加熱燈以及加熱模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種長壽命的加熱燈以及使用加熱燈的加熱模塊。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供一種加熱燈，該加熱燈包含發(fā)光管、燈絲、封入氣體。所述發(fā)光管包含彎曲部，并具有透光性。所述燈絲設(shè)于所述發(fā)光管內(nèi)部的空間。所述封入氣體填充于所述空間，含有：包含氬、氪以及氙的至少任意一種的稀有氣體、溴、氮。向所述燈絲供給的每單位長度的電燈接通電力為70W/cm以上。氮?dú)庠谒鱿∮袣怏w中的體積濃度Cv為1vol%以上、30vol%以下。
【專利說明】加熱燈以及加熱模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種加熱燈以及使用加熱燈的加熱模塊。

【背景技術(shù)】
[0002]例如，在樹脂容器等的成型工序中，使用對樹脂容器進(jìn)行加熱的加熱燈以及使用加熱燈的加熱模塊。期待延長加熱燈的壽命。
[0003]專利文獻(xiàn)1:了？特開2005 — 32552號公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種長壽命的加熱燈以及使用加熱燈的加熱模塊。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供一種加熱燈，該加熱燈包含發(fā)光管、燈絲、封入氣體。所述發(fā)光管包含彎曲部，并具有透光性。所述燈絲設(shè)于所述發(fā)光管內(nèi)部的空間。所述封入氣體被填充于所述空間，包含:包含氬、氪、氙中的至少任意一種的稀有氣體、溴、氮。向所述燈絲供給的每單位長度的電燈接通電力為701/挪以上。氮?dú)庠谒鱿∮袣怏w中的體積濃度0為?01%以上、3(^01%以下。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，能夠提供長壽命的加熱燈以及使用加熱燈的加熱模塊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是例示第1實(shí)施方式中的加熱燈的示意圖。
[0008]圖2是例示第1實(shí)施方式中的加熱燈的特性的圖。
[0009]圖3是例示第1實(shí)施方式中的另一加熱燈的示意圖。
[0010]圖4是例示第2實(shí)施方式中的加熱模塊的示意圖。
[0011]圖中:10:發(fā)光管；10&:一立而；10?:另一立而；11:直線部；1:一立而；11?:另一立而；11^11(1:密封部；12:直線部；123:一端；1213:另一端；12。:第1密封部；13:直線部；133:一端；1313:另一端；13。:第2密封部；14、15:彎曲部；20:燈絲；203:第1端；20\^:第2端;21:固定件；30:空間；31:第1導(dǎo)電部；32:第2導(dǎo)電部；41、42:外引線；50:氣孔；110、111:加熱燈；150:保持部；210:加熱模塊；0:氮?dú)怏w積濃度；1:色溫；如:電燈接通電力。

【具體實(shí)施方式】
[0012]以下參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的各實(shí)施方式。
[0013]另外，附圖是示意性的或概念性的圖，各部分的厚度與寬度的關(guān)系、部分間的大小比例等不一定與現(xiàn)實(shí)中相同。此外，即使表示相同部分，有時(shí)也在不同附圖中以互相不同的尺寸、比例來表現(xiàn)。
[0014]另外，在本申請說明書和各圖中，對與已通過附圖敘述的要素相同的要素標(biāo)注相同符號并適當(dāng)省略詳細(xì)的說明。
[0015](第1實(shí)施方式)
[0016]圖1是例示第1實(shí)施方式中的加熱燈的示意圖。
[0017]如圖1所示，本實(shí)施方式中的加熱燈110包含發(fā)光管10和燈絲20。
[0018]發(fā)光管10包含彎曲部。即，發(fā)光管10包含:直線部11、直線部12、設(shè)于直線部11和直線部12之間的彎曲部14、設(shè)于直線部11和直線部13之間的彎曲部15。直線部11具有一端1匕和另一端11匕
