JP2005108685A - 管球 - Google Patents

Abstract

【課題】発熱管の防眩効果を向上させる。
【解決手段】フィラメント３を収容する発熱部、この発熱部の軸方向両側方にてそれぞれピンチシールされて気密に封止する一対の封止端部５ｂ、フィラメントに接続されて一対の封止端部５ｂから外部へそれぞれ気密に延出する一対のリード線を有する発熱管２と；一対の封止端部の一方の内端ｉｅからフィラメント側へ所定間隔ｌ離れた箇所Ｓよりこの封止端部の外端Ｏｅまでの光学膜溶液を塗布しない非塗布領域９以外の発熱管の外面に光学膜溶液が塗布されて形成される光学膜１０と；上記非塗布領域にてフロスト処理されたフロスト部１１と；を具備している。
【選択図】 図１

Description

本発明は例えば加熱用ランプとして使用されるハロゲンランプ等の外面に光学膜を形成した管球に関する。

従来からスタジオ用や工業加熱用、暖房用等の赤外線と可視光を放射する管形加熱用ランプとしては、その輻射線透過性バルブ内に、タングステンフィラメントを収容する一方、そのバルブ外面に、反射膜を形成したものがある（例えば特許文献１参照）。

この反射膜は例えば約９５０℃以下の温度で作動可能なＴａ_２Ｏ_５を主成分とする複数の高屈折率層とＳｉＯ_２を主成分とする複数の低屈折率層とからなり、バルブを透過すべき輻射線に対して帯域通過特性を有する。

また、赤外線光源として使用されるランプの一例としては、そのバルブ外表面に、可視光波長域の光を吸収する一方、赤外線の波長域を選択的に透過させる光学膜を形成したランプが知られている（例えば特許文献２参照）。
特開昭６０−１７５１号公報 特開２００２−３５２６１２号公報

しかしながら、この特許文献１記載の加熱ランプでは、ランプを直視したときの眩しさがあり、この眩しさを防止ないし低減するためには、可視光の放射を十分に低減する必要がある。

また、これを実現するためには、高屈折率層と低屈折率の層数を多くしなければならない。しかし、これら光学膜の層（膜）数を多くすると、製造コストのアップを招くうえに、光学膜の耐熱性が低下して、剥離やクラックを生じたり点灯時に色むらが発生するという課題がある。

このために、着色ガラスを用いてバルブを形成することも考えられるが、これでは赤外線の透過率も共に低下してしまい、赤外線の発光効率も低下するという課題もある。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、防眩性に優れた安価な管球を提供することを目的とする。

本願請求項１に係る発明は、発熱源を収容する発熱部、この発熱部の軸方向両側方にてそれぞれピンチシールされて気密に封止する一対の封止端部、上記発熱源に接続されて上記一対の封止端部から外部へそれぞれ気密に延出する一対のリード線を有する発熱管と；上記一対の封止端部の一方の内端から上記発熱部側へ所定間隔離れた箇所よりこの封止端部の外端までの光学膜溶液を塗布しない非塗布領域以外の発熱管の外面に光学膜溶液が塗布されて形成される光学膜と；上記非塗布領域にてフロスト処理されたフロスト部と；を具備していることを特徴とする管球である。

本願請求項２に係る発明は、発熱源を収容する発熱部、この発熱部の軸方向両側方にてそれぞれピンチシールされて気密に封止する一対の封止端部、上記発熱源に接続されて上記一対の封止端部から外部へそれぞれ気密に延出する一対のリード線を有する発熱管と；この発熱管をフロスト処理することにより形成されたフロスト部と；このフロスト部上に形成された光学膜と；を具備していることを特徴とする管球である。

本発明によれば、発熱管の防眩効果を向上させることができる。

以下、本発明の最良の実施形態を添付図面に基づいて説明する。これら複数の添付図面中、同一または相当部分には同一符号を付している。

図１は本発明の一実施形態に係る管球の一例である管形ハロゲンランプの軸方向一端部を拡大して示す要部縦断面図、図２は図１で示すハロゲンランプのほぼ全体の一部切欠側断面図である。

これらの図に示すようにハロゲンランプ１は、例えば食品保温用等のヒータとして多用される管形であり、放射透過性を有する石英ガラス製等の発熱管２を有する。

発熱管２は、その内部に熱源の一例であるタングステンフィラメント３を同心状に収容している。このフィラメント３は発熱管２内にて軸方向に複数配設されたアンカー４，４…により発熱管２に対して同心状に支持されている。また、発熱管２内には、アルゴン等の不活性ガスと共に、所要量のハロゲン族元素（Ｉ，Ｂｒ，Ｃｌ，Ｆ）を封入し、その軸方向両端部を直径方向に圧潰するピンチシールにより矩形偏平状の一対の封止端部５ａ，５ｂを形成し、これら封止端部５ａ，５ｂ内には矩形箔状のモリブデン箔６ａ，６ｂをそれぞれ埋設している。

