JP2014110111A - Discharge lamp and vehicle lamp - Google Patents
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Abstract
Description
後述する実施形態は、概ね、放電ランプおよび車両用灯具に関する。 Embodiments described below generally relate to a discharge lamp and a vehicle lamp.
近年、環境面から放電ランプの低電力化が図られている。しかしながら、低電力とすると、電流が少なくなるため、電極間の放電が不安定となるおそれがある。さらに、点灯により放電ランプの発光部の温度が上昇すると、管電圧(電極間の電圧)が上昇することで電流がさらに小さくなり、ちらつきが発生したり、不灯に至るおそれもある。 In recent years, the power consumption of discharge lamps has been reduced from the environmental aspect. However, when the power is low, the current is reduced, and thus there is a possibility that the discharge between the electrodes becomes unstable. Further, when the temperature of the light emitting part of the discharge lamp rises due to lighting, the tube voltage (voltage between the electrodes) rises, so that the current is further reduced, and flickering may occur or there may be no lighting.
本発明が解決しようとする課題は、製品寿命中における管電圧の上昇を抑制することができる放電ランプおよび車両用灯具を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a discharge lamp and a vehicular lamp that can suppress an increase in tube voltage during the product life.
実施形態に係る放電ランプは、インジウムのハロゲン化物を含む金属ハロゲン化物が封入された放電空間を内部に有する発光部と;前記放電空間の内部に突出し、所定の距離を置いて対向配置させた一対の電極と;を具備している。そして、前記金属ハロゲン化物に含まれるインジウムのハロゲン化物の割合は、0.1wt%以上、0.33wt%以下である。また、前記放電空間の前記一対の電極が延びる方向と直交する方向であって、前記放電空間の最も長い部分の寸法dは、1.5mm以上、2.3mm以下である。 A discharge lamp according to an embodiment includes: a light emitting unit having a discharge space in which a metal halide containing an indium halide is enclosed; a pair projecting into the discharge space and arranged to face each other at a predetermined distance And electrodes. The proportion of indium halide contained in the metal halide is 0.1 wt% or more and 0.33 wt% or less. The dimension d of the longest portion of the discharge space is 1.5 mm or more and 2.3 mm or less in a direction orthogonal to the direction in which the pair of electrodes extend in the discharge space.
本発明の実施形態によれば、製品寿命中における管電圧の上昇を抑制することができる放電ランプおよび車両用灯具を提供することができる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a discharge lamp and a vehicular lamp that can suppress an increase in tube voltage during the product life.
第1の発明は、インジウムのハロゲン化物を含む金属ハロゲン化物が封入された放電空間を内部に有する発光部と;前記放電空間の内部に突出し、所定の距離を置いて対向配置させた一対の電極と;を具備し、前記金属ハロゲン化物に含まれるインジウムのハロゲン化物の割合は、0.1wt%以上、0.33wt%以下であり、前記放電空間の前記一対の電極が延びる方向と直交する方向であって、前記放電空間の最も長い部分の寸法dは、1.5mm以上、2.3mm以下である放電ランプである。
この放電ランプによれば、製品寿命中における管電圧の上昇を抑制することができる。
A first invention is a light emitting part having a discharge space in which a metal halide containing an indium halide is enclosed; a pair of electrodes protruding inside the discharge space and arranged to face each other at a predetermined distance A ratio of indium halide contained in the metal halide is 0.1 wt% or more and 0.33 wt% or less, and a direction orthogonal to a direction in which the pair of electrodes in the discharge space extends. And the dimension d of the longest part of the said discharge space is a discharge lamp which is 1.5 mm or more and 2.3 mm or less.
According to this discharge lamp, an increase in tube voltage during the product life can be suppressed.
第2の発明は、第1の発明において、前記発光部の前記一対の電極が延びる方向の両端部にそれぞれ設けられた封止部をさらに具備し、前記封止部と、前記電極と、の間には、隙間が設けられている放電ランプである。
この放電ランプによれば、製品寿命中における管電圧の上昇をより確実に抑制することができる。
According to a second invention, in the first invention, further comprising sealing portions respectively provided at both ends of the light emitting portion in a direction in which the pair of electrodes extend, and the sealing portion and the electrodes The discharge lamp is provided with a gap between them.
According to this discharge lamp, it is possible to more reliably suppress an increase in tube voltage during the product life.
第3の発明は、第1または第2の発明において、前記放電ランプの点灯と消灯を行うことで、前記隙間にインジウムのハロゲン化物が設けられる放電ランプである。
この放電ランプによれば、製品寿命中における管電圧の上昇をより確実に抑制することができる。
A third invention is the discharge lamp according to the first or second invention, wherein the discharge lamp is turned on and off to provide an indium halide in the gap.
According to this discharge lamp, it is possible to more reliably suppress an increase in tube voltage during the product life.