[0019]在實(shí)施方式中，直線部11延伸的方向和直線部12延伸的方向之間的角度為任意。直線部12經(jīng)由彎曲部14與直線部11的一端1匕連接。即，直線部12的一端123與直線部11的一端1匕連接。在直線部11與直線部12之間，發(fā)光管10延伸的方向可以連續(xù)且平滑地變化。
[0020]在實(shí)施方式中，直線部11延伸的方向與直線部13延伸的方向的角度為任意。例如，在本例中，直線部13與包含直線部11和直線部12的平面平行。
[0021]直線部13與直線部11的另一端1化連接。即，直線部13的一端13&與直線部11的另一端116連接。
[0022]例如，直線部13沿著直線部11延伸的方向與直線部12并列。即，從直線部12朝向直線部13的方向與直線部11延伸的方向平行。發(fā)光管10為例如日文“-”字狀。
[0023]發(fā)光管10的內(nèi)部與外部隔斷。發(fā)光管10的內(nèi)部是氣密的。即，在本例中，發(fā)光管10的直線部12的另一端126成為第1密封部12^。發(fā)光管10的直線部13的另一端136成為第2密封部13匕
[0024]燈絲20設(shè)于發(fā)光管10內(nèi)部的空間30。例如，燈絲20從第1密封部12(3經(jīng)由直線部12、直線部11以及直線部13延伸到第2密封部13(3。
[0025]燈絲20的位于第1密封部120 —側(cè)的第1端203與密封于第1密封部12。中的第1導(dǎo)電部31連接。燈絲20的位于第2密封部13^ —側(cè)的第2端206與密封于第2密封部13。中的第2導(dǎo)電部32連接。
[0026]第1導(dǎo)電部31的另一端與外引線41連接。外引線41的至少一部分位于發(fā)光管10的外部(第1密封部12(3的外側(cè)X第2導(dǎo)電部32的另一端與外引線42連接。外引線42的至少一部分位于發(fā)光管10的外部(第2密封部130的外側(cè)
[0027]在發(fā)光管10內(nèi)也可以設(shè)置例如保持燈絲20的固定件。
[0028]在發(fā)光管10內(nèi)部的空間填充有封入氣體(未圖示封入氣體包含稀有氣體(稀有氣體元素?、溴、氮(例如氮分子稀有氣體包含氬、氪及氙中的至少任意一種。
[0029]例如，發(fā)光管10使用硅玻璃。用與發(fā)光管10延伸的方向垂直的平面切斷發(fā)光管10得到的剖面為例如圓形。
[0030]第1導(dǎo)電部31以及第2導(dǎo)電部32使用例如10箔。外引線41以及外引線42使用例如10棒。
[0031]在本實(shí)施方式中，氮分子在稀有氣體中的體積濃度0為1%1%以上、30%1%以下。氮分子在稀有氣體中的體積濃度例如能夠通過在密閉空間中破壞加熱燈110而回收氣體，進(jìn)行氣相色譜分離，并利用質(zhì)譜鑒定分子的所謂的％ — 18法而求出。
[0032]加熱燈110的每單位長度的電燈接通電力為701/0111以上。每單位長度的電燈接通電力是向加熱燈110供給電力時(shí)的電力除以電燈長度，本實(shí)施方式為燈絲長度(0111)而得到的值。在本實(shí)施方式中，例如，電燈接通電力是20001(^^).加熱燈110的長度是26(^1(厘米每單位長度的電燈接通電力是76.91/(3111。每單位長度的電燈電力優(yōu)選為701/(3111以上，更優(yōu)選為751/(3111以上。這是因?yàn)?，如果每單位長度的電燈電力為701/(3111以上，則能夠?qū)訜釤?10的被照射物更有效地照射紅外線，如果在75 [1/(3111]以上，則能夠更好地照射紅外線。電燈長度優(yōu)選為15?50 [挪]，更優(yōu)選為20?40 [挪]的范圍。如果電燈長度不足10挪，則難以形成具有彎曲部的加熱燈。而且，如果電燈長度大于50^，則向電燈提供電力的電源變大，因此不太現(xiàn)實(shí)。
