JP3624195B2 - 白熱ランプ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、真空気密に密閉され且つ重量で少なくとも９５％のＳｉＯ２ 成分を有するガラスよりつくられたランプ容器と、このランプ容器内に配設された白熱体と、ランプ容器内に入り且つ白熱体に接続された電流供給導体とを有し、発生された放射線の大部分を、そのガラスに着色剤が添加されたランプ容器部分を通して放射する白熱ランプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明はまたこのような白熱ランプの製造方法に関するものである。
このような白熱ランプは欧州特許公開公報第 ０４２９２３０号より既知である。
この既知のランプは、主に赤外線を放射するハロゲン白熱ランプである。発生された放射線の大部分が出るランプ容器の部分は、ガラスに添加された着色剤として銅を有する。
【０００３】
ランプで発生されたスペクトルの一部だけが白熱ランプの用途に必要ならば、残りの放射線は、有害で、不快すなわち不快な明るさのものであろう。したがって、可視光線を利用する時には放射される紫外線は有害であろうし、赤外線を利用する時には可視光線は不快であろう。後者は、赤外線の工業上の用途、室の暖房または電気調理器具に用いられる場合がそうであろう。
【０００４】
非常に低い、例えば５ｌｍ／ｗの可視光効率を有する赤外線白熱ランプの場合でさえも大電力の場合には光束は非常に著しく、その結果例えばまぶしかったり明るすぎたりするであろう。
【０００５】
英国特許第 ２，１７６，５８７Ａによれば、赤外線放射器は時として赤い石英パイプで取囲まれて使用される。このパイプは放射された光の大部分を吸収する。けれども、ランプとパイプの組合せは高くつき、その上ランプとパイプを同軸に位置決めしておくための対策を必要とする。
【０００６】
前記の欧州特許公開公報のランプでは、ランプ容器は銅で着色されて放射線を濾波するランプ容器部分の両側に石英ガラスやバイコールガラス（Ｖｙｃｏｒ）のような高いＳｉＯ２ 成分をもった非着色の端部を有する。赤に着色されたランプ容器部分は、添加着色剤の先駆物質として酸化銅を有する石英ガラスを酸化銅を銅に還元するために水素ふん囲気内で処理することによって得られる。
【０００７】
高いＳｉＯ２ 成分すなわち重量で９５％若しくはそれ以上のＳｉＯ２ 成分を有するガラスは、高温でしか変形することができない。このような変形は、例えばその領域をつぶして一緒に融着させるかまたは１つまたは幾つかの電流供給導体の周囲をピンチングにより密封することによってランプ容器を例えば管に形成するガラスにシールをつくる上に必要である。ランプ工場では、このようなシールを放射線濾波ランプ容器部分自体につくることはできない。というのは、このガラスをバーナのような利用可能な手段によって必要な高温にすることができないからである。これは、そのランプ容器部分のガラスが高い熱伝導を有することによる。シールをつくるように変形に十分な高温にするためにガラスを局部的に加熱しても、加えられた熱は隣接位置に極めて迅速に移動し、放散される。
【０００８】
既知の放射線濾波ランプ容器は、ガラスの突合せ溶接によってその両端で非着色ガラスに融着される。このような突合せ溶接は、ランプ容器部分の突合せ端だけをそのために軟化すればよいので、未だに実現可能である。
【０００９】
この既知のランプは幾つかの欠点を有している。その間で突合せ溶接を行わねばならない幾つかの構成要素が必要でありまたこれ等の継ぎ目の製造は面倒なので、その製造が複雑である。その上このランプは、溶接部が通常の圧力に耐えないので、通常より遙かに低いランプ内のガス圧しか許されない。別の欠点は、所望しない放射線が端部を通って自由に出ることができることである。
【００１０】
米国特許第 ３，２５２，０３６号及び第 ３，３９９，０４３号には、その放射線濾波部分が着色され、一方ランプ容器シールのある部分は着色されない高ＳｉＯ２ 成分のランプ容器を有する白熱ランプが記載されている。このランプ容器は次のようにしてつくられる、すなわち、ＳｉＯ２ 成分の多孔性ガラスの管を鉄塩、ニッケル塩及びアルミニウム塩の溶液にその両端から或る距離において含浸し、次いで乾燥し、焼成する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、動作時に望ましくない放射線の放射が一層少ないようにした冒頭記載の種類の白熱ランプを供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、真空気密に密閉され且つ重量で少なくとも９５％のＳｉＯ２ 成分を有するガラスよりつくられたランプ容器と、このランプ容器内に配設された白熱体と、ランプ容器内に入り且つ白熱体に接続された電流供給導体とを有し、発生された放射線の大部分を、そのガラスに着色剤が添加されたランプ容器部分を通して放射するようにすることによって前記の目的を達成したものである。
