本實(shí)用新型的實(shí)施方式涉及一種放電燈。

背景技術(shù)：

有一種放電燈，其具備：在內(nèi)部具有放電空間的發(fā)光部、設(shè)置于發(fā)光部的端部的密封部、一端設(shè)置于放電空間的內(nèi)部且另一端設(shè)置于密封部的內(nèi)部的電極。

這種放電燈在密封部中的密封電極的部分有時(shí)會(huì)產(chǎn)生裂紋。若密封部產(chǎn)生裂紋，則封入于放電空間內(nèi)的金屬鹵化物等經(jīng)由裂紋而泄漏，可能會(huì)導(dǎo)致燈不亮。因此，提出了一種在密封部的內(nèi)部，在電極上纏繞線圈的技術(shù)。

近年來，從省電的需求出發(fā)，希望有一種在穩(wěn)定點(diǎn)燈時(shí)以30W(瓦特)以下(例如25W(瓦特))的功率點(diǎn)亮的放電燈。然而，若以30W(瓦特)以下的功率點(diǎn)亮放電燈，則存在容易產(chǎn)生閃爍的問題。此時(shí)，只要減小電極的粗細(xì)尺寸而提高電流密度，即可抑制閃爍的產(chǎn)生。但是，若減小電極的粗細(xì)尺寸，則密封部容易產(chǎn)生裂紋。

因此，希望研發(fā)一種能夠抑制密封部產(chǎn)生裂紋的在穩(wěn)定點(diǎn)燈時(shí)以30W(瓦特)以下的功率點(diǎn)亮的放電燈。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2009－123415號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的問題在于提供一種能夠抑制密封部產(chǎn)生裂紋的以低功率點(diǎn)亮的放電燈。

實(shí)施方式所涉及的放電燈是在穩(wěn)定點(diǎn)燈時(shí)以10W(瓦特)以上且30W(瓦特)以下的功率點(diǎn)亮的放電燈。放電燈具備：在內(nèi)部具有放電空間的發(fā)光部；設(shè)置于所述發(fā)光部的端部的密封部；一端設(shè)置于所述放電空間的內(nèi)部且另一端設(shè)置于所述密封部的內(nèi)部的電極；設(shè)置于所述密封部的內(nèi)部且纏繞于所述電極的線圈。下式所表示的G1為20W(瓦特)以上且45W(瓦特)以下，G1＝[(2×C+E)/E]×Q，其中，C為所述線圈的線徑(mm)、E為所述電極的粗細(xì)尺寸(mm)、Q為所述穩(wěn)定點(diǎn)燈時(shí)的施加功率(瓦特)。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方式，提供一種能夠抑制密封部產(chǎn)生裂紋的以低功率點(diǎn)亮的放電燈。

附圖說明

圖1是用于例示本實(shí)施方式所涉及的放電燈100的示意圖。

圖2是用于例示殘余應(yīng)力σ1的照片。

圖3是用于例示殘余應(yīng)力σ1和泄漏產(chǎn)生率之間的關(guān)系的圖表。

圖4是用于例示線圈33的線徑(粗細(xì)尺寸)C、線圈33的節(jié)距尺寸P、電極32的粗細(xì)尺寸(在剖面形狀為圓形時(shí)為直徑尺寸)E的示意圖。

圖5是用于例示G1和泄漏產(chǎn)生率之間的關(guān)系的圖表。

圖6是用于例示G1和色度變化率之間的關(guān)系的圖表。

圖7是用于例示G2和泄漏產(chǎn)生率之間的關(guān)系的圖表。

圖8是用于例示G2和色度變化率之間的關(guān)系的圖表。

圖中：1-內(nèi)管、2-金屬鹵化物、5-外管、11-發(fā)光部、12-密封部、32-電極、100-放電燈、101-管帽、102-管座、111-放電空間。

