JP2015185442A

JP2015185442A - ヒーター

Info

Publication number: JP2015185442A
Application number: JP2014062091A
Authority: JP
Inventors: 正明高塚; Masaaki Takatsuka
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2015-10-22
Also published as: EP2924713A1

Abstract

【課題】防眩性を向上するヒーターを提供する。
【解決手段】実施形態のヒーター１は、バルブ２と、フィラメント３と、ガス４と、多層膜５とを具備する。フィラメント３は、バルブ２の内部２ａに、管軸に沿って配置されている。ガス４は、バルブ２の内部２ａに充填されている。多層膜５は、バルブ２の外部表面２ｂに形成され、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２４％以下である。フィラメント３は、管軸方向から見た場合にバルブ２の内壁２ｃに向かって突出する第１突出部３１ａが、周方向にかつ管軸方向に沿って複数形成され、管軸方向から見た場合に、第１突出部３１ａよりも、バルブ２の内壁２ｃに向かって突出する第２突出部３４ａが、周方向にかつ管軸方向に複数設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、ヒーターに関する。

従来から店舗内などの空間の暖房用と、照明用との両方の機能を兼ね備えたヒーターが使用されている。

特許第３６２４１９５号公報

ところで、このヒーターは、空間の暖房用として使用されるため、点灯の有無に拘わらず、空間内にいるユーザーから視認することができる。空間暖房用のヒーターは、発熱時に可視光線領域の光を空間内に照射する。ここで、空間暖房用のヒーターは、熱源としての性能が要求されるが、使用する環境によっては眩しくないこと、いわゆる防眩性が要求される。

本発明は、防眩性を向上するヒーターを提供することを目的とする。

実施形態のヒーターは、バルブと、フィラメントと、ガスと、多層膜とを具備する。フィラメントは、バルブの内部に、管軸に沿って配置されている。ガスは、バルブの内部に充填されている。多層膜は、バルブの外部表面に形成され、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２４％以下である。フィラメントは、管軸方向から見た場合にバルブの内壁に向かって突出する第１突出部が、周方向にかつ管軸方向に沿って複数形成され、管軸方向から見た場合に、第１突出部よりもバルブの内壁に向かって突出する第２突出部が、周方向にかつ管軸方向に複数設けられている。

本発明によれば、防眩性を向上することができる。

図１は、実施形態のヒーターを示す正面図である。図２は、実施形態のヒーターを示す断面図である。図３は、バルブを示す正面図である。図４は、フィラメントを示す正面図である。図５は、実施形態のヒーターの製造手順を示す図である。図６は、実施形態のヒーターの製造手順を示す図である。図７は、実施形態のヒーターの製造手順を示す図である。図８は、実施形態のヒーターの製造手順を示す図である。図９は、ヒーターの電気特性を示す説明図である。図１０は、可視光量と赤外線量との比較を示す説明図である。図１１は、照度比較を示す説明図である。図１２は、実施形態のヒーターの変形例を示す断面図である。図１３は、実施形態のヒーターの変形例を示す断面図である。

以下で説明する実施形態に係るヒーター１は、バルブ２と、フィラメント３と、ガス４と、多層膜５とを具備する。フィラメント３は、バルブ２の内部２ａに、管軸に沿って配置されている。ガス４は、バルブ２の内部２ａに充填されている。多層膜５は、バルブ２の外部表面２ｂに形成され、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２４％以下である。フィラメント３は、管軸方向から見た場合にバルブ２の内壁２ｃに向かって突出する第１突出部３１ａが、周方向にかつ管軸方向に沿って複数形成され、管軸方向から見た場合に、第１突出部３１ａよりも、バルブ２の内壁２ｃに向かって突出する第２突出部３４ａ，３５ａ，８ａが、周方向にかつ管軸方向に複数設けられている。

