JPH0745253A - 白熱灯効率を高める加熱鏡炉 - Google Patents
白熱灯効率を高める加熱鏡炉Info
- Publication number
- JPH0745253A JPH0745253A JP6100111A JP10011194A JPH0745253A JP H0745253 A JPH0745253 A JP H0745253A JP 6100111 A JP6100111 A JP 6100111A JP 10011194 A JP10011194 A JP 10011194A JP H0745253 A JPH0745253 A JP H0745253A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filament
- incandescent lamp
- cubic
- mirror
- visible light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 abstract 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/12—Reflex reflectors
- G02B5/122—Reflex reflectors cube corner, trihedral or triple reflector type
- G02B5/124—Reflex reflectors cube corner, trihedral or triple reflector type plural reflecting elements forming part of a unitary plate or sheet
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V7/00—Reflectors for light sources
- F21V7/22—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
- F21V9/04—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for filtering out infrared radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
- H01K1/00—Details
- H01K1/28—Envelopes; Vessels
- H01K1/32—Envelopes; Vessels provided with coatings on the walls; Vessels or coatings thereon characterised by the material thereof
- H01K1/325—Reflecting coating
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、従来に比べてより効率の
良い白熱灯を提供することである。 【構成】 本発明による白熱灯においては、少なくと
も一つの立方角反射器が可視光を通過させ、フィラメン
トからの赤外線をフィラメントに反射させる選択波長鏡
を有しており、電気エネルギー入力の減少レベルがフィ
ラメントを白熱温度に維持するのに必要なものである。
選択波長鏡は加熱鏡効果を発揮する複数のコーティング
を有してもよい。選択波長鏡が０．８００〜１．５００
０ミクロンの範囲の波長において光を反射させ、０．４
００〜０．７００ミクロンの範囲の波長において光を透
過させることが好ましい。
良い白熱灯を提供することである。 【構成】 本発明による白熱灯においては、少なくと
も一つの立方角反射器が可視光を通過させ、フィラメン
トからの赤外線をフィラメントに反射させる選択波長鏡
を有しており、電気エネルギー入力の減少レベルがフィ
ラメントを白熱温度に維持するのに必要なものである。
選択波長鏡は加熱鏡効果を発揮する複数のコーティング
を有してもよい。選択波長鏡が０．８００〜１．５００
０ミクロンの範囲の波長において光を反射させ、０．４
００〜０．７００ミクロンの範囲の波長において光を透
