DE102004043636A1 - Mercury-free halogen metal-vapor high-pressure discharge lamp for vehicle headlight, has discharge vessel provided partially with coating, so that capacitive coupling is produced between coating and electrode and/or power supply lines - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Hochdruckentladungslampe gemäß des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a high-pressure discharge lamp according to the preamble of claim 1
I. Stand der TechnikI. State of the art
Eine
derartige Hochdruckentladungslampe ist beispielsweise in der europäischen Patentschrift
II. Darstellung der ErfindungII. Presentation of the invention
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Hochdruckentladungslampe, insbesondere eine quecksilberfreie Halogen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampe für Fahrzeugscheinwerfer mit verbesserter Zündwilligkeit bereitzustellen.It the object of the invention is a high-pressure discharge lamp, in particular a mercury-free metal halide high pressure discharge lamp for vehicle headlights with improved ignitability provide.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved. Particularly advantageous versions of the invention are in the dependent claims described.
Die erfindungsgemäße Hochdruckentladungslampe besitzt ein lichtdurchlässiges Entladungsgefäß, eine im Entladungsraum des Entladungsgefäßes angeordnete ionisierbare Füllung und sich in den Entladungsraum des Entladungsgefäßes erstrecken de Elektroden zum Erzeugen einer Gasentladung, sowie aus dem Entladungsgefäß herausgeführte Stromzuführungen zur Energieversorgung der Elektroden, wobei die Oberfläche des Entladungsgefäßes partiell mit einer lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen ist, so dass zwischen der Beschichtung und mindestens einer Elektrode oder/und Stromzuführung eine kapazitive Kopplung besteht. Die vorgenannte Beschichtung bildet zusammen mit der mindestens einen Elektrode und gegebenenfalls mit der dazugehörenden Stromzuführung einen Kondensator, wobei das dazwischenliegende Quarzglas des Entladungsgefäßes und das Füllgas im Entladungsraum das Dielektrikum dieses Kondensators bilden. Dadurch wird, insbesondere mit Hilfe der hochfrequenten Anteile des Zündimpulses, im Entladungsraum eine dielektrisch behinderte Entladung zwischen der mindestens einen Elektrode und der Beschichtung erzeugt. Diese dielektrisch behinderte Entladung generiert im Entladungsraum eine ausreichend Anzahl von freien Ladungsträgern, um den elektrischen Durchbruch zwischen den beiden Elektroden der Hochdruckentladungslampe zu ermöglichen bzw. die dafür erforderliche Zündspannung deutlich zu reduzieren. Die Erfindung eignet sich daher besonders gut für quecksilberfreie Halogen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampen, die aufgrund des fehlenden Quecksilbers eine erhöhte Zündspannung aufweisen.The High-pressure discharge lamp according to the invention has a translucent Discharge vessel, one arranged in the discharge space of the discharge vessel ionizable filling and extend into the discharge space of the discharge vessel de electrodes for generating a gas discharge, as well as led out of the discharge vessel power supply lines for supplying energy to the electrodes, the surface of the Discharge vessel partially with a translucent, electric conductive Coating is provided so that between the coating and at least one electrode and / or power supply, a capacitive coupling consists. The aforementioned coating forms together with the at least an electrode and optionally with the associated power supply one Condenser, wherein the intermediate quartz glass of the discharge vessel and the filling gas form the dielectric of this capacitor in the discharge space. Thereby is, in particular with the help of the high-frequency components of the ignition pulse, in the discharge space a dielectrically impeded discharge between the at least one electrode and the coating produced. This dielectrically Disabled discharge generates sufficient in the discharge space Number of free load carriers, around the electrical breakdown between the two electrodes of the To allow high pressure discharge lamp or the one for it required ignition voltage significantly reduce. The invention is therefore particularly suitable good for mercury-free metal halide high pressure discharge lamps, which have an increased ignition voltage due to the lack of mercury.
