JP2005213129A - Lighting glass composition, fluorescent lamp and lighting fittings - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明用光源に適したガラス組成を有し、特に蛍光ランプへの使用に適した照明用ガラス組成物に関する。 The present invention relates to a glass composition for lighting having a glass composition suitable for an illumination light source, and particularly suitable for use in a fluorescent lamp.
照明用光源として一般的な蛍光ランプは、一般照明用をはじめとして、最近ではOA機器用光源、巨大画面用の画素光源などに広範囲に利用されている。また、三波長形蛍光ランプは一般照明用として、高効率性と高演色性とを同時に満足することから、近年目覚ましく普及しつつある。このような蛍光ランプは、内壁面に蛍光体層が設けられたガラスバルブ内に、水銀と希ガスを含む混合ガスを放電用ガスとして封入し、この混合ガス中で陽光柱放電を生じさせるように構成したものである。 Fluorescent lamps generally used as illumination light sources are widely used for light sources for OA equipment, pixel light sources for large screens, and the like recently, including those for general illumination. In addition, the three-wavelength fluorescent lamp has been spreading remarkably in recent years because it satisfies both high efficiency and high color rendering properties for general illumination. In such a fluorescent lamp, a mixed gas containing mercury and a rare gas is enclosed as a discharge gas in a glass bulb having an inner wall provided with a phosphor layer, and a positive column discharge is generated in the mixed gas. It is configured.
ガラスバルブには、従来、酸化鉛(PbO)を20〜30質量%程度含む鉛系ガラスが主として使用されてきたが、環境問題などを配慮して、有害な鉛(Pb)成分を実質的に含まないソーダ石灰ガラスが使用されるようになってきている。ソーダ石灰ガラスは、通常15〜17質量%程度の酸化ナトリウム(Na2O)を含む組成を有している。 Conventionally, lead glass containing about 20 to 30% by mass of lead oxide (PbO) has been mainly used for glass bulbs. However, harmful lead (Pb) components are substantially eliminated in consideration of environmental problems. Soda lime glass which does not contain has come to be used. Soda lime glass usually has a composition containing about 15 to 17% by mass of sodium oxide (Na 2 O).
上記した従来のソーダ石灰ガラスの軟化温度は690℃付近である。このようなソーダ石灰ガラスは15〜17質量%程度と比較的多量の酸化ナトリウム(Na2O)を含んでいることから、このガラス中のナトリウム成分がガラスバルブ内に侵入して光源としての機能に影響を及ぼすことがある。特にソーダ石灰ガラスをガラスバルブに使用した環形蛍光ランプは、環形蛍光ランプを製造するにあたって、蛍光体層を形成したガラスバルブを曲成する際にガラスバルブを軟化温度以上に加熱するので、ガラス中のナトリウム成分がガラスバルブ内に侵入してきた水銀と反応し、蛍光ランプを黒褐色に着色させる原因となっている。また、ナトリウム成分による蛍光ランプの着色は、ガラスバルブを加工する際の加熱工程が多いほど顕著に現れることが分かっている。これは、ガラスバルブの加熱工程によってナトリウム成分がバルブ内表面に多く析出して蛍光体層に侵入するためであると考えられる。 The softening temperature of the conventional soda-lime glass described above is around 690 ° C. Since such a soda-lime glass contains a relatively large amount of sodium oxide (Na 2 O) of about 15 to 17% by mass, the sodium component in the glass penetrates into the glass bulb and functions as a light source. May be affected. In particular, ring fluorescent lamps using soda-lime glass as a glass bulb are heated to a temperature higher than the softening temperature when the glass bulb formed with the phosphor layer is bent. This causes the sodium component to react with mercury entering the glass bulb, causing the fluorescent lamp to be colored blackish brown. Further, it has been found that the coloring of the fluorescent lamp by the sodium component appears more prominently as the number of heating steps in processing the glass bulb increases. This is presumably because a large amount of sodium component is deposited on the inner surface of the bulb by the heating process of the glass bulb and enters the phosphor layer.
このような事情から、最近では鉛成分を実質的に含まず、酸化ナトリウムの含有率を質量百分率で13%以下にした照明用ガラス組成物が開発されている(例えば、特許文献1および2参照)。
本発明者は、ナトリウム成分の含有率を質量百分率で13%以下にした上記従来の照明用ガラス組成物について調査したところ、ガラスの溶融性、電気特性、軟化温度、熱膨張特性、透過率、機械的強度および化学的安定性などについて十分に満足できる結果が得られなかった。 The present inventor investigated the conventional lighting glass composition having a sodium component content of 13% or less by mass percentage, and found that the melting property, electrical characteristics, softening temperature, thermal expansion characteristics, transmittance, Sufficiently satisfactory results were not obtained with respect to mechanical strength and chemical stability.
