DE202006016189U1

DE202006016189U1 - Hochdruckentladungslampe

Info

Publication number: DE202006016189U1
Application number: DE200620016189
Authority: DE
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2006-10-23
Filing date: 2006-10-23
Publication date: 2007-01-18
Anticipated expiration: 2016-10-24
Also published as: WO2008049742A3; WO2008049742A2; JP3157181U; CN201352546Y

Abstract

Hochdruckentladungslampe mit einem keramischen Entladungsgefäß, das in einer Außenhülle untergebracht ist, wobei zwei Elektroden mittels eines Elektrodensystems aus dem Entladungsgefäß an zwei bohrungsartigen Öffnungen herausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodensystem zumindest dreiteilig ist und neben einer Elektrode, insbesondere aus Wolfram, eine Durchführung umfasst, wobei die Durchführung bevorzugt zumindest aus zwei Teilen besteht, einem vorderen Durchführungsteil, das korrosionsbeständig ist und vollständig in der Öffnung aufgenommen ist, und einem hinteren Durchführungsteil, das nicht korrosionsbeständig ist und das teilweise in die Öffnung hineinragt und teilweise nach außen übersteht, wobei sich an die Durchführung außen ein weiteres korrosionsbeständiges Endteil anschließt, und wobei ein Glaslot den außen überstehenden Teil der Durchführung hin bis zum korrosionsbeständigen Endteil vollständig abdeckt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung geht aus von einer Hochdruckentladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Aus der WO 2005/015605, der EP 1 111 654 und der EP 415 398 ist eine Hochdruckentladungslampe bekannt, bei der ein keramisches Entladungsgefäß in einer Außenhülle aufgenommen ist. Bisher ist es üblich, diese Außenhülle zu evakuieren oder mit einem Inertgas zu füllen, um eine Korrosion der Stromzuführungen und des Lampengestells (häufig aus Niobmaterial), das das Entladungsgefäß haltert, zu verhindern. Dies erfordert eine gasdichte Abdeckung der Hülle. Beispielsweise muss ein Außenkolben oder Reflektor gasdicht verschlossen sein, insbesondere kann ein Reflektor mit einer Abdeckscheibe gasdicht verschlossen sein.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hochdruckentladungslampe mit keramischem Entladungsgefäß an Luft zu betreiben, insbesondere offen oder in einer nicht gasdicht verschlossenen Außenhülle.
Diese Aufgabe wird gelöst durch kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung ermöglicht insbesondere den Betrieb von Keramikbrennern von Hochdruckentladungslampen in Luft gefüllten Außenkolben oder einer anderen Außenhülle wie einem Reflektor, der nicht gasdicht verschlossen sein muss.
Das Elektrodensystem des Entladungsgefäßes setzt sich im Gegensatz zum bisher bekannten zweiteiligen Elektrodensystem aus Elektrode, meist aus Wolfram, und Durchfüh- rung, die häufig zweiteilig aus Molybdänstift mit Gewickel und Niobstift gefertigt ist, jetzt aus drei Teilen, nämlich Elektrode, meist aus Wolfram, und Durchführung, die häufig zweiteilig aus Molybdänstift mit Gewickel und Niobstift ist, noch zusätzlich einem korrosionsbeständigen Endteil, bevorzugt einem Molybdänstift, zusammen.
Dieses dreiteilige Elektrodensystem wird dazu benutzt ein keramisches Entladungsgefäß an Luft zu betreiben. Das Elektrodensystem kann bevorzugt im Bereich des Durchführungsteils, insbesondere des Niobstiftes, zur Fixierung in der Kapillare vor dem Einschmelzprozess mit einer Fixierung, insbesondere einer Quetschung oder Schabung, versehen sein. Diese Fixierung bestimmt im Zusammenhang mit der Kapillarlänge den Elektrodenabstand. Da die Kapillarlänge der Keramik sehr exakt hergestellt werden kann, ist der Punkt der Fixierung immer gleich. Im Bereich von +/– 0,5 mm oberhalb der Fixierung wird an das bisher verwendete Elektrodensystem ein korrosionsbeständiges Endteil wie ein Molybdänstift angeschweißt. Das maximal 1 mm und minimal 0,3 mm außerhalb der Kapillare überstehende Durchführungsteil, oft ein Niobstift, muss gegen Korrosion an Luft geschützt werden. Ein gut geeigneter Wert ist 0,5 mm Überstand.
Das zum Verschließen des Brenners verwendete Glaslot dient vorteilhaft dabei gleichzeitig dem Schutz des nicht korrosionsbeständigen Durchführungsteils, wie beispielsweise ein Niobstift, und ummantelt diesen vollständig. Während des Einschmelzprozesses fließt ein kleiner Teil des Glaslotes am Elektrodensystem hoch und benetzt vollständig das überstehende Durchführungsteil, insbesondere den überstehenden Niobabschnitt. In welchem Maße das Glaslot hoch fließt, lässt sich durch die Einschmelzparameter (Leistung, Ausführung der Prozesskammer etc.) steuern. Das korrosionsbeständige Endteil, insbesondere ein korrosionsbeständiger Molybdänstift, dient dann der Kontaktierung des Brenners mit den Stromzuführungen oder dem Lampengestell außerhalb des Entladungsgefäßes.
Das keramische Entladungsgefäß ist bevorzugt aus Al₂O₃, beispielsweise PCA oder auch Saphir oder auch AlN. Es ist einseitig oder zweiseitig verschlossen.
Anwendbare Einschmelzverfahren sind Laser-, Hochfrequenz- oder Widerstandseinschmelzung, wie an sich bekannt.
Als Glaslot können übliche Glaslote wie beispielsweise eine Mischung aus Al2O3, SiO2, und Dy2O3 erreichen, siehe EP-A 587238 für nähere Erläuterung.
Die Fixierung des Elektrodensystems kann in an sich bekannter Form erfolgen und ist für die Erfindung nur insofern von Bedeutung als sie möglichst platzsparend sein sollte. Dabei ist bevorzugt eine Lösung als Quetschung oder Schabung zu verwenden, aber auch eine Stoppschweißung wie auch ein quer zur Durchführung verschweißter Draht etc. ist im Prinzip möglich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:
1 ein keramisches Entladungsgefäß, das zweiseitig verschlossen ist;
2 ein keramisches Entladungsgefäß, das einseitig verschlossen ist;
3 eine Lampe mit Außenkolben;
4 eine Reflektorlampe mit nicht verschlossener Austrittsöffnung.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
In 1 ist ein Entladungsgefäß 1 gezeigt, das aus Al₂O₃ hergestellt ist. Es besitzt ein bauchiges oder auch zylindrisches Entladungsvolumen 2 und zwei langgezogene Enden, die als Kapillare 3 ausgeführt sind. In der Kapillare 3 ist jeweils ein Elektrodensystem abgedichtet. Es besteht aus einer Elektrode 4 aus Wolfram, einer Durchführung, die hier zweiteilig zusammengesetzt ist aus einem vorderen Durchführungsteil 5 aus Molybdän, einem hinteren Durchführungsteil, hier ein Niobstift 6, und einem korrosionsbeständigen Endteil, hier ein Molybdänstift 7, die jeweils miteinander verbunden sind, insbesondere beispielsweise miteinander stumpf verschweißt sind.
Dabei füllt das Durchführungsteil den größten Teil der Länge der Kapillare aus, und zwar bevorzugt mindestens 60 %, und höchstens 90%. Der Niobstift 7 ist so angebracht, dass er sowohl in die Kapillare hineinragt als auch am Ende der Kapillare übersteht. Dabei sollte er bevorzugt mindestens 2 mm in die Kapillare hineinragen und mindestens 0,3 mm überstehen. Ein typischer Wert ist 3 mm Einsetztiefe und 0,5 bis 1 mm Überstand außen. Ein typischer Durchmesser des Durchführungsteils ist 0,7 mm.
Am Ende der Kapillare ist soviel Glaslot 10 angebracht, dass der Niobstift davon vollständig bedeckt ist.
2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines einseitig verschlossenen Entladungsgefäßes 12 aus Keramik. Auch hier wird eine mehrteilige Durchführung ähnlich wie für 1 verwendet. Die Durchführungen sind in zwei kapillaren 3 angeordnet, die parallel zueinander aus einem Ende des Entladungsgefäßes herausgeführt sind. Sie sind aus zwei Teilen 5 und 6 zusammengesetzt. Das Elektrodensystem wird durch eine Elektrode 4 und ein Endteil 7 komplettiert.
3 zeigt eine Metallhalogenidlampe 20 mit Hüllkolben 22 und Schraubsockel 12. Dabei ist das Entladungsgefäß aus PCA in einem Außenkolben 21 untergebracht. Der Außenkolben 21 ist mit Luft gefüllt, das Elektrodensystem ist ähnlich wie in 1. Typische Füllungen für derartige Lampen sind in EP 587 238 beschrieben.
4 zeigt eine Reflektorlampe 25 mit Schraubsockel 12. Dabei ist das keramische Entladungsgefäß 1, das eine Metallhalogenidfüllung enthält, in einem Reflektor 26 als Umhüllung untergebracht. Die Lampe wird an Luft betrie ben. Der Reflektor muss daher nicht gasdicht verschlossen sein, er kann also auf eine Abdeckscheibe an der Austrittsöffnung 27 des Reflektors verzichten.

