DE102007015545A1

DE102007015545A1 - Hochdruckentladungslampe

Info

Publication number: DE102007015545A1
Application number: DE200710015545
Authority: DE
Inventors: Dirk Berghahn; Patrick Müller
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2008-10-02
Also published as: WO2008119697A1

Abstract

Die Hochdruckentladungslampe weist ein keramisches Entladungsgefäß mit einer Kapillare am Ende auf. In die Kapillare ist ein Elektrodensystem eingesetzt, das einen Kopf, einen Schaft und eine Durchführung aufweist. Die Kapillare weist eine Engstelle auf, die einen reduzierten Innendurchmesser besitzt. Diese Konstruktion reduziert die Variation der Farbtemperatur.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung geht aus von einer Hochdruckentladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Hochdruckentladungslampen sind insbesondere mit keramischem Entladungsgefäß ausgestattet.
Stand der Technik
Die EP-A 1294011 offenbart eine Hochdruckentladungslampe, bei der ein Elektrodensystem in die Kapillare eines keramischen Entladungsgefäßes eingesetzt ist. Typisch ist der Innendurchmesser der Kapillare konstant.
Ein ähnliche Hochdruckentladungslampe ist in EP 1 211 714 gezeigt. Hier ist zur Vermeidung einer Variation der Farbtemperatur die Kapillare so gestaltet, dass sie einstückig mit dem Entladungsgefäß ausgeführt ist und einen definierten Krümmungsradius an der Kante zwischen Kapillare und Innenvolumen besitzt. Eine derartige Konstruktion ist jedoch relativ aufwendig und verringert die Variation der Farbtemperatur nicht in ausreichendem Maße.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verarmen der Füllung im Entladungsgefäß zu verhindern und die Stabilität der Farbtemperatur über die Lebensdauer bei einer Hochdruckentladungslampe zu verbessern.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Grundsätzlich stellt sich bei dieser Ausgangslage das Problem, dass die kapillare nicht vom Entladungsgefäß abgetrennt ist. Die Füllung im Entladungsgefäß kann sich in die Freiräume zwischen Elektrodensystem und Innenwand der Kapillare zurückziehen, dem sog. Totvolumen. Die folge ist dann ein Verarmen der Füllung und zum andern eine Art Destillationseffekt, der die Füllung im Entladungsvolumen verändert. Dies führt zu eine Instabilität und Veränderung der wie auch Drift der Farbtemperatur während des Betriebs und über die Lebensdauer. Üblicherweise versucht man daher das Totvolumen von vornherein so gut wie möglich zu minimieren oder zu verdrängen. Beispielsweise geschieht dies mit Hilfe eines Glaslots, das hochtemperaturbeständig ist, siehe WO 2005/124823 . Eine Alternative ist eine übergestülpte Mo-Wendel wie in EP-A 1294011 gezeigt.
Erfindungsgemäß weist das keramische Entladungsgefäß eine Kapillare auf mit einem gegebenen Innendurchmesser. Die Kapillare kann integral mit dem Entladungsgefäß hergestellt sein oder auch eigenständiges Bauteil sein. Jedoch wird der Innendurchmesser der Kapillare nicht wie üblich konstant gehalten, sondern über ein bestimmte Länge Lr, insbesondere 0,5 bis 3 mm, am dem Entladungsvolumen zugewandten Teil der Kapillare so verringert, dass der Innendurchmesser DA hier sich so weit verengt, dass er annähernd gleich dem Durchmesser DE des Elektrodenkopfs ist. das Elektrodensystem ist in Kopf, Schaft und Durchführung gegliedert. Dabei ist der Durchmesser DE der Durchführung größer als der kleinste Durchmesser DA der Engstelle. Da mit liefert die Engstelle zusätzlich einen Anschlag für die Durchführung.
Der Aufbau sollte derart erfolgen, dass beim Einführen des Elektrodensystems in die Kapillare der Elektrodenkopf mitsamt dem Schaft durch die Engstelle hindurchpasst und der restliche Teil an der Engstelle anschlägt.
Über die Schaftlänge Ls und die Länge der Engstelle Lr kann somit auch der Elektrodenabstand eingestellt werden.
Die Engstelle kann verschiedene geometrische Formen annehmen. Je nach Art der Geometrie muss die Elektrode, insbesondere der Kopf, entsprechen angepasst werden.
Die Engstelle kann integraler Teil der Kapillare sein. Es ist jedoch auch möglich, sie als separates Teil in die Kapillare einzusetzen.
Somit wirkt die Engstelle am Übergang zum Entladungsvolumen als eine Art Verschluss der Kapillare und trennt die Kapillare vom eigentlichen Entladungsgefäß. Damit wird ein Kriechen der Füllung während des Betriebs in die Kapillare deutlich zuverlässiger verhindert als mit bisher bekannten Maßnahmen. Dies zeigt sich besonders wenn mehrere Komponenten in einer Metallhalogenidfüllung eingesetzt werden.