過させることが好ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、全体として、電気灯に
関し、特に、白熱灯に関するものである。
関し、特に、白熱灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】白熱灯は、効率が悪く、世界中において
主たる電力消費源となっていることが知られている。蛍
光灯、ガス灯、ナトリウムガス灯及びハロゲンランプは
より省エネルギータイプであるが、初期コストを引き上
げる特別な安定抵抗または電力供給源が必要である。
主たる電力消費源となっていることが知られている。蛍
光灯、ガス灯、ナトリウムガス灯及びハロゲンランプは
より省エネルギータイプであるが、初期コストを引き上
げる特別な安定抵抗または電力供給源が必要である。
【０００３】従来の白熱灯は、基本的に、真空または低
圧ガスを含むガラス包みに封入されたタングステンフィ
ラメントを有している。ワイヤリードが包みを通過して
おり、フィラメントに接続され、シールされ真空を維持
している。真空または低圧ガスの不活性ガス充填により
タングステンから酸化源を取り去り、タングステンフィ
ラメントは、空気中ではすぐに高温度になってしまう
が、劣化しない。
圧ガスを含むガラス包みに封入されたタングステンフィ
ラメントを有している。ワイヤリードが包みを通過して
おり、フィラメントに接続され、シールされ真空を維持
している。真空または低圧ガスの不活性ガス充填により
タングステンから酸化源を取り去り、タングステンフィ
ラメントは、空気中ではすぐに高温度になってしまう
が、劣化しない。
【０００４】平行状態が達成されると、フィラメント温
度は安定し、入力電力と発散エネルギーが等しくなる。
発散エネルギーの多くは廃熱として流れ、入力電力はこ
れらの損失を補うのに十分高く、光を発光するのに十分
高い温度にフィラメントを維持するはずである。白熱灯
は、発散エネルギーレベルに換算すると可視光よりも非
可視光を多く発光することは、当業者によく知られてい
る。蛍光灯は可視光よりも少ない電力を熱として発散す
るので、より高い効率になる。換言すれば、基本的な電
光変換メカニズムは蛍光灯の方がかなり高い。
度は安定し、入力電力と発散エネルギーが等しくなる。
発散エネルギーの多くは廃熱として流れ、入力電力はこ
れらの損失を補うのに十分高く、光を発光するのに十分
高い温度にフィラメントを維持するはずである。白熱灯
は、発散エネルギーレベルに換算すると可視光よりも非
可視光を多く発光することは、当業者によく知られてい
る。蛍光灯は可視光よりも少ない電力を熱として発散す
るので、より高い効率になる。換言すれば、基本的な電
光変換メカニズムは蛍光灯の方がかなり高い。
【０００５】図１は各温度における黒体から発散された
光のスペクトルである。可視光は、一般的に０. ４から
０. ７ミクロンの波長域にある。３０００゜Ｋの作動温
度において、タングステン白熱灯は１ミクロンの近赤外
線波長で最大エネルギー出力を有する。３０００゜Ｋ曲
線以下のエネルギーは可視光スペクトルにはほとんど入
らない。電力エネルギー入力の約１０％が可視光に変換
される。残りはより長いまたより短い波長発散として捨
てられる。仮に、この廃棄エネルギーの少しでもフィラ
メントに反射されれば、フィラメントを加熱するのによ
り少ない電気入力が必要になる。
光のスペクトルである。可視光は、一般的に０. ４から
０. ７ミクロンの波長域にある。３０００゜Ｋの作動温
度において、タングステン白熱灯は１ミクロンの近赤外
線波長で最大エネルギー出力を有する。３０００゜Ｋ曲
線以下のエネルギーは可視光スペクトルにはほとんど入
らない。電力エネルギー入力の約１０％が可視光に変換
される。残りはより長いまたより短い波長発散として捨
てられる。仮に、この廃棄エネルギーの少しでもフィラ
メントに反射されれば、フィラメントを加熱するのによ
り少ない電気入力が必要になる。
【０００６】先行技術の白熱灯のバルブは精巧な形状に
なっており、発散エネルギーを集中させバルブの内部か
らフィラメントに返還している。デュロテスト社で製造
販売されている少なくともひとつの先行技術のバルブ
は、バルブの内部にコーティングを用いて赤外線を反射
させ、かつ、バルブ包みから可視光を通過させている。
このようなコーティングは異なる反射率を有する多層を
