JP2017216151A - 放電ランプ - Google Patents
放電ランプ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017216151A JP2017216151A JP2016109202A JP2016109202A JP2017216151A JP 2017216151 A JP2017216151 A JP 2017216151A JP 2016109202 A JP2016109202 A JP 2016109202A JP 2016109202 A JP2016109202 A JP 2016109202A JP 2017216151 A JP2017216151 A JP 2017216151A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- halide
- discharge
- metal halide
- discharge lamp
- weight ratio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
Abstract
【課題】高い色温度の光を照射する放電ランプであって、発光効率の向上、管電圧の上昇の抑制、および長寿命化を図る。【解決手段】放電ランプ100は、金属ハロゲン化物2と不活性ガスとを含む放電媒体が封入された放電空間111を有する発光部11と、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せた一対の電極32を具備している。金属ハロゲン化物に対するインジウムのハロゲン化物の重量比は、35wt%以上、45wt%以下、スカンジウムのハロゲン化物の重量比は、32wt%以上、50wt%以下、ナトリウムのハロゲン化物の重量比は、7wt%以上、18wt%以下である。不活性ガスはキセノンである。キセノンの25℃における圧力をX、放電空間の容積をV、金属ハロゲン化物の重量をMとした場合に次の式を満たす。0.45≦X/V≦0.55、7.2≦M/V≦11.2【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、放電ランプに関する。
放電媒体が封入された放電空間を内部に有する発光部と、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備えた放電ランプがある。
従来、放電媒体は、金属ハロゲン化物、不活性ガス、および水銀を含んでいた。しかしながら、近年においては環境保護の観点から、放電媒体には水銀を含めないようにしている。
従来、放電媒体は、金属ハロゲン化物、不活性ガス、および水銀を含んでいた。しかしながら、近年においては環境保護の観点から、放電媒体には水銀を含めないようにしている。
ここで、自動車の前照灯には、4000K(ケルビン)程度の色温度の光を照射する放電ランプが用いられている。しかしながら、近年においては、より高い色温度の光を照射する放電ランプが好まれる傾向にある。
放電ランプから照射される光の色温度は、金属ハロゲン化物の組成比により変更することができる。
ところが、単に、金属ハロゲン化物の組成比により放電ランプから照射される光の色温度を高めるようにすると、発光効率が低下するという問題がある。
放電ランプから照射される光の色温度は、金属ハロゲン化物の組成比により変更することができる。
ところが、単に、金属ハロゲン化物の組成比により放電ランプから照射される光の色温度を高めるようにすると、発光効率が低下するという問題がある。
この場合、発光部の温度を高くすれば発光効率の低下を抑制することができるが、単に、発光部の温度を高くすれば点灯開始時の管電圧が高くなりチラツキなどが発生しやすくなるという新たな問題が生じる。
この場合、金属ハロゲン化物の量を少なくすれば管電圧が高くなるのを抑制することができるが、単に、金属ハロゲン化物の量を少なくすれば寿命が短くなるという新たな問題が生じる。
そのため、高い色温度の光を照射する放電ランプであっても、発光効率の向上、管電圧の上昇の抑制、および長寿命化を図ることができる放電ランプの開発が望まれていた。
この場合、金属ハロゲン化物の量を少なくすれば管電圧が高くなるのを抑制することができるが、単に、金属ハロゲン化物の量を少なくすれば寿命が短くなるという新たな問題が生じる。
そのため、高い色温度の光を照射する放電ランプであっても、発光効率の向上、管電圧の上昇の抑制、および長寿命化を図ることができる放電ランプの開発が望まれていた。
本発明が解決しようとする課題は、高い色温度の光を照射する放電ランプであっても、発光効率の向上、管電圧の上昇の抑制、および長寿命化を図ることができる放電ランプを提供することである。
実施形態に係る放電ランプは、金属ハロゲン化物と、不活性ガスと、を含む放電媒体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;を具備した放電ランプである。
