白熱電球について
いろんな日用品がありますね。乾電池、コップなど日常よく使っているものから、システム手帳といったビジネスマンが使うようなものまでいろいろご紹介していますので、ご覧ください。
身近な物の説明の中には見るとあーこうだったんだということがいろいろとありますよ。
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2007/10/08 日記<白熱電球>
白熱電球
白熱電球（はくねつでんきゅう）は、ガラス球内のフィラメント（抵抗体）のジュール熱による発光を利用した光源である。通常は単に「電球」と呼ばれる。概要
ジュール熱を用いて導体を白熱させ、照明に用いる試みは古くからあったが、一応の完成を見た真空白熱電球は英国のジョセフ・ウィルソン・スワン|J.W.スワンが1878年に発明したものである。その報を知ったトーマス・エジソンが翌1879年に類似の電球を製造した。当時の欧米には東洋神秘ブームがあって、商才エジソンは「最初にフィラメントの原料として使われたのは、たまたま部屋にあった扇（おうぎ）の竹の骨であった。」というエピソードで発表し注目を集めた。翌1880年、ゼネラル・エレクトリック（GE）社は直流配電による電灯事業を展開した。電球のネジ式口金が「エジソンベース」と呼ばれることからも、エジソンは「電球の発明者」ではなく、「電灯の事業化に成功した人」と言うべきだろう。
（配電方式の直流・交流の争いなど、事業家としての逸話はトーマス・エジソン|エジソンの項を参照）。電球は京都の竹フィラメントから炭化した合成繊維フィラメントに移り、やがてはオスミウムやタンタル、タングステンといった金属フィラメントとなる。2005年現在、一般の白熱電球用の器具には、一部を除いて電球形蛍光灯を使用できる。このため、白熱電球より蛍光灯がふさわしい用途（連続点灯時間が比較的長い）の場合は、白熱電球から電球形蛍光灯に交換して使用されることも多い。なお、電球形蛍光灯を利用できない場合の例としては
調光器（明るさを変化できる回路）に接続されている場合。（一部対応している製品もある。）
直流で点灯されている場合。（車両や船舶など、DC-ACインバータを使って対応させている場合もある。）
物理的にカバーに入りきらない場合。
高温、多湿などの悪環境下（サウナ風呂の照明など）で使われる場合。
電気的なノイズが発生しては困る場合。
などが挙げられる。白熱電球の明るさは、かつては燭（カンデラ(cd)にほぼ等しい）を単位とする光度 (光学)|光度で表されていたが、現在はワット(W)を単位とする消費電力で表現されている。特徴
電力の多くが赤外線や熱として放出されるため発光効率が低い。日常用いられる100Wガス入り白熱電球では、可視放射10%、赤外放射72%で、残りが熱伝導による消費となる。ガラス球部分に赤外線反射膜（通常、多重干渉膜によるダイクロイックミラー）を形成し、赤外放射の一部をフィラメントに戻すことで変換効率を上げたものもある。発光の原理上、放射光の分光分布が黒体放射に近く、一般の人工光源の中では演色性に特に優れている。
このことから、写真や映画、テレビの撮影光源として広く利用されるほか、人工光源の演色性の基準になる光源も、それ専用の白熱電球と特殊なフィルターの組み合わせで定義されている。（国際照明委員会|CIE標準光源）寿命
現在、市販されている白熱電球の多くは、1000〜2000時間の寿命を持つ。ただ、使用個所によっては電圧の高い（日本では許容最大値である110ボルトかかる）場合もあり、この場合は100ボルトの電球では寿命が短くなるために、一部では110ボルトの電球が販売されている。110ボルト電球を100ボルト電源で使用すると5W程消費電力が下がり、効率の低い領域での使用になるため照度は消費電力以上に低下する。反面、寿命が100ボルト電球の2〜3倍程度に伸びるメリットもある。高温（2200℃〜2700℃）となるフィラメントでは、その構成する素材（今日ではほとんどがタングステンとなっている）が蒸発し、折損（俗に言う「球切れ」）することで寿命となる。