(57)【要約】【課題】中・高ボルト系（２４Ｖ以上）電球において、シングルコイルフィラメントを有する、フィラメントの小形化された電球を提供すること。【解決手段】ガラスバルブ１とガラスバルブ１の端部の封止部３に封着された金属箔４、５と、金属箔４、５に電気的に接続されたフィラメント２と、を備え、ガラスバルブ１の内部が、不活性ガスを母体とするガスで封入され、フィラメント２の表面が酸化膜で覆われた、シングルコイルフィラメントであるという構成により、中・高ボルト系（２４Ｖ以上）電球において、従来ダブルコイルフィラメントである電球と同じフィラメント温度、同じ定格電圧、同じ定格電力をシングルコイルフィラメントで実現することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不活性ガスが封入されたガラスバルブと、
前記ガラスバルブ内に配置されたシングルフィラメントとを備え、
前記シングルフィラメントの表面は、酸化膜で覆われている、電球。
【請求項２】
前記不活性ガスと共にハロゲン族元素がさらに封入されている、請求項１に記載の電球。
【請求項３】
前記請求項１または２に記載の電球と、
前記電球から出た光を反射する反射鏡とを備える、反射鏡付き電球。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電球に関し、特に、表面が酸化膜で覆われたシングルコイルフィラメントを有する、フィラメントの小形化された電球に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱放射を応用した光源としては白熱電球、ハロゲン電球が代表的であり、様々な用途に用いられている。用途によって定格電圧が低ボルト系（１２Ｖ以下）の電球や中・高ボルト系（２４Ｖ以上）の電球が有る。それぞれフィラメント素材をコイル状に一重巻きしたシングルコイルフィラメント、それを更にコイル状にし、二重巻きしたダブルコイルフィラメントが使われている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実開昭６１−１４４５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の中・高ボルト系（２４Ｖ以上）電球では、ダブルコイルフィラメントが使用されているが、フィラメント素線の長さが長く、フィラメント全体の寸法も大きくなり、光学的な配光制御に関して不利であった。また、コイルウエイトが重くなるので、振動や衝撃に弱いという課題を有していた。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、中・高ボルト系（２４Ｖ以上）電球において、シングルコイルフィラメントを有する、フィラメントの小形化された電球を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電球は、不活性ガスが封入されたガラスバルブと、前記ガラスバルブ内に配置されたフィラメントとを備え、前記フィラメントの表面は、酸化膜で覆われている。
【０００６】
また、前記不活性ガスと共にハロゲン族元素がさらに封入されている。
【０００７】
本発明の反射鏡付き電球は、上記本発明の電球と、前記電球から出た光を反射する反射鏡とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電球によれば、中・高ボルト系（２４Ｖ以上）電球において、従来ダブルコイルフィラメントである電球と同じフィラメント温度、同じ定格電圧、同じ定格電力をシングルコイルフィラメントで実現することができるため、フィラメント全体の寸法が小さく、光学的な配光制御に関して有利となる。また、コイルウエイトが軽くなるために、振動や衝撃に強いという優れた効果を有する電球を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における２４Ｖ１００Ｗ型片封着電球の構成図である（以下、本発明品Ａという）。図１において、ガラスバルブ１は、ホウ珪酸ガラスが使用できる。本実施形態ではガラスバルブ１として石英ガラスを用いた。ガラスバルブ１の端部に設けられた封止部３内にはモリブテンからなる金属箔４、５が封着されている。金属箔４、５の一端にはタングステンからなるステム８、９が接続されており、ステム８、９にはタングステンからなるシングルコイルフィラメント２の両端部が接続され、シングルコイルフィラメント２がガラスバルブ１内の中心軸上に配設されている。なお、ステム８，９はモリブデンから形成されても構わない。金属箔４、５の他端にはモリブデンからなる外部リード線６、７の一端部がそれぞれ接続されており、外部リード線６、７の他端部はガラスバルブ１外部にそれぞれ導出されている。ガラスバルブ１内は、不活性ガス、例えば窒素や希ガスが封入される。本実施形態では、クリプトンに２０％の窒素を加えたガスをガス圧０．４ＭＰａで封入されている。
【００１１】
シングルコイルフィラメント２は、線径０．１７ｍｍでフィラメント素線長さ５９．９ｍｍのタングステンコイルを１２．５回ターンさせたもので、ターンさせたコイル長は全長４．１３ｍｍである。さらに、シングルフィラメント２の表面はタングステン酸化膜で覆われている。タングステン酸化膜は、タングステンフィラメントを空気中で３Ａ、１０秒の通電処理を施すことにより得られた。
