JP2001068067A - 管形赤外線電球における角形セラミックベース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 管形赤外線電球を器具等にセット、組立て
時、使用中にのランプチューブの破損を防止し、管形赤
外線電球とリード線との接続作業を簡略化し、シール部
及びリード線の接続部を冷却し、ランプ寿命が高められ
るようにした角型セラミツクベースの提供。 【解決手段】 ランプチューブ２のシール部３全体を挿
入するための開口部とシール部の根元部を案内するため
の開口部を有する角形ベース本体９と、シール部全体を
挿入する開口部に着脱可能に取付けられるベースカバー
１１と、リード線８を角形ベース本体外に遊動可能に導
出するために角形ベース本体に設けたリード線用スロッ
ト１９と、角形ベースの内周面と端部エレメント及びリ
ード線の接続部を含むシール部の外周面との間に形成さ
れた隙間部２０とを有する。ベースカバーの天板には冷
却用の通気孔１７が穿孔される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は急速な温度上昇を可
能とし、かつ加熱スペースをコンパクト化した管形赤外
線電球に関し、さらに詳しくは当該管形赤外線電球の角
形ベースをベースホルダーにセッテイングして使用する
際、管形赤外線電球とベースホルダーとの平行度に誤差
が生じてもランプチューブに影響を与えることの管形赤
外線電球の角形セラミックベースに関する。

【０００２】

【従来の技術】棒形状の管形赤外線電球は、コンパクト
でありながら高温度が得られ、しかもクリーン下で加工
が行えることから、需要も多く種々の構造のものが提案
されている。このような管形赤外線電球は、熱源となる
フイラメントを封入したランプチューブとフイラメント
を電源に接続するためのリード線とから構成される。

【０００３】上記のランプチューブとしては例えば中空
円筒状の石英ガラスなどが用いられ、その長手方向の両
端部を角形状かつ扁平状にシールしてフイラメントを封
入すると共に該フイラメント長手方向の両端部の端部フ
イラメントを、上記のシール部に埋設した例えばモリブ
デン箔に接続する。このモリブデン箔には通電エレメン
トの一方端を接続し、他方端はシール部外へ突出させて
電源側に接続するリード線と接続する。

【０００４】上記のシール部およびリード線との接続部
を包囲する角形状かつ扁平状の角形ベースは、その角形
ベース本体が例えばセラミック材料からなり、該角形ベ
ース本体は内部が中空の収納部に形成される。この角形
ベース本体はその収納部にシール部を挿入するための開
口部および、それの挿入の際にシール部の根元部を案内
するための開口部をそれぞれ有し、かつまた、角形ベー
ス本体には電源と接続するリード線を上記の収納部内に
導入するための導入孔を穿孔する。

【０００５】上記のランプチューブと角形ベースのアッ
センブリは、ランプチューブのシール部をベース本体の
一方の開口部から挿し込むと共にシール部の根元部を他
方の開口部に案内させてベース本体の奥深くまで挿入す
る。その後、セラミックやセメントなどの固着剤を用い
て角形ベース本体とシール部とを一体化する。次に、角
形ベース本体に穿孔した導入孔に外部電源に接続される
リード線を挿し込んで、シール部から突出させた通電エ
レメントに接触させ、その接触部を角形ベース本体に明
けた溶着用の開口部を利用して溶着する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにアッセン
ブリされた管形赤外線電球は、その使用に際し、表面温
度が約５００〜１０００度近くの高温となるため、該管
形赤外線電球はそのランプチューブが被加工物に触れな
いようにセッテイングして用いられる。このような理由
から一般的には管形赤外線電球はその長さ寸法に対応し
て配置されたベースホルダー間にセッテイングし、ラン
プチューブが被加工面に直接接触しないようにして使用
される。