特に、上記従来の照明用ガラス組成物を蛍光ランプ用ガラスバルブに使用したときの蛍光ランプの初期光束、光束立上り特性ならびに光束維持率などの諸特性については更に改善する必要があった。 In particular, it has been necessary to further improve various characteristics such as the initial luminous flux, luminous flux rise characteristic and luminous flux maintenance factor of the fluorescent lamp when the above conventional glass composition for illumination is used in a glass bulb for a fluorescent lamp.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、照明用途に要求される諸特性を満足する最適なガラス組成物およびこれを使用した蛍光ランプを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the optimal glass composition which satisfies the various characteristics requested | required for illumination use, and a fluorescent lamp using the same.
請求項1の照明用ガラス組成物は、実質的に鉛を含有せず、質量百分率が、SiO2 60〜75%,Al2O3 1〜5%,Na2O 0〜13%,K2O 1〜12%,Li2O 1〜5%,Li2O+Na2O+K2O 13.5〜18%,CaO 1〜5%,MgO 0〜5%,BaO 0〜7%,SrO 0〜2.5%,MgO+CaO+BaO+SrO 5〜16%,Fe2O3 0〜3%,B2O3 0〜3%,CeO2 0〜1%,Ti2O 0〜1%からなることを特徴とする。
Lighting glass composition of
本発明は、SrOが照明用ガラス組成物に及ぼす影響を考慮してSrOの含有比率を抑制するとともに、その他の組成を調整したものである。SrOは主としてガラスの電気抵抗を安定にする目的で用いられているが、含有率が2.5%を超えると溶融時に失透物を生成する。したがって、SrOの含有率を2.5%以下にするとともに、他のアルカリ土類金属酸化物とアルカリ金属酸化物の含有率を変化させて試験を行った結果、質量百分率でNa2Oを13%以下(好ましくは11%以下)にしつつ、アルカリ金属酸化物の総含有率(Li2O+Na2O+K2O)を13.5〜18%とし、アルカリ土類金属酸化物の総含有率(MgO+CaO+BaO+SrO)を5〜16%にすることで、電気抵抗を過度に低下させることがなく、照明用途に要求される諸特性を十分に満足する信頼性の高い照明用ガラス組成物を得ることができた。 In the present invention, the content ratio of SrO is suppressed in consideration of the influence of SrO on the glass composition for lighting, and other compositions are adjusted. SrO is mainly used for the purpose of stabilizing the electrical resistance of the glass, but when the content exceeds 2.5%, a devitrified material is generated upon melting. Therefore, as a result of performing the test while changing the content of SrO to 2.5% or less and changing the content of other alkaline earth metal oxides and alkali metal oxides, 13% by mass of Na 2 O was obtained. % Or less (preferably 11% or less), the total content of alkali metal oxide (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) is 13.5-18%, and the total content of alkaline earth metal oxide (MgO + CaO + BaO + SrO) ) Of 5 to 16%, it was possible to obtain a highly reliable lighting glass composition that satisfactorily satisfies various characteristics required for lighting applications without excessively reducing electrical resistance. .
本発明の照明用ガラス組成物は主にガラスバルブに使用されるものであるが、ステム部を構成するガラスに要求される電気特性の要求も満足するため、ステム部またはインナーウエルズ等の電極支持部材に溶着されるビードガラスにも用いることができる。 The lighting glass composition of the present invention is mainly used for glass bulbs, but also satisfies the requirements of electrical characteristics required for the glass constituting the stem part, so that the electrode support such as the stem part or inner wells is supported. It can also be used for bead glass welded to a member.
請求項2は、請求項1記載の照明用ガラス組成物において、K2Oの質量百分率が5〜12%であることを特徴とする。 A second aspect of the present invention is the glass composition for lighting according to the first aspect, wherein the mass percentage of K 2 O is 5 to 12%.
K2Oは主として融剤として使用されるものであり、ガラスの溶融性を改善するものであるが、同じアルカリ金属酸化物であるNa2Oの含有比率を抑えた分、5%以上使用する必要がある。 K 2 O is mainly used as a flux, and improves the meltability of the glass, but it is used in an amount of 5% or more because the content ratio of Na 2 O which is the same alkali metal oxide is suppressed. There is a need.
