JPH067477B2 - 白熱ランプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は白熱ランプに関し、特に例えば本出願人の出願
になるヨーロッパ特許出願第84301636.1号明細書に記載
されているような赤外線を放射するタングステン・ハロ
ゲンランプに関する。

赤外線を放射するタングステン・フィラメントが石英ま
たは他の高シリカ含有材料から製作された管体の中に支
持された構成を有するこの種のランプは、例えば、家庭
用調理器具、塗装面乾燥器および室内暖房器として用い
られうる。

利用可能な輻射量を最大にするためには、ランプには、
その2000Ｋ〜2600Ｋの温度で動作しうるフィラメントの
背後に効率の良い反射器を設けることが必要とされる。
反射器は、その中でランプが動作する取付具の一部とし
て外部に設けてもよいが、ランプの石英管体の表面の一
部領域に施された適当な反射性物質よりなるコーティン
グの形をした反射器を用いることが多くの場合好まし
い。しかしながら、ランプの動作温度が高い場合には、
アルミニウムまたは金のような通常の反射性コーティン
グは急速に崩壊してしまう。

石英管体の外表面に反射性コーティングを施すための周
知の方法として、酸化アルミニウムのような高融点粉末
物質を、ほう酸鉛のような無機結合剤と混合して石英管
体の表面に付着させる方法がある。

しかしながら、このような結合剤は、石英の熱膨脹係数
とは異なる熱膨脹係数を有するため、ランプの使用中に
石英管体上で表面ひずみが発生し、これによりその白色
反射性コーティングが石英管体の表面から剥落する欠点
があった。

さらに、適当な結合剤であるほう酸鉛、酸化亜鉛および
二酸化チタンのような多くの無機コンパウンドは、熱に
よって可逆的あるいは非可逆的に褪色し、したがってラ
ンプの動作中の反射性コーティングとしての効率が実質
的に低下する欠点があった。

英国特許第740096号明細書には、螢光材料の粉末よりな
るコーティングをガラス管の内表面に、空気流または酸
素流によるうず効果とそれに続く炎を通した粉末の吹き
つけとによって施し、これによってその粉末が例えば静
電吸引によってガラス面に接着される方法が開示されて
いる。

しかしながら、この方法による接着は、被着されたコー
ティングが非研磨性物質を用いてやさしくこすっても容
易にはがれてしまうため恒久性は期待できず、したがっ
てこのような方法は、ガラス管の外表面にコーティング
を施す場合には適さない方法であった。

そこで本発明の１つの目的は、改良された反射性コーテ
ィングをその表面に施された白熱ランプを提供すること
およびランプの表面にそのようなコーティングを施す方
法を提供することにある。

本発明の第１の態様によれば、高シリカ含有材料から製
作された管体内に封入されたフィラメントを備えた白熱
ランプにおいて、前記管体が、前記フィラメントからの
輻射を反射させるように、実質的にまじりけのない金属
酸化物のみからなるコーティングを前記管体の表面の一
部領域に実質的に恒久的態様をもって備えていることを
特徴とする白熱ランプが提供される。

このランプは赤外線を放射するタングステン・ハロゲン
ランプであることが好ましい。

本発明の第２の態様によれば、実質的に高シリカ含有材
料から製作された管体を備えた白熱ランプの前記管体の
少なくとも表面の一部に実質的にまじりけのない金属酸
化物のコーティングを施す方法において、前記金属酸化
物の微粒子を、前記コーティングの施される前記表面の
一部領域に向う酸化ガスの炎を通して吹きつける工程を
含み、これにより前記微粒子を前記管体の表面に衝突さ
せて実質的に恒久的態様をもって前記管体の表面に付着
させることを特徴とする方法が提供される。

コーティングを施される管体表面の一部領域には、この
領域を粗面にするために、微粒子の吹付け工程に先立っ
て予め砂吹き（サンドブラスト）が行なわれ、これによ
って微粒子の付着を実質的に容易にしている。

コーティングが施された領域は管状のランプの全長に亘
って延長しているのが好ましく、かつランプの円形断面
のほぼ半周に亘って延長しているのが好ましい。

本発明の方法によって管状ランプに施されたコーティン
グは、このコーティングが施された領域の中央部分にお
ける厚さが最大で、その周辺部分における厚さが最小に
なるように厚さの変化を有する。

以下本発明を図面を参照して詳細に説明しよう。

第１図は赤外線を放射する白熱ランプを示し、ハロゲン
ガスが封入されかつタングステンフィラメント２を内部
に支持した管状の石英管体１を備えている。

セラミック・エンドキャップ３が管体１の両端部を包ん
でおり、この管体１の両端部は、電気的コネクタ５をフ
ィラメント２の両端にそれぞれ接続するピンチシール部
４となされている。

このようなランプに関しては、本出願人の出願になるヨ
ーロッパ特許出願第84301636.1号明細書により詳細に記
載されている。

しかしながら、上記ランプは下方に放射される赤外線を
フィラメントに向って反射させるために効率的な反射器
を必要とし、この反射器によって、このランプが例えば
英国特許出願第8320717号明細書に記載されているよう
なクッキング・ホブ（cooking hob）のような調理器具
に使用される場合のように、放射された赤外線の比較的
多量の部分が上方の加熱対象に向って反射される。

そこで本発明の１つの態様は、実質的にまじりけのない
酸化アルミニウムのコーティング６が管体１の表面に実
質的に恒久的な態様で付着された白熱ランプを提供する
ことである。このコーティング６はランプの全長に亘っ
て延長しており、かつその円形断面のほぼ半周に亘って
延長している。