【０００７】このセッテイング時、管形赤外線電球の中
心とベースホルダー間の中心との平行度を一致せしめる
ことは極めて難しく、特に高熱量を得るためにフイラメ
ント及びランプチューブを長大化させた場合にランプセ
ット後の破損、更にランプチューブの熱変形、収縮等の
外因的な条件によって、相対的に平行度に狂いが生じ、
これが原因となってランプチューブの破損を招来するこ
とがしばしばあった。更にまた、角形ベース本体と通電
エレントとを一体化した後に、角形ベース本体に貫通し
た導入孔内にリード線を挿入して、通電エレントに接触
させ、角形ベース本体外から溶着作業を行うため、作業
が煩雑となる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
管形赤外線電球とこれを支持するベースホルダーとの相
対的な平行度出しの問題を解決するため、相対的な平行
度の誤差を吸収することに着目し、鋭意研究を行った結
果、本発明を完成することに成功した。即ち、本発明の
目的は、管形赤外線電球のランプチューブの破損を防止
し、更にリード線と管形赤外線電球との接続作業を簡略
化し、更にまたランプチューブのシール部の冷却効果を
高め、電球自体の寿命を向上化し、更にはまたランプチ
ューブのみの交換も簡単に行えるようにした管形赤外線
電球における角形セラミックベースを提供するものであ
る。

【０００９】すなわち、本発明は、ランプチューブの長
手方向の両端部を角形状かつ扁平状にシールしてフイラ
メントを封入すると共に該シール部からフイラメントへ
通電する通電エレメントを延出し、該延出した端部エレ
メントに電源と接続するリード線を接続し、前記のシー
ル部と、通電エレメントとリード線の接続部とを角形セ
ラミックベースで包囲した管形赤外線電球において、上
記ランプチューブのシール部全体を挿入するための開口
部とシール部の根元部を案内するための開口部を有する
角形ベース本体と、前記ランプチューブのシール部全体
を挿入する開口部に着脱可能に取付けられるベースカバ
ーと、前記リード線を角形ベース本体外に遊動可能に導
出するために前記の角形ベース本体に設けたリード線用
スロットと、前記角形ベースの内面と通電エレメントと
リード線の接続部を含むシール部の全周面との間に形成
された隙間部と、とからなる管形赤外線電球の角形セラ
ミックベースに関する。

【００１０】更に本発明は、上記ベースカバーの天板に
は、ランプチューブのシール部全長方向に沿って任意の
間隔を保ちかつ適宜形状の冷却用の通気孔を穿孔してな
る管形赤外線電球の角形セラミックベースに関する。更
に本発明は、通電エレメントとリード線との接続がラン
プチューブのシール部を角形ベース本体の収納部に収納
する以前にあらかじめ接続されていることからなる管形
赤外線電球の角形セラミックベースに関する。

【００１１】更に本発明は、リード線用スロットはシー
ル部全体を挿入する開口部と対向する角形ベース本体の
壁体に対してＵ字形状に切り込んで形成され、かつリー
ド線用スロットはリード線がスロットのあらゆる方向に
対して遊動し得る大きさである管形赤外線電球の角形セ
ラミックベースに関する。更に本発明は、管形赤外線電
球をベースホルダーにセッテイングする際、ランプチュ
ーブとベースホルダーとの平行度に誤差が生じた時、該
誤差がシール部と角形ベースで吸収され、ランプチュー
ブとベースホルダーとの相対的な平行度出しが自動的に
調整されることからなる管形赤外線電球の角形セラミッ
クベースに関する。

【００１２】更に本発明は、角形ベースとランプチュー
ブのシール部との寸法関係は、角形ベース内の収納部の
高さＨとシール部の高さｈとがＨ＞ｈであり、かつま
た、角形ベースの収納部の幅Ｗとシール部の幅ｗとがＷ
＞ｗに選定され、更に通電エレメントとリード線との接
続部分が上記収納部内で自由に遊動し得るようにしてな
る管形赤外線電球の角形セラミックベースに関する。

【００１３】更にまた本発明は、前記の角形ベースが、
上記ランプチューブのシール部全体を挿入するための開
口部とシール部の根元部を案内するための開口部を有す
る角形ベース本体と、前記ランプチューブのシール部全
体を挿入する開口部に着脱可能に取付けられかつ冷却孔
を有するベースカバーと、前記リード線を角形ベース本
体外に遊動可能に導出するために前記の角形ベース本体
に設けたリード線用スロットと、とからなる前記の管形
赤外線電球における角形セラミックベースに関する。

