CN101821831B - 放电灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有基本上椭圆体形的放电容器的放电灯，该放电容器包围阳极和阴极，它们分别被引导电流的电极保持装置固定，其中所述电极保持装置分别穿过正相对地设置在放电容器上的灯泡杆。在从放电容器至灯泡杆的过渡部上，围绕电极保持装置构建有收缩部，这些收缩部具有在由放电容器包围的放电室与分别由灯泡杆包围的灯泡杆室之间的连接通道。该放电容器、收缩部和/或阳极涂层在此构建为使得减少或者避免在放电灯的光学有用区域中的变黑部。

Description

放电灯

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的放电灯。

背景技术

放电灯，尤其是

高压放电灯具有椭圆体形的灯泡，该灯泡包围阳极和阴极。这种放电灯的使用持续时间尤其是通过工作中形成的灯泡的变黑来确定，这导致可用光的极大的损耗。变黑由不同的原因引起。其中之一是在高压放电灯的工作中阳极材料由于高温引起的蒸发，其中该阳极材料积聚在灯泡的内表面上。变黑的另一原因是在灯泡中气体填充物的污染，例如气氛残留物如氧气和湿气，它们在高压放电灯的制造中只能以大的时间开销和高的费用来去除。

为了使变黑最小化，目前存在不同的方式。例如使用较大的灯泡，由此可以将沉积物分布到较大的面积上，然而其中变黑还以减弱的形式出现。另一解决方式是使用大体积的阳极，以便在工作中通过大的辐射面而降低阳极温度并且由此减少阳极材料的蒸发。

发明内容

本发明的任务是提出一种高压放电灯，其在基本上保持光强度不变的情况下具有长的使用持续时间。

该任务通过具有权利要求1的特征的放电灯来解决。

特别有利的扩展方案在从属权利要求中得到。

根据本发明的放电灯具有基本上椭圆体形的放电容器，该放电容器包围阳极和阴极，它们分别通过引导电流的电极保持装置来固定，其中这些电极穿入正相对地设置在放电容器上的灯泡杆中，其中在从放电容器至灯泡杆的过渡部上围绕电极保持装置设置有收缩部，这些收缩部形成由放电容器包围的放电室和分别由灯泡杆包围的灯泡杆室之间的连接通道，其中放电容器、收缩部和/或阳极涂层构建为使得减少或者避免在发射光的区域中的放电容器的变黑部。这具有的优点是，通过这些措施的各单独的措施，在保持制造成本大致不变的情况下与现有技术相比极大地提高了放电灯的使用持续时间。

优选地，放电容器基本上在阳极的与阴极背离的侧与收缩部之间具有圆柱形的冷却区段。这具有的优点是，例如被蒸发的阳极材料可以积聚在该区域中并且放电容器因此在光学上可使用的区域之外变黑。

