JP6287626B2 - ヒーター - Google Patents

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

空間暖房用のヒーターは、主に熱源として用いられ、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る。フィラメントは、コイルと、アンカーと、を備える。コイルは、螺旋状に巻かれる。アンカーは、コイルをバルブの内壁に対して支持する。ガスは、バルブの内部に充填される。多層膜は、バルブの外部表面に形成される。多層膜は、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２４％以下である。コイルの外径Ｒ１と、アンカーの外径Ｒ２との比Ｒ１／Ｒ２は、０．３３≦Ｒ１／Ｒ２≦０．５５である。

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、照度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。

以下で説明する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る。フィラメント３は、コイル３１と、アンカー３４と、を備える。コイル３１は、螺旋状に巻かれる。アンカー３４は、コイル３１をバルブ２の内壁２ｃに対して支持する。ガス４は、バルブ２の内部２ａに充填される。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、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２４％以下である。コイル３１の外径Ｒ１と、アンカー３４の外径Ｒ２との比Ｒ１／Ｒ２は、０．３３≦Ｒ１／Ｒ２≦０．５５である。

以下で説明する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る。フィラメント３は、コイル３１と、アンカー３４と、を備える。コイル３１は、螺旋状に巻かれる。アンカー３４は、コイル３１をバルブ２の内壁２ｃに対して支持する。ガス４は、バルブ２の内部２ａに充填される。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、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２４％以下である。コイル３１のワイヤー長Ｌ１と、バルブ２の有効発光長Ｌ２との比Ｌ１／Ｌ２は、１３．０≦Ｌ１／Ｌ２≦２０．１である。

以下で説明する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る。フィラメント３は、コイル３１と、アンカー３４と、を備える。コイル３１は、螺旋状に巻かれる。アンカー３４は、コイル３１をバルブ２の内壁２ｃに対して支持する。ガス４は、バルブ２の内部２ａに充填される。多層膜５は、バルブ２の外部表面２ｂに形成される。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は、２２％以下である。コイル３１の外径Ｒ１と、アンカー３４の外径Ｒ２との比Ｒ１／Ｒ２は、０．３３≦Ｒ１／Ｒ２≦０．５５である。

以下で説明する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る。フィラメント３は、コイル３１と、アンカー３４と、を備える。コイル３１は、螺旋状に巻かれる。アンカー３４は、コイル３１をバルブ２の内壁２ｃに対して支持する。ガス４は、バルブ２の内部２ａに充填される。多層膜５は、バルブ２の外部表面２ｂに形成される。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は、２２％以下である。コイル３１のワイヤー長Ｌ１と、バルブ２の有効発光長Ｌ２との比Ｌ１／Ｌ２は、１３．０≦Ｌ１／Ｌ２≦２０．１である。

〔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を示す断面図である。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２１．３〔Ｗ／ｃｍ^２〕以下であることが好ましい。管壁負荷が２１．３〔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。つまり、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。したがって、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の形状や外径Ｒ１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ている。フィラメント３は、コイル３１と、レグ部３２、３３と、アンカー３４と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。

コイル３１は、フィラメント３における主部であり、点灯時に発熱して光を放出する部分である。コイル３１は、バルブ２の内部２ａに配置されている。コイル３１は、金属線を螺旋状に巻くことで形成されている。コイル３１は、図２に示すように、管軸方向から見た場合に円形状に形成されている。つまり、コイル３１は、円筒形状に形成されている。

ここで、コイル３１のワイヤー長Ｌ１と、バルブ２の有効発光長Ｌ２との比Ｌ１／Ｌ２（以下、「長さ比Ｌ１／Ｌ２」という）は、１３．０≦Ｌ１／Ｌ２≦２０．１であることが好ましく、１４．７≦Ｌ１／Ｌ２≦１９．７であることがより好ましい。なお、ここでいう「コイル３１のワイヤー長Ｌ１」とは、コイル３１を線状に伸ばした際のワイヤー長のことである。長さ比Ｌ１／Ｌ２が１３．０より小さくなると、視感評価において、防眩性がある１３０〔ｌｘ〕を超え、眩しさが増すため、好ましくない。一方、長さ比Ｌ１／Ｌ２が２０．１より大きくなると、コイル３１にアンカー３４を取り付けるための作業が難しくなるため、好ましくない。なお、本実施形態における有効発光長Ｌ２は、筒状部２１の管軸方向の長さである。

