JPH05190142A - 電球およびその製造方法 - Google Patents

電球およびその製造方法

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JPH05190142A
JPH05190142A JP4186091A JP18609192A JPH05190142A JP H05190142 A JPH05190142 A JP H05190142A JP 4186091 A JP4186091 A JP 4186091A JP 18609192 A JP18609192 A JP 18609192A JP H05190142 A JPH05190142 A JP H05190142A
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JP
Japan
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coating
lamp
glass bulb
bulb
sio
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Pending
Application number
JP4186091A
Other languages
English (en)
Inventor
Werner Weiss
ワイス ウエルナー
Manfred Deisenhofer
ダイゼンホーフアー マンフレート
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/38Devices for influencing the colour or wavelength of the light
    • H01J61/40Devices for influencing the colour or wavelength of the light by light filters; by coloured coatings in or on the envelope

Landscapes

  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 石英ガラス球を使用した電球において、可視
スペクトル範囲の光透過がそれほど妨害されることな
く、ランプガラス球の紫外線透過をできるだけ大きく低
減させる。 【構成】 ランプガラス球1上に、CeF3 とAl2
3 ・SiO2 とを重量比2:1で含む紫外線吸収被覆体
6が設けられる。被覆体を製造するために、CeF3
Al2 3 ・SiO2 との懸濁物がアルコール内で製造
され、微細に粉砕される。アルコールを用いてさらに希
釈した後、場合によっては結合剤としてニトロセルロー
スを添加した後、懸濁物はランプガラス球1上に堆積さ
れ、乾燥され、その後焼き付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、紫外線吸収被覆体を備
えた石英ガラス球を使用した電球およびこの電球の製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】高圧放電ランプおよび同様に高出力のハ
ロゲン白熱ランプは動作中に比較的多量の紫外線を発生
する。このランプのガラス球は高い熱的応力のために石
英ガラスから構成されるが、この石英ガラスは約400
nm〜200nmの範囲の紫外線に対して高い透過度を
有する。多数の適用例にとってエネルギーの高い紫外線
は望ましくなく、それどころか有害である。紫外線は例
えば健康にとって有害であり、プラスチック部品を脆弱
化する。紫外線を吸収する外管内に配置されておらずか
つ紫外線放射器として使用されるのではないランプにお
いては、従って、ランプガラス球の紫外線透過を低減す
る必要がある。
【0003】米国特許第3531677号明細書によ
り、紫外線吸収被覆体を有する石英ガラス球製放電管を
備えた高圧放電ランプが知られている。紫外線吸収被覆
体は0.05%〜10%の紫外線吸収物質(例えばTi
2 またはCeO2 )をドーピングされた共融Al2
3 ・SiO2 混合物から構成されている。
【0004】被覆体は水を用いてイソプロピルアルコー
ル内でAl2 3 ・SiO2 と紫外線吸収剤との懸濁物
によって製造されて、ランプガラス球上に噴霧され、乾
燥され、そして焼き付けられる。
【0005】実験によれば、紫外線吸収被覆体を通るこ
の種のランプの紫外線透過は所望通りには低減しないこ
とが明らかにされている。しかも、この被覆されたラン
プガラス球の製造工程、特に乾燥工程と被覆体の焼き付
けとは比較的時間が掛かり、かつ大量生産を行うにはコ
ストが掛かり過ぎる。
【0006】さらに、ランプガラス球用の石英ガラスに
紫外線吸収イオンをドーピングすることが公知である。
しかしこのような方法は石英ガラスの粘性低下をもたら
し、それゆえランプの耐熱性が低下し、従ってランプの
効率が低下する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、石英
ガラス球を使用した電球において、可視スペクトル範囲
の光透過がそれほど妨害を受けることなく、ランプガラ
ス球の紫外線透過をできるだけ大きく低減させることに
ある。
【0008】さらに本発明の課題はこのような電球の製
造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば、紫外線吸収被覆体がフッ化セリウム(CeF3 )と
アルミノケイ酸塩(Al2 3 ・SiO2 )とを含む釉
薬から形成されることにより解決される。
【0010】さらに、本発明による電球の製造方法は、
希釈剤内でCeF3 とAl2 3 ・SiO2 とから成る
懸濁物(CeF3 とAl2 3 ・SiO2 との重量比
1:1〜3:1)を製造する工程と、希釈剤と共に懸濁
物を粉砕する工程と、石英ガラス球の表面に懸濁物を堆
積させ、その後被覆体を乾燥させる工程と、被覆された
石英ガラス球を約400°Cで加熱する工程と、被覆体
を焼き付ける工程とを含むことを特徴とする。
【0011】
【作用効果】本発明によるランプガラス球の紫外線透過
度は数マイクロメータの僅かな膜厚にも拘わらず大きく
低減する。CeF3 を有する被覆体は同じ条件の下では