請求項3は、請求項1記載の照明用ガラス組成物において、MgO+CaO+BaO+SrOの質量百分率が5〜13%であることを特徴とする。 A third aspect of the present invention is the glass composition for lighting according to the first aspect, wherein the mass percentage of MgO + CaO + BaO + SrO is 5 to 13%.
SrOの含有率を2.5%以下にしたことにより他のアルカリ土類金属酸化物であるMgO、CaOおよびBaOの使用量が考慮されるが、アルカリ土類金属酸化物の総含有率が13%を超えるとガラスがより失透しやすくなるので、アルカリ土類金属酸化物の総含有率は13%以下とするのが好ましい。 Although the amount of MgO, CaO and BaO, which are other alkaline earth metal oxides, is taken into account by setting the SrO content to 2.5% or less, the total content of alkaline earth metal oxides is 13 If it exceeds 50%, the glass becomes more devitrified, so the total content of the alkaline earth metal oxide is preferably 13% or less.
請求項4の蛍光ランプは、請求項1ないし3いずれか一記載の照明用ガラス組成物から形成され、放電用ガスが封入されたガラスバルブと;前記ガラスバルブの内面に形成された蛍光体層と;前記ガラスバルブに設けられた電極手段と;を具備していることを特徴とする。
A fluorescent lamp according to claim 4 is a glass bulb formed from the glass composition for lighting according to any one of
電極手段としては、ガラスバルブ内に少なくとも1個封装されるフィラメントなどからなる熱陰極やニッケルスリーブなどからなる冷陰極が挙げられる。しかし、電極手段は、本発明の性質上これらに限定されず、例えば無電極蛍光ランプに使用される誘導コイルや電界印加方式の外部電極であってもよい。 Examples of the electrode means include a hot cathode made of at least one filament sealed in a glass bulb and a cold cathode made of nickel sleeve. However, the electrode means is not limited to these due to the nature of the present invention, and may be, for example, an induction coil used in an electrodeless fluorescent lamp or an electric field application type external electrode.
本発明の蛍光ランプは、ガラスバルブに使用されるガラス組成物が電気抵抗や透過率などの諸特性を満足するため製造が容易であり、またランプの初期光束が向上し、光束維持率も大きく低下することがない。また、ガラスバルブ内に水銀(Hg)が封入されていることによってガラス中のナトリウム成分と水銀とが反応してアマルガムが生成されてしまうが、本発明ではNa2Oを13%以下にしているのでこれを抑制することができ、またナトリウム成分が蛍光体に及ぼす影響を抑制することが可能となる。 The fluorescent lamp of the present invention is easy to manufacture because the glass composition used for the glass bulb satisfies various characteristics such as electric resistance and transmittance, and the initial luminous flux of the lamp is improved, and the luminous flux maintenance factor is large. There is no decline. Further, since mercury (Hg) is enclosed in the glass bulb, the sodium component in the glass reacts with mercury to produce amalgam. In the present invention, Na 2 O is 13% or less. Therefore, this can be suppressed, and the influence of the sodium component on the phosphor can be suppressed.
請求項5の照明器具は、請求項4記載の蛍光ランプと;この蛍光ランプを支持する器具本体と;この器具本体に収容され、前記蛍光ランプを点灯させる点灯装置と;を具備していることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a lighting apparatus comprising: the fluorescent lamp according to the fourth aspect; an apparatus main body that supports the fluorescent lamp; and a lighting device that is accommodated in the apparatus main body and that lights the fluorescent lamp. It is characterized by.
請求項1の発明によれば、SrOの含有比率を2.5質量%以下に抑制しつつ、その他の組成を調整することで、照明用途に要求される諸特性を十分に満足する信頼性の高い照明用ガラス組成物を得ることができる。
According to the invention of
請求項2の発明によれば、アルカリ金属酸化物であるK2Oを5%以上にしているので、Na2Oの含有比率を少なくしてもガラスの溶融性を改善することができる。 According to the invention of claim 2, since the K 2 O is an alkali metal oxide is 5% or more, it can also reduce the content ratio of Na 2 O improve the meltability of glass.
請求項3の発明によれば、SrOの含有率を2.5%以下にするとともにアルカリ土類金属酸化物の総含有率を5〜13%としているので、ガラスの電気絶縁性を保持しつつガラスの失透を一層抑制することができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、初期光束および光束維持率を改善した蛍光ランプを提供することができる。 According to invention of Claim 4, the fluorescent lamp which improved the initial light beam and the light beam maintenance factor can be provided.
