(57)【要約】【課題】透明な石英バルブで構成されたヒータに異なる反射率の多層膜を形成した場合、可視透過光は赤・橙色系の点灯色を得、色付きの石英バルブで構成されたヒータに異なる反射率の多層膜を形成した場合、可視透過光が橙色系の点灯色を得る。【解決手段】石英ガラスのバルブ１２内に封装されたフィラメント１３が収容され、バルブ１２の表面上の１層目としてＳｉＯ２を主成分とする低屈折率膜を塗布後に焼成し、２層目にＦｅ２Ｏ３を主成分としＧｄの酸化物の添加剤を加えた高屈折率膜を塗布し焼成する３層目以降交互に低・高屈折率膜を複数形成し多層膜を形成する。フィラメント１３が点灯された場合にバルブ１２が透明なものであるとき多層膜は防眩効果に加え可視透過光は赤・橙色系として視認でき、バルブ１２が色付きであるとき多層膜は防眩効果に加え可視透過光が橙色系として視認できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射透過性の石英バルブと該バルブ内に封装された耐火性金属の電気抵抗線により構成され、前記バルブ表面に、ＳｉＯ２を主成分とする低屈折率膜とＦｅ２Ｏ３を主成分とする高屈折率膜をそれぞれ交互にコーティングして多層膜が形成された電球型ヒータにおいて、
前記高屈折率膜にＧｄの酸化物の添加剤を加えることで、前記電気抵抗線が点灯された場合の前記多層膜は、前記バルブが透明であるときは防眩効果に加え可視透過光は赤・橙色系として視認でき、前記バルブが色付きであるときは防眩効果に加え可視透過光が橙色系として視認できることを特徴とする電球型ヒータ。
【請求項２】
前記多層膜の反射率は、前記バルブが透明であるときは６１５〜６２０ｎｍとし、前記バルブが色付きであるときは６００〜６１０ｎｍとして８０％以上の反射率を確保したことを特徴とする請求項１記載の電球型ヒータ。
【請求項３】
放射透過性の石英バルブと該バルブ内に封装された耐火性金属の電気抵抗線により構成され、前記バルブ表面に、ＳｉＯ２を主成分とする低屈折率膜とＦｅ２Ｏ３を主成分とする高屈折率膜をそれぞれ交互にコーティングして多層膜が形成された電球型ヒータにおいて、
前記高屈折率膜にはＧｄの酸化物の添加剤を加えるとともに、前記バルブは透明あるいは色付きのものを用い、該バルブ表面上のシリカを除去したことを特徴とする電球型ヒータ。
【請求項４】
色付きの前記バルブは、オレンジ系の色であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の電球型ヒータ。
【請求項５】
前記請求項１〜４いずれかの電球型ヒータと、
前記電球型ヒータに給電させるとともに、前記電球型ヒータからの光や熱を通過させるカバー部材で密閉された筐体とを具備したことを特徴とする点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射透過性バルブ外面に光学フィルター膜を備えた電球型ヒータおよびこのヒータを用いた点灯装置に関する
【背景技術】
【０００２】
従来、内部にタングステンフィラメントを収納した放射透過性バルブの外面に、高屈折率の層と低屈折率の層を交互に多層形成し、ランプを透過すべき輻射線に対して通過あるいは阻止する帯域特性を有する反射膜を備えた管型加熱ランプは、既に知られている。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開２００５−１９３１７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
最近、ＥＵ諸国ではスペースヒータの要求があり、特に外観が金色系のものが好まれている。これは、そのヒータと灯具との一体感および高級感が好感を得ていると思われる。しかし、現行の電球型ヒータの点灯色は赤・朱色系であり、屋外のカフェテリアや駅のホームでは、点灯色は特に問題ないものの、市場からの要求では、点灯色が赤・朱色系のみでなく、ローソクに代表される、いわゆるローソク色（演色性のよい色）を求める市場もあり、点灯色が赤・朱色系のみでは市場で使用できる範囲が限定される傾向にある。