【００１２】
この本発明品Ａにおいて、フィラメント温度１５００Ｋでの分光放射照度を測定した。その結果を図４に示す。横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は放射照度（ｕＷ／ｃｍ2）である。図４では、比較のために同じフィラメント温度における従来品Ｂの測定結果を合わせて示す。なお、従来品Ｂは、フィラメントが酸化タングステンで被われていない以外は、本発明品Ａと寸法、材料とも同等である。また、５００ｎｍ〜７００ｎｍにおける本発明品Ａと従来品Ｂとの差を明確にするために図５を示す。縦軸は対数表示である。
【００１３】
図４と図５から明らかなように、シングルコイルフィラメント２の表面がタングステン酸化膜で覆われている本発明品Ａは、シングルコイルフィラメントの表面がタングステン酸化膜で覆われていない従来品Ｂより、放射が約２倍になっている。また、驚くべきことに可視領域から赤外領域にかけて、放射が増大することがわかった。その結果、表１に示す電気特性から本発明品Ａは、同じフィラメント温度における電圧、電力、光束が全て従来品Ｂの２倍になることがわかった。
【００１４】
【表１】
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【００１５】
したがって、１２Ｖ５０Ｗで９００ｌｍの電気特性を持つ電球である従来品Ｂのシングルコイルフィラメント表面に、酸化膜を施すことにより得られた本発明品Ａは、同じフィラメント温度において、２４Ｖ１００Ｗで１８００ｌｍの電気特性を持つ電球となることがわかった。
【００１６】
従来、上記した同じフィラメント温度において、２４Ｖ１００Ｗで１８００ｌｍの電気特性を持ち、かつコンパクトな電球を得るためには、図３に示すようなダブルコイルフィラメントを有する電球（以下、従来品Ｃという）となる。ここで、本発明品Ａと従来品Ｃとのフィラメント設計寸法を表２に示す。
【００１７】
【表２】
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【００１８】
表２から明らかなように、同じ電気特性を有する電球において、本発明品Ａは従来品Ｃに比べ、フィラメント素線の長さが短くなり、シングルコイルフィラメントにする事が可能となり、フィラメント全体の寸法も小型化することができる。また、フィラメント全体が小さいほど、反射鏡等を用いた光学的な配光制御に関して有利であることが一般に知られている。さらに、図１と図３を比べて、本発明品Ａは、ランプ全体の小型化が可能となる。本発明品Ａのコイルウエイトは、従来品Ｃに比べ約４分の１となった。このことにより、電球に対する振動や衝撃によるフィラメントコイルの揺れを減少させることができ、フィラメントの変形や断線が生じにくくなり、耐振動性や耐衝撃性を向上させることもできる。
【００１９】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２における、２４Ｖ１００Ｗ型反射鏡付き電球の構成図である。図６において、前面の開口径が５０ｍｍの回転楕円体状の反射鏡８と、この反射鏡１０の内部に設けられた定格電圧２４Ｖ１００Ｗの片封着型電球１１と、電球１１からの光を反射する反射鏡１０の前面に取り付けられた前面ガラス１２とを備えている。また、口金１３はＥ１１（ＪＩＳ  Ｃ  ７７０９）を使用した。片封着型電球１１は、図１に示す本発明の実施の形態１と同じ構成を有し、接着剤（図示せず）によって口金１３に固定されている。前面ガラス１２は、同じく接着剤（図示せず）によって反射鏡１０に固定されている。
【００２０】
かかる構成によれば、従来ダブルコイルフィラメントである電球と同じフィラメント温度、同じ定格電圧、同じ定格電力をシングルコイルフィラメントで実現することができるため、フィラメント全体の寸法が小さく、反射鏡１０による光学的な配光制御に関して有利となる。また、コイルウエイトが軽くなるために、振動や衝撃に強いという優れた効果を有する電球を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明にかかる電球およびこれを用いた反射鏡付き電球は、表面が酸化膜で覆われたシングルコイルフィラメントを有し、定格電圧２４Ｖ以上の中・高ボルト系電球等として有用である。また、厳密な配光制御の要求される光学機器分野や耐振動・耐衝撃の要求される分野等の用途にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１である電球の正面図
【図２】従来品１２Ｖ５０Ｗ型片封着電球の正面図
【図３】従来品２４Ｖ１００Ｗ型片封着電球の正面図
【図４】本発明品Ａの分光放射照度の図
【図５】本発明品Ａの分光放射照度の可視領域図
【図６】本発明の実施の形態２である反射鏡付き電球の一部切欠正面図
【符号の説明】
【００２３】
１    ガラスバルブ
２    表面が酸化膜で覆われたシングルコイルフィラメント
３    封着部
４，５    金属箔
６，７    外部リード線
８，９    ステム
１０    反射鏡
１１    片封着型電球
１２    前面ガラス
１３    口金
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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