JPH01503662A

JPH01503662A - 水銀蒸気放電灯の為の選択的反射用の二酸化珪素層

Info

Publication number: JPH01503662A
Application number: JP63505780A
Authority: JP
Inventors: デブーア，バリー　ジー; ラットフィールド，シェアロン　ビー
Original assignee: ジーティーイー　プロダクツ　コーポレイション
Priority date: 1987-06-12
Filing date: 1988-06-10
Publication date: 1989-12-07
Also published as: WO1988010005A1; US5051653A; EP0318578A4; EP0318578A1; CA1296379C

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】、蒸　の　の゛　・　・　の二・９　珪素ＬＬΩ］Ｌ量本発明は水銀蒸気放電灯に関し、詳しくは反射層を具備する水銀蒸気放電灯に関する。非−放電粒状物質から成る種々のコーティングは、蛍光灯その他水銀蒸気灯における蛍光体の為のアンダーコーティングとして塗布された場合有益であることが分った。画形式の灯火では蛍光体は、水銀放電によって放射される紫外線を受ける近さの灯火ガラス外被にコーティングされる。例えば、開口部蛍光複写対の如き蛍光灯における反射層として使用されてきた非 −放電粒状物の例には、二酸化チタン、二酸化チタン及び１５重量％までの酸化アルミニュームの混合物、酸化ジルコニューム、酸化アルミニュウム、アルミニュウム、そして銀、が含まれる。二酸化チタンは市販入手し得る開口部蛍光複写対の反射層を形成する為に代表的に使用される。ある例では、非−放電粒子層は蛍光体コーティング重量の低減を可能とする為に使用される０例えば１９７８年３月１４日に発行された米国特許第４．０７９，２８８号を参照されたい。米国特許第４，０７４，２８８号には、ルーメン損失を最少とする状態で蛍光体のコーチインク重量を低減可能ならしめる為に、個々の粒子寸法が直径約４００から５０００オングストロームの範囲の蒸気形態の球状アルミナを含む反射層を蛍光灯に使用することが開示される。しかしながら、この特許に記載された灯火データは１００時間におけるルーメン出力の明らかな降下を示す。１９８２年８月１０日に発行された米国特許第４．３４４．０１６号には、厚さが０．０５から０　、７　ｍｇ／ｃｍ”の５ｉｎｓコーテイングを有する低圧水銀蒸気放電灯が記載される。米国特許第４，３４４，０１６号には、より厚いコーティングが、可視光の吸収が生じることに依存して発光効率の低下を引起こすことを明白に表わしている。光」ＬのＪＪ本発明に従えば水銀蒸気放電灯が提供され、該水銀蒸気放電灯は、内面を有する灯火外被と放電アセンブリとを含み、該放電アセンブリは、灯火外被の内面の少くとも一部分にコーティング重量約０．１から約４　ｍｇ／ｃｍ”に於て塗布された選択的反射用の層にして、少くとも約５０重量パーセントのシリカの主要粒子寸法が約１７から約８０ナノメータである状態に於て、主要粒子寸法が約５から約１００ナノメータの少くとも約８０重量パーセントのシリカを含む選択反射層と、少くとも選択的反射用の層を覆って配設された蛍光体コーティングと、を含む。図面の簡単な説明第１図は本発明の１具体例に従う蛍光灯の部分断面正面図である。第２図は本発明に従う二酸化珪素層の反射率測定値を異なるコーティング厚さにおける波長の関数として表わしたグラフである。第３図は、２つの異なる波長に対する反射率の期待変動を、選択的反射用の二酸化珪素層のためのコーティング厚さの関数として表わしたグラフである。