【００１３】
本発明は次のような認識に基いたものである。すなわち、着色剤の先駆物質を含む高ＳｉＯ２ 成分を有するガラスでつくられたガラス体例えば管からランプ容器を成形することにより、ランプを容易に製造することができるという認識に基いたものである。ガラス体は、ランプ容器を成形し且つ該容器を電流供給導体の周囲に例えば局部的なピンチング或は融着によってシールするように、色のないまたは僅かに色のある状態で変形することができる。出来上ったランプ容器を有するランプは、先駆物質を着色剤に変えるためにその全体が加熱される。中空体を変形するために該中空体の加熱に還元炎が用いられると、先駆物質よりの初期の変色が部分的に既に観察されることができる。
【００１４】
本発明により、ランプにおいてランプ容器全体が着色され、動作時に出される放射線の大部分が通る部分だけではないということによって、ランプより出る望ましくない放射線をより少なくするようにすることができる。
【００１５】
本発明のランプ及びその製造方法は、それ等が簡単であるという利点を有する。ランプ容器を多数の部品から突合せ溶接によってつくる状態とくらべると必要な構成要素の数は少ない。このことは、後方業務の単純化も意味する。その上、ランプは標準的な機械でつくることができる。
【００１６】
ガラスの有効性から見ると、赤外線放射器に対しては酸化銅を添加した石英ガラスを用いるのが好適で、このガラスは、高温での還元によって赤またはオレンジ色の石英ガラスに変えられる。
【００１７】
焼成によって、それより赤色を形成するように塩の混合物で含浸された高ＳｉＯ２ 成分を有する多孔性ガラスは、本発明のランプには適しない。このような多孔性ガラスは吸湿性である。仮りにガラスがその非多孔性状態にされる前にこのような材料よりつくられたとすれば、それより出る水分が白熱体に対して致命的なものになるであろう。このガラス材料が用いられた場合塩による含浸が必要ないものとしても、やはり非常に多くの水分がガラス材料より出るので、ランプは殆んどを直ぐに寿命がつきてしまうであろう。
【００１８】
電流供給導体が１つのシールを通ってランプ容器内に入るか若しくは例えば２つの互に対向するシールを通ってランプ容器内に入るかどうかは本発明の本質には重要なことでないことは明らかであろう。ランプ容器がハロゲン例えば臭素または例えば臭化メチレンとして添加された臭化水素が加えられた不活性封入ガスが、唯１つまたは一番後のシールが電流供給導体の周囲につくられるか或は封入ガスがそれから閉じられる排気管を通って入れられるかも本発明にとっては重要なことではない。
【００１９】
【実施例】
図１の白熱ランプは、真空気密に密閉され且つ重量で少なくとも９５％のＳｉＯ２ 成分を有するガラスより成るランプ容器１を有する。このランプ容器内には白熱体２が配設されている。電流供給導体３が前記のランプ容器内に導入され、白熱体と接続される。ランプは、発生された放射線の大部分を、着色剤が添加されているランプ容器部分を通して放射する。
【００２０】
ランプは、夫々の電流導体の周囲にピンチシール５を有する。セラミック材料の絶縁体６が前記のピンチシール５と連結される。電線７が前記の各絶縁体より外部に出される。臭化メチレンが添加されたランプは、アルゴン／窒素の封入ガスを有する。
【００２１】
図示の本発明の白熱ランプでは、ランプ容器１はその全体に着色剤が添加されたガラスより成る。このランプ容器のガラスは、該ガラスに赤色を与えるために銅を含み、このためランプは主に赤外線と赤色光を出し、まぶしさを少なくする。
【００２２】
図２では、図１に対応する部分には図１の符号より１０大きな符号が付されている。このランプは、排気チューブチップ１８を有するが、ここは、ランプがその封入ガスを入れられた後に密封された場所である。
【００２３】
ランプは、無色の石英ガラスから、ハロゲン白熱ランプの製造に対して普通の方法でつくられた。もっとも、ランプ容器を得るために、製造中に石英ガラスの管状材料が用いられ、これに、例えば重量で ０．４％迄の酸化銅が溶融状態において加えられ、このため管は僅かにピンクであった。ランプが構造的に完成されると、還元性ふん囲気内例えば水素中で略々１０００℃で焼かれた。石英ガラスは略々 ３００℃以上の温度で水素に透過性なので、酸化銅はこの間に銅に還元される。
