JP2006099966A

JP2006099966A - Ｈｉｄランプ

Info

Publication number: JP2006099966A
Application number: JP2004280801A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Takahashi; 喜将高橋; Yoshio Takano; 好雄高野; Masunori Tokunaga; 益規徳永
Original assignee: Hitachi Lighting Ltd
Current assignee: Hitachi Lighting Ltd
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2004-09-28
Publication date: 2006-04-13

Abstract

【課題】ランプから放射される光を拡散し、かつ波長４００ｎｍ以下の紫外線の透過を抑止する能力を具備するＨＩＤランプを提供する。
【解決手段】本ＨＩＤランプは、透光性の外管バルブ１内に発光管３を収納し、発光管２に水銀または、水銀および水銀以外の金属ハロゲン化物と希ガスを封入したものである。外管バルブ１の内表面には、光を拡散し、かつ波長４００ｎｍ以下の光の透過を抑止する紫外線透過抑止層２を備える。紫外線透過抑止層２は、酸化チタンの他、三酸化アンチモン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛および酸化セリウムの少なくとも１種類を含む。紫外線透過抑止層２の膜厚は好ましくは０．３μｍ〜０．５ｍｍである。また、紫外線透過抑止層２に含まれる酸化チタンの粒径は好ましくは３０ｎｍ〜１μｍである。
【選択図】図１

Description

本発明は一般照明用ＨＩＤランプに係り、特にランプから放射される紫外線による器具や家具等の退色および劣化を低減し、かつ４００ｎｍ以下に視感度を持つ昆虫類の誘引を低減するＨＩＤランプに関するものである。

従来のＨＩＤランプは、２５３．７ｎｍや３６５．０ｎｍ等にピークのある特定波長の紫外線で励起され、４５０ｎｍ〜７４０ｎｍ付近に発光のピークがある蛍光体を一種類または数種類混合し、これを外管バルブの内表面に塗布することにより、光を拡散し、放射される紫外線を低減していた。また、その蛍光体によりＨＩＤランプの発光色を制御していた。
特開平０５−０９３１８７号公報特開平０６−１２４６８９号公報

従来のＨＩＤランプに蛍光体を塗布する技術では、蛍光体が吸収する波長が２５３．７ｎｍや３６５．０ｎｍ等にピークのある特定波長一つに選択されるため、４００ｎｍ以下の紫外線のうち、一部しか吸収することができず、その他の波長の紫外線はそのまま放射されていた。その上、蛍光体をＨＩＤランプに均一に塗布することが困難であるため、蛍光体の塗布量のバラツキが生じ、ＨＩＤランプの発光色が変化する恐れがあった。また、他の手段として、外管バルブの外表面に紫外線反射膜を塗布する方法もある。この方法は、ＨＩＤランプの外管バルブの外表面に紫外線反射膜があるため、取り扱い時に紫外線反射膜を損傷する恐れがあり、取り扱いに注意が必要であった。

従って本発明の目的は、従来の問題点を解決し、ランプから放射される光を拡散し、かつ波長４００ｎｍ以下の紫外線の透過を抑止する能力を具備するＨＩＤランプを提供することにある。

上記目的は、透光性の外管バルブ内に発光管を収納したＨＩＤランプにおいて、前記外管バルブの内表面に光を拡散し、かつ波長４００ｎｍ以下の光の透過を抑止する層を具備しており、前記層は酸化チタンの他、三酸化アンチモン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛および酸化セリウムの少なくとも１種類を含むＨＩＤランプにより、達成される。このＨＩＤランプの発光管には水銀あるいは、水銀および水銀以外の金属ハロゲン化物と希ガスが封入されている。

ここで、前記層は、膜厚が０．３μｍ〜０．５ｍｍであることが好ましい。また、前記酸化チタンの粒径は３０ｎｍ〜１μｍであることが好ましい。さらに、本発明に係る照明器具は、上記のようなＨＩＤランプを装着している照明器具である。

本発明によれば、ランプから放射される光を拡散し、かつ波長４００ｎｍ以下の紫外線の透過を抑止する能力を具備するＨＩＤランプを得ることができる。本発明では、従来のＨＩＤランプのように蛍光体を外管バルブの内表面に形成することなく、また従来の蛍光体の塗布工程を変更することなく、光を拡散し、かつ波長４００ｎｍ以下の光の透過を抑止する層を外管バルブの内表面に形成することができる。この層を形成することで、ＨＩＤランプより放射される紫外線による器具や家具等の退色および劣化低減でき、かつ４００ｎｍ以下に視感度を持つ昆虫類の誘引を低減するＨＩＤランプを提供できる。

以下、本発明に係るＨＩＤランプの実施例を、セラミック・メタル・ハライドランプ２５０Ｗ形を例にとって説明する。

図１は、本発明に係るＨＩＤランプの一実施例を示す図である。本実施例では、図示のように、セラミック・メタル・ハライドランプ２５０Ｗ形の外管バルブ１の内表面に紫外線透過抑止層２が形成されている。外管バルブ１は内部にセラミック発光管３が配置され、端部には口金４が設けられている。本実施例では、紫外線透過抑止層２により、ランプから放射される光を拡散し、かつ波長４００ｎｍ以下の紫外線の透過を抑止する。