In
der
Die lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Beschichtung ist vorteilhafter Weise auf der äußeren Oberfläche des Entladungsgefäßes aufgebracht, da sie dort nicht dem chemischen Angriff der Metallhalogenide und dem Entladungsplasma ausgesetzt ist. Die vorgenannte Beschichtung ist zumindest im Bereich des Entladungsraumes angeordnet und erstreckt sich über einen Teil des Umfangs des Entladungsraumes, um durch die flächenhafte Ausdehnung der Beschichtung eine gute kapazitive Kopplung der Beschichtung zu mindestens einer Elektrode und vorzugsweise sogar zu beiden Elektroden zu gewährleisten.The translucent, electrically conductive coating is advantageously on the outer surface of the Discharge vessel applied, since they are not there the chemical attack of metal halides and exposed to the discharge plasma. The aforementioned coating is arranged at least in the region of the discharge space and extends over a portion of the circumference of the discharge space to pass through the areal Extension of the coating good capacitive coupling of the coating to at least one electrode and preferably even to both electrodes to ensure.
Um die vorgenannte kapazitive Kopplung zu optimieren, ist bei Hochdruckentladungslampen mit Stromzuführungen, die mindestens eine im Material des Entladungsgefäßes eingebettete Molybdänfolie umfassen, die lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige partielle Beschichtung derart ausgebildet, dass sie sich bis zu der mindestens einen Molybdänfolie erstreckt und eine der beiden Seiten der Molybdänfolie der Beschichtung zugewandt ist. Dadurch bilden die Molybdänfolie und die Beschichtung eine Art von Plattenkondensator, wobei das dazwischen angeordnete Material des Entladungsgefäßes, vorzugsweise Quarzglas, das Dielektrikum dieses Kondensators bildet.In order to optimize the aforementioned capacitive coupling is in high-pressure discharge lamps with Power supply lines comprising at least one molybdenum foil embedded in the material of the discharge vessel, the translucent, electrically conductive partial coating formed such that it extends to the at least one molybdenum foil and one of the two sides of the molybdenum foil faces the coating. As a result, the molybdenum foil and the coating form a type of plate capacitor, wherein the material of the discharge vessel, preferably quartz glass, arranged therebetween forms the dielectric of this capacitor.
Bei Hochdruckentladungslampen, die für den Betrieb in horizontaler Lage, das heißt, mit in einer horizontalen Ebene angeordneten Elektroden vorgesehen sind, ist die lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Beschichtung vorteilhafter Weise auf einem unterhalb der Elektroden angeordneten Oberflächenbereich des Entladungsgefäßes beschränkt. Die Beschichtung reflektiert einen Teil der von der Entladung generierten Infrarotstrahlung in den Entladungsraum zurück und sorgt somit für eine selektive Erwärmung der kälteren, unterhalb der Elektroden liegenden Bereiche des Entla dungsgefäßes, in denen sich die für die Lichterzeugung verwendeten Metallhalogenide sammeln. Dadurch kann die Effizienz der Lampe gesteigert werden, ohne die heißen, oberhalb der Elektroden liegenden Bereiche des Entladungsgefäßes ebenfalls zu erwärmen. Außerdem reduziert das Aufbringen der Beschichtung nur auf der kälteren Unterseite des Entladungsgefäßes die thermische Belastung der Beschichtung, so dass entsprechend geringere Anforderungen an die thermische Belastbarkeit der Beschichtungsmaterialien gestellt werden können.at High pressure discharge lamps suitable for the Operation in a horizontal position, that is to say, in a horizontal position Plane arranged electrodes are provided, is the translucent, electrically conductive coating advantageously arranged on a below the electrodes surface area limited the discharge vessel. The Coating reflects a portion of the charge generated by the discharge Infrared radiation back into the discharge space and thus ensures selective heating of the colder, below the electrodes lying areas of the discharge vessel, in which are the for The light generation used to collect metal halides. Thereby The efficiency of the lamp can be increased without the hot, above the electrodes lying areas of the discharge vessel also to warm up. Furthermore reduces the application of the coating only on the colder underside of the discharge vessel the thermal load of the coating, so that correspondingly lower Requirements for the thermal resistance of the coating materials can be made.
