能量转换装置以及其制造方法制造方法及图纸

一种能量转换装置，包含：从外部获取能量，通过升温辐射电磁辐射线的热源（辐射体１）；对具有比规定波长还要长的波长的红外线的辐射进行抑制的辐射抑制部（网眼２）。网眼（２），由金属线材的纺织物的或编织物构成，所述纺织物或编织物中的网眼开口，具有比所述规定波长小的尺寸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种能量转换装置及其制造方法，尤其是涉及一种抑制红外线的辐射，并能够显示较高的发光效率的照明光源。
技术介绍
人工光源中妨碍实现较高的发光效率的是，在将能量转换为可视光光线时，牺牲可视光光线，并大量辐射人眼感受不到的波长较长的红外线。白炽灯泡，其具有特征为，不需要稳压器且小巧轻便，并且彩色再现性在人工光源中为最优良的。因此，白炽灯泡成为全世界被广泛使用的照明光源。以往，为提高白炽灯泡的辐射效率，由于辐射体的工作温度升高，因此需试找出红外线区域中辐射量较少的辐射体。从历史上看，其结果，辐射体，从碳丝白炽灯泡到被替换为现在的钨丝。通过采用由钨构成的辐射体，实现比由其它材料构成的辐射体在更高温度下进行工作，这样就可能降低红外线区域中辐射量的比率。但是，即使经过这样的努力，利用钨丝的当前的白炽灯泡中，可视波段的辐射只有全部的10％。此外的辐射中，红外线辐射占主要70％。并且，通过封入气体通过热传导或对流产生热损失为20％，发光效率为15lm/W。该发光效率，在人工光源中属于最低等级。白炽灯泡的上述性能，在1930年代实现以后，没有得到飞跃性的改善。另一方面，专利文献1等中公开了一种使来自辐射体的红外线划时代地被抑制，使灯的发光效率得到飞跃性地提高的技术。根据该技术，通过在辐射体的表面形成作为波导管功能的细微的谐振空腔(微谐振空腔cavity)的阵列。就能够抑制规定波长以上的辐射(例如红外线辐射)，选择性地辐射规定波长的电磁波射线。根据专利文献1，记载了以例如约150nm的间隔形成宽约350nm、深度约7μm的谐振空腔，能够抑制比约700nm波长还长的红外线辐射。并且，根据专利文献1，从2000K到2100K的工作温度下的发光效率还能提高到原来的6倍。并且，专利文献2，公开了一种通过将1根金属细线绕成灯丝，从而抑制红外线辐射的技术。专利文献1中记载的以往技术中较大的课题之一在于，在辐射体的表面形成纳米级尺寸的谐振空腔阵列，从加工技术的观点看很难。其它课题，存在的问题在于，既便假设能够在辐射体的表面形成了细微的谐振空腔阵列，尽管辐射体的熔点高于3000K，但在1200K的工作温度下，在数分钟的工作时间内谐振空腔会完全破裂。即，根据以往的技术，在数分钟的工作期间，不能获得提高灯发光效率的效果。另一方面，根据专利文献2中记载的以往技术，因高温工作时的热膨胀导致金属细线延伸时，由于在绕在灯丝周围的状态下的金属细线的排列间隔扩大，因此不能够稳定地抑制规定波长以上的辐射。专利文献1特开平03-102701号公报；专利文献2特开平04-343381号公报。
技术实现思路
本专利技术，就是为解决上述课题，其目的在于，提供一种能量转换装置，其可使抑制规定波长以上的辐射的机构且即使在高温下也能够稳定工作。并且，本专利技术的另外目的在于，提供一种即使在例如2000K以上的工作温度下，也能够长时间地维持，红外线抑制效果的照明光源(白炽灯泡)。本专利技术的能量转换装置，其特征在于，包含辐射电磁辐射线的热源；和辐射抑制部，其对具有比规定波长还要长的波长的红外线的辐射进行抑制。所述辐射抑制部，金属线材的纺织物或编织物(woven or knitted metalwire mesh)形成，所述纺织物或编织物中的网眼开口(opening)，具有比所述规定波长还要小的孔径尺寸(aperture size)。在优选本实施方式中，所述网眼开口为约四边形，所述四边形的一边小于1μm。在优选本实施方式中，所述线材的直径小于2μm。在优选本实施方式中，所述线材由熔点高于2000K的高熔点材料形成。在优选本实施方式中，所述高熔点材料，为从钨、钼、铼、钽以及它们的化合物组成的组中选择的至少一种。在优选本实施方式中，所述热源，是一种钨或钨化合物，在2000K以上的温度下工作。在优选本实施方式中，所述辐射抑制部，由层叠的金属线材的纺织物或编织物构成，具有限制所述规定波长的电磁波辐射足够厚度。在优选本实施方式中，所述规定波长为780nm。根据本专利技术，能量转换装置的制造方法，包含准备辐射电磁辐射线的热源的工序；准备对具有比规定波长还要长的波长的红外线辐射进行抑制的辐射抑制部的工序；在至少所述热源辐射电磁辐射线的一面侧配置所述辐射抑制部的工序。所述辐射抑制部，由金属线材的纺织物或编织物形成，所述纺织物或编织物中的网眼开口，具有比所述规定波长还要小的尺寸。