有しており、最終構造は、加熱鏡と一般的には呼ばれて
いる。先行技術の白熱灯は１０％のオーダーでエネルギ
ーを節約しているに過ぎず、コストは飛躍的に増大して
いる。
なっており、発散エネルギーを集中させバルブの内部か
らフィラメントに返還している。デュロテスト社で製造
販売されている少なくともひとつの先行技術のバルブ
は、バルブの内部にコーティングを用いて赤外線を反射
させ、かつ、バルブ包みから可視光を通過させている。
このようなコーティングは異なる反射率を有する多層を
有しており、最終構造は、加熱鏡と一般的には呼ばれて
いる。先行技術の白熱灯は１０％のオーダーでエネルギ
ーを節約しているに過ぎず、コストは飛躍的に増大して
いる。
【０００７】白熱灯をリフレクタの焦点に正確にまた全
体的に置くことは困難である。そのようなフィラメント
は全体として長く細い構造になり、組立中または使用中
に動き易いものである。従って、単純な凹面上で加熱鏡
により反射されたエネルギーはフィラメントを避け、そ
の回りのガスを加熱するにすぎない。廃棄されるエネル
ギーを反射させるより精巧な手段が必要になる。
体的に置くことは困難である。そのようなフィラメント
は全体として長く細い構造になり、組立中または使用中
に動き易いものである。従って、単純な凹面上で加熱鏡
により反射されたエネルギーはフィラメントを避け、そ
の回りのガスを加熱するにすぎない。廃棄されるエネル
ギーを反射させるより精巧な手段が必要になる。
【０００８】
【０００９】本発明の目的は、従来に比べてより効率の
良い白熱灯を提供することである。本発明の他の目的
は、必要入力電力を少なくしていずれのフィラメント温
度をも維持できるように熱をフィラメントに返還する白
熱灯を提供することである。本発明の目的は、赤外線を
直接白熱灯フィラメントに正確に返還する加熱鏡を有す
る立方角を有する白熱灯を提供することである。本発明
の目的は、量において全地域において消費される全エネ
ルギーに実質的な利益のある衝撃を与えることのできる
白熱灯を提供することである。
良い白熱灯を提供することである。本発明の他の目的
は、必要入力電力を少なくしていずれのフィラメント温
度をも維持できるように熱をフィラメントに返還する白
熱灯を提供することである。本発明の目的は、赤外線を
直接白熱灯フィラメントに正確に返還する加熱鏡を有す
る立方角を有する白熱灯を提供することである。本発明
の目的は、量において全地域において消費される全エネ
ルギーに実質的な利益のある衝撃を与えることのできる
白熱灯を提供することである。
【００１０】すなわち、本発明の実施例は、加熱鏡を有
する複数の立方角反射器により包囲され真空または低圧
に入れられたフィラメントを有する。フィラメントから
の可視光を、加熱鏡立方角反射器を選択的に透過させ、
赤外線を真空のフィラメントのさまざまな位置に戻す。
人間の目は約０. ５５ミクロンの波長または３０００゜
Ｋの黒体の最大エネルギー出力の波長の半分の光に対し
てもっとも感度が高い。このため、もっとも効率の高い
透過波長のみかけ上２倍の波長の光をもっとも効果的に
反射させるため波長反射コーティング設計を調整するこ
とで、立方角反射器の波長選択コーティングをより効率
よくすることができる。本発明の利点は、必要電力量が
少ないランプを提供することで、所定の可視光出力を維
持することである。本発明の他の利点は、比較的高価な
蛍光灯とその安定抵抗に比較して低コストであるので、
消費者にとって比較的用意に購入され使用されるランプ
となることである。
する複数の立方角反射器により包囲され真空または低圧
に入れられたフィラメントを有する。フィラメントから
の可視光を、加熱鏡立方角反射器を選択的に透過させ、
赤外線を真空のフィラメントのさまざまな位置に戻す。
人間の目は約０. ５５ミクロンの波長または３０００゜
Ｋの黒体の最大エネルギー出力の波長の半分の光に対し
てもっとも感度が高い。このため、もっとも効率の高い
透過波長のみかけ上２倍の波長の光をもっとも効果的に
反射させるため波長反射コーティング設計を調整するこ
とで、立方角反射器の波長選択コーティングをより効率
よくすることができる。本発明の利点は、必要電力量が
少ないランプを提供することで、所定の可視光出力を維
持することである。本発明の他の利点は、比較的高価な