前記金属ハロゲン化物は、インジウムのハロゲン化物、スカンジウムのハロゲン化物、およびナトリウムのハロゲン化物を含む。前記金属ハロゲン化物に対する前記インジウムのハロゲン化物の重量比は、35wt%以上、45wt%以下である。前記金属ハロゲン化物に対する前記スカンジウムのハロゲン化物の重量比は、32wt%以上、50wt%以下である。前記金属ハロゲン化物に対する前記ナトリウムのハロゲン化物の重量比は、7wt%以上、18wt%以下である。前記不活性ガスは、キセノンである。放電ランプは、前記放電空間に封入された前記キセノンの常温(25℃)における圧力をX(atm)、前記放電空間の容積をV(μL;マイクロリットル)、前記金属ハロゲン化物の重量をM(μg)とした場合に以下の式を満たす。
0.45(atm/μL)≦X/V(atm/μL)≦0.55(atm/μL)
7.2(μg/μL)≦M/V(μg/μL)≦11.2(μg/μL)
前記金属ハロゲン化物は、インジウムのハロゲン化物、スカンジウムのハロゲン化物、およびナトリウムのハロゲン化物を含む。前記金属ハロゲン化物に対する前記インジウムのハロゲン化物の重量比は、35wt%以上、45wt%以下である。前記金属ハロゲン化物に対する前記スカンジウムのハロゲン化物の重量比は、32wt%以上、50wt%以下である。前記金属ハロゲン化物に対する前記ナトリウムのハロゲン化物の重量比は、7wt%以上、18wt%以下である。前記不活性ガスは、キセノンである。放電ランプは、前記放電空間に封入された前記キセノンの常温(25℃)における圧力をX(atm)、前記放電空間の容積をV(μL;マイクロリットル)、前記金属ハロゲン化物の重量をM(μg)とした場合に以下の式を満たす。
0.45(atm/μL)≦X/V(atm/μL)≦0.55(atm/μL)
7.2(μg/μL)≦M/V(μg/μL)≦11.2(μg/μL)
本発明の実施形態によれば、高い色温度の光を照射する放電ランプであっても、発光効率の向上、管電圧の上昇の抑制、および長寿命化を図ることができる放電ランプを提供することができる。
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。
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、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、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。
図1は、本実施の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、後方となる方向を後端側、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。
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、後方となる方向を後端側、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およびソケット102が設けられている。
バーナー101には、外管5、内管1、電極マウント3、サポートワイヤ35、スリーブ4、および金属バンド71が設けられている。
バーナー101には、外管5、内管1、電極マウント3、サポートワイヤ35、スリーブ4、および金属バンド71が設けられている。
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、バーナー101は、外管5と内管1とによる二重管構造を有している。外管5は、内管1の円筒部14付近に接合(溶着)されている。
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、誘電体バリア放電が可能なガスとすることができる。封入されるガスは、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以下とすることができる。なお、ガスの封入圧力は、常温(25℃)で0.1atm以下とすることがより好ましい。
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、誘電体バリア放電が可能なガスとすることができる。封入されるガスは、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以下とすることができる。なお、ガスの封入圧力は、常温(25℃)で0.1atm以下とすることがより好ましい。
外管5は、内管1の材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有し、且つ、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が添加された石英ガラスから形成することができる。
内管1は、発光部11、封止部12、境界部13、および円筒部14を有する。発光部11、封止部12、境界部13、および円筒部14は、一体に形成することができる。