第４図はルーメンを、本発明の選択的反射用の二酸化珪素層を設けた及び設けない状態で作成した灯火内の、３種蛍光体混合物の厚さの関数として表わしたグラフである。第５図はルーメンを、本発明の選択的反射用の二酸化珪素層を設けた及び設けない状態で作成した灯火内の、へロホスフエート蛍光体の厚さの関数として表わしたグラフである。第６図はルーメンを、本発明の選択的反射用の二酸化珪素層を設けた及び設けない状態で作成した灯火内の、へロホスフェート蛍光体の厚さの関数として表わしたグラフである。第７図はルーメンを、本発明の選択的反射用の二酸化珪素層を設けた及び設けない状態で作成した灯火内の、へロホスフェート蛍光体の厚さの関数として表わしたグラフである。第８図はルーメンを、本発明の選択的反射用の二酸化珪素層を設けた及び設けない状態で作成した灯火内の、へロホスフェート蛍光体の厚さの関数として表わしたグラフである。本発明のその他及び更に別の目的、利益及び能力の一層の理解の為に、以下の記載及び添付された請求の範囲が上述の図面との関連に於て参照される。色且皇且１本発明に従えば、水銀放電灯の性能はシリカ（ここでは二酸化珪素としても参照される）の粒子を含み且つコーティング重量が約０．１から約４　Ｂ／ａｍ”である選択的反射用の層を含むことによって改良し得ることが分った０選択的反射用の層は外被と、上被する蛍光体コーティングとの間に位置付けられる１本発明の選択的反射用の層は光線を一つ以上の分散現象によって拡散状態で反射し、短波長紫外光を長波長可視光よりも多く反射し、何れの型の入射光もほとんど吸収しない、僅かに吸収された部分以外の反射されなかった入射光は層を貫いて透過される。例えば、本発明に従う二酸化珪素層はＩ　Ｂ／ｃｏ”のコーティング重量を有し、放電に際して蛍光体を貫く紫外光の少くとも約８３％を反射して蛍光体層に戻す、約４ｍｇ／ｃｍ”のコーティング重量の層は前記紫外光の約９４％以上或は約９４％に等しい量を反射して蛍光体に戻す０本発明の二酸化珪素層は蛍光体によって放射される可視光の約３５％から約９６％を透過させる。蛍光体及びシリカ層が吸収する放射可視光は非常に少いことから、反射された可視光の大部分は、引続く蛍光体及びシリカ層との遭遇における有効出力として灯火から逃出する。逆に励起用の紫外光は蛍光体によって強力に吸収されそして蛍光体層を追加的に通過することによって大幅に減衰される。前述の如く、選択的反射用の二酸化珪素層の為のコーティング重量は約０．１から約４　Ｂ／Ｃｍ”である、特定用途における選択的反射用のシリカ層の最適厚さは、最大の可視光出力或は最大の蛍光体重量低減の何れが所望されるかということだけでなく、励起用の光及び放射光の双方に対して使用される蛍光体層の光学的な吸収及び分散特性によって決定される０代表的な市販の灯火蛍光体の為には、コーティング重量的２　、５　ｍｇ／Ｃｍ”の選択的反射用のシリカ層が最大の光出力をもたらし、一方、コーティング重量が約２．０から約４　ｍｇ／ａｍ”の選択的反射用のシリカ層が、光出力を固定した状態での最大の蛍光体の節減を可能とすることが予測される。コーティング重量的０　、４　ｍｇ／ｃｍ” の選択的反射用のシリカ層の使用によって蛍光体の最大節減の概略半分の節減が期待される。正確な量は特定の蛍光体の光学的な吸収及び分散特性に依存する。しかしながら、意外にもコーティング重量が約０．　１１１１ｇ／ｃｍ”もの低いシリカ層を使用して蛍光体の実質的な節減を実現し得ることが分った。これは恐らくガラス気泡壁内における可視光の捕捉が回避され、前記可視光の過剰吸収が回避されることに依存していると見られる０選択的反射用の二酸化珪素層、即ちコーティングを形成する為に使用される二酸化珪素粒子は、高純度の二酸化珪素、例えば好ましくは少くとも９９．０重量％のＳｉＯｘを含む二酸化珪素粒子である。