JPH03152828A - 外球バルブ内面の粉体被膜形成装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粉体被膜形成装置に係り、特に蛍光高圧水銀ラ
ンプ、メタルハライドランプなどの外球バルブの内面に
蛍光体等の粉体の被膜を形成する粉体被膜形成装置に関
する。

〔従来の技術〕

一般に、蛍光高圧水銀ランプなどの外球バルブの内面に
蛍光体等の粉体の被膜を形成する方法としては、塗液塗
布方法、粉体静電塗装方法などが知られている。

塗液塗布方法は、第６図に示すように、塗布液を貯留す
る塗液タンク３１内に圧力をかけ、開閉弁３２、ノズル
３３を通して、外球バルブ３５の内面に塗布液を塗布す
る方法である。この塗布液には、蛍光体等の粉体と有機
系または水性系のバインダーと同じく有機系または水性
系の結着剤とを、有機溶剤または水で攪拌して懸濁液と
したものが使用される。

この塗液塗布方法では、塗液を塗布した後に焼成炉（図
示せず）内で外球バルブ３５を焼成する。

これによって上述のバインダー成分が除去され、第７図
に示すように、外球バルブ３５の内面には剥離しにくい
付着強度の強い蛍光体等の粉体被膜３６が形成される。

この場合、外球バルブ３５のネック部３５ａに被着した
粉体被膜はブラシなどにより除去され、この除去された
粉体被膜は回収されて再使用される。

また、粉体静電塗装方法は、第８図に示すように、粉体
タンク５１内の蛍光体等の粉体を粉体噴射スプレーガン
５２の先端から噴射させ、その粉体を外球バルブ５３の
内面に静電的に付着させて粉体被膜５５を形成する方法
である。粉体噴射スプレーガン５２には静電発生装置５
６が接続され、この静電発生装置５６にはガスバーナ５
７が接続されている。

しかしながら、従来の塗液塗布方法によると、粉体被膜
３６の膜厚を確保するため及び均一にするために有機系
または水性系のバインダーが必要になり、このバインダ
ー成分を除去するために塗液を塗布した後に焼成しなけ
ればならず、大きな熱エネルギが必要になるという問題
がある。

また、塗布、乾燥時の塗布液の回収効率が悪く、外球バ
ルブ３５のネック部３５ａに被着した粉体被膜の回収効
率も悪く、蛍光体等の粉体の使用損失が大きくなるとい
う問題がある。さらに、塗液溶解用の有機溶剤に酢酸ブ
チル、キジロールなどを使用した場合には、火災の危険
性、人体への悪影響、コスト高騰などの問題がある。

これらの問題は上述の粉体静電塗装方法により解消され
る。しかし、この粉体静電塗装方法によれば、粉体被膜
５５の付着強度が弱く、ランプの製造工程中に粉体被膜
５５が一部剥がれてしまうなどの問題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した問題を解消するために、出願人は、粉体と結着
剤と溶剤とからなり、これに必要ならば分散剤を加えて
なる懸濁液を霧状にして外球バルブの内面に塗布する粉
体被膜形成方法を提案している。この方法によれば、粉
体の使用損失が少なく、粉体被膜の付着強度が強く、か
つ大きな熱エネルギを必要とすることなく粉体被膜を形
成することができる等の種々の効果が得られる。ところ
が、この提案された粉体被膜の形成方法に好適な装置、
すなわち懸濁液を霧状にして塗布するのに好適な装置は
未だ提案されていない。

そこで、本発明の目的は、懸濁液を霧状にして外球バル
ブの内面に塗布するのに好適な粉体被膜形成装置を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、粉体と結着剤と
溶剤とからなる懸濁液を霧状にして外球バルブの内面に
塗布し、該内面に粉体被膜を形成してなる粉体被膜形成
装置において、外球バルブの内面に挿入されるノズルチ
ップを有し、このノズルチップは、懸濁液を噴出させる
ノズルと、このノズルから噴出される懸濁液を霧状にす
るガスを噴射させる第１のガス通路と、この霧状にされ
た懸濁液を拡散させて噴射パターンを拡げるガスを噴射
させる第２のガス通路とを有することを特徴とするもの
である。