第4の発明は、上記のいずれか1つに記載の放電ランプと;前記放電ランプに電気的に接続された点灯回路と;を具備した車両用灯具である。
この車両用灯具によれば、製品寿命中における管電圧の上昇を抑制することができる。
A fourth invention is a vehicular lamp comprising: the discharge lamp according to any one of the above; and a lighting circuit electrically connected to the discharge lamp.
According to this vehicle lamp, an increase in tube voltage during the product life can be suppressed.
第5の発明は、第4の発明において、前記放電ランプに設けられた一対の電極が水平となるように前記放電ランプが取り付けられた車両用灯具である。
この車両用灯具によれば、水平点灯を行うことができる。
A fifth invention is the vehicular lamp according to the fourth invention, wherein the discharge lamp is attached so that a pair of electrodes provided on the discharge lamp are horizontal.
According to this vehicular lamp, horizontal lighting can be performed.
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
本発明の実施形態に係る放電ランプは、例えば、自動車の前照灯に用いられるHID(High Intensity Discharge)ランプとすることができる。また、自動車の前照灯に用いられるHIDランプとする場合には、いわゆる水平点灯を行うものとすることができる。
本発明の実施形態に係る放電ランプの用途は、自動車の前照灯に限定されるわけではないが、ここでは一例として、放電ランプが自動車の前照灯に用いられるHIDランプである場合を例に挙げて説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る放電ランプ100を例示するための模式図である。
なお、図1においては、放電ランプ100を自動車に取り付けた場合に、前方となる方向を前端側、その反対方向を後端側、上方となる方向を上端側、下方となる方向を下端側としている。
図1に示すように、放電ランプ100には、バーナー101、ソケット102が設けられている。
Hereinafter, embodiments will be illustrated with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and detailed description is abbreviate | omitted suitably.
The discharge lamp according to the embodiment of the present invention can be, for example, an HID (High Intensity Discharge) lamp used for an automobile headlamp. Moreover, when it is set as the HID lamp used for the headlamp of a motor vehicle, what is called horizontal lighting can be performed.
Although the use of the discharge lamp according to the embodiment of the present invention is not limited to a vehicle headlamp, here, as an example, a case where the discharge lamp is an HID lamp used for a vehicle headlamp is an example. Will be described.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic view for illustrating a
In FIG. 1, when the
As shown in FIG. 1, the
バーナー101には、内管1、外管5、発光部11、封止部12、電極マウント3、サポートワイヤ35、スリーブ4、金属バンド71が設けられている。
内管1は、円筒状を呈し、透光性と耐熱性を有した材料から形成されている。内管1は、例えば、石英ガラスなどから形成することができる。
外管5は、内管1の外側に内管1と同芯に設けられている。すなわち、二重管構造となっている。
The
The inner tube 1 has a cylindrical shape and is formed of a material having translucency and heat resistance. The inner tube 1 can be formed from, for example, quartz glass.
The
外管5と内管1との接続は、内管1の円筒部14付近に外管5を溶着することにより行うことができる。内管1と外管5との間に形成された閉空間には、ガスが封入されている。封入されるガスは、誘電体バリア放電可能なガス、例えば、ネオン、アルゴン、キセノン、窒素から選択された一種のガス、またはこれらの混合ガスとすることができる。ガスの封入圧力は、例えば、常温(25℃)で0.3atm以下、特に0.1atm以下とすることが好ましい。
The
外管5は、内管1の材料の熱膨張係数に近く、かつ紫外線遮断性を有する材料から形成することが好ましい。外管5は、例えば、チタン、セリウム、アルミニウム等の酸化物を添加した石英ガラスから形成することができる。
The
発光部11は、断面形状が楕円形を呈し、内管1の中央付近に設けられている。発光部11の内部には、中央部分がほぼ円柱状で、両端がテーパ状にすぼまっている放電空間111が設けられている。
