JP7093446B2 - 照明装置 - Google Patents
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Description
エミッタと、
前記エミッタが放出する電子を受けて蛍光を光照射面に向けて発光する蛍光体と、
前記蛍光体を支持するもので電気伝導率と熱伝導率とが良好な物質からなる支持体と、を有し、
前記蛍光体は、前記支持体の一部が前記蛍光体の微小な隙間に露出する状態となるまで、つまり、前記蛍光体の間に垣間見える状態となるまで薄くした状態で、前記支持体の表面に設けられていることが好ましい。
前記エミッタは、前記蛍光体と前記光照射面との間に設けられている、
という態様がある。
前記エミッタと前記支持体と前記蛍光体とを覆う透明封止体をさらに備え、
前記支持体の両端のうち少なくとも一端が、前記透明封止体を貫通して当該照明装置の外部に突出しており、
前記支持体と前記透明封止体との間の隙間は封止されて当該透明封止体の内部が密封されている、
という態様がある。
前記支持体の両端が、前記透明封止体を貫通して当該照明装置の外部にそれぞれ突出している、
という態様がある。
前記支持体は、上下方向に沿って当該照明装置に設けられている、
という態様がある。
前記支持体は、両端のうちの一端が開放された筒状をしており、かつ、前記一端が当該照明装置の外部に突出しており、
前記支持体の筒内空間は、前記一端を介して装置外部に露出している、
という態様がある。
前記支持体は両端が開放された筒状をしており、かつ、前記両端が当該照明装置の外部に突出しており、
前記支持体の筒内空間は、前記両端それぞれを介して装置外部に露出している、
という態様がある。
P22-X(r) YVO4;Eu 5.0μm
P22-X(g) ZnS;Cu,Au,Al 8.0μm
P22-X(b) ZnS;Ag 8.0μm
最もピーク粒度の大きい蛍光体材料は、P22-X(g)、P22-X(b)であり、そのピーク粒度は8.0μmである。このような形状を有する蛍光体4を金属からなる支持体2に、従来と同様、0.2mmの厚さで塗布したとする。そうすると、その積層状態の概略は、次の(1)式により推定できる。
すなわち、蛍光体4を支持体2に0.2mmの厚さで塗布したFEL1の構成では、約25個の蛍光体粒子4aが層状になって支持体2表面に配置されていると推定できる。
3.19×10^-2=3.19×0.01=0.0319
0.0319(cal/cm・sec・°C)=0.0319[(cm・sec・°C)]×100[cm/m]×1[°C/゜K]×4.184[J/cal]=(0.0319×4.184)×100≒13.35W/m・°C
Eu;ユウロピウムの熱伝導率は13.9W/m・°C
Y203とEuの合金Y203:Euを主成分とする蛍光体の熱伝導率は、アルミニウムAlの250W/m・°C、亜鉛Znの116W/m・°C、銅Cuの401W/m・°C等の金属には敵わないが、モルタルの1.73W/m・°Cや石2~7W/m・°Cよりもかなり良好で、ステンレス鋼が16W/m・°Cである事を勘案すれば、先ず先ずの熱伝導率であると思われる。しかし、蛍光体の粒径は0.008mmだから、溶液の厚さが前述したように、0.2mmの時、25層にもなる。しかもこの25層は点接触で層を作っているのだから、エミッタ側の蛍光体に電子が次々に衝突して発熱し、その熱は点接触部位を伝導して、光照射面のガラスに到達する。
改善は、支持体2と蛍光体4の改善である。支持体2の改善は、従来のFELが蛍光体4を光照射面のガラスへ塗布したのに対して、本発明のFEL1は熱伝導率と電気伝導率が良好な支持体2(金属)へ塗布している事である。これは、発生した熱が蛍光体4を伝導してガラスへ到達したとしても、そしてガラスをどんなに厚くして其の熱容量を大きくして、蛍光体4で発生した熱を吸収しようとしても、ガラスの熱伝導率が劣悪で有る為に蛍光体4からガラスへの熱伝導が緩やかに進行する。蛍光体4からガラスへの熱の移動が手間取っている時も、次々と電子は衝突し発熱している。その為に、発生した熱は蛍光体4に蓄熱されて温度上昇してしまい、FELの寿命が延びないのである。