【００１４】

【発明の実施の態様】以下に実施例を挙げて本発明を具
体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。管形赤外線電球は符号１として図１及び図２には
部分的に、かつ図１６にはセットの一例方法の全体が示
してあり、該電球１は棒形状の石英ガラス製ランプチュ
ーブ２とその長手方向の両端部を密封したシール部３と
を備えている。ランプチューブ２は常法のランプチュー
ブ成型法に従ってその両端のシール部３を除いて中空円
筒状に成型してある。

【００１５】上記のランプチューブ２内には通常のよう
に例えばタングステンコイルをスパイラル状に形成した
フイラメント４がランプチューブ内面に接触しないよう
に支持リング（図示せず）を介して配設され、ランプチ
ューブ２の長手方向の両端部を角形状かつ扁平状に常法
にしたがいシールすることによって、通常のようにフイ
ラメント４が封入される。

【００１６】上記のシール部３には、図２に示すように
封入したフイラメント４の長手方向の両端部における端
部フィラメント５がそれぞれ配設され、該端部フイラメ
ント５はシール部３に埋設した適宜大きさのモリブデン
箔６の一端側に接続してある。モリブデン箔６の他端側
には上記のシール部３に没入せしめた通電エレント７の
没入端部７ａが接続してあり、それとは反対側はシール
部３外へ突出させてある。上記の突出端部７ｂは電源側
と接続されるリード線８が接続される。

【００１７】上記の通電エレント７の突出端部７ｂとリ
ード線８との接続は、これらが収納部９ａに収納される
以前の状態で行うため、両部品とも完全に露出された状
態下で接続作業が行える。すなわち、突出端部７ｂとリ
ード線８とを互いに接触せしめ、その接触部分を目視し
ながら例えば溶接等の手段により溶着できるため（図５
参照）、接続作業がやり易く充分な接続が行えることに
なる。それ故、角形ベース９にはリード線のための特別
の加工を行う必要もない。

【００１８】角形ベース９の収納部９ａは、断面がほぼ
凹形状に形成されていて、前記のシール部３および突出
端部７ｂとリード線８との接続部分を収納して包囲する
（図２及び図３参照）。角形ベース９は、図４ないし図
６に示すようにベース本体１０とベースカバー１１とか
ら構成される。ベース本体１０は例えばセラミック材料
により互いに対峙する側壁１０ａ、１０ｂとこれらの側
壁１０ａ、１０ｂ間に位置して底壁の役目をする壁体１
０ｃ（図２参照）並びに上記の側壁１０ａ、１０ｂ及び
壁体１０ｃに囲まれた端壁１０ｄとからなる。

【００１９】角形ベース９の詳細は、図７〜図１０に示
すように、対峙する側壁１０ａ、１０ｂ間の一方の端面
側は開口部１０ｅに形成され、この開口部１０ｅからシ
ール部３の全体が収納部９ａに挿し込まれ、壁体１０ｃ
に向かって挿入される。また、側壁１０ａ、１０ｂ間の
他方の端面側は開口部１０ｆに形成され、この開口部１
０ｆはシール部３が収納部９ａに挿入されるとき、シー
ル部３の根元部分を案内する。壁体１０ｃにはそれ自体
にＵ字状の切り込みを図７及び図８において左側から右
側へ入れてリード線用スロット１９が設けられる。この
リード線用スロット１９は、これに挿通されるリード線
８があらゆる方向に対して自由に遊動することができる
寸法である。

【００２０】前記のベース本体１０の開口部１０ｆ側及
びそれとは反対側に位置して係合穴１２、１３が側壁１
０ａ、１０ｂおよび端壁に対してそれぞれ明けてある。
これらの係合穴１２、１３にはベースカバー１１が着脱
可能に係合され、開口部１０ｅが開閉される。図１１〜
図１４に示すように、ベースカバー１１はほぼ長方形状
をした金属板から形成され、その天板１４の長手方向の
両端部には係合片１５、１６がそれぞれ折り曲げて形成
してある。係合片１５はほぼフック状に折り曲げ形成し
てあって、その先端係合片１５ａが角形ベース９の係合
穴１３に着脱可能に係合される。

