JPS5958752A - 白熱電球 - Google Patents

白熱電球

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JPS5958752A
JPS5958752A JP57167602A JP16760282A JPS5958752A JP S5958752 A JPS5958752 A JP S5958752A JP 57167602 A JP57167602 A JP 57167602A JP 16760282 A JP16760282 A JP 16760282A JP S5958752 A JPS5958752 A JP S5958752A
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JP
Japan
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bulb
infrared
film
envelope
refractive index
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JP57167602A
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葉山 訓幸
有義 石崎
弓削 洋二
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はフィラメントから放射された光のうち赤外線を
反射させてフィラメントに帰還させ効率を向上させた白
熱電球に関する。
〔発明の技術的背景〕
ガラスバルブの中心にタングステンフィラメントヲ有す
る白熱電球において、バルブの内外両面のうち少なくと
も一力に赤外縁を反射する被膜を設け フィラメントか
ら放射される赤外線を再びフィラメントに戻すことによ
り、白DIM球の効率全同上させ、さらに、放射光中の
赤外線が少ないことにより、被照射物の熱劣化全抑制で
きるようにした高効率な電球が知られている。
このような目的に用いられる白熱電球のバルブは、ガラ
スバルブ表面に次のよう疫物質をコーテングしたものが
知られていた。
(I)  たとえばぶつ化マグネシウムMgF2やシリ
カS+ 02などの低ノn(折率の物質?t−真突蒸着
などでガラ屈折率の物質を真空蒸着により、コーテング
し、このようにして低屈折率物質と高屈折率物質とが交
互重層して赤外線を反射するようにしたもの。
(II)  たとえば銀Agの薄1換のような広い波長
域で旨い反射as k 4Nする金属1j17.膜やこ
のような薄膜を酸化チタンlit i Q2などの11
−屈折率の物質の薄膜で挟合した膜を真空蒸着などでガ
ラス面にコーテングしたもの。
(III)  たとえば酸化錫5n02、酸化インジウ
ムIn2O3、錫ドープの酸化インジウム、アンチモン
ドープの酸化錫5n02−8bなどのn型半4体酸化物
被膜を真空蒸着、スパッタ、ケミカル・(−パー・デポ
ジット法などによりコーテングしたもの。
(1v)  上記CI)と(IIII)とを組合わせた
もの。
以上のものが知られている。
〔背景技術の問題点〕
このような赤外線を反射あるいは吸収する被膜はその膜
厚が0.1μ程度であル、特に(II)の反射膜や(m
)の反射膜は熱的に劣化が速く、たとえばガラスバルブ
が著く高温例なるハロゲン電球などでは実用化できない
。また、高温でも耐えられる上述のCI)の膜だけでは
ランプ効率の同上は得られるものの、赤外線しゃ所持性
から見ると市場の要求を総て満しているとはいえない。
さらに、赤外線しゃ断だけを目的とすれば上述の(IV
)の組合わせが最適と考えられるが、この膜のうち(I
II)の被膜が熱的に弱いので現在まで実用化されてい
ない。
〔発明の目的〕
本発明は高い赤外線反射能を維持し、そのランプ寿命中
に熱による赤外線反射膜の性能劣化がほとんどない高効
率な白熱電球を提供することを目的とする。
〔発明の概吸〕
フィラメントおよび封入ガスを内蔵したガラスバルブに
上述の(I)の赤外線反射膜を形成し〜バルブを包囲す
る透光性外囲器に上述の(III)の赤外線反射膜を形
成したことにより、CI)の反射膜によって近赤外線を
有効に反射させてフィラメントに帰還させ、かつ(II
I)の反射膜によって遠赤外線をしゃ断し、しかもこの
(I[I)の反射膜をフィラメントから遠い位置に配置
することによって熱損を防止したものである。
〔発明の実施例〕
本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
(1)は石英ガラスからなるT形バルブ、(2)はこの
バルブ(1)の外面に形成した第1の赤外線反射膜、(
3)はバルブ(1)の基部を圧潰封止してなる封止部、
(4)。
(4)はこの封止部(3)内に埋設されたモリブデン導
入箔、(5)はこの導入剤(41、(41に接続し、バ
ルブ(1)の中心線に沿って配設されたタングステンフ
ィラメント、(6)はバルブ(1) ffi包囲するガ
ラス製透光性外囲器、(7)はこの外囲器(6)の透光
面たとえば外面に形成した第2の赤外線反射膜、(8)
は外囲器(6)の基端を閉塞したステム、Jsl) 、
 (9)はこのステム(8)から外囲器(6)内に導入
さノ′?、てモリブデン導入箔(4ン、(4)に電気接
続するとともにバルブ(17t−支持する導入線、((
0)はこの外囲器(6)の端部に装着されて導入線+9
1 、 +9)に接続する口金である。
上記バルブ(1)は内部にアルゴンなどの不活性ガスと
ともに所要のハロゲンを刺入してあり、フィラメント(
5)などとともにハロゲン電球に構成されている。
上記第1の赤外線反射膜(2)は前述の(I)のM4成
圓、(2υ3層とS t t%からなる低屈折率金属酸
化膜9本(2乃2層と全交互重層したもので、波長1.
