JP2005216710A - 電球型発熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 垂直点灯した場合のフィラメントの垂れ下がりを防止する。
【解決手段】 鉄、クロム、アルミの合金である電気抵抗線をコイル状に成型加工されたフィラメント１２の両端部に給電用端子１４１，１４２を電気的に接続して一体化し、一方の給電用端子１４１とフィラメント１２の接続部分にセラミックファイバ１６を結束し、このセラミックファイバ１６を一定間隔でフィラメント１２に巻き付けて固定し、他方の給電端子１４２とフィラメント１２の接続部分に結束固定した。これによりフィラメント１２に巻き付けたセラミックファイバ１６がフィラメント１２の垂れ下がりを防止でき、被加熱体への温度分布むらをなくすことが可能となる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、垂直点灯あるいは水平および垂直点灯したときの発熱体の垂れ下がりや偏りを防止した電球型発熱装置に関する。

従来の電球型発熱装置では、タングステンフィラメントの所望個所を支持部材で支持することによりフィラメントの移動を防止することが行なわれている。（例えば、特許文献１）
特開昭６０−１７５１号公報（第４〜５頁、図１〜２）

上記した特許文献１の技術は、フィラメントが垂直点灯された場合等に支持部材がバルブを移動することとなり、この移動にともないフィラメントの偏りによる温度分布が不均一となる問題がある。また、支持部材をバルブの一部を熱変形させてバルブを移動しないように取り付ける方法もあるが、熱変形させたバルブの部分から放射される部分の温度分布が不均一となる問題があった。

この発明の目的は、放射透過性のバルブ内部に配置された発熱体が垂れ下がることを防止することにより、被加熱物への温度分布むらをなくすことを可能とした電球型発熱装置を提供することにある。

上記した課題を解決するために、この発明電球型発熱装置は、透明あるいは半透明な放射透過性のバルブと、前記バルブの内部に封装された耐火性金属のフィラメントと、前記フィラメントを所定間隔で支持した状態で前記バルブ内に両端が支持されたセラミックファイバとを具備したことを特徴とする。

この発明によれば、通電時における発熱体の垂れ下がりを防止することにより、被加熱体への温度分布むらをなくすことが可能となる。

以下、この発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、この発明の第１の実施例について説明するための断面図である。この実施例は、縦置きにして使用する場合に好適な構成例である。

図１において、１１は、透明あるいは半透明な例えば石英ガラスで形成された円筒形状の放射透過性バルブである。１２は、バルブ１１の内部に配置された例えば鉄、クロム、アルミニュームの合金でコイル状あるいは花巻形状に成型加工して形成された耐火性金属のフィラメントである。フィラメント１２の一端１２１は、導体である例えばモリブデンで形成された接続部材１３１の一端に、他端１２２はモリブデン形成された接続部材１３２の一端にそれぞれ溶接する。接続部材１３１の他端には給電用端子１４１を、接続部材１３２の他端には給電用端子１４２をそれぞれ溶接する。給電用端子１４１，１４２には、図示しない電源を供給する。

接続部材１３１，１３２は、バルブ１１の両端を溶解して封止するときに同時に固定される。バルブ１１の内部１５は、バルブ１１の両端を封止するときに真空にするとともに、例えばアルゴン窒素あるいはアルゴン窒素とハロゲンの混合気体を封入する。

１６は、１０００℃程度の耐性を持ち、セラミックを直径十ミクロンまたはそれ以下の繊維状に形成したセラミックファイバである。このセラミックファイバ１６の一端を、図２に示すようにフィラメント１２の一端１２１に結び付けＣ１し、さらに図３に示すようにフィラメント１２の１ターン毎に巻き付けＣ２，Ｃ３…して行き、最後に他端１２２に結び付けＣｎする。セラミックファイバ１６によるフィラメント１２の支持は、バルブ１１内に挿入する前段階で作業が行なわれている。

これにより、図１では水平の状態にある電球型発熱装置を縦置き（垂直）にして点灯した場合に、フィラメント１２の自重による垂れ下がりを、セラミックファイバ１６で防止させることができる。

以上のように、この実施例によれば垂直通電時にフィラメントが下側に垂れ下がることを防止することで、被加熱物への温度分布むらをなくし、均一な温度分布を得ることができる。

なお、上記の第１の実施例では、セラミックファイバ１６を、フィラメント１２の１ターン毎に巻き付けとしたが、これに限らず所定の間隔で巻き付けても構わない。要は、糸状のセラミックファイバ１６を用いてフィラメント１２が垂れ下がらないようにし、フィラメント１２の特定個所が異常に加熱しないようにすればよい。

