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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Metallhalogenlampe, d.h. eine
Hochintensitätsentladungslampe,
welche Licht durch Strom- bzw. Ladungsaustrag in ein Gemisch aus
Metalldämpfen
und dissoziierten Halogenprodukten emittiert.
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Eine
Molybdänfolie
ist üblicherweise
als Leiter an einem Dichtungsabschnitt einer Einröhren-Hochleistungsmetallhalogenlampe
(auf die der Einfachheit halber als "Lampe" nachfolgend bezug genommen ist), einer Art
einer Hochintensitätsentladungslampe
vorgesehen. Die äußere Abdeckung
des Dichtungsabschnitts dieser Lampenart ist aus einem transparenten
Material wie etwa Quarz gebildet. Das distale Ende der Molybdänfolie in
dem Dichtungsabschnitt entfernt vom Zentrum der Entladungsröhre ist
Luft ausgesetzt.
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Wenn
bei der herkömmlichen
Lampe mit dem vorstehend genannten Aufbau die Lampe zum Brennen gebracht
wird, steigt die Temperatur der Molybdänfolie durch Strahlungswärme von
der Lampe schlagartig an, Leitungswärme wird durch den Dichtungsabschnitt übertragen,
Wärme wird
aufgrund des Widerstands der Molybdänfolie selbst erzeugt und dergleichen.
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Da
das distale Ende der Molybdänfolie
in dem Dichtungsabschnitt entfernt vom Zentrum der Entladungsröhre in der
Luft auf eine hohe Temperatur erhitzt wird, wie vorstehend erläutert, kommt
es mit einiger Wahrscheinlichkeit zur Oxidation der Molybdänfolie.
Wenn diese Lampenart für
eine beträchtli che
Zeitdauer gebrannt hat, wird die Molybdänfolie oxidiert und der Dichtungsabschnitt
wird beeinträchtigt,
wodurch die Lebensdauer der Lampe verkürzt ist.
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Um
zu verhindern, daß die
Molybdänfolie
oxidiert wird, ist es erforderlich, die Temperatur des Dichtungsabschnitts
auf 350°C
oder weniger zu erniedrigen, während
die Lampe gebrannt hat.
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Bei
einer derartigen herkömmlichen
Lampe, die viel Strom verbraucht, wird jedoch ihr Dichtungsabschnitt
auf hohe Temperatur erhitzt. Es war bislang schwierig, die Temperatur
der Molybdänfolie
auf 350°C oder
weniger zu erniedrigen.
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Um
die vorstehend genannten Probleme zu überwinden, sind unterschiedliche
Kühlmittel
für die
herkömmliche
Lampe in Betracht gezogen worden. Beispielsweise sind ihre Kappen
mit Wärmeabstrahlungsrippen
versehen oder ihre Dichtungsabschnitte sind extrem derart verlängert, daß die Molybdänfolien
an den Enden der Dichtungsabschnitte von dem lichtemittierenden
Abschnitt entfernt angeordnet sind.
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Es
ist erforderlich, die vorstehend genannte Kühleinrichtung für eine Lampe
zur Verfügung
zu haben, die viel Strom verbraucht. Insbesondere sind lange Dichtungsabschnitte
für eine
Lampe eingesetzt worden, die 1800 W oder mehr verbraucht.
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Da
die Kappe der herkömmlichen
Lampe, die mit den Wärmeabstrahlungsrippen
versehen ist, eine komplizierte Form aufweist, sind dadurch die
Herstellungskosten der Kappe erhöht.
Außerdem
ist die mit extrem verlängerten
Dichtungsabschnitten versehene Lampe schwierig herstellbar und hat
eine große
Bauform.
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Diese
Probleme haben dazu geführt,
dass die Herstellungskosten der Lampe erhöht sind. Insbesondere kann
für eine
derartige Lampe mit extrem verlängerten
Dichtungsabschnitten das hinsichtlich der Verringerung von Herstellungskosten
vorteilhafte Abquetschdichtungsverfahren nicht eingesetzt werden.
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Aus
der
DE 39 10 878 A1 ist
eine zweiseitig gesockelte Hochdruckentladungslampe mit einer Metallhalogenidfüllung bekannt,
bei der ein Entladungsgefäß als einziger
Kolben zwei einander gegenüberliegende Lampenschäfte aufweist,
die als Quetschdichtungen für
Folien ausgebildet sind, wobei die Länge der Lampenschäfte in etwa
der Länge
des Entladungsgefäßes entspricht
und die Folien sich über
den größten Teil
der Länge
des Lampenschafts erstrecken.
