JPS598255A - 金属蒸気放電ランプ - 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】 本発明は金属蒸気放電ランプ、特にその電極付近の発光
管の外壁に形成する保温膜に関するものである。

石英等の透光性耐熱材料からなる発光管内に水銀、金属
ノ・ロゲン化物および希ガスを封入したメタルハライド
ランプは、高圧水銀ランプに比べて高効率かつ高廊色性
であることから、急速に普及しつつある。

このメタルハライドランプにおいては、好ましい光色を
得るために、電極近傍の最冷点温度を適切に保ち、発光
管内の金属ハロゲン化物の蒸気圧を制御する必要がある
。

そこで、従来、たとえば、ジルコニア、アルミナ、シリ
カ等の耐熱性白色粉末と、シリカゲル、アルミナゾル等
のコロイド溶液とからなる懸濁液を発光管の外壁に塗布
し、焼付けて白色粉末からなる保温膜を形成することが
提案されている。しかしながら、このような保温膜は固
着力が弱く、ランプの製造工程中やランプ点灯中に剥離
するという欠点があった。

まだ、上記耐熱性白色粉末と、硼珪酸ガラス、硼酸等の
ガラス質粉末とからなる懸濁液を発光管の外壁に塗布し
、高温に加熱することによって上記ガラス質粉末を融解
して発光答に固着させることも提案されている。しかし
、この場合、ガラス質粉末中に含まれている硼素あるい
はナトリウムが発光管材料である石英中に拡散し、これ
と反応して発光管に失透やクランクを生じるほか、石英
とガラスの熱膨張係数に差があるため、ランプの点滅に
よる加熱、？＠却のくり返しによって保温膜にひび割れ
が生じ、保温膜が脱落するという欠点があった。

本発明は上記の欠点を除去するためになされたものであ
り、固着力が大きく、かつ発光管に失透やクランクを発
生させることのない保温膜を具備した金属蒸気放電ラン
プを提供するものである。

以下、本発明の一実施例について図面とともに説明する
。

図において、石英からなる発光管１の両端部には電極を
有し、その内部には所定量の水銀、金属ハロゲン化物お
よび希ガスが封入されている。発光管１は、発光管支持
板２，３によって発光管支持枠４，５に保持されて、外
管６内に組み込まれている。７は口金である。８は発光
管１の電極近傍の外壁に形成された保温膜である。

」ユリ保温膜８は、熱反射性の白色粉末として平均粒径
０．５μｍのジルコニア、金属酸化物のコロイド溶液と
じてシリカを２０重量％含むシリカゾル、および軟化点
９１６℃、粒径３６１ｔ　ｍ以下のアルミノ珪酸ガラス
粉末からなっており、ジルコニア１００ｇ、シリカゾル
９５ｇ１アルミノ［１°酸ガラス２５ダを混合（〜、２
４時間ボールミルを行なって懸濁液を調製し、これを電
極伺近の発光管外壁に塗布した後、４６０　’Ｃで焼料
けて形成されたものである。しだがって、保温膜８中の
アルミノ珪酸ガラスは発光管１の表面に融着されていな
い。

このようにして保温膜を形成した発光管を用いてランプ
を製作し、連続点灯試験および点減点灯試験（５分間点
灯、１０分間消灯のくり返し）を行ない、石英の失透あ
るいはクラックの有無、ならびに保温膜の耐熱衝撃性お
よび保温性を調べた。

その結果、上記保温膜は、ランプの製造工程中に剥離す
ることはなく、またランプの点減点灯試験において、点
滅サイクル５０００回を経過した後も保温膜のひび割れ
あるいは剥離も見られず、耐熱衝撃性、固着力が良好で
あることを確認した。

また、ランプの寿命中に石英発光管に失透あるいはクラ
ンクが発生することもなかった。

一方、上記実施例のランプと比較するためにアルミノ珪
酸ガラス粉末を含まない懸濁液を上記と同様にして調製
し、保温膜を形成したところ、ランプの製造工程中に多
くの保温膜が剥離脱落し、固着力が極めて弱いことが認
められた。

−に記の説明より、アルミノ珪酸ガラス粉末を加えるこ
との効果は明らかであるが、以下にその理由について考
察する。

ガラスは５ｉ０２の網目構造からなっているが、ガラス
表面に水が接触すると、網目構造の一３ｉ−Ｏ−３ｉ−
結合が切断されてシラノール基（−３ｉ　−−０−Ｈ）
が形成され、ガラス粒子はシラノール基で覆われるよう
になる。一方、シリカゾルはシリカの微粒子が凝集する
ことなく水に分散しているものであって、シリカの微粒
子はシラノール基で覆われている。このガラス粒子とシ
リカゾルの懸濁液を発光管外壁に塗布し加熱すると、下
記（１）式に示すように、ガラス粒子表面およびシリカ
微粒子表面に存在するシラノール基間で脱水反応が起こ
り、ガラス粒子とシリカ微粒子は強固なシロキサン結合
（−５ｉ−０−８ｉ−）　　によって結合される。

