JPH0398249A - 金属蒸気放電灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、発光管の端部に金属酸化物からなる保温膜を
形成した金属蒸気放電灯に関する。

（従来の技術） 金属蒸気放電灯、例えばメタルハライドランプは石英ガ
ラス製の発光管内に発光金属として金属ハロゲン化物、
水銀および希ガスを封入し、この発光管を例えば窒素ガ
スを充填した外管内に収容して２重管構造をなしている
。

このような金属蒸気放電灯は、点灯中における発光管の
最冷部温度により放電空間内の金属ハロゲン化物の蒸気
圧が左右され、したがって発光効率が大きく影響される
。

このため、発光管の最冷部温度を高める工夫がなされて
おり、その代表例として発光管の端部を保温膜で覆うこ
とが知られている。

従来、上記保温膜としては耐熱性に優れ、しかも発光管
バルブに対する反応耐性を有するジルコニア、アルミナ
、シリカの少なくとも１種を主威分とする金属酸化物が
使用されていた。この金属酸化物は粉末状にして水溶液
に懸濁し、この水溶液を発光管の端部に塗付したのち、
これを乾燥して焼成することにより発光管の端部に保温
膜として被覆されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の金属酸化物よりなる保温膜は
強度が低い不具合がある。

すなわち、従来の場合、金属酸化物粉末の平均粒径は２
〜３μｍ程度、すなわち数μｍであり、このような平均
粒径の金属酸化物の粉末だけでは発光管バルブに対する
接合力および金属酸化物粉末相互の結着力が弱く剥がれ
易い不具合がある。

本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、保
温膜の発光管バルブに対する接合力および金属酸化物粉
末相互の結着力を高めるようにして保温膜の剥がれを防
止した金属蒸気放電灯を提供しようとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、発光管の端部に、ジルコニア、アルミナ、シ
リカの少なくとも１種を主成分とする金属酸化物の粉末
からなる保温膜を形成し、かつ上記金属酸化物の平均粒
径が数μＭとされた金属蒸気放電灯において、上記金属
酸化物の粉末に、上記平均粒径よりも１／１０以下の平
均粒径を有するジルコニア、アルミナ、シリカの少なく
とも１種からなる金属酸化物の微粒子を１〜２０重量％
の割合で混合したことを特徴とする。

（作　用） 本発明によると、平均粒径が数μｍの金属酸化物に、平
均粒径が０，１μｍ以下の金属酸化物の微粒子を１〜２
０重量％の割合で混合したから、細かい粒の金属酸化物
が大きな粒の金属酸化物の隙間を埋めて発光管バルブに
対する接触面積が大きくなり、発光管バルブに対する接
合力が強化されるとともに金属酸化物粉末同志の摩擦力
が増して粉末同志の結着力を高めることができる。しか
って全体として保温膜の機械的強度が向上する。

（実施例） 以下本発明について、第１図にもとづき一実施例を説明
する。

図面はメタルハライドランプを示し、１は硬質または軟
質ガラスよりなる外管であり、紡錐形をなしているとと
もに一端に口金２が彼着されている。

なお、外管１内には窒素ガスが充填されている。

外管１内には発光管３が収容されている。発光管３は石
英ガラスよりなるバルプ内に所定量の金属ハロゲン化物
、水銀および希ガスを封入してあり、両端に形成した圧
潰封止部４，４にはそれぞれ主電極５，５を封装してあ
る。なお、一方の圧潰封止部４には一方の主電極５に近
接して補助電極６を封装してある。

発光管３は両端に形成した圧潰封止部４．４がそれぞれ
ランプホルダ７．７によって支持されており、これらラ
ンプホルダ７．７はリード線兼用のサポートワイヤ８に
固定されている。

上記補助電極６は補助抵抗９を介して上記サポートワイ
ヤ８に接続されているとともに、他方の主電極５もサポ
ートワイヤ８に接続されている。

一方の主電極５は口金２のシェルに接続され、上記サポ
ートワイヤ８は口金２のアイレット端子に接続されてい
る。

５ このような発光管３には少なくとも点灯中に最冷部とな
る端部、本実施例では両端部にそれぞれ保温膜１０．１
０が被着されている。これら保温膜１０．１０は発光管
３の外表面に、上記圧潰封止部４，４からほぼ主電極５
．５の先端部までの領域に亘り形成されている。

このような保温膜１０．１０は、ジルコニア、アルミナ
、シリカの少なくとも１種を主成分とする金属酸化物の
粉末からなり、これに結着剤として無水ホウ酸および上
記金属酸化物よりも微粒子の金属酸化物が混入されてい
る。

上記保温膜１０の主体となる金属酸化物は平均粒径が２
〜３μｍ程度の数μｍであり、上記無水ホウ酸は上記金
属酸化物に対して２〜８重量％混入されている。さらに
結着剤としての微粒子金属酸化物は、上記主体となる金
属酸化物の平均粒径よりも１／１０以下の平均粒径、例
えば０．０２〜０．０３μｍ程度の大きさのジルコニア
、アルミナ、シリカの少なくとも１種からなり、この微
粒子は上記主体となる金属酸化物に対して１〜６ ２０重量％の割合で混合されている。

なお、これらの材料を用いて保温膜１ｏを作る方法を説
明すると、水にアクリル酸エステルなどのような有機バ
インダを混ぜた水溶液に、平均粒径が２〜３μｍ程度の
アルミナ（ＡＩ２０３）および無水ホウ酸（Ｂ２　０３
　）を上記アルミナに対して４．０重量％混入し、さら
にこれにアルミナゾルを加える。