【００２１】また、係合片１６はほぼＬ字状に折り曲げ
形成してあって、それ自体の弾性力が高められ、その先
端係合片１６ａが角形ベース９の係合穴１２に着脱可能
に係合される。先端係合片１６ａには幅方向の中央部に
切り欠き凹部１６ｂが設けてあり、該切り欠き凹部１６
ｂはベースカバー１１を開口部１０ｅに取り付けた時、
シール部３に嵌め込まれる。ベースカバー１１の天板１
４には長手方向に沿って適宜の間隔を保ち、複数の円形
状をした冷却孔１７が穿孔され、これらの冷却孔１７及
び前記のリード線用スロット１９を通してシール部３及
び通電エレメント７とリード線８の接続部が冷却され
る。冷却孔１７は上記の形状のみに限定されず、四角
形、三角形その任意の形状に形成できる。

【００２２】さて、ランプチューブ２と角形ベース９と
のアッセンブリは、図４ないし図６に示すように、ラン
プチューブ２のシール部３の長手方向の下側縁（図５参
照）を角形ベース９の開口部１０ｅから差し込むと共に
シール部３の根元部３ａを開口部１０ｆに案内させなが
ら、角形ベース９の壁体１０ｃのところまで押し込む。
この挿入と共にリード線８を壁体１０ｃに明けたリード
線用スロット１９の内側から外側へ貫通させ、角形ベー
ス９外に突出させる。すると、シール部３及び通電エレ
メント７とリード線８の接続部は収納部９ａ内に収納さ
れる。

【００２３】次に、係合穴１３にベースカバー１１の係
合片１５の先端係合片１５ａを係合させると共に係合片
１６の先端係合片１６ａをその弾性力に抗して係合穴１
２に係合させ、シール部３および通電エレント７とリー
ド線８との接続部分の全体を包囲する。リード線８はリ
ード線用スロット１９から角形ベース９外に延出される
と共にスロット内奥面１１ａ、端壁１０ｄの内面とによ
ってリード線の移動は規制される。ベースカバー１１の
着脱はビス等の固定具を必要とせず、しかも必要に応じ
てベースカバー１１を着脱することにより角形ベース９
の開口部１０ｅ、１０ｆを開閉でき、従ってランプチュ
ーブの交換も容易に行える。

【００２４】このような形態でシール部３及び通電エレ
メント７とリード線８の接続部が角形ベース９により包
囲された時、シール部３および通電エレメント７とリー
ド線８の接続部を含めた部分は、角形ベース９内におい
て自由に揺動し得る状態で保持される。すなわち、角形
ベース９の高さＨおよび側壁１０ａ、１０ｂ間の幅Ｗと
シール部３の高さｈおよび幅ｗとがそれぞれＨ＞ｈおよ
びＷ＞ｗの関係の寸法に選定してある。

【００２５】従って、角形ベース９の収納部９ａ内面と
シール部３の全周面との間に隙間部２０が形成される
（図２及び図３参照）ため、シール部３の高さ方向、幅
方向、長手方向および対角線方向のいずれの方向に外力
が付与されても、その外力はシール部３とベース本体９
とにより吸収され、すなわちシール部周面に形成される
いずれかの隙間部２０へ逃がされ、それに追随してリー
ド線８もリード線用スロット１９内を自由に遊動され
る。

【００２６】さて、上記のようにアッセンブリした管形
赤外線電球１を使用するには、図１５及び図１６に示す
ように、ランプチューブ２の長手方向の両端部に装着し
た角形ベース９を互いに他と対向して固定配置したベー
スホルダー２１に装着支持し、ランプチューブ２を被加
工面から若干浮上せしめた状態で使用する。ベースホル
ダー２１はベース本体２２が固定ビス２３により被加工
物近くの適宜の固定部材に予め固定される。ベース本体
２２には挟圧片２４、２５が対峙して設けてあり、その
先端側は屈曲され、ばね性が高めてある。

【００２７】上記の挟圧片２４、２５にはストッパ２
６、２７が設けてあって、角形ベース９が挟圧片２４、
２５から外方へ突出しないように規制する。しかして、
図１５に示すように角形ベース９を挟圧片２４、２５の
ばね力に抗して圧入保持、いわゆる管形赤外線電球のセ
ッテイングを行えばよい。その際、ホルダーベース２１
とランプチューブ２との間の平行度に誤差が生じても、
その誤差はランプチューブ２のシール部３と角形ベース
９との間に形成される隙間部２０によって吸収されるた
め、ランプチューブ２には全く負荷がかからない。