具體實(shí)施方式

實(shí)施方式所涉及的放電燈為在穩(wěn)定點(diǎn)燈時(shí)以10W(瓦特)以上且30W(瓦特)以下的功率點(diǎn)亮的放電燈。放電燈具備：在內(nèi)部具有放電空間的發(fā)光部；設(shè)置于所述發(fā)光部的端部的密封部；一端設(shè)置于所述放電空間的內(nèi)部且另一端設(shè)置于所述密封部的內(nèi)部的電極；設(shè)置于所述密封部的內(nèi)部且纏繞于所述電極的線圈。下式所表示的G1為20W(瓦特)以上且45W(瓦特)以下，G1＝[(2×C+E)/E]×Q，其中，C為所述線圈的線徑(mm)、E為所述電極的粗細(xì)尺寸(mm)、Q為所述穩(wěn)定點(diǎn)燈時(shí)的施加功率(瓦特)。

根據(jù)該放電燈，即使是以低功率點(diǎn)亮的放電燈，也能夠抑制密封部產(chǎn)生裂紋。因此，能夠抑制泄漏的產(chǎn)生。并且，還能夠抑制色度變化率變大。

實(shí)施方式所涉及的放電燈為在穩(wěn)定點(diǎn)燈時(shí)以10W(瓦特)以上且30W(瓦特)以下的功率點(diǎn)亮的放電燈。放電燈具備：在內(nèi)部具有放電空間的發(fā)光部；設(shè)置于所述發(fā)光部的端部的密封部；一端設(shè)置于所述放電空間的內(nèi)部且另一端設(shè)置于所述密封部的內(nèi)部的電極；設(shè)置于所述密封部的內(nèi)部且纏繞于所述電極的線圈。下式所表示的G2為50W(瓦特)以上且250W(瓦特)以下，G2＝[(2×C+E)/E]×Q×(P/C)，其中，C為所述線圈的線徑(mm)、E為所述電極的粗細(xì)尺寸(mm)、Q為所述穩(wěn)定點(diǎn)燈時(shí)的施加功率(瓦特)、P為所述線圈的節(jié)距尺寸(mm)。

根據(jù)該放電燈，即使是以低功率點(diǎn)亮的放電燈，也能夠抑制密封部產(chǎn)生裂紋。因此，能夠抑制泄漏的產(chǎn)生。并且，還能夠抑制色度變化率變大。

另外，在上述放電燈中，在所述穩(wěn)定點(diǎn)燈時(shí)，所述密封部中的殘余應(yīng)力可以為20kg/cm²以下。

由此，能夠更加有效地抑制密封部產(chǎn)生裂紋。

以下，參照附圖對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行例示。另外，在各附圖中對(duì)相同的構(gòu)成要件標(biāo)注相同的符號(hào)，并且適當(dāng)省略詳細(xì)說明。

本實(shí)用新型的實(shí)施方式所涉及的放電燈例如可以作為用于汽車前照燈的HID(High Intensity Discharge，高強(qiáng)度氣體放電)燈。在放電燈為用于汽車前照燈的HID燈時(shí)，能夠進(jìn)行所謂的水平點(diǎn)燈。

本實(shí)用新型的實(shí)施方式所涉及的放電燈的用途并未限定于汽車前照燈，在此僅作為一個(gè)例子舉例說明放電燈為用于汽車前照燈的HID燈時(shí)的情況。

圖1是用于例示本實(shí)施方式所涉及的放電燈100的示意圖。

另外，在圖1中，將放電燈100安裝于汽車的情況下的前方向設(shè)為前端側(cè)、將后方向設(shè)為后端側(cè)、將上方向設(shè)為上端側(cè)、將下方向設(shè)為下端側(cè)。

如圖1所示，放電燈100設(shè)置有管帽101以及管座102。

管帽101設(shè)置有外管5、內(nèi)管1、電極支架3、支撐線35、套管4以及金屬帶71。

外管5設(shè)置于內(nèi)管1的外側(cè)且設(shè)置成與內(nèi)管1同芯。即，管帽101具有由外管5和內(nèi)管1構(gòu)成的雙重管結(jié)構(gòu)。外管5接合(熔敷)于內(nèi)管1的圓筒部14附近。

形成于內(nèi)管1和外管5之間的封閉空間中封入有氣體。封入氣體可以是能夠介質(zhì)阻擋放電的氣體。封入氣體例如可以是選自氖氣、氬氣、氙氣、氮?dú)庵械囊环N氣體，或者也可以是這些氣體的混合氣體。氣體的封入壓力例如在常溫(25℃)下為0.3atm以下。另外，氣體的封入壓力優(yōu)選在常溫(25℃)下為0.1atm以下。