各モリブデン箔６ａ，６ｂは、その内端部に、一対のインナーリード線７ａ，７ｂを介してフィラメント３の軸方向両端を接続する一方、各外端部には、一対のアウターリード線８ａ，８ｂとをそれぞれ接続している。各アウターリード線８ａ，８ｂは各封止端部５ａ，５ｂから気密に外部へ延在している。

そして、図１，図２に示すように発熱管２の外面には、一対の封止端部５ａ，５ｂの一方、例えば５ｂ側の非塗布領域９以外の箇所で光学膜１０を全面的に形成している。光学膜１０としては、例えばＳｉＯ_２を主成分とする低屈折率膜、またはＦｅ_２Ｏ_３を主成分とする高屈折率膜の単層、により形成される反射膜、あるいはこれら両層を交互に形成する等により複数層に形成することにより、防眩膜等を形成することができる。

光学膜１０の非塗布領域９は、光学膜を形成するための光学膜溶液を塗布しない領域であり、発熱管２の一方の封止端部、例えば５ｂの内端ｉｅから発熱部のフィラメント３側へ所定間隔ｌ、例えば３ｍｍ離れた点を起点Ｓとして、この起点Ｓから一方の封止端部５ｂ側へ折り返して、その外端Ｏｅまでの全外面に設定されている。しかし、この内端ｉｅから起点Ｓまでの所定間隔ｌは少なくとも３ｍｍ以上であればよく、発熱管２の全長の長さに応じて適宜変更することができる。

図１はこの光学膜１０を発熱管２の外面に形成するための光学膜溶液を発熱管２の外面に塗布する工程を説明するために発熱管２の図中上部を拡大して示す側断面図である。

すなわち、図１に示すように一方の封止端部、例えば５ｂを上にして発熱管２をほぼ垂直に起立させた状態で把持し、光学膜溶液中に、その溶液面が上部封止端部５ｂの近傍の起点Ｓに達するまで没入（ディップ）して浸漬する。この後、所要時間経過後、再び発熱管２を光学膜溶液から垂直方向上方へ引き上げる。

これにより、光学膜溶液は、発熱管２の外面に起点Ｓ以下にて塗布され、起点Ｓよりも上方の非塗布領域９には全く塗布されない。このために、起点Ｓと一方の封止端部５ｂの内端ｉｅとの所定間隔ｌには、光学膜溶液が塗布されないので、その所定間隔ｌに光学膜溶液が塗布されたときに形成される液溜りを防止ないし低減することができる。このために、液溜りによる液垂れないし塗布むらを防止ないし低減することができる。

すなわち、光学膜溶液を塗布するために一方の封止端部５ｂを上にしてほぼ垂直方向に起立させると、この封止端部５ｂの内端ｉｅから図１中下方への発熱部側へは、漸次拡径する円錐状部が形成される。このために、発熱管２を光学膜溶液中にディップしてから垂直方向外方へ引き上げると、この光学膜溶液の一部がこの円錐状部の外面に溜る液溜りができ易い。

しかし、この発熱管２では上述したように起点Ｓから上部封止端部５ｂの外端Ｏｅまでの非塗布領域９には光学膜溶液を塗布しないので、その液溜りが形成されて液垂れないし塗布むらが発生するのを防止ないし低減することができる。

これにより、従来のハロゲンランプでは、一方の封止端部と発熱部との境界部にて、光学膜の塗布むらを目視により確認できるうえに、この光学膜が反射膜であったときの反射率のばらつき幅が約１０％であった。

これに対し、本実施形態に係るハロゲンランプ１では、一方の封止端部５ｂと発熱部との境界部にて、光学膜の塗布むらを目視によっては確認できなかったうえに、反射率のばらつき幅も約１〜３％程度であり、実験品の殆どはばらつきが認められなかった。

したがって、この発熱管２によれば、一方の封止端部５ｂとフィラメント３側の発熱部との境界部には光学膜溶液の塗布むらを防止することができるが、上記非塗布領域９には光学膜１０が形成されていないので、光がリークし、防眩効果を低減することになる。

そこで、本実施形態では、その発熱管２の非塗布領域９の全外面をフロスト部１１に形成している。フロスト部１１は発熱管２の非塗布領域９の全外面を、例えばエッチング処理等によるフロスト処理により形成され、多数の微小な凹凸を形成している。なお、このフロスト部１１は光学膜１０の一部上に重複して形成してもよい。