上記「実質的にまじりけのない」という記載の意味は、
酸化アルミニウムがいかなる結合剤のような汚染物質を
も含有していないということである。

本発明の第２の態様は、ランプの石英管体１に上記コー
ティングを施す方法を提供することである。この方法
は、微細に砕かれた酸化アルミニウム粉末をコーティン
グを施される石英管体の表面領域に向けられた酸水素炎
であることが好ましい酸化炎を通して吹きつけることに
より、この粉末を管体の表面に直接衝突させてこの表面
に付着させるスプレイガン法よりなる。

本発明の方法によれば、石英管体に強力に接着し、ラン
プの使用中に剥落することのない白色の酸化アルミニウ
ムコーティングが生成する。さらに管体にコーティング
を接着するための結合剤を必要としないから、ランプの
使用中に温度が変化しても、白色コーティングの可逆的
または非可逆的の褪色を阻止することができる。

酸化アルミニウム粉末を溶融させ、したがって酸化アル
ミニウム粉末を石英容器に溶着させるのに充分なほど高
い例えば2000℃以上の温度に酸化アルミニウム粉末およ
び石英管体がさらされることにより、はげ落ちることの
ない実質的に恒久的なコーティングを生成する。

その上、本発明によれば、スプレイガン法を用いている
ため、管体１に施されるコーティングの厚さを変えるこ
とができる利点がある。この状態は第１図のＸ−Ｘ線に
沿う拡大断面図である第２図に明確に示されている。コ
ーティング６の厚さは中心部分７において最大で、周辺
部分８において最小である。このように厚さを物理的に
変化させると、コーティングの縁が容器１の面からはげ
落ちるのを防ぐことができる。

しかしながら、管体にコーティングをスプレイするのに
用いられるスプレイガンまたは他の適当な器具を管体に
対して径方向に動かすことによって、あるいは、管体を
ガンに対してラジアル方向に動かすことによって、厚さ
の実質的に一様なコーティングを施すこともできる。

本発明による酸化アルミニウム粉末の吹付けを反復する
ことによって、管体の表面上に比較的厚いコーティング
を形成することができる。

管体１は、石英製でなくても、初期の冷却された表面に
酸水素炎が直接吹きつけられることによって受ける熱衝
撃に耐えうる材料であれば、シリカを比較的多量に含む
他の材料で製作してもよい。

酸化アルミニウム粉末の付着性を良好にするために、こ
の粉末の吹付けに先立って、管体１の表面をサンドブラ
ストによって予め粗面とするのがよい。

また本発明の方法において、管体のコーティングを施す
のに用いられる酸水素炎の代りに酸素アセチレン炎を用
いてもよい。

管体１上のコーティング６が施された領域は、ピンチシ
ール部４の領域内のランプ両端部９、10まで延長しても
よく、これにより、ピンチシール部４が受ける熱量を実
質的に減少させ、ランプの寿命を延ばすことができる。

本発明によるコーティングの付着方法は、色温度範囲が
2600Ｋ〜3400Ｋである可視スペクトルを放射するランプ
のような2600Ｋ以上の色温度で動作するランプにも適用
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による白熱ランプの一実施例を示す図、
第２図は第１図のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図である。 図面において、１は石英管体、２はフィラメント、３は
セラミック・エンドキャップ、４はピンチシール部、５
は電気的コネクタ、６はコーティングをそれぞれ示す。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高シリカ含有材料よりなる管体（１）内に
   封入されたフィラメント（２）を具備しており、前記管
   体の外表面には前記フィラメントから放出された放射線
   を反射させるための実質的にまじりけのない金属酸化物
   粒子よりなるコーティング（６）が設けられており、前
   記粒子は溶融状態で前記外表面に適用されかつ恒久的付
   着を形成するように前記高シリカ含有材料と溶着されて
   いることを特徴とする白熱ランプ。
2. 【請求項２】前記実質的にまじりけのない金属酸化物が
   酸化アルミニウムよりなる特許請求の範囲第１項の白熱
   ランプ。
3. 【請求項３】前記高シリカ含有材料が石英である特許請
   求の範囲第１項または第２項の白熱ランプ。
4. 【請求項４】前記ランプが赤外線を放射するタングステ
   ン・ハロゲンランプである特許請求の範囲第１項〜第３
   項のうちの１つに記載された白熱ランプ。
5. 【請求項５】前記コーティングは、このコーティングが
   施された領域の中央部分における厚さが最大で、その周
   辺部分における厚さが最小となるように厚さの変化を有
   する特許請求の範囲第１項〜第４項のうちの１つに記載
   された白熱ランプ。
6. 【請求項６】前記ランプがほぼ管状をなしており、前記
   コーティングを施された領域は、前記ランプの全長にわ
   たってかつその円形断面のほぼ半周にわたって延長して
   いる特許請求の範囲第１項〜第５項のうちの１つに記載
   された白熱ランプ。
7. 【請求項７】前記ランプの両側が、前記フィラメントの
   各端部を封入しかつこのフィラメントに接続する電気的
   接続手段を備えたピンチシール部を形成している特許請
   求の範囲第１項〜第６項のうちの１つに記載された白熱
   ランプ。
8. 【請求項８】白熱ランプの石英材料よりなる管体（１）
   の外表面上に反射性のコーティング（６）を形成した白
   熱ランプの製造方法において、前記外表面の１つの領域
   に向けて酸化ガスの炎を送り、そしてこの炎を通して実
   質的にまじりけのない金属酸化物の粒子を吹きつけて前
   記外表面の前記領域に衝突させ、それによって前記粒子
   を前記炎内で溶融ささせて前記管体の石英材料と溶着さ
   せて恒久的付着を形成することよりなる白熱ランプの製
   造方法。
9. 【請求項９】前記外表面の前記領域を粗面にするため
   に、前記粒子の吹きつけ工程に先立って前記領域に対し
   て砂吹きを行う工程を含む特許請求の範囲第８項の方
   法。