レグ部３２、３３は、図１に示すように、コイル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、コイル３１に電力を供給する部分である。レグ部３２、３３は、一端がコイル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３４は、図１および図２に示すように、コイル３１をバルブ２の内壁２ｃに対して支持する部材であり、コイル３１のサポート部材である。アンカー３４は、コイル３１およびレグ部３２、３３とは別部材として構成されている。アンカー３４は、図２に示すように、一方の端部がコイル３１の周回りに数ターン巻きつけられていることでコイル３１と接続されている。アンカー３４は、中央部がバルブ２の内壁２ｃに向かって形成されている。アンカー３４は、他方の端部が管軸方向から見た場合に、内壁２ｃに沿うように円弧状に形成されている。アンカー３４は、１つ以上の、所定ピッチを保つように、管軸方向に複数設けられ、フィラメント３のコイル３１をバルブ２の内部２ａの略中央に位置するように支持している。このため、コイル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ことができる。

ここで、コイル３１の外径Ｒ１と、アンカー３４の外径Ｒ２との比Ｒ１／Ｒ２（以下、「外径比Ｒ１／Ｒ２」という）は、０．３３≦Ｒ１／Ｒ２≦０．５５であることが好ましく、０．３６≦Ｒ１／Ｒ２≦０．５２であることがより好ましい。外径比Ｒ１／Ｒ２が０．３３より小さくなると、視感評価において、防眩性がある１３０〔ｌｘ〕を超え、眩しさが増すため、好ましくない。一方、外径比Ｒ１／Ｒ２が０．５５より大きくなると、コイル３１にアンカー３４を取り付けるための作業が難しくなるため、好ましくない。

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。さらに、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、図１および図２に示すように、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が交互に蒸着されて、外部表面２ｂから１０層形成されている。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２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、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲の透過率の平均値を求め、その平均値を波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲における平均可視光線透過率としたものである。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透過率が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透過率が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透過率が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、図１に示すように、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の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。本実施形態におけるアウターリード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から図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のコイル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のコイル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、７層、９層に酸化ケイ素、２層、４層、６層、８層、１０層に酸化鉄が蒸着され、１０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および図１１は、照度比較を示す説明図である。なお、照度は、ヒーター電力が１５００Ｗ、ヒーターからの測定距離が３００ｍｍの場合における照度であり、具体的にはコニカミノルタ製色彩照度計ＣＬ−２００を用いて測定する。

ヒーター１である「本発明１」〜「本発明１２」、「従来品１」、「従来品２」は、全長が３３７ｍｍ、管径ＤＯが１０ｍｍ、内径ＤＩが８ｍｍ、有効発光長Ｌ２が２８０ｍｍである。また、図９に示すように、ヒーター電力が１５００Ｗの場合において管壁負荷が２１．３Ｗ／ｃｍ^２、ヒーター電圧が２３５Ｖ、ヒーター電流が６．４Ａ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の内表面積は内径ＤＩ〔ｍｍ〕×３．１４（円周率）×有効発光長Ｌ２〔ｍｍ〕で求められる。