【０００４】
上記した特許文献１の技術では、可及的に要望に副った点灯色の電球型ヒータが得られない、という問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、どのようなスペース（空間）でも、適材適所で異なる点灯色を演出とが可能な多層膜がコーティングされた電球型ヒータおよび、これを用いた点灯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題を解決するために、この発明の電球型ヒータは、放射透過性の石英バルブと該バルブ内に封装された耐火性金属の電気抵抗線により構成され、前記バルブ表面に、ＳｉＯ２を主成分とする低屈折率膜とＦｅ２Ｏ３を主成分とする高屈折率膜をそれぞれ交互にコーティングして多層膜が形成された電球型ヒータにおいて、前記高屈折率膜にＧｄの酸化物の添加剤を加えることで、前記電気抵抗線が点灯された場合の前記多層膜は、前記バルブが透明であるときは防眩効果に加え可視透過光は赤・橙色系として視認でき、前記バルブが色付きであるときは防眩効果に加え可視透過光が橙色系として視認できることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、透明石英バルブで構成されたヒータに多層膜コーティングした場合は、可視透過光は赤・橙色系となり、同様に色付き石英バルブで構成されたヒータに多層コーティングした場合は、可視透過光が橙色系とすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
図１〜図３は、それぞれこの発明の電球型ヒータの一実施形態について説明するためのもので、図１は電球型ヒータの全体構成を示す構成図である。図２は図１の要部を拡大して示した構成図、図３は図２中の破線円枠Ａを拡大して説明するための断面図である。
【００１０】
図１、図２において、１１はハロゲンランプであり、例えばプリンタの定着用や暖房用ヒータ等として多用される管型であり、放射透過性を有する例えば石英ガラス製のバルブ１２を有する。バルブ１２には、その内部に耐火性金属の電気抵抗線の一例であり熱源であるタングステンフィラメント１３に収容している。このフィラメント１３は、バルブ１２内で軸方向に複数配設されたアンカー１４…により、バルブ１２に対して同心的な状態に保持される。また、バルブ１２内には、アルゴン等の不活性ガスとともに、所容量のハロゲンガスを封入し、その軸方向両端部を直径方向に圧潰するピンチシールにより矩形扁平状の一対の封止端部１５１，１５２を形成する。これら封止端部１５１，１５２内にはバルブ１２と熱膨張率が近似の矩形箔状の例えばモリブデン（Ｍｏ）で形成された金属箔１６１，１６２をそれぞれ埋設している。
【００１１】
各金属箔１６１，１６２は、その内端部に、一対のインナーリード線１７１，１７２を介してフィラメント１３の軸方向両端を接続する一方、各外端部には、給電のための一対のアウターリード線１８１，１８２とをそれぞれ接続している。各アウターリード線１８１，１８２は、各封止端部１５１，１５２から気密に外部へ延出している。
【００１２】
図２の破線枠Ａで囲まれた部分を拡大して示した図３のように、バルブ１２の外表面上には、ＳｉＯ２を主成分とする低屈折率膜２１を、この低屈折率膜２１上に金属酸化物である例えばＦｅ２Ｏ３を主成分とする高屈折率膜２２が形成される。以降、低屈折率膜２１と高屈折率膜２２を交互に多層形成にする。
【００１３】
バルブ１２表面上に低屈折率膜２１と高屈折率膜２２を交互に多層形成することにより、光干渉膜効果で眩しさを防止することができる。
【００１４】
ところで、バルブ１２が透明な場合は、上記した防眩効果に加え、可視透過光は赤・橙色系として視認できる。また、バルブ１２がオレンジ系の色付きであるときは防眩効果に加え、可視透過光が橙色系として視認できる。
【００１５】
ここで、図３を参照しながらバルブ１２上に形成された低屈折率膜と高屈折率膜を交互に多層形成することについて説明する。
【００１６】