内管1(発光部11、封止部12、境界部13、および円筒部14)は、透光性と耐熱性を有する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。
内管1(発光部11、封止部12、境界部13、および円筒部14)は、透光性と耐熱性を有する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。
発光部11は、ほぼ楕円体状の外形形状を有している。発光部11は、内管1の中央付近に設けられている。内管1の軸方向における発光部11の寸法(球体長)は、例えば、8mm程度とすることができる。内管1の軸方向に直交する方向における発光部11の寸法は、例えば、6mm程度とすることができる。
発光部11の内部には、放電空間111が設けられている。放電空間111の中央部分は、ほぼ円柱状を呈している。放電空間111の両端部分は、ほぼ円錐状を呈している。
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。
また、本実施の形態に係る放電ランプ100においては、環境保護の観点から、放電媒体は、実質的に水銀を含まないものとしている。なお、本明細書において、「実質的に水銀を含まない」とは、水銀を全く含まないだけではなく、水銀が不純物程度に含まれる場合も許容される。例えば、放電媒体は、放電空間111中において、2mg/cc未満となるのであれば水銀を含むことができる。
金属ハロゲン化物2は、例えば、スカンジウムのハロゲン化物、インジウムのハロゲン化物、ナトリウムのハロゲン化物、亜鉛のハロゲン化物を含むものとすることができる。 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。
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。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。
ただし、不活性ガスは、キセノンとすることがより好ましい。
なお、金属ハロゲン化物2の組成、不活性ガスの封入圧力などに関する詳細は後述する。
ただし、不活性ガスは、キセノンとすることがより好ましい。
なお、金属ハロゲン化物2の組成、不活性ガスの封入圧力などに関する詳細は後述する。
封止部12は、板状を呈し、発光部11の両端部のそれぞれに接合されている。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には、境界部13を介して円筒部14が接合されている。
境界部13および円筒部14は、封止部12の、発光部11側とは反対側の端部に接合されている。
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は、金属箔31、電極32、コイル33、およびリード線34を有する。
電極マウント3は、金属箔31、電極32、コイル33、およびリード線34を有する。
金属箔31は、封止部12の内部に設けられている。金属箔31は、電極32の、放電空間111側とは反対側の端部の近傍に接合されている。
金属箔31は、薄板状を呈し、例えば、モリブデン、レニウムモリブテン、タングステン、レニウムタングステンなどから形成することができる。
金属箔31は、薄板状を呈し、例えば、モリブデン、レニウムモリブテン、タングステン、レニウムタングステンなどから形成することができる。
電極32は、線状を呈している。電極32の断面形状は、例えば、円形とすることができる。電極32の太さ寸法(断面形状が円形の場合には直径寸法)は、0.2mm以上、0.4mm以下とすることができる。
なお、電極32の太さ寸法は、電極32が延びる方向において一定でなくてもよい。例えば、電極32の太さ寸法は、先端部側が基端部側よりも大きくなっていてもよい。また、電極32の先端部が球形となっていてもよい。また、直流点灯タイプのように、一方の電極の太さ寸法と、他方の電極の太さ寸法が異なるものであってもよい。
電極32の一方の端部は、放電空間111内に突出している。すなわち、電極32の一端は放電空間111の内部に設けられ、他端は封止部12の内部に設けられている。一対の電極32は、所定の距離を置いて互いに対向するように設けられている。一対の電極32の先端同士の間の距離(電極間距離)は、例えば、3.4mm以上、4.4mm以下とすることができる。電極32の他方の端部は、金属箔31の、発光部11側の端部近傍に接合されている。電極32と金属箔31の接合は、例えば、レーザ溶接により行うことができる。
電極32は、例えば、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から形成することができる。なお、電極32は、トリウムを含有していてもよいし、トリウムを含有していなくてもよい。
