TW201635332A - 放電燈 - Google Patents

Abstract

本發明提供穩定點燈時的電力低且能夠抑制閃爍與裂紋洩漏的發生的放電燈。實施方式的放電燈在穩定點燈時以30 W以下的電力點燈。實施方式的放電燈包括：發光部，內部具有封入了金屬鹵化物及惰性氣體的放電空間；密封部，設置於所述發光部的端部；電極，其中一端設置於所述放電空間的內部，另一端設置於所述密封部的內部；以及金屬箔，設置於所述密封部的內部，且接合於所述電極的所述另一端的附近。所述放電空間的端部與所述金屬箔的所述放電空間側的端部之間的所述電極的體積為0.18 mm3以上且0.4 mm3以下。

Description

放電燈

本發明的實施方式涉及一種放電燈。

有如下放電燈，其包括：發光部，具有封入了金屬鹵化物的放電空間；密封部，設置於發光部的端部；電極，其中一端設置於放電空間的內部，另一端設置於密封部的內部；以及金屬箔，設置於密封部的內部，且接合於電極的另一端的附近。

以前，放電空間中封入有水銀。然而，近年來從保護環境的觀點考慮，使放電空間中不含有水銀。

而且，從省電化的要求來看，謀求在穩定點燈時以30 W以下（例如25 W）的電力點燈的放電燈。

因此，提出不含水銀且低電力的放電燈。

然而，低電力的放電燈因在穩定點燈時電流會減小，所以容易發生閃爍（flicker）。

而且，如果不含有水銀，則在穩定點燈時更容易發生閃爍。

該情況下，如果縮短電極的厚度尺寸而提高電流密度，則能夠抑制閃爍的發生。

然而，如果僅使電極的電流密度上升，則與電極接合的金屬箔的溫度會變得過高，從而有金屬箔從密封部剝離的擔心。如果金屬箔從密封部剝離，則密封部會產生裂紋（crack），從而存在位於放電空間的內部的氣體洩漏（crack leak；裂紋洩漏）的情況。如果位於放電空間的內部的氣體洩漏，則有放電燈不亮的擔心。

因此，期望開發出一種穩定點燈時的電力低且能夠抑制閃爍與裂紋洩漏的發生的放電燈。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利再表2012/176493號公報

[發明所要解決的問題]

本發明所欲解決的課題在於提供一種穩定點燈時的電力低且能夠抑制閃爍與裂紋洩漏的發生的放電燈。

[解決問題的技術手段]

實施方式的放電燈為在穩定點燈時以30 W以下的電力點燈的放電燈。

實施方式的放電燈包括：發光部，內部具有封入了金屬鹵化物及惰性氣體的放電空間；密封部，設置於所述發光部的端部；電極，其中一端設置於所述放電空間的內部，另一端設置於所述密封部的內部；以及金屬箔，設置於所述密封部的內部，且接合於所述電極的所述另一端的附近。

所述放電空間的端部與所述金屬箔的所述放電空間側的端部之間的所述電極的體積為0.18 mm3以上且0.4 mm3以下。

[發明的效果]

根據本發明的實施方式，能夠提供穩定點燈時的電力低且能夠抑制閃爍與裂紋洩漏的發生的放電燈。

實施方式的發明是在穩定點燈時以30 W以下的電力點燈的放電燈，包括：發光部，內部具有封入了金屬鹵化物及惰性氣體的放電空間；密封部，設置於所述發光部的端部；電極，其中一端設置於所述放電空間的內部，另一端設置於所述密封部的內部；以及金屬箔，設置於所述密封部的內部，且接合於所述電極的所述另一端的附近。

所述放電空間的端部與所述金屬箔的所述放電空間側的端部之間的所述電極的體積為0.18 mm3以上且0.4 mm3以下。

據此，能夠形成穩定點燈時的電力低且能夠抑制閃爍與裂紋洩漏的發生的放電燈。

該情況下，能夠將所述放電空間的端部與所述金屬箔的所述放電空間側的端部之間的所述電極的長度設為4.0 mm以上。

據此，能夠進一步抑制裂紋洩漏的發生。

而且，在所述穩定點燈時，能夠將所述電極中的電流密度設為4.4 A/mm2以上且13.3 A/mm2以下。

據此，能夠更有效果地抑制閃爍與裂紋洩漏的發生。

而且，在所述穩定點燈時，能夠將所述金屬箔的表面溫度設為700℃以下。

據此，能夠更有效果地抑制裂紋洩漏的發生。

以下，一邊參照附圖，一邊對實施方式進行例示。另外，各附圖中，對相同的構成要素附上相同的符號並適當省略詳細說明。

本發明的實施方式的放電燈例如可設為用於汽車的前照燈的高強度放電（High Intensity Discharge，HID）燈。而且，在設為用於汽車的前照燈的HID燈的情況下，能夠進行所謂的水平點燈。