Dieses System ist auch gut geeignet für Metallhalogenidfüllungen, die auf Quecksilber ganz oder nahezu vollstädnig verzichten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:
1 ein keramisches Entladungsgefäß im Schnitt;
2 ein Detail des Endbereichs;
3 eine alternative Ausführungsform des Endbereichs;
4 eine weitere Alternative für den Endbereich.
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
Ein Ausführungsbeispiel einer Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe 1 zeigt 1. Sie hat ein keramisches Entladungsgefäß 2, das zweiseitig verschlossen ist. Es ist längsgestreckt und hat zwei Enden 3 mit Abdichtungen 6. Im Innern des Entladungsgefäßes sitzen zwei Elektroden 4 einander gegenüber. Die Abdichtungen 6 sind als Kapillaren ausgeführt, in denen ein Elektrodensystem 16 mittels Glaslot 19 abgedichtet ist. Aus der Kapillare 6 ragt jeweils eine Zuleitung 5, die mit der zugeordneten Elektrode 4 in bekannter Weise verbunden ist, hervor. Diese ist über eine Stromzuführung 7 und eine Quetschung mit Folie 12 mit einem Sockelkontakt 13, verbunden. Der Kontakt 13 sitzt am Ende eines das Entladungsgefäß umgebenden Außenkolbens 10.
In 2 ist der Endbereich im Detail gezeigt. Die Kapillare 6 ist hier integral an das Entladungsvolumen angesetzt. Die Kapillare hat einen Innendurchmesser D1, der so gewählt ist, dass das Elektrodensystem gerade hineinpasst. Zur Verringerung des Totvolumens ist eine Molyb dän-Wendel um eine Durchführung gewickelt. Diese Mo-Wendel ist aber nicht unbedingt notwendig. Am der Entladung zugewandten Ende der Kapillare ist eine Engstelle 20 integral angesetzt mit gegebener Länge L und reduziertem, in etwa konstantem Durchmesser DE. Der Durchmesser DE ist so gewählt, dass der Elektrodenkopf gerade noch hindurchpasst.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Engstelle 21 so geformt ist, dass der Durchmesser nicht konstant ist, sondern sich hinten allmählich auf den Durchmesser der Kapillare aufweitet. Generell kann der Durchmesser an der Engstelle sich auch V-förmig ändern, er muss also nicht notwendig konstant über einen Bereich sein.
Die Engstelle muss nicht unbedingt direkt am Beginn der Kapillare sitzen, sie kann auch etwas weiter hinten angesetzt sein. Bevorzugt sollte die engste Stelle mit dem minimalen Durchmesser jedoch im Bereich der ersten 10% der Gesamtlänge der Kapillare liegen. Normalerweise hat die ringförmige Engstelle schon aus verfahrenstechnsichen Gründen abgerundete Ecken.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Engstelle 22 als ein separater Keramikring oder MEtallring ausgeführt ist, der in die Kapillare eingeklemmt ist.
Als Glaslot eignet sich ein bekanntes Glaslot, siehe beispielsweise WO 2005/124823 .
Als Füllung für das Entladungsgefäß eignet sich jede bekannte Metallhalogenidfüllung. Das System ist jedoch besonders für Füllsysteme geeignet, die ein Halogenid des Cer enthalten. Beispielsweise kann eine Füllung verwendet werden wie in WO9825294 , US6525476 , WO9928946 oder
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1294011 A [0002, 0007]
- EP 1211714 [0003]
- WO 2005/124823 [0007, 0025]
- WO 9825294 [0026]
- US 6525476 [0026]
- WO 9928946 [0026]

Claims

Hochdruckentladungslampe mit einem längsgestreckten keramischen Entladungsgefäß, an dessen Enden ein Elektrodensystem in einer Abdichtung gehaltert ist, wobei die Abdichtung eine Kapillare umfasst, die einen gegebenen Innendurchmesser ID besitzt, wobei das Elektrodensystem einen Elektrodenkopf, einen Schaft und eine Durchführung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapillare eine Engstelle in der Nähe des dem Entladungsvolumen zugewandten Endes besitzt, dessen Durchmesser gegenüber dem Durchmesser ID reduziert ist.
Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser im Bereich der Engstelle an den Durchmesser des Elektrodenkopfs von außen angepasst ist.
Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Engstelle 0,5 bis 3 mm beträgt.
Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Engstelle ihren minimalen Innendurchmesser in einer Region erreicht, die den ersten 10% der Länge der Kapillare entspricht.
Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entladungsgefäß eine Füllung aus mindestens einem Metallhalogenid enthält, die zumindest als Metall Cer verwendet.