(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端にそれぞれリード線が電気的に接続された棒状に形成された発熱体となる炭素系物質を、前記リード線の端部が硝子管外に導出されるように硝子管内に封入するとともに、前記炭素系物質の端部にそれぞれ金属線をコイル状に巻付け、そのコイル状金属線を覆うように他の金属片をかしめにより固定し、その金属片に前記リード線の一端を電気的に固定したことを特徴とする赤外線電球。
【請求項２】
前記コイル状金属線はタングステン線であることを特徴とする請求項１記載の赤外線電球。
【請求項３】
前記リード線の途中は前記硝子管の内壁に接する直径のコイル状に巻回されていることを特徴とする請求項１記載の赤外線電球。
【請求項４】
前記棒状の炭素系物質の断面が多角形状であることを特徴とする請求項１記載の赤外線電球。
【請求項５】
それぞれ両端部に金属線がコイル状に巻付けられた複数本の棒状炭素系物質をそのコイル状金属線を覆うように他の金属片をかしめにより一体的に固定し、その金属片に前記リード線の一端を電気的に固定したことを特徴とする請求項１記載の赤外線電球。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱および暖房などに使用される赤外線電球に関するもので、特に、発熱体として炭素系物質を使用し、熱源としてより優れた赤外線電球を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より熱源として使用されている赤外線電球としては、タングステンスパイラルフィラメントを多数個のタングステンサポートにより硝子管の中心部に保持したものが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、タングステンの赤外線放射率は３０〜３９％と低く、また、突入電流も高いものであった。さらに、タングステンスパイラルフィラメントを硝子管の中心部に保持するために多数個のタングステンサポートを使用するため、その組立ても簡単なものではなく、特に、高出力のために複数本のタングステンスパイラルフィラメントを封入することは困難であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
これらの問題を解決するために本発明の赤外線電球は、従来のタングステンスパイラルフィラメントに代え、棒状に形成された炭素系物質を使用するとともに、前記炭素系物質の端部にそれぞれ金属線をコイル状に巻付け、そのコイル状金属線を覆うように他の金属片をかしめにより固定し、その金属片に前記リード線の一端を電気的に固定したものである。炭素系物質の赤外線放射率は７８〜８４％と高いため、赤外線電球としての赤外線放射率も高く、また、炭素系物質は、温度上昇とともに抵抗値が低下する負の抵抗温度特性を有しているため、点灯時の突入電流も低くできるものである。さらに、棒状に形成された炭素系物質は、充分な剛性を有しているため、少数の保持手段により、この発熱体となる棒状炭素系物質を硝子管の所定の位置に保持できるものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の請求項１ないし６に記載された発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態における赤外線電球の要部断面図であり、図２はその一部切欠拡大図である。
【０００６】
これらの図において、１は耐熱硝子により構成された棒状の硝子管であり、２は発熱体となる黒鉛などの結晶化炭素、アモルファス炭素あるいはそれらの混合物からなる炭素系物質であり、例えば、直径０．５５ｍｍ、長さ１８０ｍｍの棒状体に形成されている。この棒状炭素系物質２の両端部には図２に示すように、棒状炭素系物質２に接して金属線、例えばタングステン線３がコイル状に巻回されている。そして、このコイル状タングステン線３の上から、鉄・ニッケル合金などからなる金属片４を棒状炭素系物質２にかしめにより固定している。
【０００７】
５はリード線の一部を形成する内部モリブデン線であり、その一端は図３に示すように前記金属片４にスポット溶接により固定されており、その中間部には、前記硝子管１の内径に略々等しい直径を有するコイル状部５ａが形成されている。さらに、この内部モリブデン線５の他端にはモリブデン薄板６が電気的に接続されており、このモリブデン薄板６にはリード線の一部を形成する外部モリブデン線７が接続されている。
【０００８】
そして、このように一連に接続された棒状炭素系物質２、内部モリブデン線５、モリブデン薄板６および外部モリブデン線７は、硝子管１内に挿入され、従来公知の技術により、内部にアルゴン、窒素などの不活性ガスを封入した状態で、モリブデン薄板６の箇所で硝子管１が溶融結合され赤外線電球となる。このとき、前記内部モリブデン線５のコイル状部５ａの外径部が硝子管１の内壁に接した状態となり、剛性を有する棒状炭素系物質２は、その両端をこのコイル状部５ａにより支えられた状態で、硝子管１の内部中央に支持される。
【０００９】
上記構成において、点灯使用時に棒状炭素系物質２が高熱により、その長手方向に膨脹しても前記棒状炭素系物質２と金属片４との間にコイル状タングステン線３が介在されているため、この棒状炭素系物質２はコイル状タングステン線３内を摺動移動し、棒状炭素系物質２に不要な曲げ力が働き、棒状炭素系物質２が破損することはないものである。
【００１０】
なお、この実施の形態においては、棒状炭素系物質２の端部に巻回される金属線として、炭素の熱膨脹係数の近似したタングステン線を使用したが、耐熱性に問題なければ他の金属線に代えてもよい。また、前記実施の形態においては、棒状炭素系物質２の断面を円形とした場合を示したが、多角形状にすることにより表面積が増し、より発熱量を多くすることが可能となる。さらに、多角形状、特に、平板状、断面三角形状にすることにより、発熱に方向性をもたせることができる。
【００１１】
図４は、より強い発熱を得るために複数の発熱体である棒状炭素系物質２を硝子管１内に封入する場合の一例を示すもので、複数の棒状炭素系物質２の端部を前述と同様に金属片４により、複数の棒状炭素系物質２が互いに平行するように一体的に固定し、その金属片４を、コイル状部５ａを有する一本の内部モリブデン線５により前述と同様に支えることにより、複数本を同時に支持できるものである。
【００１２】
【発明の効果】
以上のように本発明の赤外線電球は、従来のタングステンスパイラルフィラメントに代え、棒状に形成された炭素系物質を使用するものであり、炭素系物質の赤外線放射率は７８〜８４％と高いため、赤外線電球としての赤外線放射率も高く、また、炭素系物質は、温度上昇とともに抵抗値が低下する負の抵抗温度特性を有しているため、点灯時の突入電流も低くできるものである。さらに、棒状に形成された炭素系物質は、充分な剛性を有しているため、少数の保持手段により、この発熱体となる棒状炭素系物質を硝子管の所定の位置に保持できるものであり、また、複数本の発熱体の配置も容易に行えるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における赤外線電球の要部断面図
【図２】同赤外線電球の要部切欠拡大側面図
【図３】同赤外線電球の要部拡大斜視図
【図４】本発明の他の実施の形態における赤外線電球の要部斜視図
【符号の説明】
１  硝子管
２  発熱体
３  タングステン線
４  金属片
５  内部モリブデン線
５ａ  コイル状部
６  モリブデン薄板
７  外部モリブデン線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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