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Aus
der
DE 39 34 348 C2 ist
eine elektrische Entladungslampe mit jeweils einer am Ende eines
Lampenkolbens angeordneten Elektrode und mit jeweils einer Stromzuführung zu
jeder Elektrode bekannt, die als Quetschdurchführung aus dem Kolbenende ausgebildet
ist. Ein Anschlussstift dient zur Stromzuführung. Ein Sockel aus elektrisch
isolierendem Werkstoff ist als Hohlzylinder ausgebildet und auf
das Quetschende aufgeschoben, wobei der Anschlussstift durch den
Boden des Sockels geführt
ist.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Metallhalogenlampe
zu schaffen, die gewährleistet, dass
die Temperaturen an den Enden ihrer Dichtungsabschnitte auf 350°C oder darunter
gehalten werden können,
die verringerte Herstellungskosten gewährleistet und im Vergleich
zu bisherigen Lampen dieser Art eine lange Lebensdauer hat.
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Gelöst wird
diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Demnach
schafft die vorliegende Erfindung eine Metallhalogenlampe aufweisend:
Eine
Entladungsröhre
mit einem Paar von Elektroden, die einander gegenüberliegend
angeordnet sind und jeweils ein Paar von Dichtungsabschnitten aufweisen,
die außerhalb
der Entladungsröhre
mit einem Außenende der
jeweiligen Elektrode verbunden sind,
Metalldämpfe und
Metallhalogene, die in die Entladungsröhre gefüllt sind,
ein Paar von
leitenden Folien, die jeweils mit einem Ende von jeder der Elektroden
verbunden und in jedem Dichtungsabschnitt enthalten sind, und
ein
Paar Anschlussinstallationsabschnitte mit einem Paar von Leitern,
die elektrisch mit dem anderen Ende der jeweiligen leitenden Folie
verbunden und an den Dichtungsab schnitten befestigt sind, einander
gegenüberliegend
sich erstrecken, und Lampenfassungsinstallationsabschnitte jeweils
an distalen Enden ausgehend vom Zentrum der Entladeröhre aufweisen,
wobei die Lampe die Größenbeziehung 0 ≤ (b – a)/2 ≤ 8,5aufweist,
wobei
a(mm) ein Abstand zwischen beiden Enden des Paars von
Dichtungsabschnitten ist, und
b(mm) der kürzeste Abstand zwischen den
Lampenfassungsinstallationsabschnitten des Paars von Anschlußinstallationsabschnitten
ist.
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Bei
der Metallhalogenlampe gemäß der vorliegenden
Erfindung können
die Temperaturen an den Enden der Dichtungsabschnitte auf 350°C oder darunter
gehalten werden. Außerdem
erfordert die Lampe geringere Herstellungskosten und hat eine erhöhte Lebensdauer.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert; es
zeigen:
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1 eine
Draufsicht des Aufbaus einer Einröhren-Hochleistungsmetallhalogenlampe
gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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2 eine
Vorderansicht der in 1 gezeigten Einröhren-Hochleistungsmetallhalogenlampe,
und
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3 eine
perspektivische Ansicht der in einer Lampenfassung eines Beleuchtungskörpers installierten
Einröhren-Hochleistungsmetallhalogenlampe,
die in 1 gezeigt ist.
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Es
wird bemerkt, daß die
Figuren schematische Darstellungen zu Illustrationszwecken sind
und nicht notwendigerweise die tatsächlichen Relativgrößen oder
Postitionen der Elemente zeigen.
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Nachfolgend
wird eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Metallhalogenlampe
erläutert.
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Molybdänfolien
werden als Leiter an den Dichtungsabschnitten der Metallhalogenlampe
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet. Um eine unerwünschte Oxidation der Molybdänfolien
in Luft bei hoher Temperatur während
des Leuchtvorgangs zu vermeiden, basiert die vorliegende Erfindung
auf einer Konfiguration, die geeignet ist, die Temperaturen an den
Enden der Dichtungsabschnitte niedrig zu halten. Diese Konfiguration
ist nachfolgend erläutert.
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Die
Lampe gemäß der vorliegenden
Erfindung ist so aufgebaut, daß sie
die folgende Ungleichung erfüllt 0 ≤ (b – a)/2 ≤ 8,5wobei
der Abstand zwischen beiden Enden des Paars von Dichtungsabschnitten
a(mm) beträgt
und der Abstand zwischen den Beleuchtungskörper-Lampenfassungsinstallationsabschnitten
der Installationsanschlußabschnitte
an den Dichtungsabschnitten b (mm) beträgt.