最も好ましくは、二酸化珪素粒子は９９．０重量％以上の或は９９．０重量％と等しい量のＳｉＯｘを含む０重量％の二酸化珪素は使用される二酸化珪素の純度を表わす。本発明の選択的反射用の層を形成する為に使用される二酸化珪素の少（とも約８０重量％は主要粒子寸法が約５から約１００ナノメータであり、この場合少（とも約５０重量％のシリカが主要粒子寸法が約１７から約８０ナノメータである。好ましくは、少くとも約８０重量％のシリカ粒子は約１７から８０ナノメータの主要粒子寸法を有する。最も好ましくは好ましい粒子寸法分布のピークは約５０ナノメータである。本発明の水銀放電灯は１例えば、高圧水銀蒸気放電灯或は蛍光灯である。本発明の１具体例に従えば、そうした選択的反射用の二酸化珪素層が蛍光灯に含まれる０本発明に従う蛍光灯は、外被と、外被内にシールされた一対の電極及び低圧不活性ガス及び少量の水銀を含む放電アセンブリと、灯火外被の内側表面の少くとも一部分に付着された選択的反射用の二酸化珪素コーティング及び該コーティングを覆って付着された蛍光体コーティングと、を含む、蛍光体コーティングを、灯火外被の内側表面のコーティングされない部分に更に付着させ得る。好ましい具体例に於ては、選択的反射用の層は灯火外被の内面全体を覆って付着される。ここで使用される“蛍光灯”とは、紫外線照射によって励起され蛍光発光する蛍光体を含む任意の灯火を表わす。本発明の蛍光灯は種々の他の目的の為の追加的コーティングを随意的に含み得る。第１図を参照するに１本発明の蛍光灯の具体例が示される。第１図に示される蛍光灯は断面が円形の細長い、例えばソーダ石灰融解ガラス外被１を含む、蛍光灯は外被１の各端部に、引込み線上に担持された通常の電極２を具備する。シールされた外被或はチューブには低圧、例えば２トルのアルゴンの如き不活性ガス或はアルゴン及びネオンの様な不活性ガスの混合物が充填される。そして少量の水銀蒸気が低蒸気圧、例えば約６ミクロンの蒸気圧を提供するに少くとも十分な量追加される。外被１の内面には、本発明に従う選択的反射用の二酸化珪素層３が付着される。蛍光体層４が、反射性の二酸化珪素層３を覆ってコーティングされる。選択的反射用の二酸化珪素層は、灯火の内面全体を前述のシリカ粒子（代表的バインダ、界面活性剤、そして溶媒を含む）から成る有機塩基懸濁液で完全にコーティングすることによって塗布し得る。しかしながら有機塩基懸濁液の使用は、例えばコーティング重量が２．５ｍｇ／Ｃｍ”以上のもっと厚いコーティングを塗布する為に使用される場合には、コーティングの剥離或は剥けを伴い得る。そうした剥離或は剥けの問題は、本発明の選択的反射用の二酸化珪素層を、上述の二酸化珪素粒子の水−塩基懸濁液から外被に塗布した場合に抑制される。コーティング用の水−塩基懸濁液の詳細は１本件と同一日に提出され且つ本譲渡人に譲渡されたＦｉｎｅ　Ｐａｒｔｉｃｌｅ　ＳｉｚｅＰｏｗｄｅｒ　Ｃｏａｔｉｎｇ　５ｕｓｐｅｎｓｉｏｎ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ＋　と題するＣｈｅｒｙｌ＾、　Ｆｏｒｄ　の米国特許出願番号第０６２，２６３号に記載され、本明細書への参照がここでは為される。懸濁液は更に、コーティング用の懸濁液における二酸化珪素の均質な分肢を提供する為の、例えばアンモニア水の如き負電荷先駆体と、ポリ（酸化エチレン）の如き第１のバインダと、ヒドロキシエチルセルロースの如き第２のバインダと、消泡剤と、界面活性剤と、不溶化剤と、可塑化剤と、を更に含む、コーティングされた外被は次いで、コーティングを硬化させる為に電球乾燥段階中に加熱される。従来通りの灯火プロセス技術によって蛍光体コーティングがそこを覆って塗布される。詳しくは、水−塩基懸濁液は上述のシリカと、脱イオン水、アンモニア水、消泡剤、界面活性剤、不溶化剤、スラリ形成の為の可塑化剤の混合物とを混合することにより調製される。