JP3863554B2 - 白熱電球及び白熱電球用フィラメント - Google Patents
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Description
逆に、特許文献2に記載されている発光体50’のようにフィラメント間隔(特許文献2では間隙と記載されている)を大きくしすぎると、各フィラメント間で希ガスなどの不活性ガスが対流を起こす。そのため、放射された熱は、希ガスなどの不活性ガスの対流により拡散してしまい、フィラメント全体の温度は下がり、または、一定とならず、白熱電球のランプ効率は悪くなる。
以下、実施形態1について図面を参照しながら説明する。
図1に示すように、白熱電球10は、薄膜からなるフィラメント11と、フィラメント11を取り囲むように設けられたバルブ12と、バルブ12の内部に封入されている希ガス(不図示)と、バルブ12に設けられている開口部を封じるように設けられている口金13と、フィラメント11の長尺方向に平行となるように設けられている内部導入線14と、を備えている。そして、内部導入線14は、フィラメント11の端部と口金13または口金13が設けられていない側のバルブ12の端部とをつなぐように設けられているサポート線14a,14aと、一端が口金13に設けられており他端がフィラメント11の端部と口金13が設けられていない側のバルブ12の端部とをつなぐように設けられているサポート線14bとにより構成されている。
上記の白熱電球の放射メカニズムによると、各フィラメント間隔16が小さすぎると、並んで配置される並設部17の間に放電が生じ、それによりフィラメント11は断線してしまう。従って、本実施形態にかかるフィラメント11の各フィラメント間隔16は、点灯時に並設部17…の外縁同士間で放電が生じる間隔よりも大きい間隔が設定されている。具体的には放電が生じないフィラメント間隔16は30μm以上と考えられており、本実施形態ではフィラメント間隔16は100μmを採用している。
本実施形態におけるフィラメント11の各フィラメント間隔16は、点灯時に並設部17…の外縁同士間で放電が生じる間隔よりも大きい100μmに設定されている。従って、このフィラメント11を備える白熱電球10を点灯しても、並設部17…の外縁同士間で放電が生じることはない。そのため、放電をひきおこした並設部17…において、インピーダンスの低下を招来することはなく、よって過剰に電流が流れることはなく、フィラメント11が断線することはない。すなわち、白熱電球10は点灯不可とはならない。
以下、実施形態2について図面を参照しながら説明する。
本実施形態おける白熱電球20及びフィラメント21が奏する効果は、上記実施形態1における白熱電球10及びフィラメント11が奏する効果に付け加え、以下に示す効果を奏する。すなわち、フィラメント21は等間隔の同心円上に円形領域を取り囲むように配置されるものであるため、上記実施形態1のフィラメント11のような長尺なフィラメントに比べ、バルブ22に封入されたガスの対流による熱損失がより少なくなる。従って、白熱電球20は白熱電球10よりもランプ効率がよい。また、フィラメント21の外形が円形であるためこれを取り囲むバルブ22の形状も従来の白熱電球と同様の半球状とすることができ、局所的に明かりが必要なときには、白熱電球20を用いることができる。すなわち、白熱電球20は、スポットライト的に用いることができる、という効果を奏する。また、更に、フィラメント20の発光部が平面であり一点に集中しているためレンズ光学系等との組み合わせた集光照明にも有効である。
本実施形態の白熱電球は、フィラメントにマイクロキャビティを形成した白熱電球である。なお、本実施形態の説明をする前に、マイクロキャビティについて説明する。
本実施形態おけるフィラメント31が奏する効果は、上記実施形態1が奏する効果に付け加え、以下に示す効果を奏する。すなわち、フィラメント31の表面にはマイクロキャビティ35が形成されている。従って、本実施形態における白熱電球30は、上記実施形態1における白熱電球10よりも更にランプ効率がよい、という効果である。
以上より、電球Aは、ランプ効率の値が現行の電球(電球B)のランプ効率の値よりも1割から2割大きく、現行の電球(電球B)に比べ商用上の利用性が非常に高いといえる。また、フィラメント表面にマイクロキャビティを形成しなくてもランプ効率の値が1割から2割大きくなったため、ランプ効率のよい電球を非常に容易に形成することができるといえる。
11、21 フィラメント
12、22 バルブ
13 口金
14 内部導入線
14a、14b サポート線
16、26、36フィラメント間隔
17、27、37並設部
18、28、38接続部
29 導出部
35 マイクロキャビティ
Claims (8)
- 同一平面に配置される一本の帯形状のフィラメントであって、
間隔をおいて並んで配置される並設部と、
前記並設部を電気的直列に接続する接続部とを備え、
前記並設部は、並設部の幅を1としたとき並設部の厚さが1/2以上5以下であり、
少なくともいずれか一組の前記並設部の間隔は、30μm以上であって、かつ、並設部の幅を1としたとき5より小さい間隔であることを特徴とする白熱電球用フィラメント。 - 前記白熱電球用フィラメントはさらに、
少なくともいずれか一組の前記並設部の間隔は、並設部の幅を1としたとき2以下の間隔であることを特徴とする請求項1に記載の白熱電球用フィラメント。 - 前記白熱電球用フィラメントはさらに、
少なくともいずれか一組の前記並設部の間隔は、並設部の幅を1としたとき1以下の間隔であることを特徴とする請求項2に記載の白熱電球用フィラメント。 - 前記並設部の幅が100μm以上であることを特徴とする請求項1に記載の白熱電球用フィラメント。
- 前記フィラメントの表面にマイクロキャビティを備えることを特徴とする請求項1に記載の白熱電球用フィラメント。
- 前記並設部は、第2の並設部を第1の並設部が囲むように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の白熱電球用フィラメント。
- 最も外周に配置される並設部とこれと隣り合う並設部との間隔は、最外周の並設部の幅を1としたとき5より小さい間隔であることを特徴とする請求項6に記載の白熱電球用フィラメント。
- 請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の白熱電球用フィラメントを備える白熱電球。
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