CN101243537A

CN101243537A - 高压放电灯

Info

Publication number: CN101243537A
Application number: CNA2006800296358A
Authority: CN
Inventors: F·沃纳
Original assignee: PATRA Patent Treuhand Munich
Current assignee: PATRA Patent Treuhand Munich
Priority date: 2005-08-11
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2008-08-13
Also published as: US20090102382A1; JP2009505340A; EP1913625A1; DE102005038350A1; WO2007017204A1

Abstract

本发明涉及一种额定功率小于50瓦特的高压放电灯，具有由石英玻璃制成的放电容器(11)，该放电容器具有布置于其中的杆状电极(13、14)和用于产生气体放电的可电离填充物，其中所述可电离填充物包括汞、金属卤化物和惰性气体。本发明高压放电灯与根据现有技术的高压放电灯相比具有较粗的电极(13，14)。本发明高压放电灯的电极(13、14)的粗度或直径在0.255mm至0.350mm的范围内，以便提高高压放电灯的预期寿命。

Description

高压放电灯

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的高压放电灯。

I.现有技术

例如在EP 0 786 791 A1中公开了这种高压放电灯。该文献记载了一种用于机动车大灯的高压放电灯，其具有35瓦特的额定功率和由石英玻璃制成的放电容器，在该放电容器中布置有两个杆状的钨电极和用于产生气体放电的可电离填充物，其中可电离填充物包括汞、金属卤化物和惰性气体。在这种高压放电灯中，杆状的电极的粗度或直径通常在0.240mm至0.250mm的范围内。

II.发明内容

本发明的任务是，提供一种所述类型的具有较高预期寿命的高压放电灯。

根据本发明，所述任务通过权利要求1的特征得以解决。本发明的特别有益的实施方案在从属权利要求中说明。

额定功率小于50瓦特的本发明高压放电灯具有由石英玻璃制成的放电容器，该放电容器具有设于其中的杆状电极和用于产生气体放电的可电离填充物，该可电离填充物包括汞、金属卤化物和惰性气体。本发明高压放电灯的杆状电极具有在0.255mm至0.350mm的范围内的粗度，因此明显粗于根据现有技术的高压放电灯的电极，该电极具有粗度仅为0.240mm至0.250mm。

令人吃惊地已表明，通过使用具有直径最大为0.350mm的较粗电极，在所述类型的高压放电灯的情况下可显著提高其预期寿命。但如果在所述类型的高压放电灯中使用直径和粗度大于0.350mm的电极，那么在灯工作期间会在放电容器中出现由石英玻璃和电极材料的不同的热膨胀系数引起的增多的裂缝，这些裂缝会导致放电容器不密封。

在图1中针对本发明的高压放电灯和根据现有技术的高压放电灯示出了光通量随着高压放电灯的工作时间而减少。在图1中，光通量以相应的高压放电灯的最初光通量的百分比、与按小时的工作时间相关地被绘制在纵轴上。测量曲线1针对本发明的高压放电灯示出光通量与工作时间相关的减少，而测量曲线2针对根据现有技术的高压放电灯示出光通量与工作时间相关的减少。可以看出，本发明的高压放电灯在1500小时的工作时间之后还具有其最初光通量的83％，而根据现有技术的高压放电灯在1500小时的工作小时之后仅还有其最初光通量的74％。

在图2中针对相同的高压放电灯示出其点火电压与其工作时间相关的特性曲线。高压放电灯的点火电压是在其点火和启动阶段结束之后在准静态的灯工作中的工作电压。该点火电压典型地处于约80伏特至100伏特的范围内。在图2中，点火电压以相应高压放电灯的其最初点火电压的百分比、与按小时的工作时间相关地被表示在纵轴上。图2中的测量曲线1针对本发明的高压放电灯示出与其工作时间相关的点火电压变化，而测量曲线2针对根据现有技术的高压放电灯示出与其工作时间相关的点火电压变化。可以看出，与在根据现有技术的高压放电灯的情况下相比，在本发明高压放电灯的情况下点火电压在工作期间以较小的程度增加。点火电压随着工作时间的增加通过由电极的局部灼蚀造成的电极距离增大和通过在可电离填充物中的填充物成分的损耗而引起。填充物成分的损耗例如是由钠离子向放电容器壁扩散而引起的钠损耗，或者是由钪与放电容器的石英玻璃的化学反应引起的钪损耗。由于钠和钪的损耗，在放电室中产生引起点火电压升高的游离碘。

根据图1和2中的图示以及上述说明，与根据现有技术的高压放电灯相比较，本发明高压放电灯在其工作时间期间具有较少的光通量减少和较少的点火电压升高。相应地，与根据现有技术的高压放电灯相比，本发明的高压放电灯具有较高的预期寿命。