以下で説明する実施形態に係るヒーター１は、バルブ２と、フィラメント３と、ガス４と、多層膜５とを具備する。フィラメント３は、バルブ２の内部２ａに、管軸に沿って配置されている。ガス４は、バルブ２の内部２ａに充填されている。多層膜５は、バルブ２の外部表面２ｂに形成されている。フィラメント３は、管軸方向から見た場合にバルブ２の内壁２ｃに向かって突出する突出部３１ａが、周方向にかつ管軸方向に沿って複数形成され、管軸方向から見た場合に、第１突出部３１ａよりも、バルブ２の内壁２ｃに向かって突出する第２突出部３４ａ，３５ａ，８ａが、周方向にかつ管軸方向に複数設けられている。バルブ２とバルブ２の外部表面２ｂに形成された多層膜５とを合わせた、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２２％以下である。

また、以下に説明する実施形態に係るヒーター１において、フィラメント３は、螺旋状に巻かれた金属線であり、第１突出部３１ａおよび第２突出部３４ａは、１つの前記金属線で形成されている。

また、以下に説明する実施形態に係るヒーター１において、フィラメント３は、螺旋状に巻かれた金属線であり、第２突出部８ａは、金属線とは異なる１つの金属箔で形成されている。

〔実施形態〕
図１、図２を参照して、実施形態を説明する。図１は、実施形態のヒーターを示す正面図である。図２は、実施形態のヒーターの断面図である。なお、図１は、ヒーターの管軸方向における一部を省略した図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。

本実施形態のヒーターは、加熱したい物や空間に熱を与えるものであり、一例として、店舗などの空間の暖房機器として使用する場合について説明する。ヒーター１は、図１に示すように、バルブ２と、フィラメント３と、ガス４と、多層膜５と、金属箔６１，６２と、アウターリード７１，７２とを含んで構成されている。

バルブ２は、筒状部２１と、シール部２２，２３と、チップ２４と、ディンプル２５とを含んで構成されている。バルブ２は、例えば、石英ガラスで形成され、透明で、かつ無着色であり、管径ＤＯと比較して全長Ｌが長い長尺物である。バルブ２は、管壁負荷が３６〔Ｗ／ｃｍ^２〕以下であることが好ましい。管壁負荷が３６〔Ｗ／ｃｍ^２〕を超えると、例えば、フィラメント３の溶断の可能性が高くなる。また、バルブ温度〔℃〕が高い状態となり、バルブ２の変形や耐久性が低下する。

筒状部２１は、内部空間として内部２ａが形成され、その内部２ａにフィラメント３が配置されている。

シール部２２，２３は、筒状部２１の管軸方向における両端部に配置されている。シール部２２，２３は、封着部であり、筒状部２１を封止する。本実施形態におけるシール部２２，２３は、ピンチシールにより板状に形成されている。なお、シール部２２，２３は、シュリンクシールにより円柱状に形成されてもよい。

チップ２４は、ヒーター１の製造時に、内部２ａの排気およびガス４の封入を行うために設けられた排気管２４’（図３参照）の焼切痕である。チップ２４は、ヒーター１の完成時に閉塞されている。

ディンプル２５は、図２に示すように、バルブ２の外部表面２ｂにおいて、バルブ２の内部２ａに向かって突出する。ディンプル２５が形成された位置におけるバルブ２の内径ＤＩ’は、ディンプル２５が形成されていない位置におけるバルブ２の内径ＤＩよりも小さくなる。従って、ディンプル２５が形成された位置では、バルブ２の内壁２ｃとフィラメント３との隙間が小さくなる。従って、フィラメント３のバルブ２に対する周方向の回転や、管軸方向の移動を規制することができ、管軸方向においてフィラメント３の密の部分および疎の部分が形成されることを抑制することができる。これにより、ヒーター１の管軸方向における可視光量、赤外線量の不均一を抑制することができる。なお、ディンプル２５は、少なくとも１つ形成されていればよいが、バルブ２およびフィラメント３の形状に応じてフィラメント３の移動を規制するため、本実施形態のように２つ以上形成してもよい。また、ディンプル２５が形成されていなくてもよい。

フィラメント３は、バルブ２の内部２ａに、管軸に沿って配置され、主部３１と、レグ部３２，３３と、アンカー部３４が一体に形成されている。本実施形態におけるフィラメント３は、タングステンからなる金属線である。

