JPS609052A

JPS609052A - 電球

Info

Publication number: JPS609052A
Application number: JP58115119A
Authority: JP
Inventors: 弓削　洋二; 田辺　嵩
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-06-28
Filing date: 1983-06-28
Publication date: 1985-01-18

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〕本発明は高効率でしかも熱線放射を減少させた電球に関
する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

ハロゲン電球は小形高輝度であるといＣ）特徴により、
複写機、光学機器あるいは店舗照明など多方面に利用さ
れている。このような用途に使用される場合、電球を囲
む器具自体も小形に構成でき、また光を集中して用いる
にも都合がよい。

この場合、ハロゲン電球から放射される光は大量の赤外
線を含むため、被照射物を熱損するおそれがある。この
ため、赤外線放射を減らしたノ・口ゲン電球が要望され
るに致った。

このようなハロゲン電球の赤外線放射を減らす手段とし
てバルブを赤外線吸収性ガラスで構成することが考えら
れた。そして、従来、ソーダ石灰ガラス、Ｖん酸塩ノブ
ラス、はうけい酸ガラスなどをペースにした赤外線吸収
性ガラスが知られており、これらのうち適当な耐熱性の
ものを選択使用することが考えられた。。

本件出願人らは先に石英ガラスに適量の鉄とアルミニウ
ムとを含有させたことにより、耐熱性に富む赤外線吸収
性ノブラスを開発し、かつこのガラスを用いて赤外線放
射の少ないノ・ロゲン電球を構成し特願昭５７−３５７
９８号として提案した。しかし、このハロゲン電球はカ
ラスが鉄のため青味を帯びているので、パルプ全厚くし
て赤外線吸収率を高めようとすると可視光の透過率が低
下して効率を低下する欠点がある。また、ガラスが赤外
線を吸収するため、バルブが高温になり、往々にして過
熱のおそれもある。このことは普通電球においても同様
である。

本発明は高効率でしかも赤外線放射が少なく、かつ内管
や外管のＳ度上昇を軽減できる電球を提供することを目
的とする。

〔発明の概要〕

ガラス製内管の表面に可視光透過赤外線反射膜全形成す
るとともにこの内管の中心部にフィラメントヲ配設し、
この内管の外側を赤外線吸収性ガラスからなる外管で包
囲したことにより、内管の赤外線反射膜によってフィラ
メントから放射された赤外線のうちかなりの割合いを反
射してフィラメントに帰還させて発光効率を向上し、反
射膜全透過した赤外線を外管によってさらに吸収し、こ
の結果、可視光の放射を減少させることなく赤外線放射
全減少させ、帰還した赤外線によってフィラメントを加
熱して発光効率を高め、さらに内管および外管の温度上
昇を軽減したものである。

〔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。

図は本発明を適用してなる一般投光用ノへロゲン電球を
示し、図中、（１）は石英ガラスなどの耐熱ガラスから
なる断面円形の直管形透明内管、（２）はこの内管（１
）の表面たとえば外側表面に設けられた可視光透過赤外
線反射ｎＬ　＋３）　＋　（ａ）は内管（１）の両端部
を圧潰封止してな乙封止部、＋４）　、　（４）はこれ
ら封止部（３）　、　（３）内に埋設されたモリブデン
導入箔、（５）　、　（５）はこれら導入箔（４）　、
　（４）　Ｋ接続して内管（１）内に導入された内導線
、（６）はこれら内導線（５）、（５）間に装架されて
内管（１）の中心４？ＨＣ位置するタングステンフィラ
メント、（’ｎ　、　（７）はこのフィラメント（６）
全支持するアンカ、１８）　、　＋８）は封止部（３）
　、　（３）外面に固着された現状支持体、（９）はこ
の支持°体＜’ｓ）　、　（ｇ）に支持されて内管（１
）の外側全包囲する赤外線吸収性ガラスからなる外管、
Ｑｌ　、　（１０）は導入箔（４）　、　（４）に接続
し封止部ｆ３）　、　（３）の端面に装着された口金で
ある。そして、内管（す内には所要の）・ロゲンおよび
アルゴンなどの不活性ガスを封入しである。

上記赤外線反射膜（２）は第３図示のように、内管（１
）のガラス面に近い方から高光屈折率の金属酸化物たと
えは酸化チタン（Ｔｉ０２）層（２ａ）と低光屈折率の
金属酸化物たとえばシリカ（Ｓｔ（ｈ　）層（２ｂ）と
を交互重層して約７層の重層膜に形成しである。そして
、各層（ｚａ）＋（ｚｂ）の厚さは数百ないし数千Ａ０
で、′光の干渉によって近赤外線を良く反射し、可視光
を良く透過する。また、この膜（２）は熱的にも化学的
にも安定である。

上記外管（９）全構成する赤外線吸収性ガラスは鉄をＦ
ｅＯ換算で０．３〜５．０重量％、アルミニウム全ＡＬ
２０．換算で０．１〜１０．０重量％含有する石英ガラ
スで、やや青味がかった透明体で、近赤外域から遠赤外
域にかけて赤外線を良く吸収する。そして、このガラス
は耐熱性に富み、化学的にも安定である。

つぎに、このノ・ロゲン電球の作用を説明する。

この電球に通電すると、フィラメント（９）は発熱して
可視光とともに大量の赤外線全放射する。これらの光の
うち可視光は内管（１）、赤外線反射膜（２）および外
管（９）全透過して外部に放射される。ｔ−ｆｃ１赤外
線は赤外線反射膜（２）によって近赤外線を主とするか
なりの量が反射されてフィラメント（６）に帰還してこ
れを加熱し発光効率向上に役立つ。さらに、赤外線反射
膜（２）全透過した赤外線は近赤外域から遠赤外域まで
のかなりの量が外管（９）のガラスに吸収されてこれを
加熱し、吸収されなかったわずかな赤外線が可視光とと
もに外部に放射される。

