JP3175560U

JP3175560U - 非常灯を兼用する残光電球及び蛍光灯

Info

Publication number: JP3175560U
Application number: JP2012001078U
Authority: JP
Inventors: 茂夫清水
Original assignee: 茂夫清水
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2012-05-17
Anticipated expiration: 2022-02-28

Abstract

【課題】災害時や事故などで電源が切れて暗黒となり、パニックになることを防ぐため非常灯が設置されている。しかし、非常灯電源は発電機又は蓄電池であり、常時整備して稼働可能の状態を維持していなければならない。災害や事故などで電源が停止した時、瞬時に補助光源として非常灯のように発光し、非常電源設備が不要となり、設備費が大幅に節約できる残光電球及び蛍光灯を提供する。
【解決手段】蓄光顔料を電球又は蛍光灯のガラス部分に練りこみ加工する、又は、蛍光管や電球の表面に蓄光顔料をコーティングして、蛍光管や電球から発せられる紫外線などの光りを蓄光顔料に貯蔵させ、蛍光灯や電球の電源が切れ発光しなくなった後は、表面にコーティングした蓄光顔料の発光により照明をする。
【選択図】図１

Description

本考案は、蓄光顔料を用いた製品に関するものである。

蓄光顔料を用いた照明器具は蛍光灯のカバーや反射板等の他、蓄光性を利用した塗料を利用した製品などがある。蓄光顔料の発光は紫外線に励起された発光で、同様に蛍光灯はガラス部分の内側に塗布された蛍光剤が紫外線を受けることにより発光するものであり、光源は同じである。しかし、蛍光剤は紫外線を受けている間だけ発光するものであり、紫外線の入射が終わると共に発光も停止する。蓄光顔料は紫外線を受けて発光することは同様であるが、紫外線の入射が終わった後も発光が続く、この性質を利用して、蛍光灯の発光と同時に、蓄光顔料も紫外線を受けて蓄光させ、蛍光灯の発光が停止した後、蓄光剤の発光を有効に利用しようとするものである。

特開２００９−１２６７６９号公報特開２００１−０５６６５４号公報特開平１０−３３１１１９号公報

土木施工２００９ＪＵＮ．ＶＯＬ．５０ＮＯ．６．Ｐ１０２―Ｐ１０３

災害時や事故などで電源が切れて暗黒となり、パニックになることを防ぐため非常灯設
置されている。しかし、非常灯電源は発電機又は蓄電池であり、常時整備して稼働可能の
状態を維持していなければならない。過去に、非常灯が点灯しなくてパニックになり、多
くの死者を発生させた事故は数多くある。このようなことを防ぐために、照明が遮断され
ると同時に確実に他の光源による照明がされることが必要である。具体的には、災害や事
故などで電源が停止した時、瞬時に補助光源として非常灯のように発光すること。非常電源設備が不要となり、設備費が大幅に節約できること。故障がなく、メンテナンス
や保守点検要員が不要になること。非常灯や豆電球が不要となり、省電力効果が多大にあ
ること。室内照明器具についている豆電球が不要となるため、製品構造が単純化され、コ
ストダウンになることである。

蓄光顔料の蓄光作用は、光の照射などにより、外部からエネルギーを半導体に注入すると、自由電子と正孔の対、すなわちキャリアが増加する。キャリアが各種の過程を経た後、再結合して平衡に落ち着こうとする．対のキャリアがエネルギーを放出して再結合する時、ケイ光やリン光を発する。このような作用をする物質が蓄光顔料として販売されている。蓄光顔料として市販されている蛍光体はストロンチュームアルミネート(SrAl2O4)またはカルシュームアルミネート(CaAl2O4)を母体結晶とし、不純物として数種類の希土類元素を含むもので構成されている。主原料は高純度のアルミナで、これに炭酸ストロンチュームと付活剤の希土類元素とをよく混合し、還元性雰囲気の電気炉の中で１．３００℃の温度で３時間以上焼成し溶解した後に徐冷した焼結体を粉砕したものが蓄光顔料として市販されている。これらのものには、SrAl2O4:Eu及びSrAl2O4:Eu,Dy及びSrAl12O25:Eu,Dy及びCaAl2O4:Eu,Ndの４種類がある。

