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ハロゲンを使わない石英タングステンヒータ

ハロゲンランプの知識

ハロゲンランプヒータと見分けがつきませんが、石英管の中にタングステンフィラメントを配したヒータでも、ハロゲンを入れていないランプヒータが存在します

色温度が2200K(K→ケルビン:絶対温度の単位。℃にプラス273した値)程度又はそれ以下のランプヒータはハロゲンを入れる必要はありません。そのような色温度ではヒータの設定寿命内(5000時間とか20000時間)でのタングステンの蒸発はわずかであり、ハロゲンサイクルは不要です。(従ってフィラメントはほとんど消耗しない→寿命はこれによって制限されるのではない)

しかしウォーターサイクルが働くとタングステンの蒸発が極端に大きくなるので、このサイクルはカットしてやる必要があります。ウォーターサイクルをカットするには水をランプ内から完全に取り除く事ですが、そのうちの酸素または水素のどちらか一方を取り除くだけでもこのサイクルは止まります。

この目的でランプ内に入れる物質をゲッターと言い、主に酸素を除くもの,主に水素を除くものなどがあります。水をランプ内に残さないようにランプを作ればよいだけのことですが、現実的には水の残留をゼロにすることは不可能です。従ってこのようなハロゲンを含まないランプヒータの製造にはゲッターの採用は不可欠です。ハロゲンランプではない一般の電球も必ずゲッターを使用しています。

ゲッターとして一般電球に多用されているのはジルコニアです。しかしハロゲンランプヒータのような形をしたヒータの場合はこれは使いにくいので、タンタル(Ta)が使われる事が多いです。タンタルは鉛に似た柔らかい高融点金属で、暗赤熱状態(約700℃)でその体積の数百倍の水素を吸収しますので、フィラメントの支持部品にこの金属を使ってゲッターの働きをさせています。

もちろん2200K以下のランプヒータでもハロゲンを入れているものもあります。ハロゲンを入れればウォーターサイクルを阻害する方向に働くので、残留水分が少なければ長寿命なヒータも作れます。しかしこれはハロゲンを入れる方がコストが低い、という理由がほとんどです。寿命が5000時間~20000時間とかの設計で高信頼性のランプヒータを作るには、ハロゲンを入れるよりも、ハロゲン無しでゲッターを入れる方が安全す。

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