JP2004220984A - Fluorescent lamp - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は蛍光ランプに係わり、特に紫外線を放射する蛍光ランプに関する。
【0002】
【従来の技術】
蛍光ランプは、内側に蛍光体発光層を形成したガラス管内に水銀とアルゴン、キセノン等の希ガスとが封入され、ガラス管の両端に電極を設けた簡単な構造で効率が良く明るい蛍光発光が得られるので種々の分野で広く用いられている。
【0003】
蛍光体としては、鉛付活珪酸バリウム,ストロンチウム,マグネシウム蛍光体{(Ba,Sr、Mg)3Si2O7:Pb}蛍光体、鉛付活珪酸バリウム{BaSi2O5:Pb}蛍光体、あるいは緑色発光を有するマンガン付活珪酸亜鉛蛍光体等の珪酸塩類の蛍光体を用いることができる。
【0004】
しかしながら従来から、紫外線を発光する蛍光体を用いた蛍光ランプは一般照明用蛍光ランプに比べて維持率が悪く、効率の良い紫外線照射の使用時間が短いという問題が知られていた。
【0005】
これは、従来の珪酸塩類の蛍光体は水銀が吸着し易くそれにより発光効率や紫外線強度の低下、水銀の急速な消費による短寿命が起こるからである。
【0006】
このために従来から種々の対策が提案されている。例えば、特開平11−111228号公報には、鉛付活珪酸バリウム蛍光体を酸化イットリウム(Y2O3)からなる保護膜で被覆することにより水銀の吸着を防止して水銀の消費を抑制する蛍光ランプが開示されている。
【0007】
【特許文献1】
特開平11−111228号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のこのような保護膜を用いても蛍光体の組成自体の対策を行っていないから、発光効率や紫外線強度の低下、水銀の急速な消費による短寿命を十分に抑制することは困難である。
【0009】
さらにこの従来技術では、保護膜を用いることが不可欠の条件となっているから、その分だけ生産性の低下を生じることとなる。
【0010】
したがって本発明の目的は、珪酸塩類の蛍光体上に保護膜を用いることなく、発光効率や紫外線強度の低下、水銀の急速な消費による短寿命を十分に抑制することができる蛍光ランプを提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴は、ガラス管の内壁上に紫外線を発光させる蛍光体発光層を形成した蛍光ランプにおいて、前記蛍光体発光層は、三酸化アンチモン(Sb2O3)を混合した珪酸塩類の蛍光体により構成された蛍光ランプにある。
【0012】
ここで、前記珪酸塩類の蛍光体の重量に対して、それに混合されている前記三酸化アンチモンの重量パーセントは0.25wt%〜1.00wt%(0.25wt%以上、1.00wt%以下)であることが好ましい。
【0013】
さらに、前記珪酸塩類の蛍光体として、鉛付活珪酸バリウム,ストロンチウム,マグネシウム{(Ba,Sr、Mg)3Si2O7:Pb}蛍光体を用いることができる。
【0014】
あるいは、前記珪酸塩類の蛍光体として、鉛付活珪酸バリウム{BaSi2O5:Pb}蛍光体を用いることができる。
【0015】
あるいは、前記珪酸塩類の蛍光体として、マンガン付活珪酸亜鉛蛍光体を用いることができる。
【0016】
さらに、前記ガラス管の内壁の1cm2当たり、前記三酸化アンチモンを混合した珪酸塩類の蛍光体を3mg〜5mg形成することが好ましい。
【0017】
また、前記ガラス管の長手方向の両端にそれぞれ電極が設けられており、長手方向に対して直角方向のガラス管の断面は円形リング状であることができる。この場合、前記ガラス管の内径は15mm〜38mmであることが好ましい。
【0018】
あるいは、前記ガラス管の長手方向の両端にそれぞれ電極が設けられており、長手方向に対して直角方向のガラス管の断面は長方形リング状であることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明を説明する。
【0020】
図1は本発明の第1の実施の形態を示す図であり、ガラス管の長手方向に対して直角方向の断面図である。
【0021】
長手方向の両端にそれぞれ電極を設けた内径が15mm〜38mmの円形ガラス管1内に水銀蒸気およびアルゴン、キセノン等の希ガス3が封入され、ガラス管1の内壁上に紫外線を発光させる蛍光体発光層2が形成されている。
【0022】