本發明的實施方式的放電燈的用途不限於汽車的前照燈，此處，作為一例，列舉放電燈為用於汽車的前照燈的HID燈的情況為例進行說明。

圖1是用以例示本實施方式的放電燈100的示意圖。

另外，圖1中，在將放電燈100安裝於汽車的情況下，將成為前方的方向設為前端側，其相反方向設為後端側，成為上方的方向設為上端側，成為下方的方向設為下端側。

圖2是用以例示圖1的A部的示意放大圖。

另外，為了避免煩雜，而省略描繪線圈33。

如圖1所示，放電燈100中設置著燈頭（burner）101及燈座（socket）102。

燈頭101中設置著外管5、內管1、電極安裝件3、支撐線35、套管4及金屬帶71。

外管5與內管1同心地設置於內管1的外側。即，成為雙重管結構。

外管5與內管1的連接能夠通過將外管5焊接於內管1的圓筒部14附近來進行。形成於內管1與外管5之間的密閉空間中封入了氣體。所封入的氣體能夠設為可進行介電質阻擋放電的氣體，例如選自氖、氬、氙、氮中的一種氣體或他們的混合氣體。氣體的封入壓力例如能夠設為常溫（25℃）下0.3 atm以下。另外，氣體的封入壓力更優選設為常溫（25℃）下0.1 atm以下。

外管5優選由接近內管1的材料的熱膨脹係數且具有紫外線阻斷性的材料形成。外管5例如能夠由添加了鈦、鈰、鋁等的氧化物的石英玻璃而形成。

內管1由具有透光性與耐熱性的材料形成。內管1例如能夠由石英玻璃等形成。

內管1具有發光部11、密封部12、邊界部13及圓筒部14。

發光部11的剖面形狀呈大致橢圓形，設置於內管1的中央附近。發光部11的內部設置著中央部分為大致圓柱狀且兩端呈錐狀縮小的放電空間111。

放電空間111中封入了放電介質。放電介質包含金屬鹵化物2與惰性氣體。

金屬鹵化物2例如能夠包含銦的鹵化物、鈉的鹵化物、鈧的鹵化物、鋅的鹵化物等。作為鹵素，例如能夠例示碘。其中，也能夠代替碘而使用溴或氯等。

本實施方式的放電燈100中，金屬鹵化物2不含有水銀。

封入於放電空間111的惰性氣體例如能夠設為氙、氖、氬、氪等或將他們加以組合而成的混合氣體等。

密封部12呈板狀，分別設置於發光部11的軸方向的兩端部。

密封部12例如能夠使用壓縮密封（pinch seal）法而形成。另外，密封部12也可利用收縮密封（shrink seal）法形成，且呈圓柱狀。

在一密封部12的與發光部11側為相反側，隔著邊界部13連續地形成著圓筒部14。

電極安裝件3設置於密封部12的內部。

電極安裝件3具有金屬箔31、電極32、線圈33及導線34。

金屬箔31設置於密封部12的內部。

金屬箔31接合於電極32的與放電空間111側為相反側的端部的附近。

金屬箔31呈薄板狀，例如由鉬形成。

電極32呈線狀。電極32的剖面形狀例如能夠為圓形。

電極32的厚度尺寸（剖面形狀為圓形的情況下的直徑尺寸）能夠設為0.2 mm以上且0.4 mm以下。

電極32例如能夠由純鎢、摻雜鎢、錸鎢等形成，而且，也能夠含有釷。另外，電極32也可不含有釷。

電極32的一端向放電空間111內突出。一對電極32以前端彼此保持規定的距離而彼此相向的方式設置。

即，一對電極32分別向放電空間111的內部突出，隔開規定的距離而相向配置。

電極32的另一端側接合於金屬箔31的發光部11側的端部附近。電極32與金屬箔31的接合能夠利用激光焊接來進行。

線圈33例如能夠由包含摻雜鎢的金屬線形成。線圈33捲繞在設置於密封部12的內部的電極32的外側。該情況下，例如線圈33的線徑能夠設為30 μm～100 μm左右，線圈間距能夠設為600%以下。