CeO2 を有する被覆体よりも強い紫外線吸収作用を持
っている。紫外線吸収剤TiO2 に比較して、CeF3
は、TiO2 が主として短波長の紫外線を吸収するのに
対して、このCeF3 は長波長の紫外線も同様に吸収す
るという利点を提供する。本発明によるランプガラス球
被覆体におけるCeF3 は、膜厚が大きくない場合には
可視スペクトル範囲の光に対するランプガラス球の光透
過性を減少させることはない。本発明による製造工程は
米国特許第3531677号明細書に記載されたランプ
の製造工程よりも著しく少ない時間で済む。本発明によ
るランプの他の利点は、湿潤雰囲気中でのランプガラス
球表面からの石英分子の蒸発傾向およびその蒸発に起因
するランプガラス球の表面の粗面化が被覆体を設けるこ
とにより減少する点にある。
【0012】
【実施例】次に本発明を1つの優れた実施例に基づいて
詳細に説明する。
【0013】図1には自動車ヘッドライト用の金属ハロ
ゲン化物高圧放電ランプが示されている。このランプは
石英ガラス製放電管1を有し、この放電管1内には2個
の電極2が配設されており、これらの電極2はそれぞれ
モリブデン箔封着部3とリード線4とを介して給電され
る。
【0014】放電管1はガラス球軸部5の1つによって
プラスチック基部(図示されていない)内へ取付けられ
る。このプラスチック基部は本発明による措置を施さな
い場合には放電時に発生されて放電管1を透過する紫外
線エネルギーによって脆弱化され、このことが放電ラン
プの早期故障の原因になる。放電管1は、この放電管1
の紫外線透過を減少させるために、本発明によれば外面
にAl2 3 ・SiO2 を有するCeF3 から成る約5
〜10μmの厚さの被覆体6が設けられる。この被覆体
6の厚みは、ランプガラス球が被覆体6の存在にも拘わ
らずまだ明るく見え、そえゆえ可視スペクトル範囲の光
透過が妨害を受けないように最適化されている。ガラス
球軸部5の放電管1に直接接する領域は同様に高い熱負
荷に曝されるので、Al2 3 ・SiO2 を有するCe
3 から成る被覆体6はこの領域上にも同様に設けられ
ている。それにより、動作中に強く熱せられた放電管1
の表面およびこの放電管1に直接接するガラス球部分の
表面から石英分子が蒸発するのが低減する。被覆体6に
おけるフッ化セリウムCeF3 とアルミノケイ酸塩Al
2 3 ・SiO2 との重量比は2:1であり、一方アル
ミノケイ酸塩におけるAl2 3 とSiO2 との重量比
は約1.7:1である。被覆体6内にAl2 3 が存在
することにより、紫外線を吸収するCeF3 の石英溶融
体内への溶解が高められ、それにより被覆体6内で充分
な紫外線吸収が行われる。
【0015】図2は紫外線と可視スペクトル範囲の光と
に対する石英ガラス球の透過度を比較するために被覆体
6を備えていない石英ガラス球(特性曲線1)と厚みが
約5〜10μmのCeF3 +Al2 3 ・SiO2 被覆
体6を備えている石英ガラス球(特性曲線2)との透過
度を示す。透過度100%は(観察している波長におい
て)ランプガラス球内に発生した全ての光がランプガラ
ス球を透過することを意味している。
【0016】図2のダイヤグラムにおける両特性曲線の
比較により、被覆体6を備えた本発明によるランプガラ
ス球が明らかに高い紫外線吸収を有し、一方可視スペク
トル範囲(400nm〜600nm)の光は被覆体6に
よって付加的な減衰を受けないことが分かる。
【0017】被覆体6は特に完成した石英ガラス球に設
けられる。このためにアルコール内にフッ化セリウムC
eF3 とアルミノケイ酸塩Al2 3 ・SiO2 との混
合物から成る懸濁物が生成される。この場合、CeF3
とAl2 3 ・SiO2 との重量比は約2:1である。
混合物におけるAl2 3 とSiO2 との重量比は約
1.7:1である。混合物は少なくとも10時間ボール
ミル内でアルコール添加の下に粉砕され、それにより混
合物内の粒度は300メッシュ以下になる。その次に懸
濁物はさらに約1:5の割合でアルコールによって希釈
される。完成した懸濁物は軸線を中心にしてランプガラ
ス球を回転させながらランプガラス球上に滴下される。
しかしながら、懸濁物は同様に噴霧したりまたは塗布し
たりすることもできる。約400°Cの温度でかつ約1
0時間行われる次の乾燥工程において、ランプガラス球
の被覆された部分は黄色になる。その後、被覆体はH2
/O2 火炎または都市ガス−空気−O2 火炎内でランプ
ガラス球を軸線を中心として回転させながら焼き付けら
れる。焼き付け工程は約2時間必要である。ランプガラ
ス球の被覆された部分は焼き付け工程後に膜厚に応じて
透明から若干鈍い絹色になる。ボールミル内での粉砕工
程後、懸濁物はアルコールの代わりに同様に結合剤とし
てニトロセルロースを添加することもできる。結合剤を
製造するために、5パーセントのブチルアセテート・ニ
トロセルロースは7倍の量のアルコールによって希釈さ
れる。ボールミル内の懸濁物はその後この結合剤の1/
4〜1/6が上述した製造方法における純アルコールの
代わりに付加される。希釈剤としてアルコールの代わり
にアセトンまたはブチルアセテートも好適である。
【0018】本発明による被覆体は石英ガラス球を使用
する全ての形の電球に適用可能である。本発明による被
覆体は外管を備えていない高圧放電ランプおよび写真/
光学分野のための高出力のハロゲン白熱ランプにおいて
特に有利に使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による高圧放電ランプを示す概略図。
【図2】本発明による被覆体を備えていない石英ガラス
球(特性曲線1)と本発明による被覆体を備えている石
英ガラス球(特性曲線2)とに関して、発生した光線の
波長と透過度との関係を示すダイヤグラム。
【符号の説明】
1 放電管 2 電極 3 モリブデン箔封着部 4 リード線 5 ガラス球軸部 6 被覆体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウエルナー ワイス ドイツ連邦共和国 8901 シユタツトベル ゲン ウルメンヴエーク 26 (72)発明者 マンフレート ダイゼンホーフアー ドイツ連邦共和国 8901 ウンターシエー ネベルク シユターツシユトラーセ 12