放電空間111の一対の電極32が延びる方向と直交する方向であって、放電空間111の最も長い部分の寸法d(以下、発光部11の内径の最も長い部分の寸法dと称する)は、1.5mm以上、2.3mm以下とすることが好ましい。発光部11の内径の最も長い部分の寸法dは、例えば、中央部分の内壁11a間の寸法(中央部分が円柱状の場合には直径寸法)である。
なお、発光部11の内径の最も長い部分の寸法dに関する詳細は後述する。
The
The dimension d of the longest part of the discharge space 111 (hereinafter referred to as the dimension d of the longest inner diameter of the light emitting part 11) is a direction orthogonal to the direction in which the pair of
Details regarding the dimension d of the longest inner diameter of the
放電空間111には、放電媒体が封入されている。放電媒体は、金属ハロゲン化物2と、不活性ガスとを含む。
すなわち、発光部11は、インジウムのハロゲン化物を含む金属ハロゲン化物2が封入された放電空間111を内部に有する。
A discharge medium is enclosed in the
That is, the
金属ハロゲン化物2は、インジウムのハロゲン化物、ナトリウムのハロゲン化物、スカンジウムのハロゲン化物、および亜鉛のハロゲン化物を含む。ハロゲンとしては、例えば、ヨウ素を例示することができる。ただし、ヨウ素の代わりに臭素や塩素などを用いることもできる。
金属ハロゲン化物2に含まれるインジウムのハロゲン化物の割合(インジウムのハロゲン化物の重量÷インジウムのハロゲン化物を含む金属ハロゲン化物2の重量×100)は、0.1wt%以上、0.33wt%以下とすることができる。
この場合、金属ハロゲン化物2に含まれるインジウムのハロゲン化物の割合は、初期状態(例えば、未使用の放電ランプ100)の場合である。後述するように、放電ランプ100の点灯と消灯を繰り返すことで、金属ハロゲン化物2に含まれるインジウムのハロゲン化物の割合は徐々に低下する。
なお、金属ハロゲン化物2に含まれるインジウムのハロゲン化物の割合に関する詳細は後述する。
The ratio of indium halide contained in metal halide 2 (weight of indium halide ÷ weight of
In this case, the ratio of the indium halide contained in the
Details regarding the proportion of indium halide contained in the
放電空間111に封入される不活性ガスは、例えば、キセノンとすることができる。不活性ガスは、目的に応じて封入圧力を調整することができる。例えば、全光束を増加させるためには、封入圧力を常温(25℃)で10atm以上、20atm以下にすることが好ましい。また、キセノンの他に、ネオン、アルゴン、クリプトンなどを用いたり、これらを組み合わせた混合ガスを用いることもできる。
The inert gas sealed in the
封止部12は、板状を呈し、発光部11の両端に設けられている。すなわち、封止部12は、板状を呈し、発光部11の一対の電極32が延びる方向の両端部にそれぞれ設けられている。
封止部12は、例えば、ピンチシール法を用いて形成することができる。なお、封止部12は、シュリンクシール法により形成され、円柱状を呈したものであってもよい。
一方の封止部12の発光部11側とは反対側の端部には、境界部13を介して円筒部14が連続的に形成されている。
The sealing
The sealing
A
電極マウント3は、封止部12の内部に設けられている。
電極マウント3には、金属箔31、電極32、コイル33、リード線34が設けられている。
金属箔31は、薄板状を呈し、例えば、モリブデンから形成されている。
The
The
The
電極32は、円柱状を呈し、例えば、タングステンに酸化トリウムをドープした、いわゆるトリエーテッドタングステンから形成されている。なお、電極32の材料は、純タングステン、ドープタングステン、レニウムタングステンなどであってもよい。
The
電極32の一端は、金属箔31の発光部11側の端部に溶接されている。電極32の他端は、放電空間111内に突出している。電極32は、先端同士が所定の距離を保って互い対向するように配置されている。
すなわち、一対の電極32は、放電空間111の内部に突出し、所定の距離を置いて対向配置されている。
One end of the
That is, the pair of
電極32の先端同士の間の距離は、例えば、3.4mm以上、4.4mm以下とすることができる。
また、電極32の形状は、径が管軸方向に一定の円柱状でなくてもよい。例えば、電極32の形状は、先端部の径を基端部の径よりも大きくした非円柱状であってもよいし、先端が球体であってもよいし、直流点灯タイプのように一方の電極径と他方の電極径が異なる形状であってもよい。
The distance between the tips of the
Moreover, the shape of the
コイル33は、例えば、ドープタングステンからなる金属線から形成することができる。コイル33は、封止部12の内部に設けられた電極32の外側に巻きつけられている。この場合、例えば、コイル33の線径は30μm〜100μm程度、コイルピッチは600%以下とすることができる。
なお、コイル33の作用効果に関する詳細は後述する。
The
Details regarding the operation and effect of the
リード線34は、例えば、モリブデンからなる金属線とすることができる。リード線34の一端は、金属箔31の発光部11側とは反対側の端部に載置されている。リード線34の他端は、内管1の外部にまで延びている。
The
サポートワイヤ35は、L字状を呈し、放電ランプ100の前端側から出ているリード線34の端部に接続されている。サポートワイヤ35とリード線34との接続は、レーザ溶接により行うことができる。サポートワイヤ35は、例えば、ニッケルから形成することができる。
