DE4115077A1 - Hochdruckentladungslampe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckentladungslam­ pe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Als Vorschaltgeräte für solche Hochdruckentladungs­ lampen mit Metallhalogenidfüllungen werden in zunehmendem Maß vollelektronische Schaltungen verwendet, die die Lampen mit einem Rechteckstrom versorgen. Dies ermöglicht einen flickerfreien Betrieb der Hochdruckentladungslampen. Außerdem weist ein solches elektronisches Vorschaltgerät ein weit geringeres Gewicht als ein konventionelles Vorschaltgerät mit Drossel auf.

Bei Betrieb der Metallhalogenidhochdruckentladungs­ lampen mit einem niederfrequenten Rechteckstrom kommt es zu Schallemissionen im Hörbereich, die Pegelwerte über 40 dBA erreichen können. Die Schallwellen werden durch Resonanzen im üblicher­ weise zylinder-, kugel- oder ellipsoidförmigen Innenraum des Entladungsgefäßes, die bei der Wech­ selwirkung der Oberwellen des Rechteckstroms mit dem Plasma im Entladungsgefäß entstehen, erzeugt.

Aufgabe der Erfindung ist es, durch konstruktive Maßnahmen diese störenden Schallemissionen zu redu­ zieren, um einen universellen Einsatz solcher Lampen zu gewährleisten.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausge­ staltung ist dem Unteranspruch zu entnehmen.

Ausgehend von den oben aufgeführten bekannten Formen für den Entladungsgefäß-Innenraum wurden ganz unterschiedliche Gefäßformen untersucht. Dabei zeigte sich, daß die Schallemissionen stark redu­ ziert werden können, wenn das Entladungsgefäß im Innern eine Gestalt besitzt, die im Mittelbereich der Mantelfläche eines Kreiszylinders und im Über­ gangsbereich zum jeweiligen Gefäßschaft der Mantel­ fläche eines geraden Kreiskegels entspricht, wobei die Bodenfläche des gedachten Kegels der Mitte des Gefäßes zugewandt ist. Optimale Ergebnisse werden erhalten, wenn der Übergangswinkel an der Innenwand vom kreiszylindrischen Mittelbereich zum jeweiligen kegelförmigen Übergangsbereich zwischen 120 und 160° liegt. Übersteigt der Winkel den Höchstwert, so ergeben sich sehr tiefe Toträume hinter den Elektroden, die zu einer Herabsetzung der "Cold- Spot"-Temperatur führen, und die Farbtemperatur des von der Lampe abgegebenen Lichts ansteigen lassen.

Der Durchmesser des Innenraums im Bereich des Kreiszylinders muß so bemessen sein, daß an der Innenwand bei Betrieb der Lampe ca. 950°C herr­ schen. Ist der Durchmesser größer, so steigt die Farbtemperatur; ist der Durchmesser kleiner, so kommt es zu einer vorzeitigen Entglasung und damit zu einem Ausfall der Metallhalogenid-Hochdruckent­ ladungslampe. Als Richtwert für die Länge des kreiszylindrischen Mittelteils kann ungefähr die Bogenlänge angenommen werden.

Die Erfindung ist anhand der nachfolgenden Figuren näher veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungs­ gemäßen Metallhalogenid-Hochdruckentla­ dungslampe,

Fig. 2 zeigt in einem Diagramm die Schallemission im Bereich zwischen 6 und 20 kHz bei einer herkömmlichen und einer neuen erfindungsge­ mäßen Metallhalogenid-Flochdruckentladungs­ lampe;

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Metallhaloge­ nid-Hochdruckentladungslampe für den Einsatz in Film- und Fernsehleuchten dargestellt. Die Lampe 1 besteht aus einem rotationssymmetrischen Entla­ dungsgefäß 2 aus Quarzglas, an dessen beiden in der Achse liegenden Enden je ein Schaft 3, 4 aus Quarz­ glas angeschmolzen ist. In die Schäfte 3, 4 ist jeweils eine Molybdän-Dichtungsfolie 5, 6 einge­ schmolzen, wobei an dem dem Entladungsgefäß 2 zugewandten Ende der Folie 5, 6 eine stiftförmige Elektrode 7, 8 aus Wolfram angeschweißt ist. Die anderen Enden der Dichtungsfolien 5, 6 sind elek­ trisch mit den Sockeln 9, 10 vom Typ SFa 21-12 verbunden, die über die freien Enden der Schäfte 3, 4 gesteckt und mittels Kitt befestigt sind.

Das Innere des Entladungsgefäßes 2 weist einen kreiszylindrischen Mittelbereich 11 und - zu den Schäften 3, 4 hin - jeweils einen Übergangsbereich 12, 13 auf, der die Gestalt eines Kreiskegels besitzt.

In der folgenden Tabelle sind die inneren Abmessun­ gen des Entladungsgefäßes für eine 2500 W- und eine 4000 W-Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe, wie sie in Fig. 1 wiedergegeben ist, zusammenge­ stellt:

In Fig. 2 ist der Schallpegel in dB für die im Entladungsgefäß erzeugten Schallemissionen im Frequenzbereich zwischen 6 und 20 kHz bei einer herkömmlichen Metallhalogenid-Hochdruckentladungs­ lampe von 2500 W Leistungsaufnahme mit ellipsoid­ förmigem Entladungsgefäß-Innenraum (Kurve I) und einer erfindungsgemäßen Metallhalogenid-Hochdruck­ entladungslampe (Kurve II) von ebenfalls 2500 W Leistungsaufnahme, wie in Fig. 1 dargestellt, aufgezeigt. Beide Lampen wurden dabei mit einem Rechteckstrom von 100 Hz betrieben. Die Schallemls­ sionen bei der neuen Lampe liegen im Bereich zwi­ schen 8 und 20 kHz um durchschnittlich 6 bis 7 dB unter denen der herkömmlichen Lampe.

Claims (2)

1. Hochdruckentladungslampe (1) mit einem rota­ tionssymmetrischen Entladungsgefäß (2) aus Quarz­ glas, an dessen beiden in der Rotationsachse lie­ genden Enden jeweils ein Gefäßschaft (3, 4) aus Quarzglas angesetzt ist, in den mittels einer Dichtungsfolie (5, 6) eine Elektrode (7, 8) gas­ dicht eingeschmolzen ist, und das Entladungsgefäß (2) eine Füllung aus zumindest einem Metallhaloge­ nid, einem Edelgas und Quecksilber enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reduzierung von Schallemis­ sionen im Entladungsgefäß (2) bei Betrieb der Lampe (1) mit einem niederfrequenten Rechteckstrom im Bereich zwischen 50 Hz und 1 kHz die Innenwand des Entladungsgefäßes (2) eine Gestalt besitzt, die im Mittelbereich (11) der Mantelfläche eines Kreiszy­ linders und im Übergangsbereich (12, 13) zum jewei­ ligen Gefäßschaft (3, 4) der Mantelfläche eines geraden Kreiskegels entspricht, wobei die Bodenflä­ che des Kreiskegels dem Mittelbereich (11) zuge­ wandt ist.

2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1 da­ durch gekennzeichnet, daß der Übergangswinkel an der Innenwand vom kreiszylindrischen Mittelbereich (11) zum jeweiligen kegelförmigen Übergangsbereich (12, 13) zwischen 120 und 160° liegt.