〔作　用〕

本発明によれば、ノズルチップのノズルから噴出される
懸濁液は第１のガス通路を通して噴射される高圧ガスに
より霧状にされ、この霧状にされた懸濁液は第２のガス
通路を通して噴射される高圧ガスにより拡散されて噴射
パターンを拡げられる。したがって、好適な噴射パター
ンが得られ、外球バルブの内面には均一な粉体被膜が形
成される。ここで、外球バルブを加熱しておき、この加
熱された外球バルブの内面に粉体と結着剤と溶剤とから
なる懸濁液を霧状にして塗布するので、懸濁液中の溶剤
は塗布された瞬間に蒸発し、これにより外球バルブの内
面に粉体被膜が形成されるので、粉体の使用損失が少な
くなり、また、懸濁液を霧状にして塗布し、ただちに乾
燥させるので、適当な膜厚が得られ、かつ塗膜は均一に
なり易く、よって膜厚を確保するため及び塗膜を均一に
するためのバインダーが不要になり、従来のような焼成
炉も不要になり、焼成のための大きな熱エネルギが不要
になり、さらには、結着剤を使用するので、粉体静電塗
装方法により形成されたものより粉体被膜の強度は強く
なり、溶剤として一般的には水を使用するので、安全面
、コスト面などで優れたものになる。

〔実施例〕

以下、本発明による外球バルブ内面の粉体被膜形成装置
の一実施例を第１図乃至第５図を参照して説明する。

第１図において、１は塗液タンク、２は高圧ガスタンク
を示している。この塗液タンク１内には塗液が貯留され
、塗液タンク１内は、０．１〜０、　３ｋｇ／ｃ／程度
の窒素ガスの圧力で加圧されている。この塗液は、Ｅｕ
”＋付活リンバナジン酸イツトリウム蛍光体からなる粉
体と、微粉体のピロリン酸カルシウムからなる結着剤と
、溶剤としての水とからなる懸濁液であり、この懸濁液
は、塗液タンク１内で攪拌モータ３により攪拌、混合さ
れ、分散、調整されている。高圧ガスタンク２内には高
圧の窒素ガスが充填されている。

塗液タンク１と高圧ガスタンク２とは塗布機４に接続さ
れ、この塗布機４にはノズル本体５が接続されている。

このノズル本体５の先端５ａは外球バルブ６内に挿入さ
れ、この外球バルブ６は回転機能をもった架台７上に回
転自在に支持されている。ノズル本体５の先端５ａには
、第２図に示すように、噴射用凹部１１ａを有するノズ
ルチップ１１が装着され、このノズルチップ１１は取付
はナツト１２によりノズル本体５に螺合されている。こ
のノズル本体５の中空部にはチューブ状のノズル１３が
挿着され、このノズル１３の内部にはニードル１５が上
下動自在に設けられている。

ノズル１３内には上記の塗液タンク１から懸濁液が供給
され、この懸濁液はノズル１３の開口１３ａから噴出さ
れ、ニードル１５が上昇するとニードル１５の先端によ
りノズル１３の開口１３ａが閉塞されて懸濁液の噴出は
停止される。

またノズルチップ１１の中空部内には上記のノズル１３
の先端が挿入され、このノズル１３の外周壁とノズルチ
ップ１１の中空部の内周壁との間には、第３図に示すよ
うに、環状の第１のガス通路１６が形成されている。さ
らにノズルチップ１１には２つの第２のガス通路１７．
１７が形成され、この第２のガス通路１７．１７は、第
２乃至４図から明らかなように、噴射用四部１１ａの傾
斜した壁面の噴射孔１８．１８に連通している。これら
ガス通路１６．１７内には上記の高圧ガスタンク２から
高圧の窒素ガスが供給される。

次に、本実施例の作用を説明する。

電気炉等（図示せず）により外球バルブ６を約１５０〜
２５０℃程度に加熱し、この加熱した外球バルブ６を架
台７上にセットして、この架台７を回転させながら上述
したようにノズルチップ１１を通して霧状の懸濁液を噴
射する。先ず、ノズル１３を通して送り出される懸濁液
は、環状の第１のガス通路１６を通して送り出される高
圧の窒素ガスと混合されて霧状になる。この場合には第
５図（ａ）に示すような噴射パターンＡになる。

この霧状にされた懸濁液に向けて第２のガス通路１７の
高圧窒素ガスを衝突させると、幅方向に充分に拡散され
た噴射パターンＢすなわち第５図（ｂ）に示すような噴
射パターンＢになる。しかして、本実施例によれば、ノ
ズルチップ１１を通して噴射される霧状の懸濁液は第２
のガス通路１７からの高圧窒素ガスにより拡散されて第
５図（ｂ）に示すような噴射パターンＢになるので、懸
濁液は外球バルブ６の内面に均一に塗布されて、よって
均一な粉体被膜１９が形成される。