「本発明１」〜「本発明６」は、フィラメント３のコイル３１が、ワイヤー長Ｌ１が６０７６ｍｍ、線径が０．３５８ｍｍの金属線を、外径Ｒ１が２．４５ｍｍ〜３．９ｍｍの範囲で螺旋状に巻き上げたコイルであり、アンカー３４の外径Ｒ２が７．３±０．２ｍｍであり、多層膜５が１０層（１層、３層、５層、７層、９層が厚さ０．７μｍの酸化ケイ素、２層、４層、６層、８層、１０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を合わせた波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線が１９％）である。「本発明１」ではコイル３１の外径Ｒ１が２．４５ｍｍ、アンカー３４の外径Ｒ２が７．５ｍｍ、「本発明２」ではコイル３１の外径Ｒ１が２．７ｍｍ、アンカー３４の外径Ｒ２が７．５ｍｍ、「本発明３」ではコイル３１の外径Ｒ１が３．２ｍｍ、アンカー３４の外径Ｒ２が７．３ｍｍ、「本発明４」ではコイル３１の外径Ｒ１が３．５ｍｍ、アンカー３４の外径Ｒ２が７．３ｍｍ、「本発明５」ではコイル３１の外径Ｒ１が３．７ｍｍ、アンカー３４の外径Ｒ２が７．１ｍｍ、「本発明６」ではコイル３１の外径Ｒ１が３．９ｍｍ、アンカー３４の外径Ｒ２が７．１ｍｍである。なお、「本発明１」〜「本発明６」は、長さ比Ｌ１／Ｌ２が２１．７である。

「本発明７」〜「本発明１２」は、フィラメント３のコイル３１が、線径が０．３５８ｍｍ、ワイヤー長Ｌ１が３６４０ｍｍ〜５６２８ｍｍの範囲の金属線を、外径Ｒ１が３．７ｍｍとなるように螺旋状に巻き上げたコイルであり、アンカー３４の外径Ｒ２が７．１ｍｍであり、多層膜５が１０層（１層、３層、５層、７層、９層が厚さ０．７μｍの酸化ケイ素、２層、４層、６層、８層、１０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を合わせた波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線が１９％）である。「本発明７」ではコイル３１のワイヤー長Ｌ１が３６４０ｍｍ、「本発明８」ではコイル３１のワイヤー長Ｌ１が４１１６ｍｍ、「本発明９」ではコイル３１のワイヤー長Ｌ１が４５９２ｍｍ、「本発明１０」ではコイル３１のワイヤー長Ｌ１が５０４０ｍｍ、「本発明１１」ではコイル３１のワイヤー長Ｌ１が５５１６ｍｍ、「本発明１２」ではコイル３１のワイヤー長Ｌ１が５６２８ｍｍである。なお、「本発明７」〜「本発明１２」は、外径比Ｒ１／Ｒ２が０．５２である。

「従来品１」は、フィラメントのコイルが、ワイヤー長が６０７０ｍｍ、線径が０．３０７ｍｍの金属線を、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、アンカー３４の外径が７．５ｍｍであり、多層膜５が１０層（１層、３層、５層、７層、９層が厚さ０．７μｍの酸化ケイ素、２層、４層、６層、８層、１０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を合わせた波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線が１９％）である。なお、「従来品１」は、長さ比が２１．７である。

「従来品２」は、フィラメントのコイルが、ワイヤー長が３２７６ｍｍ、線径が０．３０７ｍｍの金属線を、外径が３．７ｍｍとなるように巻き上げたターンコイルであり、アンカー３４の外径が７．１ｍｍであり、多層膜５が１０層（１層、３層、５層、７層、９層が厚さ０．７μｍの酸化ケイ素、２層、４層、６層、８層、１０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を合わせた波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線が１９％）である。なお、「従来品２」は、外径比が０．５２である。

図１０に示すように、照度が１３８〔ｌｘ〕の「従来品１」と比較して、「本発明１」では照度が１２５〔ｌｘ〕に低減し、「本発明２」では照度が９８〔ｌｘ〕に低減し、「本発明３」では照度が７２〔ｌｘ〕に低減し、「本発明４」では照度が４６〔ｌｘ〕に低減し、「本発明５」および「本発明６」では照度が２０〔ｌｘ〕に低減することができる。つまり、「本発明１」では「従来品１」に対して９１％程度、「本発明２」では「従来品１」に対して７１％程度、「本発明３」では「従来品１」に対して５２％程度、「本発明４」では「従来品１」に対して３３％程度、「本発明５」では「従来品１」に対して１４％程度、「本発明６」では「従来品１」に対して１４％程度の照度に低減することができる。したがって、「本発明１」〜「本発明６」は、外径比Ｒ１／Ｒ２を０．３３≦Ｒ１／Ｒ２≦０．５５とすることで、防眩性を向上することができている。ここで、視感評価において、照度が７０〔ｌｘ〕以下になると、ヒーターが眩しくないと評価することができるので、「本発明４」〜「本発明６」は、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、照度が３５〔ｌｘ〕以下になると、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５」および「本発明６」は、防眩性を著しく向上することができている。