この蛍光体発光層2は、鉛付活珪酸バリウム,ストロンチウム,マグネシウム蛍光体、あるいは鉛付活珪酸バリウム蛍光体、あるいはマンガン付活珪酸亜鉛蛍光体等の珪酸塩類の蛍光体により構成されている。
【0023】
さらにこの発光体蛍光層2を構成する珪酸塩類の蛍光体には、三酸化アンチモン(Sb2O3)が混合されている。
【0024】
その混合比は、珪酸塩類の蛍光体の重量に対して、それに混合されている前記三酸化アンチモンの重量パーセントは0.25wt%〜1.00wt%(0.25wt%以上、1.00wt%以下)である。
【0025】
またこの三酸化アンチモンを混合した珪酸塩類の蛍光体発光層2は、ガラス管1の内壁の内壁の1cm2当たり3mg〜5mg形成されている。
【0026】
このような三酸化アンチモンを混合した珪酸塩類の蛍光体発光層2は、蛍光体塗布液を作製する際に蛍光体の重量に対して0.25wt%〜1.00wt%の三酸化アンチモンの粉末を加えることにより形成することができる。
【0027】
図2は図1の蛍光ランプにおいて、蛍光体発光層2として鉛付活珪酸バリウム,ストロンチウム,マグネシウム蛍光体を用い、そこに三酸化アンチモンを0.25wt%混合させた場合(グラフA)、三酸化アンチモンを0.50wt%混合させた場合(グラフB)、三酸化アンチモンを1.00wt%混合させた場合(グラフC)、三酸化アンチモンを混合させない場合(グラフD)のそれぞれにおけるUV(紫外線)出力(縦軸)と使用時間(横軸)との関係を示す実験データである。ここて、各データにおいて初期値(使用開始時)を100%として示している。
【0028】
これによれば、三酸化アンチモンを混合させない場合(グラフD)では使用時間が経過するとUV出力の低下が一番大きくなる。
【0029】
しかし三酸化アンチモンを0.25wt%混合させた場合(グラフA)では、UV出力の低下が一番少なくなる。
【0030】
そして三酸化アンチモンを0.50wt%、1.00wt%と混合比を増加させるとUV出力の低下が徐々に大きくなり、混合比が1.00wt%の場合が三酸化アンチモンを混合させたことによる効果の限度となるから、混合比の上限を1.00wt%とすることが適している。したがって、珪酸塩類の蛍光体の重量に対して、それに混合されている三酸化アンチモンの重量パーセントは0.25wt%〜1.00wt%(0.25wt%以上、1.00wt%以下)であることが好ましい。
【0031】
また、上記したように三酸化アンチモンの混合により紫外線出力の維持率の改善が図れるが、混合量が増加すると初期の紫外線出力が低下する。実験データによれば、三酸化アンチモンを混合しない初期の紫外線出力を100%とした場合、混合量が0.25wt%、0.50wt%、1.00wt%と増加するにしたがって、初期の紫外線出力が三酸化アンチモンを混合しない場合と比較して、97%、93%、90%と低下していき、1.00wt%よりも多くの三酸化アンチモンを混合すると、三酸化アンチモンを混合しない場合の90%よりも少ないUV初期出力となるから、この点からも三酸化アンチモンの混合比の上限は1.00wt%であることが好ましい。
【0032】
ここで、図2および上記した初期の紫外線出力に関する実験は、分光分布のうち紫外線強度計にて360nm付近の紫外線出力値を測定したものである。尚、図3に波長と放射強度との関係を示す。
【0033】
以上は、蛍光体発光層2として鉛付活珪酸バリウム,ストロンチウム,マグネシウム蛍光体を用いた場合の実験データを例示したものであるが、蛍光体発光層2として鉛付活珪酸バリウム蛍光体やマンガン付活珪酸亜鉛蛍光体の場合も同様の結果が得られた。
【0034】
図4は本発明の第2の実施の形態を示す図であり、ガラス管の長手方向に対して直角方向の断面図である。
【0035】
この実施の形態は、長手方向の両端にそれぞれ電極を設け、長手方向に対して直角方向のガラス管10の断面が長方形リング状である平面型の紫外線ランプである。
【0036】
第1の実施の形態と同様に、ガラス管10内に水銀蒸気およびアルゴン、キセノン等の希ガス3が封入され、ガラス管1の内壁上に紫外線を発光させる蛍光体発光層20が形成されている。
【0037】
この蛍光体発光層20も、三酸化アンチモン(Sb2O3)が混合されている鉛付活珪酸バリウム,ストロンチウム,マグネシウム蛍光体、あるいは鉛付活珪酸バリウム蛍光体、あるいはマンガン付活珪酸亜鉛蛍光体等の珪酸塩類の蛍光体により構成されている。
【0038】
さらにこの発光体蛍光層20を構成する珪酸塩類の蛍光体には、三酸化アンチモン(Sb2O3)が混合されている。
【0039】