請求項5の発明によれば、請求項4記載の蛍光ランプを備えた照明器具を提供することができる。 According to invention of Claim 5, the lighting fixture provided with the fluorescent lamp of Claim 4 can be provided.
以下、本発明の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
本実施形態の照明用ガラス組成物は、K2OおよびLi2OをNa2Oと共に融剤として用いた実質的に鉛を含まない低軟化点アルカリガラスであり、従来のソーダ石灰ガラスに比べて軟化温度を685℃以下と低下させることができる。このような低軟化点のガラスからなるガラスバルブを製造時に加熱工程が必要な蛍光ランプに用いることによって、バルブ加工時の加熱温度を低下させることができ、この加熱温度の低下に基づいて蛍光体層の熱劣化、ひいては全光束の低下を抑制することが可能となる。さらに、Na2O量を13質量%以下とすることが可能となるために、ガラス中のNa成分に起因する着色、ひいては光束維持率の低下を抑制することができる。 The lighting glass composition of the present embodiment is a low-softening point alkali glass containing substantially no lead and using K 2 O and Li 2 O as a flux together with Na 2 O, compared to conventional soda-lime glass. Thus, the softening temperature can be lowered to 685 ° C. or lower. By using such a glass bulb made of glass with a low softening point for a fluorescent lamp that requires a heating process at the time of manufacture, the heating temperature at the time of bulb processing can be lowered. It becomes possible to suppress the thermal deterioration of the layer, and hence the reduction of the total luminous flux. Furthermore, in order to be possible to make the Na 2 O content 13 wt% or less, coloring caused by the Na component in the glass, it is possible to suppress the reduction of the thus luminous flux maintenance factor.
照明用ガラス組成物は、実質的に鉛を含まないものであってその含有比率SiO2が60〜75質量%、Al2O3が1〜5質量%、Na2Oが0〜13質量%、K2Oが5〜12質量%、Li2Oが1〜5質量%、Na2O+K2O+Li2Oが13.5〜18質量%、CaOが1〜5質量%、MgOが0〜5質量%、BaOが0〜7質量%、SrOが0〜2.5質量%、CaO+MgO+BaO+SrOが5〜13質量%、B2O3が0〜3質量%、CeO2が0〜1質量%、Ti2Oが0〜1質量%、ZnOが0〜1質量%、Sb2O3が0.1〜0.5質量%の組成を有し、軟化点が650〜680℃のガラス組成物を用いることが好ましい。 The lighting glass composition is substantially free of lead, and the content ratio SiO 2 is 60 to 75% by mass, Al 2 O 3 is 1 to 5% by mass, and Na 2 O is 0 to 13% by mass. K 2 O is 5 to 12% by mass, Li 2 O is 1 to 5% by mass, Na 2 O + K 2 O + Li 2 O is 13.5 to 18% by mass, CaO is 1 to 5% by mass, and MgO is 0 to 5%. Mass%, BaO is 0-7 mass%, SrO is 0-2.5 mass%, CaO + MgO + BaO + SrO is 5-13 mass%, B 2 O 3 is 0-3 mass%, CeO 2 is 0-1 mass%, Ti A glass composition having a composition in which 2 O is 0 to 1% by mass, ZnO is 0 to 1% by mass, Sb 2 O 3 is 0.1 to 0.5% by mass, and a softening point is 650 to 680 ° C. is used. It is preferable.
上記したガラス組成を有する低軟化点アルカリガラスにおいて、SiO2はガラスの網目形成成分であり、その含有量は60〜75質量%の範囲とする。SiO2量が60質量%未満であるとガラスの化学的耐久性などが低下し、一方75質量%を超えるとガラスの溶融性や加工性が悪化する。 In the low softening point alkali glass having the glass composition described above, SiO 2 is a glass network forming component, and the content thereof is in the range of 60 to 75% by mass. When the amount of SiO 2 is less than 60% by mass, the chemical durability of the glass is lowered. On the other hand, when it exceeds 75% by mass, the meltability and workability of the glass are deteriorated.