蛍光灯とその安定抵抗に比較して低コストであるので、
消費者にとって比較的用意に購入され使用されるランプ
となることである。
【００１１】
【実施例】図２及び図３は、全体が参照番号１０で示さ
れる本発明の実施例による白熱灯を示している。白熱灯
１０は、加熱鏡包み１２、白熱フィラメント１４、包み
１２に維持された真空１６、フィラメント１４を支持
し、電力を消費する一対の電気ポスト１８、２０、ポス
ト１８に電気的に接触するベース２２及びポスト２０に
電気的に接触するボタン２４を備えている。真空１６を
低圧部で置き換えても良い。包み１２はバルブを結合し
て形成する凹状「花弁」のシステムを有している。包み
１２は、さらに、微視的に複数の立方角反射鏡を有して
いる。フィラメント１４の位置は包み１２の内部反射面
に対して変化するが、立方反射システムは、フィラメン
トの各増加部分に到達する通路に沿って入射光を戻す。
このような配置は、力学的に自己整合的であり、製造上
に許容度がある。包み１２は、ふたつの部分を有し、一
方は真空１６を維持し、他方は真空の内または外に位置
し、加熱鏡立方反射鏡２５を有する。本発明者の計算に
よると、相対的に直角な鏡面の間に必要なレトロリフレ
クタの精度は角度で数分から１０分のオーダーだけであ
る。従って、角度で秒の単位は必要とされず、この場合
の困難さは実用的にはないといえる。
れる本発明の実施例による白熱灯を示している。白熱灯
１０は、加熱鏡包み１２、白熱フィラメント１４、包み
１２に維持された真空１６、フィラメント１４を支持
し、電力を消費する一対の電気ポスト１８、２０、ポス
ト１８に電気的に接触するベース２２及びポスト２０に
電気的に接触するボタン２４を備えている。真空１６を
低圧部で置き換えても良い。包み１２はバルブを結合し
て形成する凹状「花弁」のシステムを有している。包み
１２は、さらに、微視的に複数の立方角反射鏡を有して
いる。フィラメント１４の位置は包み１２の内部反射面
に対して変化するが、立方反射システムは、フィラメン
トの各増加部分に到達する通路に沿って入射光を戻す。
このような配置は、力学的に自己整合的であり、製造上
に許容度がある。包み１２は、ふたつの部分を有し、一
方は真空１６を維持し、他方は真空の内または外に位置
し、加熱鏡立方反射鏡２５を有する。本発明者の計算に
よると、相対的に直角な鏡面の間に必要なレトロリフレ
クタの精度は角度で数分から１０分のオーダーだけであ
る。従って、角度で秒の単位は必要とされず、この場合
の困難さは実用的にはないといえる。
【００１２】動作において、白熱灯１０は電圧をベース
２２とフィラメント１４に接続されたボタン２４に掛け
る。電圧が十分であれば、フィラメント１４は加熱し、
約３０００ ゜Ｋの白熱温度になる。光の広いスペクト
ルがフィラメント１４から発散される。立方反射鏡２５
は異なる屈折率を有する材料のいくつかの層で被覆さ
れ、その層は、０. ９００から１. ５００ミクロンの波
長の赤外線を選択的に反射させ、０. ４００から０. ７
００ミクロンの可視光を有する可視光を通過させる。波
長を選択する目的は、有用な光出力が受ける明かな照射
レベルにより定義される場合、与えられた有用な光の出
力で消費される電力を減少させるのに十分な反射量を提
供することである。人間の目には０. ５５ミクロンの光
の波長に対してもっとも感度が高い。
２２とフィラメント１４に接続されたボタン２４に掛け
る。電圧が十分であれば、フィラメント１４は加熱し、
約３０００ ゜Ｋの白熱温度になる。光の広いスペクト
ルがフィラメント１４から発散される。立方反射鏡２５
は異なる屈折率を有する材料のいくつかの層で被覆さ
れ、その層は、０. ９００から１. ５００ミクロンの波
長の赤外線を選択的に反射させ、０. ４００から０. ７
００ミクロンの可視光を有する可視光を通過させる。波
長を選択する目的は、有用な光出力が受ける明かな照射
レベルにより定義される場合、与えられた有用な光の出
力で消費される電力を減少させるのに十分な反射量を提
供することである。人間の目には０. ５５ミクロンの光
の波長に対してもっとも感度が高い。
【００１３】光線２６は赤外線を表し、光線２８は可視
光を表す。光線２６は、立方角と包み１２の加熱鏡面特
性の組み合わせ効果により、包み１２からフィラメント
１４に反射するように示されている。立方角反射鏡２６