コイル33は、封止部12にクラックが発生するのを抑制するために設けられている。 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の内部に設けられている。コイル33は、電極32の外側に巻きつけられている。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。
リード線34は、線状を呈している。リード線34の断面形状は、例えば、円形とすることができる。リード線34は、例えば、モリブデンなどから形成することができる。リード線34の一方の端部側は、金属箔31の、発光部11側とは反対側の端部近傍に接合されている。リード線34と金属箔31の接合は、レーザ溶接により行うことができる。リード線34の他方の端部側は、内管1の外部にまで延びている。
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の端部に接合されている。サポートワイヤ35とリード線34との接合は、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、円筒状を呈している。スリーブ4は、例えば、セラミックスから形成することができる。
金属バンド71は、外管5の後端側の端部近傍に固定されている。
ソケット102は、本体部61、取り付け金具72、底部端子81、および側部端子82を有する。
本体部61は、樹脂などの絶縁性材料から形成されている。本体部61の内部には、リード線34の後端側、サポートワイヤ35の後端側、およびスリーブ4の後端側が設けられている。
本体部61は、樹脂などの絶縁性材料から形成されている。本体部61の内部には、リード線34の後端側、サポートワイヤ35の後端側、およびスリーブ4の後端側が設けられている。
取り付け金具72は、本体部61の端部に設けられている。取り付け金具72は、本体部61の前端側に設けられている。取り付け金具72は、本体部61から突出している。取り付け金具72は、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。
底部端子81は、本体部61の内部に設けられている。底部端子81は、本体部61の後端側に設けられている。底部端子81は、導電性材料から形成されている。底部端子81は、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61の側壁に設けられている。側部端子82は、本体部61の後端側に設けられている。側部端子82は、導電性材料から形成されている。側部端子82は、サポートワイヤ35と電気的に接続されている。
底部端子81と側部端子82は、図示しない点灯回路と電気的に接続される。この場合、底部端子81は、点灯回路の高圧側と電気的に接続される。側部端子82は、点灯回路の低圧側と電気的に接続される。
放電ランプ100が自動車の前照灯に用いられるものである場合には、放電ランプ100は、中心軸(管軸)がほぼ水平の状態で、且つ、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。なお、この様な方向に取り付けられた放電ランプ100を点灯することは、水平点灯と称される。
ここで、自動車の前照灯には、4000K(ケルビン)程度の色温度の光を照射する放電ランプが用いられている。しかしながら、近年においては、より高い色温度の光を照射する放電ランプが好まれる傾向にある。
放電ランプ100から照射される光の色温度は、金属ハロゲン化物2の組成比により変更することができる。
例えば、金属ハロゲン化物2に対するインジウムのハロゲン化物の重量比を大きくすれば、放電ランプ100から照射される光の色温度が5500K(ケルビン)以上となるようにすることができる。
放電ランプ100から照射される光の色温度は、金属ハロゲン化物2の組成比により変更することができる。
例えば、金属ハロゲン化物2に対するインジウムのハロゲン化物の重量比を大きくすれば、放電ランプ100から照射される光の色温度が5500K(ケルビン)以上となるようにすることができる。
ところが、単に、インジウムのハロゲン化物の重量比を大きくすることで照射される光の色温度が5500K(ケルビン)以上となるようにすると、スカンジウムのハロゲン化物およびナトリウムのハロゲン化物の重量比が低くなり、全光束の低下、ひいては発光効率が低下するという新たな問題が生じる。
なお、発光効率は、「全光束/ランプ電力(安定点灯時における印加電力)」である。
なお、発光効率は、「全光束/ランプ電力(安定点灯時における印加電力)」である。
この場合、発光部11の温度(発光管温度)が高くなるようにすれば、全光束が高くなり、ひいては発光効率が高くなる。
このことは、以下のように説明することができる。つまり、発光部11の温度が高くなれば、金属ハロゲン化物2の蒸気圧が高くなる。金属ハロゲン化物2の蒸気圧が高くなれば、電極32から放出された電子と、金属ハロゲン化物2の分子とが衝突する割合が増える。電子と金属ハロゲン化物2の分子とが衝突する割合が増えると、全光束が増加し、ひいては発光効率が高くなる。