電球又は蛍光灯の表面に塗布する場合のバインダーとして用いるシリコンは多数種類の品番があるが、一例としては鈴木産業株式会社製の無機質高分子主鎖結合塗料セラトンがある。この中の製品名セラトンＰＴＮは透明で無溶剤の常温硬化型であるから、蓄光顔料のバインダーとして適している。このセラトンＰＴＮ５０部に蓄光顔料５０部を混合する割合からＰＴＮ９５部に蓄光顔料５部を混合する割合まで、必要に応じた様々の配合で蓄光性シリコン塗料を作り、スプレー吹付け法、どぶ付け浸漬法、刷毛塗り法等の加工法で塗布すればよい。塗布後は無風の室内で常温硬化させる。

超耐候性アクリル樹脂例えば三菱レーヨン株式会社製ダイヤナールＬＸと蓄光顔料を混合してコーティング剤を作成して電球又は蛍光灯の表面に塗布することもできる。この場合には完全に被膜が連続していなければならない。部分的な塗布では，熱膨張係数の相違により、接着面にせん断力が働き、剥離する恐れがある。

電球又は蛍光灯のガラス部分に蓄光顔料を練りこむためには、ガラスに含まれる鉛と蓄光顔料が化学反応しないように蓄光顔料の表面に遮断膜を作らなければならない。蓄光顔料の表面に遮断膜を作るには、無鉛ガラスや液状セラミック又はシリコンで表面を被覆して練りこむと良い。例えば、蓄光顔料をシリコンで被覆するには特願２００７−３０６２９２に記載されている方法がある。蓄光顔料をシランカップリング剤でコーティングする方法である。

シリコンは、油性の物(シリコンオイル)が一般的である。これらシリコンオイルを無水アルコールで１０倍程度に希釈して、蓄光顔料をミキサーに入れて混合しながらシランカップリング剤を噴霧する。コーティングするシリコンの量は重量比で蓄光顔料の５％から１５％の範囲でよい。自然乾燥で三日間程度、加熱乾燥では、シリコンも蓄光顔料も熱に強いので２００℃程度で１０〜２０分程度で乾燥させると硬質の被膜を作る。

蓄光顔料の耐熱温度は１．１４０℃でシリコンエマルジョンで出来た被膜の耐熱温度は６００℃であるから、光源の発生する温度には十分に耐えられる。また蓄光顔料もシリコンも紫外線劣化は発生しないので、変質や劣化は起こらず、長期の性能を保持する。シランカップリング剤として信越シリコーン株式会社の常温硬化型シリコーンコーティング剤Ｘ−４０−２３２７などがある。蛍光灯または蛍光ランプの蛍光管は、放電で発生する紫外線を蛍光体に当てて可視光線に変換する光源である。蓄光顔料は紫外線を蓄えて可視光線として放出するから残光性を付与するためには極めて合理的である。

（１）災害や事故などで電源が停止した時、瞬時に補助光源として非常灯のように発光する。
（２）非常電源設備が不要となり、設備費が大幅に節約できる。
（３）故障がなく、メンテナンスや保守点検要員が不要になる。
（４）非常灯や豆電球が不要となり、省電力効果が多大にある。
（５）室内照明器具についている豆電球が不要となるため、製品構造が単純化され、コストダウンになる。

ＬＥＤ電球の表面に粒径２５ミクロンの青緑発光の蓄光顔料をシリコン樹脂でコーティングした状態で、通電時の電球表面輝度が８５３．８５０ｍｃｄ／ｍ２の場合を対象として、光源遮断後の輝度の減衰を測定した。表―１のとおりである。ＬＥＤ電球は紫外線の放射量が少ないので、蓄光顔料が１００％蓄光するためには９０分程度の照射光を必要とする。
表―１輝度の単位はｍｃｄ／ｍ２