−３１−０Ｈ−１−ＯＨ−８ｉ→Ｓ　ｉ　−０−３１４
−Ｈ，、Ｏ・・・・・・・・・（１）この結果、ガラス
粒子はシリカ微粒子を介してシロキサン結合によって結
合し、いわばガラス粒子による強固な枠組が形成され、
この枠組の中にジルコニア粒子が組み込まれることによ
って、固着力の良好な、緻密な膜が形成されるものと考
えられる。つまり、ガラス粒子はそれ自身は結着剤とし
ては働かず、いわば結着助剤として膜の固着力および膜
強度を高める上で大きな役割を果すものである。

また、上記したように、保温膜の焼料けはアルミノ珪酸
ガラスの軟化点以下の温度で行なう。アルミノ珪酸ガラ
スの軟化点はランプ点灯時の発光管外壁温度よシも高い
。したがって、製造工程中あるいはランプ点灯中にアル
ミノ珪酸ガラスが石英発光管外壁に融着することはない
。それゆえに、アルミノ珪酸ガラス中に含寸れる硼素あ
るいはナトリウムが石英中に拡散して石英の失透あるい
はクラックを生じることもない。

さらに、本発明にかかる保温膜の保温効果を確認するた
めに、４００Ｗのメタルハライドランプを試作した。こ
のランプの発光管寸法は、内径１９朋、主電極間距離４
１朋であり、その内部によう化ナトリウム、よう化イン
ジウム、よう化タリウムを合割１７〜とともに１．適量
の水銀、および始動用希ガスとしてネオンーアルゴンペ
ニンクカス（アルゴン０．５　％　）を４０　Ｔｏｒｒ
封入した。この発光管の各電極近傍の外壁には、発明に
かかる一保温膜を形成しである。このランプ４００Ｗ入
力で点灯したところ、初期全光束約３６３ｏｏ／ｍ（効
率９１４ｍ／Ｗ）、色温度４４００にの結果が得られ、
本発明にかかる保温膜は保温効果も良好であった。

なお、上記実施例ではジルコニアとアルミノ珪酸ガラス
粉末の重量比が８０：２０の場合について述べだが、こ
の重量比が９５：５がら６ｏ：４０の範囲内であれば、
同様の効果か得られる。アルミノ珪酸ガラスの含有率が
上記の範囲」ニリも少ない場合には、前述したガラス粒
子の枠組が和分に形成されないため、ガラス粉末を加え
／ヒ効果が得られず、まだその含有率が上記の範囲より
も多い場合には、ジルコニアの含有率が低下するため、
赤外線の反射率が低下し、十分な保温力が得られない。

なお、実施例では熱反射性の白色粉末としてジルコニア
を用いたが、アルミナ、シリカ、マグネシア等を用いて
もよく、さらに熱反射性の白色粉末の代りに、グラファ
イト等の熱吸収性の黒色粉末を用いてもよい。また、金
属酸化物のコロイド溶液もシリカゾルの代わりにアルミ
ナゾルを用いてもよい。まだ、熱反射性まだは熱吸収性
の粉末とコロイド溶液の調合比も実施例の調合比に限定
されない。

以上説明したように、本発明は両端部に電極を有し内部
に水銀、金属ハロゲン化物および希ガスを封入した発光
管の少なくとも一方の前記電極近傍の外壁に、熱反射性
または熱吸収性の粉末と金属酸化物のコロイド溶液とア
ルミノ珪酸ガラス粉末とを含有する懸濁液を塗布し加熱
することによって、前記アルミノ珪酸ガラス粉末を前記
発光管の外壁に融着させることなく、保温膜を形成して
いるので固着力が大きく、かつ発光管に失透やクラック
を発生させることもなく、さらに保温効果も良好な保温
膜を備えだ金属蒸気放電ランプを提供することができる
ものである。

【図面の簡単な説明】 図は本発明の一実施例である金属蒸気放電ランプの正面
図である。 １・・・・・・発光管、２．３・・・・・・保温膜、６
・・・・・・外管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 両端部に電極を有し内部に水銀、金属ノ・ロゲン化物お
   よび希ガスを封入した発光管の少なくとも一方の前記電
   極近傍の外壁に、熱反射性または熱吸収性の粉末と金属
   酸化物のコロイド溶液とアルミノ珪酸ガラス粉末とを含
   有する懸濁液を塗布し加熱することによって、前記アル
   ミノ珪酸ガラス粉末を前記発光管の外壁に融着させるこ
   となく、保温膜を形成したことを特徴とする金属蒸気放
   電ランプ。