主部３１は、点灯時に発熱して光を放出する部分であり、バルブ２の内部２ａに配置されている。主部３１は、金属線を巻くことで形成されている。主部３１は、管軸方向から見た場合にバルブ２の内壁２ｃに向かって突出する第１突出部３１ａが、周方向にかつ軸方向に沿って複数形成されている。つまり、複数の第１突出部３１ａは、管軸方向に沿って螺旋状に配置されている。本実施形態における主部３１の第１突出部３１ａは、フィラメント３の中心Ｏ１を中心とした外径ＤＦ１の円の中に収まるように、金属線を屈曲させることで形成されている。主部３１は、管軸方向から見た場合に、複数の突出部３１ａが周方向に略等間隔に配置され、それぞれの第１突出部３１ａを連結部３１ｂで連結することで形成されている。１つの第１突出部３１ａと連結する２つの連結部３１ｂ，３１ｂは、周方向において隣り合う第１突出部３１ａの端部（最も離間する端部）と連結されている。フィラメント３の主部３１は、いわゆる花巻コイルとして形成されている。

レグ部３２，３３は、主部３１の管軸方向における両端部に配置され、一部がシール部２２，２３に埋め込まれて配置される。レグ部３２，３３は、主部３１に電力を供給する部分である。レグ部３２，３３は、一端が主部３１の両端部にそれぞれ接続され、他端が金属箔６１，６２にそれぞれ電気的に接続されている。

アンカー部３４は、フィラメント３が自重により垂下することで、フィラメント３の中心Ｏ１がバルブ２の中心Ｏ２から離間することを抑制するものである。つまり、アンカー部３４は、主部３１がバルブ２の内壁２ｃに対して全体的に接触あるいは近接することを抑制するものである。アンカー部３４は、管軸方向において主部３１の複数箇所に設けられている。各アンカー部３４は、１以上の第２突起部３４ａから構成されている。つまり、第２突起部３４ａは、管軸方向に複数設けられている。各アンカー部３４が複数の第２突起部３４ａで構成されている場合、複数の第２突起部３４ａは、管軸方向から見た場合に、周方向に離間して配置されている。例えば、１つのアンカー部３４の第２突起部３４ａは、管軸方向から見た場合に、周方向の全周に等間隔あるいは不等間隔で点在するように配置されていてもよい。また、複数のアンカー部３４の第２突起部３４ａが、管軸方向から見た場合に、周方向の全周に等間隔あるいは不等間隔で点在するように配置されていてもよい。

本実施形態における第２突出部３４ａは、フィラメント３の中心Ｏ１を中心とした外径ＤＦ２の円の中に収まるように、第１突出部３１ａとともに１つの金属線を屈曲させることで形成されている。第２突出部３４ａは、第１突出部３１ａの一部が半径方向外側に突出したものであり、第１突出部３１ａあるいは第２突出部３４ａと連結部３１ｂで連結されることで形成されている。外径ＤＦ２は、外径ＤＦ１よりも大きく設定されている。従って、第２突出部３４ａは、管軸方向から見た場合に、第１突出部３１ａよりも、バルブ２の内壁２ｃに向かって突出する。ここで、比ＤＦ２／ＤＦ１は、１．１９≦ＤＦ２／ＤＦ１≦１．２３である。また、管軸方向において、主部３１全体（１００％）に対する第２突出部３４ａの占有率は、２％〜１０％である。占有率２％未満の場合は、フィラメント３が自重により垂下することで、フィラメント３の中心Ｏ１がバルブ２の中心Ｏ２から離間し、フィラメント３がバルブ２の内表面２ｃに接触してしまい、バルブ表面温度が上昇するためである。また、占有率１０％を超える場合は、フィラメント３の主部３１が減少してしまうため、発光に寄与する部分が減少してしまうため、光量が低下する。さらに、比ＤＦ２／ＤＩは、０．８７５≦ＤＦ２／ＤＩ≦０．９７５である。ＤＦ２／ＤＩが０．８７５より小さくなると、バルブ２とフィラメント３の寸法差が大きくなり、バルブ２のフィラメント３に対する保持能力が低下し、フィラメント３にがたつきが発生する。一方、ＤＦ２／ＤＩが０．９７５よりも大きくなると、バルブ２とフィラメント３の寸法差が小さくなり、ランプ１の製造時にバルブ２にフィラメント３を挿入する作業が困難となるため、作業性が低下する。