は光線２６の反射をより正確にフィラメント１４に戻
す。いわゆる加熱鏡現象はよく知られており、加熱鏡材
料は、在庫番号Ｄ４３４５２及びＤ４３４５３のエドモ
ンド科学（バーリントン、ニュージャージー州）から商
業的に得られる。エドモンド科学から得られた代表的な
加熱鏡は約０. ７２５の波長で透過から反射へ転換す
る。
光を表す。光線２６は、立方角と包み１２の加熱鏡面特
性の組み合わせ効果により、包み１２からフィラメント
１４に反射するように示されている。立方角反射鏡２６
は光線２６の反射をより正確にフィラメント１４に戻
す。いわゆる加熱鏡現象はよく知られており、加熱鏡材
料は、在庫番号Ｄ４３４５２及びＤ４３４５３のエドモ
ンド科学（バーリントン、ニュージャージー州）から商
業的に得られる。エドモンド科学から得られた代表的な
加熱鏡は約０. ７２５の波長で透過から反射へ転換す
る。
【００１４】本発明者は図４に示される実験を行った。
装置は、透明ガラスバルブ３２と真空３６内のタングス
テンフィラメント３４を有する従来の白熱灯を有してい
る。一対の光線４２、４４により表された光線がフィラ
メント３４に戻るように白熱灯３０の近くに配置された
一対の立方反射鏡３８、４０がフィラメント３４に戻
る。光検出器４６は可視光出力４７を計測するために用
いられ、マイクロアンメータ４８により読み出される。
光検出器は、好ましくは、可視光スペクトルフィルタと
共に用いられ、赤外線の有る無しは計測には影響しな
い。一対の立方反射鏡３８、４０と白熱灯３０との間の
角度１２０度及び１８０度は計測される。一対の立方反
射鏡３８、４０のひとつは白熱灯３０と関連している。
実験結果によると、一対の立方反射鏡３８、４０のひと
つは入力電力を著しく減少し、一対の立方反射鏡３８、
４０の両方が一定の可視光においてさらに入力電力を減
少した。
装置は、透明ガラスバルブ３２と真空３６内のタングス
テンフィラメント３４を有する従来の白熱灯を有してい
る。一対の光線４２、４４により表された光線がフィラ
メント３４に戻るように白熱灯３０の近くに配置された
一対の立方反射鏡３８、４０がフィラメント３４に戻
る。光検出器４６は可視光出力４７を計測するために用
いられ、マイクロアンメータ４８により読み出される。
光検出器は、好ましくは、可視光スペクトルフィルタと
共に用いられ、赤外線の有る無しは計測には影響しな
い。一対の立方反射鏡３８、４０と白熱灯３０との間の
角度１２０度及び１８０度は計測される。一対の立方反
射鏡３８、４０のひとつは白熱灯３０と関連している。
実験結果によると、一対の立方反射鏡３８、４０のひと
つは入力電力を著しく減少し、一対の立方反射鏡３８、
４０の両方が一定の可視光においてさらに入力電力を減
少した。
【００１５】図５及び図６は、立方体の加熱鏡包み５２
を有する白熱灯５０を示している。包み５２の最初の５
つのコーナーは５４から５８で表される。６番目のコー
ナーはベース６０である。ボタン６２とベース６０とは
一対の支持ポスト６６、６８を介してフィラメント６４
に入力電力用に電気的接触を達成している。白熱灯５０
は、基本的には、図４に示す小型の立方角リフレクタ３
８、４０として機能する角５４から５８に組み込まれた
立方角リフレクタの５つのセットを有する白熱灯とな
る。包み５２をできるだけ大きくし、また、フィラメン
ト６４をできるだけ短くかつ小さくすることで、反射さ
れた赤外線によるフィラメントの加熱効果を改良し、従
って効率を改善する。
を有する白熱灯５０を示している。包み５２の最初の５
つのコーナーは５４から５８で表される。６番目のコー
ナーはベース６０である。ボタン６２とベース６０とは
一対の支持ポスト６６、６８を介してフィラメント６４
に入力電力用に電気的接触を達成している。白熱灯５０
は、基本的には、図４に示す小型の立方角リフレクタ３
８、４０として機能する角５４から５８に組み込まれた
立方角リフレクタの５つのセットを有する白熱灯とな
る。包み５２をできるだけ大きくし、また、フィラメン
ト６４をできるだけ短くかつ小さくすることで、反射さ
れた赤外線によるフィラメントの加熱効果を改良し、従
って効率を改善する。
【００１６】本発明は、不要な放射熱をフィラメントに
戻すことによって入力電力の消費を制御し、そのような
戻しはフィラメントの温度を高める。従って、任意のフ
