CN102859642B - 高压放电灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高压放电灯，其具有设置在放电容器（10）上的点燃辅助层（107，107’）。根据本发明，导电的点燃辅助层（107，107’）由至少一个第一层部段（107）和第二层部段（107’）组成，其中第一层部段（107）设置在放电容器（10）的第一密封端部（101）上并且延伸直至放电容器（10）的包围放电空间（106）的区域的表面上，并且其中第二层部段（107’）设置在放电容器（10）的第二密封端部（102）上并且延伸直至放电容器（10）的包围放电空间（106）的区域的表面上，使得第一和第二层部段（107，107’）的设置在放电容器（10）的包围放电空间（106）的表面上的部分（107a，107’a）彼此隔开地设置，并且层部段（107，107’）直流隔离。

Description

高压放电灯
技术领域
本发明涉及一种高压放电灯。
背景技术
这种高压放电灯例如在EP 1 632 985 A1中被公开。所述参考文献描述一种用于汽车前照灯的高压放电灯，其具有透光的放电容器，所述放电容器包围放电空间并且具有两个密封端部；并且具有两个从密封端部延伸到放电空间中的电极和设置在放电空间中的填充物以用于产生气体放电，以及具有从密封端部中引出的馈电部以用于对电极供电。在放电容器的表面上设置有用作为点燃辅助器的导电层。所述点燃辅助层一体地构成。所述点燃辅助层在放电空间的整个纵向伸展之上延伸，并且根据对称的实施形式在放电容器的两个密封端部之上延伸，并且根据不对称的实施形式而仅在放电容器的两个密封端部中的一个之上延伸。
所述一件式的点燃辅助层具有下述缺点：所述点燃辅助层没有实现与用作附加的点燃辅助器的辅助放电器组合在高压放电灯的外泡壳中，因为所述点燃辅助层对于这种辅助放电器而言为沿着放电容器的电短路。所述一件式的点燃辅助层的对称的实施形式具有下述其他的缺点：电场由于其与两个电极的电容性耦合而对称地分布在点燃辅助层和两个电极之间，从而在每个电极之上仅一半的场强是可用的。相反地，根据现有技术的一件式的点燃辅助层的不对称的实施形式具有下述其他的缺点：所述点燃辅助层的效率取决于点燃电压脉冲的半波的极性，并且取决于两个电极中的哪一个加载有点燃电压脉冲的“热的”电势，即加载有与接地电势相比高的电势。
发明内容
本发明的目的是，提供一种具有改进的点燃特性的此类高压放电灯，所述高压放电灯不具有上述缺点。
根据本发明，所述目的通过根据本发明的高压放电灯来实现。在下文中描述本发明的尤其有利的实施形式。
根据本发明的高压放电灯具有：透光的放电容器，所述放电容器包围放电空间并且具有两个密封端部；和两个从密封端部延伸到放电空间中的电极；以及设置在放电空间中的填充物，用于产生气体放电；以及从密封端部中引出的馈电部，用于对电极供电。在所述放电容器的表面上设置有用作为点燃辅助器的导电层。根据本发明，所述导电层至少由第一层部段和第二层部段组成，其中所述第一层部段设置在放电容器的第一密封端部上并且延伸至放电容器的包围放电空间的区域的表面上，并且其中所述第二层部段设置在放电容器的第二密封端部上并且延伸至放电容器的包围放电空间的区域的表面上，使得第一和第二层部段的设置在放电容器的包围放电空间的区域的表面上的部分彼此隔开地设置，并且层部段直流隔离，其中所述第一层部段在所述放电容器的包围所述放电空间的区域的表面上沿朝向所述第二密封端部的方向至少一直延伸至从所述第二密封端部伸到所述放电空间中的第二电极的高度上，并且其中所述第二层部段在所述放电容器的包围所述放电空间的区域的表面上沿朝向所述第一密封端部的方向至少一直延伸至从所述第一密封端部中伸到所述放电空间中的第一电极的高度上。