２つの水溶性バインダは好ましくは溶液形態のスラリに添加される。本発明に従う選択的反射用の層に適用するに有用な水−塩基コーティング懸濁液の一例は以下の成分から調製される。１５０ｃｃ　脱イオン水１２ｃｃ　アンモニア水試薬等級純度２８〜３１％〕０．２８ｃｃ　消泡剤（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ　型８３１）０．０２８ｃｃ　界面活性剤（ＢＡＳＦ型　２５Ｒ−Ｉ　Ｐｌｕｒｏｎｉｃ）２．５ｃｃ　グリセリン０．４５ｇ　ジメチロール尿素１５０　ｇ　Ａｅｒｏｓｉｌ”　０Ｘ−５０（ＤｅＧｕｓｓａ社より入手したもの）１００　ｃ　ｃ　Ｈｅｒｃｕｌｅｓ社より入手した１、７重量％の樹脂（Ｎａｔｒｏａｏｌ　（ＨＥ　Ｃ）等級２５０ＭＢＲ）６００ｃｃ　２．２重量％の樹脂（ユニオンカーバイド社から入手したＷＳＲＮ　２０００ポリ（酸化エチレン）溶液）好ましくは、前述の成分が列挙された順に互いに混合される。反射率の測定は、宵機塩器懸濁液を使用してガラススライドに種々の厚さでコーティングした微粒シリカサンプルに於て為された。スライドは、少量の微粒シリカを蛍光体の有機−塩基コーティング懸濁液調製に使用されると類似の有機媒体と手で混合することによって調製された。有機媒体はキシレン、ブタノール、エチルセルロースを含む、懸濁液は必要に応じ追加的なキシレンで薄められた。コーティング用懸濁液は顕微鏡スライドに塗布され次いで縦位置での水切り及び乾燥が許容された。コーティングされたスライドは有機成分を焼尽する為に空気中で３乃至５分間約５００℃で焼かれた。もっと重い層の為には、プロセスが繰り返され或はより高濃度のシリカが使用された。この結果は第２図のグラフに表わされる０曲線１０は１　、２３　ｍｇ／ｃ＋ｍ ”の濃度を有するシリカ層のための反射率測定を例示する０曲線２０は２　、２１　Ｂ／ｃｍ”のより重いコーティング重量を有するシリカ層のための反射率測定を例示する。そして曲線３０は４　、５０　Ｂ／ｃｍ”のコーティング重量を有するシリカ層の為の反射率測定を例示する０反射率測定を得る為に使用された微粒シリカはＤｅＧｕｓｓａ社より入手したＡｅｒｏｓｉｌ”　０Ｘ−５０であった。Ａｅｒｏｓｉｌ”　０Ｘ−５０はＢＥＴ表面積が５０±１５ｍ”７ｇ　のふわふわした白粉末である。　ｏｘ−ｓｏの主要粒子寸法は４０ナノメータである。　ＡｅｒｏｓｉｌｌｌＯＸ−５０は９９，８％以上の大きいＳｉＯｘ、　０　、０８％以下のＡｌ５ｏ島、０．０１％以下のＦｅ、Ｏ，、０，０３％以下のＴｉｎｔ、０．０１％以下のＨＣＬを含有する。第２図が実験値を例示する一方、第３図は０Ｘ−５０の層の予測反射率に対する計算値を層の厚さの関数として例示する。第３図では曲線４０は予測反射率を２５４ナノメータ波長の光に対する層厚さの関数として例示する。曲線５０は予測反射率を、５５５ナノメータ波長の光に対する層厚さの関数として例示する。九ニュ４０ワツトの７１２蛍光灯を使用して１回目の灯火試験が実施された。２組の灯火が作成され試験された。第１の組は１グループ当り３或は４本の灯火を含む７つのグループＡ−Ｇの灯火からなり立ち、それらには種々の厚さく重量／面積）の蛍光体コーティングが灯火外被の露出内面に直接塗布された。灯火試験に使用された蛍光体は４．６重量％の青−発色用のユーロピウム活性アルミン酸バリウムマグネシウムと、３２．４重量％の緑−発色用のアルミン酸セリウムテリビウムマグネシウムと、６３．１重量％の赤−発色用のユーロピウム活性酸化イツトリウムと、を含む標準温白色の３種宙光体混合体であった。第２の組は、灯火が各々５本づつの６つのグループＨ−Ｍからなる。