[0033]在加熱燈110中，每單位長度的電燈接通電力為701/(^以上時(shí)，加熱燈110工作時(shí)的色溫I為26001((開爾文)以上。即，對燈絲20以每單位長度的電燈接通電力成為701/0111以上的方式供給電力時(shí)產(chǎn)生的光的在發(fā)光管10外的色溫I為26001((開爾文)以上。色溫丁例如能夠使用0的0 1-68681-011公司的分光計(jì)131？ — 7000，在點(diǎn)亮電燈并在離開1111的位置配置分光計(jì)的探測器而進(jìn)行測定。
[0034]根據(jù)實(shí)施方式，抑制封入氣體放電，能夠延長壽命。根據(jù)實(shí)施方式，能夠提供長壽命的加熱燈。
[0035]如果設(shè)于加熱燈內(nèi)部的燈絲在點(diǎn)亮中斷線，則在斷線的燈絲間施加高電壓，有時(shí)會(huì)在斷線的燈絲間發(fā)生放電。但是，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人的研究，得到盡管是非斷線狀態(tài)也會(huì)發(fā)生放電的結(jié)論。特別是該現(xiàn)象在高負(fù)載時(shí)、而且非直管的具有彎曲部的加熱燈中產(chǎn)生。研究該現(xiàn)象后發(fā)現(xiàn)剛點(diǎn)亮之后在加熱燈內(nèi)部的整體中發(fā)生電弧放電的現(xiàn)象。由于該電弧放電，加熱燈破裂。本發(fā)明的發(fā)明人關(guān)注到該現(xiàn)象。
[0036]可知:在高負(fù)載的加熱燈中，由于來自線圈(燈絲20)的熱電子放出、或封入氣體的電離，在加熱燈的內(nèi)部容易發(fā)生放電。此時(shí)，與燈絲相比，電流更容易在氣體中(封入氣體中)流動(dòng)。特別是，由于具有彎曲部，加熱燈的發(fā)光管與直管時(shí)相比更彼此接近，所以電流更容易通過加熱燈的氣體中流動(dòng)。此外，可知:從燈絲20放出的光的色溫與來自燈絲的熱電子放出相關(guān)。燈絲的色溫越高，來自燈絲的熱電子放出越多，所以在從發(fā)光管放射的光的色溫在26001(以上的條件下，更容易發(fā)生放電。
[0037]本發(fā)明的發(fā)明人改變封入氣體的成分后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。由此，可知:與將具有電子吸附性的溴以及稀有氣體(紅、&、中的至少任意一個(gè))作為封入氣體使用時(shí)相比，通過對封入氣體進(jìn)一步導(dǎo)入氮，能夠抑制上述的放電。與溴以及稀有氣體相比，氮的放電開始電壓高。通過使這樣的氮包含在封入氣體中，能抑制放電。
[0038]此時(shí)，可知:如果封入氣體中的氮濃度過高，則燈絲20的損傷變得激烈。并且可知:存在能夠抑制放電的同時(shí)抑制燈絲20的損傷的恰當(dāng)?shù)牡獫舛取?br> [0039]在實(shí)施方式中，恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定封入氣體中的氮濃度。例如，氮分子在稀有氣體中的體積濃度0為1^01%以上、3(^01%以下。由此，抑制放電的同時(shí)抑制燈絲20的損傷。
[0040]此時(shí)，如果向惰性氣體添加氮?dú)?，則與僅有惰性氣體時(shí)相比，能夠抑制氣體放電。氣體放電得到抑制的理由并不明確，但可以考慮例如以下的情況。
[0041]添加了氮?dú)獾臍?、氪、氙等單體、或包含它們中至少兩種的惰性氣體的絕緣破壞電壓，高于僅由氬、氪、氙等單體、或包含它們中的至少兩種惰性氣體構(gòu)成的混合氣體的絕緣破壞電壓。
[0042]即，如果向惰性氣體添加氮?dú)猓瑒t能夠提高絕緣破壞電壓，所以能抑制氣體放電的發(fā)生。
[0043]圖2是例示實(shí)施方式中的加熱燈的特性的圖。
[0044]在此，為了找出不發(fā)生放電的條件，發(fā)明人計(jì)算了每單位長度的電燈接通電力[1/(3111]、電燈色溫I [1(]、氮?dú)怏w積濃度0 |?01%〕。其結(jié)果如圖2所示。
[0045]在圖2中，“〇”符號表示沒有發(fā)生放電?！癤”符號表示發(fā)生了放電。
[0046]根據(jù)圖2可知，當(dāng)每單位長度的電燈接通電力為701/(^以上時(shí)，如果氮?dú)怏w積濃度0為1^01%以上，則不發(fā)生放電。即，可知在色溫I為26001(以上、每單位長度的電燈接通電力為701/0111以上時(shí)，如果氮?dú)怏w積濃度0為1^01%以上，則不發(fā)生放電。