外管5優(yōu)選由熱膨脹系數(shù)接近內(nèi)管1材料的熱膨脹系數(shù)且具有紫外線阻斷性的材料制成。外管5可以由添加有例如鈦、鈰、鋁等的氧化物的石英玻璃制成。

內(nèi)管1由具有透光性和耐熱性的材料制成。內(nèi)管1例如可以由石英玻璃等制成。

內(nèi)管1具有發(fā)光部11、密封部12、邊界部13以及圓筒部14。

發(fā)光部11具有大致橢圓體的外形形狀。發(fā)光部11設(shè)置于內(nèi)管1的中央附近。發(fā)光部11在內(nèi)管1的軸向上的尺寸(球體長度)例如可以為8mm左右。發(fā)光部11在與內(nèi)管1的軸向正交的方向上的尺寸例如可以為5mm左右。

在發(fā)光部11的內(nèi)部設(shè)置有放電空間111。放電空間111的中央部分呈大致圓柱狀。放電空間111的兩端部分呈大致圓錐狀。

在放電空間111封入有放電介質(zhì)。放電介質(zhì)包括金屬鹵化物2和惰性氣體。

金屬鹵化物2例如可以包括銦的鹵化物、鈉的鹵化物、鈧的鹵化物、鋅的鹵化物等。作為鹵素，例如可以使用碘。但是，也可以使用溴或氯等來代替碘。另外，從環(huán)保的觀點(diǎn)出發(fā)，放電介質(zhì)也可以不含汞。

另外，金屬鹵化物2的組分并未限定為例示，可以進(jìn)行適當(dāng)變更。

封入于放電空間111中的惰性氣體例如可以是氙氣。并且，除了氙氣之外，惰性氣體還可以使用氖氣、氬氣、氪氣等，或者使用將這些氣體組合后的混合氣體。惰性氣體的封入壓力可以根據(jù)目的而進(jìn)行改變。例如，想要增加總光通量時(shí)，優(yōu)選將封入壓力設(shè)為在常溫(25℃)下為10atm以上且20atm以下。

密封部12呈板狀，其分別接合于發(fā)光部11的兩端部。密封部12例如可以通過壓緊密封法制成。另外，密封部12也可以通過收縮密封法制成，從而呈圓柱狀。在一個(gè)密封部12上經(jīng)由邊界部13接合有圓筒部14。

邊界部13以及圓筒部14接合于密封部12的與發(fā)光部11側(cè)相反一側(cè)的端部。另外，發(fā)光部11、密封部12、邊界部13以及圓筒部14可以形成為一體。

電極支架3設(shè)置于密封部12的內(nèi)部。

電極支架3具有金屬箔31、電極32、線圈33以及導(dǎo)線34。

金屬箔31設(shè)置于密封部12的內(nèi)部。金屬箔31接合于電極32的與放電空間111側(cè)相反一側(cè)的端部的附近。

金屬箔31呈薄板狀，例如可以由鉬、錸鉬、鎢、錸鎢等制成。

電極32呈線狀。電極32的剖面形狀例如可以為圓形。

電極32的粗細(xì)尺寸(在剖面形狀為圓形的情況下為直徑尺寸)可以為0.20mm以上且0.33mm以下。如此一來，即使是在穩(wěn)定點(diǎn)燈時(shí)以10W(瓦特)以上且30W(瓦特)以下的功率點(diǎn)亮的放電燈100也能夠抑制產(chǎn)生閃爍。

另外，電極32的粗細(xì)尺寸無需在電極32的延伸方向上恒定。例如，電極32的粗細(xì)尺寸也可以設(shè)為前端部側(cè)粗于基端部側(cè)。另外，電極32的前端部也可以為球形。另外，也可以像直流點(diǎn)燈類型那樣一個(gè)電極的粗細(xì)尺寸不同于另一個(gè)電極的粗細(xì)尺寸。