６つのグループの各々には、Ａｅｒｏｓｉｌ”　０Ｘ−５０から成り立ちコーティング重量が１　、７　ｍｇ／ｃｆｆ１２である選択的反射用の二酸化珪素層が灯火外被の内面全体に塗布された０種々のコーディング重量の蛍光体コーティングが６つのグループの各々の反射用の層な覆って塗布された。同一分量の温白色３種蛍光体コーティング用懸濁液が、両方の組の、選択的反射用の層を有する及び有さない両灯火の蛍光体層を形成する為に使用された。上述された灯火試験の結果が以下の表１に表わされる６表１に示された１００時間の灯火試験データが第４図に表わされる６曲ＩＩ　Ｗは灯火グループＡ−Ｇ　（対照灯グループ）の為の結果を表わす０曲線Ｘは灯火グループＨ−Ｍの結果を表わす。伝：二λ 選択的反射用のシリカ層のコーティング重量が約２゜１　ｍｇ／ｃｍ”であり、蛍光体がルーチン生産冷白色のアンチモン及びマンガンドープカルシウムフルオロクロロホスフェート蛍光体であることを除き、−回目と同一様式で２回目の灯火試験が実施された０種々のコーティング重量の蛍光体が、各々４本づつの灯火で構成される３つのグループＮ−Ｐの灯火の外被の露出内面に直接塗布された。４つの他のグループＱ−Ｔには先ず１選択的反射用の二酸化珪素コーティングが与えられ、二酸化珪素コーティングを覆って前述のへロホスフェート蛍光体を塗布する以前に焼尽された。灯火グループＱ−Ｔに於ては、選択的反射用の二酸化珪素層がキシレン、ブタノール、エチルセルロース及び界面活性剤を含む有機塩基懸濁液系を使用して懸濁液コーティングされた。灯火グループＮ−Ｐ及びＱ− Ｔに於ては、同一の有機塩基懸濁液系を使用して蛍光体コーティングもまた塗布された。この灯火試験の結果は表−２に表わされる。１０１時間のルーメンデータが第５図のグラフによって示される。ここでは曲線Ｙは灯火グループＮ−Ｐ　（対照灯グループ）の結果を表わし、曲ＩＩＺは本発明に従う選択的反射用の二酸化珪素層を具備するグループＱ−Ｔの結果を表わす。上述された試験は温白色の３種蛍光体混合物及びハロホスフェート蛍光体を含むものであるが、本発明を任意のその他蛍光体或は蛍光体混合物と共に有益に使用し得る。本発明は取り分け、アンチそン（約１〜２％）を含まないガラスの使用及び或はへロホスフエート蛍光体（約２％）からのカドミウム放射によって引起される輝度低下を補償する為に使用し得る。従って本発明は、アンチモンを含まないガラス外被及び或はカドミウムを含まないハロホスフェート蛍光体を含む蛍光灯での使用の為に特に有益である０例えば、カドミウムを含まないへロホスフエート層下層への選択的反射用の二酸化珪素層の塗布は、そうしたへロホスフェートに関連する輝度低下のほぼ１００％の回復をもたらす。アンチモンを含まないガラス外被及び或はカドミウムを含まないハロホスフェート蛍光体含む本発明の具体例に於ては、選択的反射用の層は約０．１から０．６Ｂ／ｃｉ１好ましくは０．４５匝ｇ／ｃ＋ａ”のコーティング重量で、蛍光体層の塗布に先立ってガラス外被に塗布された。この具体例での選択的反射用の層の使用は総合ルーメン出力を約３％まで増大させた。増大されたルーメン出力は灯火輝度を損失させることなく、−灯当りの蛍光体粉末重量の３０％までの低減を可能とした。経費の節減もまた実現された。医：二重一連の実験が蛍光灯を使用して実施された。実験には４０ワツトＴ１２型の蛍光灯の１２のグループが含まれた。１２のグループの各々には４本づつの蛍光灯が含まれた。この一連の実験における各蛍光灯は、コーティング重量が約０．５から約１　、３　Ｂ／ａｍ”の範囲である選択的反射用の層及びコーティング重量が約２．４から約５　、５　ｍｇ／ｃｍ”の範囲の温白色のハロホスフェート蛍光体（カドミウムを含有する）の層を含んでいた。一連の蛍光灯の各々に含まれた選択的反射用の層及びハロホスフェート蛍光体層のための実際のコーティング重量及び蛍光灯のルーメン出力が表−３に要約される。