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Bei
der wie vorstehend angeführt
aufgebauten Metallhalogenlampe gemäß der vorliegenden Erfindung
sind beide Enden der Dichtungsabschnitte in der Nähe der Lampenfassungen
eines Beleuchtungskörpers
angeordnet. Die Wärme
an den Dichtungsabschnitten wird damit durch Leitung über die
Kappen und die Lampenfassung des Lampenkörpers übertragen und abgeleitet.
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Infolgedessen
können
die Temperaturen an den Enden der Dichtungsabschnitte auf 350°C oder weniger
gehalten werden, während
die Lampe brennt, wodurch die Lebensdauer der Molybdänfolien
der Dichtungsabschnitte ausgedehnt werden kann.
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Da
außerdem
die Metallhalogenlampe gemäß der vorliegenden
Erfindung, die wie vorstehend angeführt aufgebaut ist, äußerst problemlos
hergestellt werden kann, steigen die Herstellungskosten der Lampe
relativ zu der herkömmlichen
selbst dann nicht an, wenn die Konfiguration verwendet wird, um
die Dichtungsendteile auf relativ niedrigen Temperaturen zu halten.
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Die
vorliegende Erfindung kann damit eine Metallhalogenlampe mit überlegener
bzw. sehr langer Lebensdauer und einem einfachen Aufbau im Vergleich
zu der herkömmlichen
Halogenlampe herstellen, die mit Lampenendkühlungsmitteln, wie etwa Wärmeabstrahlungsrippen
oder mit verlängerten
Dichtungsteilen versehen ist.
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Eine
bevorzugte und konkrete Ausführungsform
der Metallhalogenlampe gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nachfolgend in bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
erläutert. 1 zeigt
eine Draufsicht einer Einröhren-Hochleistungsmetallhalogenlampe
(auf die nachfolgen der Einfachheit halber als "Lampe" bezug genommen wird) und 2 eine
Vorderansicht der in 1 gezeigten Lampe.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt, sind Dichtungsabschnitte 2 und 3 aus
Quarz auf beiden Seiten einer Entladungsröhre 1 durch das Abquetschdichtverfahren
gebildet. Molybdänfolien 4, 5 als
Leiter sind in den flachen Dichtungsabschnitten 2, 3 eingebettet.
Beide Herausführungsenden
der Metallfolien 4, 5 sind aus den Dichtungsabschnitten 2, 3 der
Entladeröhre 1 heraus geführt und
der Luft ausgesetzt. Die Molybdänfolien 4, 5 weisen
eine maximale Dicke von 50 μm
auf.
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Ein
Seltenerdstartgas (bei dieser Ausführungsform Argon), Quecksilber
und Metallhalogene sind in den Innenraum der Entladungsröhre 1 als
lichtemittierende Substanzen gefüllt.
Ein Paar von Elektroden 6, 7 sind einander gegenüberliegend
in der Entladungsröhre 1 angeordnet
und die Elektroden 6, 7 sind mit den Molybdänfolien 4, 5 elektrisch
verbunden. Außerdem
sind die Molybdänfolien 4, 5 über externe
Zuleitungsstäbe 8, 9,
die in Keramikkappen 11, 12 eingebettet sind,
mit Verbindungsanschlüssen 13, 14 verbunden.
Beide Seiten der Herausführungsenden
der Kappen 11, 12 sind in flache Flächen geformt
und diese flachen Flächen werden
als Beleuchtungskörper-Lampenfassungsinstallationsabschnitte 11a, 12a verwendet.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt, sind die Dichtungsabschnitte 2, 3,
die Molybdänfolien 4, 5,
die Elektroden 6, 7 und die Kappen 11, 12 im
wesentlichen linear angeordnet.
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht der in 1 gezeigten
Lampe, in einer Lampenfassung 15 eines Beleuchtungskörpers installiert.
Obwohl 3 zeigt, daß eine
der Kappen, nämlich
die Kappe 12 in der Lampenfassung 15 des Beleuchtungskörpers installiert
ist, ist auch die andere Kappe 11 in der anderen Lampenfassung
des Beleuchtungskörpers
installiert.
