(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明用発光組成物を、３タック鹿の子編みで織成したマントル母材に、担持させてなることを特徴とする照明用マントル。
【請求項２】
照明用発光組成物を、３タック鹿の子編みで織成したマントル母材に担持させ、ついでこれを焼成させこれら有効成分をセラミック化させてなることを特徴とする照明用マントル。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載する照明用マントルにおいて、
前記マントル母材を２０〜４０番手相当の綿糸で織成したことを特徴とする照明用マントル。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載する照明用マントルにおいて、
前記マントル母材を２０〜４０番手相当の綿混紡糸で織成したことを特徴とする照明用マントル。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４に記載する照明用マントルのいずれかにおいて、
前記マントル母材を１インチ当り８〜１５針使用して織成したことを特徴とする照明用マントル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明用マントルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、照明用マントルとして、ガスの炎を装飾的に発色・発光させる方法として、炎を間接的に利用するガス灯用マントルが知られている。例えば、図１２に示すように、有機繊維を通常の鹿の子編み（１タックあるいは２タック、図１２は２タックを示す）により織成したマントル母材に、トリウム化合物を含浸させ、これを焼成したもの、あるいはアルミナ、シリカを主成分とする繊維を網状に構成したマントルが知られている。
【０００３】
このマントルは、原子が励起状態から基底状態に戻るときにエネルギーが光として放出されることを利用して、ガスの炎を装飾的に発色・発光させている。マントルの発光輝度を高めるためには、発光組成物中のより多くの原子を励起させる必要があるので、発光物質により大きなエネルギーを与えること、すなわち発光物質をより加熱することが必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者のトリウム化合物を使用するものは、装飾性よりむしろ照明が主目的であり、また製造上困難な点があるので、日本国内で使用されているものはすべて輸入品であるため高価である。また、後者のものはアルミナ、シリカを主成分とする繊維を使用しているため、その製造コストが高くなるという問題がある。
【０００５】
さらに、従来のマントル母材５０は、図１（ｂ）あるいは図１２に示すように、図面の垂直方向に対して平面的な構造（厚みがない）であるため、この母材５０に照明用発光組成物を担持させて製造されるマントルは、ガスがマントル内を通過する時間が短いので、発光物質を効率よく加熱できないため、発光輝度を向上させることができないという問題がある。また、平面的な構造であるため、強度的に弱いので寿命向上が図れないという問題もある。
【０００６】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、発光輝度が高く、長寿命化を図ることができ、かつ安価に製造することができる照明用マントルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１の発明によれば、照明用発光組成物を、３タック鹿の子編みで織成したマントル母材に、担持させてなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明によれば上記問題点を解決するために、照明用発光組成物を、３タック鹿の子編みで織成したマントル母材に、担持させてなることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明によれば上記問題点を解決するために、請求項１または請求項２に記載する照明用マントルにおいて、
前記マントル母材を２０〜４０番手相当の綿糸で織成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明によれば上記問題点を解決するために、請求項１または請求項２に記載する照明用マントルにおいて、
前記マントル母材を２０〜４０番手相当の綿混紡糸で織成したことを特徴とする。
【００１１】