ィラメント温度を維持するのにより少ない電力で済む。
戻すことによって入力電力の消費を制御し、そのような
戻しはフィラメントの温度を高める。従って、任意のフ
ィラメント温度を維持するのにより少ない電力で済む。
【００１７】ここでは、加熱鏡は、赤外線を反射するが
可視光を透過するタイプの鏡であると考えられる。冷却
鏡はこの反対であり、赤外線を通過させるが、可視光を
反射する。加熱鏡は、加熱が問題になり主に投射及び照
射系に適用される光学系に従来は使用されている。冷却
鏡は、しばしば、高温照射を避ける顕微鏡見本照射系等
に用いられる。
可視光を透過するタイプの鏡であると考えられる。冷却
鏡はこの反対であり、赤外線を通過させるが、可視光を
反射する。加熱鏡は、加熱が問題になり主に投射及び照
射系に適用される光学系に従来は使用されている。冷却
鏡は、しばしば、高温照射を避ける顕微鏡見本照射系等
に用いられる。
【００１８】冷却鏡と白熱灯の組み合わせは、１９９２
年１１月１７日に発行された米国特許５、１６３、７５
０号に記載されている。反射面は外面に形成されてお
り、回転楕円鏡に接続されており、閉じた回転楕円面を
形成している。反射面は冷却鏡を外側チューブの外面に
取り付けることで形成され、光抽出部は冷却フィルタを
取り付けることで外側チューブの外壁に形成されてい
る。赤外線の形の熱はどこにでも逃げるが、可視光はビ
ームとして回収される。
年１１月１７日に発行された米国特許５、１６３、７５
０号に記載されている。反射面は外面に形成されてお
り、回転楕円鏡に接続されており、閉じた回転楕円面を
形成している。反射面は冷却鏡を外側チューブの外面に
取り付けることで形成され、光抽出部は冷却フィルタを
取り付けることで外側チューブの外壁に形成されてい
る。赤外線の形の熱はどこにでも逃げるが、可視光はビ
ームとして回収される。
【００１９】単純な鏡は、フィラメントの位置が白熱灯
から白熱灯にそして時間中変化するので、常に反射した
赤外線をフィラメントに戻すわけではない。この反射
は、フィラメントに当たらず、包みロップの内部等の反
対側に衝突し、前後に反射し、最終的には、バルブから
反射され壁に吸収され、熱エネルギーは、より少ない程
度で伝熱と伝導さらには放射によりバルブ面から発散さ
れる。
から白熱灯にそして時間中変化するので、常に反射した
赤外線をフィラメントに戻すわけではない。この反射
は、フィラメントに当たらず、包みロップの内部等の反
対側に衝突し、前後に反射し、最終的には、バルブから
反射され壁に吸収され、熱エネルギーは、より少ない程
度で伝熱と伝導さらには放射によりバルブ面から発散さ
れる。
【００２０】立方角反射器は、来た方向に実質的にそっ
て入射光を反射させる能力を有している。立方角反射来
は、ひとつのコーナーを形成する相互に垂直な三つの平
坦な反射器を有しているので、達成できる角度の範囲に
は制限がある。
て入射光を反射させる能力を有している。立方角反射来
は、ひとつのコーナーを形成する相互に垂直な三つの平
坦な反射器を有しているので、達成できる角度の範囲に
は制限がある。
【００２１】１９８６年５月１３日発行の米国特許第４
５８８２５８号は、レトロリフレクタシートに組み込ま
れた立方反射器を開示している。薄いフレキブルなシー
トは、立方角要素は非常に小さいマイクロ形状であるこ
とを必要とする。立方角反射器の先行例は立方角反射器
の非対称性の為軸外の高反射性を示す。これは、本発明
の実施例とまったく異なる。本発明では、一度の少ない
部分内で鏡面を互いに直角にして、数千分の１インチ
（２５. ４ｍｍ）より小さい位置誤差で同じ光源に径が
数先分の１インチでタングステンワイヤから放射を向け
ることが好ましい。
５８８２５８号は、レトロリフレクタシートに組み込ま
れた立方反射器を開示している。薄いフレキブルなシー
トは、立方角要素は非常に小さいマイクロ形状であるこ
とを必要とする。立方角反射器の先行例は立方角反射器
の非対称性の為軸外の高反射性を示す。これは、本発明
の実施例とまったく異なる。本発明では、一度の少ない
部分内で鏡面を互いに直角にして、数千分の１インチ
（２５. ４ｍｍ）より小さい位置誤差で同じ光源に径が
数先分の１インチでタングステンワイヤから放射を向け
ることが好ましい。
【００２２】本発明は必ずしも白熱灯に限定されるもの