第６図は、１０２時間での輝度（ルーメン）を、本実験の３つのグループに対する蛍光体コーティング重量の関数としてグラフで表わしている０曲線６０はコーティング重量が約０　、５３　ｍｇ／Ｃｍ”である選択的反射用の層を含む蛍光灯グループの結果を表わす０曲線６１はコーティング重量が約０　、８８　ｒａｇ／ｃｍ”である選択的反射用の層を含む蛍光灯グループの結果を表わす。曲線６２はコーティング重量が約１　、３０　ｍｇ／ｃｒｎ”である選択的反射用の層を含む蛍光灯グループの結果を表わす。この一連の実験の選択的反射用の層はＡｅｒｏｓｉｌ”　０Ｘ−５０から成り立っていた。ハロホスフェート蛍光体と、コーティング重量が約０　、６９　ｍｇ／ｃｍ”である選択的反射用の層とを含む蛍光灯はこの一連の実験における最良の結果を実証した。伝二二丘一連の実験が蛍光灯を使用して実施された。実験には４０ワツトのＴＩ２型の蛍光灯の４つのグループが含まれた。この一連の実験では３つのグループの各蛍光灯が、０　、　６９　ｍｇ／ｃｔａ”以下のコーティング重量の選択的反射用の層と、コーティング重量が約、０４及び約３．７１ａｇ／ｃ＋ａ”の範囲の冷白色へロホスフエート蛍光体（カドミウムを含有する）とを含んでいた。４番目のグループは対照灯グループであった。対照灯グループの蛍光灯の各々は冷白色へロホスフエート蛍光体（カドミウムを含有する）を含んでいた。このグループの蛍光灯には選択的反射用の層は含まれなかった。この一連の実験での選択的反射用の層はＡｅｒｏｓｉｌ’　ＯＸ−５０から成り立っていた。一連の蛍光灯の為の実際のコーティング重量及びルーメン出力データは表４に要約される。医二二互一連の実験が蛍光灯を使用して実施された１本実験には４０ワツトの７１２型の蛍光灯の１３つのグループが含まれた。１２のグループの蛍光灯が各々、コーティング重量が約０．３から約０　、６４　Ｂ／ａｍ”である選択的反射用の層と、コーティング重量が約２．４から約５　、５　Ｂ／ｃｍ”である冷白色へロホスフェート蛍光体（カドミウムを含有する）から成る上被層とを含んでいた。蛍光灯の第１３番目のグループは対照灯グループであった。対照灯グループの各蛍光灯は冷白色へロホスフェート蛍光体（カドミウムを倉荷する）を含んでいた。このグループの蛍光灯には選択的反射用の層は含まれなかった。第７図のグラフは、１０２時間での輝度（ルーメン）を、本実験の４つのグループに対する蛍光体コーティング重量の関数として表わしたものである０曲線７０はコーティング重量が約０　、４７　Ｂ／ｃ＋＋１”である選択的反射用の層を含む蛍光灯グループの結果を表わす０曲線７１はコーティング重量が約０　、３１　Ｂ／ｃｍ”である選択的反射用の層を含む蛍光灯グループの結果を表わす０曲線７２はコーティング重量が約０　、６４　Ｂ／ｃｍ”である選択的反射用の層を含む蛍光灯グループの結果を表わす。曲線７３は選択的反射用の層を含まない蛍光灯の結果を表わす、（曲線７３上の点ａは標準的な市販の４０ワツトＴ１２型の冷白色重光灯に使用された蛍光体コーティング重量を含む蛍光灯の為のデータを表わす）この一連の実験での選択的反射用の層はＡｅｒｏｓｉｌゝＯＸ− ５０から成り立っていた。各グループにおける蛍光灯番号、一連の蛍光灯の為の実際のコーティング重量、この一連の蛍光灯における各蛍光灯の為のルーメン出力データ、が表−５に要約される。伝：二立一連の実験が蛍光灯を使用して実施された１本実験には４０ワツトの７１２型の蛍光灯の５つのグループが含まれた。４つのグループの蛍光灯は各々、コーティング重量が約０　、４５　ｍｇ／ｃｍ ”である選択的反射用の贋と、コーティング重量が約２．０から約４　、８　ｍｇ／ａｍ”の範囲である冷白色へロホスフェート蛍光体（力“ドミウムを含有する）から成る上被層とを含んでいた。蛍光灯の第５番目のグループは対照灯グループで°あった。