ここにおいて、番手とは、糸の太さを表わす基準であり、１ポンドで８４０ヤードあるものが１番手と規定されている。すなわち、重さを一定にして長さの比例で番手が定まっていて、番手の数が多いほうが糸が細いことになる。
本発明に係るマントル母材の繊維素材として２０〜４０番手相当の綿糸あるいは綿混紡糸を用いることができるが、より好ましくは３０番手相当の綿糸あるいは綿混紡糸（60/2番手双糸等も含む）がよい。また、綿混紡糸としてはポリエステル綿混糸等がある。
【００１２】
請求項５の発明によれば上記問題点を解決するために、請求項１乃至請求項４に記載する照明用マントルのいずれかにおいて、前記マントル母材を１インチ当り８〜１５針使用して織成したことを特徴とする。
【００１３】
ここにおいて、マントル母材を織成する際に、１インチ当り８〜１５針用いることができるが、より好ましくは１インチ当り１２針で織成するのがよい。
【００１４】
上記構成を有する照明用マントルは次のように作用する。すなわち、マントル母材を３タック鹿の子編みにより織成することで、単位面積当りの繊維の量が増え、また、タックが形成されている部分においては、編糸の数が増加し、マントル母材が編成されると、この部分に張力が発生するため編糸は垂直方向に重なり合うように配置される。よって、従来品に比べ立体的な構造を持つ（より厚みを増した）マントル母材を製造することができる。
【００１５】
ここでの立体的構造とは、前述した平面的構造に対する表現として用いている。すなわち、立体的構造とは、具体的にいうとより厚みが増したということである。以下の説明においても同様にこの表現を用いる。
【００１６】
さらに、焼成時の収縮を考慮に入れて、１インチ当りの針数の選定を行なっているので、マントル母材は焼成後に燃焼ガス及び空気が抜けやすい粗さを持つように織成されている。
従って、成形されたマントルは立体的な構造を持ち、かつ燃焼ガス及び空気が抜ける空間を確保し、単位面積当りの発光物質の量が増加する。よって、ガスがマントル内を通過する時間が長くなるので、発光物質をより加熱することできるため、より明るく発光させることが可能となる。また、同じ明るさであれば、より少ないガス量で発光させることができるため、消費ガス量を減少させ省エネ化が図れる。
さらに、立体的な構造を持っているので強度が増すため、耐久性が向上し長寿命化を図ることができる。
また、マントル母材を綿糸あるいは綿混紡糸で織成することにより、安価に製造することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る照明用マントルについて、具体化した実施の形態を挙げ、図面に基づいて詳細に説明する。
まず、マントル母材の製造工程について説明する。素材となる綿60/2番手双糸を用い、１２ゲージの丸編み機にて３タック鹿の子編み（図２参照）によりマントル母材１０となる織布を織成する。３タック鹿の子編みにより織成されたマントル母材１０を図１（ａ）に示す。また、その編目構造を模式的に示したものを図２に示す。丸編み機のゲージは、１２ゲージに限られるわけではなく、焼成後に燃焼ガス及び空気が、通り抜ける空間を確保できる粗さに織成できる範囲であれば、他のゲージのものも使用できる。ちなみに、発明者らの実験により８〜１５ゲージが適していることがわかった。
【００１８】
ここで、番手とは、糸の太さを表わす基準であり、１ポンドで８４０ヤードあるものが１番手と規定されている。すなわち、重さを一定にして長さの比例で番手が定まっていて、番手の数が多いほうが糸が細いことになる。
また、ゲージとは編み機の針数の密度のことをいい、１インチ（＝２．５４ｃｍ）間の針数のことである。よって、ゲージが大きいほど編地の粗密が密になる。
【００１９】
図３に基づいてタック編みについて説明する。タック編みとは、ある編針を、ある時期に編目を完成させず、そのニードル・ループを次列、または、さらにその次の編糸と一緒に、１目の編目を完成させる編み方である。その織成原理を示すと、図３において、（ｂ）は針１が最も高い位置まで突き上げられ、編目４がベラ２を越したところを示すものであり、（ｃ）においては、新しい糸３が供給され、糸３が引き下げられたところを示したものである。そして、針１はさらに下がって、古い編目４はベラ２の背を越して編地をつくる。これが普通の編目形成運動である。しかし、タック編みにおいては、編目脱出を行なわず、針１をタック住置にとどめるため、（ｄ）のように、針１を突き上げ、さらに第２の糸５を供給し、初めて（ｅ）において織成位置まで針１を下げて、２本の糸３，５で編目を作る。このようにして織成したものが、（ａ）に示す組織（１タック編み）である。