また、Al2O3はガラスの均質化や化学的耐久性の向上に寄与し、その含有量は1〜5質量%の範囲とする。Al2O3量が1質量%未満であると、ガラスに分相が生じて成形が困難となり、一方5質量%を超えると脈理などが発生して均質なガラスが得られ難くなったり、また失透性が強くなるおそれがある。 Further, Al 2 O 3 is to contribute to the improvement of the homogenization and chemical durability of the glass, the content thereof is in the range of 1 to 5 mass%. If the amount of Al 2 O 3 is less than 1% by mass, phase separation occurs in the glass, making it difficult to form, while if it exceeds 5% by mass, striae occurs and it becomes difficult to obtain a homogeneous glass, Moreover, there exists a possibility that devitrification may become strong.
Na2O、K2OおよびLi2Oは融剤として作用するものであり、ガラスの溶融性の改善、さらには軟化温度の低下に寄与するものである。特に本発明では、軟化温度が高くなるNa2O量を13質量%以下、好ましくは11質量%以下と減らし、その分K2Oの含有量を5質量%以上に増加させている。これによって、照明用ガラス組成物の軟化温度を680℃以下と低下させることが可能となる。 Na 2 O, K 2 O and Li 2 O act as fluxes, and contribute to improving the melting property of the glass and further lowering the softening temperature. In particular, in the present invention, the amount of Na 2 O at which the softening temperature is increased is reduced to 13% by mass or less, preferably 11% by mass or less, and the K 2 O content is increased to 5% by mass or more accordingly. This makes it possible to lower the softening temperature of the lighting glass composition to 680 ° C. or lower.
K2OおよびLi2Oは、上記したような効果を得るうえで、それらの合計量として6質量%以上含有させることが好ましい。また、K2Oの量は5質量%以上とし、Li2Oの量はK2Oの量との兼ね合いで含有量を設定される。さらに、Na2Oを含む合計量(Na2O+K2O+Li2O)は13.5質量%以上とする。融剤の合計量が13.5質量%未満であると、粘度が高くなって照明用ガラスの製造時に溶融性が保てないという問題がある。 In order to obtain the effects as described above, K 2 O and Li 2 O are preferably contained in a total amount of 6% by mass or more. The amount of K 2 O is 5% by mass or more, and the amount of Li 2 O is set in consideration of the amount of K 2 O. Further, the total amount including the Na 2 O (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O) is set to 13.5 mass% or more. When the total amount of the flux is less than 13.5% by mass, there is a problem that the viscosity becomes high and the meltability cannot be maintained when the lighting glass is manufactured.
また、上記したNa2O、K2OおよびLi2Oは、ガラスの熱膨張係数を調整する効果も示し、適正な熱膨張係数を得る上でそれらの合計量は18質量%以下とする。Na2O、K2OおよびLi2Oの合計量が18質量%を超えると、熱膨張係数が高くなりすぎると共に、化学的耐久性が低下する。個々にはNa2Oの量は13質量%以下、K2Oの量は12質量%以下、Li2Oの量は5質量%以下とする。Na2Oの量が11質量%を超えると軟化点が上昇すると共に、熱膨張係数が高くなりすぎる。K2OおよびLi2Oの量が上記した上限値を超える場合にも、同様に熱膨張係数が高くなりすぎる。 Further, Na 2 O as described above, K 2 O and Li 2 O is, the effect of adjusting the thermal expansion coefficient of the glass is also shown, their total amount in order to obtain a proper thermal expansion coefficient is 18 mass% or less. When the total amount of Na 2 O, K 2 O and Li 2 O exceeds 18% by mass, the thermal expansion coefficient becomes too high and the chemical durability is lowered. Individually, the amount of Na 2 O is 13% by mass or less, the amount of K 2 O is 12% by mass or less, and the amount of Li 2 O is 5% by mass or less. When the amount of Na 2 O exceeds 11% by mass, the softening point increases and the thermal expansion coefficient becomes too high. Similarly, when the amounts of K 2 O and Li 2 O exceed the above upper limit values, the thermal expansion coefficient becomes too high.
BaOはガラスに高い電気絶縁性を付与する成分であり、その含有量は0〜7質量%の範囲とする。BaOが7質量%を超えると溶融炉材の侵食などが顕著になり、ブツ不良が増加する。SrOはBaOと同様に電気絶縁性の向上に寄与し、その含有量は0〜2.5質量%、好ましくは0.1〜2質量%の範囲とする。SrO量が0.1質量%未満であると十分な電気絶縁性が得られず、一方2.5質量%を超える失透傾向が強まると共に、原料コストが上昇する。SrO量は2質量%以下とすることがより好ましい。 BaO is a component that imparts high electrical insulation to the glass, and its content is in the range of 0 to 7 mass%. When BaO exceeds 7% by mass, the erosion of the melting furnace material becomes remarkable, and the defect is increased. Like BaO, SrO contributes to the improvement of electrical insulation, and its content is in the range of 0 to 2.5 mass%, preferably 0.1 to 2 mass%. When the amount of SrO is less than 0.1% by mass, sufficient electric insulation cannot be obtained, while the tendency to devitrify exceeding 2.5% by mass is increased and the raw material cost is increased. The amount of SrO is more preferably 2% by mass or less.