[0047]其中，如果極端地提高氮?dú)怏w積濃度0，則生成氮化鎢，發(fā)生燈絲20損傷的現(xiàn)象。其結(jié)果，例如，發(fā)光管10的內(nèi)部黑化，或者燈絲20自身斷線。如果發(fā)光管10的內(nèi)部黑化，則加熱燈110的發(fā)光性能降低，所以加熱燈110的質(zhì)量降低。此外，如果燈絲20自身斷線，則在加熱燈110內(nèi)發(fā)生氣體放電，有可能使加熱燈110破損。
[0048]根據(jù)發(fā)明人所得的見解，為了抑制氣體放電與燈絲20的損傷，優(yōu)選將氮?dú)獾捏w積濃度0設(shè)為3(^01%以下。
[0049]此外，使用同樣的發(fā)光管10，以電燈的長度26挪、電燈接通電力35001 (每單位長度的電燈接通電力:1351/0111),和電燈長度28(3111、電燈接通電力30001 (每單位長度的電燈接通電力:1071/(^),和電燈長度50(^1、電燈接通電力70001(每單位長度的電燈接通電力:1401/(^0的條件制作了加熱燈110，并進(jìn)行了同樣的試驗(yàn)，但在每單位長度的電燈接通電力為701/(^1以上、色溫I為26001(以上時(shí)，如果氮?dú)怏w積濃度0為1?3(^01%，則能抑制放電。
[0050]根據(jù)本實(shí)施方式，能夠抑制放電。而且，也能抑制燈絲的損傷。由此，能延長加熱燈的壽命。
[0051]另外，嘗試了通過向燈絲添加錸，來縮小常溫時(shí)與點(diǎn)亮?xí)r的電阻差，從而降低沖擊電流。但是，通過錸的添加，電子放射性增加，啟動(dòng)時(shí)的燈絲電阻值增加。所以，容易發(fā)生氣體放電。
[0052]在本實(shí)施方式中，這樣的電子放射性的上升、啟動(dòng)時(shí)的燈絲電阻值的上升實(shí)質(zhì)上沒有發(fā)生。
[0053]本實(shí)施方式中的加熱燈110例如用于樹脂容器(例如，？￡1瓶等)的成型。由本實(shí)施方式中的加熱燈110加熱的被照射體是任意的。
[0054]根據(jù)本實(shí)施方式，能夠提供長壽命的加熱燈。
[0055]圖3是例示本實(shí)施方式中的另一加熱燈的示意圖。
[0056]如圖3所示，在加熱燈111中設(shè)置有發(fā)光管10、密封部1化、11(1、彎曲部14、燈絲20、固定件21、第1導(dǎo)電部31、第2導(dǎo)電部32、外引線41、42、氣孔50。
[0057]固定件21支撐燈絲20。此時(shí)，固定件21能夠?qū)艚z20支承在發(fā)光管10的內(nèi)部的大致中央。固定件21能夠在燈絲20上以大致等間隔設(shè)置。此外，例如，能夠?qū)⒕哂心蜔嵝缘木€材卷繞而形成固定件21。例如能夠?qū)⒂涉u等構(gòu)成的線材卷繞而形成固定件21。
[0058]另外，固定件21的形態(tài)、大小、材料、數(shù)量、配置等均不限于例示的，能夠適宜變更。
[0059]氣孔50設(shè)于發(fā)光管10的大致中央。氣孔50是將為了向氣密的發(fā)光管10內(nèi)部的空間30封入惰性氣體或氮?dú)饣蜾?未圖示的)而設(shè)置的玻璃管(未圖示的)在封入惰性氣體、氮?dú)?、溴封入后進(jìn)行加熱而熔斷后的殘留部分。氣孔50例如與發(fā)光管10相同地，由石英玻璃等形成。但是，氣孔50的材料不只限于例示的材料，能夠適宜變更。
[0060]如圖3所示，在加熱燈111中，發(fā)光管10例如能夠形成為整體彎曲的管狀體。例如，發(fā)光管10可以形成為大致I字狀。
[0061]另外，氮?dú)庠诜馊氲臍怏w中的體積濃度0可以與上述的相同，所以省略詳細(xì)的說明。
[0062]此外，每單位長度的電燈接通電力為701/(3111以上。
[0063]在本實(shí)施方式中的加熱燈111中，與上述的加熱燈110同樣，也能夠抑制氣體放電的發(fā)生等。
[0064]如以上所例示的那樣，如果將氮?dú)庠诜馊霘怏w中的體積濃度0設(shè)為上述的那樣，則無論加熱燈的外觀形態(tài)如何，均能抑制氣體放電的發(fā)生等。
[0065](第2實(shí)施方式)
