JPH04292848A - 金属蒸気放電灯 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は発光管の端部に金属酸化
物からなる保温膜を形成した金属蒸気放電灯に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属蒸気放電灯、例えばメタルハライド
ランプは、石英ガラス製の発光管の内部に、発光金属と
して金属ハロゲン化合物、水銀および希ガスを充填し、
この発光管を例えば窒素ガスを充填した外管の内部に収
容した二重構造をなしている。このような金属蒸気放電
灯は、点灯中における発光管の最冷部温度により放電空
間内の金属ハロゲン化物の蒸気圧が左右され、発光効率
に大きな影響を受ける。

【０００３】このため、金属蒸気放電灯では発光管の最
冷部温度を高める工夫がなされており、その代表例とし
て発光管の端部を保温膜で覆う方法が知られている。従
来、この保温膜としては、耐熱性に優れ、しかも発光管
に対する反応耐性を有するアルミナ、シリカ、ジルコニ
ア、チタニアなどを主成分とする金属酸化物が使用され
ていた。

【０００４】この金属酸化物は、材料粉末を水溶液に懸
濁し、この懸濁液を発光管の端部表面に塗布した後、こ
れを乾燥、焼成することにより保温膜として形成されて
いた。しかし、この金属酸化物は、これだけでは発光管
に対する接合力および金属酸化物粉末粒子相互の結着力
が弱く、発光管の表面から剥れ易いという不具合がある
。

【０００５】そこで、この不具合に対する対策として、
特開昭６２ー１２０５６号公報にも記載されているよう
に金属酸化物に結合剤として無水ほう酸を加え、保温膜
の発光管に対する接合力および保温膜を形成する金属酸
化物粉末粒子相互の結着力を持たせることが提案されて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、保温膜
を形成する金属酸化物の接合力および結着力を増大する
ために金属酸化物に対する無水ほう酸の含有量を増加し
てゆくと、金属酸化物に含有される無水ほう酸が外管の
封止工程や排気工程などの加熱に伴って蒸発飛散し、外
管の内面に付着してくもりが発生し、外管の光透過率を
低下させるという欠点がある。また、無水ほう酸と発光
管を形成する石英ガラスとが反応して石英ガラスの強度
を低下させるという欠点もある。

【０００７】従って、これらの欠点を回避するためには
金属酸化物中における無水ほう酸の含有量をある程度押
える必要があり、この結果無水ほう酸を金属酸化物に添
加することによって本来得ようとしている所定の接合力
および結着力を得ることができず、保温膜の発光管に対
する接合力および金属酸化物粉末粒子相互の結着力が不
足して、保温膜が発光管の表面から剥がれることがある
。

【０００８】本発明は前記事情に基づいてなされたもの
で、外管のくもり発生や発光管の強度低下を伴うことな
く、保温膜の発光管に対する接合力および保温膜を形成
する金属酸化物粉末粒子相互の結着力を高めた金属蒸気
放電灯を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の金属蒸気放電灯は、発光管の端部表面に、ア
ルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニアの１種または複
数種を主成分とする金属酸化物の粉末からなる保温膜を
形成した金属蒸気放電灯において、前記保温膜を形成す
る金属酸化物には、金属りん酸塩またはその複合化合物
を含有していることを特徴とするものである。

【００１０】また、金属酸化物に添加する金属りん酸塩
は、バリウム、カルシウウム、ストロンチウム、マグネ
シウム、ジルコニウム、アルミニウム、錫、亜鉛の１種
または複数種のりん酸塩からなることを特徴とするもの
である。