図１１に示すように、照度が１３８〔ｌｘ〕の「従来品２」と比較して、「本発明７」では照度が１２５〔ｌｘ〕に低減し、「本発明８」では照度が９８〔ｌｘ〕に低減し、「本発明９」では照度が７２〔ｌｘ〕に低減し、「本発明１０」では照度が４６〔ｌｘ〕に低減し、「本発明１１」および「本発明１２」では照度が２０〔ｌｘ〕に低減することができる。つまり、「本発明７」では「従来品２」の９１％程度、「本発明８」では「従来品２」の７１％程度、「本発明９」では「従来品２」の５２％程度、「本発明１０」では「従来品２」の３３％程度、「本発明１１」では「従来品２」の１４％程度、「本発明１２」では「従来品２」の１４％程度の照度に低減することができる。したがって、「本発明７」〜「本発明１２」は、長さ比Ｌ１／Ｌ２を１３．０≦Ｌ１／Ｌ２≦２０．１とすることで、防眩性を向上することができている。ここで、視感評価において、照度が７０〔ｌｘ〕以下になると、ヒーターが眩しくないと評価することができるので、「本発明１０」〜「本発明１２」は、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、照度が３５〔ｌｘ〕以下になると、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１１」および「本発明１２」は、防眩性を著しく向上することができている。

以上のように、外径比Ｒ１／Ｒ２を０．３３≦Ｒ１／Ｒ２≦０．５５とする、あるいは長さ比Ｌ１／Ｌ２を１３．０≦Ｌ１／Ｌ２≦２０．１とすることで、照度を低減することができる。よって、本実施形態のヒーター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。本実施形態のヒーター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。

なお、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。

また、上記実施形態では、多層膜５を１０層としたが、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、１０層以下、または１０層以上としてもよい。

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
３ フィラメント
３１ コイル
３４ アンカー
４ ガス
５ 多層膜
Ｒ１ 外径
Ｒ２ 外径
Ｌ１ ワイヤー長
Ｌ２ 有効発光長

Claims (4)

1. 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、螺旋状に巻かれたコイルと、前記コイルを前記バルブの内壁に対して支持するアンカーと、を備え、
   前記コイルの外径Ｒ１と、前記アンカーの外径Ｒ２との比Ｒ１／Ｒ２は、０．３３≦Ｒ１／Ｒ２≦０．５５であるヒーター。
2. 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、螺旋状に巻かれたコイルと、前記コイルを前記バルブの内壁に対して支持するアンカーと、を備え、
   前記コイルのワイヤー長Ｌ１と、前記バルブの有効発光長Ｌ２との比Ｌ１／Ｌ２は、１３．０≦Ｌ１／Ｌ２≦２０．１であるヒーター。
3. 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、螺旋状に巻かれたコイルと、前記コイルを前記バルブの内壁に対して支持するアンカーと、を備え、
   前記バルブと前記バルブの前記外部表面に形成された前記多層膜とを合わせた、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２２％以下であり、
   前記コイルの外径Ｒ１と、前記アンカーの外径Ｒ２との比Ｒ１／Ｒ２は、０．３３≦Ｒ１／Ｒ２≦０．５５であるヒーター。
4. 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、螺旋状に巻かれたコイルと、前記コイルを前記バルブの内壁に対して支持するアンカーと、を備え、
   前記バルブと前記バルブの前記外部表面に形成された前記多層膜とを合わせた、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける平均可視光線透過率が２２％以下であり、
   前記コイルのワイヤー長Ｌ１と、前記バルブの有効発光長Ｌ２との比Ｌ１／Ｌ２は、１３．０≦Ｌ１／Ｌ２≦２０．１であるヒーター。

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