圆柱形的冷却区段有利地可以具有比圆柱形阳极的直径更大的直径并且可以具有基本上对应于阳极长度的一半的长度，由此能够实现足够大的冷却区段来沉积例如被蒸发的阳极材料。

在一个优选的实施形式中，阳极涂覆以改进辐射的涂层，优选涂覆以钨膏。这具有的优点是，提高了放电灯的辐射，并且阳极具有较低的温度，因此可以蒸发较少的阳极材料。

连接通道可以实施为使得其在制造方法中在最小的抽吸阻力的情况下保证了电极保持装置的相对位置，由此能够实现更为简单地且成本更为低廉地吸出大气残留物。

连接通道的直径和/或长度可以最小化，以便有利地实现最小的抽吸阻力。

在收缩部和灯泡杆之间的过渡区域中以及在收缩部和放电容器之间的过渡区域中可以构建相对于电极保持装置倾斜设置的壁。

放电容器例如大致在阴极的与阳极背离的侧和收缩部之间具有圆柱形的区段，由此可以实现从放电容器至收缩部的机械稳定的过渡。

在冷却区段上优选构建有抽吸管。

附图说明

以下将参照实施例更为详细地阐述本发明。附图示出了通过根据一个实施例的放电灯的纵向截面。

具体实施方式

以下借助高压放电灯来阐述本发明，该高压放电灯例如使用在投影系统和前灯中。

附图示出了短弧技术中的、两侧带有灯头的

高压放电灯1的示意图。该放电灯具有带有放电室6的、石英玻璃构成的放电容器4和两个正相对地设置在放电容器4上的、被密封的灯泡杆8、10，这些灯泡杆的自由的端部区段可以分别设置有未示出的灯头套。两个在灯泡杆8、10中延伸的电极14、16伸入放电室6中，在灯工作期间在这些电极之间出现气体放电。在放电容器4的放电室6中包含有可离子化的填充物，其基本上由高纯度的氙气组成。在所示的实施例中，电极14、16分别实施为带有馈电的杆状的电极保持装置18、20和与其焊接的放电侧的头部电极22(阳极)或头部电极24(阴极)的两件式的电极系统。根据该图，用于产生高温的右边的电极头24实施为锥形的头部电极24或者阴极，以便基于热发射和场发射(Richardson方程)来保证限定的电弧起点(bogenansatz)和足够的电子流。

该图中左边的电极头22实施为承受高热的桶状头部阳极22或者阳极，其中通过充分地设计电极大小来改进辐射功率。为了还进一步提高辐射功率，头部阳极22的表面涂覆以涂层25，优选涂覆以钨膏，由此与其中发射系数为0.4的现有技术相比，头部阳极22具有更高的为0.55的发射系数并且由此具有大约高40％的辐射。

杆状的电极保持装置18、20分别具有两个支承点。一个支承点在此分别是在灯泡杆8、10的端部上构建的电流穿通系统26、28，而另一支承点分别是在放电容器4和灯泡杆8、10之间的过渡区域中设置的收缩部30、32。电流穿通系统26、28分别在径向和轴向方向上支承电极保持装置18、20并且气密地对周围环境密封，使得空气不能从外部侵入由灯泡杆8、10包围的灯泡杆室34、36。这些灯泡杆室通过连接通道38、40来与放电容器4的放电室6连接，这些连接通道由收缩部30、32的圆柱形的内壁42、44和电极保持装置18、20形成边界。连接通道38、40的从内壁42、44至电极保持装置18、20的表面所测量的径向高度平均为大约0.4mm到0.5mm并且明显大于现有技术中的情况，在现有技术中该高度对应于0.1mm到0.2mm。连接通道38、40的轴向长度大约为电极保持装置18、20的横截面的1.5倍。

收缩部30、32具有与灯泡杆8、10相同的壁厚并且在至放电容器4和至灯泡杆8、10的过渡区域中由倾斜设置的壁46形成边界。收缩部30、32的轴向长度最小化，而连接通道38、40的径向高度最大化，使得这些措施恰好对电极保持装置18、20的径向位置的固定是足够的。

放电容器4大致在头部阳极22的与头部阴极24背离的遮暗侧48和左边的收缩部30的在图中右边的壁46之间具有基本上圆柱形的冷却区段50，该冷却区段的直径略微大于头部阳极22的直径并且其径向长度大致对应于头部阳极22的轴向长度的一半。在该图中，抽吸通道52径向地设置在冷却区段50的外环周上，该抽吸通道使用在以下将描述的高压放电灯1的制造过程中并且在制造之后可以被去除。另一圆柱形的区段54构建在放电容器4的与冷却区段50对置的端部上，该端部具有明显更短的径向长度。

高压放电灯1具有光学有用区域55，该有用区域通过四条虚线来表示，其中在工作中基本上通过该有用区域55发射光。

在现有技术中，在高压放电灯使用了一定的工作时间之后在放电容器的内壁上形成变黑部，变黑部随着工作持续时间的增加而变得更厚并且变得更暗。在此，变黑部位于光学有用区域中并且因此降低了高压放电灯的可用光，直至其不再能使用。变黑的原因是灯工作中阳极的高温，该高温导致阳极材料的蒸发，随后阳极材料沉淀在放电容器的内壁上。另一原因是放电容器的填充物被例如氧气和湿气污染，它们同样以变黑部的形式沉积。

在该图中的根据本发明的高压放电灯1中，与现有技术不同，变黑部56有利地位于光学有用区域55之外，基本上在冷却区段50的范围中在放电容器4的灯泡内表面58上、在冷却区段50与其余的放电容器4之间的过渡区域中、以及在冷却区段50与收缩部30之间的壁46上，这通过在该图中将放电容器4着黑色来表示。此外，与现有技术相比，变黑部56在相同工作持续时间的情况下明显更少。以下将阐述其原因。

