JPH09283098A - 放熱反射鏡付きハロゲン電球 - Google Patents

放熱反射鏡付きハロゲン電球

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JPH09283098A
JPH09283098A JP11823196A JP11823196A JPH09283098A JP H09283098 A JPH09283098 A JP H09283098A JP 11823196 A JP11823196 A JP 11823196A JP 11823196 A JP11823196 A JP 11823196A JP H09283098 A JPH09283098 A JP H09283098A
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JP
Japan
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bulb
reflecting mirror
porcelain
halogen
electric bulb
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Pending
Application number
JP11823196A
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English (en)
Inventor
Kazuaki Okahara
和明 岡原
Shigeo Yanagi
茂夫 柳
Yasubumi Kawanabe
保文 川鍋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Iwasaki Denki KK
Original Assignee
Iwasaki Denki KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、電球の封止部温度を点灯使用の際
に充分に低下させて電球の寿命を安定させると共に電球
の封止部の冷却に大容量の空冷装置が必要とされていた
光学機器の装置を小形にでき、経済効果の高い電球とな
しかつ反射鏡の損傷等がない長寿命の放熱反射鏡付きハ
ロゲン電球を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、石英ガラスバルブの少なくと
もー端に金属箔を介してフィラメントと外部導入線とを
一体的に埋設した封着部を形成し、バルブ内部に少なく
ともハロゲンガスを封入してなるハロゲン電球と、磁器
体よりなり一端に開口部を形成し、他端は前記ハロゲン
電球の封着部が埋設固定される筒状の溝を有すると共
に、該磁器体の内面に高屈折率と低屈折率の誘電体を交
互に積層して形成した干渉膜を有する反射鏡とよりな
り、前記反射鏡としての磁器体の外面に凹凸部を多数形
成して放熱体として構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電球の寿命を改善し
た反射鏡付きハロゲン電球の放熱構造に関する。
【0002】
【従来の技術】ハロゲン電球は、一般の白熱電球に比べ
小形であることから光学機器用の光源として広く使用さ
れている。特に、オーバーヘッドプロジェクタあるいは
スライドプロジェクタなどの光源は、高照度を必要とす
るため、高消費電力のハロゲン電球を使用しなければな
らない。又、電球から発する光を効率よく利用するため
に、反射鏡付きハロゲン電球が多く使用されるようにな
っている。
【0003】図3は、従来の反射鏡付きハロゲン電球の
斜視図を示す。この電球は、石英ガラスバルブ21、発
光体であるフィラメント22、口金ピン24、反射鏡2
6、反射膜27、反射鏡のネック部29よりなる。オー
バーヘッドプロジェクタ及びスライドプロジェクタは、
高消費電力で小形の電球を用いており、従来、電球の点
灯使用の際に石英ガラスバルブの封着部の金属箔と口金
ピンである外部導入線の接続部の温度(封止部温度)が
過度に上昇し、該接続部の熱的損傷を招き、電球が点灯
しなくなる原因となる。又、前記反射鏡は硼珪酸ガラス
等の硬質ガラスを溶融させて、型加圧法で成形する。こ
の方法で成形されたガラスは成形型等の形状により残留
歪が多く残る場合があり、電球が高消費電力例えば82
V410Wの電球である場合、残留歪が残りやすい反射
鏡のネック部29から電球の点灯中に熱残留による割れ
が発生することがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来、発光体であるフ
ィラメントから発する熱は電球の石英バルブを加熱し、
封止部の温度を上昇させて450℃以上となると、急速
に封止部の金属箔と外部導入線の接続部を酸化させて封
