JPH02177248A - ハロゲン電球 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は二重管形ハロゲン電球で、内管外面および外管
内面の少なくとも一方に金属酸化物からなる可視光透過
赤外線反射膜を設けたものにおいて、可視光透過赤外線
反射膜の高温耐久性を向上したものである。

（従来の技術） 近年、レフランプやシールドビームランプなどにおいて
、ハロゲン電球内管を外管内に気密封装したものが開発
され、大出力が得られるために賞月されるようになった
。特に、近年に到り、このような二重管形ハロゲン電球
において、内管外面に可視光透過赤外線反射膜を設け、
かつ外管内を真空にするかまたは不活性ガスを封入した
ものが開発された。

このような可視光透過赤外線反射膜は酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ□）、酸化タンタル（ＴａＯ□）、酸化ジルコン（Ｚ
ｒＯ，）などの金属酸化物からなる高屈折率層と。

シリカ（Ｓｈｏｔ　）、酸化セレン（Ｓｓ’、）などの
金属酸化物からなる低屈折率層とを６〜２１層交互重層
してなるもので１層の厚さを適当にしたことによって可
視光を透過し、赤外線を反射するものである。

この可視光透過赤外線反射膜の作用により、フィラメン
トから放射された光のうち、可視光はこの反射膜を透過
して外管内に放射し、赤外線は反射されてフィラメント
に郁還してこれを加熱する。

したがって、このハロゲン電球は高効率でしかも赤外線
の少ないいわゆる冷光を放射する利点がある。

また、このような二重管形ハロゲン電球は内管の冷却が
悪いので、動作中、内管のバルブの温度が著しく高温に
なるばかりか、封止部の温度もバルブ温度に近い程度ま
で上昇する。しかし、上述のとおり、外管内を真空また
は窒素、アルゴンなどの不活性雰囲気にしたので、モリ
ブデン導入箔が酸化されることがない。

（発明が解決しようとする課題） 上述のとおり、二重管形ハロゲン電球においては内管バ
ルブの温度は非常な高温になり、たとえば、上述のレフ
ランプやシールドビームランプにおいて内管バルブの外
面温度換言すれば可視光透過赤外線反射膜の温度が５０
０〜８００℃にも達する。

そして、実験によれば、酸化チタン、酸化タンタル、酸
化セレンなどの金属酸化物膜を真空中または窒素、アル
ゴンなどの不活性ガス中で長時間加熱した場合、金属酸
化物膜温度が５００°を越すと金属酸化物に脱酸素現象
が生起し１次第に低級酸化物に移行し、遂には還元全翼
にまでなることが判明した。二重管形ハロゲン電球の可
視光透過赤外線反射膜内において、このような成分金属
酸化物の脱酸素現象が生じると、透過または反射する波
長域が変化して所期の作用を失ない、遂には膜が黒化し
て光出力が大幅に低下する。

そこで１本発明の課題は二重管形ハロゲン電球において
、内管外面および外管内面の少なくとも一方の面に形成
された可視光透過赤外線反射膜の脱酸素現象による短寿
命化を防止することである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は内管外面および外管内面のうち少なくとも一方
の面に可視光透過赤外線反射膜を形成してなる二重管形
ハロゲン電球において、外管内を弱酸化性雰囲気にした
ので、可視光透過赤外線反射膜を構成した金属酸化物の
脱酸素（還元）が防止されしかも、内管のモリブデン導
入箔などの導入導体の酸化のおそれもない。

（作　用） 外管内を弱酸化性雰囲気にしたので、金属酸化物に平衡
な酸素圧力と雰囲気中の酸素圧力とのバランスが取れ、
長期間高温に加熱しても可視光透過赤外線反射膜が脱酸
素（還元）することがなく。

また、この外管的雰囲気中の酸化性が適当に低いので内
管のモリブデン導入箔やタングステンやモリブデンの導
入線が酸化して気密性が失なわれることがない。

（実施例） 以下１本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。

第１図は本発明を適用してなるシールドビーム形二重管
ハロゲン電球の一例を示す０図中。

（１）はシールドビーム形外管、（ス）はこの外管（１
）内に封装されたハロゲン電球内管、（３）はこの内管
（２）外面に形成された可視光透過赤外線反射膜（破線
で示す、　）、　（４）は外管（１）の端部に装着され
た口金である。