【００２４】
全ランプ容器が赤になる。図１のランプには次いでセラミック体と電線が設けられる。このランプの光束は、無色の石英ガラスランプ容器を有する同じランプの光束の４％以下であった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のランプの一実施例の側面図。
【図２】本発明のランプの別の実施例の側面図。
【符号の説明】
１，１１ ランプ容器
２，１２ 白熱体
３，１３ 電流供給導体
５，１５ ピンチシール
１８ 排気管チップ
【産業上の利用分野】
本発明は、真空気密に密閉され且つ重量で少なくとも９５％のＳｉＯ２ 成分を有するガラスよりつくられたランプ容器と、このランプ容器内に配設された白熱体と、ランプ容器内に入り且つ白熱体に接続された電流供給導体とを有し、発生された放射線の大部分を、そのガラスに着色剤が添加されたランプ容器部分を通して放射する白熱ランプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明はまたこのような白熱ランプの製造方法に関するものである。
このような白熱ランプは欧州特許公開公報第 ０４２９２３０号より既知である。
この既知のランプは、主に赤外線を放射するハロゲン白熱ランプである。発生された放射線の大部分が出るランプ容器の部分は、ガラスに添加された着色剤として銅を有する。
【０００３】
ランプで発生されたスペクトルの一部だけが白熱ランプの用途に必要ならば、残りの放射線は、有害で、不快すなわち不快な明るさのものであろう。したがって、可視光線を利用する時には放射される紫外線は有害であろうし、赤外線を利用する時には可視光線は不快であろう。後者は、赤外線の工業上の用途、室の暖房または電気調理器具に用いられる場合がそうであろう。
【０００４】
非常に低い、例えば５ｌｍ／ｗの可視光効率を有する赤外線白熱ランプの場合でさえも大電力の場合には光束は非常に著しく、その結果例えばまぶしかったり明るすぎたりするであろう。
【０００５】
英国特許第 ２，１７６，５８７Ａによれば、赤外線放射器は時として赤い石英パイプで取囲まれて使用される。このパイプは放射された光の大部分を吸収する。けれども、ランプとパイプの組合せは高くつき、その上ランプとパイプを同軸に位置決めしておくための対策を必要とする。
【０００６】
前記の欧州特許公開公報のランプでは、ランプ容器は銅で着色されて放射線を濾波するランプ容器部分の両側に石英ガラスやバイコールガラス（Ｖｙｃｏｒ）のような高いＳｉＯ２ 成分をもった非着色の端部を有する。赤に着色されたランプ容器部分は、添加着色剤の先駆物質として酸化銅を有する石英ガラスを酸化銅を銅に還元するために水素ふん囲気内で処理することによって得られる。
【０００７】
高いＳｉＯ２ 成分すなわち重量で９５％若しくはそれ以上のＳｉＯ２ 成分を有するガラスは、高温でしか変形することができない。このような変形は、例えばその領域をつぶして一緒に融着させるかまたは１つまたは幾つかの電流供給導体の周囲をピンチングにより密封することによってランプ容器を例えば管に形成するガラスにシールをつくる上に必要である。ランプ工場では、このようなシールを放射線濾波ランプ容器部分自体につくることはできない。というのは、このガラスをバーナのような利用可能な手段によって必要な高温にすることができないからである。これは、そのランプ容器部分のガラスが高い熱伝導を有することによる。シールをつくるように変形に十分な高温にするためにガラスを局部的に加熱しても、加えられた熱は隣接位置に極めて迅速に移動し、放散される。
【０００８】
既知の放射線濾波ランプ容器は、ガラスの突合せ溶接によってその両端で非着色ガラスに融着される。このような突合せ溶接は、ランプ容器部分の突合せ端だけをそのために軟化すればよいので、未だに実現可能である。
【０００９】
この既知のランプは幾つかの欠点を有している。その間で突合せ溶接を行わねばならない幾つかの構成要素が必要でありまたこれ等の継ぎ目の製造は面倒なので、その製造が複雑である。その上このランプは、溶接部が通常の圧力に耐えないので、通常より遙かに低いランプ内のガス圧しか許されない。別の欠点は、所望しない放射線が端部を通って自由に出ることができることである。
【００１０】