CaOおよびMgOはガラスの耐久性の向上に寄与するが、これらの含有量がそれぞれ5質量%を超えるとガラスの失透が生じやすくなる。従って、これらの含有量はそれぞれ上記した上限値以下とする。 CaO and MgO contribute to improving the durability of the glass. However, if their content exceeds 5% by mass, devitrification of the glass tends to occur. Accordingly, these contents are set to the upper limit values or less.
上述したBaO、SrO、CaOおよびMgOは、これら全体としてガラスの電気絶縁性を高める作用を有し、合計量(BaO+SrO+CaO+MgO)は5〜16質量%、好ましくは8.5〜13質量%の範囲とする。これらの合計量が5質量%未満であると照明用ガラス組成物に求められる電気絶縁性を得ることができず、一方16質量%を超えるとガラスの結晶化傾向が増大する。 BaO, SrO, CaO and MgO mentioned above have the effect of enhancing the electrical insulation of the glass as a whole, and the total amount (BaO + SrO + CaO + MgO) is 5 to 16% by mass, preferably 8.5 to 13% by mass. To do. When the total amount is less than 5% by mass, the electrical insulation required for the glass composition for lighting cannot be obtained, while when it exceeds 16% by mass, the crystallization tendency of the glass increases.
B2O3は少量で溶融性を向上させる効果を有するが、その含有量が3質量%を超えるとガラスの化学的耐久性が低下し、長時間使用時に表面にウェザリングを生じるおそれがある。ZnOはB2O3やアルカリ成分の溶融時に揮発を抑える効果を有するが、その含有量が3質量%を超えると失透が強くなる。 B 2 O 3 has the effect of improving the meltability in a small amount, but if its content exceeds 3% by mass, the chemical durability of the glass is lowered, and there is a possibility that weathering will occur on the surface during long-time use. ZnO has an effect of suppressing volatilization when B 2 O 3 or an alkali component is melted, but when its content exceeds 3% by mass, devitrification becomes strong.
Sb2O3は、環形ガラスバルブ1に使用するガラス管を製造する際に、酸化溶融法を適用する上で必須の成分であり、その含有量は0.1〜0.5質量%の範囲とする。Sb2O3量が0.1質量%未満であると清澄作用が不十分となり、一方0.5質量%を超えると光束維持率が低下する。
Sb 2 O 3 is an essential component for applying the oxidation melting method when producing a glass tube used for the
なお、上記ガラス組成にFe2O3を含有させることも可能である。この場合、Fe2O3 It is also possible to contain Fe 2 O 3 in the glass composition. In this case, Fe 2 O 3
は、ガラス原料に当初からわずかに含有されている成分であるが、ガラスの透過率を調整する目的で混入することもある成分であり、その含有量は0.01〜0.05質量%の範囲とする。Fe2O3量が0.01質量%未満とすると純度の高いガラス材料が必要となってコストが上昇することとなり、一方0.05質量%を超えるとガラスの可視光透過率が低下する。 Is a component that is slightly contained in the glass raw material from the beginning, but is a component that may be mixed for the purpose of adjusting the transmittance of the glass, and its content is 0.01 to 0.05 mass%. Range. If the amount of Fe 2 O 3 is less than 0.01% by mass, a glass material with high purity is required and the cost is increased. On the other hand, if it exceeds 0.05% by mass, the visible light transmittance of the glass is decreased.
次に、本実施形態の照明用ガラス組成物の具体的な組成比率を示す。表1は、SrOおよび他の酸化物の含有比率を変化させた実施形態1〜4および従来例1〜5の各組成比率を示すものである。
なお、表1中ROはアルカリ土類金属酸化物の総含有率を示し、R2Oはアルカリ金属酸化物の総含有率を示している。 In Table 1, RO represents the total content of alkaline earth metal oxides, and R 2 O represents the total content of alkali metal oxides.
