(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部に封止部が形成された管型封体の内部にハロゲンガスが封入され、当該管型封体の内部に管軸に沿ってタングステンからなるフィラメントが配置されたヒータランプにおいて、
前記管型封体内に、前記フィラメントを覆うように赤外線放射部材が配置され、
前記赤外線放射部材は、保持部材によって前記管型封体から離間して配置されていることを特徴とするヒータランプ。
【請求項２】
請求項１において、前記赤外線放射部材が、筒状のセラミック管であることを特徴とするヒータランプ。
【請求項３】
請求項１において、前記赤外線放射部材が、管型封体内に配置され、外表面に赤外線放射物質が塗布された内管であることを特徴とするヒータランプ。
【請求項４】
両端部に封止部が形成された管型封体の内部にハロゲンガスが封入され、当該管型封体の内部に管軸に沿ってタングステンからなるフィラメントが配置されたヒータランプにおいて、
前記管型封体内に、前記フィラメントを覆うように形成するとともに、両端部において外面が前記管型封体内面に封着された筒状の内管を配置し、前記封着された前記管型封体内面と前記内管外面間に形成された空間に赤外線放射部材を配置したことを特徴とするヒータランプ。
【請求項５】
請求項４において、前記赤外線放射部材は、前記内管外表面に塗布された赤外線放射物質であることを特徴とするヒータランプ。
【請求項６】
請求項４において、前記赤外線放射部材は、前記内管外表面に外嵌された赤外線放射物質よりなる筒状部材であることを特徴とするヒータランプ。
【請求項７】
請求項４ないし請求項６のいずれか１つの請求項において、前記空間は、真空状態または不活性ガスが封入された状態に形成されていることを特徴とするヒータランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体加熱、ガラス加熱、あるは食品加熱等に用いられるヒータランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ヒータランプには、特開平２−２７６８６号公報や特開平７−６０６７０号公報に示されるように、発光体のガラス封体外表面に赤外線放射物質であるセラミックスをコーティングして赤外線を放射させるものが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなヒータランプは、封体の外表面に形成されたセラミツクスに、振動や衝撃が加えられると、その表面部分が剥がれ落ちて被加熱物を汚染してしまう問題がある。
【０００４】
また、上記セラミツクスは、ホーラス状に形成されているので、水分を吸収しやすく、水分を吸収した状態で、真空中等の反応容器内で用いると、セラミックス内に吸収されていた水分が蒸発し、作業環境を悪化させてしまう。
【０００５】
さらに、所望波長の赤外線を出すために、クロム等の調節物質を含有するセラミックスを使用すると、点灯中にこの調整物質が飛散する場合があり、これらの物質の飛散が規制される環境（食品加熱等）では、このようなヒータランプを使用することができないという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、上記の種々の問題点に鑑みて、赤外線放射物質の剥離や飛散を起こさず、また水分の吸収蒸発等もなく、極めて安定して赤外線を放射することができ、また使用する赤外線放射物質の選択の自由度を有するヒータランプを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、次のような手段を採用した。
【０００８】
第１の手段は、両端部に封止部が形成された管型封体の内部にハロゲンガスが封入され、当該管型封体の内部に管軸に沿ってタングステンからなるフィラメントが配置されたヒータランプにおいて、
前記管型封体内に、前記フィラメントを覆うように赤外線放射部材が配置され、
前記赤外線放射部材は、保持部材によって前記管型封体から離間して配置されていることを特徴とする。
【０００９】
第２の手段は、第１の手段において、前記赤外線放射部材が、筒状のセラミック管であることを特徴とする。
【００１０】
第３の手段は、第１の手段において、前記赤外線放射部材が、管型封体内に配置され、外表面に赤外線放射物質が塗布された内管であることを特徴とする。
【００１１】
第４の手段は、両端部に封止部が形成された管型封体の内部にハロゲンガスが封入され、当該管型封体の内部に管軸に沿ってタングステンからなるフィラメントが配置されたヒータランプにおいて、
前記管型封体内に、前記フィラメントを覆うように形成するとともに、両端部において外面が前記管型封体内面に封着された筒状の内管を配置し、前記封着された前記管型封体内面と前記内管外面管に形成された空間に赤外線放射部材を配置したことを特徴とする。
【００１２】
第５の手段は、第４の手段において、前記赤外線放射部材は、前記内管外表面に塗布された赤外線放射物質であることを特徴とする。
【００１３】
第６の手段は、第４の手段において、前記赤外線放射部材は、前記内管外表面に外嵌された赤外線放射物質よりなる筒状部材であることを特徴とする。
【００１４】
第７の手段は、第４ないし第６の手段いずれか１つの手段において、前記空間は、真空状態または不活性ガスが封入された状態に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態を図１乃至図２を用いて説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係るヒータランプの構成を示す断面図、図２は図１に示すヒータランプ端部の拡大断面図である。
【００１８】