【００２０】
そして、本発明に係るマントル母材１０は上記タック編みをベースとして、タックが形成されている部分の編糸の数を増加させ、単位面積当りの繊維の量を増やすことにより立体的構造を持つように、図１（ａ）あるいは図２に示すような３タック鹿の子編みで織成している。
【００２１】
続いて、上記織成されたマントル母材１０を、図４に示すように、１Ｍ（モル濃度）のＮａＯＨ水溶液１５を用いて脱脂処理を行い、その後室温で乾燥させる。ここまでの工程にて、マントル母材１０が完成する。
【００２２】
上記マントル母材１０は、３タック鹿の子編みにより織成されているので、一般的な鹿の子編み（図１２参照）に比べ、単位面積当りの繊維の量が増え、また、タックが形成されている部分においては、編糸の数が増加し、マントル母材が編成されると、この部分に張力が発生するため編糸は垂直方向に重なり合うように配置されるため、織布自体に厚みが増して立体的な構造となっている。
また、綿は焼成時に収縮が少なく、後述する発光液が含浸しやすく、かつ安価に入手できるという点で優れている。
本実施の形態では、マントル母材として綿糸を用いているが、他の繊維素材を使用することも可能である。
【００２３】
次に、前記マントル母材を用いて照明用マントルを製造する方法について説明する。まず、所望のマントル形状に加工した支持体にマントル母材を被冠させ、固定し１次成形する。例えば、本実施例では図５に示すように、マントル母材１０の一方の面に直径Ｄ（＝８３ｍｍ）の円１１を描き、続いて、マントル形状に対応する形状の試験管１２（管径：３０ｍｍ）の下部に底面からマントル母材１０がしわにならないように、伸ばしながら被冠させる。このとき、試験管１２に予めラップフィルムを巻いておくと、発光液を含浸させ乾燥した後に、マントル母材１０を試験管１２から離脱することが容易になる。
続いて、図７に示すように、予め試験管１２の下部に底面から一定の距離Ｌ（＝４５ｍｍ）に長手方向に垂直に描いた線１３（図６参照）の下縁に重なるように、輪ゴム１４でマントル母材１０を固定し、余分なマントル母材を切りとる。
【００２４】
ここで、支持体として管径３０ｍｍの試験管の代わりに、管径２５ｍｍの試験管を用いると、上記直径Ｄ、距離ＬはそれぞれＤ＝６３ｍｍ、Ｌ＝４０ｍｍとなる。
【００２５】
そして、図８に示すように、１次成形したマントル母材１０を試験管１２に固定した状態で、８０℃程度に加熱された発光液１６に浸漬し、均一に発光液１６をマントル母材１０に含浸させる。本実施例では、発光液として、アルミニウム（Ａｌ）、イットリウム（Ｙ）、クロム（Ｃｒ）及びセリウム（Ｃｅ）を、６〜８：１〜３：０．５〜２：０．５〜２（モル比）の割合で含むものを使用している。
発光液１６の含浸後、マントル母材１０を試験管１２に固定したまま発光液１６から取り出し、乾燥機で４０〜８０℃雰囲気にて１〜３時間程度乾燥させる。乾燥したマントル母材１０を試験管１２から成形した形状を崩さないように取り外し、輪ゴム１４の痕跡１４ａ付近で適当な大きさに切取り（図９参照）、アルミナあるいはシリカからなる台座リング１７に、マントル母材１０の裾部を嵌め込む。嵌め込んだ状態を図１０（ａ）に示す。ちなみに、支持体として管径２５ｍｍの試験管を用いた場合を図１０（ｂ）に示す。そして、図１１に示すように、ニクロム線等のワイヤ１８を用いて前記裾部を固定する。
【００２６】
その後、台座リング１７と一体となったマントル母材１０を、電気炉等の炉内にて１０００〜１２００℃程度で約１時間程度焼成する。このときに、繊維質は灰分を残して焼失し含浸溶液が酸化物（セラミック化）となり、マントル２次成形体が得られる。
このマントル２次成形体を炉から取り出し、残留する灰分をブンゼンバーナ炎で焼失させる。ついで、前記マントル２次成形体を室温で冷却し、必要に応じて強度補強のために、マントル２次成形体にバインダーをスプレーして、照明用マントルを作成する。ここで、バインダーとして、酢酸ビニルエマルジョン等の高分子材料を用いることができる。
【００２７】
上記のようにして得られた照明用マントルについて、発光試験を行なったところ、最大発光輝度が７１８００ｃｄ／ｍ2 となり、従来の鹿の子編みにより製造されたマントルと比較して約３０％の向上が確認された。
【００２８】