電極32例如可以由純鎢、摻雜鎢、錸鎢等制成。另外，電極32可以含有釷，也可以不含釷。

電極32的一側(cè)端部向放電空間111內(nèi)突出。即，電極32的一端設(shè)置于放電空間111的內(nèi)部，另一端設(shè)置于密封部12的內(nèi)部。一對(duì)電極32設(shè)置成隔著預(yù)定的距離而彼此對(duì)置。一對(duì)電極32的前端彼此之間的距離(電極間距離)例如可以為3.4mm以上且4.4mm以下。

電極32的另一側(cè)端部接合于金屬箔31的發(fā)光部11側(cè)的端部附近。電極32和金屬箔31的接合可以通過例如激光焊接來進(jìn)行。

線圈33例如可以是由摻雜鎢制成的金屬線。線圈33設(shè)置于密封部12的內(nèi)部。線圈33纏繞于電極32的外側(cè)。

線圈33用于抑制密封部12產(chǎn)生裂紋。另外，在后面詳細(xì)敘述有關(guān)抑制密封部12產(chǎn)生裂紋的內(nèi)容。

導(dǎo)線34呈線狀。導(dǎo)線34的剖面形狀例如可以為圓形。導(dǎo)線34例如可以由鉬等制成。導(dǎo)線34的一側(cè)端部側(cè)接合于金屬箔31的與發(fā)光部11側(cè)相反一側(cè)的端部附近。導(dǎo)線34和金屬箔31的接合可以通過激光焊接來進(jìn)行。導(dǎo)線34的另一側(cè)端部側(cè)延伸至內(nèi)管1的外部。

支撐線35呈L字狀，其接合于從放電燈100的前端側(cè)引出的導(dǎo)線34的端部。支撐線35和導(dǎo)線34的接合可以通過激光焊接來進(jìn)行。支撐線35例如可以由鎳制成。

套管4覆蓋支撐線35的與內(nèi)管1平行延伸的部分。套管4例如呈圓筒狀。套管4例如可以由陶瓷制成。

金屬帶71固定于外管5的后端側(cè)的端部附近。

管座102具有：主體部6、安裝用配件72、底部端子81以及側(cè)部端子82。

主體部6由樹脂等絕緣性材料制成。在主體部6的內(nèi)部設(shè)置有：導(dǎo)線34的后端側(cè)、支撐線35的后端側(cè)、套管4的后端側(cè)。

安裝用配件72設(shè)置于主體部6的端部。安裝用配件72設(shè)置于前端側(cè)。安裝用配件72從主體部6突出。安裝用配件72保持金屬帶71。通過用安裝用配件72保持金屬帶71，從而使管帽101保持于管座102。

底部端子81設(shè)置于主體部6的內(nèi)部。底部端子81設(shè)置于后端側(cè)。底部端子81由導(dǎo)電性材料制成。底部端子81與導(dǎo)線34電連接。

側(cè)部端子82設(shè)置于主體部6的側(cè)壁。側(cè)部端子82設(shè)置于后端側(cè)。側(cè)部端子82由導(dǎo)電性材料制成。側(cè)部端子82與支撐線35電連接。

底部端子81以及側(cè)部端子82與未圖示的點(diǎn)燈電路電連接。此時(shí)，底部端子81與點(diǎn)燈電路的高壓側(cè)電連接。側(cè)部端子82與點(diǎn)燈電路的低壓側(cè)電連接。

在放電燈100為汽車前照燈的情況下，放電燈100安裝成其中心軸(管軸)處于大致水平狀態(tài)且支撐線35位于大致下端側(cè)(下方)。另外，將點(diǎn)亮安裝成該方向的放電燈100稱為水平點(diǎn)燈。

另外，本實(shí)施方式所涉及的放電燈100為低功率的放電燈。

因此，點(diǎn)燈電路在穩(wěn)定點(diǎn)燈時(shí)以10W(瓦特)以上且30W(瓦特)以下的功率點(diǎn)亮放電燈100。

接著，對(duì)密封部12的裂紋的產(chǎn)生進(jìn)行說明。

如前述，在穩(wěn)定點(diǎn)燈時(shí)以10W(瓦特)以上且30W(瓦特)以下的功率點(diǎn)亮放電燈100。這種以低功率點(diǎn)亮的放電燈100容易產(chǎn)生閃爍。此時(shí)，只要減小電極32的粗細(xì)尺寸來提高電流密度，即可抑制產(chǎn)生閃爍。因此，在放電燈100中，電極32的粗細(xì)尺寸(在剖面形狀為圓形時(shí)為直徑尺寸)設(shè)為0.20mm以上且0.33mm以下。因此，即使是在穩(wěn)定點(diǎn)燈時(shí)以10W(瓦特)以上且30W(瓦特)以下的功率點(diǎn)亮的放電燈100也能夠抑制閃爍的產(chǎn)生。