ガス４は、バルブ２の内部２ａに充填される。本実施形態におけるガス４は、微量のジブロモメタン（ＣＨ_２Ｂｒ_２）が含まれた約０．８気圧のアルゴンガスである。なお、ガス４は、熱伝導率が低いものがよく、具体的には、クリプトン、キセノン、アルゴン、ネオンなどのうち１種類、または複数種組み合わせたガスを含んで構成されていればよい。更に、臭素、ヨウ素などのうち１種類、または複数種組み合わせたハロゲン物質を含んで構成されていてもよい。

多層膜５は、バルブ２の外部表面２ｂに形成される。多層膜５は、外部表面２ｂのうち、筒状部２１の領域に形成されている。多層膜５は、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２４％以下となるように形成されている。また、バルブ２とバルブ２の外部表面２ｂに形成された多層膜５とを合わせた波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２２％以下となるように形成されている。本実施形態における多層膜５は、酸化ケイ素と酸化鉄と交互に蒸着により外部表面２ｂから６層形成している。多層膜５は、ヒーター１の消灯時に、金色に視認される。

ここで、「バルブ２とバルブ２の外部表面２ｂに形成された多層膜５とを合わせた波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率」とは、例えば、外部表面２ｂに多層膜５が形成されたバルブについて、日本分光製分光光度計Ｖ−５７０を使用して、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光線波長域の透過率を５ｎｍごとに測定したものであり、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲の平均値を求め、その数値を波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲における平均可視光線透過率とした。次に、「多層膜５の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの平均可視光線透過率」は、例えば、以下の方法で算出することができる。第１に、バルブ２と透過率や肉厚などがほぼ同等のガラスを測定サンプルとして、日本分光製分光光度計Ｖ−５７０を使用して、バルブ２（または、同等のガラス）の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光線波長域の透過率を５ｎｍごとに測定する。第２に、「バルブ２（または、同等のガラス）の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光線波長域の透過率データ」と、先に求めた「バルブ２とバルブ２の外部表面２ｂに形成された多層膜５とを合わせた波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける可視光線波長域の透過率データ」より、「多層膜５の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光線波長域の透過率データ」を計算することができる。この「多層膜５の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光線波長域の透過率データ」から、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲の平均値を求め、その数値を「多層膜５の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲における平均可視光線透過率」とした。

多層膜５の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２４％（バルブ２およびバルブ２の外部表面２ｂに形成された多層膜５を合わせた波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線が２２％）よりも高いと、視感評価により眩しさが増すため、好ましくない。一方、多層膜５の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２４％以下（バルブ２およびバルブ２の外部表面２ｂに形成された多層膜５を合わせた波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線が２２％以下）であると、視感評価による眩しさが軽減される。特に、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２１％以下（バルブ２およびバルブ２の外部表面２ｂに形成された多層膜５を合わせた波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線が１９％以下）であると、視感評価による眩しさが感じられなくなる。

金属箔６１，６２は、一端がフィラメント３のレグ部３２，３３と接続され、他端がアウターリード７１，７２と接続される。金属箔６１，６２は、シール部２２，２３内部にそれぞれ埋設されている。本実施形態における金属箔６１，６２は、モリブデン箔であり、シール部２２，２３の板状面に沿うように配置されている。

アウターリード７１，７２は、金属箔６１，６２と外部の図示しない電源とを接続する。アウターリード７１，７２は、一端が金属箔６１，６２にそれぞれ接続され、他端がバルブ２の外部に露出している。アウターリード７１，７２の一部は、シール部２２，２３にそれぞれ埋設されている。アウターリード７１，７２の他端は、シール部２２，２３とともに、図示しないコネクタにそれぞれ挿入され、コネクタに設けられている図示しないケーブルと電気的に接続され、ケーブルを介して電源と接続される。アウターリード７１，７２は、モリブデン棒である。

次に、ヒーター１の製造手順について説明する。図３は、バルブを示す正面図である。図４は、フィラメントを示す正面図である。図５は、実施形態のヒーターの製造手順を示す図である。図６は、実施形態のヒーターの製造手順を示す図である。図７は、実施形態のヒーターの製造手順を示す図である。図８は、実施形態のヒーターの製造手順を示す図である。