その混合比は、珪酸塩類の蛍光体の重量に対して、それに混合されている前記三酸化アンチモンの重量パーセントは0.25wt%〜1.00wt%(0.25wt%以上、1.00wt%以下)である。
【0040】
またこの三酸化アンチモンを混合した珪酸塩類の蛍光体発光層20は、ガラス管10の内壁の内壁の1cm2当たり3mg〜5mg形成されている。
【0041】
したがってこの第2の実施の形態でも先の第1の実施の形態と同様の効果が得られる。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、従来珪酸塩類の蛍光体は水銀が吸着し易くそれにより発光効率や紫外線強度の低下、水銀の急速な消費による短寿命が起こるが、本発明では蛍光体の膜を形成する蛍光体中に三酸化アンチモンを加えることにより、その珪酸塩類の蛍光体への水銀吸着を抑制し、ランプの紫外線強度の維持率の向上及びランプ寿命の向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す図であり、ガラス管の長手方向に対して直角方向の断面図である。
【図2】紫外線出力維持率を示す図である。
【図3】波長と放射強度との関係である分光分布を示す図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態を示す図であり、ガラス管の長手方向に対して直角方向の断面図である。
【符号の説明】
1 ガラス管
2 蛍光体発光層
3 希ガス、水銀蒸気
10 ガラス管
20 蛍光体発光層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluorescent lamp, and more particularly, to a fluorescent lamp that emits ultraviolet light.
[0002]
[Prior art]
The fluorescent lamp has a simple structure in which mercury, a rare gas such as argon and xenon are sealed in a glass tube having a phosphor luminescent layer formed inside, and has a simple structure in which electrodes are provided at both ends of the glass tube. Since it is obtained, it is widely used in various fields.
[0003]
As the phosphor, a lead-activated barium silicate, strontium, magnesium phosphor {(Ba, Sr, Mg) 3 Si 2 O 7 : Pb} phosphor, a lead-activated barium silicate {BaSi 2 O 5 : Pb} phosphor Alternatively, a silicate phosphor such as a manganese-activated zinc silicate phosphor that emits green light can be used.
[0004]
However, conventionally, there has been known a problem that a fluorescent lamp using a fluorescent material that emits ultraviolet light has a lower maintenance rate than a fluorescent lamp for general illumination, and a short usage time of efficient ultraviolet irradiation.
[0005]
This is because conventional silicate phosphors readily absorb mercury, which causes a decrease in luminous efficiency and ultraviolet intensity and a short life due to rapid consumption of mercury.