米国特許第 ３，２５２，０３６号及び第 ３，３９９，０４３号には、その放射線濾波部分が着色され、一方ランプ容器シールのある部分は着色されない高ＳｉＯ２ 成分のランプ容器を有する白熱ランプが記載されている。このランプ容器は次のようにしてつくられる、すなわち、ＳｉＯ２ 成分の多孔性ガラスの管を鉄塩、ニッケル塩及びアルミニウム塩の溶液にその両端から或る距離において含浸し、次いで乾燥し、焼成する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、動作時に望ましくない放射線の放射が一層少ないようにした冒頭記載の種類の白熱ランプを供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、真空気密に密閉され且つ重量で少なくとも９５％のＳｉＯ２ 成分を有するガラスよりつくられたランプ容器と、このランプ容器内に配設された白熱体と、ランプ容器内に入り且つ白熱体に接続された電流供給導体とを有し、発生された放射線の大部分を、そのガラスに着色剤が添加されたランプ容器部分を通して放射するようにすることによって前記の目的を達成したものである。
【００１３】
本発明は次のような認識に基いたものである。すなわち、着色剤の先駆物質を含む高ＳｉＯ２ 成分を有するガラスでつくられたガラス体例えば管からランプ容器を成形することにより、ランプを容易に製造することができるという認識に基いたものである。ガラス体は、ランプ容器を成形し且つ該容器を電流供給導体の周囲に例えば局部的なピンチング或は融着によってシールするように、色のないまたは僅かに色のある状態で変形することができる。出来上ったランプ容器を有するランプは、先駆物質を着色剤に変えるためにその全体が加熱される。中空体を変形するために該中空体の加熱に還元炎が用いられると、先駆物質よりの初期の変色が部分的に既に観察されることができる。
【００１４】
本発明により、ランプにおいてランプ容器全体が着色され、動作時に出される放射線の大部分が通る部分だけではないということによって、ランプより出る望ましくない放射線をより少なくするようにすることができる。
【００１５】
本発明のランプ及びその製造方法は、それ等が簡単であるという利点を有する。ランプ容器を多数の部品から突合せ溶接によってつくる状態とくらべると必要な構成要素の数は少ない。このことは、後方業務の単純化も意味する。その上、ランプは標準的な機械でつくることができる。
【００１６】
ガラスの有効性から見ると、赤外線放射器に対しては酸化銅を添加した石英ガラスを用いるのが好適で、このガラスは、高温での還元によって赤またはオレンジ色の石英ガラスに変えられる。
【００１７】
焼成によって、それより赤色を形成するように塩の混合物で含浸された高ＳｉＯ２ 成分を有する多孔性ガラスは、本発明のランプには適しない。このような多孔性ガラスは吸湿性である。仮りにガラスがその非多孔性状態にされる前にこのような材料よりつくられたとすれば、それより出る水分が白熱体に対して致命的なものになるであろう。このガラス材料が用いられた場合塩による含浸が必要ないものとしても、やはり非常に多くの水分がガラス材料より出るので、ランプは殆んどを直ぐに寿命がつきてしまうであろう。
【００１８】
電流供給導体が１つのシールを通ってランプ容器内に入るか若しくは例えば２つの互に対向するシールを通ってランプ容器内に入るかどうかは本発明の本質には重要なことでないことは明らかであろう。ランプ容器がハロゲン例えば臭素または例えば臭化メチレンとして添加された臭化水素が加えられた不活性封入ガスが、唯１つまたは一番後のシールが電流供給導体の周囲につくられるか或は封入ガスがそれから閉じられる排気管を通って入れられるかも本発明にとっては重要なことではない。
【００１９】
【実施例】
図１の白熱ランプは、真空気密に密閉され且つ重量で少なくとも９５％のＳｉＯ２ 成分を有するガラスより成るランプ容器１を有する。このランプ容器内には白熱体２が配設されている。電流供給導体３が前記のランプ容器内に導入され、白熱体と接続される。ランプは、発生された放射線の大部分を、着色剤が添加されているランプ容器部分を通して放射する。
【００２０】
ランプは、夫々の電流導体の周囲にピンチシール５を有する。セラミック材料の絶縁体６が前記のピンチシール５と連結される。電線７が前記の各絶縁体より外部に出される。臭化メチレンが添加されたランプは、アルゴン／窒素の封入ガスを有する。
【００２１】
図示の本発明の白熱ランプでは、ランプ容器１はその全体に着色剤が添加されたガラスより成る。このランプ容器のガラスは、該ガラスに赤色を与えるために銅を含み、このためランプは主に赤外線と赤色光を出し、まぶしさを少なくする。
【００２２】