0μ前後の赤外線をよく反射する性質を有し、耐熱性に
富む。
上記第2の赤外4′J!反射膜(力は+7tJ述の(■
)のネノ°η成を有する8すなわち、第3図示のように
、外囲器(6)の透光面たとえば外面にSnをドープし
たI nto。
からなるnm半導体からなり、波長1.5μ以上の赤外
線分よく反射する性質全711するが、150℃以上の
温1(Vに加熱すると急速に劣化して使用に耐えなくな
る。
つぎに、本発明者の行なった実験によってさらに詳i)
1.する。管径10ymの石英ガラス管を用いて第1図
示の((゛ダ造をイ1する100V60Wのハロゲン電
球に4・1′、1成し、その外表面に次の手111uに
よって金属酸化膜全形成してと11の赤外線反射膜(2
)を構成した。
す々わぢ5ケトライソプロビルチタネートを主成分とす
るナタン化合物を酢1□□□エステルを主成分とする有
機rll謀にナタン含有量が3〜5%、粘度がl cp
sとなるように混合した一4′i機チタン化合物溶液中
に上述の試作ハロゲン’+’IJ、球のパ/’ −Al
) t 2漬し、25crn/分の速度で引き上げ、乾
燥し、500℃で30分間焼成してTi0zからなる厚
さ1000^の金属峻化膜圓を形成した。ついで、エチ
ルシリケートを主成分としたシリコン化合物を酢酸エス
テルを主成分とする有機溶媒にシリコン含有量が3〜5
%、粘度1 cpsとなるように混合した有機シリコン
化合物溶液中に上記処理を行った′1に球のバルブ(1
)を7−;、、漬し、35crn/分の速度で引き上げ
、同様に乾燥し500℃で30分間焼成して8i02か
らなる厚さ1200にの金属酸化j戻シクを形成した。
そして、同様な手法を繰り返して金属酸化膜しυ、(2
乃′fr、5層に交互重層して第1の赤外線反射M L
2)を形成した。
また、外囲器(6)の外表面にSnにドープしたI n
203を真空蒸着法でコーテングし、In20B −S
nのn型半導体からなる厚さ約1500Xの第2の赤外
線反射膜(力を形成した。
そうして、これら電球と外囲器(6)を用いて第1図示
のように白熱電球に構成し、その初特注、放射される赤
外線および寿命などについて試験した。
この結果を第1図示の4rl成を有し、第1および第2
の赤外線反射膜(2+ 、 f力を有しない同定格の白
熱電球と比較したところ、初!Fq性で効率が18.5
%同上し、放射耐により測定した赤外線が38%減少し
、しかも動程中の上記被1莫(2)、(7)の劣化によ
る緒特性の低下もtWめられなかった。
つぎに、上記実11^例における両赤外線反射膜(2)
(力による総合分光透過率fr、第4図に示す。図は横
軸に波長全μの単位でとり、縦軸に透過率を素ガラスを
100とする%でとり、曲線は両被膜(2)、(力を総
合した透過率曲線を示す。図において、(A)部分は主
として第1の赤外線反射膜(2)による透過率低下で、
(B)部分は主として第2の赤外線反射膜(力による透
過率低下によるものである、そして、図から明らかなと
おシ、波長0.81層以上の赤外部における比透過率は
約50%以下になっている。
このように、本実施例電球は金属酸化物の多層膜からな
る第1の赤外線反射膜(2)をバルブ(1)外面に形成
したので、1層前後の赤外線をよく反射してフィラメン
ト(5)に帰還させることができ、光効率が向上する。
さらに、外囲器(6)外面にn型半導体からなるdS2
の赤外線反射膜(力を設けたので、長波長の赤外線も有
効に反射され、優れた赤外線しゃ断効果が得られる。し
かも、外囲器(6)の外面はフィラメント(5)から1
&IE隔しているので、温度が低く、したがって、長時
間点灯しても半導体が熱損して効果を失なうこともな(
ハ)。したがって、本実施例電球は篩効率で、赤外〃A
しゃ断効果が大きく、さらに長寿命である。
なお、前述の実施例において第1の赤外線反射膜(2)
をバルブ(1)外面に形成したが、本発明においては内
面に形成してもよく、またバルブ(1)の内外同様に、
第2の赤外線反射膜(7)も外囲器(6)の内外いずれ
の而に形成してもよく、また両面に形成してもよい。さ
らに外囲器(6)は外面に第2の赤外線反射膜(7)を
形成し、内面に5in2などの散光膜を設けてもよい。
さらに、外囲器(カは高温にならないので、その構成材
料はガラスに限らず、たとえば透光性合成樹脂などでも
よく、また、気密でなくともよい。
さらに、一本発明に分いて、バルブ(1)内にはハロケ
゛ンを刺入しないで通當の白熱′電球にしてもよい。
さらに、バルブは先端υ:J口した簡fドなどにi/f
