JP3201137B2

JP3201137B2 - メタルハライドランプ

Info

Publication number: JP3201137B2
Application number: JP10655194A
Authority: JP
Inventors: 真弓井上; 守竹田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-05-20
Filing date: 1994-05-20
Publication date: 2001-08-20
Anticipated expiration: 2016-08-20
Also published as: JPH07320694A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は発光管の端部外周に形成
する保温膜を有するメタルハライドランプに関する。

【０００２】

【従来の技術】石英製発光管の内部に金属ハロゲン化物
を封入したメタルハライドランプは、発光管の端部温度
を一定の高さに維持しないと高い発光効率は得られな
い。即ち、発光管端部の最冷部の温度により金属ハロゲ
ン化物の蒸気圧が左右され、発光効率が大きく左右され
る。このため、最冷部温度を高める工夫がなされてお
り、発光管端部を保温膜で覆うことが行われている。従
来から保温膜としては耐熱性に優れ発光管に対する反応
性の少ない酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム等の白
色金属酸化物が使用されていた。この金属酸化物粉末に
低融点ガラス、有機バインダー等を混合し、十分分散さ
せた塗布液を発光管端部に塗布し、自然乾燥した後に加
熱処理して、保温膜を形成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の保温膜では保温特性を上げるため、金属酸化物が
低融点ガラスより多く含まれ、そのため発光管との密着
性が悪いという問題があった。また、ジルコニアを５０
体積％以上用いると、発光管との熱膨張率の違いから点
灯中の熱衝撃に弱いという問題もあった。さらに、保温
特性を良くするための手段として、白色酸化物粉末の平
均粒径を小さくすると、粉末の表面積が大きくなるため
に有機バインダー量を増さねばならなくなり、そうする
と塗布膜の乾燥または焼成時の溶剤が飛散する際にクラ
ックを発生するという問題点もあった。

【０００４】本発明は上記課題を解決するもので、石英
管との密着性と保温性を高め、発光時の色ムラが低減さ
れ、発光効率を高くすることができるメタルハライドラ
ンプを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、主成分として、低融点ガラス粉末を５０体積
％以上７５体積パーセント以下含有し、さらにアルミ
ナ、ジルコニア、シリカの内の少なくとも１種以上を含
有する保温膜を発光管の端部外周面に形成したことを特
徴とする。

【０００６】また上記構成において、低融点ガラス粉末
の平均粒径を１０μｍ以上、金属酸化物粉末の平均粒径
が２μｍ以下とすることにより、有機バインダー量の適
正化と拡散反射率の増加の両者を満足することが出来る
ため、より望ましい。

【０００７】さらに、発光管と塗布膜との熱膨張率の差
の低減と有機バインダー量の最適化と拡散反射率の維持
を満足するために、低融点ガラスの平均粒径を発光管付
近で１０μｍ以上、表面付近で２μｍ以下に小さくする
ことが望ましい。

【０００８】

【作用】前記の構成により、ジルコニアまたはアルミナ
またはシリカを主成分とする保温膜を形成することによ
り、発光管と保温膜との熱膨張率の差を小さくすること
ができ、従って保温膜の発光管への付着力を増すことが
できる。またガラスの粒径をコントロールすることによ
り、有機バインダー量が低減でき、保温膜の焼成後のク
ラック発生を防止できる。さらにガラスの粒径を発光管
付近から表面まで順に変化させることにより、有機バイ
ンダー量の低減と拡散反射率の維持の両者を満足するこ
とができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の一実施例を示すメタ
ルハライドランプの断面図である。

【００１０】図１において、１は石英管よりなる発光管
で、その両端には先端にコイル部を有する電極２がモリ
ブデン箔３及びモリブデン製の外部リード線４を介して
気密に封着されている。そして発光管１を形成する石英
ガラスの端部外周面には保温膜５が形成されている。本
実施例の特徴は、保温膜５の構成にあるので、その実施
例１〜５を（表１）〜（表５）に基づき説明する。