以上説明した通り本発明の照明用マントルによれば、最適なゲージによる３タック鹿の子編みで織成した織布をマントル母材として用いているので、成形されたマントルは従来品に比べて立体的な構造を持ち、かつ燃焼ガス及び空気が抜ける空間を確保し、単位面積当りの発光物質の量が増加する。よって、ガスがマントル内を通過する時間が長くなるので、発光物質をより加熱することできるため、より明るく発光させることが可能となる。また、同じ明るさであれば、より少ないガス量で発光させることができるため、消費ガス量を減少させ省エネ化が図れる。
さらに、従来品と比べ立体的な構造を持っているので強度が増すため、耐久性が向上し長寿命化を図ることができる。
また、マントル母材を綿糸あるいは綿混紡糸で織成することにより、安価に製造することができる。
【００２９】
以上本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限ることなく、色々な応用が可能である。
例えば、本実施の形態では、発光液として、アルミニウム（Ａｌ）、イットリウム（Ｙ）、クロム（Ｃｒ）及びセリウム（Ｃｅ）を、６〜８：１〜３：０．５〜２：０．５〜２（モル比）の割合で含むものを使用しているが、この発光液に、特性に悪影響を与えない限り、これら元素以外の元素、または化合物をさらに添加してもよい。また、前記組成の発光液でなくとも発光液として使用できるものなら使用可能である。
【００３０】
あるいは、織布に発光組成物を含浸させる代わりに、発光組成物を主成分とする繊維を直接織成して、照明用マントルを製造することも可能である。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の照明用マントルによれば、１インチ当りの針数を選定して３タック鹿の子編みで織成したマントル母材に、発光組成物を担持させて製造されているので、成形されたマントルは従来品に比べ立体的な構造を持ち、かつ燃焼ガス及び空気が抜ける空間を確保しつつ、単位面積当りの発光物質の量が増加している。よって、燃焼ガスがマントル内を通過する時間が長くなるので、発光物質をより加熱することできるため、より明るく発光させることが可能となる。また、同じ明るさであれば、より少ないガス量で発光させることができるため、消費ガス量を減少させ省エネ化が図れる。
さらに、従来品と比べ立体的な構造を持っているので強度が増すため、耐久性が向上し長寿命化を図ることができる。
また、マントル母材を綿糸あるいは綿混紡糸で織成することにより、安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明に用いられるマントル母材の構造を示す平面図であり、（ｂ）は従来のマントル母材の構造を示す平面図である。
【図２】本発明に用いられるマントル母材の編目構造を示す模式図である。
【図３】タック編みについての説明図であり、（ａ）は編目構造を示し、（ｂ）〜（ｅ）は編み方を示している。
【図４】本発明に用いられるマントル母材の脱脂処理について説明する側面図である。
【図５】本発明に用いられるマントル母材を示す平面図である。
【図６】本発明に用いられる支持体としての試験管の要部示す平面図である。
【図７】図６に示す試験管に図５に示すマントル母材を被冠させた状態を示す側面図である。
【図８】図７に示す組立て体を発光液に浸漬した状態を示す側面図である。
【図９】マントル１次成形体を台座リングに装着する方法を説明する側面図である。
【図１０】マントル１次成形体を台座リングに装着した状態を説明する側面図であり、（ａ）は支持体として管径３０ｍｍの試験管を用いた場合、（ｂ）は管径２５ｍｍの試験管を用いた場合を示す。
【図１１】マントル１次成形体を台座リングに装着し、ワイヤで固定した状態を説明する側面図である。
【図１２】従来のマントル母材の編目構造を示す模式図である。
【符号の説明】
１            編針
２            ベラ
３，４，５    編糸
１０          マントル母材
１１，１３    線
１２          支持体（試験管）
１４          輪ゴム
１６          発光液
１７          台座リング
５０          従来のマントル母材
【図１】
0003895411.tif 000002
【図２】
0003895411.tif 000003
【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】
0003895411.tif 000008
【図８】
0003895411.tif 000009
【図９】
0003895411.tif 000010
【図１０】
0003895411.tif 000011
【図１１】
0003895411.tif 000012
【図１２】
0003895411.tif 000013