JP2008513944A - ランプ及び反射器を備えるランプ組立体 - Google Patents

Abstract

本発明は、長手軸（ＣＣ）を備えるランプ容器（１０１）を有するランプ（１０）を含むランプ組立体に関する。ランプ組立体は、実質的に長手軸に沿って延在する底表面（１１１）を含む支持部材（１１）を含む。反射部材（１２）が、底表面とランプ容器との間に支持部材によって支持され、６００℃よりも高い溶融温度を備える材料を含む表面を有する。

Description

本発明は、反射器を備えるランプを含むランプ組立体に関する。

本発明は、少なくとも１つのランプ組立体を含む加熱システムにも関する。

本発明は、例えば、熱による合成樹脂の硬化、紙の乾燥、塗料の焼成、又は、プラスチック予成形品の加熱のような工業目的のために設計された加熱システムに用途を提供する。

国際特許出願第ＷＯ２００４／０４９７６０号は、ランプと反射器とを含むランプ組立体を記載している。反射器は、放射線の損失を回避すること、並びに、ランプによって放射される放射線を所望地点上に集束することを目的としている。ランプは２つの支持体を用いて反射器に対して所定位置に維持され、２つの支持体は反射器に取り付けられている。このランプ組立体は加熱システム内に置かれることが意図されている。

しかしながら、そのようなランプ組立体は嵩張る。結果的に、それは多くの加熱システムのために適用されない。具体的には、そのようなランプ組立体を、ランプの端部を受容するための手段を含む炉内に適用し得ない。そのような炉は、反射器とランプを受容するための支持体とを含む。しかしながら、反射器は既に炉内に存在するので、反射器の形状は予め決定される。例えば、炉は、反射壁を含み得る。故に、特定の用途のためには、これらの炉を適用し得ない。例えば、もし炉が平坦面を関するために設計されるならば、それはボトル予成形品を加熱するために適用され得ない。その結果、もしランプと反射器とを含むランプ組立体をそのような炉内に配置し得るならば有利である。何故ならば、反射器の形状を炉と無関係に選択し得るからである。残念なことに、ＷＯ２００４／０４９７６０号のランプ組立体は嵩張り過ぎ、よって、そのような炉内に配置し得ない。

その上、ＷＯ２００４／０４９７６０号のランプ組立体のサイズを決して減少し得ない。実際には、このランプ組立体のサイズの減少は、ランプと反射器との間の短い距離を招く。ランプ容器の温度は比較的高いので、補助的な冷却空気又は水システムを使用しないならば、それは反射器を劣化する。

ランプと、反射器とを含む、よりコンパクトなランプ組立体を提供することが本発明の目的である。

このために、本発明は、長手軸を備えるランプ容器を有するランプを含むランプ組立体であって、実質的に前記長手軸に沿って延在する底表面を含む支持部材と、支持部材によって底表面とランプ容器との間に支持され、且つ、６００℃よりも高い溶融温度を備える材料を含む表面を有する反射部材とをさらに含むランプ組立体を提案する。

そのような材料は比較的高温に耐え得る。結果的に、それをランプに近接して配置することができ、それはランプ組立体をよりコンパクトにする。反射部材に如何なる形状をも付与し得るので、そのようなランプ組立体は、異なる形状の反射器が必要とされる多くの異なる用途のために良好に適応される。具体的には、反射部分の形状は、加熱システムによっても、ランプの形状によっても支配されない。支持部材は反射部分を保護し、それは有利である。何故ならば、そのような材料は比較的脆弱だからである。故に、ランプ組立体を比較的コンパクトに形成し得る。具体的には、その寸法がランプの寸法に近接するようそれを作成し得る。そのようなランプ組立体を、ランプの代わりに、ランプを受容することが意図される炉内に配置し得る。

有利に、支持部材は、長手軸に対して実質邸に垂直な２つの閉塞表面をさらに含み、各閉塞表面は、ランプの端部が挿入されるスロットを有する。そのような支持部材は製造が比較的容易であり、ランプ組立体の組立プロセスは比較的容易である。その上、これらの２つの閉塞表面は、ランプ放射に対するランプピンチのための追加的な保護を構成する。

好ましくは、支持部材は、実質的に底表面に対して垂直であり且つ長手軸と平行な２つの横表面をさらに含む。横表面を用いて反射部材を支持部材の内部に維持し得る。故に、反射部材を固定するための追加的な手段は不要である。

有利に、横表面は、ランプ容器が支持部材の完全に内部にあるよう設計される。これは、前記物体を劣化するであろう、加熱下の物体のランプ容器への接触を防止する。

好ましくは、キャップがランプの端部に取り付けられ、支持部材は前記キャップに固定される。これはランプ組立体の組立プロセスを単純化する。実際には、支持部材をランプのキャップに機械的に固定することができ、それはランプをランプ組立体内に維持するための追加的な手段を回避する。