このことは、以下のように説明することができる。つまり、発光部11の温度が高くなれば、金属ハロゲン化物2の蒸気圧が高くなる。金属ハロゲン化物2の蒸気圧が高くなれば、電極32から放出された電子と、金属ハロゲン化物2の分子とが衝突する割合が増える。電子と金属ハロゲン化物2の分子とが衝突する割合が増えると、全光束が増加し、ひいては発光効率が高くなる。
本発明者の得た知見によれば、発光部11の温度は、放電空間111に封入されたキセノンの常温(25℃)における圧力X(atm)と、放電空間111の容積V(μL;マイクロリットル)とにより制御することができる。
例えば、放電空間111に封入されたキセノンの常温(25℃)における圧力X(以下、封入圧力Xと称する)が、10atm以上、20atm以下であれば、封入圧力Xの上昇にほぼ比例して、発光部11の温度が上昇する。キセノンの封入圧力Xと、発光部11の温度との関係は、例えば、実験を行うことで求めることができる。例えば、キセノンの封入圧力Xが13.5atmの場合には、発光部11の温度は920℃程度となる。
また、放電空間111の容積Vを小さくした場合には、電極32間において発生した放電と、発光部11の内壁11aとの間の距離が短くなる。そのため、放電空間111の容積Vを小さくした場合には、発光部11の温度が上昇する。
また、放電空間111の容積Vを小さくした場合には、電極32間において発生した放電と、発光部11の内壁11aとの間の距離が短くなる。そのため、放電空間111の容積Vを小さくした場合には、発光部11の温度が上昇する。
ところが、キセノンの封入圧力Xと、放電空間111の容積Vとにより発光部11の温度が高くなるようにすると、2つの問題が生じる。1つ目の問題は、金属ハロゲン化物2と発光部11(発光管)との反応が促進され、発光部11(発光管)の失透が進み、所定の光束を維持できる時間(寿命)が短くなることである。2つ目の問題は、金属ハロゲン化物2の蒸発量が増加し、初期の管電圧(電極32間に印加する電圧)が上昇することである。
自動車の前照灯などに用いられる放電ランプ100は、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、点灯開始時に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、チラツキや不灯などが発生するそれがある。
そのため、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、45V以下)となるようにすることが好ましい。
自動車の前照灯などに用いられる放電ランプ100は、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、点灯開始時に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、チラツキや不灯などが発生するそれがある。
そのため、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、45V以下)となるようにすることが好ましい。
この場合、金属ハロゲン化物2の量を少なくすれば、点灯開始時における金属ハロゲン化物2の蒸発量を少なくすることができるので、管電圧の上昇を抑制することができる。 ところが、点灯と消灯を繰り返すと、金属ハロゲン化物2に含まれるスカンジウムのハロゲン化物が徐々に減少する。そのため、金属ハロゲン化物2の量を少なくしすぎると、光の色温度が変動したり、所定の全光束を維持することができる時間(寿命)が短くなったりするおそれがある。
本発明者は検討の結果、金属ハロゲン化物2に対するインジウムのハロゲン化物の重量比を35wt%以上とすれば、放電ランプ100から照射される光の色温度が5500K(ケルビン)以上となるようにすることができるとの知見を得た。
また、この際、金属ハロゲン化物2に対するインジウムのハロゲン化物の重量比を45wt%以下、スカンジウムのハロゲン化物の重量比を32wt%以上、50wt%以下、ナトリウムのハロゲン化物の重量比を7wt%以上、18wt%以下とし、キセノンの封入圧力X(atm)と放電空間111の容積V(μL)とが以下の式を満足するようにすれば、初期の発光効率が80 lm/W(ルーメン/ワット)以上、かつ、2000時間点灯後の全光束が初期全光束の60%以上となるようにすることができる。すなわち、この様にすれば、所定の全光束を維持することができる時間(寿命)を長くすることができる。
0.45(atm/μL)≦X/V(atm/μL)≦0.55(atm/μL)
0.45(atm/μL)≦X/V(atm/μL)≦0.55(atm/μL)
なお、前述したように、金属ハロゲン化物2には亜鉛のハロゲン化物をも含めるようにすることができる。この場合、金属ハロゲン化物2に対する亜鉛のハロゲン化物の重量比を大きくしすぎると管電圧が高くなりすぎて、チラツキや不灯などが発生するそれがある。