f成し、外囲器に気密性を持たして不活性ガスを封入し
てもよい、 さらに、本発明に使用される第1の赤外線反射膜fa)
 $i 成すル酸化膜tJ T il Z rl A4
8 +t Mg+ Ce flどの酸化物ケ使用し、高
屈折率金属酸化物と低屈折率(+2 )・jG酸化物と
’(r !i、iみ合わせることにより得られる。また
、記2の赤外線反射膜を構成するn型半導体としてはS
 n、I n、Z nなどの少なくとも1掠を主体とす
るもので、実施例と同様な効果が得られるものであれば
よい。
また、実施例ではn型半導体被jjqを真空蒸着力によ
り外囲器に形成したが、A1の赤外線反射膜と同様にた
とえば有機インジウム化合物と有機錫化合物とを3〜5
%含有する溶液中に外囲器を浸漬して引き上げ、焼成踵
還元熱処理することにより In2O5−8nなるn型
半導体被膜に形成することができる。
〔発明の効果〕
本発明の白熱′直球はフィラメントおよび封入ガスを包
容したガラスバルブのガラス而に低屈折率の金属酸化物
と高屈折率の金属酸化物とを交互重層してなる第1の赤
外線反射膜を設け、さらにバルブを包囲する透光性外囲
器の透光面にn型半導体からなる第2の赤外線反射膜と
を設けたので、第1の赤外線反射膜によって近赤外線を
効率よくフィラメントに帰還させて発光効率を高め、か
つ第2の赤外線反射膜を低温の外囲器の透光面に設けて
遠赤外線を効率的にしゃ断し、しかも熱損のおそれがな
く、したがって、高効率で、含有赤外線が少なく、長寿
命である利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の白熱直球の一実施例の断面(8)、第
2図は同じく第1図O枠(II)の拡大断面図、第3図
は同じく第1図○枠(III)の拡大断面図、第4図は
赤外線反射膜の透過率特性を示すグラフである。 (1)・・・バルブ      (2)・・弓1!1の
赤外線反射膜(6)・・・外囲器      (7)・
・・d−,2の赤外線反射膜(21)・・・高屈折率金
属酸化物膜 (23・・・低屈折斗く金、l’! Iソ化物膜代理人
 弁理士 )1. 上 −男 第  1  図 第  2  図             第  31
゜第  4  図 仮長(r)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. フィラメントおよび封入ガスを包容したガラスバルブと
    、このバルブのガラス面に形成された低屈折率の金属酸
    化物と高屈折率の金JIA酸化物とを交互重層してなる
    第1の赤外線反射膜と、上記バルブを包囲する透光性外
    囲器と、この外囲器の透光面に形成されたn型半導体か
    らなる第2の赤外線反射膜とを具備したことをtl”¥
    徴とする白熱電球。
JP57167602A 1982-09-28 1982-09-28 白熱電球 Granted JPS5958752A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62168559U (ja) * 1986-04-15 1987-10-26
WO2013081127A1 (ja) 2011-12-01 2013-06-06 スタンレー電気株式会社 光源装置、および、フィラメント
US9214330B2 (en) 2011-12-26 2015-12-15 Stanley Electric Co., Ltd. Light source device and filament
JP2021111468A (ja) * 2020-01-07 2021-08-02 ウシオ電機株式会社 フィラメントランプ

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US9275846B2 (en) 2011-12-01 2016-03-01 Stanley Electric Co., Ltd. Light source device and filament
US9214330B2 (en) 2011-12-26 2015-12-15 Stanley Electric Co., Ltd. Light source device and filament
JP2021111468A (ja) * 2020-01-07 2021-08-02 ウシオ電機株式会社 フィラメントランプ

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