図４はこの発明の第２の実施例について説明するための断面図であり、この図の主要部を拡大して示した図５とともに説明する。なお、第１の実施例と同一の構成部分には同一の符号を付して説明する。

この実施例は、フィラメント１２が垂直および水平方向に垂れ下がることを防止したものである。すなわち、フィラメント１２の一端１２１は、導電性の図示形状の支持部材４１１に固定する。支持部材４１１は、接続部材１３１に溶接する。また、フィラメント１２の他端１２２は、導電性の図示形状の支持部材４１２に固定する。支持部材４１２は、接続部材１３２に溶接する。支持部材４１１，４１２にはそれぞれ支持孔４２１，４２２を形成する。４３は石英で形成されたガラス棒であり、このガラス棒４３はコイル状のフィラメント１２の中を通すとともに、その両端を支持孔４２１，４２２に挿入し、ここに支持する。

セラミックファイバ１６の一端を支持部材４１１に結び付けＣ１し、次いでフィラメント１２の３ターン目に巻き付けＣ２した後、ガラス棒４３を巻きフィラメント１２の数ターンに巻き付け、これを所定の回数繰り返して支持部材４１２に結び付けＣｎする。

以上のように、この実施例では水平および垂直点灯時に発熱体が下側への垂れ下がり防止ができることから、被加熱物への温度分布むらをなくし、均一な温度分布を得ることができる。

なお、上記実施例では、セラミックファイバ１６を、フィラメント１２の数ターン毎に巻き付けとしたが、これに限らず１ターン毎に巻き付けても構わないし、ランダムに巻き付けしても構わない。要は、糸状のセラミックファイバ１６を用いてフィラメント１２が垂れ下がらないようにし、フィラメント１２の特定個所が異常に加熱しないようにすればよい。また、ガラス棒は中空のものを使用してもよい
図６は、この発明の第３の実施例について説明するための斜視図である。この実施例は図４の変形例であり、主要な構成部分のみを抜き出し示している。

この実施例は、パイプ状に織り込まれたセラミックファイバ１６１に、ガラス棒４３を挿入し、この状態からさらにフィラメント１２に挿入したものである。

この場合、フィラメント１２が水平方向のときはガラス棒４３の作用によりフィラメント１２が垂れ下がることがなくなり、フィラメント１２が垂直方向のときはセラミックファイバ１６１と作用によりセラミックファイバ１６１が
なお、セラミックファイバ１６１の一端は支持部材４１１に、他端は支持部材４１２にそれぞれ固定してもよい。

この実施例は、第２の実施例の効果に加え、セラミックファイバをフィラメントの所定個所に巻き付けていく必要がないことから、セラミックファイバの取り付け効率を向上させることができる。

この発明は、上記した実施例に限定されるものではない。例えば、セラミックファイバに限らず、１０００℃程度の耐性があるとともに、フィラメントの発熱に影響を与えない材料であればよい。また、図４の実施例では、垂直および水平点灯に対するフィラメントの垂れ下がりを防止するようにしたが、水平だけの垂れ下がり防止に対応しても何ら差し支えない。

この発明の第１の実施例について説明するための断面図。 図１の主要部を拡大して説明するための説明図。 図１の主要部を拡大して説明するための説明図。 この発明の第２の実施例について説明するための断面図。 図４の主要部を拡大して説明するための説明図。 この発明の第３の実施例について説明するための斜視図。

符号の説明

１１ バルブ
１２ フィラメント
１３１，１３２ 接続部材
１５ 内部
１６，１６１ セラミックファイバ
４１１，４１２ 支持部材
４２１，４２２ 支持孔
４３ ガラス棒

Claims (3)

1. 透明あるいは半透明な放射透過性のバルブと、
   前記バルブの内部に封装された耐火性金属のフィラメントと、
   前記フィラメントを所定間隔で支持した状態で前記バルブ内に両端が支持されたセラミックファイバとを具備したことを特徴とする電球型発熱装置。
2. 前記フィラメントに耐熱性の支持部材を通し、該支持部材の両端を前記バルブ内に支持したことを特徴とする請求項１記載の電球型発熱装置。
3. 透明あるいは半透明な放射透過性のバルブと、
   前記バルブの内部に封装されたコイルまたは花巻形状の耐火性金属のフィラメントと、
   前記フィラメントに挿入し、両端が前記バルブ内に支持された耐熱性の支持部材と、
   前記支持部材に挿入し、さらに前記フィラメントに挿入して前記支持部材と前記フィラメント間に配置されるセラミックファイバとを具備したことを特徴とする電球型発熱装置。
   
   

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