Claims

Hochdruckentladungslampe mit einem keramischen Entladungsgefäß, das in einer Außenhülle untergebracht ist, wobei zwei Elektroden mittels eines Elektrodensystems aus dem Entladungsgefäß an zwei bohrungsartigen Öffnungen herausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodensystem zumindest dreiteilig ist und neben einer Elektrode, insbesondere aus Wolfram, eine Durchführung umfasst, wobei die Durchführung bevorzugt zumindest aus zwei Teilen besteht, einem vorderen Durchführungsteil, das korrosionsbeständig ist und vollständig in der Öffnung aufgenommen ist, und einem hinteren Durchführungsteil, das nicht korrosionsbeständig ist und das teilweise in die Öffnung hineinragt und teilweise nach außen übersteht, wobei sich an die Durchführung außen ein weiteres korrosionsbeständiges Endteil anschließt, und wobei ein Glaslot den außen überstehenden Teil der Durchführung hin bis zum korrosionsbeständigen Endteil vollständig abdeckt.
Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung stiftförmig ist, und insbesondere außen mindestens 0,3 mm übersteht.
Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle ein Außenkolben oder ein Reflektorteil ist.
Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung eine Fixierhilfe aufweist.
Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung aus zwei Teilen besteht, wobei das hintere Teil aus Niob gefertigt ist.
Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das vordere Teil aus Molybdän gefertigt ist.