図２では、図１に対応する部分には図１の符号より１０大きな符号が付されている。このランプは、排気チューブチップ１８を有するが、ここは、ランプがその封入ガスを入れられた後に密封された場所である。
【００２３】
ランプは、無色の石英ガラスから、ハロゲン白熱ランプの製造に対して普通の方法でつくられた。もっとも、ランプ容器を得るために、製造中に石英ガラスの管状材料が用いられ、これに、例えば重量で ０．４％迄の酸化銅が溶融状態において加えられ、このため管は僅かにピンクであった。ランプが構造的に完成されると、還元性ふん囲気内例えば水素中で略々１０００℃で焼かれた。石英ガラスは略々 ３００℃以上の温度で水素に透過性なので、酸化銅はこの間に銅に還元される。
【００２４】
全ランプ容器が赤になる。図１のランプには次いでセラミック体と電線が設けられる。このランプの光束は、無色の石英ガラスランプ容器を有する同じランプの光束の４％以下であった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のランプの一実施例の側面図。
【図２】本発明のランプの別の実施例の側面図。
【符号の説明】
１，１１ ランプ容器
２，１２ 白熱体
３，１３ 電流供給導体
５，１５ ピンチシール
１８ 排気管チップ
Claims (2)
- 気密に封止され、重量で少なくとも９５％のＳｉＯ２成分を有するガラスで構成した少なくとも１つのシール部を備えるランプ容器と、前記ランプ容器内に配置した白熱体と、前記ランプ容器内に前記少なくとも一つのシール部を貫通して入り、前記白熱体に接続された電流供給導体とを具える白熱ランプであって、当該白熱ランプは、発生した放射の大部分を着色剤が添加されたランプ容器のガラスを経て放出する白熱ランプにおいて、
前記少なくとも一つのシール部を具える前記ランプ容器全体が、全体に着色剤の先駆物質が予め添加されたガラス体を前記少なくとも１つのシール部を具えた前記ランプ容器に成形した後に該ガラス体を加熱して該ガラス体内の前記先駆物質を着色剤に変換してなる着色ガラス体で構成されていることを特徴とする白熱ランプ。 - 前記少なくとも一つのシール部を具えるランプ容器を構成するガラス体が、着色剤として銅を含むことを特徴とする請求項１に記載の白熱ランプ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP92200585 | 1992-03-02 | ||
| NL92200585:5 | 1992-03-02 |
Related Parent Applications (1)
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|---|---|
| JP2003308809A JP2003308809A (ja) | 2003-10-31 |
| JP3624195B2 true JP3624195B2 (ja) | 2005-03-02 |
Family
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Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03979593A Expired - Fee Related JP3465917B2 (ja) | 1992-03-02 | 1993-03-01 | 白熱ランプ及びその製造方法 |
| JP2003148033A Expired - Fee Related JP3624195B2 (ja) | 1992-03-02 | 2003-05-26 | 白熱ランプ |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03979593A Expired - Fee Related JP3465917B2 (ja) | 1992-03-02 | 1993-03-01 | 白熱ランプ及びその製造方法 |
Country Status (3)
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| JP (2) | JP3465917B2 (ja) |
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Family Cites Families (8)
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|---|---|---|---|---|
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