【００１１】

【作用】このような構成によれば、金属りん酸塩を含ん
だ金属酸化物の懸濁液を発光管に塗布した後に、塗布し
た懸濁液を加熱焼成する時に、金属りん酸塩に存在する
ＯＨ基（水酸基）同士が脱水結合反応してポリーマー化
し、または金属りん酸塩に含まれるＯＨ基同士、および
金属りん酸塩に含まれるＯＨ基と金属酸化物に含まれる
ＯＨ基とが脱水結合反応してポリーマー化して、保温膜
の発光管に対する接合力が向上するととともに、保温膜
を形成する金属酸化物の粉末粒子相互の結着力が向上す
る。従って、保温膜の付着強度が増大し、保温膜が発光
管から剥離することを防止できる。

【００１２】そして、金属酸化物の結合剤として無水ほ
う酸を用いないので、無水ほう酸を用いた場合における
外管のくもりや発光管の強度低下という不具合の発生を
防止できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１は本発明の金属酸化物の一実施例で
あるメタルハライドランプを示している。

【００１４】図中１は硬質ガラスまたは軟質ガラスから
なる外管で、この外管１は糸巻き形状をなすとともに、
一端に口金２が被着されている。この外管１の内部には
窒素ガスが充填されている。

【００１５】外管１の内部には発光管３が収容されてい
る。この発光管は３は石英ガラスで形成されたバルブか
らなるもので、両端に形成した圧潰封止部４、４の内部
には夫々主電極５、５が封装してあり、一方の圧潰封止
部４には主電極５に接近して補助電極６が封装してある
。この発光管３の内部には金属ハロゲン化物、水銀およ
び希ガスが封入されている。

【００１６】発光管３の両端に形成された圧潰封止部４
、４はランプホルダ７、７に支持されており、これらラ
ンプホルダ７、７はリード線兼用のサポートワイヤー８
に固定されている。補助電極６は、補助抵抗９を介して
サポートワイヤー８に接続されており、他方の圧潰封止
部４に設けた主電極５もサポートワイヤー８に接続され
ている。一方の主電極５は口金２のシェルに接続され、
サポートワイヤー８は口金２のアイレット端子に接続さ
れている。

【００１７】このような構成の発光管３には少なくとも
点灯中に最冷部となる端部、本実施例では両端部には保
温膜１０、１０が形成されている。これら保温膜１０、
１０は発光管３の各端部の外表面に、発光管３の圧潰封
止部４、４から主電極５、５の先端までの領域にわたっ
て形成されている。

【００１８】保温膜１０、１０は、アルミナ、シリカ、
ジルコニア、チタニアの１種または複数種を主成分とす
る金属酸化物の粉末からなるものである。そして、金属
酸化物には結合剤として金属りん酸塩またはその複合化
合物が含有されている。この実施例では、金属りん酸塩
またはその複合化合物が含有された金属酸化物の組成と
して、アルミナ（Ａ　　２　Ｏ３　）６０重量％、シリ
カ（Ｓｉ　Ｏ２　）６０重量％、アルミニウムのりん酸
塩（Ａ２　Ｏ３　ーＰ２　Ｏ５　）を挙げる。

【００１９】保温膜１０、１０は、金属りん酸塩または
その複合化合物が含有された前記組成の粉末を金属酸化
物粉末を水溶液に懸濁し、この懸濁液を発光管の端部表
面に塗布した後、これを乾燥、焼成することにより発光
管３の表面に被着した膜として形成する。

【００２０】この保温膜１０、１０の形成過程において
、発光管３の表面に塗布した懸濁液を加熱焼成する時に
、金属りん酸塩に存在するＯＨ基（水酸基）同士が脱水
結合反応してポリーマー化し、または金属りん酸塩に含
まれるＯＨ基同士、および金属りん酸塩に含まれるＯＨ
基と金属酸化物に含まれるＯＨ基とが脱水結合反応して
ポリーマー化する。この結果、保温膜１０、１０の発光
管３の表面に対する接合力が強まり、また保温膜１０、
１０を形成する金属酸化物における粉末粒子相互の結着
力が強まる。このため、保温膜１０、１０の表面が発光
管３の表面から剥げ落ちる不具合がなく、従って保温膜
１０、１０全体が発光管３の表面に強固に接合し発光管
３の表面から剥がれることを防止できる。これにより保
温膜１０、１０の付着強度が向上する。