スリーブ4は、サポートワイヤ35の内管1と平行に延びる部分を覆っている。スリーブ4は、例えば、円筒状を呈し、セラミックから形成されたものとすることができる。
金属バンド71は、外管5の後端側の外周面に固定されている。
The
The
The
ソケット102には、本体部6、取り付け金具72、底部端子81、側部端子82が設けられている。
本体部6は、樹脂などの絶縁性材料から形成されている。本体部6の内部には、リード線34、サポートワイヤ35、およびスリーブ4の後端側が設けられている。
The
The
取り付け金具72は、本体部6の前端側の端部に設けられている。取り付け金具72は、本体部6から突出しており、金属バンド71を保持する。取り付け金具72により金属バンド71を保持することで、バーナー101がソケット102に保持される。
The mounting
底部端子81は、本体部6の後端部側の内部に設けられている。底部端子81は、導電性材料から形成され、リード線34と電気的に接続されている。
側部端子82は、本体部6の後端部側の側壁に設けられている。側部端子82は、導電性材料から形成され、サポートワイヤ35と電気的に接続されている。
The
The
そして、底部端子81が高圧側、側部端子82が低圧側になるように点灯回路205(図7を参照)と接続される。自動車の前照灯の場合には、放電ランプ100の中心軸がほぼ水平の状態で、かつサポートワイヤ35がほぼ下端側(下方)に位置するように取り付けられる。そして、この様な方向に取り付けられた放電ランプ100を点灯することを水平点灯という。
And it connects with the lighting circuit 205 (refer FIG. 7) so that the
ここで、放電ランプ100を点灯すると発光部11の温度が上昇する。発光部11の温度が上昇すると、金属ハロゲン化物2の蒸発量が増加する。この場合、ナトリウムのハロゲン化物、スカンジウムのハロゲン化物、および亜鉛のハロゲン化物が蒸発して管電圧に寄与している。
Here, when the
放電空間111における蒸発したハロゲン化物の量が増加すると、発光量が増加するとともに発光部11の温度がさらに上昇する。発光部11の温度がさらに上昇すると、放電空間111における蒸発したハロゲン化物の量がさらに増加する。そして、放電空間111における蒸発したハロゲン化物の量が増加すると、管電圧が上昇する。また、長時間点灯することで発光部11がハロゲン化物と化学反応することで透過率が減少してしまうため、発光部11の温度が上昇する。
つまり、放電ランプ100を点灯すると時間の経過とともに管電圧が上昇し易くなる。
As the amount of evaporated halide in the
That is, when the
自動車の前照灯などに用いられる放電ランプ100は、後述するバラスト回路などにより定格時の電力がほぼ一定となるように制御される。そのため、管電圧が上昇すると、電流が小さくなり放電が抑制されるので、不灯に至るおそれがある。
この場合、金属ハロゲン化物2に含まれるインジウムのハロゲン化物の割合を少なくすれば、管電圧の上昇を抑制することができる。しかしながら、金属ハロゲン化物2に含まれるインジウムのハロゲン化物の割合を単に少なくすれば、点灯開始時に蒸発したインジウムのハロゲン化物の量が少なくなり、管電圧が低くなることで電流が大きくなりすぎるおそれがある。
A
In this case, if the proportion of the indium halide contained in the
またさらに、放電ランプ100の使用時間が長くなれば、発光部11の黒化や白濁(失透)が徐々に進むことになる。発光部11の黒化や白濁が進むと、発光部11の外部に放射されるべき光が遮光されることになるので、発光部11において熱が発生する。そのため、放電ランプ100の使用時間が長くなれば、発光部11の温度が上昇しやすくなり、点灯開始時から管電圧が高くなりやすくなる。
Furthermore, as the usage time of the
以上に説明したように、放電ランプ100においては、種々の原因により管電圧が上昇しやすくなる。また、放電ランプ100の点灯開始時には管電圧が所定の範囲内(例えば、40V以上)となるようにすることが好ましい。
つまり、放電ランプ100の製品寿命中における管電圧の上昇を抑制するとともに、点灯開始時に管電圧が所定の範囲内となるようにすることが好ましい。
As described above, in the
That is, it is preferable to suppress an increase in tube voltage during the product life of the
そこで、放電ランプ100においては、金属ハロゲン化物2に含まれるインジウムのハロゲン化物の割合を0.1wt%以上、0.33wt%以下とし、発光部11の内径の最も長い部分の寸法dを1.5mm以上、2.3mm以下としている。
また、電極32と封止部12との間に、放電空間111につながる隙間を設けるようにしている。
Therefore, in the
Further, a gap connected to the
図2は、インジウムのハロゲン化物の割合と、管電圧の変化との関係を例示するためのグラフ図である。
図2は、日本電球工業会において定められている自動車前照灯放電ランプの寿命試験条件であるEU120分モードと同様の条件で点滅試験を行った結果である。
FIG. 2 is a graph for illustrating the relationship between the ratio of the halide of indium and the change in tube voltage.
FIG. 2 shows the result of a flashing test performed under the same conditions as in the EU 120 minute mode, which is a life test condition for automobile headlamp discharge lamps determined by the Japan Light Bulb Industry Association.