[0066]本實(shí)施方式涉及加熱模塊。該加熱模塊包含在第1實(shí)施方式中說明的加熱燈的任意一個(gè)或變形例的加熱燈。在以下的例子中，說明使用加熱燈110的情況。
[0067]圖4是例示第2實(shí)施方式中的加熱模塊的示意圖。
[0068]如圖4所示，本實(shí)施方式中的加熱模塊210包含加熱燈110。在本例中，設(shè)有多個(gè)加熱燈110。在加熱模塊210中還設(shè)有保持部150。保持部150保持加熱燈110。
[0069]采用本實(shí)施方式中的加熱模塊210，能提供長壽命的加熱模塊。
[0070]另外，在本申請說明書中，“垂直”以及“平行”不僅僅是嚴(yán)格的垂直以及嚴(yán)格的平行，例如也包含制造工序中的偏差等，只要是實(shí)質(zhì)上的垂直以及實(shí)質(zhì)上的平行即可。
[0071]以上，參照具體例，說明了本發(fā)明的實(shí)施方式。但是，本發(fā)明不限于這些具體例。例如，關(guān)于加熱燈以及加熱模塊所包含的發(fā)光管、燈絲、導(dǎo)電部以及電極等各要件的具體結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域技術(shù)人員只要從公知的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)選擇，從而能夠同樣地實(shí)施本發(fā)明、能得到同樣的效果，則均包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0072]此外，在技術(shù)方面的可能的范圍內(nèi)，組合各具體例中的任意兩個(gè)以上的要件的方案，只要包含本發(fā)明的要旨，也包含于本發(fā)明的范圍。
[0073]另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)作為本發(fā)明的實(shí)施方式而在上述的加熱器電燈以及加熱模塊，適當(dāng)進(jìn)行設(shè)計(jì)變更而能夠?qū)嵤┑乃械募訜釤粢约凹訜崮K，只要包含本發(fā)明的要旨，均屬于本發(fā)明的范圍。
[0074]另外，在本發(fā)明的思想的范疇內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到各種變更例以及修改例，而這些變更例以及修改例也屬于本發(fā)明的范圍。
[0075]以上說明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式是作為例子而提示的，并不意味著對發(fā)明的范圍進(jìn)行限定。這些新的實(shí)施方式能夠以其它各種方式進(jìn)行實(shí)施，在不脫離發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種省略、置換、改變。這些實(shí)施方式及其變形均包含于發(fā)明的范圍及要旨中，并且包含于權(quán)利要求書所記載的發(fā)明及與其等同的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種加熱燈，具備: 包含彎曲部的透光性的發(fā)光管； 設(shè)于所述發(fā)光管內(nèi)部的空間的燈絲；以及 封入氣體，填充于所述空間，并且含有:包含氬、氪以及氙中的至少任意一種稀有氣體、溴、氮， 向所述燈絲供給的每單位長度的電燈接通電力為70W/cm以上， 氮?dú)庠谒鱿∮袣怏w中的體積濃度Cv為lvol%以上、30vol%以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱燈，其中， 向所述燈絲供給所述每單位長度的電燈接通電力時(shí)產(chǎn)生的光在所述發(fā)光管之外的色溫T為2600開爾文以上。
3.一種加熱模塊，具備: 多個(gè)如權(quán)利要求1所述的加熱燈。
【文檔編號】H05B3/44GK104470007SQ201410100925
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】藤田義貴, 高塚正明, 大橋剛 申請人:東芝照明技術(shù)株式會(huì)社