止部の破壊が生じる場合がある。この傾向は高消費電力
で小形の電球になるほど大きく、電球の寿命の安定化の
ためには冷却する必要があり、空冷装置の風を効率よく
受けて封止部温度を低下させる必要がある。一方、オー
バーヘッドプロジェクタやスライドプロジェクタのよう
な視聴覚機器に使用する場合、空冷装置のモーターの回
転音が大きく、機器の使用上の欠点となっている。
【0005】又、反射鏡付き電球の反射鏡は硼珪酸ガラ
スで加工され、このガラスは525℃で歪によるガラス
の割れが起こりやすく、更に、耐熱衝撃性は140℃で
あり、従来の高消費電力の電球において空冷装置の容量
が大きい場合、反射鏡ガラスの上昇温度及び反射鏡の内
面と外面の温度差等により反射鏡ガラスにヒビや割れが
生じ、電球交換等の取扱いの際に割れたガラス等でケガ
などの事故が生じる可能性がある。
【0006】本発明は前記に鑑みてなされたもので、電
球の封止部温度を点灯使用の際に充分に低下させて電球
の寿命を安定させると共に、従来、電球の封止部の冷却
に大容量の空冷装置が必要とされていた光学機器の装置
を小形にでき、経済効果の大きい電球となし、かつ反射
鏡の損傷等がない長寿命の放熱反射鏡付きハロゲン電球
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は石英ガラスバルブの少なくともー端に金属
箔を介してフィラメントと外部導入線とを一体的に埋設
した封着部を形成し、バルブ内部に少なくともハロゲン
ガスを封入してなるハロゲン電球と、磁器体よりなり一
端に開口部を形成し、他端は前記ハロゲン電球の封着部
が埋設固定される筒状の溝を有すると共に、該磁器体の
内面に高屈折率と低屈折率の誘電体を交互に積層して形
成した干渉膜を有する反射鏡よりなり、前記反射鏡とし
ての磁器体の外面に凹凸部を多数形成して放熱体とする
ことを特徴とする。又、前記反射鏡の磁器体は窒化アル
ミニウム磁器あるいはアルミナ磁器よりなる。
【0008】
【作用】反射鏡付きハロゲン電球の封止部の熱を効率よ
く放熱するために、反射鏡の外面に凹凸部よりなる放熱
部を一体的に形成することにより、封止部の温度上昇を
抑えることができる。又、この反射鏡は熱伝導率が金属
アルミニウムに近いか硼珪酸ガラスより高い熱伝導率を
有する放熱性のよい窒化アルミニウムあるいはアルミナ
磁器で加工されるが、この磁器体は硼珪酸ガラスに比べ
耐熱衝撃性が高く加工歪が少ない材質であるから、40
0Wあるいは500Wの高消費電力の電球と組合せて用
いても、点灯中に反射鏡の割れなどの不具合が生じるこ
とがない。
【0009】これは、電球の石英バルブから封止部に伝
導する熱を熱伝導率の高い磁器体に伝導させ、封止部の
金属箔と外部導入線の接続部への伝導熱を小さくするも
のであり、この反射鏡と反射鏡の外面に一体的に放熱構
造を形成することにより放熱性の優れた反射鏡付きハロ
ゲン電球とすることができる。又、前記磁器体を窒化ア
ルミニウム(AlN)で構成した場合、この熱伝導率
は、金属アルミニウムの熱伝導率である0.487(c
al/cm.sec.℃)に近似する0.36である。
更に、磁器体を92%アルミナ(Al23 )で構成し
た場合は0.04であり、99%アルミナ(Al2
3 )で構成した場合は0.075で窒化アルミニウムよ
り熱伝導率は低いが、放熱性は金属アルミニウムに比べ
て磁器体の方がよい。
【0010】そして、電球封止部の石英ガラスの熱伝導
率は約0.003(cal/cm.sec.℃)である
から、電球の石英バルブから封止部に伝導する熱は効率
的に放熱用磁器体に伝導される。又、放熱用の凹凸部が
磁器体に形成されているから、前記伝導熱を電球の外部
に放散することができる。更に、放熱用磁器体は絶縁体
なので金属アルミニウムと異なり漏電による感電の可能
性もなく、放熱体として電球の封止部温度を低下するの
に有効である。加えて、硼珪酸ガラスなどで形成された
反射鏡付きハロゲン電球に比べて磁器製反射鏡は耐熱衝
撃性が2倍あるいはそれ以上あり、消費電力を大きくし
てより明るい電球とすることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図1及び図2に基
づき説明する。図1は本発明の実施例である放熱反射鏡
付きハロゲン電球の概略斜視図であり、図2は図1の概
略断面図である。図1は、商用電圧で使用する反射鏡形
の光学機器用ハロゲン電球であり、石英ガラスバルブ
1、発光体であるフィラメント2、口金ピン4、放熱体
フィン8を一体的に形成した磁器製反射鏡6とよりな
る。又、図2に示すように、石英バルブ1の封止部5に
はフィラメント2の脚部とモリブデンである金属箔3と
モリブデン製の外部導入線である口金ピン4とを一体的
に封着している。そして、前記封止部5は無機接着剤9