点滅試験は、以下の条件で行った。
発光部11は、内径の最も長い部分の寸法dを2.2mm、外径寸法を5.2mm、発光部11の長手方向の長さを7.8mmとした。
電極32は、円柱状を呈し、直径寸法を0.28mm、長さ寸法を7.5mmとした。また、電極32の放電空間111への突出長さは、2.2mmとした。
外管5は、UVカット石英ガラスからなるものとした。内管1と外管5との間に形成された閉空間には不活性ガスであるアルゴン(Ar)を封入し、不活性ガスの封入圧力は常温(25℃)で0.1atmとした。
The blinking test was performed under the following conditions.
The
The
The
インジウムのハロゲン化物を含む金属ハロゲン化物2の量は、0.2mgとした。なお、ハロゲン化物は、ヨウ化物とした。
金属ハロゲン化物2に含まれるインジウムのハロゲン化物の割合は、0.05wt%、0.10wt%、0.15wt%とした。
なお、図2中のAは0.05wt%、Bは0.10wt%、Cは0.15wt%である。 また、点灯開始時に60W、安定点灯時に25Wとなるように、安定器(electrical ballast)を用いて制御した。
そして、EU120分モードの点滅サイクルで点滅させ、管電圧の変化を測定した。
The amount of
The proportion of indium halide contained in the
In FIG. 2, A is 0.05 wt%, B is 0.10 wt%, and C is 0.15 wt%. Moreover, it controlled using the ballast (electrical ballast) so that it might be set to 60W at the time of lighting start, and 25W at the time of stable lighting.
And it blinked by the blink cycle of EU120 minute mode, and the change of tube voltage was measured.
図2から分かるように、金属ハロゲン化物2に含まれるインジウムのハロゲン化物の割合を0.1wt%以上とすれば、管電圧の上昇を抑制することができる。
As can be seen from FIG. 2, when the ratio of the indium halide contained in the
ここで、金属ハロゲン化物2に含まれるインジウムのハロゲン化物の割合が変化すれば、管電圧が変化する理由は必ずしも明らかではないが、例えば、以下のことが考えられる。
まず、放電ランプ100を点灯すると、放電空間111内にプラズマが発生する。この際、プラズマは、対流により放電空間111の上端側に偏在する。そのため、発光部11の上端側の温度は、発光部11の下端側の温度よりも高くなる。また、プラズマに近く、熱伝導率の高い材料からなる電極32の温度は、発光部11の温度よりも高くなる。
Here, if the ratio of the indium halide contained in the
First, when the
次に、放電ランプ100を消灯すると、温度が低下するため、放電空間111内に存在する蒸発したインジウムのハロゲン化物が凝縮して放電空間111の下端側に溜まる。
ここで、本発明者の得た知見によれば、電極32と、凝縮したインジウムのハロゲン化物が溜まる放電空間111の下端側とでは温度が降下する速度が異なるものとなる。すなわち、熱伝導率の高い材料からなる電極32の温度低下の速度が、放電空間111の下端側の温度低下の速度よりも速くなる。
Next, when the
Here, according to the knowledge obtained by the present inventor, the speed at which the temperature decreases differs between the
図3は、温度降下の様子を例示するための模式グラフ図である。
図3中のS1は電極32の温度低下を表し、S2〜S4は凝縮したインジウムのハロゲン化物が溜まる放電空間111の下端側の温度低下を表している。
また、S2およびS3は、寿命中の放電ランプ100を消灯した際の放電空間111下側の温度カーブである。S4は、寿命初期の放電空間111下側の温度カーブである。寿命中に発光部11の温度が上昇すると、S1とS2とが交わる際の温度Tは、蒸発したインジウムのハロゲン化物が凝縮する温度よりも低くなる。
FIG. 3 is a schematic graph for illustrating the state of temperature drop.