導線34呈線狀。導線34的剖面形狀例如能夠設為圓形。導線34例如能夠由鉬等形成。

導線34的一端側接合於金屬箔31的與發光部11側為相反側的端部附近。導線34與金屬箔31的接合能夠利用激光焊接來進行。導線34的另一端側延伸到內管1的外部。

支撐線35呈L字狀，與從放電燈100的前端側突出的導線34的端部接合。支撐線35與導線34的接合能夠利用激光焊接來進行。支撐線35例如能夠由鎳形成。

套管4覆蓋與支撐線35的內管1平行地延伸的部分。套管4例如呈圓筒狀，能夠由陶瓷形成。

金屬帶71固定於外管5的後端側的外周面。

燈座102具有本體部6、安裝配件72、底部端子81及側部端子82。

本體部6由樹脂等絕緣性材料形成。本體部6的內部設置著導線34、支撐線35及套管4的後端側。

安裝配件72設置於本體部6的前端側的端部。安裝配件72從本體部6突出，且對金屬帶71進行保持。利用安裝配件72保持金屬帶71，由此將燈頭101保持於燈座102。

底部端子81設置於本體部6的後端部側的內部。底部端子81由導電性材料形成，且與導線34電連接。

側部端子82設置於本體部6的後端部側的側壁。側部端子82由導電性材料形成，且與支撐線35電連接。

而且，以底部端子81成為高壓側、側部端子82成為低壓側的方式分別與未圖示的點燈電路連接。在汽車的前照燈的情況下，放電燈100在中心軸大致水平的狀態下，且以支撐線35位於大致下端側（下方）的方式安裝。而且，將安裝於此方向上的放電燈100點燈稱作水平點燈。

而且，放電燈100在穩定點燈時以30 W以下（例如25 W）的電力點燈。即，本實施方式的放電燈100為低電力的放電燈。

如所述般，本實施方式的放電燈100中，金屬鹵化物2不含有水銀。

因此，在穩定點燈時容易發生閃爍。

該情況下，如果縮短電極32的厚度尺寸而提高電流密度，使電極32的溫度上升，則能夠抑制閃爍的發生。

然而，如果僅使電極32的電流密度上升，則與電極32連接的金屬箔31的溫度變得過高，從而有金屬箔31從密封部12剝離的擔心。如果將金屬箔31從密封部12剝離，則密封部12會產生裂紋，從而存在位於放電空間111的內部的氣體洩漏（裂紋洩漏）的情況。如果位於放電空間111的內部的氣體洩漏，則有放電燈100不亮的擔心。

此處，如圖2所示，將放電空間111的端部111a與金屬箔31的放電空間111側的端部31a之間的電極32的體積設為V。

根據本發明人獲得的發現，只要體積V處於規定的範圍內，則能夠抑制閃爍與裂紋洩漏的發生。

表1是用以例示體積V與閃爍的發生及裂紋洩漏的發生的關係的表。

[表1]