を介して磁器製反射鏡6の開口部と反対側の筒状の溝に
固定されている。なお、前記無機接着剤9はシリカ(S
iO2 )とアルミナ(Al23 )との骨剤をアルカリ
質の溶剤に混在させた高粘度の無機接着剤よりなり、石
英ガラスの封止部5と磁器製反射鏡6の筒状溝との間隔
に充填し、加熱して硬化する。
【0012】次に実験例について説明する。前記のよう
に構成した定格電圧及び電力が82V410Wで、反射
鏡の開口部の外径が50mmである反射鏡付きハロゲン
電球で、オーバーヘッドプロジェクタ用光源としての本
発明品と、従来の82V360Wのハロゲン電球の封止
部温度の比較を表1に示す。なお、本実施例に係わる放
熱磁器製反射鏡は窒化アルミニウム及び92%アルミナ
によりなる。又、比較は空冷装置の有無の条件下でのも
のである。
【0013】
【表1】 単位:※1(cal/cm.sec.℃) ※2(×10-7 /℃) ※3(KV/mm)
【0014】表1によると、本発明の実施例である反射
鏡付きハロゲン電球において、放熱磁器体で電球の反射
鏡を成形しかつ放熱及び空冷却効果を高める放熱部を有
する構造にすると、電球の封止部温度は空冷なし場合で
も450℃以下となり、定格寿命が200時間以下の電
球では封止部の寿命を点灯中保持することができる。
又、放熱磁器体は熱伝導率の高い窒化アルミニウムの方
が92%アルミナより封止部温度の低減効果は大きく、
空冷ありでは両方共に低減効果がある。更に、この放熱
磁器体の材質は表1に示す92%アルミナよりは99%
アルミナの方がより効果がある。しかし、いずれも放熱
性及び耐熱温度共に従来の硼珪酸ガラスの反射鏡と比べ
て放熱体の反射鏡として優れている。
【0015】次に、この放熱磁器体の加工方法について
説明する。湿式の加圧成形又は射出成形などにより加工
し、仮焼、本焼の工程を経て磁器となる。この加工方法
は硼珪酸ガラスの加工方法より複雑な形状の加工ができ
量産性に富んだ加工方法である。又、磁器製反射鏡6の
反射面7は微細な薄膜が成膜できる状態に鏡面処理し、
高屈折率と低屈折率の誘電体、例えば二酸化チタンと二
酸化珪素などを交互に積層し、多層にして光干渉膜を形
成して反射鏡とする。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わるハ
ロゲン電球は、光学機器用光源として寿命が安定した、
より高消費電力で明るい反射形のハロゲン電球を得るこ
とができ、又、熱衝撃性や耐熱温度が高い材質の反射鏡
であるため、使用中の反射鏡の破損を防止することがで
きる。更に、光学機器の空冷装置を小形にできるので、
空冷装置の回転音を軽減でき機器の性能を向上すると共
に光学機器の製造コストを低減できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例である放熱反射鏡付きハロゲン
電球の概略斜視図である。
【図2】図1の概略断面図である。
【図3】従来のハロゲン電球の概略斜視図である。
【符号の説明】
1 石英バルブ 2 フィラメント 3 金属箔 4 口金ピン 5 封止部 6 磁器製反射鏡 7 反射面 8 凹凸部(放熱体フィン) 9 無機接着剤

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 石英ガラスバルブの少なくともー端に金
    属箔を介してフィラメントと外部導入線とを一体的に埋
    設した封着部を形成し、バルブ内部に少なくともハロゲ
    ンガスを封入してなるハロゲン電球と、磁器体よりなり
    一端に開口部を形成し、他端は前記ハロゲン電球の封着
    部が埋設固定される筒状の溝を有すると共に、該磁器体
    の内面に高屈折率と低屈折率の誘電体を交互に積層して
    形成した干渉膜を有する反射鏡よりなり、前記反射鏡と
    しての磁器体の外面に凹凸部を多数形成して放熱体とし
    てなる放熱反射鏡付ハロゲン電球。
  2. 【請求項2】 前記反射鏡の磁器体は、窒化アルミニウ
    ム磁器あるいはアルミナ磁器よりなる請求項1項記載の
    放熱反射鏡付きハロゲン電球。
JP11823196A 1996-04-17 1996-04-17 放熱反射鏡付きハロゲン電球 Pending JPH09283098A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019049665A (ja) * 2017-09-11 2019-03-28 フェニックス電機株式会社 光源装置、それを備える照射装置、および光源装置の点灯方法
JP2020009853A (ja) * 2018-07-05 2020-01-16 株式会社ケーヒン 電子制御装置

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