本発明は、少なくとも１つのそのようなランプ組立体を含む加熱システムにも関する。

本発明のこれらの並びに他の特徴は、以下に記載される実施態様を参照することでより明瞭に解明されるであろう。

添付の図面を参照して、例証として、今や本発明をより詳細に記載する。

本発明の第一実施態様に従ったランプ組立体が、図１ａ乃至図１ｃ、並びに、図１ｄ及び図１ｅに描写されている。図１ａは、ランプ組立体の側面図である。図１ｂは、図１ａの平面ＢＢにおける拡大断面図である。図１ｃは、図１ｂの平面ＡＡにおける断面図である。図１ｄは、ランプ組立体の展開図である。図１ｅは、このランプ組立体の斜視図である。便宜のために、ランプの素子のそれぞれの寸法は図面において対応し得ない。このランプ組立体は、ランプ１０と、支持部材１１と、反射部材１２とを含む。ランプは、長手軸ＣＣに沿って延在し、ランプ容器１０１と、白熱体１０２と、電流供給導体１０６とを含む。ランプは、さらに、キャップ１０５と、フォイル１０４と、電線１０７とを含む。両端ランプが図面中に表示されているが、本発明を単一端部ランプに適用し得る。図１ａ乃至１ｅの実施例において、ランプは２つの端部１０３を含む。

白熱体１０２は、例えば、タングステン線であり、その両末端がフォイル１０４に接続されている。フォイルは、例えば、モリブデンの片であり、そこに白熱体１０２の末端が溶接されている。電流供給導体１０６も、フォイル１０４に溶接されている。電流供給導体１０６は、電線１０７に接続されている。これは電流供給導体１０６をキャップ１０５の孔を通じて電線１０７に溶接することによって行われ得る。そのようなキャップ１０５は、欧州特許公報ＥＰ０３４５８９０号に記載されている。代替的に、白熱体１０２の末端は、電流供給導体として働き、電線１０６に直接的に接続される。ランプ容器１０１は、アルゴンのような高圧放電ガスで充填され、ガス状タングステンの堆積に起因する暗化を防止するために少量のハロゲン物質を含む。

ここで、支持部材１１は、長手軸ＣＣに沿って延在する底表面１１１を含む。底表面１１１は長手軸ＣＣと正確に平行ではなくても良いが、実質的に前記長手軸ＣＣに沿って延在し、それは底表面１１１の主方向と長手軸ＣＣとが、好ましくは３０度よりも少ない、より好ましくは１０度よりも少ない角度を成すことを意味する。支持部材１１は、２つの閉塞表面１１２を含み、閉塞平面はそれぞれスロット１１３を含む。

ランプ組立体の組立プロセス中、反射部材１２は、支持部材１１の底表面１１１上に位置付けられる。反射部材１２を、例えば、セメントを用いて底表面１１１に固定し得る。しかしながら、反射部材を支持部材１１に固定せずに、反射部材１２をランプ組立体内に位置付けることも可能である。例えば、後に説明されるように、ランプ１０を用いて反射部材１２をランプ組立体内の所定位置に維持し得る。その場合には、ランプ１０の両端部１０３は支持部材１１のスロット１１３内に挿入され、最終的に、キャップ１０５がランプ１０の各端部１０３に取り付けられる。

図１ａ乃至１ｅの実施例において、支持部材１１は、一体の機械的ピースである。そのような一体ピースは製造が容易である。例えば、閉塞表面１１２を得るために金属長手ピースを曲げることによって、そして、スロット１１３を得るために各閉塞表面１１２に孔を作成することによって、それを製造し得る。結果的に、ランプ組立体のコスト並びにこのランプ組立体を製造するために必要な時間が削減される。

例えばセメントを用いて、ランプ１０を支持部材１１に固定し得る。代替的に、例えばセメントを用いて、キャップ１０５を支持部材に固定し得る。しかしながら、ランプを支持部材１１に固定せずに、ランプ１０をランプ組立体内に位置付けることが可能である。実際には、図１ａ乃至１ｅの実施例において、ランプ１０はランプ組立体内の所定位置に維持される。何故ならば、閉塞表面１１２及びキャップ１０５は、ランプ１０がランプ組立体から出るのを防止するからである。

ランプ１０、支持部材１１、及び、反射部材１２は、反射部材１２が前記反射部材１２を支持部材１１又はランプ１０のいずれにも固定する必要なしに、ランプ組立体内の所定位置に維持されるような寸法とされている。例えば、ランプ容器１０１は、反射部材１２と接触し得る。これは可能である。何故ならば、反射部材１２の反射表面を、動作中のランプ容器１０１の温度に耐え得る材料で形成し得るからである。