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Wie
in 3 gezeigt, ist der Beleuchtungskörper-Lampenfassungsinstallationsabschnitt 12a,
der an der Kappe 12 gebildet ist, zwischen den Wänden der
Lampenfassung 15 angebracht, die aus Metallmaterial gebildet
ist, wie etwa Edelstahl, und am Beleuchtungskörper befestigt. Außerdem ist
der Verbindungsan schluß 14 mit
einem Lichtverbindungsabschnitt des Beleuchtungskörpers verbunden.
Auf diese Weise ist die Lampe elektrisch mit dem Beleuchtungskörper verbunden.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
wird vorausgesetzt, daß der
Abstand zwischen den Enden der Dichtungsabschnitte 2, 3 a(mm)
beträgt,
und daß der
Abstand zwischen den Beleuchtungskörper-Lampenfassungsinstallationsabschnitten
der Kappen 11, 12 b(mm) beträgt. Lampen verschiedener Abmessungen
mit den Abständen
a und b wurden als Prototypen hergestellt. Die Temperaturen an den
Enden der Dichtungsabschnitte 2, 3 wurden gemessen,
während
die Lampen brannten. Tabelle 1 zeigt die Meßergebnisse. Ein kleiner Beleuchtungskörper zu
Projektionszwecken mit einem Vorder- bzw. Stirnseitendurchmesser
von 47 cm (entsprechend einer Projektionsfläche von etwa 1740 cm2 an der Vorderseite des Lampenkörpers) wurde
bei den Temperaturmeßexperimenten
verwendet. Die Prototypen waren in den kleinen Beleuchtungskörper installiert
und brannten mit einem Energieverbrauch von 1950 W.
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Wie
in Tabelle 1 gezeigt, wurde in Übereinstimmung
mit den Ergebnissen zahlreicher Experimente für die Fälle 150 ≤ b ≤ 161 und 0 ≤ (b – a)/2 ≤ 8,5, d.h. wenn der in 1 mit
c bezeichnete Abstand 8,5 mm oder weniger betrug, herausgefunden,
daß die
Temperaturen an den Enden der Dichtungsabschnitte 2, 3 350°C oder weniger
betrug. Wenn beispielsweise eine Lampe, bei der die Abstände a und
b 145 bzw. 157 mm waren, mit einer Leistung von 1950 W zum Brennen
gebracht wurden, wurden Temperaturen an den Enden der Dichtungsabschnitte
von 330°C
gemessen.
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Die
Metallhalogenlampe gemäß der vorliegenden
Erfindung mit dem vorstehend genannten Aufbau zeichnet sich durch
eine starke Kühlwirkung
aus. Diese Wirkung ist besonders ausgeprägt bei Hochintensitätslampen
mit einer Leistung von 2000 W oder mehr. Da die Metallhalogenlampe
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
eine kleine Bauform und eine hohe Kühlwirkung hat, kann sie außerdem in
Kombination mit einem Beleuchtungskörper mit einer Fläche von
2000 cm2 oder weniger an der vorderen lichtemittierenden
Fläche
des Beleuchtungskörpers
eingesetzt werden.
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Da
außerdem
die Dichtungsabschnitte 2, 3 gemäß der vorliegenden
Erfindung durch das Abquetschverfahren gebildet sind, sind die Längen der
Dichtungsabschnitte 2, 3 auf eine maximale Länge von
etwa 53 mm beschränkt.
Die gesamte Länge
der Entladungsröhre 1 der
2000 W-Lampe wurde durch Lebensdauerkennlinien auf Grundlage von
Erfahrungswerten ermittelt. Eine Lampe mit einer Gesamtlänge der
Entladeröhre 1 von
55 mm zeigt die besten Lebensdauereigenschaften.
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Wie
vorstehend erläutert,
kann bei der Lampe gemäß der vorliegenden
Erfindung, obwohl die Lampe relativ kurze Dichtungsabschnitte, die
bei der Herstellung vorteilhaft sind, aufweist, die Kühlwirkung
durch die Kappe durch selektives Ermitteln des Abstands zwischen
dem Beleuchtungskörper-Lampenfassungsinstallationsabschnitt
an der Kappe, der als Verbindungsabschnitt verwendet wird und dem
Dichtungsabschnitt erhöht werden.
Während
die Lampe brennt, können
die Temperaturen der Dichtungsabschnitte auf 350°C oder weniger gehalten werden.
Infolgedessen stellt die vorliegende Erfindung eine Metallhalogenlampe
bereit, die niedrigere Herstellungskosten erfordert und eine längere Lebensdauer
aufweist als herkömmliche
Lampen dieser Art.