【００２８】上記の場合において、通電エレメント７と
リード線８は予め接続されているため、収納部９ａにシ
ール部３を挿し込むに伴いリード線８を角形ベース９の
リード線用スロット１９に挿通するだけで済み、アッセ
ンブリ後にリード線８の煩雑な接続作業を行う必要はな
い。更に、ベースカバー１１の冷却孔１７とリード線用
スロット１９とから角形ベース９内には常に新鮮な冷却
空気が自由に流通し、シール部３および通電エレメント
７とリード線８との接続部が冷却されるため、シール部
３が温度上昇によりリークされることはなく、フイラメ
ント４の焼き切れがなくランプ寿命を高めることができ
る。更にまた、ランプチューブと角形ベースとのアッセ
ンブリは固定剤、固定部品、固定器具などを一切使う必
要がないため、材料費の節減と作業工程の簡略化が可能
となる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、ランプチューブの
シール部の全体を挿し込む開口部とシール部の根元部を
案内する開口部を角形ベース本体に設け、ランプチュー
ブのシール部を挿し込む開口部にベースカバーを着脱可
能に取付けた角形ベースでシール部および通電エレメン
トとリード線との接続部を包囲し、かつリード線を角形
ベース本体外に遊動可能に導出するリード線用スロット
を設け、上記角形ベースの収納部にシール部および通電
エレメントとリード線との接続部を自由状態で保持す
る。従って、ホルダーベースとランプチューブとの間の
平行度に誤差が生じても、その誤差はシール部の周面に
形成される隙間部で吸収され、ランプチューブの破損防
止が実現される。また、通電エレメントとリード線は予
め接続され、従って当該電球のアッセンブリ後に煩雑な
接続作業を行う必要はない。更に、ベースカバーの冷却
孔とリード線用スロットから角形ベース内に冷却空気が
流通し、シール部および通電エレメントとリード線との
接続部を冷却するため、シール部が温度上昇によりリー
クされることはなく、ランプ寿命を高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の管形赤外線電球の一部分を拡大して示
した斜視図である。

【図２】図１に示した管形赤外線電球の拡大縦断面図
（ただし、ランプチューブは断面にしていない）であ
る。

【図３】角形ベース内においてランプチューブのシール
部の全周面に形成される誤差吸収用の隙間部を説明する
ために図１のIII-III 線に沿って切断した拡大断面図で
ある。

【図４】ランプチューブのシール部を角形ベースに挿し
込むための開口部に着脱可能に装着されるベースカバー
を拡大して示した斜視図である。

【図５】ランプチューブのシール部から突出させた通電
エレメントに電源側と接続されるリード線を接続した状
態を拡大して示した斜視図である。

【図６】ランプチューブのシール部およびリード線との
接続部分を受け入れる角形ベースを拡大して示した斜視
図である。

【図７】角形ベースの収納部およびリード線用スロット
を説明するために角形ベースを縦断して切断した拡大縦
断面図である。

【図８】角形ベースの収納されるシール部及び通電エレ
メントとリード線との接続部を収納する収納部とリード
線用スロットとの関係を説明するための拡大平面図であ
る。

【図９】角形ベースの収納部に収納されるシール部が開
口部から挿し込まれる時シール部の根元部を案内するた
めの開口部を説明するために角形ベースを図８の右側か
ら見た端面図である。

【図１０】角形ベースの収納部に収納されるシール部か
ら突出された通電エレメントと接続するリード線を角形
ベース外に遊動可能に導出するためのリード線用スロッ
トを説明するために角形ベースを図８の左側から見た端
面図である。

【図１１】角形ベースの収納部に収納するためにランプ
チューブのシール部側を挿入する開口部に着脱可能に係
合されるベースカバーの拡大縦断面図である。

【図１２】ベースカバーの長手方向の両端部に折り曲げ
形成された係合片と長手方向に沿って設けられた冷却孔
との関係を説明するためのベースカバーの拡大平面図で
ある。