バルブ２は、図３に示すように、加工前において全体が筒状部２１であり、排気管２４’は、内部２ａとバルブ２の外部とを連通している。また、フィラメント３は、図４に示すように、金属箔６１，６２およびアウターリード７１，７２が溶接などで予め接続されている。

まず、図５に示すように、バルブ２の内部２ａにフィラメント３を挿入する。このとき、フィラメント３は、シール部２２，２３のシール部が形成される予定の位置に金属箔６１，６２が位置するように、バルブ２の内部２ａに挿入される。

次に、図６に示すように、バルブ２の両端部をガスバーナー（図示しない）で溶融してピンチャー（図示しない）でピンチし、シール部２２，２３を形成する。これにより、フィラメント３の主部３１が筒状部２１に収納される。

次に、排気管２４’より、筒状部２１の気体を排気し、ガス４を封入する。

次に、図７に示すように、ガスバーナー（図示しない）で排気管２４’を溶融して焼切り、筒状部２１を密閉し、ガス４をバルブ２の内部２ａに充填する。

次に、図８に示すように、バルブ２のうち、フィラメント３の主部３１と対向する位置において、ガスバーナー（図示しない）でバルブ２を軟化させ、ディンプル２５を形成する。

次に、バルブ２の外部表面２ｂに多層膜５を形成する。ここでは、外部表面２ｂのうち、筒状部２１の領域に、バルブ２側から１層、３層、５層に酸化ケイ素、２層、４層、６層に酸化鉄が蒸着され、６層の多層膜５が形成される。これにより、図１に示すようなヒーター１が製造される。

以下に、ヒーター１と、従来品、比較品１との試験結果を示す。図９は、ヒーターの電気特性を示す説明図である。図１０は、可視光量と赤外線量との比較を示す説明図である。なお、「可視光量」とは、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける分光光度の積算値であり、具体的にはオプトリサーチ社製分光計ＭＳＲ−７０００Ｎを用いて測定する。また、「赤外光量」とは、波長７８０ｎｍ〜２５００ｎｍにおける分光光度の積算値であり、具体的にはオプトリサーチ社製分光計ＭＳＲ−７０００Ｎを用いて測定する。なお、可視光量、赤外光量とも、「従来品」の値を１００％とする。図１１は、照度比較を示す説明図である。

ヒーター１である「本発明１」、「本発明２」、「従来品」、「比較品１」は、全長Ｌ３３７ｍｍ、管径ＤＯ１０ｍｍ、内径ＤＩ８ｍｍ、有効発光長２８０ｍｍである。また、図９に示すように、ヒーター電力が２５００Ｗの場合において管壁負荷３６Ｗ／ｃｍ^２、ヒーター電圧２３５Ｖ、ヒーター電流１０．６Ａである。なお、管壁負荷は、ヒーター電力をバルブ２の内表面積で除した値であり、バルブ２の内表面積は管径ＤＩｍｍ×３．１４（円周率）×有効発光長〔ｍｍ〕で求められる。

「本発明１」は、フィラメント３の主部３１が、長さが７７９１ｍｍ、線径が０．３７５ｍｍの細線を、外径ＤＦ１が６．２ｍｍ、外径ＤＦ２が７.４ｍｍとなるように巻き上げた花巻コイルであり、多層膜５が６層（１層、３層、５層が厚さ０．７μｍの酸化ケイ素、２層、４層、６層が厚さ０．６μｍの酸化鉄、多層膜５の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２４％、バルブ２およびバルブ２の外部表面２ｂに形成された多層膜５とを合わせた波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線が２２％）である。「本発明２」は、「本発明１」とフィラメント３が同一であり、多層膜５が８層（１層、３層、５層、７層が厚さ０．７μｍの酸化ケイ素、２層、４層、６層、８層が厚さ０．６μｍの酸化鉄、多層膜５の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２１％、バルブ２およびバルブ２の外部表面２ｂに形成された多層膜５とを合わせた波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線が１９％）である。

「従来品」は、フィラメントの主部が、長さが４３３７ｍｍ、線径が０．３０７ｍｍの細線を、外径が２．４ｍｍとなるように巻き上げたターンコイルであり、また、多層膜５を有しておらず、バルブ２の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が９５％である。