【００２１】保温膜１０、１０の焼成温度は３５０℃以
上が適当であり、３５０℃未満であると、金属りん酸塩
同士の脱水結合反応および金属りん酸塩と金属酸化物と
の脱水結合反応が進みにくく、膜強度が低下して保温膜
１０、１０の接合力を充分得ることが困難になる。

【００２２】そして、保温膜１０、１０を形成する金属
酸化物に結合剤として無水ほう酸を用いないことにより
無水ほう酸を用いた場合における不具合、すなわち金属
酸化物に含まれる無水ほう酸が外管の封止工程や排気工
程などの加熱に伴って蒸発飛散し、外管の内面に付着し
て曇りが発生し、外管の光透過率を低下させるという不
具合や、無水ほう酸と発光管を形成する石英ガラスとが
反応して石英ガラスの強度を低下させるという不具合が
発生しない。

【００２３】なお、保温膜１０の強度評価を鉛筆硬度計
により測定したとこる、金属りん酸塩を含有していない
保温膜は評価が「Ｂ」であるのに対し、金属りん酸塩を
含有している保温膜は評価が「６Ｈ」以上であることが
確認された。

【００２４】前述した実施例では、金属酸化物に含有さ
せる金属りん酸塩としてアルミニウムの金属りん酸塩に
ついて説明したが、本発明の発明者の実験によれば、バ
リウム、カルシウウム、ストロンチウム、マグネシウム
、ジルコニウム、アルミニウム、錫、亜鉛の１種または
複数種の金属りん酸塩またはその複合化合物を結合剤と
して金属酸化物に添加しても、前述の実施例と同じ効果
を生じることが確認されている。従って、各種の金属り
ん酸塩またはその複合化合物を用いることができる。 また、本発明はメタルハライドランプに限定されるもの
ではなく、要するに発光管に保温膜を形成した放電灯で
あれば実施可能である。

【００２５】また、前述した実施例では、発光管の両端
部に夫々保温膜を形成した場合について説明したが、本
発明はこれに限定されずに、発光管の一端部のみに保温
膜を形成する場合であって良い。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の金属蒸気放
電灯によれば、発光管を覆う保温膜を形成する金属酸化
物に結合剤として金属りん酸塩またはその複合化合物を
使用し、保温膜の発光管に対する接合力を強めるととも
に、保温膜を形成する金属酸化物の粉末粒子相互の結着
力を強めて、保温膜が発光管から剥がれることを防止し
て保温膜の接着強度を向上できる。

【００２７】そして、保温膜を形成する金属酸化物に結
合剤として無水ほう酸を用いないので、無水ほう酸を用
いた場合における外管のくもりや発光管の強度低下とい
う不具合の発生を防止できる。

【００２８】金属りん酸塩は、バリウム、カルシウウム
、ストロンチウム、マグネシウム、ジルコニウム、アル
ミニウム、錫、亜鉛の１種または複数種のりん酸塩から
なる種々のものを使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるメタルハライドランプ
を示す正面図。

【符号の説明】

１…外管、３…発光管、１０…保温膜。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　発光管の端部に、アルミナ、シリカ、
   ジルコニア、チタニアの１種または複数種を主成分とす
   る金属酸化物の粉末からなる保温膜を形成した金属蒸気
   放電灯において、前記保温膜は、金属りん酸塩またはそ
   の複合化合物を含有していることを特徴とする金属蒸気
   放電灯。
2. 【請求項２】　　金属りん酸塩は、バリウム、カルシウ
   ウム、ストロンチウム、マグネシウム、ジルコニウム、
   アルミニウム、錫、亜鉛の１種または複数種のりん酸塩
   からなることを特徴とする請求項１に記載の金属蒸気放
   電灯。