In FIG. 3, S1 represents a temperature decrease of the
S2 and S3 are temperature curves on the lower side of the
放電ランプ100の消灯により温度低下が生じ、蒸発したインジウムのハロゲン化物が凝縮する温度よりも低くなると凝縮が始まる。この際、温度が低い場所において優先的に凝縮が生じる。
When the
図3から分かるように、S2とS3の場合は、時間の経過とともにS2とS3の温度よりもS1の温度が低くなる。そのため、S2とS3の場合は、電極32において優先的に凝縮が生じることになる。
As can be seen from FIG. 3, in the case of S2 and S3, the temperature of S1 becomes lower than the temperatures of S2 and S3 over time. Therefore, in the case of S2 and S3, condensation occurs preferentially in the
これに対し、S4の場合は、S4の温度がS1の温度よりも低いままとなるので、放電空間111の下端側において優先的に凝縮が生じることになる。
On the other hand, in the case of S4, since the temperature of S4 remains lower than the temperature of S1, condensation preferentially occurs on the lower end side of the
ここで、電極32において優先的に凝縮が生じると、凝縮したインジウムのハロゲン化物が電極32と封止部12との間の隙間に侵入する。そして、電極32と封止部12との間の隙間に侵入したインジウムのハロゲン化物は、以降の点灯の際に再度蒸発することが抑制される。
なお、電極32と封止部12との間の隙間にインジウムのハロゲン化物が侵入することは、目視により確認されている。
Here, when condensation preferentially occurs in the
It has been confirmed visually that indium halide enters the gap between the
すなわち、点灯と消灯を繰り返す間に、インジウムのハロゲン化物が電極32と封止部12との間の隙間に徐々に溜まるので、金属ハロゲン化物2に含まれるインジウムのハロゲン化物の量が徐々に少なくなる。
そして、インジウムのハロゲン化物の量が少なくなると、点灯時に放電空間111内に存在する蒸発したインジウムのハロゲン化物の量が少なくなる。
そのため、図2中のB、Cのように、管電圧の上昇が抑制されることになる。なお、Bに比べてCの方が封入されているインジウムのハロゲン化物が多いため、管電圧に寄与しているインジウムのハロゲン化物が多く、影響が顕著にみられる。
That is, since the indium halide gradually accumulates in the gap between the
When the amount of indium halide is reduced, the amount of evaporated indium halide present in the
Therefore, the increase in tube voltage is suppressed as shown by B and C in FIG. Since C contains more indium halide than encapsulated B, there are many indium halides contributing to the tube voltage, and the effect is noticeable.
また、インジウムの封入量が少ないと、管電圧に寄与しているインジウムのハロゲン化物量が少なく、図2中のAのように管電圧の上昇を抑制することができない。 Further, when the amount of indium enclosed is small, the amount of indium halide contributing to the tube voltage is small, and the increase in tube voltage cannot be suppressed as indicated by A in FIG.
以上に説明したように、金属ハロゲン化物2に含まれるインジウムのハロゲン化物の割合を0.1wt%以上とすれば、管電圧の上昇を抑制することができる。ところが、金属ハロゲン化物2に含まれるインジウムのハロゲン化物の割合を高くすると、寿命中にインジウムが入り込んでしまう影響が大きすぎて光束が低下するという問題が生じる。
As described above, if the ratio of the indium halide contained in the
図4は、インジウムのハロゲン化物の割合と、光束の低下との関係を例示するためのグラフ図である。
図4に示すように、金属ハロゲン化物2に含まれるインジウムのハロゲン化物の割合を0.50wt%とすれば、光束の低下が大きくなりすぎる。
そのため、金属ハロゲン化物2に含まれるインジウムのハロゲン化物の割合は、0.1wt%以上、0.33wt%以下とすることが好ましい。
FIG. 4 is a graph for illustrating the relationship between the ratio of indium halide and the decrease in luminous flux.
As shown in FIG. 4, when the ratio of the indium halide contained in the
Therefore, the ratio of the indium halide contained in the
また、発光部11の内径の最も長い部分の寸法dが変化すれば、放電空間111の下端側の温度低下が変化する。
図5は、温度降下の様子を例示するための模式グラフ図である。
図5中のS1は電極32の温度低下を表し、S5、S6は凝縮したインジウムのハロゲン化物が溜まる放電空間111の下端側の温度低下を表している。
また、S5における寸法dは、S6における寸法dよりも小さいものとしている。
Further, if the dimension d of the longest inner diameter of the
FIG. 5 is a schematic graph for illustrating the state of the temperature drop.
S1 in FIG. 5 represents a temperature drop of the
The dimension d in S5 is smaller than the dimension d in S6.
寸法dが小さければプラズマとの距離が小さくなるので、点灯時における放電空間111の下端側の温度は高くなる。
そのため、図5に示すように、S5における消灯直後の温度は、S6における消灯直後の温度よりも高くなる。
If the dimension d is small, the distance from the plasma is small, so the temperature on the lower end side of the
Therefore, as shown in FIG. 5, the temperature immediately after the extinguishing in S5 is higher than the temperature immediately after the extinguishing in S6.
図5から分かるように、S5の場合は、時間の経過とともにS5の温度よりもS1の温度が低くなる。そのため、S5の場合は、電極32において優先的に凝縮が生じることになる。
一方、S6の場合は、S6の温度がS1の温度よりも低いままとなるので、放電空間111の下端側において優先的に凝縮が生じることになる。
As can be seen from FIG. 5, in the case of S5, the temperature of S1 becomes lower than the temperature of S5 over time. Therefore, in the case of S5, condensation preferentially occurs at the
On the other hand, in the case of S6, since the temperature of S6 remains lower than the temperature of S1, condensation preferentially occurs on the lower end side of the
そのため、寸法dの小さいS5の場合は、点灯と消灯を繰り返す間に、インジウムのハロゲン化物が電極32と封止部12との間の隙間に徐々に溜まるので、金属ハロゲン化物2に含まれるインジウムのハロゲン化物の量が徐々に少なくなる。
その結果、管電圧の上昇を抑制することができる。
寸法dの大きなS6の場合は、金属ハロゲン化物2に含まれるインジウムのハロゲン化物の量がほぼ一定となる。
そのため、管電圧の上昇を抑制することができない。
For this reason, in the case of S5 having a small dimension d, indium halide gradually accumulates in the gap between the
As a result, an increase in tube voltage can be suppressed.
