JP6302651B2 - 白熱電球およびフィラメント - Google Patents
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ントを用いた白熱電球に関する。
例えば、波長域0.8〜3μmの近赤外領域の放射照度を低くするように誘電体膜を設計した場合、少なくとも10層以上の誘電体膜の多層構造とする必要がある。従って、生産工数が大幅に増え、生産性が低いという問題がある。
また、例えば、上記のように波長域0.8〜3μmの近赤外領域の放射照度を低くするように誘電体膜を設計した場合、膜厚にばらつきがなく誘電体膜を成膜することが難しいという問題がある。誘電体膜にばらつきが生じると、放射特性は設計値から外れるため、所望の特性を得ることができない。
W合金としては、融点が2000K以上のW合金を用いることができ、例えば、W−Re合金、W−ThO2合金、W−K合金などを用いることができる。融点が2000K以上の材料を用いることによりフィラメント点灯時にも安定した放射特性を得ることができる。
そのため、本発明における近赤外反射膜としては、その放射率が、波長域0.8〜3μmの全域にわたって基体の放射率より低いものだけでなく、部分領域において基体の放射率より高いものでも、波長域0.8〜3μmにおける実効放射率の値が基体より小さいものを用いることができる。
そして、近赤外反射膜32を表皮効果における光の侵入深さより厚い膜厚として透過率を0とすることにより、近赤外反射膜32は、材料に固有の放射特性を示すため、該近赤外反射膜32を形成しても安定した放射特性を得ることができる。
また、波長10μmの光を基準としたのは、室温(300K)における黒体の放射スペクトルのピーク値であるとともに、10μmより短波長の光については、その侵入深さはより小さくなるためである。
ただし、近赤外反射膜32の膜厚は、膜応力による剥離の問題を回避するため1μm以下とすることが好ましい。
放射制御膜33としては、フィラメント3表面の可視光反射率を低下させる膜(以下、可視光反射率低下膜33A)を形成することができる。
尚、放射制御膜33は、上記具体例として挙げた材料に限らない。
白熱電球1は、透光性気密容器2と、ガラスバルブからなる透光性気密容器の内部に配置されたフィラメント3と、フィラメント3における基体31の両端に電気的に接続されると共にフィラメント3を支持する一対のリード線4、5を備える。
近赤外反射膜32を構成するZrNは、基体を構成するWと比較して波長域0.8〜3μmの近赤外領域の実効放射率が低い金属材料である。
また、ZrNからなる近赤外反射膜32の膜厚は、200nmであり、表皮効果における波長10μmの光の侵入深さである48.7nmより大きい膜厚として形成されている。従って、波長域0.8〜3μmの近赤外領域の透過率は0である。
比較サンプル1は、サイズが5×100mm、厚みが100μmのリボン状のWからなる基体のみからなるフィラメントとした。
つまり、本実施例に関する評価サンプル2のように、基体上に近赤外反射膜を形成し、近赤外反射膜上に放射制御膜を形成すれば、放射制御膜により可視光反射率を低下するとともに、近赤外反射膜により近赤外の放射照度の増大を抑制することができるため、より高い光束効率を得ることができる。
2:透光性気密容器
3:フィラメント
31:基体
32:近赤外反射膜
33:可視光反射率低下膜
4:リード線
5:リード線
6:側面電極
7:中心電極
8:絶縁部
9:口金
Claims (3)
- WまたはW合金からなる基体と、
前記基体上に形成されたZrNからなる近赤外反射膜と、を有し、
前記近赤外反射膜は、48.1nm以上1μm以下の膜厚を有することを特徴とするフィラメント。
- 前記近赤外反射膜上には、誘電体膜からなり可視光反射率を低下する放射制御膜が形成されていることを特徴とする請求項1のフィラメント。
- 透光性気密容器と、
前記透光性気密容器内に配置されたフィラメントと、
前記フィラメントに電流を供給するリード線と、を有する白熱電球であって、
前記フィラメントは、請求項1または請求項2のいずれかのフィラメントであり、
前記リード線は、前記フィラメントの前記基体に接続されていることを特徴とする白熱電球。
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