外球バルブ６は約１５０〜２５０℃程度に加熱されてい
るので、上述した懸濁液の成分中の溶剤例えば水は塗布
されると同時に瞬間に蒸発し、外球バルブ６の内面には
付着強度の強い粉体被膜１９が形成される。これによれ
ば、塗液は、霧状にして塗布し、ただちに乾燥させるの
で、適当な膜厚が得られかつ塗膜は均一になり易く、よ
って膜厚を確保するため及び塗膜を均一にするためのバ
インダーは不要になり、従来のような焼成炉も不要にな
るので、小さな熱エネルギで強度的に強い粉体被膜１９
を形成することができる。

次に、実験の結果を説明する。

Ｅｕ３＋付活リンバすジン酸イツト１功ム蛍光体約４０
０　ｇｓコロイダルシリカ（８１０２の超微粒子（粒子
径０．０１〜０．０２μ）を水中に分散させたコロイド
溶液〕約４８００Ｃ，水約４００ＣＣを充分に攪拌分散
させて懸濁液を生成した。この懸濁液を０．１〜０．　
３ｋｇ／ｃｎｆの圧力で加圧し、霧状にして噴射して粉
体被膜１９を形成し、外球バルブ６のネック部に被着し
た粉体被膜を除去した後に、ランプ製造工程を経てラン
プを完成した。

その結果、ランプ製造工程中に、上述の粉体被膜１９が
剥がれ落ちてしまうことはなく、その付着力は、従来の
塗液塗布方法によるものと同等であり、静電塗装方法に
よるものに比べて遥かに強いことが判明した。また、蛍
光体等の粉体の使用損失も少ないことが判明した。

以上は、蛍光高圧水銀ランプの外球バルブ内面に粉体被
膜を形成する方法を説明したが、他の種類の外球バルブ
内面、すなわちメタルハライドランプ、高圧ナトリウム
ランプなどの外球バルブ内面に粉体被膜を形成したり、
メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ、白熱電
球などのバルブ内面にシリカ被膜等の拡散被膜を形成す
る場合などにも使用することができる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ノズ
ルチップのノズルから噴出される懸濁赦は第１のガス通
路を通して噴射される高圧ガスにより霧状にされ、この
霧状にされた懸濁液は第２のガス通路を通して噴射され
る高圧ガスにより拡散されて噴射パターンを拡げられる
ので、好適な噴射パターンが得られ、外球バルブの内面
には適当な膜厚の均一な粉体被膜が形成される。ここで
、外球バルブを加熱しておき、この加熱された外球バル
ブの内面に粉体と結着剤と溶剤とからなる懸濁液を霧状
にして塗布するので、上記の溶剤は塗布された瞬間に蒸
発し、これにより外球バルブの内面に粉体被膜が形成さ
れるので、粉体の使用損失が少なくなる。また、懸濁液
を霧状にして塗布し、ただちに乾燥させるので、適当な
膜厚が得られかつ塗膜は均一になり易く、膜厚を確保す
るた１ め及び塗膜を均一にするためのバインダーが不要になり
、従来のような焼成炉も不要になるので、焼成のための
大きな熱エネルギが不要になる。さらに、結着剤を使用
できるので、粉体被膜の強度は強くなり、溶剤として一
般的には水を使用するので、安全面、コスト面で優れる
など種々の効果を奏する。

２ １６・・・第１のガス通路、１６ａ・・・第１のガス通
路の開口部、１７・・・第２のガス通路、１９・・・粉
体被膜、ＡＳＢ・・・噴射パターン。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による外球バルブ内面の粉体被膜形成装
置の一実施例を示す側面図、第２図は同ノズルチップを
示す断面図、第３図は同ノズルチップを示す平面図、第
４図は同ノズルチップを示す側面図、第５図（ａ）及び
第５図（ｂ）は噴射パターンを示す側面図、第６図は従
来の塗液塗布方法を示す側面図、第７図は同外球バルブ
を示す側面図、第８図は従来の静電塗装方法を示す側面
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粉体と結着剤と溶剤とからなる懸濁液を霧状にして外球
   バルブの内面に塗布し、該内面に粉体被膜を形成してな
   る粉体被膜形成装置において、前記外球バルブの内面に
   挿入されるノズルチップを有し、このノズルチップは、
   前記懸濁液を噴出させるノズルと、このノズルから噴出
   される懸濁液を霧状にするガスを噴射させる第１のガス
   通路と、この霧状にされた懸濁液を拡散させて噴射パタ
   ーンを拡げるガスを噴射させる第２のガス通路とを有す
   ることを特徴とする外球バルブ内面の粉体被膜形成装置
   。