ではない。本発明の原理的特徴は、電力出力入力を有す
る高温光源に加熱鏡を有する立方角鏡で赤外線を反射さ
せることである。放電ランプは、本発明から得られる利
点がある一つのランプの例である。
ではない。本発明の原理的特徴は、電力出力入力を有す
る高温光源に加熱鏡を有する立方角鏡で赤外線を反射さ
せることである。放電ランプは、本発明から得られる利
点がある一つのランプの例である。
【００２３】本発明は好適実施例に基づいて述べられて
きたが、それに限定されるものではないことは明かであ
る。本発明に基づいてさまざまな変更が可能なことは当
業者にとっては自明である。本発明の範囲は添付の請求
項に基づいて解釈されるべきである。
きたが、それに限定されるものではないことは明かであ
る。本発明に基づいてさまざまな変更が可能なことは当
業者にとっては自明である。本発明の範囲は添付の請求
項に基づいて解釈されるべきである。
【図１】２００゜Ｋから６０００゜Ｋの範囲の各温度に
おける黒体の特定な光出力の関係を示すグラフ。
おける黒体の特定な光出力の関係を示すグラフ。
【図２】本発明の白熱灯の実施例を示す側面図。
【図３】図２に示す白熱灯のバルブ包みの詳細図。
【図４】本発明に関する実験に用いられた従来の白熱灯
とふたつの加熱鏡立方角反射器とを有する装置の側面
図。
とふたつの加熱鏡立方角反射器とを有する装置の側面
図。
【図５】図２と同様な側面図であるが、白熱灯の包みの
中に５つの立方角反射器を有する図。
中に５つの立方角反射器を有する図。
【図６】図５の白熱灯の斜視図。
１０ 白熱灯 １２ 包み １４ フィラメント １６ 真空 １８ ポスト ２０ ポスト ２２ ベース ２４ ボタン ２５ 立方角反射器 ２６ 赤外線 ２８ 可視光 ３０ 白熱灯 ３２ バルブ ３４ タングステンフィラメント ３６ 真空 ３８ 立方角反射器 ４０ 立方角反射器 ４６ 光検出器 ４８ マイクロアンメータ ５０ 白熱灯 ５２ 包み ５４、５５、５６、５７、５８ 立方角反射器 ６０ ベース ６４ フィラメント
Claims (7)
- 【請求項１】 フィラメントを有する白熱灯において、
少なくともひとつの立方角反射器が可視光を通過させ前
記フィラメントからの赤外線を前記フィラメントに反射
させる選択波長鏡を有しており、電気エネルギー入力の
減少レベルが前記フィラメントを白熱温度に維持するの
に必要なものであることを特徴とする白熱灯。 - 【請求項２】 請求項１記載の白熱灯において、前記選
択波長鏡が加熱鏡効果を発揮する複数のコーティングを
有していることを特徴とする白熱灯。 - 【請求項３】 請求項１記載の白熱灯において、前記選
択波長鏡が０. ８００から１. ５００ミクロンの範囲の
波長において光を反射させ、０. ４００から０. ７００
ミクロンの範囲の波長において光を透過させることを特
徴とする白熱灯。 - 【請求項４】 請求項１記載の白熱灯において、それぞ
れが加熱鏡反射器を有する複数の立方角反射器が前記フ
ィラメントを囲む包み状に配置されていることを特徴と
する白熱灯。 - 【請求項５】 請求項１記載の白熱灯において、５つの
立方角反射器が立方形状のガラス包みのそれぞれの頂点
に形成されており、６番目の頂点が前記白熱灯をベース
に接続するように使われており、前記立方角反射器のそ
れぞれが赤外線を前記フィラメントに独立して反射させ
ることを特徴とする白熱灯。 - 【請求項６】 請求項１記載の白熱灯において、それぞ
れが加熱鏡反射器を有する５つの立方角反射器が前記フ
ィラメントを囲む包み状に配置されていることを特徴と
する白熱灯。 - 【請求項７】 白熱灯において、 電力源がフィラメントにかけられたとき、可視光と赤外
線とを発光するフィラメントと、 前記赤外線が発光された光路からほぼ同じ点に前記赤外
線を帰す立方角反射器の各組に相互に直角な鏡面を有す
る、前記フィラメントの近くの立方角反射器システム
と、 前記鏡のそれぞれに含まれ、前記立方角反射器と前記可
視光を透過させ、前記赤外線を反射させる選択波長コー
ティングを備えており、前記波長の選択により、人間の
受けるみかけの照射レベルにより定義される可視光出力
の所定量に消費される電力を低減するのに十分な反射が
得られることを特徴とする白熱灯。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US9592593A | 1993-07-21 | 1993-07-21 | |