動作中のそのようなランプ容器の温度の故に、反射材料は、６００℃よりも高い温度に抗するよう、即ち、溶融温度がこの限界よりも高いよう選択される。反射材料は、好ましくは、高い近赤外反射率を有するよう選択される。好ましくは、全近赤外反射率は８５％よりも高い。その場合には、８５％よりも高い全近赤外反射率を有することは、ランプによって加えられる高い熱制約にも拘わらず、反射表面をその温度範囲内に維持することを可能にする。これはランプの耐用年数に沿って反射材料の特性を保持する。

そのような材料は、米国特許第４，７１０，６７７号に記載されているような、埋込み反射器のためにしばしば使用される。そのような材料は、例えば酸化アルミニウム又は酸化ケイ素の、例えば２０％よりも多くのような、高い百分比から成り得る。しかしながら、ランプ容器上に被覆される埋込み反射器は、その形状がしばしば円筒形状である外部石英ランプ管の形状に制限されるという不利点を有する。その上、高い接着を維持するために、埋込み反射器の厚さは制限される。本発明の場合には、反射表面の厚さを増大し得る。

反射部材１２をこの材料で一体的に形成し得る。代替的に、ランプ容器１０１に近い表面のみをそのような材料で被覆し得る。

結果的に、反射部材１２をランプ容器１０１に近接して配置し得る。これはそのようなランプ組立体を比較的コンパクトにする。その上、反射部材１２は支持部材１１によって支持される。これは反射部材１２の反射表面のために脆弱な材料を使用することを可能にし、それは支持部材１１なしには可能ではない。ランプ組立体はコンパクトであるので、それはランプを受容するために設計される加熱システム内に配置され得る。そのような加熱システムは、ランプ１０のキャップ１０５を受容するための支持体を含む。ランプ１０を挿入する代わりに、キャップ１０５を前記支持体内部に挿入することによって、ランプ１０と、反射部材１２と、支持部材１１とを含むランプ組立体を挿入し得る。これは特に有利である。何故ならば、加熱システムとは無関係に、反射部材１２の形状を選択し得るからである。結果的に、被加熱対象の異なる照射を必要とする異なる目的、よって、加熱システムの反射表面の異なる形状のために、同一の加熱システムを使用し得る。

図２ａ乃至２ｅは、本発明の第二実施態様に従ったランプ組立体を示している。この第二実施態様において、支持部材１１は、２つの横表面１１４をさらに含む。支持部材１１は、この場合には、開放ボックスであり、２つのスロット１１３を作成するために、２つの孔が開放ボックスに形成されている。よって、そのような支持部材１１は、製造が特に容易である。

図２ａ乃至２ｅの実施例において、支持部材１１は、ランプ容器１０１が前記支持部材１１の完全に内部にあるような寸法とされている。結果的に、ランプ容器１０１は支持部材１１によって保護される。これは、具体的には、処理下の物体が内部で移動し得る加熱システムにおいてランプ組立体が使用されるときに、特に有利である。これは、例えば、加熱システムがボトル予成形体を形成するために使用される場合である。これらの加熱システムにおいて、処理下の物体はランプ容器１０１に触れ得る。これはこの物体を変更し得るし、ランプ容器１０１さえも変更し得る。図２ａ乃至２ｅに記載されるようなランプ組立体が加熱システムにおいて使用されるときには、これは可能ではない。何故ならば、横表面は、物体がランプ容器１０１に触れるのを防止するからである。

横表面１１４も特に有利である。何故ならば、それらは反射部材１１２を保護するからである。その上、横表面１１４が反射部材１２を緊密に囲むよう、支持部材１１を設計し得る。この場合には、反射部材１２は、横表面を用いて、ランプ組立体内の所定位置に維持される。

図２ｆには、図２ｄの支持部材の変形が示されている。この変形において、閉塞表面１１２は、横表面１１４に対して移動し得る。これはランプ組立体の組立プロセスを容易にする。何故ならば、スロット１１３内へのランプ１０の両端部１０３の挿入がより容易になるからである。これは、例えば、横表面１１２が横表面１１４に対して垂直な軸の周りで回転し得るよう、図２ｄの支持部材１１が部分的に切断される故に達成され得る。

本発明の第三実施態様に従ったランプ組立体が、図３ａ乃至３ｅに描写されている。この実施態様において、支持部材１１は、底表面１１１と、フック１１５とを含む。図３ｄ及び３ｅに示されるように、組立プロセスは以下の通りである。先ず、キャップ１０５がランプ１０の各端部に取り付けられる。次に、反射部材１２が支持部材１１上に取り付けられ、場合によっては、例えば、セメントを用いて、底表面１１１に固定され得る。次に、キャップ１０５はフック１１５に挿入される。フック１０５はランプをランプ組立体内の所定位置に維持する。結果的に、ランプ１０をランプ組立体内に固定するための追加的な手段は必要とされない。