In the case of S6 having a large dimension d, the amount of indium halide contained in the
Therefore, the increase in tube voltage cannot be suppressed.
以上に説明したように、寸法dを小さくすれば、管電圧の上昇を抑制することができる。
ただし、寸法dを小さくしすぎるとリークが発生し、不灯となるおそれがある。
表1は、発光部11の内径の最も長い部分の寸法dの適正な範囲を例示するための表である。
As described above, if the dimension d is reduced, an increase in tube voltage can be suppressed.
However, if the dimension d is too small, there is a risk of leakage and non-lighting.
Table 1 is a table for illustrating an appropriate range of the dimension d of the longest inner diameter portion of the
表1から分かるように、発光部11の内径の最も長い部分の寸法dを1.5mm以上、2.3mm以下とすれば、管電圧の上昇を抑制することができ、且つ、リークの発生による不灯を抑制することができる。
As can be seen from Table 1, if the dimension d of the longest inner diameter of the
なお、放電ランプ100の点灯と消灯を繰り返すことで、金属ハロゲン化物2に含まれるインジウムのハロゲン化物の割合が徐々に低下すると、点灯開始時の管電圧も徐々に低くなるように思える。しかしながら、放電ランプ100の使用時間が長くなれば、発光部11の黒化や白濁が進むので、点灯開始時の温度を上昇させることができる。そのため、前述した条件を満たす放電ランプ100とすれば、点灯開始時の管電圧を所定の範囲内に収めることが可能となる。
If the ratio of indium halide contained in the
次に、電極32と封止部12との間の隙間についてさらに説明する。
電極32と封止部12との間の隙間は、以下のようにして形成することができる。
例えば、ピンチシール法やシュリンクシール法などにより封止部12を形成した直後は、電極32と封止部12とが密着しているため隙間は形成されていない。封止部12の形成後の冷却過程において、材料の熱膨張係数の差により、電極32の収縮量の方が封止部12の収縮量よりも大きくなる。そのため、電極32と封止部12との間に、放電空間111につながる隙間が形成されることになる。
Next, the gap between the
The gap between the
For example, immediately after the sealing
なお、封止部12の内部にある金属箔31は、封止部12の収縮に倣うように撓むことができる。そのため、封止部12の形成後の冷却過程において、封止部12と金属箔31との間に隙間が形成されることを抑制することができる。すなわち、封止部12と金属箔31との密着を維持することができるので、封止部12の金属箔31が設けられた領域において気密性を維持することができる。
The
ここで、電極32と封止部12との間に隙間が形成されていないと、前述した管電圧の上昇を抑制する効果を得ることが難しくなる。
そのため、放電ランプ100においては、隙間が形成されやすくするために、電極32の外側にコイル33を巻きつけている。
Here, if a gap is not formed between the
Therefore, in the
電極32の外側にコイル33を巻きつけるようにすると、コイル33と電極32が接触している部分においては、電極32と封止部12との密着が妨げられる。そのため、電極32と封止部12との密着面積を減少させることができるので、封止部12の形成後の冷却過程において隙間が形成されやすくなる。
またさらに、コイル33は封止部12の収縮に倣うように撓むことができるので、封止部12の形成後の冷却過程において、封止部12の外面に達するようなクラックなどの発生を抑制する効果をも享受することができる。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る車両用灯具200について例示する。
車両用灯具200は、前述した放電ランプ100を備えた車両用灯具である。
図6は、車両用灯具200の構成を例示するための模式図である。
なお、図6中の「前方」は放電ランプ100を取り付けた自動車の前方、「後方」は放電ランプ100を取り付けた自動車の後方、「上方」は放電ランプ100を取り付けた自動車の上方、「下方」は放電ランプ100を取り付けた自動車の下方である。
図6は、放電ランプ100に設けられた一対の電極32が水平となるように放電ランプ100を取り付けた場合である。つまり、水平点灯をさせる放電ランプ100の場合を例示するものである。
図7は、車両用灯具200の回路を例示するための模式図である。
When the
Furthermore, since the
(Second Embodiment)
Next, a
The
FIG. 6 is a schematic diagram for illustrating the configuration of the
In FIG. 6, “front” is the front of the automobile with the
FIG. 6 shows a case where the
FIG. 7 is a schematic diagram for illustrating a circuit of the
図6に示すように、車両用灯具200には、放電ランプ100、リフレクタ202、遮光制御板203、レンズ204、点灯回路205が設けられている。
リフレクタ202は、放電ランプ100から照射された光を前方側に反射させる。リフレクタ202は、例えば、反射率の高い金属などから形成されている。リフレクタ202の内部には空間が設けられ、内面が放物線形状を有している。
As shown in FIG. 6, the
The
リフレクタ202の前方側と後方側の端部は開口している。
放電ランプ100のソケット102は、リフレクタ202の後方側の開口付近に取り付けられている。放電ランプ100のバーナー101は、リフレクタ202の内部の空間に位置している。
The front and rear end portions of the
The
遮光制御板203は、リフレクタ202の内部であって、バーナー101の前方側、かつ、バーナー101の下方側に設けられている。
