灯の使用、生産、再資源化、廃棄における諸問題の改善を可能とする。【解決手段】  複数本の導体もしくはシングルコイルを並列にしてかつ螺旋状構造、もしくは組紐構造等、立体幾何構造に編成することで、既存の規格品にも充分適応する幅広い電気的特性の選定、幅広い表面積及び体積量の選定を可能とする。さらに、安定器及び点灯管の定格値改善による特性向上の可能性も考慮する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本のシングルコイルもしくは導体を、多様な立体幾何学構造または並列にしてかつ螺旋構造に編成することで、オームの法則の並列接続により多様な電気抵抗値の選別と導体における熱損失の軽減を可能とし、さらに限られた間隔におけるコイル及びフィラメントの表面積と体積の獲得範囲を拡大し、熱電子放射性物質付着量を改善し、熱電子量にて発光効果に至る使用水銀の飽和量を低く抑え、さらに熱電子放出可能期間及び放出可能量をも改善できることにより、高輝度、製造、使用、再資源化もしくは破壊破棄における電球及び蛍光灯を含む熱陰極低圧水銀放電灯が抱える幾つかの諸問題を是正、改善するための立体幾何構造により編成されるコイル及び、フィラメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電球及び蛍光灯の発光原理における立体幾何学構造より成るコイル構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  一般に一素子として用いられるコイルは、一本の導体に幾重にも巻き上げ回数を加えることで、使用目的に適した電気抵抗値等の電気的特性を得ている。主な種類として、単コイル、二重コイル、三重コイルがあげられる。【０００３】  単コイル、二重コイルは一般的に、電球の発光素子として用いられ、電気抵抗値によりその電球の定格出力を定めている。電球の同規格内において多種の出力を得る場合、フィラメントの長短を対応させ、手作業にてフィラメントの中間を複数のアンカーで支えることで既存規格のバルブに収めている。しかし、このアンカー掛けの技術は継承されず、衰退の一途を歩んでいる。【０００４】  現在、福祉的観点から容易な識別を可能とする目的で光源の高輝度化が求められている。主に、高輝度ＬＥＤ、キセノンランプ、ハロゲンランプ等有るが、特有の眩しさを与えるため、安全上それらの使用範囲は限られている。そのため汎用電球の高輝度高出力化は急務であり、低コストで生産でき、汎用コイルの後継として充分適応し、かつ電気抵抗値を幅広く選択できるコイルの開発は必須である。【０００５】  また、二重コイル、三重コイルは蛍光灯を始め熱陰極低圧水銀放電灯全般において用いられている。その発光原理は、熱電子放射性物質からの熱電子放出にて発光効果を得ているが、それは微量水銀蒸気の媒介を必要としている。この含有水銀量は、コイルの発熱により発生する熱電子の放出量と関係が深い。【０００６】  含有水銀量を減らすには、コイルの表面積を増加し熱電子放射性物質付着量を改善して、熱電子放出量を増やす方法がある。
しかし安易にコイルの巻き上げ回数を増やすと、急激な、電気抵抗値の上昇や、フィラメント周囲に黒化現象が著しく現れてしまい製品の品質や発光効果に影響をもたらしてしまう。これら、製品の品質維持、点灯原理等により含有水銀量には、根本的改善策を講じられない状態にある。【０００７】  生産、再資源過程において消費される資源材料、工業用水、溶媒は限られた資源である。近年急速に拡大続ける各国の近代都市化による需要の拡大が予想される中、限られた資源の安定供給と生活環境の保全が急務とされる。
特に水は、いかなる産業、生活及び自然環境においてその影響は多大であり、その存在は必要不可欠であり、その存在を軽視することはできない。降れば洪水照れば渇水とも言われる日本国土において、重要課題といえよう。
しかし、現在汎用されている電球及び蛍光灯を含む熱陰極低圧水銀放電灯全般に対応可能な根本的解決策は見当たらない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  解決しようとする重要な課題は、高輝度でかつ多様な出力の電球生産及び、蛍光灯における含有水銀量の軽減化と使用可能期間の改善において、光源の供給源であるコイル、フィラメントの選択性に限界が有る点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明は、コイルの幅広い電気抵抗特性の選択を可能とし、さらに熱電子の供給源である熱電子放射性物質付着可能域の拡大化をも改善する事を可能とするため、コイルの立体構成を改善編成することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】  本発明の立体幾何学構造によるコイルは、多様で広範囲なコイル編成を可能とするため、多様な電気抵抗値の選定を可能とし、さらに熱電子放射性物質等、熱電子供給体の付着可能面積及び体積を改善できるという利点がある。【００１１】  本発明は、並列接続または立体幾何構造で構成されているため、従来よりも一導体に流れる電流値は減少し、放射熱によるフィラメント減少量が軽減され消費期間が延びる。