先ず、バルブ１２の表面上に１層目としてディピング方式でＳｉＯ２を主成分とする低屈折率膜液をコーティングし、その後焼成して低屈折率膜２１を形成する。
【００１７】
次に、２層目としてＦｅ２Ｏ３を主成分とする溶液に添加剤としてＧｄ（ガドリニウム）の酸化物を加えた高屈折率膜液を低屈折率膜２１上にコーティングし、その後焼成して高屈折率膜２２を形成する。
【００１８】
３層目以降は同様に低屈折率膜２１と高屈折率膜２２とを交互にコーティング、焼成を繰り返して多層形成する。
【００１９】
以上の工程を経ることによって、バルブ１２上に、低屈折率膜２１と高屈折率膜２２を交互に多層形成することができる。
【００２０】
ところで、バルブ１２上にフロストを形成し、このフロスト上に交互に低屈折率膜２１と高屈折率膜２２を多層形成しても構わない。この場合、フロストによる低屈折率膜２１との接触面積が増加することから、多層膜の剥がれ防止に寄与することができる。
【００２１】
この発明の電球型ヒータの他の実施形態について説明する。この実施形態は、バルブ１２の表面に低屈折率膜と高屈折率膜を交互に多層形成したことについては同じであるが、高屈折率膜は、Ｆｅ２Ｏ３を主成分とする溶液に添加剤としてガドリニウム（Ｇｄ）の酸化物を加えたものである。なお、この場合のバルブ１２も、目的の点灯色に基づいて透明または色付きとする。
【００２２】
透明なバルブ１２の場合、上記した防眩効果に加え、可視透過光は赤・橙色系として視認できる。また、バルブ１２がオレンジ系の色付きであるときは防眩効果に加え、可視透過光が橙色系として視認できる。
【００２３】
この実施形態での高屈折率膜は、Ｆｅ２Ｏ３を主成分とする溶液に添加剤としてＧｄの酸化物を加えられていることから、従来の添加剤であった亜鉛（Ｚｎ）では１００時間程度であった反射膜の剥がれまでの時間が、少なくとも１５００時間まで経過後においても剥がれ現象が認められなかった。これにより、長時間に渡り所望の点灯色での点灯が可能となる。
【００２４】
図４は上記したハロゲンランプに口金を取り付けた状態の構成図、図５は図４の要部を拡大した断面図、図６はソケットとの結合について説明するための断面図である。
【００２５】
図４において、ハロゲンランプ１１の両端は、封止端部１５１，１５２を覆うように耐熱で絶縁性の例えば碍子製の略直方体形状の口金１９１，１９２にそれぞれ遊嵌した状態で、口金１９１，１９２の開口部２０１，２０２に挿入される。アウターリード線１８１，１８２は、口金１９１，１９２にそれぞれ形成された挿入孔２１１，２１２（図５に２１２のみを示す）から挿入された剛性を有する導電性ピン端子２２１，２２２とが交差する状態で結合される。ピン端子２２１，２２２の形状としては丸型や角型や平板が考えられる。
【００２６】
アウターリード線１８１，１８２とピン端子２２１，２２２は、図４の右側を拡大して示した図５に示すように、溶接部２３により結合される。この溶接部２３について説明する。なお、図５では図１の右側の部分について説明するが、左側の部分についても同様の構成をとっている。
【００２７】
図５において、まず、ハロゲンヒータ１１のアウターリード線１８２を、図中矢印Ａ方向に口金１９２の開口部２０２から挿入する。次いで、口金１９２の開口部２０２からピン端子２２２を図中矢印Ｂ方向に挿入し、口金１９２内でアウターリード線１８２とを接触させた状態で交差させる。この状態で、口金１９２に形成された溶接孔３１から溶接機を用いてアウターリード線１８２とピン端子２２２とを図４に示すような溶接部２３を施す。
【００２８】
図６は、ピン端子２２２を着脱自在に取付けるための導電性の棒状金属製のソケット６１を示している。ソケット６１は、一端から長手方向に有底の取付け孔６２を形成する。取付け孔６２内にはばね６３が挿入され支持される。ソケット６１の取付け孔６２から反対側の途中にはソケット６１の径小部６４を形成することで、段部６５が形成される。段部６５から取付け孔６２が形成された反対側の端面にはナット６６をねじ込むためのネジ部６７がソケット６１と一体的に形成される。
【００２９】