在此，在密封部12的材料為石英玻璃的情況下，線性膨脹系數(shù)為8.5×10^－6/℃左右。在電極32的材料使用鎢的情況下，線性膨脹系數(shù)為4.3×10^－6/℃左右。因此，在點(diǎn)燈時(shí)(高溫時(shí))，電極32的粗細(xì)尺寸的變化量(膨脹量)小于密封部12的厚度尺寸的變化量(膨脹量)。其結(jié)果，在點(diǎn)燈時(shí)，產(chǎn)生從電極32剝離密封部12的方向的應(yīng)力σ。

圖2是用于例示殘余應(yīng)力σ1的照片。

在點(diǎn)燈時(shí)，在電極32的周邊產(chǎn)生應(yīng)力σ。此時(shí)，若應(yīng)力σ增加到一定程度，則在電極32和密封部12之間產(chǎn)生滑移等，從而應(yīng)力σ會(huì)得到緩和。因此，圖2所示的殘余應(yīng)力σ1會(huì)變小。

但是，若減小電極32的粗細(xì)尺寸，則點(diǎn)燈時(shí)的電極32的粗細(xì)尺寸的變化量(膨脹量)和密封部12的厚度尺寸的變化量(膨脹量)之差變小，因此產(chǎn)生的應(yīng)力σ會(huì)變小。若產(chǎn)生的應(yīng)力σ變得過小，則在電極32和密封部12之間難以產(chǎn)生滑移等，導(dǎo)致應(yīng)力σ難以得到緩和。因此，殘余應(yīng)力σ1反而會(huì)變大。

若殘余應(yīng)力σ1變大，則在密封部12容易產(chǎn)生裂紋。若密封部12產(chǎn)生裂紋，則封入于放電空間111內(nèi)的金屬鹵化物2等經(jīng)由裂紋而泄漏，可能會(huì)導(dǎo)致燈不亮。

圖3是用于例示殘余應(yīng)力σ1和泄漏產(chǎn)生率之間的關(guān)系的圖表。

由圖3可知，若殘余應(yīng)力σ1為20kg/cm²以下，則能夠抑制泄漏的產(chǎn)生。

圖4是用于例示線圈33的線徑(粗細(xì)尺寸)C、線圈33的節(jié)距尺寸P以及電極32的粗細(xì)尺寸(在剖面形狀為圓形的情況下為直徑尺寸)E的示意圖。

其中，線圈33的線徑C以及線圈33的節(jié)距尺寸P會(huì)干涉密封部12的與電極32接觸的部分的面積。即，若線圈33的線徑C變粗且線圈33的節(jié)距尺寸P變小，則密封部12的與電極32接觸的部分的面積會(huì)變小。若密封部12的與電極32接觸的部分的面積變小，則在電極32和密封部12之間容易產(chǎn)生滑移等，因而應(yīng)力σ容易得到緩和。

電極32的粗細(xì)尺寸E以及穩(wěn)定點(diǎn)燈時(shí)的施加功率Q干涉產(chǎn)生的應(yīng)力σ或殘余應(yīng)力σ1。即，如前述，若電極32的粗細(xì)尺寸E變小，則產(chǎn)生的應(yīng)力σ會(huì)變小。另外，若穩(wěn)定點(diǎn)燈時(shí)的施加功率Q變小，則產(chǎn)生的應(yīng)力σ會(huì)變小。然而，若產(chǎn)生的應(yīng)力σ變得過小，則在電極32和密封部12之間難以產(chǎn)生滑移等，因而應(yīng)力難以得到緩和。