[0006]
For this purpose, various measures have conventionally been proposed. For example, JP-A-11-111228 discloses that a lead-activated barium silicate phosphor is coated with a protective film made of yttrium oxide (Y 2 O 3 ) to prevent adsorption of mercury and suppress consumption of mercury. A fluorescent lamp is disclosed.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-11-111228
[Problems to be solved by the invention]
However, even if such a conventional protective film is used, no measures have been taken for the composition of the phosphor itself, so it is difficult to sufficiently suppress the reduction in luminous efficiency and ultraviolet intensity, and the short life due to rapid consumption of mercury. is there.
[0009]
Furthermore, in this prior art, since the use of a protective film is an essential condition, the productivity is reduced accordingly.
[0010]
Therefore, an object of the present invention is to provide a fluorescent lamp which can sufficiently suppress a decrease in luminous efficiency and ultraviolet intensity and a short life due to rapid consumption of mercury without using a protective film on a silicate phosphor. That is.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A feature of the present invention is a fluorescent lamp in which a phosphor light emitting layer for emitting ultraviolet light is formed on the inner wall of a glass tube, wherein the phosphor light emitting layer is made of silicates mixed with antimony trioxide (Sb 2 O 3 ). In a fluorescent lamp composed of a body.
[0012]
Here, the weight percentage of the antimony trioxide mixed therein with respect to the weight of the silicate phosphor is 0.25 wt% to 1.00 wt% (0.25 wt% or more and 1.00 wt% or less). It is preferable that
[0013]
Further, as the phosphor of the silicates, a lead activated barium silicate, strontium, magnesium {(Ba, Sr, Mg) 3 Si 2 O 7 : Pb} phosphor can be used.
[0014]
Alternatively, a lead-activated barium silicate {BaSi 2 O 5 : Pb} phosphor can be used as the silicate phosphor.
[0015]
Alternatively, a manganese-activated zinc silicate phosphor can be used as the silicate phosphor.
[0016]
Furthermore, it is preferable to form 3 mg to 5 mg of a silicate phosphor mixed with the antimony trioxide per 1 cm 2 of the inner wall of the glass tube.
[0017]
In addition, electrodes are provided at both ends in the longitudinal direction of the glass tube, and a cross section of the glass tube in a direction perpendicular to the longitudinal direction can be a circular ring. In this case, the inside diameter of the glass tube is preferably 15 mm to 38 mm.
[0018]
Alternatively, electrodes may be provided at both ends in the longitudinal direction of the glass tube, and a cross section of the glass tube in a direction perpendicular to the longitudinal direction may be a rectangular ring shape.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view in a direction perpendicular to a longitudinal direction of a glass tube.
[0021]
Mercury vapor and a
[0022]
The phosphor
[0023]
Further, antimony trioxide (Sb 2 O 3 ) is mixed in the silicate phosphor constituting the
[0024]
The mixing ratio is such that the weight percentage of the antimony trioxide mixed therein is 0.25 wt% to 1.00 wt% (0.25 wt% or more and 1.00 wt% or less) with respect to the weight of the silicate phosphor. ).
[0025]
The phosphor
[0026]
Such a phosphor
[0027]
FIG. 2 shows a case where, in the fluorescent lamp of FIG. 1, lead-activated barium silicate, strontium, and magnesium phosphors are used as the phosphor light-emitting
[0028]
According to this, when antimony trioxide is not mixed (Graph D), the decrease in UV output becomes largest after the use time elapses.
[0029]
However, when antimony trioxide is mixed at 0.25 wt% (graph A), the decrease in UV output is minimized.
[0030]
When the mixing ratio of antimony trioxide was increased to 0.50 wt% and 1.00 wt%, the decrease in UV output gradually increased, and when the mixing ratio was 1.00 wt%, antimony trioxide was mixed. It is appropriate to set the upper limit of the mixing ratio to 1.00 wt% because the effect is limited. Therefore, the weight percentage of antimony trioxide mixed with the weight of the silicate phosphor is 0.25 wt% to 1.00 wt% (0.25 wt% or more and 1.00 wt% or less). Is preferred.