キャップ１０５及び支持部材１１は１つ且つ同一の素子であり得る。これはランプ組立体における素子の数を削減し、よって、ランプ組立体のコスト、並びに、前記ランプ組立体を組み立てるのに必要な時間を減少する。この場合には、先ず、反射部材１２が支持部材１１上に取り付けられ、次に、ランプ１０の両端が、支持部材１１の一部を形成するキャップ１０５内に挿入される。

反射部材１２は厚肉の素子として表わされているが、反射部材１２は、反射表面のみを含み得る。反射部材１２が支持部材１１上に被覆された反射器であるランプ組立体の実施例が、図４ａ及び４ｂに与えられている。図４ａ及び４ｂは、長手軸ＣＣに対して垂直な平面におけるランプ組立体の断面図である。図４ａにおいて、反射部材１２は、支持部材１１の凹底表面１１１上に被覆された反射塗膜である。支持部材は、図１ａ乃至１ｅに記載されるような閉塞表面１１２を含む。支持部材１１の凹表面の形状は、加熱システムにおけるランプ組立体の適用の関数として選択され得る。この形状は、ランプ１０の形状にも、ランプ組立体が使用されることが意図される加熱システムにも依存しない。

図４ｂにおいて、反射部材１２は、支持部材１１の凹表面１１１上に被覆された反射塗膜でもある。この実施例において、支持部材１１の底表面１１１は半円筒であり、それは支持部材１１の横表面１１４も含む。

請求項中の如何なる参照符号も、請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。「含む」という動詞及びその活用形の使用が、請求項中に定められるそれら以外の如何なる素子の存在をも排除しないことは明らかであろう。素子に先行する不定冠詞は、そのような素子が複数存在することを排除しない。

本発明の第一実施態様に従ったランプ組立体を示す側面図である。 図１ａの平面ＢＢを示す断面図である。 図１ｂの平面ＡＡを示す断面図である。 図１ａ乃至１ｃのランプ組立体を示す展開斜視図である。 ランプ組立体を示す斜視図である。 本発明の第二実施態様に従ったランプ組立体を示す側面図である。 図２ａの平面ＢＢを示す断面図である。 図２ｂの平面ＡＡを示す断面図である。 図２ａ乃至２ｃのランプ組立体を示す展開斜視図である。 ランプ組立体を示す斜視図である。 第二実施態様に従った支持部材の変形を示す斜視図である。 本発明の第三実施態様に従ったランプ組立体を示す側面図である。 図３ａの平面ＢＢを示す断面図である。 図３ｂの平面ＡＡを示す断面図である。 図３ａ乃至３ｃのランプ組立体を示す展開斜視図である。 ランプ組立体を示す斜視図である。 本発明に従ったランプ組立体の他の実施態様を示す断面図である。 本発明に従ったランプ組立体の他の実施態様を示す断面図である。

Claims (9)

1. 長手軸を備えるランプ容器を有するランプを含むランプ組立体であって、
   実質的に前記長手軸に沿って延在する底表面を含む支持部材と、
   該支持部材によって前記底表面と前記ランプ容器との間に支持され、且つ、６００℃よりも高い溶融温度を備える材料を含む表面を有する反射部材とをさらに含む、
   ランプ組立体。
2. 前記材料は、セラミック材料である、請求項１に記載のランプ組立体。
3. 前記セラミック材料は、２０パーセントよりも大きな酸化アルミニウム又は酸化ケイ素の割合を含む、請求項２に記載のランプ組立体。
4. 前記支持部材は、前記長手軸に対して実質的に垂直な少なくとも１つの閉塞表面をさらに含み、前記閉塞表面は、前記ランプの端部が挿入されるスロットを有する、請求項１に記載のランプ組立体。
5. 前記支持部材は、実質的に前記底表面に対して垂直であり且つ前記長手軸と平行である２つの横表面をさらに含む、請求項１に記載のランプ組立体。
6. 前記横表面は、前記ランプ容器が前記支持部材の完全に内部にあるよう設計される、請求項５に記載のランプ組立体。
7. 前記反射部材は、セメントを用いて前記支持部材に固定される、請求項１に記載のランプ組立体。
8. キャップが前記ランプの端部に取り付けられ、前記支持部材は前記キャップに固定される、請求項１に記載のランプ組立体。
9. 請求項１に記載の少なくとも１つのランプ組立体を含む加熱システム。

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