このように、本実施例電球は近赤外線金主として反射す
る赤外線反射膜（２）と広い波長域の赤外線を吸収する
赤外線吸収性ガラスからなる外管（９）とを組合わせた
ので、全波長域の赤外線を良く除去でき、特にフィラメ
ント（６）からの放射光の主成分である近赤外＠全効果
的に減少させる利点がある。

また、赤外線反射膜（２）から反射された赤外線がフィ
ラメント（６）に帰還してこれを加熱して効率向上に役
立つ利点がある９、さらに、赤外線反射膜（２）と外管
（９）の赤外線吸収能とを併用するので、外管（９）の
肉厚を厚くしないでも充分に赤外線を除去することがで
き、外管（９）による可視光吸収を少なくできるので、
この理由からも電球の効率低下が少ない。さらに、外管
（９）は予め近赤外線を除去した赤外線を入射させて吸
収させるので、吸収赤外線の絶対量がさほど多くなく、
外管（９）の温度上昇を軽減できる。

つぎに、実験によってこの効果を確めた。実験に用いた
電球は第１図の構造を有する１００Ｖ、２５０Ｗ定格の
複写機用ハロゲン電球で、外管（９）は鉄をＦｅＯ換算
で１．１重量％、アルミニウム’！ｉ７　Ａｔ、０．換
算で２，５重量％含有する透明石英ガラスで構成し、ま
た、赤外線反射膜（２）は酸化チタンとシリカとを交互
重層して７層の重層膜に構成した。比較例として、類似
構造で外管を従来の透明石英ガラスで構成し、赤外線反
射膜を有しないもの（１３）と、外管を試験品と同質の
赤外線吸収性ガラスで構成し、赤外線反射膜を有しない
もの（Ｃ）とを用いた。これら電球の定格点灯した放射
スペクトルを測冗し第４図に示した。図は横軸に波長を
μｍの単位でとり、縦軸に比エネルギをとったもので、
曲線（４）は本実施例電球の放射スペクトル、曲線（Ｂ
）は上述の比較例０３）電球の放射スペクトル、曲線（
Ｃ）は上述の比較例（Ｃ）電球の放射スペクトルである
。この図から波長０．７μｍ以上の赤外線放射量全比較
すると試験例（４）は比較例（Ｉ３）の約４０チで、ま
た、比較例（Ｃ）の約８０％であり、本発明により赤外
線放射量が大幅に減少したことが確認された。

なお、本発明は枦数のフィラメントヲ短絡線を介して直
列に接続してなる複写用ノ・ロゲン電球にも、あるいは
１個の短かいタングステンフイラメメント全球形内管の
中心部に配設してなる店舗照明用ハロゲン電球にも適用
して同様な効果がある。

さらに、外管との間は気密閉塞してあってもよく、反対
に外気が自由に通流できるようにしてあってもよい。さ
らに、本発明においては内管を非閉塞構造とし、外管を
密閉構造にして不活性ガスを封入してもよい。さらに、
外管をたとえば２価の鉄を含有させて赤外線吸収性にし
た軟質または半硬質ガラスで構成してもよい。そうして
、本発明はハロゲン電球に限らず普通電球にも適用でき
る。

そうして、本発明において、外管の内外表面のうチ少す
くトも一方の面をフロスト加工または散光　ｌを設け、
外面を散光性にしてもよい。

さらに、外管内の外気通流を開閉したり、通流量を制御
できるようにして、内管の温度全調整できるようにして
もよい１、〔発明の効果〕本発明の電球はガラス製内管の表面に可視光透過赤外線
反射膜を設けるとともにこの内管の中心部にフィラメン
トヲ配設し、さらにこの内管の外側を赤外線吸収性ガラ
スからなる外管で包囲したので、フィラメントから放射
される光のうち赤外線の一部を赤外線反射膜で反射して
フィラメントに帰還して効率を向上し、この反射膜を透
過した赤外線を外管で吸収するので、放射光中の赤外線
を大幅に減らすことができ、高効率でしかも内管や外管
が過熱されない利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電球の一実施例の縦断面図、第２図は
同じく横断面図、第３図は第１図鎖線枠■部分の拡大１
折而図、第４図は同じ〈実施例電球の放射スペクトルを
比較例のそれと比較して赤外線放射が少ないことを示す
グラフである。（１）・・・内管　（２）・・・赤外線反射膜（６）・
・・フィラメント　（９）・・・外管代理人　弁理士　
井　上　−男第　１　図第　２　図第３図１１４図液長（〃飢）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　ガラス製内管と、この内管の表面に設けられた
可視光透過赤外線反射膜と、上記内管の中心部に配設さ
れたフィラメントと、赤外線吸収性ガラスからなり上記
内管の外側を包囲する外管、！：全具備したことを特徴
とする電球。
（２）赤外ｆ？ｎ吸収性ガラスは鉄全ＦｅＯ換算で０．
３ないし５Ｍ量係、アルミニウムをＡｔ２０３換算で０
、１ないし１０重量含有する石英ガラスであることを特
徴とする特許請求の範囲。
（３）赤外線反身」ル４は低光屈折率の金属酸化物と高
光屈折軍の金属酸化物とをダ互重層してなることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の電球。
（４）　内管はフィラメントおよび不活性ガスを封有す
る気密容器であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の電球。
（５）　内管は非閉塞構造で不活性ガスとともに気密外
管内に封装されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の電球゛。
（６）外管は内外両面のうち少なくとも一方に散光性を
付与したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
電球。
（７）外管は非閉塞構造であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の電球。