在制造高压放电灯1时，在放电容器4中还存在的气体(例如空气)通过抽吸通道52从放电室6以及通过连接通道38、40从灯泡杆室34、36大部分被抽吸。接着，放电容器4用可离子化的填充物填充并且气密地密封。连接通道38、40在此通过其设计而提供高压放电灯1中的最大的抽吸阻力。由于该原因，连接通道38、40设计为使得它们在最小的轴向长度的情况下具有最大的高度，以便使抽吸阻力最小化，其中还保证了电极保持装置18、20的充分的径向支承。这一方面能够实现与现有技术相比在更短的时间中将高压放电灯1抽空，实现达到小10倍的抽吸阻力并且因此降低了制造成本，而另一方面使空气残留物如氧气和湿气最小化，因为可以抽出更大量的空气。结果，改进了可离子化的填充物的质量。更小量的空气残留物于是在高压放电灯1的工作中引起放电容器4的更少的变黑部56。

通过以钨涂覆的头部阳极22的更高的发射，该头部阳极具有更低的温度，由此更少地蒸发阳极材料并且因此变黑部56同样更少。此外，通过更高的发射，尤其是在头部阳极22和放电容器4之间的光学有用区域55与现有技术相比被更强地加热。放电容器4的冷却区段50被头部阳极22遮挡，由此在该区域中温度比在其余的放电容器4中更低。被蒸发的阳极材料和填充物的污染物沉积在冷却区段50中并且导致在光学有用区域55之外的变黑部56。

通过上面所描述的根据本发明的特征，在光学有用区域55中未出现或者仅仅出现少的变黑部56，这导致与现有技术相比将高压放电灯1的使用寿命提高达到50％。

公开了一种带有基本上椭圆体形的放电容器的放电灯，该放电容器包围阳极和阴极，它们分别被引导电流的电极保持装置固定，其中电极保持装置分别穿过正相对地设置在放电容器上的灯泡杆。在从放电容器至灯泡杆的过渡处，围绕电极保持装置构建有收缩部，这些收缩部具有在由放电容器包围的放电室与分别由灯泡杆包围的灯泡杆室之间的连接通道。该放电容器、收缩部和/或阳极涂层在此构建为使得减小或者避免在放电灯的光学有用区域中的变黑部。

Claims (9)

1.一种具有基本上椭圆体形的放电容器(4)的放电灯，该放电容器包围阳极(22)和阴极(24)，它们分别单独地被引导电流的杆状的电极保持装置(18，20)固定，其中所述电极保持装置穿过正相对地设置在放电容器(4)上的灯泡杆(8，10)，其中在从放电容器(4)至灯泡杆(8，10)的过渡部上围绕电极保持装置(18，20)设计有收缩部(30，32)，这些收缩部形成在由放电容器(4)包围的放电室(6)与分别由灯泡杆(8，10)包围的灯泡杆室(34，36)之间的连接通道(38，40)，其特征在于，放电容器(4)、收缩部(30，32)和/或阳极涂层构建为使得减少或者避免在发光区域(55)中的放电容器的变黑部(56)，其中放电容器(4)基本上在阳极(22)的与阴极(24)背离的侧(48)与收缩部(30)之间具有圆柱形的冷却区段(50)，并且圆柱形的冷却区段(50)具有如下直径：该直径大于圆柱形的阳极(22)的直径。

2.根据权利要求1所述的放电灯，其中圆柱形的冷却区段(50)具有基本上对应于阳极(22)的长度的一半的长度。

3.根据权利要求1或2所述的放电灯，其中阳极(22)以改进发射的涂层(25)涂覆。

4.根据权利要求3所述的放电灯，其中阳极(22)以钨膏涂覆。

5.根据权利要求1、2和4中任一项所述的放电灯，其中连接通道(38，40)实施为使得所述连接通道在制造方法中的最小抽吸阻力的情况下保证电极保持装置(18，20)的相对位置。

6.根据权利要求5所述的放电灯，其中连接通道(38，40)的直径和/或长度被最小化。

7.根据权利要求1、2、4和6中任一项所述的放电灯，其中在收缩部(30，32)和灯泡杆(8，10)之间的过渡区域中以及在收缩部(30，32)与放电容器(4)之间的过渡区域中构建有相对于电极保持装置倾斜设置的壁(46)。

8.根据权利要求1、2、4和6中任一项所述的放电灯，其中放电容器(4)基本上在阴极(24)的与阳极(22)背离的侧与收缩部(32)之间具有圆柱形的区段(54)。

9.根据权利要求1、2、4和6中任一项所述的放电灯，其中在冷却区段(50)上构建有抽吸通道(52)。

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