対照灯グループの各蛍光灯は冷白色へロホスフエート蛍光体（カドミウムを含有する）を含んでいた。このグループの蛍光灯には選択的反射用の層は含まれなかった。第８図のグラフは、１０２時間での輝度（ルーメン）を、本実験の４つのグループに対する蛍光体コーティング重量の関数として表わしたものである０曲線８０はコーティング重量が約Ｑ　、　４５　Ｂｅａｍ″である選択的反射用の層を含む蛍光灯グループの結果を表わす、（曲線８１上の点ａは標準的な市販の４０ワツトＴ１２型の冷白色蛍光灯に使用された蛍光体コーティング重量を含む蛍光灯の為のデータを表わす）この一連の実験での選択的反射用の層はＡｅｒｏｓｉｌ”ＯＸ−５０から成り立っていた。各グループにおける蛍光灯番号、一連の蛍光灯の為の実際のコーティング重量、この一連の蛍光灯における各蛍光灯の為のルーメン出力データ、が表−６に要約される。伍二ニヱ一連の実験が蛍光灯を使用して実施された０本実験には４０ワツトの７１２型の蛍光灯の４つのグループが含まれた。２つのグループの蛍光灯は各々、コーティング重量が約０　、４５　ｍｇ／ｃｍ ″である選択的反射用の層と、コーティング重量が約０　、４９　ｍｇ／ａｍ″ の選択的反射用の層と、カドミウムを含まない冷白色ハロホスフェート蛍光体から成る上被層とを含んでいた。この一連の実験での選択的反射用の層はＡｅｒｏｓｉｌ”ｏｘ−ｓｏから成り立っていた。この灯火試験のデータが表−７に示される。本実験における他の２つのグループの蛍光灯は各々カドミウムを含む冷白色ハロホスフェート蛍光体の単−署を含んでいた。この２番目のグループの蛍光灯には選択的反射用の層は含まれなかった。この結果によれば、選択的反射用の層は、カドミウムを含まない冷白色ハロホスフェート蛍光体と共に使用された場合には、カドミウムを含まないへロホスフェートに関連する内在的な輝度損失が保証されることが示される。例３から例７及び夫々の表に記載された選択的反射用の層及び蛍光体層の為のコーティング重量値は１．４７３　ｃｔａ”の表面積を基準としたものである。例３から例７における灯火試験では、アンチモンを含まないガラスを含む灯火外被が使用された。前述の灯火試験は蛍光灯或は低圧水銀放電灯に関与したものであったが、本発明の選択的反射用の二酸化珪素層はその構造が斯界に周知である高圧水銀蒸気灯のガラス質外被或はジャケットの内面に使用した場合に類似の利益を提供すると考えられている。こうした灯火は石英アーク管を具備する放電アセンブリを含む０石英アーク管は離間した一対の電極と、水銀及び不活性始動ガスを含む放電維持フィルを含む、これら灯火はまた、アーク管電極をベースの接点に結合された一対の引込み線に電気的に接続する為の手段をも含む、これら灯火はアーク管を外被内部で支持する為の支持手段（例えばフレーム）を更に含み得る。高圧水銀蒸気型灯火の水銀アークによって発生された輻射エネルギーの大部分は紫外線領域内にある。蛍光体コーティングはこれら灯火に於て紫外光の幾分かを可視光に変換する為に使用される。赤或は赤−オレンジ−放射用の蛍光体或は蛍光体混合物、詳しくはユーロビウムドープイトリウムバナデート或はホスフォパナデート、は、高圧水銀上気型灯火に於て、灯火出力の効力及び演色性を改良する為に代表的に使用される０本発明に従えば、選択的反射用の層が外被及び蛍光体層間の内面間に挿入される。本発明の好ましい具体例と考えられたものが示され且つ記載されたが、当業者には付随する請求の範囲によって画定される如き発明から離れることなく、種々の変化及び改変を為し得ることが明らかであろう。ＷＡＶＥＬＥＮＧＴＨ（ｎｍ）ｒｎｇ／ｓｑ、ｃｍ　ＯＦ　０Ｘ５０５ＩＬＩＣＡＦ’ＬｃＩ″、３゜ｒｎｇ／ｓｑ、ｃｍ　ＯＦ　ＷＷ　ＴＲｌ−ＰＨ０５ＰＨＯＲＢＬＥＮ口ｍｇ／ｓｑ、ｃｍＯＦ　ＣＷ　ＨＡＬＯＰＨＯ５ＰＨＡＴεＢＲＩＧＨＴＦＪＥＳＳ　ｔｌｕｍａｎｓ）ＢＲＩＧＨＴＮＥＳＳ　（ｌｕｍｅｎｓ）ＢＲＩＧＨＴＮＥＳＳ　（Ｉｕｍｅｒｓ）