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 紫外線吸収被覆体(6)を備えた石英ガ
    ラス球(1)を使用した電球において、紫外線吸収被覆
    体(6)はフッ化セリウム(CeF3 )とアルミノケイ
    酸塩(Al2 3 ・SiO2 )とを含む釉薬から形成さ
    れることを特徴とする電球。
  2. 【請求項2】 希釈剤内でCeF3 とAl2 3 ・Si
    2 とから成る懸濁物(CeF3 とAl2 3 ・SiO
    2 との重量比1:1〜3:1)を製造する工程と、希釈
    剤と共に懸濁物を粉砕する工程と、石英ガラス球の表面
    に懸濁物を堆積させ、その後被覆体を乾燥させる工程
    と、被覆された石英ガラス球を約400°Cで加熱する
    工程と、被覆体を焼き付ける工程とを含むことを特徴と
    する請求項1記載の電球の製造方法。
  3. 【請求項3】 懸濁物の粉砕工程後、アルコールによっ
    て希釈されたブチルアセテート・ニトロセルロースから
    成る結合剤が添加されることを特徴とする請求項2記載
    の製造方法。
JP4186091A 1991-06-24 1992-06-19 電球およびその製造方法 Pending JPH05190142A (ja)

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DE4120797A DE4120797A1 (de) 1991-06-24 1991-06-24 Elektrische lampe
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