在图3中，针对本发明的高压放电灯和根据现有技术的高压放电灯附加地示出由所述高压放电灯发出的光的色度坐标(Farbort)与所述高压放电灯的工作时间相关的变化。图3中的曲线图的轴相应于按照DIN 5033的标准比色图表的色坐标x和y。在图3中，针对从3500开尔文至5000开尔文范围内的不同色温值，用多条直线示出相同色温的色度坐标。曲线1针对本发明的高压放电灯示出与工作时间相关的色度坐标偏移，而曲线2针对根据现有技术的高压放电灯示出与工作时间相关的色度坐标偏移。这里对与图1和2中相同的测量点进行了分析，也就是说，分别在0、100、500、1000和1500工作小时之后进行了测量。根据图3中的曲线1，最初由本发明高压放电灯发出的白光的色度坐标位于色坐标x约等于0.378和y约等于0.39处，该最初发出的光具有色温约为4200开尔文。随着工作时间的增加，由本发明高压放电灯发出的光的色度坐标偏移至具有色坐标x和y的较小值的色度坐标，并且所发出的光的色温在1500工作小时之后增大直至约为4700开尔文。根据图3中的曲线2，最初由根据现有技术的高压放电灯发出的白光的色度坐标位于色坐标x约等于0.382和y约等于0.39处，并且该最初发出的光具有色温约为4100开尔文。随着工作时间的增加，由根据现有技术的高压放电灯发出的光的色度坐标偏移至具有色坐标x和y的较小值的色度坐标，并且所发出的光的色温在1500工作小时之后增大直至约为4700开尔文。

本发明高压放电灯的电极优选由敷钍的钨组成，也就是说，由掺杂氧化钍的钨组成，用以改善高压放电灯的可点火性和减少钨材料的电子逸出功。

III.具体实施方式

下面借助优选实施例详细说明本发明。图中：

图1针对本发明的高压放电灯和针对根据现有技术的高压放电灯示出与工作时间相关的光通量；

图2针对本发明的高压放电灯和针对根据现有技术的高压放电灯示出与工作时间相关的点火电压；

图3针对本发明的高压放电灯和针对根据现有技术的高压放电灯示出与工作时间相关的色度坐标变化；

图4示出本发明高压放电灯的侧视图；

图5针对根据本发明第二实施例的高压放电灯和针对根据现有技术的高压放电灯示出与工作时间相关的光通量；

图6针对根据本发明第二实施例的高压放电灯和针对根据现有技术的高压放电灯示出与工作时间相关的点火电压；

图7针对根据第一(曲线1)和第二实施例的高压放电灯(曲线3)和针对根据现有技术的高压放电灯(曲线2)示出与工作时间相关的色度坐标变化。

在图4中所示的高压放电灯的优选实施例是用于机动车大灯的卤素金属蒸气高压放电灯。

所述高压放电灯具有由玻璃外电罩12包围的由石英玻璃制成的放电容器11，该放电容器具有布置于其中的由敷钍的钨构成的电极13、14和用于产生气体放电的可电离填充物。电极13、14分别与从放电容器11引出的引线15或16连接，所述电极通过这些引线被被供应以电能。由放电容器11和外电罩12组成的单元1固定在灯座2的上部分22中。灯座2包括基本长方体形的座下部21，该座下部带有用于给高压放电灯供电的电端子40。在下部21的内室中布置有用于高压放电灯的脉冲点火装置的部件。高压放电灯的两个电极13、14被构造成杆状的，并且分别具有0.300mm的直径或粗度。电极13、14的放电侧末端之间的距离为4.2mm。电极13或14的背离放电侧的末端分别与钼膜17或18相焊接。这些钼膜以不透气的方式内嵌在放电容器11的相应密封的末端中并建立至引线15或16的电连接。封闭在放电容器11中的可电离填充物包括氙、汞和金属卤化物、特别是碘化钠和碘化钪以及必要时其它金属的卤化物。

分别对根据优选实施例的高压放电灯执行了根据图1至3中的曲线1的测量，所述高压放电灯的电极(13、14)具有直径为0.300mm。分别对具有电极直径为0.240mm的所述类型的高压放电灯执行根据图1至3中的曲线2的比较测量。

根据第二实施例的高压放电灯同样是具有额定功率为35瓦特的用于机动车大灯的卤素金属蒸气高压放电灯。该高压放电灯同样具有在图4中所示的结构。与第一实施例的唯一区别在于，根据第二实施例的高压放电灯具有杆状电极13、14，所述电极具有分别为0.265mm±0.008mm的直径。在图5中针对根据第二实施例的高压放电灯和针对根据现有技术的高压放电灯示出光通量随着工作时间的减少。在图5中，光通量以相应高压放电灯的最初光通量的百分比、与按小时的工作时间相关地被绘制在纵轴上。测量曲线3针对根据第二实施例的高压放电灯示出与其工作时间相关的光通量减少，而测量曲线2针对根据现有技术的高压放电灯示出与其工作时间相关的光通量减少。可以看出，根据第二实施例的高压放电灯在1500小时的工作时间之后还有其最初光通量的84％，而根据现有技术的高压放电灯在1500工作小时之后仅还有其最初光通量的74％。根据第二实施例的高压放电灯在2500小时的工作时间之后还有其最初光通量的75％，而根据现有技术的高压放电灯在2500工作小时之后仅还有其最初光通量的65％。图1的测量曲线1与图5的测量曲线3的比较表明，与根据第一实施例的高压放电灯相比，根据第二实施例的高压放电灯在1500工作小时之后记录有较小的光通量减少。图1和5的测量曲线2来自于相同的灯，并且因此对于最初的1500工作小时来说是一致的。