外管バルブ１の内表面に形成された紫外線透過抑止層２は、好ましくは、粒径３０ｎｍ〜１μｍの酸化チタンの他に三酸化アンチモン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化セリウムの少なくとも１種類を混合した塗布液を膜厚が０．３μｍ〜０．５ｍｍとなるよう塗布したものである。この紫外線透過抑止層２の形成方法を以下詳述する。

本発明では、超微粒の酸化チタンの他、三酸化アンチモン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化セリウムの少なくとも１種類を混合したものを外管バルブ内表面に塗布するため、まず塗布液を作成する。この種の酸化チタンを水溶液中に分散させる場合、表面処理を施した粉体を充分分散させるため、分散剤を用い長時間のボールミル作業で懸濁液を作るのが一般的である。粉体への表面処理剤や分散剤は、疎水基をもつものや、有機性のものが一般的である。なお、この酸化チタン懸濁液を外管バルブ１の内表面に均一に塗布するため、用いる酸化チタンの粉体の粒径を３０ｎｍ〜１μｍとし、５質量％の酸化アルミニウムを含有した懸濁液中でボールミルすることで、均一な層を作成することが可能となる。これにより、ＨＩＤランプから照射される２５０ｎｍ〜３８０ｎｍの紫外線総量の約９２％を抑止できる能力を持った懸濁液を作成することができる。この方法で作成したチタン懸濁液を外管バルブ１の内表面に塗布後、熱風にて乾燥する。この熱風にて乾燥された層は、その後外管バルブ内を排気する工程を利用し、焼成することにより紫外線透過抑止層２を形成する。その後、紫外線透過抑止層が未塗布のＨＩＤランプの製球と同様の工程で、ランプを製球することができる。これにより外管バルブ１の内表面に層の一部が溶着し、剥離を起すことなく層が安定する。また、この層に含まれている酸化アルミニウムも層の内部で均一に拡散されているため、ＨＩＤランプの保護膜として、長時間点灯における全光束の低下を抑えることができる。

図２は、本発明に係る紫外線透過抑止層を形成したＨＩＤランプおよび紫外線透過抑止層未形成ＨＩＤランプの波長４００ｎｍ以下の発光強度の一例を示すグラフである。本図の縦軸はランプの相対発光強度（任意単位）を示し、横軸はランプの光の波長（ｎｍ）を示す。本発明に係るＨＩＤランプの全光束は紫外線透過抑止層未塗布のランプと比べて２〜３％低下した。しかし、本図において、本発明に係るＨＩＤランプから照射される波長３８０ｎｍ（図中の点線）以下における発光強度曲線５と、紫外線透過抑止層２を作成していない従来のＨＩＤランプの発光強度曲線６とを比較するとわかるとおり、本発明に係るＨＩＤランプは従来のものに比べ約９２％の紫外線量を抑止することができる。これにより、ランプから放射される紫外線による器具や家具等の退色および劣化を低減でき、また４００ｎｍ以下に視感度曲線７を持つ昆虫類の誘引を従来のＨＩＤランプを使用した時の０．３〜０．５倍に低減することができる。

図３は、本発明に係るＨＩＤランプを使用した照明器具の一例を示す図である。本図は内部が分かるように一部切欠き図としている。図示のように、照明器具３０は、照明器具本体３１と、本体３１中に配置された図１に示すような本発明に係るＨＩＤランプ３２と、ランプ３２の口金を差し込むソケット３３とを備える。照明器具本体３１は例えば支持体３４で首振り可能に固定される。このように本発明に係るＨＩＤランプ３２を装着した照明器具では、波長４００ｎｍ以下の光に視感度を持つ昆虫類の侵入を困難にし、これにより昆虫類の照明器具への侵入および飛来を大幅に抑えることが可能である。また、照明器具の虫除け効果により照明システムのメンテナンスをさらに簡略化することができる。

本発明は一般照明用ＨＩＤランプに係り、特にランプから放射される紫外線による器具や家具等の退色および劣化を低減し、かつ４００ｎｍ以下に視感度を持つ昆虫類の誘引を低減するＨＩＤランプに関するものであり、産業上の利用可能性がある。

本発明に係るＨＩＤランプの一実施例を示す図である。本発明に係る紫外線透過抑止層を形成したＨＩＤランプおよび紫外線透過抑止層未形成ＨＩＤランプの波長４００ｎｍ以下の発光強度の一例を示すグラフである。本発明に係るＨＩＤランプを使用した照明器具の一例を示す図である。

符号の説明

１透光性の外管バルブ
２紫外線透過抑止層
３セラミック発光管
４口金
５本発明に係るＨＩＤランプの発光強度曲線
６従来のＨＩＤランプの発光強度曲線
７昆虫の視感度曲線

Claims

透光性の外管バルブ内に発光管を収納したＨＩＤランプにおいて、前記外管バルブの内表面に光を拡散し、かつ波長４００ｎｍ以下の光の透過を抑止する層を具備しており、前記層は酸化チタンの他、三酸化アンチモン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛および酸化セリウムの少なくとも１種類を含むことを特徴とするＨＩＤランプ。
前記層は、膜厚が０．３μｍ〜０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のＨＩＤランプ。
前記酸化チタンの粒径は３０ｎｍ〜１μｍであることを特徴とする請求項１または２記載のＨＩＤランプ。
請求項１〜３のいずれかに記載のＨＩＤランプを装着していることを特徴とする照明器具。