上記外管（１）は硬質ガラス製ＰＡＲ３８シールドビー
ム形バルブ（１１）の内面にアルミニウム反射膜（１２
）（−点鎖線で示す、）を形成し、前面をレンズ（１３
）で閉塞してエポキシ樹脂系接着剤（１４）で接着する
かあるいはガラス溶接してあり、背面には図示しないフ
ェルールが装着されて後述する１１φＸ４０ｍｍ１２の
ニッケル製サポートワイヤ（１５）　、　（１５）をろ
う付けしてあり、かつ背部外面にねじ込み形口金（４）
を装着しである。

上記ハロゲン電球内管（２）は第２図に拡大して示すよ
うに、石英ガラスなどの耐熱ガラスからなる筒形（Ｔ形
）バルブ（２工）の端部を圧潰封止して封止部（２２）
を形成し、この封止部（２２）に１対のモリブデン導入
箔（２３）　、　（２３）を埋設し、この導入箔（２３
）　、　（２３）に接続した１対の内導線（２４）、（
２４）をバルブ（２１）内の両端部に導入して、それら
の間にタングステンコイルフィラメント（２５）を装架
してバルブ（２１）の中心線に位置させて、その中間部
をアンカ（２６）で支持してあり、モリブデン導入箔（
２３）。

（２３）に接続した１対の外道線（２７）　、　（２７
）を封止部（２２）端面から導出しである。そうして、
バルブ（１）外面には上述した可視光透過赤外線反射膜
（３）を形成するとともに、バルブ（２１）内にはアル
ゴンなどの不活性ガスとともに所要のハロゲンを封入し
である、そして、外道線（２７）　、　（２７）を上述
した外管（１）の図示しないフェルールにろう付けされ
たサポートワイヤ（１，５）、（１５）に接続して電気
接続と機械的支持とを行なっている。ちなみに、このハ
ロゲン電球内管（２）の定格は１ｌＯＶ７５Ｗである。

上記可視光透過赤外線反射膜（３）は第３図に模型的に
拡大して示すように、酸化チタン（Ｔｉｅ、）。

酸化タンタル（ＴａＯ□）、酸化ジルコン（ＺｒＯ，）
などの金属酸化物からなる高屈折率層（３）１）（右下
り斜Ｉりとシリカ（Ｓｉｎ、）、酸化セレン（Ｓｅａ、
　）などの金属酸化物からなる低屈折率層（３Ｌ）（右
上り斜１１Ａ）とを交互１肩したもので、たとえば内管
（２）のバルブ（２１）の外面にバルブ（２１）に近い
方から高屈折率層（３Ｈ）、低折率層（３Ｌ）・・・の
順序で６〜２１層交互重層してあり、光の干渉により可
視光を透過し赤外線を反射するものである。

そうして１本実施例の特徴は外管（１）内を弱酸化性雰
囲気たとえば少量の酸素を含む窒素またはアルゴンなど
の不活性ガスを３００〜１５２０Ｔｏｒｒの圧力で封入
したもので、封入不活性ガス中の酸素分つぎに、この実
施例ハロゲン電球の作用を説明する。このハロゲン電球
をソケットに装着して通電すればハロゲン電球内管（２
）のフィラメント（２５）が高温に熱せられ、大量の赤
外線とともに可視光を放射し、これらの光がバルブ（２
１）を透過して可視光透過赤外線反射膜（３）に入射し
、可視光はこの膜（３）を透過して外管（１）の金属反
射膜（１２）で反射されてレンズ（１３）から前方に投
射され、赤外線はこの膜（３）で反射されてフィラメン
ト（２５）に帰還してこれを加熱し、この結果発光効率
が格段に向上する。したがって、このハロゲン電球は１
１０■７５ｗの入力にもかかわらず、　　１１０Ｖ１５
０Ｗ定格に相当する９５００ｃｄを出すことができ、５
０％の省電力が実現でき、さらに、レンズ（１３）にＥ
Ｃコートすることと合せて赤外線を７０％カットできた
。

しかして、このような点灯状態において、フィラメント
（２５）からの発熱によりハロゲン電球内管（ス）のバ
ルブ（２１）と封止部（２２）とが高温に熱せられ、し
かもこの内管（２）が外管（１）内に封装されているの
で、冷却が悪く、このため、点灯中バルブ（２１）の温
度はｇｏｏ℃近くまで昇温し、封止部（２２）もこれに
近い温度まで昇温する。しかしながら、外管（１）内は
少量の酸素を含む弱酸化性不活性ガス雰囲気であるので
、可視光透過赤外線反射膜（３）を構成する各金属酸化
物は分解酸素圧力と雰囲気ｍ素圧力とがほぼバランスし
ており、高温で長時間熱せらハているにもかかｂらず、
これら金ｇ酸化物が酸化も還元もせず、当初の酸化物組
成たとえばＴｉｅ２．　ＳｉＯ□の酸化程度を長期にね
たって維持される。したがって、長期点灯しても可視光
透過赤外線反射膜の光学特性換言すれば透過または反射
する波長域が変化することがなく、また光透過率が低下
することもない。