また、昇華したタングステンがガラス球内に付着し、可視放射効率低下の原因ともなる。フィラメントを真空中に置いた真空電球ではこの昇華が大きい。ガラス球内を不活性ガスで満たすことで、昇華を抑えることが出来るが、ガス中への熱伝導による損失が大きくなる。今日用いられる白熱電球のほとんどが、このガス入り白熱電球と呼ばれるタイプのもので、封入する不活性ガスとしては、通常、希ガスが用いられるが、その分子量が大きいもの程、熱伝導による損失が少くなるため、窒素やアルゴン以外に、高価なクリプトンあるいはキセノンを用いたものもある。封入ガスにハロゲン（沃素、臭素、塩素あるいはその化合物）を微量混合し、ガラス球部が高温になるように設計することで、昇華したタングステンをフィラメントへと還元するようにしたものもある。（ハロゲンランプ）フィラメントの温度を高く設定すると、放射光中の可視光成分が多くなり、発光効率が上昇するが、その分、フィラメントの蒸散も大きくなり、電球の寿命が短くなる。ハロゲンランプの場合、フィラメントの温度が同じならば、通常のガス入り白熱電球の数倍の寿命となるが、その温度を高く設定し、寿命は同じだが、効率が高い電球とすることも出来る。また、フィラメントの温度を低く設定し、長寿命化した製品も存在する。例えば、キセノンランプの中には効率が低く光色も赤色味が強くなるが、10,000時間の寿命を持つものがあり、電球交換の困難な場所で用いられている。電球のソケット部分にダイオードを組み込み、フィラメントに流れる電流を半減させることでその寿命を延ばす部品も作られているが、これも同様の原理によるものである。なお、ソケット部分に電子回路を組み込み、電球寿命を延ばすものも存在するが、これは、電源投入時に流れるラッシュカレント（電源投入の瞬間からフィラメントの温度が安定するまでの間、規格の8倍程度の電流が流れてしまう現象。消灯時の冷えたフィラメントの電気抵抗|抵抗値は点灯中の高温時に比べ低いために発生する。）を軽減し、その時に発生するフィラメントにかかるストレスを減らすためのものである。フィラメントは、通常単コイルまたは二重コイル（小径のコイルを巻き、そのコイル線で大径のコイルを巻く）となっている。これは、フィラメントの封入ガスとの接触面積を減らすことで、熱伝導を抑え発光効率を改善するとともに、その寿命を延長するのに有効である。部品
*フィラメント
:白熱電球の発光部分本体。
導入線
サポート線（内部導入線）
:導入線のうち、バルブ内部分。ニッケル線などが用いられる。
封着線（封着部導入線）
:導入線のうち、バルブを貫通する部分。通常ジュメット線（銅被覆ニッケル鋼線）。ハロゲンランプではモリブデン薄箔が用いられる。
外部導入線
:銅線が用いられる。
ヒューズ線
:外部導入線のうちの一つは、フィラメント折損時等に発生するアーク放電による過電流を防ぐため、ヒューズとなっている。コンスタンタン線が用いられる。
アンカ（吊り子）
:フィラメントを支える補助線。モリブデン線が用いられる。
排気管
フレヤー
マズル
マウント
バルブ
:フィラメント部を封入したガラス球。通常軟質ソーダガラス、ときに硬質硼珪酸ガラス、ハロゲンランプでは石英ガラスが用いられる。
サイレンサー
ソケット白熱電球の例
用途によるもの
一般形電球
耐震電球
ハロゲン電球
クリプトン電球ソケットの例
Eはネジ式の口金（エジソンベース）を指す。耐震性を要求される場所ではS、即ちスワンベース（引っ掛け式）を用いる。英国では普通の電球にもスワンベースの電球を用いる場合がある。
E39 - 200W以上の大型の電球用である。
E26 - 一般の電球ソケット、特殊用途以外は200Wまでである。
E17 - 小型の電球ソケット、クリプトンランプに多い。
E12 - 常夜灯や表示灯などに使われるソケット。
E9 - 懐中電灯や表示灯に用いられる
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