また、表1の電気抵抗は250℃における電気抵抗値(logδ[Ω・cm])を、αは熱膨張係数を、Tsはガラスの軟化点温度をそれぞれ示している。 In Table 1, the electric resistance is an electric resistance value (log δ [Ω · cm]) at 250 ° C., α is a thermal expansion coefficient, and Ts is a softening point temperature of the glass.
このように、実施形態1〜4の照明用ガラス組成物は、SrOの含有比率が2.5質量%以下であり、電気抵抗も8.7以下に安定しているとともに、ガラスの軟化点(Ts)が650〜680℃の範囲内にあることがわかる。これは、照明用ガラス組成物として必要なガラス特性を十分満足している。
Thus, in the glass compositions for lighting of
これに対し、従来例1および3のガラス組成物は、SrOの含有比率が5質量%を超えているので電気抵抗値が8.9以上となり、好ましくない。 On the other hand, the glass compositions of Conventional Examples 1 and 3 are not preferable because the SrO content ratio exceeds 5% by mass and the electrical resistance value is 8.9 or more.
従来例2のガラス組成物は、電気抵抗値が8.7であるが、アルカリ土類金属酸化物の総含有率(RO)が15.7質量%と多いため失透する傾向にあり、照明用ガラスには不向きであった。 The glass composition of Conventional Example 2 has an electrical resistance value of 8.7, but tends to be devitrified because the total content (RO) of alkaline earth metal oxide is as high as 15.7% by mass, It was not suitable for industrial glass.
従来例4のガラス組成物は、SrOの含有比率が1.0質量%ではあるが、アルカリ金属酸化物の総含有率(R2O)が13質量%しかないため、粘度が高く、照明用ガラスには不向きであった。 The glass composition of Conventional Example 4 has a SrO content ratio of 1.0% by mass, but has a high viscosity because the total content of alkali metal oxide (R 2 O) is only 13% by mass. Not suitable for glass.
従来例5のガラス組成物は、SrOの含有比率が2.5質量%ではあるが、アルカリ土類金属酸化物の総含有率(RO)が16質量%を超えているためガラスの結晶化が増大する傾向にあり、照明用ガラスには不向きであった。 The glass composition of Conventional Example 5 has a SrO content ratio of 2.5% by mass, but the total content (RO) of the alkaline earth metal oxide exceeds 16% by mass, so that the glass is not crystallized. It tends to increase and is unsuitable for lighting glass.
図1は、上記実施形態の照明用ガラス組成物を使用した電球形蛍光ランプの実施形態を示す正面図である。図2は、同じく蛍光ランプを展開して示す展開図である。 FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a light bulb shaped fluorescent lamp using the lighting glass composition of the above embodiment. FIG. 2 is a development view showing the same fluorescent lamp.
各図において、1は蛍光ランプ、2は点灯回路、3は外囲器、4は口金である。蛍光ランプ1は、透光性放電容器1a、蛍光体層1b、電極構体1c、主アマルガム1d、補助アマルガム1eを備えている。透光性放電容器1aは、3本の外径10mmのU字状ガラス管1a1を2つの連結管1a2によって連結し、かつ各U字状ガラス管1a1が円周上に等配されるように形成されている。各U字状ガラス管1a1は、その両端にピンチシール部1a3が形成されているとともに、それぞれ1個の細管1a4が一つのピンチシール部1a3から外部へ突出している。細管1a4は、透光性放電容器1aの内部に連通していて、ピンチシール部1a3との接合部にくびれ部1a41を備えている。そして、細管1a4は、透光性放電容器1の内部を排気したり、後述する主アマルガム1dの収納や希ガスの封入の際に利用される。連結管1a2は、吹き破り法によって形成されている。
In each figure, 1 is a fluorescent lamp, 2 is a lighting circuit, 3 is an envelope, and 4 is a base. The
蛍光体層1bは、3波長発光形蛍光体を主体として構成されており、透光性放電容器1aの内面側に図示を省略しているアルミナ微粒子を主体とする保護膜を介して形成されている。電極構体1cは、フィラメント電極1c1、一対の導入線1c2およびガラスビード1c3からなり、その一対が用いられている。フィラメント電極1c1は、タングステン線からなる2重コイルにアルカリ土類金属からなる電子放射物質の酸化物を塗布してなる。一対の導入線11は、ガラスビード1c2により所定間隔に保持されるとともに、その先端間にフィラメント電極1c1の両端を継線して支持している。