そのため、亜鉛のハロゲン化物の重量比は、1.0wt%以上、5.0wt%以下とすることが好ましい。
そのため、亜鉛のハロゲン化物の重量比は、1.0wt%以上、5.0wt%以下とすることが好ましい。
またさらに、金属ハロゲン化物2の重量をM(μg)とした場合に、以下の式を満足するようにすれば、初期の管電圧上昇を抑制しつつ、後述する2000時間点灯後の全光束が初期全光束の60%以上となるようにすることができる。すなわち、所定の全光束を維持することができる時間(寿命)を長くすることができる。
7.2(μg/μL)≦M/V(μg/μL)≦11.2(μg/μL)
7.2(μg/μL)≦M/V(μg/μL)≦11.2(μg/μL)
表1は、「M/V」および「X/V」と、発光効率、管電圧、および寿命と、の関係を例示するための表である。
なお、発光効率の評価においては、80 lm/W(ルーメン/ワット)以上を「○」とし、80 lm/W(ルーメン/ワット)未満を「×」としている。
管電圧の評価においては、初期の管電圧が45V以下の場合を「○」とし、45Vを超えた場合を「×」としている。
この場合、始動時に75W、安定点灯時に35Wとなるように、安定器(electrical ballast)を用いて制御した。
寿命の評価においては、EU120分モードの点滅サイクルで放電ランプ100を2000時間点灯し、2000時間経過後の全光束が初期の全光束の60%以上の場合を「○」とし、60%未満の場合を「×」としている。
なお、発光効率の評価においては、80 lm/W(ルーメン/ワット)以上を「○」とし、80 lm/W(ルーメン/ワット)未満を「×」としている。
管電圧の評価においては、初期の管電圧が45V以下の場合を「○」とし、45Vを超えた場合を「×」としている。
この場合、始動時に75W、安定点灯時に35Wとなるように、安定器(electrical ballast)を用いて制御した。
寿命の評価においては、EU120分モードの点滅サイクルで放電ランプ100を2000時間点灯し、2000時間経過後の全光束が初期の全光束の60%以上の場合を「○」とし、60%未満の場合を「×」としている。
また、金属ハロゲン化物2の組成比は、前述したものの範囲内としている。
すなわち、InBr:ScI3:NaI:ZnI2=39wt%:45wt%:13wt%:3wt%としている。
この場合、放電ランプ100から照射される光の色温度が5500K(ケルビン)以上となることを確認した。
また、金属ハロゲン化物2の組成比が前述したものの範囲内であれば、放電ランプ100から照射される光の色温度が5500K(ケルビン)以上となることを確認した。
すなわち、InBr:ScI3:NaI:ZnI2=39wt%:45wt%:13wt%:3wt%としている。
この場合、放電ランプ100から照射される光の色温度が5500K(ケルビン)以上となることを確認した。
また、金属ハロゲン化物2の組成比が前述したものの範囲内であれば、放電ランプ100から照射される光の色温度が5500K(ケルビン)以上となることを確認した。
また、放電空間111の容積Vは25μL程度であった。
放電空間111の容積Vは、例えば、発光部11を切断して計測することができる。
封入圧力Xは、12atmとした。
金属ハロゲン化物2の重量Mは、200μgとした。
放電空間111の容積Vは、例えば、発光部11を切断して計測することができる。
封入圧力Xは、12atmとした。
金属ハロゲン化物2の重量Mは、200μgとした。
表1から分かるように、0.45(atm/μL)≦X/V(atm/μL)≦0.55(atm/μL)、且つ、7.2(μg/μL)≦M/V(μg/μL)≦11.2(μg/μL)とすれば、光の色温度が5500K(ケルビン)以上、発光効率が80 lm/W(ルーメン/ワット)以上、初期の管電圧が45V以下、「2000時間経過後の光束維持率」が60%以上となるようにすることができる。
すなわち、高い色温度の光を照射する放電ランプであっても、発光効率の向上、管電圧の上昇の抑制、および長寿命化を図ることができる。
すなわち、高い色温度の光を照射する放電ランプであっても、発光効率の向上、管電圧の上昇の抑制、および長寿命化を図ることができる。
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。
1 内管、2 金属ハロゲン化物、5 外管、11 発光部、12 封止部、32 電極、100 放電ランプ、101 バーナー、102 ソケット、111 放電空間
Claims (5)
- 金属ハロゲン化物と、不活性ガスと、を含む放電媒体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;
を具備した放電ランプであって、
前記金属ハロゲン化物は、インジウムのハロゲン化物、スカンジウムのハロゲン化物、およびナトリウムのハロゲン化物を含み、
前記金属ハロゲン化物に対する前記インジウムのハロゲン化物の重量比は、35wt%以上、45wt%以下であり、
前記金属ハロゲン化物に対する前記スカンジウムのハロゲン化物の重量比は、32wt%以上、50wt%以下であり、