遮光制御板203は、金属などの遮光性材料から形成されている。遮光制御板203は、カットラインと呼ばれる配光を形成するために設けられている。遮光制御板203は、可動式とされており、遮光制御板203を下方側に倒すことで、ロービームからハイビームへの切り替えが可能となっている。
The light
The light
レンズ204は、リフレクタ202の前方側の開口を塞ぐようにして設けられている。レンズ204は、凸レンズとすることができる。レンズ204は、放電ランプ100から直接入射した光、リフレクタ202により反射され入射した光を集光させて所望の配光を形成する。
The
点灯回路205は、放電ランプ100の始動および点灯の維持を行うための回路である。
図7に示すように、点灯回路205は、例えば、イグナイタ回路205aとバラスト回路205bとを備えたものとすることができる。
点灯回路205の入力側には、バッテリーなどの直流電源DSとスイッチSWとが電気的に接続されている。点灯回路205の出力側には、放電ランプ100が電気的に接続されている。
The
As shown in FIG. 7, the
A DC power source DS such as a battery and a switch SW are electrically connected to the input side of the
イグナイタ回路205aは、例えば、トランス、コンデンサ、ギャップ、抵抗などから構成されている。イグナイタ回路205aは、30kV程度の高圧パルスを生成し、放電ランプ100に印加する。30kV程度の高圧パルスを放電ランプ100に印加することで、一対の電極32間において絶縁破壊が生じ、放電が生じる。すなわち、イグナイタ回路205aにより放電ランプ100が始動する。
The
バラスト回路205bは、例えば、DC/DC変換回路、DC/AC変換回路、電流・電圧検出回路および制御回路などから構成されている。バラスト回路205bは、イグナイタ回路205aにより、始動した放電ランプ100の点灯を維持する。
The
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 As mentioned above, although several embodiment of this invention was illustrated, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and equivalents thereof. Further, the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.
1 内管、2 金属ハロゲン化物、3 電極マウント、5 外管、11 発光部、12 封止部、31 金属箔、32 電極、33 コイル、34 リード線、100 放電ランプ、101 バーナー、102 ソケット、111 放電空間、200 車両用灯具、202 リフレクタ、204 レンズ、205 点灯回路、205b バラスト回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inner tube, 2 Metal halide, 3 Electrode mount, 5 Outer tube, 11 Light emission part, 12 Sealing part, 31 Metal foil, 32 Electrode, 33 Coil, 34 Lead wire, 100 Discharge lamp, 101 Burner, 102 Socket, 111 discharge space, 200 vehicle lamp, 202 reflector, 204 lens, 205 lighting circuit, 205b ballast circuit
Claims (5)
前記放電空間の内部に突出し、所定の距離を置いて対向配置させた一対の電極と;
を具備し、
前記金属ハロゲン化物に含まれるインジウムのハロゲン化物の割合は、0.1wt%以上、0.33wt%以下であり、
前記放電空間の前記一対の電極が延びる方向と直交する方向であって、前記放電空間の最も長い部分の寸法dは、1.5mm以上、2.3mm以下である放電ランプ。 A light emitting part having a discharge space in which a metal halide containing an indium halide is enclosed;
A pair of electrodes protruding into the discharge space and arranged to face each other at a predetermined distance;
Comprising
The proportion of indium halide contained in the metal halide is 0.1 wt% or more and 0.33 wt% or less,
A discharge lamp in which the dimension d of the longest portion of the discharge space is 1.5 mm or more and 2.3 mm or less in a direction orthogonal to a direction in which the pair of electrodes extend in the discharge space.
前記封止部と、前記電極と、の間には、隙間が設けられている請求項1記載の放電ランプ。 Further comprising sealing portions respectively provided at both ends of the light emitting portion in the direction in which the pair of electrodes extend,
The discharge lamp according to claim 1, wherein a gap is provided between the sealing portion and the electrode.
前記放電ランプに電気的に接続された点灯回路と;
を具備した車両用灯具。 A discharge lamp according to any one of claims 1 to 3;
A lighting circuit electrically connected to the discharge lamp;
A vehicular lamp provided with
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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