根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)明人的見解，若基于由線圈33的線徑C(mm)、電極32的粗細(xì)尺寸E(mm)以及穩(wěn)定點(diǎn)燈時(shí)的施加功率Q(瓦特)構(gòu)成的下式(1)而求出的值為預(yù)定值以上，則能夠使殘余應(yīng)力σ1成為20kg/cm²以下。其結(jié)果，能夠抑制泄漏的產(chǎn)生。

G1＝[(2×C+E)/E]×Q···(1)

其中，線圈33的線徑C設(shè)為0.04mm以上且0.09mm以下。

電極32的粗細(xì)尺寸E設(shè)為0.20mm以上且0.33mm以下。

穩(wěn)定點(diǎn)燈時(shí)的施加功率Q設(shè)為10W(瓦特)以上且30W(瓦特)以下。

圖5是用于例示G1和泄漏產(chǎn)生率之間的關(guān)系的圖表。

由圖5可知，若使G1成為20W(瓦特)以上，則能夠抑制泄漏的產(chǎn)生。

但是，若G1的值過大則應(yīng)力σ會(huì)變得過大，會(huì)導(dǎo)致在電極32和密封部12之間產(chǎn)生間隙。而且，若在電極32和密封部12之間產(chǎn)生間隙，則封入于放電空間111內(nèi)的金屬鹵化物2等會(huì)侵入到間隙，會(huì)導(dǎo)致色度變化率變大。若色度變化率變大，則放電燈100的品質(zhì)會(huì)下降。

圖6是用于例示G1和色度變化率之間的關(guān)系的圖表。

由圖6可知，若G1超過45W(瓦特)則色度變化率變大。

因此，G1優(yōu)選為20W(瓦特)以上且45W(瓦特)以下。

另外，根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)明人的見解，若基于由線圈33的線徑C(mm)、電極32的粗細(xì)尺寸E(mm)、穩(wěn)定點(diǎn)燈時(shí)的施加功率Q(瓦特)以及線圈33的節(jié)距尺寸P(mm)構(gòu)成的下式(2)而求出的值為預(yù)定值以上，則能夠使殘余應(yīng)力σ1成為20kg/cm²以下。其結(jié)果，能夠抑制泄漏的產(chǎn)生。

G2＝[(2×C+E)/E]×Q×(P/C)···(2)

其中，線圈33的線徑C設(shè)為0.04mm以上且0.09mm以下。

電極32的粗細(xì)尺寸E設(shè)為0.20mm以上且0.33mm以下。

穩(wěn)定點(diǎn)燈時(shí)的施加功率Q設(shè)為10W(瓦特)以上且30W(瓦特)以下。

線圈33的節(jié)距尺寸P設(shè)為0.04mm以上且0.8mm以下。

圖7是用于例示G2和泄漏產(chǎn)生率之間的關(guān)系的圖表。

由圖7可知，若G2為250W(瓦特)以下，則能夠抑制泄漏的產(chǎn)生。

但是，若G2的值過小則應(yīng)力σ會(huì)變得過大，會(huì)導(dǎo)致在電極32和密封部12之間產(chǎn)生間隙。而且，若在電極32和密封部12之間產(chǎn)生間隙，則封入于放電空間111內(nèi)的金屬鹵化物2等會(huì)侵入間隙，會(huì)導(dǎo)致色度變化率變大。若色度變化率變大，則放電燈100的品質(zhì)會(huì)下降。

圖8是用于例示G2和色度變化率之間的關(guān)系的圖表。

由圖8可知，若G2未滿50W(瓦特)則色度變化率變大。

因此，G2優(yōu)選為50W(瓦特)以上且250W(瓦特)以下。

以上，對(duì)本實(shí)用新型的若干實(shí)施方式進(jìn)行了例示，但這些實(shí)施方式只是舉例說明，并沒有限定實(shí)用新型范圍的意圖。這些新的實(shí)施方式能夠以其它各種方式實(shí)施，在不脫離本實(shí)用新型宗旨的范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種省略、置換、變更等。這些實(shí)施方式或其變形均屬于本實(shí)用新型的范圍或宗旨內(nèi)，并且也包含在技術(shù)方案中記載的實(shí)用新型及其等同的范圍內(nèi)。另外，前述的各實(shí)施方式可以相互組合實(shí)施。