[0031]
As described above, the ratio of maintaining the ultraviolet output can be improved by mixing antimony trioxide, but the initial ultraviolet output decreases as the mixing amount increases. According to the experimental data, assuming that the initial UV output without mixing antimony trioxide is 100%, the initial UV output increases as the mixing amount increases to 0.25 wt%, 0.50 wt%, and 1.00 wt%. Is reduced to 97%, 93%, and 90% as compared with the case where antimony trioxide is not mixed. When more than 1.00 wt% of antimony trioxide is mixed, the case where antimony trioxide is not mixed is obtained. Since the UV initial output is less than 90%, the upper limit of the mixing ratio of antimony trioxide is preferably 1.00 wt% from this point as well.
[0032]
Here, in FIG. 2 and the above-described experiment regarding the initial ultraviolet output, the ultraviolet output value near 360 nm in the spectral distribution was measured by an ultraviolet intensity meter. FIG. 3 shows the relationship between the wavelength and the radiation intensity.
[0033]
The above is an example of experimental data when a lead-activated barium silicate, strontium, or magnesium phosphor is used as the phosphor light-emitting
[0034]
FIG. 4 is a view showing a second embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the glass tube.
[0035]
This embodiment is a flat ultraviolet lamp in which electrodes are provided at both ends in the longitudinal direction, and the cross section of the
[0036]
As in the first embodiment, a mercury vapor and a
[0037]
The
[0038]
Further, antimony trioxide (Sb 2 O 3 ) is mixed in the silicate phosphor constituting the
[0039]
The mixing ratio is such that the weight percentage of the antimony trioxide mixed therewith is 0.25 wt% to 1.00 wt% (0.25 wt% or more and 1.00 wt% or less) based on the weight of the silicate phosphor. ).
[0040]
The
[0041]
Therefore, the same effects as in the first embodiment can be obtained in the second embodiment.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, the conventional silicate phosphors easily absorb mercury, thereby decreasing the luminous efficiency and ultraviolet intensity and causing a short life due to rapid consumption of mercury. However, in the present invention, a phosphor film is formed. By adding antimony trioxide to the phosphor, mercury adsorption of the silicate to the phosphor is suppressed, and the maintenance rate of the ultraviolet intensity of the lamp and the life of the lamp can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view in a direction perpendicular to a longitudinal direction of a glass tube.
FIG. 2 is a diagram showing an ultraviolet output maintenance ratio.
FIG. 3 is a diagram showing a spectral distribution which is a relationship between a wavelength and a radiation intensity.
FIG. 4 is a view showing a second embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the glass tube.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003008768A JP2004220984A (en) | 2003-01-16 | 2003-01-16 | Fluorescent lamp |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003008768A JP2004220984A (en) | 2003-01-16 | 2003-01-16 | Fluorescent lamp |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004220984A true JP2004220984A (en) | 2004-08-05 |
Family
ID=32898473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003008768A Pending JP2004220984A (en) | 2003-01-16 | 2003-01-16 | Fluorescent lamp |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2004220984A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101964297A (en) * | 2009-07-23 | 2011-02-02 | 哈利盛东芝照明公司 | Ultraviolet discharge lamp |
JP2011044421A (en) * | 2009-07-23 | 2011-03-03 | Harison Toshiba Lighting Corp | Ultraviolet discharge lamp |
-
2003
- 2003-01-16 JP JP2003008768A patent/JP2004220984A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN101964297A (en) * | 2009-07-23 | 2011-02-02 | 哈利盛东芝照明公司 | Ultraviolet discharge lamp |
JP2011044421A (en) * | 2009-07-23 | 2011-03-03 | Harison Toshiba Lighting Corp | Ultraviolet discharge lamp |
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