したがって、この発熱管によれば、その非塗布領域９から外部へリークされる光はフロスト部１１の多数の微小凹凸により拡散されるので、防眩効果を向上させることができる。

また、フロスト部１１はその外面に多数の微小凹凸を形成して外表面積を増大させているので、一方の封止端部５ｂのモリブデン箔６ｂの放熱効果を向上させることができる。

図３は本発明の第２実施形態に係るハロゲンランプ１Ａの一部切欠縦断面図である。このハロゲンランプ１Ａは、図１，図２で示すハロゲンランプ１の非塗布領域９以外の外表面に、図中破線で示すようにエッチング処理等によりフロスト部１１Ａを形成し、さらに、図中一点鎖線で示すようにこのフロスト部１１Ａ上に、光学膜の一例として赤外線透過可視光遮断多層膜１０Ａを形成した点に特徴がある。この特徴以外は上記ハロゲンランプ１とほぼ同様の構成である。なお、図４は図３のＩＶ部の拡大図であり、発熱管２の外面のフロスト処理により微小な凹凸が多数形成されたフロスト部１１Ａと、このフロスト部１１Ａ上に形成された赤外線透過可視光遮断多層膜１０Ａとの縦断面図を拡大して示している。

したがって、このハロゲンランプ１Ａによれば、フィラメント３から放射された赤外線を、発熱管２の外表面のフロスト部１１Ａにより拡散することができるので、発熱管２から放射される赤外線量をほぼ均一にすることができる。

また、発熱管２の外表面に赤外線透過可視光遮断多層膜１０Ａを形成しているので、この発熱管２を直視したときの眩しさを低減ないし防止する防眩効果を奏することができる。

さらに、発熱管２のフロスト部１１Ａ上に赤外線透過可視光遮断多層膜１０Ａを形成しているので、このフロスト部１１Ａによる光拡散効果と赤外線透過可視光遮断多層膜１０Ａの防眩効果とにより、一層防眩効果を向上させることができる。

下記の表１は上記第２実施形態に係るハロゲンランプ１Ａと、そのフロスト部１１Ａおよび赤外線透過可視光遮断多層膜１０Ａを備えていないハロゲンランプ（無処理品）と、による防眩効果と波長透過率の比較表である。

なお、上記一方の封止端部５ｂの非塗布領域９の全外表面に、フロスト処理によるフロスト部１１Ａを形成してもよい。

図５は本発明の第３実施形態に係るハロゲンランプ１Ｂの一部切欠縦断面図である。このハロゲンランプ１Ｂは図３で示すハロゲンランプ１Ａのフィラメント３を、複数のコイル部３ａを複数の継線３ｃにより順次接続してなるフィラメント３Ｂに置換したものであり、図中破線で示すフロスト部１１Ｂをフィラメント３Ｂのコイル部３ａに対応する箇所のみにおいて、発熱管２の外面に選択的に形成した点に特徴がある。この特徴点以外は上記ハロゲンランプ１Ａとほぼ同様の構成であり、図中一点鎖線で示す赤外線透過可視光遮断多層膜１０Ｂも非塗布領域９を除く発熱管２の外表面のほぼ全外表面に形成している。

このハロゲンランプ１Ｂによってもフィラメント３Ｂの各コイル部３ａから放射される赤外線を各フロスト部１１Ｂと赤外線透過可視光遮断多層膜１０Ｂとにより２重に防眩することができるので、防眩効果を向上させることができる。

また、このハロゲンランプ１１Ｂは、その各フロスト部１１Ｂを、発熱管２のほぼ全外表面に形成せずに、各コイル部３ａに対応する箇所のみにて発熱管２の外表面に形成するので、フロスト処理作業の簡単迅速化を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係るハロゲンランプの要部縦断面図。 図１で示すハロゲンランプのほぼ全体構成を示す一部切欠縦断面図。 本発明の第２実施形態に係るハロゲンランプの一部切欠縦断面図。 図３のＩＶ部拡大図。 本発明の第３実施形態に係るハロゲンランプの一部切欠縦断面図。

符号の説明

１…ハロゲンランプ、２…発熱管、３…タングステンフィラメント、５ａ，５ｂ…一対の封止端部、６ａ，６ｂ…一対のモリブデン箔、８ａ，８ｂ…アウターリード線、９…非塗布領域、１０…光学膜、１１ａ…外管用素管、ｉｅ…封止端部の内端、ｌ…所定間隔、Ｏｅ…封止端部の外端、Ｓ…起点。

Claims (2)

1. 発熱源を収容する発熱部、この発熱部の軸方向両側方にてそれぞれピンチシールされて気密に封止する一対の封止端部、上記発熱源に接続されて上記一対の封止端部から外部へそれぞれ気密に延出する一対のリード線を有する発熱管と；
   上記一対の封止端部の一方の内端から上記発熱部側へ所定間隔離れた箇所よりこの封止端部の外端までの光学膜溶液を塗布しない非塗布領域以外の発熱管の外面に光学膜溶液が塗布されて形成される光学膜と；
   上記非塗布領域にてフロスト処理されたフロスト部と；
   を具備していることを特徴とする管球。
2. 発熱源を収容する発熱部、この発熱部の軸方向両側方にてそれぞれピンチシールされて気密に封止する一対の封止端部、上記発熱源に接続されて上記一対の封止端部から外部へそれぞれ気密に延出する一対のリード線を有する発熱管と；
   この発熱管をフロスト処理することにより形成されたフロスト部と；
   このフロスト部上に形成された光学膜と；
   を具備していることを特徴とする管球。

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