【００１１】（実施例１）金属酸化物として、平均粒径
が１〜２μｍのジルコニア粉末またはチタニア粉末２０
〜１１０ｇと、平均粒径が１０〜２０μｍの低融点ガラ
ス３〜２５ｇを秤量し、これらを、予めニトロセルロー
スを酢酸ブチルに溶かして作成した有機バインダー５０
〜１００ｍｌに混合し、ボールミルを用いて１００ｒｐ
ｍで２４時間混練した。得られた塗布液を図１に示すよ
うに、発光管の端部に塗り、自然乾燥１０分後に９００
℃で１時間塗布膜を焼成した。尚、雰囲気は空気中、昇
温速度は１０℃／分である。

【００１２】得られた保温膜の保温性を、反射率により
評価した。また、密着性を引っ張り試験機を用いて測定
した。結果を（表１）にまとめて示す。

【００１３】

【表１】

【００１４】１）反射率は波長0.4〜1μｍのときに７
０％以上のものを○、７０％未満のものを×とした。

【００１５】２）密着性は引っ張り強度が２０Kg/cm²
以上のものを○、２０Kg/cm²未満ものを×とした。

【００１６】（表１）から明らかなように、低融点ガラ
スの体積％が５０％以上では、良好な密着性が得られ
た。一方、ジルコニアの体積％が少なくなると反射率が
低下した。また、チタニアでは、十分な反射率が得られ
なかった。従って、低融点ガラス粉末を５０体積％以上
７５体積パーセント以下含有し、さらにジルコニアを含
有する保温膜とする事により、密着性・保温性ともに優
れた膜が得られる。

【００１７】なお、ジルコニア粉末の変わりに、安定化
ジルコニアを用いた場合にも、ほぼ同様の結果が得られ
た。

【００１８】（実施例２）金属酸化物として、平均粒径
が１〜２μｍのアルミナ粉末またはチタニア粉末１５〜
７５ｇと、平均粒径が１０〜２０μｍの低融点ガラス３
〜２５ｇを用い、実施例１と同様の方法で、塗布膜を作
成した。

【００１９】得られた保温膜の保温性を、反射率により
評価した。また、密着性を引っ張り試験機を用いて測定
した。結果を（表２）にまとめて示す。

【００２０】

【表２】

【００２１】（表２）から明らかなように、低融点ガラ
スの体積％が５０％以上では、良好な密着性が得られ
た。一方、アルミナの体積％が少なくなると反射率が低
下した。また、チタニアでは、十分な反射率が得られな
かった。従って、低融点ガラス粉末を５０体積％以上７
５体積パーセント以下含有し、さらにアルミナを含有す
る保温膜とする事により、密着性・保温性ともに優れた
膜が得られる。

【００２２】（実施例３）金属酸化物として、平均粒径
が１〜２μｍのシリカ粉末またはチタニア粉末１０〜５
０ｇと、平均粒径が１０〜２０μｍの低融点ガラス３〜
２５ｇを用い、実施例１と同様の方法で、塗布膜を作成
した。

【００２３】得られた保温膜の保温性を、反射率により
評価した。また、密着性を引っ張り試験機を用いて測定
した。結果を（表３）にまとめて示す。

【００２４】

【表３】

【００２５】（表３）から明らかなように、低融点ガラ
スの体積％が５０％以上では、良好な密着性が得られ
た。一方、シリカの体積％が少なくなると反射率が低下
した。また、チタニアでは、十分な反射率が得られなか
った。従って、低融点ガラス粉末を５０体積％以上７５
体積パーセント以下含有し、さらにシリカを含有する保
温膜とする事により、密着性・保温性ともに優れた膜が
得られた。

【００２６】（実施例４）金属酸化物として、平均粒径
が１〜３μｍのジルコニア粉末５５ｇ（５０体積％）
と、平均粒径が１〜３０μｍの低融点ガラス１５ｇ（５
０体積％）を秤量し、これらを、予めニトロセルロース
を酢酸ブチルに溶かして作成した有機バインダー７０ｍ
ｌに混合し、ボールミルを用いて１００ｒｐｍで２４時
間混練した。塗布方法と評価方法は、図１及び（表１）
に示したものと同様の方法で行った。