导电层的两个彼此电流分离设置的层部段分别具有与馈电部的良好的电容性耦合，所述馈电部从放电容器的相应的密封的端部中伸出，在所述放电容器上设置有层部段。这就是说，第一层部段具有与从放电容器的第一密封端部中伸出的馈电部的良好的电容性耦合，并且第二电部段具有与从放电容器的第二密封端部中伸出的馈电部的良好的电容性耦合。由此，两个电极中的哪一个被加载点燃电压脉冲并且点燃电压半波具有什么样的极性对于根据本发明的点燃辅助层的效果而言是不重要的。由于导电层的两个层部段的直流隔离的布置，用作为点燃辅助器的导电层也适合于直接通过放电容器在放电容器和外泡壳之间的中间腔中产生辅助放电，所述辅助放电形成在两个层部段之间并且降低在两个电极之间点燃气体放电所需要的点燃电压。
优选地，导电的、用作为点燃辅助器的层的两个层部段也与高压放电灯的电源和电极直流隔离地设置。由此不需要用于高压放电灯的附加的电接头。
优选地，第一层部段在放电容器的包围放电空间的区域的表面上朝向第二密封端部至少一直延伸至从第二密封端部中伸入到放电空间中的第二电极的高度上，并且类似地，第二层部段在放电容器的包围放电空间的区域的表面上朝向第一密封端部优选至少一直延伸至从放电容器的第一密封端部伸入到放电空间中的第一电极的高度上。通过两个层部段的构造确保，在第一层部段和从放电容器的第一密封端部中伸出的馈电部之间的电容性耦合大于在第一层部段和从放电容器的第二密封端部中伸出的并且伸入到放电空间中的第二电极之间的电容性耦合。类似适用的是，在第二层部段和从放电容器的第一密封端部中伸出的馈电部之间的电容性耦合大于在第二层部段和从放电容器的第一密封端部中伸出的并且伸入到放电空间中的第一电极之间的电容性耦合。因此，在高压放电灯的点燃阶段期间能够在第一层部段和从放电容器的第二密封端部中伸入到放电空间中的第二电极之间或者在第二层部段和从放电容器的第一密封端部中伸入到放电空间中的第一电极之间形成具有高场强的电场，所述场强足以——根据点燃电压脉冲的极性并且根据两个电极中的哪一个加载有点燃电压脉冲——在第一层部段和第二电极之间或者在第二层部段和第一电极之间产生介质阻挡放电。通过所述介质阻挡放电降低在两个电极之间点燃气体放电所需要的点燃电压，进而改进根据本发明的高压放电灯的点燃能力。
根据本发明的优选实施形式，第一层部段和第二层部段分别在放电容器的包围放电空间的区域的整个纵向伸展上延伸。术语纵向伸展在此表示平行于两个电极的放电侧端部的虚拟连接路径的伸展。但是，第一层部段优选没有延伸到放电容器的第二密封端部上，以便避免电容性短路。出于相同的原因，第二层部段也没有延伸到放电容器的第一密封端部上。
根据本发明的高压放电灯优选具有外泡壳，所述外泡壳至少包围放电容器的设有导电层的区域，以便保护所述层免于损坏，并且以便在高压放电灯的点燃阶段期间在放电容器和外泡壳之间的中间腔中实现在导电层的第一和第二层部段之间形成辅助放电。附加地，为了该目的，也能够相对于标准压强降低在中间腔中的空气压力或者在中间腔中例如包含氮气或者稀有气体的气体填充物设有在5kPa至15kPa范围内的冷填充压强(这就是说，在温度为22℃的情况下测量的填充压强)。
优选地，根据本发明的高压放电灯的导电层构成为透光的并且尤其优选构成为透明的，以便通过所述层引起尽可能低的光吸收，使得高压放电灯能够用作为在汽车前照灯中的光源。
根据本发明的实施例，第一和第二层部段的延伸到放电容器的包围放电空间的区域上的部分分别构造为条形。由此能够确保，几乎没有光被导电的、用作为点燃辅助器的层吸收。此外，所述条形构成的层部段能够设置在放电容器的表面区域上，所述表面区域与引回至灯头的电反馈部相对置并且对于在前照灯中的投射是不重要的。
根据本发明的另一实施例，第一和第二层部段分别覆盖放电容器的椭圆形的或者球形的、包围放电空间的区域的半壳的表面的绝大部分。在该情况下，层部段能够用于有选择性地加热放电容器的包围放电空间的、覆层的区域，因为层部段将在气体放电中产生的红外辐射中的一部分反射回到放电空间中。
附图说明
下面，根据优选的实施例详细阐明本发明。其示出：
图1示出根据本发明的第一实施例的高压放电灯的侧视图；
图2示出根据本发明的第二实施例的高压放电灯的放电容器的侧视图；