The phosphor layer 1b is mainly composed of a three-wavelength light emitting phosphor, and is formed on the inner surface side of the translucent discharge vessel 1a via a protective film mainly composed of alumina fine particles (not shown). Yes. The
また、電極構体1cは、その一対が透光性放電容器1の両端のピンチシール部1a3に細管1a4を避けた位置で導入線1c2を気密にシールすることによって透光性放電容器1の両端に封装されている。
Further, the
主アマルガム1dは、透光性放電容器1の一端側の細管1a4内に収納されている。そして、主アマルガム1dは、Bi−In−Hgからなり、粒径約2.5mmの粒子2個からなる。補助アマルガム1eは、ステンレス鋼の薄板にインジウムInを鍍金してなり、主アマルガム1dの近傍に位置するように導入線1c2に溶接されている。
The main amalgam 1 d is accommodated in a thin tube 1 a 4 on one end side of the
点灯回路2は、高周波インバータを主体として構成されていて、蛍光ランプ1を付勢して点灯させるもので、後述する外囲器3の遮光性基体3b内に収納されている。そして、高周波出力端は、蛍光ランプ1に所要に接続されている。
The lighting circuit 2 is mainly composed of a high-frequency inverter and energizes the
外囲器3は、透光性グローブ3aおよび遮光性基体3bからなる。透光性グローブ3aは、内面に光拡散性微粒子を塗布して乳白をなし、光拡散性を付与されたガラスからなり、有底筒状をなしている。そして、その内部に蛍光ランプ1を収納して機械的に保護するとともに、蛍光ランプ1から放射された可視光を輝度を下げて外部に導出する。
The
遮光性基体3bは、合成樹脂を成形してカップ状に形成してなり、開口端を透光性グローブ3aの開口端に覆合している。そして、内部に点灯回路2を収納している。 The light-shielding substrate 3b is formed in a cup shape by molding a synthetic resin, and covers the opening end with the opening end of the translucent glove 3a. And the lighting circuit 2 is accommodated in the inside.
口金4は、E26形ねじ口金からなり、外囲器3の遮光性基体3bの基端に装着されるとともに、点灯回路2の入力端に接続している。
The base 4 is made of an E26 type screw base, is attached to the base end of the light-shielding base 3 b of the
なお、本発明の照明用ガラス組成物は、電球形蛍光ランプの他に、環形蛍光ランプに使用しても構わない。 In addition, you may use the glass composition for illumination of this invention for a ring-shaped fluorescent lamp other than a lightbulb-shaped fluorescent lamp.
1…蛍光ランプ、1b…蛍光体層、1c…電極手段。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
SiO2 60〜75%,
Al2O3 1〜5%,
Na2O 0〜13%,
K2O 1〜12%,
Li2O 1〜5%,
Li2O+Na2O+K2O 13.5〜18%,
CaO 1〜5%,
MgO 0〜5%,
BaO 0〜7%,
SrO 0〜2.5%,
MgO+CaO+BaO+SrO 5〜16%,
Fe2O3 0〜3%,
B2O3 0〜3%,
CeO2 0〜1%,
Ti2O 0〜1%
からなることを特徴とする照明用ガラス組成物。 Contains substantially no lead and has a mass percentage
SiO 2 60~75%,
Al 2 O 3 1-5%,
Na 2 O 0-13%,
K 2 O 1-12%,
Li 2 O 1-5%,
Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 13.5-18%,
CaO 1-5%,
MgO 0-5%,
BaO 0-7%,
SrO 0-2.5%,
MgO + CaO + BaO + SrO 5-16%,
Fe 2 O 3 0 to 3%,
B 2 O 3 0-3%,
CeO 2 0 to 1%,
Ti 2 O 0-1%
The glass composition for illumination characterized by comprising.
前記ガラスバルブの内面に形成された蛍光体層と;
前記ガラスバルブに設けられた電極手段と;
を具備していることを特徴とする蛍光ランプ。 A glass bulb formed from the lighting glass composition according to any one of claims 1 to 3 and filled with a discharge gas;
A phosphor layer formed on the inner surface of the glass bulb;
Electrode means provided on the glass bulb;
A fluorescent lamp characterized by comprising:
この蛍光ランプを支持する器具本体と;
この器具本体に収容され、前記蛍光ランプを点灯させる点灯装置と;
を具備していることを特徴とする照明器具。 A fluorescent lamp according to claim 4;
An instrument body supporting the fluorescent lamp;
A lighting device housed in the instrument body and for lighting the fluorescent lamp;
The lighting fixture characterized by comprising.
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