【００２７】結果を（表４）にまとめて示す。

【００２８】

【表４】

【００２９】（表４）から明らかなように、低融点ガラ
スの粒径が１０μｍより小さい場合、良好な密着性が得
られなかった。一方、ジルコニアの粒径が２μｍより大
きい場合には反射率が低下した。

【００３０】従って、ジルコニアの平均粒径を２μｍ以
下、低融点ガラス粉末の平均粒径を１０μｍ以上のもの
を含有する保温膜とする事により、密着性・保温性とも
に優れた膜が得られる。

【００３１】なお、ジルコニア粉末の代わりに、安定化
ジルコニア、アルミナ、シリカの粉末を用いた場合に
も、ほぼ同様の結果が得られた。

【００３２】（実施例５）金属酸化物として、平均粒径
が１μｍのジルコニア粉末５８ｇ（５０体積％）と、平
均粒径が１μｍの低融点ガラス１５ｇ（５０体積％）を
秤量し、これらを、予めニトロセルロースを酢酸ブチル
に溶かして作成した有機バインダー７０ｍｌに混合し、
ボールミルを用いて１００ｒｐｍで２４時間混練した。
同様の方法で、低融点ガラスの粒径のみ、２、３、５、
１０、１５、２０、３０μｍと変化させた塗布液を用意
した。これら８種類の塗布液を用いて、塗布と乾燥を３
回繰り返した後、熱処理し、（表５）に示した、３種類
の層よりなる保温膜を作成した。これらの膜について、
実施例１と同様の方法で、反射率と密着性を評価した。

【００３３】結果を（表５）にまとめて示す。

【００３４】

【表５】

【００３５】（表５）から明らかなように、低融点ガラ
スの平均粒径が発光管の近傍ａで１０μｍより小さい場
合、良好な密着性が得られなかった。表面積が大きすぎ
て有機バインダーが多量必要となり、そのため膜形成後
にクラックが入りやすかった。また低融点ガラスの平均
粒径が、発光管から遠い膜表面近傍ｃで２μｍより大き
い場合、密着性は良かったが２μｍ以下のものに比較す
ると反射率が低下した。

【００３６】従って、低融点ガラス粉末の平均粒径を発
光管近傍側ａで１０μｍ以上、発光管から遠い膜表面側
ｃで２μｍ以下になるよう、段階的に粒径が変化するよ
うに構成された保温膜とする事により、密着性と保温性
ともに優れた膜が得られた。

【００３７】なお、ジルコニア粉末の代わりに、安定化
ジルコニア、アルミナ、シリカ粉末を用いた場合にも、
ほぼ同様の結果が得られた。

【００３８】

【発明の効果】以上のように本発明は、保温膜に用いる
金属酸化物と低融点ガラスの混合比や粒径が最適になる
ようにしたため、石英管との密着性と保温性を高めるこ
とができる。このような保温膜を用いたメタルハライド
ランプは、発光時の色ムラが低減され、発光効率を高く
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すメタルハライドランプ
の断面図

【符号の説明】

１発光管２電極３モリブデン箔４外部リード線５保温膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 61/52 H01J 61/35 H01J 61/88

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】主成分として、低融点ガラス粉末を５０体
積％以上７５体積パーセント以下含有し、さらにアルミ
ナ、ジルコニア、シリカの内の少なくとも１種以上を含
有する保温膜を発光管の端部外周面に形成したメタルハ
ライドランプにおいて、低融点ガラスの粒径が発光管表
面近傍で１０μｍ以上であり、発光管から遠い保温膜表
面に向かって連続的または段階的に粒径が小さくなり、
その粒径が膜表面で２μｍ以下となることを特徴とする
メタルハライドランプ。