| US095925 | 2002-03-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0745253A true JPH0745253A (ja) | 1995-02-14 |
Family
ID=22254232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6100111A Pending JPH0745253A (ja) | 1993-07-21 | 1994-05-13 | 白熱灯効率を高める加熱鏡炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0745253A (ja) |
-
1994
- 1994-05-13 JP JP6100111A patent/JPH0745253A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW468061B (en) | Collecting and condensing optical system using cascaded parabolic reflectors | |
| US5235470A (en) | Orthogonal parabolic reflector systems | |
| US5548182A (en) | Reflector lamp specifically adapted for combination with a reflector lamp-lamp luminaire or fixture | |
| JPH09510821A (ja) | 昼光スペクトル発生ランプ | |
| JPH11514133A (ja) | 新規な昼光ランプ | |
| JPH0226126Y2 (ja) | ||
| US5719468A (en) | Incandescent lamp | |
| CA1162972A (en) | Ellipsoidal envelope for incandescent infra-red energy reflecting lamp | |
| CN100381837C (zh) | 红外反射器和具有红外反射器的红外辐射器 | |
| US4728848A (en) | Energy-efficient incandescent reflector lamp | |
| EP0470496A2 (en) | Incandescent lamp and reflector type projection lamp | |
| CN111623886B (zh) | 一种空间光电环境模拟系统及红外太阳模拟器 | |
| JPH10281919A (ja) | 環境的に安全な物質を利用する加熱、換気及び空調システムの漏れ検出に使用する光源 | |
| US4612473A (en) | Incandescent lamp with dichroic trihedral corner reflectors | |
| US4375605A (en) | Ellipsoidal envelope for incandescent lamp with infrared energy return means | |
| JPH0521043A (ja) | 照明装置 | |
| KR970003356B1 (ko) | 전기 백열 램프 및 그에 사용하기 적합한 취입 유리 전구 | |
| JP2632710B2 (ja) | 光源装置 | |
| JP2002358820A (ja) | 光学的湾曲熱シールドを有する表示ランプ | |
| JP7031926B1 (ja) | 光照射ユニット | |
| JP4404658B2 (ja) | 半導体発光装置 | |
| JP2001160377A (ja) | ハロゲン電球、自動車用ヘッドライトおよび照明装置 | |
| JP4161235B2 (ja) | 電球、反射鏡付き電球および照明器具 | |
| JP3712080B2 (ja) | 電球および照明装置 | |
| JP3674712B2 (ja) | ハロゲン電球、反射鏡付ハロゲン電球及び照明装置 |