「比較品１」は、フィラメント３の主部３１が、長さが４３３７ｍｍ、線径が０．３０７ｍｍの細線を、外径が２．４ｍｍとなるように巻き上げたターンコイルであり、多層膜が「本発明１」の多層膜５（多層膜５の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２４％、バルブ２およびバルブ２の外部表面２ｂに形成された多層膜５とを合わせた波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線が２２％）である。「比較品２」は、上記「本発明１」、「本発明２」のフィラメントであり、多層膜が２層（１層が厚さ０．７μｍの酸化ケイ素、２層が厚さ０．６μｍの酸化鉄、多層膜５の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２８％、バルブ２およびバルブ２の外部表面２ｂに形成された多層膜５を合わせた波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線が２６％）である。「比較品３」は、上記「比較品１」のフィラメントであり、多層膜が４層（１層、３層が厚さ０．７μｍの酸化ケイ素、２層、４層が厚さ０．６μｍの酸化鉄、多層膜５の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２６％、バルブ２およびバルブ２の外部表面２ｂに形成された多層膜５を合わせた波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線が２４％）である。

図１０に示すように、「比較品１」は、「従来品」と比較して、赤外線量を維持した状態で、可視光量を４０％低減することができる。つまり、フィラメントがターンコイルで多層膜５を有するヒーターで可視光量を低減することができる。さらに、「本発明１」、「本発明２」は、「従来品」、「比較品１」と比較して、赤外線量をほぼ維持した状態で、可視光量を著しく低減することができる。つまり、「本発明１」、「本発明２」は、花巻コイルで構成された主部３１を有するフィラメント３および多層膜５（波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２４％、バルブ２およびバルブ２の外部表面２ｂに形成された多層膜５を合わせた波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線が２２％））をともに有することで、防眩性を著しく向上することができている。特に、「本発明２」のように、多層膜５を８層とすることで、更に防眩性を向上することができている。

図１１に示すように、照度比較の場合は、ヒーターからの測定距離３００ｍｍ、ヒーター電力２５００Ｗの場合において比較した。なお、照度はコニカミノルタ製色彩照度計ＣＬ−２００を用いて測定した。「比較品１」は、「従来品」と比較して、照度を６７％程度に低減することができる。また、「比較品２」は、「従来品」と比較して、照度を３０％程度に低減することができる。「比較品３」は、「従来品」と比較して、照度を２０％程度に低減することができる。「本発明１」は、「従来品」と比較して、照度を１４％程度に低減することができる。「本発明２」は、「従来品」と比較して、照度を７％程度に低減することができる。ここで、視感評価において、７０ｌｘ以下とすることで、ヒーターが眩しくないと評価することができる。従って、「本発明１」、「本発明２」は、フィラメント３および波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２４％以下の多層膜５をともに有することで、防眩性を著しく向上することができている。さらに、視感評価において、３５ｌｘ以下とすることで、ヒーターがさらに眩しくないと評価することができるので、「本発明２」は、防眩性を著しく向上することができている。なお、８層よりも多くコーティングしようとすると、ヒーター点灯時に膜剥がれが生じてしまい、ヒーターの信頼性を損ねる。よって、多層膜は８層までがよい。

以上のように、管軸方向から見た場合にバルブ２の内壁２ｃに向かって突出する突出部３１ａを周方向にかつ軸方向に沿って複数形成したフィラメント３は、多くの金属線をバルブ２の内部２ａに収容することができるので、可視光量、照度を低減することができる。また、多層膜５は、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２４％以下であるので、多層膜５が形成されていないバルブである「従来品」の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率９５％と比較して、可視光量、照度を低減することができる。よって、本実施形態に係るヒーター１は、防眩性を向上することができる。

また、バルブ２の外部表面２ｂに、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２４％以下の多層膜５が形成されているので、ヒーター１の消灯時において、バルブ２およびフィラメント３を外部から直接視認することは困難である。また、多層膜５は、ヒーター１の消灯時に、外部から金色に視認される。本実施形態に係るヒーター１は、ヒーター１の消灯時の意匠性を向上することができる。