前記金属ハロゲン化物に対する前記ナトリウムのハロゲン化物の重量比は、7wt%以上、18wt%以下であり、
前記不活性ガスは、キセノンであり、
前記放電空間に封入された前記キセノンの常温(25℃)における圧力をX(atm)、前記放電空間の容積をV(μL;マイクロリットル)、前記金属ハロゲン化物の重量をM(μg)とした場合に以下の式を満たす放電ランプ。
0.45(atm/μL)≦X/V(atm/μL)≦0.55(atm/μL)
7.2(μg/μL)≦M/V(μg/μL)≦11.2(μg/μL) - 前記金属ハロゲン化物は、亜鉛のハロゲン化物をさらに含み、
前記金属ハロゲン化物に対する前記亜鉛のハロゲン化物の重量比は、1.0wt%以上、5.0wt%以下である請求項1記載の放電ランプ。 - 前記発光部から照射される光の色温度は、5500K(ケルビン)以上である請求項1または2に記載の放電ランプ。
- 発光効率が80 lm/W(ルーメン/ワット)以上である請求項1〜3のいずれか1つに記載の放電ランプ。
- 前記放電媒体は、実質的に水銀を含んでいない請求項1〜4のいずれか1つに記載の放電ランプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016109202A JP2017216151A (ja) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | 放電ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016109202A JP2017216151A (ja) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | 放電ランプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017216151A true JP2017216151A (ja) | 2017-12-07 |
Family
ID=60575765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016109202A Pending JP2017216151A (ja) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | 放電ランプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017216151A (ja) |
-
2016
- 2016-05-31 JP JP2016109202A patent/JP2017216151A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2012176493A1 (ja) | 車両用の水銀フリーメタルハライドランプおよびメタルハライドランプ装置 | |
JP4933850B2 (ja) | メタルハライドランプおよびこれを用いた照明装置 | |
JP5888607B2 (ja) | メタルハライドランプ | |
US8174195B2 (en) | Mercury-free arc tube for discharge lamp unit | |
JP4401762B2 (ja) | メタルハライドランプおよび照明装置 | |
JP6850434B2 (ja) | 放電ランプ | |
JP2010086742A (ja) | 放電ランプおよび放電ランプ装置 | |
JP2017216151A (ja) | 放電ランプ | |
JP5288303B2 (ja) | メタルハライドランプ、メタルハライドランプ装置 | |
JP2016181381A (ja) | 放電ランプ | |
JP2018185921A (ja) | 放電ランプ | |
JP2017098173A (ja) | 放電ランプ | |
JP6733310B2 (ja) | 自動車の前照灯用放電ランプ | |
JP2018092829A (ja) | 放電ランプ、車両用照明装置、および車両用灯具 | |
JP2017208216A (ja) | 放電ランプ | |
JP6562298B2 (ja) | 放電ランプ | |
JP2008262855A (ja) | 自動車前照灯用メタルハライドランプ | |
JP2008123742A (ja) | メタルハライドランプ | |
JP2018085240A (ja) | 放電ランプ | |
JP2017098009A (ja) | 放電ランプ | |
JP2007115615A (ja) | 放電ランプ | |
JP2013110096A (ja) | メタルハライドランプ | |
JP6202462B2 (ja) | 放電ランプおよび車両用灯具 | |
JP2008098045A (ja) | 自動車用メタルハライドランプ | |
JP2015135801A (ja) | 放電ランプおよび車両用灯具 |