Claims

【特許請求の範囲】

１．内面を具備する灯火外被と、前記灯火外被の前記内面の少くとも一部分に約０．１から約４ｍｇ／ｃｍ２のコーティング重量で付着されたシリカを含む選択的反射用の層にして、少くとも約５０重量パーセントのシリカの主要粒子寸法が約１７から約８０ナノメータである状態に於て、主要粒子寸法が約５から約１００ナノメータである少くとも約８０重量パーセントのシリカを含む選択的反射用の層と、そして、前記選択的反射用の層及び前記灯火の内面のコーティングされない任意部分を覆って付着された蛍光体コーティングと、を含んで成る蛍光灯。
２．シリカは主要粒子寸法が約１７から約８０ナノメータである少くとも約８０重量パーセントのシリカを含んでいる請求の範囲第１項記載の蛍光灯。
３．シリカは少くとも５０重量パーセントの粒子寸法が約１７から約８０ナノメータである請求の範囲第１項記載の蛍光灯。
４．シリカは少くとも９９．０パーセント純度である請求の範囲第１項記載の蛍光灯。
５．シリカは少くとも９９．８パーセント純度である請求の範囲第１項記載の蛍光灯。
６．シリカは約４０ナノメータの平均主要粒子寸法を有している請求の範囲第５項記載の蛍光灯。
７．蛍光体コーティングは、約１．０から約３．５ｍｇ／ｃｍ２の蛍光体を含んでいる請求の範囲第１項記載の蛍光灯。
８．蛍光体コーティングは３種蛍光体混合物を含んでいる請求の範囲第７項記載の蛍光灯。
９．３種蛍光体混合物はユーロピウム活性アルミン酸バリウムマグネシウム、ユーロピウム活性酸化イットリウム及びアルミン酸セリウムテリピウムマグネシウムとを含んでいる請求の範囲第８項記載の蛍光灯。
１０．選択的反射用の層は外被の内面全体に付着されている請求の範囲第１項記載の蛍光灯。
１１．選択的反射用の層は１．０ｍｇ／ｃｍ２の以上或は１．０ｍｇ／ｃｍ２と等しい量のシリカを含んでいる請求の範囲第１項記載の蛍光灯。
１２．選択的反射用の層は約２．０から約４．０ｍｇ／ｃｍ２のシリカを含んでいる請求の範囲第１項記載の蛍光灯。
１３．選択的反射用の層は約２．５ｍｇ／ｃｍ２のシリカを含んでいる請求の範囲第１項記載の蛍光灯。
１４．アンチモンを含まないガラスを含み且つ内面を有する灯火外被と、前記灯火外被の前記内面の少くとも一部分に約０．１から約０．６ｍｇ／ｃｍ２のコーティング重量で付着されたシリカを含む選択的反射用の層にして、少くとも約５０重量パーセントのシリカの主要粒子寸法が約１７から約８０ナノメータである状態に於て、主要粒子寸法が約５から約１００ナノメータである少くとも約８０重量パーセントのシリカを含む選択的反射用の層とそして、前記選択的反射用の層及び前記灯火の内面のコーティングされない任意部分を覆って付着された蛍光体コーティングと、を含んで成る蛍光灯。
１５．シリカは主要粒子寸法が約１７から約８０ナノメータであるシリカを少くとも約８０重量パーセント含んでいる請求の範囲第１４項記載の蛍光灯。
１６．蛍光体はカドミウムを含まないハロホスフェート蛍光体を含んでいる請求の範囲第１４項記載の蛍光灯。
１７．内面を有する灯火外被と、前記灯火外被の前記内面の少くとも一部分に約０．１から約０．６ｍｇ／ｃｍ２のコーティング重量で付着されたシリカを含む選択的反射用の層にして、少くとも約５０重量パーセントのシリカの主要粒子寸法が約１７から約８０ナノメータである状態に於て、主要粒子寸法が約５から約１００ナノメークである少くとも約８０重量パーセントのシリカを含む選択的反射用の層とそして、前記選択的反射用の層及び前記灯火の内面のコーティングされない任意部分を覆って付着された蛍光体コーティングにして、カドミウムを含まないハロホスフェート蛍光体を含んでいる蛍光体コーティングと、を含んで成る蛍光灯。