图3示出根据本发明的第三实施例的高压放电灯的放电容器的下侧的俯视图；
图4示出根据本发明的第四实施例的高压放电灯的放电容器的下侧的俯视图。
具体实施方式
本发明的图1中示意地示出的第一实施例为具有大约35瓦特电功率消耗的无汞卤素金属蒸汽高压放电灯。所述灯设置用于使用在汽车前照灯中。所述灯具有体积为24mm3的由石英玻璃制成的在两侧密封的放电容器10，在所述放电容器中气密地封入可电离的填充物，所述填充物由氙气和金属纳、钪、锌和铟的卤化物组成。在放电空间106的区域中，放电容器10的内轮廓构成为圆柱形并且其外轮廓构成为椭圆形。放电空间106的内直径为2.6mm并且其外直径为6.3mm。放电容器10的两个端部101、102分别借助于钼薄膜熔融件103、104来密封。两个电极11、12伸入到放电容器10的放电空间106中，在灯工作期间，在所述电极之间形成负责光发射的放电弧。电极11、12由钨制成。其厚度或者其直径为0.30mm。在电极11、12之间的光学有效的距离为4.2mm。电极11、12分别经由钼薄膜熔融件103、104中的一个并且经由远离灯头的馈电线13和电反馈部17或者经由在灯头侧的馈电线14导电地与基本上由塑料制成的灯头15的电接头连接。嵌入在放电容器10的远离灯头的第一密封端部101中的钼薄膜103、从所述第一密封端部101中伸出的馈电线13和引回至灯头15的电反馈部17形成用于从第一密封端部101中伸入到放电空间106中的第一电极11的馈电部。类似地，嵌入在放电容器10的接近灯头的第二密封端部102中的钼薄膜104和从所述第二密封端部102中伸出的馈电线14形成用于第二电极12的馈电部。放电容器10由玻璃的外泡壳16包裹。
放电容器10在其外部表面上设有两件式的导电层107、107’，所述导电层用作为点燃辅助器并且构成为透光的或者透明的。所述层107、107’由第一层部段107和第二层部段107’组成，所述第一层部段设置在放电容器10的远离灯头的第一密封端部101上并且延伸到包围放电空间106的放电容器区域上，所述第二层部段设置在放电容器10的接近灯头的第二密封端部102上并且同样延伸到包围放电空间106的放电容器区域上。当然，两个层部段107、107’彼此隔开地设置并且彼此直流隔离。第一层部段107设置在放电容器10的朝向电反馈部17的表面区域上，并且第二层部段107’设置在放电容器10的背离电反馈部17的表面区域上。因为高压放电灯通常在水平的工作位置中使用，这就是说具有水平延伸的电极11、12，使得电反馈部17在电极11、12之下延伸，所以第一层部段107设置在放电容器10的上侧上并且第二层部段107’设置在放电容器10的下侧上。两个层部段107、107’与电极11、12直流隔离地设置。第一层部段107具有与嵌入在第一密封端部101中的钼薄膜103的良好的电容性耦合，并且第二层部段107’具有与嵌入在第二密封端部102中的钼薄膜104的良好的电容性耦合。密封端部101、102构成为箍缩密封件并且钼薄膜103、104气密地嵌入其中。因此，密封端部101、102是平的，并且因此密封端部101、102在垂直于通过钼薄膜的面限定的平面的方向上与在平行于所述平面的方向上相比具有更小的厚度。层部段107、107’的设置在密封端部101、102上的部分基本上平行于钼薄膜103、104延伸。第一层部段107的设置在放电容器10的包围放电空间106的区域的上侧上的部分107a在放电空间106的整个纵向延伸之上延伸。相应地，第二层部段107’的设置在放电容器10的包围放电空间106的区域的下侧上的部分107’a同样在放电空间106的整个纵向伸展之上延伸。因此，两个层部段107、107’的部分107a、107’a设置在放电容器10的包围放电空间的区域的不同的半壳上。
层部段107、107’基本上构成为条形并且遵照放电容器10的表面的弯曲。所述层部段107、107’由掺杂的氧化锌组成，例如由借助氟或者锑的掺杂的氧化锌组成或者例如由借助硼和/或锂掺杂的氧化锌组成。出于安全性原因，用于在电极11、12之间点燃气体放电的高压脉冲通常经由第二电极12的接近灯头的馈电线14来输送。