これらの図において、１は封入ガスに微量のハロゲンガスを添加したハロゲンランプからなるヒータランプ、２は管型封体を構成する外部石英管、３は外部石英管２内に設けられ、セラミック系耐熱材料からなる赤外線放射部材としての内管、４は内管３内部に支持部材５に支持され、発熱体としてのタングステン等からなるフィラメント、６はヒータランプ１の両端に設けられ電源に接続される外部リード棒、７は内部リード棒、８は外部リード棒６と内部リード棒７間を接続するモリブデン箔、９は封止部、１０は外部石英管２と内管３間に介在して内管３を保持する保持部材、１１は排気チップ、１２は内管３の管軸方向の移動を規制する外部石英管２両端の封止部９側に形成される突起部である。なお、突起部１２は、内管３の伸びが可能なように余裕のある位置に、外部石英管２の一部を熱によってディンブルして形成される。
【００１９】
これらの図に示すように、本実施形態のヒータランプ１は、外部石英管２からなる封体の両端部を封止部９で封止し、その内部に、発熱体であるフィラメント４を覆うように形成するとともに、赤外線を放射する中空円筒状の内管３を、保持部材１０によって外部石英管２から離間（空間部１３）して配置する。
【００２０】
ここで、赤外線放射部材としての内管３には、例えば、Ａｌ２Ｏ３（９９．７％）を焼結した筒状のセラミック管を用いる。このようなセラミック管を用いることにより、外部石英管２内に封入されているハロゲンガスに悪影響を与えることがない。
【００２１】
なお、赤外線放射部材を構成する赤外線放射物質が封入されているハロゲンガス等の封入ガスに悪影響を与えないような物質であれば、内管３を通常の石英ガラス管で構成し、この物質を石英ガラス管の表面に塗布して用いてもよい。
【００２２】
このように、本実施形態では、上記に示すような赤外線放射部材を用いることにより、ハロゲンサイクルを有するヒータランプの発光に影響を与えることなく、また、ヒータランプから赤外線放射物質の剥離や飛散を起こさず、水分の吸収蒸発もなくなるので、極めて安定して赤外線を放射するヒータランプを提供することができる。
【００２３】
また、本実施形態によれば、内管３は、保持部材１０を介して外部石英管２と離間して配置され、直接接触していないので、内管３の熱が直接外部石英管２に奪われることがないので、加熱の立ち上がりが早く、温度ムラが発生せず、さらには、外部石英管２の過剰加熱を防止することができるので、外部石英管２の失透や溶解を防止することができる。
【００２４】
次に、本発明の第２の実施形態を図３乃至図５を用いて説明する。
【００２５】
図３は、本実施形態に係るヒータランプの構成を示す断面図、図４は図３に示すヒータランプ端部の拡大断面図、図５は図４に示すＡ部の拡大図である。
【００２６】
これらの図において、２０は石英ガラス管等で構成される内管３の両端部において、外部石英管２内面と内管３外面間を封止する封止部、２１は内管３の外表面に塗布された赤外線を放射する赤外線放射物質である。
【００２７】
なお、その他の構成は図１乃至図２に示す同符号の構成と略同じであるので説明を省略する。
【００２８】
本実施形態は、内管３の外表面に塗布された赤外線放射物質が、剥離、飛散したり、ハロゲンサイクルを有するヒータランプへの発光に何らかの影響を与える可能性がある場合には、図４乃至図５に示すように、赤外線放射物質２１が塗布された内管３の外部空間２３を封止部２０のシーリング部２２によって封止し、内管３の内部空間２４と外部空間２３間を遮断して構成したものである。
【００２９】
これによって、本実施形態のヒータランプは、第１の実施形態に比べて、赤外線放射部材として用いる赤外線放射物質のハロゲンサイクル等への影響を考慮しなくて済むので、赤外線放射物質の選択が容易となる。
【００３０】
なお、本実施形態では、赤外線放射部材として、内管３の外部表面に赤外線放射物質を塗布する場合について説明したが、赤外線放射物質を塗布したものに限らず、同様の機能を奏するものであれば、セラミックスや金属（ＳＵＳ、鉄等）からなる筒状部材を内管３に外嵌して構成してもよい。また、セラミックスや金属（ＳＵＳ、鉄等）の粉体を外部空間２３内に封入してもよい。
【００３１】
また、赤外線放射部材として、金属を用いる場合は、ヒータランプの点灯中の高温による酸化を防止するために、外部空間２３を真空状態にするかまたは不活性ガスを封入するとよい。
【００３２】
【発明の効果】
本願請求項１乃至３に記載の発明によれば、ハロゲンサイクルを有するヒータランプの発光に何ら影響を与えることなく、また、赤外線放射物質の剥離や飛散が起こさず、水分の吸収蒸発もなくすることができるので、極めて安定して赤外線を放射するヒータランプを提供することができる。
【００３３】
また、本願請求項４に記載の発明によれば、内管は、保持部材を介して管型封体から離間して配置されるので、内管からの熱が直接管型封体に奪われることがなく、加熱の立ち上がりが早く、温度ムラが発生せず、さらには、管型封体の過剰加熱を防止することができ、管型封体の失透や溶解を防止することができる。
【００３４】
また、本願請求項５乃至７に記載の発明によれば、本願請求項１乃至４に記載の発明の効果に加えて、赤外線放射物質のハロゲンサイクル等への影響を考慮しなくて済むので、赤外線放射物質の選択が容易となる。
【００３５】
また、本願請求項８に記載の発明によれば、金属等の赤外線放射部材を用いた場合、ヒータランプの点灯中の高温による酸化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るヒータランプの構成を示す断面図である。
【図２】図１に示すヒータランプ端部の拡大断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るヒータランプの構成を示す断面図である。
【図４】図３に示すヒータランプ端部の拡大断面図である
【図５】図４に示すＡ部の拡大図である。
【符号の説明】
１  ヒータランプ
２  外部石英管
３  内管
４  フィラメント
５  支持部
６  外部リード棒
７  内部リード棒
９  封止部
１０  保持部材
１２  突起部
１３  空間部
２０  封止部
２１  赤外線放射物質
２２  シーリング部
２３  外部空間
【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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