その結果、交換期間も延長され、製品の原材料使用を抑える効果を生む。さらに製造過程並びに再資源化過程における、主に水、エタノール等の溶剤使用量も抑える利点がある。【００１２】  熱電子放射性物質付着量の体積増加により、放電原理に必要不可欠な含有水銀量を軽減できる。
その結果、製品を構成する材料資源、生産過程及び再資源化過程で使用される工業用水などの溶剤資源等、限りある資源の有効活用、及び製品内に含まれる水銀量の軽減を可能とする。さらに、世界的に再資源化の進まない現在において、破壊破棄や投棄による環境汚染の軽減化にもその効果をもたらす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】  省スペースにおける広範囲な容量選択の可能性及び、熱電子放射性物質付着量改善の目的を、最小の部品点数で基本的構造の代表例を、既存の規格に適応可能な構造で実現した。
【実施例１】
【００１４】  図１は、本発明の１実施例の立体図であって、１〜２は、図２と同様である。【００１５】  複数本の導体もしくは単コイルを並列に並べ、両端を電極アンカーで固定し、続いて並列コイルに回転力によるひねりを重ねることにより、並列にしてかつ螺旋構造を持つフィラメントを編成する。本発明の主体はフィラメントのコイル構造にあるので、電球及び蛍光灯を含む熱陰極低圧水銀放電灯の構造、発光理論の説明は省略する。【００１６】  その電気抵抗特性はオームの法則により求まり、熱電子放射性物質付着量の概算は、数学的に円筒形の体積及び表面積の公式数より求められる。【００１７】  図２は、図１の初期設定を変えて螺旋構造中に接点を設けた場合である。その電気抵抗回路は一定抵抗値の抵抗からなる単位並列回路の連続となり、オームの法則にて求まる。熱電子放射性物質付着量は概ね図１と同様、数学的に算出可能である。組紐構造の基本形ともいえる。【００１８】  さらに導体もしくは、コイルの本数を増やすて得る立体幾何構造により、多様な電気抵抗値の選定を可能とし、さらに熱電子放射性物質等、熱電子供給物質の付着可能面積及び体積が増加する。
【産業上の利用可能性】
【００１９】  現在汎用されている全ての蛍光灯及び電球のフィラメントに適応し、かつ規格変更せずに従来のフィラメントからの変更が可能である。特に既存の照明器具でも充分な効果を得られる特徴を持つ。さらに最適な、安定器、点灯管を設置することで供給電流及び点灯開始印加電圧を改善し、本発明に対する性能向上の可能性を期待できる。【００２０】  熱源、磁気源及び磁気受容体として利用されるコイルの省スペース化、段階的出力変化の適正迅速化、インダクタンス特性及び磁化特性の多様化が可能になり、電熱器、電磁器、変圧器、電磁回転機、電磁計測器、電波機器、医療用検査機、電磁調理器等への応用等、産業界におけるビオ・サーバルの法則の更なる可能性を期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】立体幾何学構造によるコイルの実施方法を示した説明図である。（実施例１）
【図２】立体幾何学構造によるコイルの実施方法を示した説明図である。（実施例２）
【符号の説明】
【００２２】１  タングステンフィラメント
２  内部導入線もしくはリード線
【図１】
2005332790.tif 000003
【図２】
2005332790.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成16年5月21日(2004.5.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】さらに導体もしくはコイルの本数を増やし、必要に応じて内部導入線もしくはリード線の立体構造及び本数を考慮して得る立体幾何構造により、多様な電気抵抗値の選定を可能とし、さらに熱電子放射性物質等、熱電子供給物質の付着可能面積及び体積が増加する。