In
der
Außerdem besitzen
die erfindungsgemäßen Lampen
der Gruppen 3 und 4 noch einen weiteren Vorteil gegenüber den
unbeschichteten Lampen der Gruppen 1 und 2. Wie aus der
Gemäß des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist die Hochdruckentladungslampe als einseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe ausgebildet, deren Entladungsgefäß ein sockelnahes abgedichtetes Ende und ein sockelfernes abgedichtetes Ende besitzt, aus denen jeweils eine Stromzuführung herausgeführt für die Elektroden herausgeführt ist, wobei die aus dem sockelfernen Ende herausgeführte Stromzuführung mit einer zu dem Sockel zurückgeführten Stromrückführung verbunden ist. Bei dieser Hochdruckentladungslampe ist die lichtdurchlässige, elektrisch leitfähige Beschichtung, aufgrund der obigen Erläuterungen und weil diese Lampe in horizontaler Lage mit unterhalb der Elektroden verlaufender Stromrückführung betrieben wird, auf einem der Stromrückführung zugewandten Oberflächenbereich des Entladungsgefäßes angeordnet. Vorzugsweise ist die vorgenannte Beschichtung bei dieser Hochdruckentladungslampe auf einen zwischen der Stromrückführung und der Verbindungsachse der Elektroden angeordneten Oberflächenbereich des Entladungsgefäßes begrenzt, der sich in Längsrichtung der Lampe zumindest über einen Teil des Entladungsraumes und einen Teil eines der beiden Enden des Entladungsgefäßes erstreckt. Der der Stromrückführung zugewandte Oberflächenbereich des Entladungsgefäßes spielt bei dem Einsatz der Hochdruckentladungslampe in einem Fahrzeugscheinwerfer für die Erzeugung der gewünschten Lichtverteilung nur eine untergeordnete Rolle. Daher ist auch eine geringfügige, durch die Beschichtung verursachte Lichtabsorption bedeutungslos.According to the preferred embodiment In the invention, the high pressure discharge lamp is single-ended High-pressure discharge lamp designed, the discharge vessel is close to the socket has a sealed end and a socket-sealed end, from each of which a power supply led out for the Led out electrodes is, with the led out of the socket remote end lead with connected to the base recycled current return is. In this high-pressure discharge lamp is the translucent, electric conductive Coating, due to the above explanations and because this lamp operated in a horizontal position with running below the electrodes current return becomes, facing on one of the current return surface area arranged the discharge vessel. Preferably, the aforementioned coating in this high-pressure discharge lamp one between the current feedback and the connection axis of the electrodes arranged surface area bounded by the discharge vessel, in the longitudinal direction the lamp at least over a part of the discharge space and a part of one of the two Ends of the discharge vessel extends. The current return facing surface area of the discharge vessel plays when using the high-pressure discharge lamp in a vehicle headlight for the Generation of the desired Light distribution only a minor role. Therefore is also one minor, by the coating caused light absorption meaningless.
Die erfindungsgemäße Hochdruckentladungslampe ist aus Gründen der Sicherheit vorteilhafter Weise mit einem lichtdurchlässigen Außenkolben versehen, der zumindest den Entladungsraum des Entladungsgefäßes umschließt. Das Glas des Außenkolbens ist mit ultraviolette Strahlung absorbierenden Mitteln dotiert, um die von der Gasentladung emittierte UV-Strahlung zu absorbieren.The High-pressure discharge lamp according to the invention is for reasons safety advantageously with a translucent outer bulb provided, which encloses at least the discharge space of the discharge vessel. The Glass of the outer bulb is doped with ultraviolet radiation absorbing agents, to absorb the UV radiation emitted by the gas discharge.
III. Beschreibung des bevorzugten AusführungsbeispielsIII. description of preferred embodiment
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:below The invention will be explained in more detail with reference to a preferred embodiment. It demonstrate:
Bei
dem in
Der
der Stromrückführung
Die
Die
Erfindung beschränkt
sich nicht auf die oben näher
erläuterten
Ausführungsbeispiele.
Statt des oben genannten Materials kann die Beschichtung
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