また、フィラメント３は、自重により垂下しようとすると、バルブ２の内壁２ｃに、第２突出部３４ａが第１突出部３１ａよりも先に接触する。従って、フィラメント３に第２突出部３４ａが形成されていない場合と比較して、バルブ２の内壁２ｃと接触する主部３１の領域を小さくすることができるので、バルブ表面温度の上昇を抑制することができる。従って、多層膜５の変色、バルブ２の膨れなどの発生を抑制し、ヒーター１の長寿命化を図ることができる。

なお、上記実施形態では、第２突出部３４ａを、第１突出部３１ａを形成する１つの金属線で形成したが、これに限定されるものではない。図１２は、実施形態のヒーターの変形例を示す断面図である。図１３は、実施形態のヒーターの変形例を示す断面図である。例えば、図１２に示すように、第２突出部３５ａを、第１突出部３１ａを形成する１つの金属線とは異なる別の金属線で形成してもよい。アンカー部３５は、リング状に巻くことで形成された第２突出部３５ａと、第２突出部３５ａを主部３１に対して保持するために、主部３１に巻き付けられる巻き付け部３５ｂとを含んで構成されている。また、図１３に示すように、第２突出部８ａを、第１突出部３１ａを形成する１つの金属線とは異なる別の金属箔で形成してもよい。アンカー部材８は、例えばモリブデン箔などの金属箔であり、外周全体あるいは外周の一部が第２突出部８ａとなるものである。本実施形態におけるアンカー部材８は、頂点を有する形状（例えば、三角形、四角形）に形成され、アンカー部材８の頂点である第２突出部８ａと、アンカー部材８を主部３１に保持するために、主部３１に差し込まれる開口部８ｂとを含んで構成されている。

また、上記実施形態では、多層膜５として、酸化ケイ素、酸化鉄を用いたが、これに限定されるものではない。多層膜５は、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２４％以下であればよいので、他の材料を蒸着することで形成されていてもよい。また、バルブ２およびバルブ２の外部表面２ｂに形成された多層膜５の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線が２２％であればどのような材料を用いてもよい。例えば、バルブ２が、石英ガラスに酸化銅や酸化錫を含んだ、いわゆるルビー管で構成され、バルブ２の外側に多層膜５が形成され、バルブ２およびバルブ２の外部表面２ｂに形成された多層膜５を合わせた波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線が２２％となる多層膜５が形成されていてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ヒーター
２バルブ
２ａ内部
２ｂ外部表面
２ｃ内壁
２５ディンプル
３フィラメント
３１ａ第１突出部
３４アンカー部
３４ａ第２突出部
３５アンカー部
４ガス
５多層膜
８アンカー部材

Claims

バルブと；
前記バルブの内部に、管軸に沿って配置されたフィラメントと；
前記バルブの内部に充填されたガスと；
前記バルブの外部表面に形成され、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２４％以下である多層膜と；
を具備し、
前記フィラメントは、
管軸方向から見た場合に、前記バルブの内壁に向かって突出する第１突出部が、周方向にかつ管軸方向に沿って複数形成され、
管軸方向から見た場合に、前記第１突出部よりも、前記バルブの内壁に向かって突出する第２突出部が、周方向にかつ管軸方向に複数設けられているヒーター。
バルブと；
前記バルブの内部に、管軸に沿って配置されたフィラメントと；
前記バルブの内部に充填されたガスと；
前記バルブの外部表面に形成された多層膜と；
を具備し、
前記フィラメントは、
管軸方向から見た場合に、前記バルブの内壁に向かって突出する第１突出部が、周方向にかつ管軸方向に沿って複数形成され、
管軸方向から見た場合に、前記第１突出部よりも、前記バルブの内壁に向かって突出する第２突出部が、周方向にかつ管軸方向に複数設けられ、
バルブ２とバルブ２の外部表面２ｂに形成された多層膜５とを合わせた、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２２％以下であるヒーター。
前記請求項１または２に記載のヒーターにおいて、
前記フィラメントは、螺旋状に巻かれた金属線であり、
前記第１突出部および前記第２突出部は、１つの前記金属線で形成されているヒーター。
前記請求項１または２に記載のヒーターにおいて、
前記フィラメントは、螺旋状に巻かれた金属線であり、
前記第２突出部は、前記金属線とは異なる１つの金属箔で形成されているヒーター。