在外泡壳16和放电容器10之间的中间腔用具有5kPa至15kPa的范围内的冷填充压强的惰性气体填充。术语冷填充压强表示在温度为22℃的情况下测量的填充压强。惰性气体混合有少量的氧。将氧量调整为，使得一方面避免氧从氧化锌层107中扩散并且另一方面在氧化锌覆层107、107’中没有引起掺杂物的氧化。为此，少量ppm氧含量已经足够，例如为在填充气体中100ppm的氧含量(重量份额)。惰性气体优选为氮气或者稀有气体或者稀有气体混合物或者氮气稀有气体混合物。但是替选于惰性气体，在放电容器10和外泡壳之间的中间腔也能够用例如具有5kPa至15kPa的范围内的冷填充压强的空气填充。
在图2至4中示意地示出用于两件式的、用作为点燃辅助器的导电层的造型的本发明的其他实施例。
根据其他实施例的高压放电灯具有与根据本发明的在图1中示出的第一实施例的上面详细阐明的高压放电灯相同的结构。根据其他实施例的高压放电灯与根据本发明的第一实施例的高压放电灯区别仅在于点燃辅助层107、107’的造型。本发明的全部实施例在全部其他细节中是一致的。因此，在图2至4中仅高压放电灯的放电容器借助两件式的点燃辅助层来构成并且对于高压放电灯的相同的部件在附图1至4中使用相同的附图标记。
在图2中示意地示出根据本发明的第二实施例的两件式的点燃辅助层207、207’。根据本发明的第二实施例的层部段207、207’与根据第一实施例的层部段207、207’区别在于，层部段207、207’的设置在密封端部101、102上的部分在钼薄膜103、104的区域中环形地包围密封端部101、102。第一层部段207的部分设置在放电容器10的包围放电空间106的区域的上侧上，并且在放电空间106的整个纵向伸展上延伸。但是，部分仅在放电容器10的椭圆形区域的上半壳的环周的一部分上延伸。第二层部段207’的部分207’a设置在放电容器10的包围放电空间206的区域的下侧上并且在放电空间106的整个纵向伸展上延伸。但是，部分207’a仅在放电容器10的椭圆形区域的下半壳的环周的一部分上延伸。放电容器10的椭圆形区域的下半壳或者下侧朝向电反馈部17，并且椭圆形放电容器10的上半壳或上侧背离电反馈部17。所述定向适用于全部实施例。
在图3中示意地示出根据本发明的第三实施例的两件式的点燃辅助层307、307’。两个层部段307、307’设置在放电容器10的下侧上。两个层部段307、307’的设置在密封端部101、102上的部分307b、307’b在钼薄膜103、104的范围中在密封端部101、102的整个宽度上延伸，以便实现良好的电容性耦合。两个层部段307、307’的延伸到椭圆形放电容器10的包围放电空间106的区域的下半壳上的部分307a、307’a构成为窄条，所述窄条在下半壳上彼此平行地延伸，并且分别在放电容器10的椭圆形区域的下半壳的整个纵向伸展上延伸。条形部分307a一直延伸到第一密封端部101上并且在那里与第一层部段307的其他部分307b连接。相应地，条形的部分307’a延伸到第二密封端部102上并且在那里与第二层部段307’的其他部分307’b连接。
在图4中示意地示出根据本发明的第四实施例的两件式点燃辅助层407、407’。两个层部段407、407’设置在放电容器10的下侧上。两个层部段407、407’的设置在密封端部101、102上的部分407b、407’b在钼薄膜103，104的区域中在密封端部101、102的整个宽度上延伸，并且分别引起与相应的钼薄膜103或104的良好的电容性耦合。两个层部段407、407’的延伸到椭圆形放电容器10的包围放电空间106的区域的下半壳上的部分407a、407’a构成为宽条，所述宽条在下半壳上彼此平行延伸，并且分别在放电容器10的椭圆形区域的下半壳的整个纵向伸展上延伸。条状的部分407a延伸直至第一密封端部101上，并且在那里与第一层部段407的其他部分407b连接。相应地，条形部分407’a延伸到第二密封端部102上并且在那里与第二层部段407’的其他部分407’b连接。条形部分407a和407’a垂直于放电空间106的纵向伸展分别在放电容器10的椭圆形区域的下半壳的环周的大约三分之一上延伸。