人間の視力で物体の存在を区別できる輝度は０．３ｍｃｄ／ｍ２上といわれており、蓄光性の避難誘導表示の輝度はＪＩＳにより電源遮断後１時間後の輝度が７ｍｃｄ／ｍ２上と定められているので、この場合にはJIS基準の１０倍以上であり実用上十分であるといえる。ＪＩＳの基準値に減衰するまでの時間は５時間で実用上十分である。

蛍光管の縦断図蛍光管の横断図電球の断面図

蓄光顔料を混合して作られた蓄光性セラミック塗料又は蓄光性シリコン塗料或いは蓄光性液状ガラス塗料及びアクリル蓄光性塗料を電球又は蛍光管のガラス部分の表面又は内側に付着させた電球又は蛍光灯。或いは、電球又は蛍光灯のガラス部分に蓄光顔料を練りこんだ電球又は蛍光灯の光源から発生し照射される紫外線その他の光エネルギーをガラス部分に練りこんだ蓄光顔料又は表面又は内側に付着させた蓄光顔料に吸収貯蔵させて、光源が遮断されて電球又は蛍光灯が発光しなくなると同時に蓄光顔料が発生する光りによる長時間の照明をする。

表―１において実施した検体について述べる。鈴木産業社製シリコン塗料商品名セラトンＰＴＮオルガノシロキサン樹脂塗料に、蓄光顔料は中国山東省済南市に所在する済南端科技有限公司の製造した、蓄光発色が黄緑の商品番号ＰＹＧ−６Ｆ粒径２５ミクロンの蓄光顔料を１５％添加して蓄光性シリコン塗料を作り、既製品のLED電球のガラスに塗布した。塗布方法は、顔料が均一に分散するよう浸漬法又はスプレー塗布が良いが、この場合検体が小さかったので刷毛で塗布した。顔料の均等性や被膜の均一性を図るため、蓄光性シリコン塗料の硬化を確実にすると共に流動性を上げるためにドライヤーで満遍なく温めた。その後５時間静かに放置して表面が硬化した。

家庭用サークル電球・事務所用蛍光灯・街路灯・等全ての照明器具に利用できる。

ａ蛍光管の瓦斯部分
ｂ１蛍光管ガラス管部分の外側に塗布した蓄光顔料
ｃ１蛍光灯フィラメント部分
ｄ１蛍光管ガラス管部分
ｂ２電球ガラス部分の外側に塗布した蓄光顔料
ｃ２電球フィラメント部分
ｄ２電球ガラス部分

Claims

電球又は蛍光灯のガラス部分に蓄光剤を添加した蓄光性ガラスを用いたことを特徴とする電球及び蛍光灯。
電球又は蛍光灯のガラス部分の表面又は内側を蓄光性セラミック塗料又は蓄光性シリコン塗料或いは蓄光性液状ガラス塗料及びアクリル蓄光性塗料で被覆したことを特徴とする電球及び蛍光灯。
請求項１において電球又は蛍光灯のガラス部分に添加する蓄光剤の発光色が黄緑や青や桃色などに発光する蓄光顔料を選んで添加することにより、点灯時は白色又は昼光色で発光するが、電気を遮断して電球又は蛍光灯が発光しなくなった後、蓄光色で発光する場合には、瞬時に黄緑や青や桃色などに変化して発光することを特徴とする非常灯を兼用する残光電球及び蛍光灯。
請求項１において電球又は蛍光灯のガラス部分に添加する蓄光顔料の表面を無鉛ガラス又はシリコンでコーティングして、電球又は蛍光灯のガラス部分に含まれる鉛分と蓄光顔料が反応して蓄光性能が低下することを防止したことを特徴とする非常灯を兼用する残光電球及び蛍光灯。
請求項２において塗料に添加する蓄光顔料の発光色が黄緑や青や桃色などに発光する蓄光顔料を選んで添加することにより、点灯時は白色又は昼光色で発光するが、電気を遮断して電球又は蛍光灯が発光しなくなった後、蓄光色で発光する場合には、瞬時に黄緑や青や桃色などに変化して発光することを特徴とする非常灯を兼用する残光電球及び蛍光灯。