アルミナゾルは水にアルミナ（ＡＩ２０３）微粉末を混
練したもので、たとえば水７０重量％に対して０．０２
〜０．０３μｍ程度のアルミナ微粉末を３０重量％混ぜ
あわせたものが用いられる。

このようなアルミナゾルは前記平均粒径が２〜３μｍ程
度のアルミナに対し、１０．０重量％混入し、したがっ
て実質的にアルミナ微粉末は、主体となる大粒のアルミ
ナに対し３．０重量％混入される。

なお、アルミナ微粉末をアルミナゾルの形態で混合する
理由は、大粒のアルミナとアルミナ微粉末を同時に水溶
液に投入してこれを混ぜても、両者は粒径が異なるので
均等な分散混合がなされず、これに対しアルミナ微粉末
を予めアルミナゾルの形態にしておいて混合すれば分散
性がよく均等に混ざりあう。

このような、溶剤を発光管３の端部に塗付し、これを乾
燥して６００〜９００℃、たとえば７００℃で焼成する
。

これにより発光管３の端部に保温膜１０、１０が形成さ
れる。

このような構或においては、アルミナに対して４．０重
量％の割合で混入した無水ホウ酸が保温膜１０の発光管
バルプ３に対する接合力を負担し、すなわち保温膜１０
と発光管バルプ３の界面付着力を高める。

また、主体となる平均粒径が２〜３μｍ程度のアルミナ
に対し、３．０重量％混入されたアルミナの微粉末は、
上記主体となる大粒のアルミナの粒間に入り、隙間を埋
めて保温膜１０の発光管バルブ３に対する接触面積を大
きくし、このため上記無水ホウ酸とともに保温膜１０と
発光管バルブ３の界面付着力を高める。

また、アルミナの微粉末が大粒のアルミナの粒間に入り
こむことから、大粒のアルミナの粒間の付着面積が増し
、摩擦力が増大するから粉末間の結着力を強める。

このため、保温膜１０の表面が剥げ落ちるなどの不具合
は生じなく、したがって保温膜１０全体が発光管３３か
ら剥がれることが防止され、機械的付着強度が向上する
ものである。

なお、保温膜１０の強度評価を鉛筆硬度計にて測定した
ところ、無水ホウ酸およびアルミナ微粉末を混入しない
保温膜１０は評価がＢであるのに対し、上記割合の無水
ホウ酸およびアルミナ微粉末を混入した保温膜１０は評
価が６Ｈ以上であることが確認された。

しかして、アルミナ微粉末は主体となる金属酸化物に対
して１〜２０重量％の割合で混合されるものであり、ア
ルミナ微粉末が１重量％未満であると保温膜１０の発光
管３に対する接合力が充分に得られず、容易に剥がれて
しまい、アルミナ微９ 粉末を混入する初期の目的が達成できず、またアルミナ
微粉末が２０重量％を超えると、大粒のアルミナ粉末間
の隙間が埋め尽くされるようになり、粉末同志が滑り易
くなり、したがってこの場合も発光管３に対する接合力
が充分に得られず、かつ粉末間の結着力が低下し、剥が
れ易くなる。

なお、無水ホウ酸は保温膜１０の発光管バルブ３に対す
る接合力を増強し、すなわち保温膜１０と発光管バルブ
３の界面付着力を高める働きをしており、この無水ホウ
酸は存在しないよりも存在する方が好ましいが、必ずし
も無くてはならないものではなく、無水ホウ酸を省略し
てもよい。

なお、保温膜１０の焼成温度は、６００〜９００℃が適
当であり、６００℃未満では保温膜１０がガラス化せず
、また９００℃を超えると封止部４、４の金属箔が酸化
される心配がある。

また、本発明はメタルハライドランプに制約されるもの
ではなく、要するに発光管に保温膜を形成した放電灯で
あれば実施可能である。

また、上記実施例では発光管の両端部にそれぞ１０ れ保温膜を形成した場合を説明したが、本発明はこれに
限らず、発光管の一端部のみに保温膜を形成した場合で
あってもよく、この場合は点灯中に発光管の最冷部とな
る端部、例えば垂直点灯するものでは下端側の端部に保
温膜を形或するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によると、平均粒径が数μ■
の金属酸化物に、平均粒径が０，１μｍ以下の金属酸化
物の微粒子を１〜２０重量％の割合で混合したから、細
かい粒の金属酸化物が大きな粒の金属酸化物の隙間を埋
めて発光管バルブに対する接触面積が大きくなり、発光
管バルブに対する接合力が強化されるとともに金属酸化
物粉末同志の接触面積も大きくなって摩擦力が増し、粉
末同志の結着力を高めることができる。しかって全体と
して保温膜の機械的強度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すメタルハライドランプ
の側面図である。 １１ １・・・外管、３・・・発光管、４・・・圧潰封止部、
５・・・主電極、１０・・・保温膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 発光管の端部に、ジルコニア、アルミナ、シリカの少な
   くとも１種を主成分とする金属酸化物の粉末からなる保
   温膜を形成し、かつ上記金属酸化物の平均粒径が数μｍ
   とされた金属蒸気放電灯において、 上記金属酸化物の粉末に、上記平均粒径よりも１／１０
   以下の平均粒径を有するジルコニア、アルミナ、シリカ
   の少なくとも１種からなる金属酸化物の微粒子を１〜２
   ０重量％の割合で混合したことを特徴とする金属蒸気放
   電灯。