Claims (6)

1.高压放电灯，所述高压放电灯具有：透光的放电容器(10)，所述放电容器包围放电空间(106)并且具有两个密封端部(101，102)；两个从所述密封端部(101，102)延伸到所述放电空间(106)中的电极(11，12)和设置在所述放电空间(106)中的填充物，以用于产生气体放电；以及从所述密封端部(101，102)中引出的馈电部(13，14)，以用于对所述电极(11，12)供电，其中在所述放电容器(10)的表面上设置有用作为点燃辅助器的导电层(107，107’)，
其特征在于，
所述导电层(107，107’；207，207’；307，307’；407，407’)由至少一个第一层部段(107；207；307；407)和第二层部段(107’；207’；307’；407’)组成，其中所述第一层部段(107；207；307；407)设置在所述放电容器(10)的第一密封端部(101)上并且一直延伸至所述放电容器(10)的包围所述放电空间(106)的区域的表面上，并且其中所述第二层部段(107’；207’；307’；407’)设置在所述放电容器(10)的第二密封端部(102)上并且一直延伸至所述放电容器(10)的包围所述放电空间(106)的区域的表面上，使得所述第一和第二层部段(107，107’；207，207’；307，307’；407，407’)的、设置在所述放电容器(10)的包围所述放电空间(106)的区域的表面上的部分(107a，107’a；207’a；307a，307’a；407a，407’a)彼此隔开地设置，并且所述层部段(107，107’；207，207’；307，307’；407，407’)直流隔离，
其中所述第一层部段(107；207；307；407)在所述放电容器(10)的包围所述放电空间(106)的区域的表面上沿朝向所述第二密封端部(102)的方向至少一直延伸至从所述第二密封端部(102)伸到所述放电空间(106)中的第二电极(12)的高度上，并且其中所述第二层部段(107’；207’；307’；407’)在所述放电容器(10)的包围所述放电空间(106)的区域的表面上沿朝向所述第一密封端部(101)的方向至少一直延伸至从所述第一密封端部(101)中伸到所述放电空间(106)中的第一电极(11)的高度上。
2.根据权利要求1所述的高压放电灯，其中所述第一层部段(107；207；307；407)和第二层部段(107’；207’；307’；407’)分别在所述放电容器(10)的包围所述放电空间(106)的区域的整个纵向伸展上延伸。
3.根据权利要求1或2所述的高压放电灯，其中在所述第一和第二层部段(107，107’；207，207’；307，307’；407，407’)的延伸到所述放电容器(10)的包围所述放电空间(106)的区域上的部分(107a，107’a；207’a；307a，307’a；407a，407’a)分别构成为带形。
4.根据权利要求3所述的高压放电灯，其中构成为带形的所述层部段(307a，307’a，407a，407’a)设置在所述放电容器(10)的表面区域上，所述表面区域与在所述放电容器(10)之外延伸的并且引回至所述高压放电灯的灯头(15)的电反馈部(17)相对置。
5.根据权利要求1或2所述的高压放电灯，其中所述导电层(107’；207’；307’；407’)构成为透光的。
6.根据权利要求1或2所述的高压放电灯，其中所述高压放电灯具有外泡壳(16)，所述外泡壳至少包围所述放电容器(10)的设有所述导电层(107’；207’；307’；407’)的区域。
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