また、ソケット６１の径小部６４には、耐熱で絶縁性の例えば碍子で形成された円筒型状の第１および第２クランパ６８，６９が同軸的に遊嵌され、ナット６６を締め付けることで第１のクランパ６８と第２のクランパ６９の間に挟まれた被支持体７０にソケット６１を取着することができる。第１のクランパ６８と対向する側の第２のクランパ６９には環状の突起６９１が形成され、被支持体６６を位置決めしている。
【００３０】
ここで、ハロゲンランプ１１をソケット６１への取付けは、ソケット６１の取付け孔６２からハロゲンランプ１１と電気的に接続され、ハロゲンランプ１１と交差方向に突出されたピン端子２２２を挿入する。ピン端子２２２は、取付け孔６２内のばね６３に抗して更に挿入することで、ばね６３の付勢力で挿入後の状態を保持することができる。
【００３１】
ハロゲンランプ１１をソケット６１から取外すには、口金１９２を図中矢印Ｃ方向にばね６３の付勢力に抗して引き抜くことで可能となる。
【００３２】
この実施形態では、口金内で単にアウターリード線とを交差させてピン端子を溶接することで、被支持体に絶縁して支持されたソケットに、単なる抜き差しによる作業によってハロゲンランプの取付け、取外しが可能となる。また、口金とハロゲンランプが遊嵌状態で支持されていることからピン端子へのストレスを極力抑えることができる。
【００３３】
図７は、この発明の点灯装置の一実施形態の全体の構成について説明するための斜視図である。
【００３４】
図７において、ハロゲンランプ１１は器具本体をなす筐体７１の内部には反射板７２および被支持体でもある反射板７２に取着された第１のクランパ６８内に配置されるソケット６１（片方は図示せず）が設けられ、このソケット６１にハロゲンランプ１１と電気的に接続され口金１９２（１９１は図示せず）に取着されたピン端子を圧入してハロゲンランプ１１を保持する。７４は、筐体７１の開放部を覆いハロゲンランプ１１を密閉させるための透光性のカバー部材である。また、７５はカバー部材７４を保護するための保護部材である。なお、カバー部材７４は必ずしも必要ではなく、開放型の灯具装置であってもよい。
【００３５】
このようにカバー部材７４で密閉された灯具装置は、ソケット６１に電力を供給することにより、ハロゲンランプ１１からの放射光が直接あるいは反射板７２を介してカバー部材７４から放出される。
【００３６】
ハロゲンランプ１１の交換は、口金１９２（１９１）を同時にソケット６１から離れる方向に引き抜くことにより口金１９２（１９１）を保持していたソケット６１から取外すことができる。
【００３７】
このように、特別な配線なしにワンタッチで電球型ヒータが灯具装置本体から着脱が可能となる。また、使用者の好みに応じて防眩効果のある点灯色を赤・橙色系や橙色系として視認できるハロゲンランプ１１を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明の電球型ヒータの一実施形態について説明するための構成図。
【図２】図１の要部について説明するための拡大構成図。
【図３】図２中の破線円枠Ａを拡大して説明するための断面図。
【図４】図１のハロゲンランプに口金を取り付けた状態の構成図。
【図５】図４の要部を拡大した断面図。
【図６】図４のソケットとの結合について説明するための断面図。
【図７】この発明の灯具装置の一実施形態について説明するための構成図。
【符号の説明】
【００３９】
１１  ハロゲンランプ
１２  バルブ
１３  フィラメント
１５１，１５２  封止端部
１６１，１６２  金属箔
１８１，１８２  アウターリード線
１９１，１９２  口金
２０１，２０２  開口部
２１１，２１２  挿入孔
２２１，２２２  ピン端子
２３，６２，６３  溶接部
６１  ソケット
６２  取付け孔
６３  ばね
６６  ナット
６８  第１のクランパ
６９  第２のクランパ
７０  被支持体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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