R,G,B配合比率は重量比で41:33:26である。
蛍光体:溶液=1:1.8(wt)であり、その溶液の内訳は
溶剤:酢酸ブチル=1.686
バインダー:ニトロセルロース=0.014
接着剤:0.1
1.686+0.014=溶剤+バインダーは1.7である。
x=0.059g
1:1.8=x:10.059g
x=5.59g=溶液10g程度の時の蛍光体量、つまり従来のFELの蛍光体:溶液=1:1.8における、蛍光体:溶液=1:1.8=5.59:10.059である。
蛍光体:溶液=1:1.8
1:1.8=x:10
x=5.56
溶液10gの時、蛍光体5.56g この時、25層で、0.2mm厚である。
溶液10gの時、蛍光体2.78g この時、12.5層で、0.2mm厚である。
溶液10gの時、蛍光体1.39g この時、6.25層で、0.2mm厚である。
溶液10gの時、蛍光体0.7g この時、3.125層で、0.2mm厚である。
溶液10gの時、蛍光体0.34g この時、1.56層で、0.2mm厚である。
溶液10gの時、蛍光体0.17g この時、0.78層で、0.2mm厚である。
溶液10gの時、蛍光体0.087g この時、0.39層で、0.2mm厚である。
従来のFELの蛍光体は光照射面のガラスへ直接塗っているという問題点がある。ガラスの熱伝導率は、板ガラス0.96W/m・°C、ガラス1.05W/m・°Cである。これはモルタル1.73W/m・°Cや石2~7W/m・°Cよりも劣悪である。
(1)支持体の地肌が見える部分、
(2)蛍光体の層の厚さが蛍光体粒子1粒~3粒の部分、
(3)蛍光体の層の厚さが蛍光体粒子4粒~7粒の部分、
(4)蛍光体の層の厚さが蛍光体粒子8粒~24粒の部分
のそれぞれの構成を仮定する。
2 支持体
2a 支持体の一部の部位
2b 支持体の両端
3 エミッタ
4 蛍光体
4a 蛍光体粒子
5 透明封止ガラス
5a 光照射面
5e 支持体装着孔
5f ジョイント部
6 電源
10 FEL
11 支持体
11a 支持体一端
20 FEL
21 支持体
21a 支持体一端
21b 支持体中途部
30 FEL
31 支持体
31a、31b 支持体両端
40 FEL
41 支持体
41a、41b 支持体両端
Claims (3)
- エミッタと、
前記エミッタが放出する電子を受けて蛍光を光照射面に向けて発光する蛍光体と、
前記蛍光体を支持するもので、熱伝導率が蛍光体と同一かそれ以上の固体からなる支持体と、
を有し、
前記蛍光体は、前記支持体の一部が前記蛍光体の微小な隙間に露出する状態となるまで薄くした状態で、熱伝導率が蛍光体と同一かそれ以上の固体からなる前記支持体の表面に設けられており、
前記エミッタと前記支持体と前記蛍光体とを覆う透明封止体をさらに備え、
前記支持体の両端が前記透明封止体を貫通して照明装置の外部に突出しており、
前記支持体と前記透明封止体との間の隙間は封止されて当該透明封止体の内部が密封されており、
前記支持体は、両端が開放された筒状をしており、かつ、前記両端が、当該照明装置の外部に突出しており、前記支持体の内部空間は、前記両端それぞれを介して前記外部に露出しており、
当該支持体は、前記内部空間で生じた暖気が上昇する方向である上下方向に沿って設置される
ことを特徴とする、照明装置。 - 前記エミッタは、前記蛍光体と前記光照射面との間に設けられている、
請求項1に記載の照明装置。 - 前記固体は、アルミニウム等の金属である、
請求項1または2に記載の照明装置。
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