表1為對具有以下構成的放電燈100進行評估的結果。

所評估的放電燈100設為在穩定點燈時以25 W的電力點燈者。

電極32的材料設為鎢。電極32的厚度尺寸設為0.28 mm。

金屬箔31的材料設為鉬。

金屬箔31的厚度尺寸設為0.021 mm。

閃爍試驗對閃爍發生的抑制效果進行評估。

將閃爍試驗中未發生閃爍的情況設為“○”，發生閃爍的情況設為“×”。

裂紋洩漏試驗對裂紋洩漏發生的抑制效果進行評估。

將裂紋洩漏試驗中未發生裂紋洩漏的情況設為“○”，發生裂紋洩漏的情況設為“×”。

根據表1可知，如果體積V超過0.4 mm3則發生閃爍。

認為這是因為：如果體積V超過0.4 mm3，則電極32的電流密度會變得過低而電極32的溫度不易上升。

另一方面，如果體積V小於0.15 mm3則發生裂紋洩漏。

認為這是因為：如果體積V小於0.15 mm3，則電極32的電流密度增高而電極32的溫度、繼而厚度薄的金屬箔31的溫度變得過高，而金屬箔31容易從密封部12剝離。

因此，根據表1可知，如果將體積V設為0.18 mm3以上且0.4 mm3以下，則能夠形成低電力、不含水銀且能夠抑制閃爍與裂紋洩漏的發生的放電燈100。

而且，根據本發明人所獲得的發現，如果體積V為0.18 mm3以上且0.4 mm3以下，且，放電空間111的端部111a與金屬箔31的放電空間111側的端部31a之間的電極32的長度L為4.0 mm以上，則能夠進一步抑制裂紋洩漏的發生。另外，電極32的長度L為實際的長度，比從密封部12的外部觀察時的長度稍短。

而且，根據本發明人所獲得的發現，如果體積V為0.18 mm3以上且0.4 mm3以下，且，在穩定點燈時電極32的電流密度為4.4 A/mm2以上且13.3 A/mm2以下，則能夠更有效果地抑制閃爍與裂紋洩漏的發生。

而且，根據本發明人獲得的發現，如果體積V為0.18 mm3以上且0.4 mm3以下，且，在穩定點燈時金屬箔31的表面溫度為700℃以下，則能夠更有效果地抑制裂紋洩漏的發生。

以上例示了本發明的幾個實施方式，但這些實施方式是作為示例而提示，並不意圖限定發明的範圍。這些新穎的實施方式能夠以其他各種形態來實施，在不脫離發明的主旨的範圍內，能夠進行各種省略、置換、變更等。這些實施方式或其變形例包含於發明的範圍或主旨中，並且包含於申請專利範圍記載的發明及其均等的範圍內。而且，所述各實施方式能夠相互組合地實施。

1‧‧‧內管
2‧‧‧金屬鹵化物
3‧‧‧電極安裝件
4‧‧‧套管
5‧‧‧外管
6‧‧‧本體部
11‧‧‧發光部
12‧‧‧密封部
13‧‧‧邊界部
14‧‧‧圓筒部
31‧‧‧金屬箔
31a‧‧‧金屬箔的放電空間側的端部
32‧‧‧電極
33‧‧‧線圈
34‧‧‧導線
35‧‧‧支撐線
71‧‧‧金屬帶
72‧‧‧安裝配件
81‧‧‧底部端子
82‧‧‧側部端子
100‧‧‧放電燈
101‧‧‧燈頭
102‧‧‧燈座
111‧‧‧放電空間
111a‧‧‧放電空間的端部
L‧‧‧長度
V‧‧‧體積

圖1是用以例示本實施方式的放電燈100的示意圖。 圖2是用以例示圖1的A部的示意放大圖。

2‧‧‧金屬鹵化物

11‧‧‧發光部

12‧‧‧密封部

31‧‧‧金屬箔

31a‧‧‧金屬箔的放電空間側的端部

32‧‧‧電極

111‧‧‧放電空間

111a‧‧‧放電空間的端部

L‧‧‧長度

V‧‧‧體積

Claims (4)

1. 一種放電燈，其在穩定點燈時以30 W以下的電力點燈，所述放電燈包括： 發光部，內部具有封入了金屬鹵化物及惰性氣體的放電空間； 密封部，設置於所述發光部的端部； 電極，其中一端設置於所述放電空間的內部，另一端設置於所述密封部的內部；以及 金屬箔，設置於所述密封部的內部，且接合於所述電極的所述另一端的附近； 所述放電空間的端部與所述金屬箔的所述放電空間側的端部之間的所述電極的體積為0.18 mm3以上且0.4 mm3以下。
2. 如申請專利範圍第1項所述的放電燈，其中： 所述放電空間的端部與所述金屬箔的所述放電空間側的端部之間的所述電極的長度為4.0 mm以上。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的放電燈，其中： 在所述穩定點燈時， 所述電極中的電流密度為4.4 A/mm2以上且13.3 A/mm2以下。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的放電燈，其中： 在所述穩定點燈時， 所述金屬箔的表面溫度為700℃以下。