【図１３】ベースカバーの長手方向の一方の端部に折り
曲げ形成した係合片を説明するためにベースカバーを図
１１において左側から見た端面図である。

【図１４】ベースカバーの長手方向の他方の端部に折り
曲げ形成した係合片を説明するためにベースカバーを図
１１において右側から見た端面図である。

【図１５】本発明の管形赤外線電球を使用に際してベー
スホルダーにセッテイングする状態を説明するための一
部分を示した使用説明図である。

【図１６】本発明の管形赤外線電球を使用に際してベー
スホルダーにセッテイングした状態の使用説明図であ
る。

【符号の説明】

２．．．ランプチューブ ３．．．シール部 ４．．．フイラメント ５．．．端部エレメント ７・・・通電エレメント ８．．．リード線 ９．．．角形ベース １０．．．ベース本体 １０ｅ、１０ｆ．．．開口部 １１．．．ベースカバー １９．．．リード線用スロット ２０．．．隙間部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ランプチューブの長手方向の両端部を角
   形状かつ扁平状にシールしてフイラメントを封入すると
   共に該シール部からフイラメントへ通電する通電エレメ
   ントを延出し、該延出した端部エレメントに電源と接続
   するリード線を接続し、前記のシール部と、端部エレメ
   ントとリード線の接続部とを角形セラミックベースで包
   囲した管形赤外線電球において、 上記ランプチューブのシール部全体を挿入するための開
   口部とシール部の根元部を案内するための開口部を有す
   る角形ベース本体と、 前記ランプチューブのシール部全体を挿入する開口部に
   着脱可能に取付けられるベースカバーと、 前記リード線を角形ベース本体外に遊動可能に導出する
   ために前記の角形ベース本体に設けたリード線用スロッ
   トと、 前記角形ベース本体の内周面と端部エレメントとリード
   線の接続部を含むシール部の外周面との間に形成された
   隙間部と、とからなる前記の管形赤外線電球の角形セラ
   ミックベース。
2. 【請求項２】 上記ベースカバーの天板には、ランプチ
   ューブのシール部全長方向に沿って任意の間隔を保ちか
   つ適宜形状の冷却用の通気孔を穿孔してなる請求項１に
   記載の管形赤外線電球の角形セラミックベース。
3. 【請求項３】 通電エレメントの端部エレメントとリー
   ド線との接続がランプチューブのシール部を角形ベース
   本体に収納する前に接続されていることからなる請求項
   １に記載の管形赤外線電球の角形セラミックベース。
4. 【請求項４】 リード線用スロットはシール部全体を挿
   入する開口部と対向する角形ベース本体の壁体に対して
   Ｕ字形状に切り込んで形成され、かつリード線用スロッ
   トはリード線がスロットの長手方向に沿って遊動し得る
   大きさである請求項１に記載の管形赤外線電球の角形セ
   ラミックベース。
5. 【請求項５】 管形赤外線電球をベースホルダーにセッ
   テイングする際、ランプチューブとベースホルダーとの
   平行度に誤差が生じた時、該誤差がシール部と角形ベー
   スで吸収され、ランプチューブとベースホルダーとの相
   対的な平行度出しが自動的に調整されることからなる請
   求項１に記載の管形赤外線電球の角形セラミックベー
   ス。
6. 【請求項６】 角形ベースとランプチューブのシール部
   との寸法関係は、角形ベース内の収納部の全高はシール
   部の全高よりも若干高くなるように選定され、かつま
   た、角形ベースの収納部の全幅はシール部の全幅よりも
   若干幅広となるように選定定されていて、更に端部エレ
   メントとリード線との接続部分が上記収納部内で自由に
   遊動し得るようにしてなる請求項１に記載の管形赤外線
   電球の角形セラミックベース。
7. 【請求項７】 前記の角形ベースが、上記ランプチュー
   ブのシール部全体を挿入するための開口部とシール部の
   根元部を案内するための開口部を有する角形ベース本体
   と、前記ランプチューブのシール部全体を挿入する開口
   部に着脱可能に取付けられかつ冷却孔を有するベースカ
   バーと、前記リード線を角形ベース本体外に遊動可能に
   導出するために前記の角形ベース本体に設けたリード線
   用スロットと、とからなる前記の管形赤外線電球におけ
   る角形セラミックベース。