在图6中，针对根据第二实施例的高压放电灯(测量曲线3)和针对根据现有技术的高压放电灯(测量曲线2)，以其最初点火电压的百分比、与按小时的工作时间相关地将点火电压绘制在纵轴上。图6中的测量曲线3针对根据第二实施例的高压放电灯示出与其工作时间相关的点火电压变化，而测量曲线2针对根据现有技术的高压放电灯示出与工作时间相关的点火电压变化。可以看出，与在根据现有技术的高压放电灯的情况下相比，在根据第二实施例的高压放电灯时点火电压在工作期间以较小的程度增加。图2和6的测量曲线2对于最初的1500工作小时来说是相同的，因为所述测量曲线来自于相同的高压放电灯。

在图7中，针对根据第一(曲线1)和根据第二实施例的高压放电灯(曲线3)以及根据现有技术的高压放电灯(曲线2)，附加地示出由所述高压放电灯发出的光的色度坐标与所述高压放电灯的工作时间相关的变化。图7中的曲线图的轴相应于按照DIN 5033的标准比色图表的色坐标x和y。在图7中，针对从3500开尔文至5000开尔文范围内的不同色温值，用多条直线示出相同色温的色度坐标。曲线1针对根据第一实施例的高压放电灯示出与工作时间相关的色度坐标偏移，而曲线3针对根据第二实施例的高压放电灯示出与工作时间相关的色度坐标偏移，并且曲线2针对根据现有技术的高压放电灯示出与工作时间相关的色度坐标偏移。这里对与在图5和6中相同的测量点进行了分析，也就是说，分别在0、100、500、1000、1500、2000和2500工作小时之后进行了测量。根据图7中的曲线1，最初由根据第一实施例的高压放电灯发出的白光的色度坐标位于色坐标x约等于0.378和y约等于0.39处，并且该最初发出的光具有色温约为4200开尔文。随着工作时间的增加，由所述高压放电灯发出的光的色度坐标偏移至具有色坐标x和y的较小值的色度坐标，并且所发出的光的色温在1500工作小时之后增大直至约为4700开尔文。在2500工作小时之后，根据第一实施例的高压放电灯的色度坐标仍位于约为4700开尔文处并且色坐标y进一步减小。根据图7的曲线3，最初由根据第二实施例的高压放电灯发出的白光的色度坐标位于色坐标x约等于0.38和y约等于0.39处，并且该最初发出的光具有色温约为4200开尔文。随着工作时间的增加，由所述高压放电灯发出的光的色度坐标偏移至具有色坐标x和y的较小值的色度坐标，并且所发出的光的色温在1500工作小时之后增大直至约为4600开尔文。在2000和2500工作小时之后，色温始终仍位于约4600开尔文处，但色坐标y值进一步减小。根据图7中的曲线2，最初由根据现有技术的高压放电灯发出的白光的色度坐标位于色坐标x约等于0.382和y约等于0.39处，并且该最初发出的光具有色温约为4100开尔文。随着工作时间的增加，由根据现有技术的高压放电灯发出的光的色度坐标偏移至具有色坐标x和y的较小值的色度坐标，并且所发出的光的色温在1500工作小时之后增大直至约为4700开尔文。在2000和2500工作小时之后，色温又减小并且回到4500开尔文以下的值。图3的曲线1和2在0、100、500、1000和1500工作小时的测量点中与图7的曲线1和2一致。

根据本发明的第二实施例的高压放电灯关于工作时间而表明了最小的色度坐标偏移和最小的光通量减少。因此并且由于较细的电极在高压放电灯的制造和工作期间在放电容器的石英玻璃中引起较小的机械应力，所以本发明的第二实施例优于第一实施例。

Claims

1.高压放电灯，具有小于50瓦特的额定功率，所述高压放电灯具有由石英玻璃制成的放电容器(11)，该放电容器具有布置于其中的杆状电极(13、14)和用于产生气体放电的可电离填充物，其中所述可电离填充物包括汞、金属卤化物和惰性气体，其特征在于，所述杆状电极(13、14)具有在0.255mm至0.350mm范围内的粗度。

2.如权利要求1所述的高压放电灯，其特征在于，所述电极(13、14)由敷钍的钨组成。

3.如权利要求1或2所述的高压放电灯，其中所述电极(13、14)的粗度在0.255mm至0.300mm的范围内。