在优选本实施方式中，准备所述辐射抑制部的工序，含有一边给所述线材提供拉伸应力一边进行加工的工序。本专利技术的装置，包含上述某一种能量转换装置；将所述能量转换装置与大气隔离的透光性真空管；对于所述能量转换装置中含有的所述热源提供功率的机构。优选本实施方式中，所述装置作为照明光源发挥功能。本专利技术的辐射抑制部件，是一种对具有比规定波长还要长的波长的红外线辐射进行抑制的辐射抑制部件，由金属线材的纺织物或者编织物形成，所述纺织物或者编织物中的网眼开口具有比所述规定的波长还要小的尺寸。专利技术效果根据本专利技术，在例如作为白炽灯泡的灯丝发挥功能的能量转换装置中，在热源辐射电磁波一面侧配置由金属线材的纺织物或编织物组成的辐射抑制机构，对规定波长以上的电磁波的辐射进行抑制。因此，能够对来自热源辐射的红外线长时间地进行抑制，由于提高白炽灯泡中可视辐射量对于红外线辐射量的比例，因此具有较高发光效率且较实用的寿命。并且，辐射抑制机构，由金属线材的纺织物或编织物组成的网眼构成，因此热量较稳定。并且，网眼的网眼开口的尺寸并没有因温度变化而产生显著变动，因此能够稳定地维持较高的辐射效率。附图说明图1(a)表示形成微谐振空腔阵列的现有钨丝的上面图，(b)表示其截面图，(c)表示微谐振空腔破裂后的钨丝的截面图。图2(a)表示本专利技术的能量转换装置具有的辐射抑制机构的一例的部分放大立体图；(b)表示金属线材23中的晶粒的朝向的模式图。图3(a)以及(b)表示本专利技术的能量转换装置具有的辐射抑制机构(网眼)的构成例的图。图4表示本专利技术的能量转换装置的第1实施辐射的图。图5表示本专利技术的第1实施方式中辐射抑制机构(网眼)的放大图。图6表示本专利技术的能量转换装置的第2实施方式的图。图中1-辐射体，2-网眼(纺织物物)，3-钨丝，10-钨灯丝，12-微谐振空腔，20-网眼构造物，23-金属线材，25-空隙(网眼的网眼开口)。具体实施例方式首先，参照图1(a)到(c)，以下就在以往的白炽灯泡中采用的钨丝的表面形成具有可视光波长程度的尺寸的谐振空腔阵列的情况下，比钨的熔点低很多的工作温度下谐振空腔会破裂的原因进行说明。图1(a)，为在表面形成微谐振空腔阵列的以往钨丝的俯视图，图1(b)，为其截面图。在图1(a)以及(b)所示的钨丝10的表面形成微谐振空腔12的阵列。各微谐振空腔12的内径，为例如750nm，其深度为例如7μm。这样的微谐振空腔破裂的主要机械作用，可视为是因钨原子的移动(migration)而引起的。即，实际的钨的晶格结构，其原子排列中存在多个紊乱处(晶格缺陷)。该晶格缺陷，表示原子或晶粒为不连续且不规则地排列着，从而形成杂乱的结合组织。这样的结合组织的一部分，即使在没有提供达到活跃蒸发后飞散程度的热能量的情况下，也按照采取稳定结构方式活跃流动(扩散或者移动)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能量转换装置，备有：热源，其辐射电磁辐射线；和辐射抑制部，其对具有比规定波长还要长的波长的红外线的辐射进行抑制，所述辐射抑制部，由金属线材的纺织物或者编织物形成，所述纺织物或者编织物中的网眼开口，具有比所述规定波长小的尺寸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-11-25 393600/20031.一种能量转换装置，备有热源，其辐射电磁辐射线；和辐射抑制部，其对具有比规定波长还要长的波长的红外线的辐射进行抑制，所述辐射抑制部，由金属线材的纺织物或者编织物形成，所述纺织物或者编织物中的网眼开口，具有比所述规定波长小的尺寸。2.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述网眼开口大致为四边形，所述四边形的一边小于1μm。3.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述线材的直径为2μm以下。4.根据权利要求1～3中的任一项所述的能量转换装置，其特征在于，所述线材由熔点高于2000K的高熔点材料形成。5.根据权利要求4所述的能量转换装置，其特征在于，所述高熔点材料，为自钨、钼、铼、钽以及它们的化合物构成的组中选择的至少一种。6.根据权利要求1～5中的任一项所述的能量转换装置，其特征在于，所述热源，是钨或者钨化合物，在2000K以上的温度下工作。7.根据权利要求1～6中的任一项所述的能量转换装置，其特征在于，所述辐射抑制部，由层叠的金属线材的纺织物或编织物构成，层叠的所述纺织物...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀内诚，木本光彦，大久保和明，金子由利子，坂上美香，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]