さらに、外管（１）内の酸化性が低いので、この雰囲気
ガスが外道Ｍ　（２７）　、　（２７）に沿ってモリブ
デン導入箔（２３）　、　（２３）まで侵入してもモリ
ブデン導入１　（２３）　、　（２３）が高温であるに
もかかわらずほとんど酸化されず、長期点灯しても気密
性を損なうことがない。

しかして１本発明において、外管（１）内の酸化性は可
視光透過赤外線反射膜を脱酸素させず、かつ導入箔や導
入線を酸化させないことが必要で。

そのためには通常の封入圧力３００〜１．５２０Ｔｏｒ
ｒの場合、窒素またはアルゴンなどの不活性ガス中に酸
素を封入圧力において０．００７６〜７６Ｔｏｒｒの分
圧で含有すれば本発明の効果がある。

なお、前述の実施例はシールドビーム形ハロゲン電球に
ついて説明したが、本発明はこれに限らず、たとえば管
形ハロゲン電球内管を管形外管内にほぼ同軸に封装して
内管外面および外管内面のどちらか一方または両方に可
視光透過赤外線反射膜を形成し、点灯中外管内面が５０
０℃以上に昇温するものにおいても、外管内を上述のと
おりの弱酸化性雰囲気にすれば前述と同様可視光透過赤
外線反射膜とモリブデン導入箔との劣化を同時に防止で
きる。さらに、モリブデン導入箔の代りにタングステン
やモリブデンの導入線を有するものも同様である。

〔発明の効果〕

このように本発明の二重管形ハロゲン電球は外管内を弱
酸化性雰囲気にしたので、内管外面および外管内面の少
なくとも一方に形成された可視光透過赤外線反射膜が脱
酸素（還元）されるおそれがなく、かつ導入導体が劣化
することもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のハロゲン電球の一実施例の一部切欠し
て内部を示す側面図、第２図は同じくハロゲン電球内管
の拡大断面図、第３図は同じく可視光透過赤外線反射膜
の模型的拡大断面図である。 （１）・・・外管　　　　　　　　（１１）・・・バル
ブ（１３）・・・レンズ　　　　　　　（２）・・・ハ
ロゲン電球内管（２１）・・・バルブ　　　　　　　（
２２）・・・封止部（２３）・・・モリブデン導入箔　
　（２５）・・・フィラメント（３）・・・可視光透過
赤外線反射膜 （３Ｈ）・・・高屈折率層　　　　　（３Ｌ）・・・低
屈折率層代理人　弁理士　大　胡　典　夫 手続補正書 （自発） 事件の表示 昭和６３年特許願第３３４８８９号 ２、発明の名称 ハロゲン電球 １．補正をする者 事件との関係　特許出願人 （３０７）株式会社　東芝（ほか１名）第 図 〒１４４ ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 ■　第７ページ１６行目「・・・するものである、」の
つぎに次の文を挿入する。 ｒまた、外管ω内にはアルゴン９０容量％、窒素１０容
量％からなる不活性ガスに０．２８〜０．６　Ｔｏｒｒ
（５００〜１０１０００ＰＰの酸素を含ませて封入しで
ある。」■　同ページ１９行目から第８ページ１行目「
３００〜１５２０Ｔｏｒｒの・・・・・・したことであ
る、」を次の文に訂正する。 ［封入したことである。そして、不活性ガスに対する酸
素の混入量は不活性ガス圧力３００〜１５２０Ｔｏｒｒ
に対し酸素分圧は０．００７６〜７６Ｔｏｒｒ程度でよ
く、混入精度等を考慮すると、不活性ガス圧力４５０〜
６５０Ｔｏｒｒに対し酸素分圧０．０４〜３．３Ｔｏｒ
ｒ（１００〜５０００ＰＰ阿）程度が好ましい、」 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フィラメントを配設したハロゲン電球内管を間隙を介し
   てガラス外管内に気密封装し、かつ上記内管外面および
   上記外管内面の少なくとも一方に金属酸化物からなる可
   視光透過赤外線反射膜を形成したものにおいて、上記外
   管内を弱酸化性雰囲気にしたことを特徴とするハロゲン
   電球。