EP2047718B1

EP2047718B1 - High-pressure discharge lamp

Info

Publication number: EP2047718B1
Application number: EP06762882A
Authority: EP
Inventors: Ulrich Henger; Andreas Kloss
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2006-07-28
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2026-07-28
Also published as: EP2047718A1; US20090322226A1; DE502006009039D1; WO2008011904A1; JP2009545125A; CN101502176A; ATE500716T1

Abstract

High-pressure discharge lamp, with an outer bulb (10), on which a first terminal (12) and a second terminal (14) are provided, and with a discharge vessel (16), which is accommodated in the outer bulb (10), with a first and a second terminal (18, 20) and with an ignition apparatus (22), which is accommodated in the outer bulb (10) and is connected between the first terminal (12) of the outer bulb and the first terminal (18) of the discharge vessel (16). A switch (32), which closes depending on temperature, is connected in parallel with the ignition apparatus (22) between the first terminal (12) of the outer bulb (10) and the first terminal (18) of the discharge vessel (16). During operation of the lamp, the current therefore flows past the spiral pulse generator (32), so that no power is lost.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckentladungslampe nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a high-pressure discharge lamp according to the preamble of patent claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Eine solche Hochdruckentladungslampe und ein solches Verfahren sind in der nach dem Anmeldetag der vorliegenden Anmeldung veröffentlichten DE 10 2005 061 832 beschrieben. Figur 1 zeigt schematisch die wichtigsten Bauteile einer derartigen Hochdruckentladungslampe. Ein im Ganzen mit 10 bezeichneter Lampen-Außenkolben ist durch eine strichpunktierte Kontur symbolisch veranschaulicht. An dem Außenkolben gibt es einen ersten Anschluss 12 und einen zweiten Anschluss 14. Der zweite Anschluss 14 liegt z.B. an Masse. In dem Lampen-Außenkolben 10 befindet sich als Herzstück der Lampe ein Entladungsgefäß 16 mit einem ersten Anschluss 18 und einem zweiten Anschluss 20, wobei letzterer ebenfalls an Masse liegt. Zwischen den ersten Anschluss 12 des Lampen-Außenkolbens 10 und den ersten Anschluss 18 des Entladungsgefäßes zwischengeschaltet ist ein Spiralpulsgenerator 22. Unter "zwischengeschaltet" ist hierbei zu verstehen, dass ein möglicher Strom über eine erste Leitungsbahn 24 des Spiralpulsgenerators fließt, während die zweite Leitungsbahn 26 nicht an das Entladungsgefäß angeschlossen ist. Die erste Leitungsbahn 24 und die zweite Leitungsbahn 26 sind mit Hilfe eines Kurzschlussschalters 28 überbrückbar. Die zweite Leitungsbahn 26 ist über einen Ladewiderstand 30 mit Masse verbunden.Such a high pressure discharge lamp and method are disclosed in the application filed after the filing date of the present application DE 10 2005 061 832 described. FIG. 1 shows schematically the most important components of such a high-pressure discharge lamp. A generally designated 10 lamp outer bulb is symbolically illustrated by a dot-dashed contour. On the outer bulb, there is a first terminal 12 and a second terminal 14. The second terminal 14 is eg grounded. In the lamp outer bulb 10 is located as the heart of the lamp, a discharge vessel 16 having a first terminal 18 and a second terminal 20, the latter is also grounded. Interposed between the first terminal 12 of the bulb outer bulb 10 and the first terminal 18 of the discharge vessel is a spiral pulse generator 22. "interposed" means that a possible current flows through a first conducting path 24 of the spiral pulse generator, while the second conducting path 26 not connected to the discharge vessel. The first line 24 and the second line 26 can be bridged by means of a short-circuit switch 28. The second conduction path 26 is connected via a charging resistor 30 to ground.

Der Spiralpulsgenerator 22 dient zum Zünden des in dem Entladungsgefäß 16 befindlichen Wirkgases. Nach dem Zünden fließt ein durch die Außenbeschaltung der Lampe vorgegebener Strom durch das Entladungsgefäß 16 und somit vom ersten Anschluss 12 des Lampen-Außenkolbens 10 zum zweiten Anschluss 14, also insbesondere über den zwischengeschalteten Spannungsgenerator 22 bzw. genauer gesagt über die erste Leitungsbahn 24 des Spiralpulsgenerators 22. Durch den Innenwiderstand des Spiralpulsgenerators 22 kommt es daher zu einem Spannungsabfall über dem Spiralpulsgenerator 22. Somit wird im Spiralpulsgenerator 22 während des normalen Lampenbetriebs elektrische Leistung in Wärme umgesetzt, zusätzlich zur von dem Entladungsgefäß erzeugten Wärme. Diese Leistung ist für die Lampe verloren, so dass entsprechend die Systemeffizienz verringert ist. Der Generator wird zusätzlich aufgeheizt, so dass seine Lebensdauer verkürzt wird.The spiral pulse generator 22 serves to ignite the active gas located in the discharge vessel 16. After ignition, a current predetermined by the outer circuitry of the lamp flows through the discharge vessel 16 and thus from the first terminal 12 of the lamp outer bulb 10 to the second terminal 14, ie in particular via the intermediate voltage generator 22 or more precisely via the first conductor 24 of the spiral pulse generator 22. Due to the internal resistance of the spiral pulse generator 22, there is therefore a voltage drop across the Spiral pulse generator 22. Thus, in the spiral pulse generator 22, during normal lamp operation, electrical power is converted to heat, in addition to the heat generated by the discharge vessel. This power is lost to the lamp, so the system efficiency is correspondingly reduced. The generator is additionally heated, so that its life is shortened.

Aus dem US-Patent 4,751,398 ist es bekannt, parallel zu einer Zündvorrichtung für eine Hochdruckentladungslampe einen Zweig mit einem Schalter vorzusehen. Der Schalter ist magnetisch betätigbar durch eine Spule in einem Zeitvorgabeschaltkreis.From the U.S. Patent 4,751,398 It is known to provide a branch with a switch in parallel to an ignition device for a high-pressure discharge lamp. The switch is magnetically actuatable by a coil in a timing circuit.

Aus dem US-Patent 4,258,288 ist es bekannt, in Schaltungen zum Betreiben von Hochdruckentladungslampen einen temperaturabhängigen Schalter vorzusehen. Dies geschieht zum Schutz einer Diode vor übermäßigen Spannung bzw. zur Vermeidung von elektrolytischer Zersetzung.From the U.S. Patent 4,258,288 It is known to provide a temperature-dependent switch in circuits for operating high-pressure discharge lamps. This is done to protect a diode from excessive voltage or to prevent electrolytic decomposition.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, die genannten Nachteile, die die Hochdruckentladungslampe nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, welche unter Bezug auf Figur 1 beschrieben wurde, aufweist, zu überwinden und insbesondere eine Hochdruckentladungslampe mit guter Zündung bereitzustellen, bei der nicht wegen der Zwischenschaltung eines Spiralpulsgenerators Teile der Leistung verloren gehen. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Hochdruckentladungslampe mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1. Erfindungsgemäß wird parallel zu der Zündvorrichtung zwischen dem ersten Anschluss des Außenkolbens und dem ersten Anschluss des Entladungsgefäßes ein temperaturabhängig schließender Schalter geschaltet. Da sich das Entladungsgefäß 16 beim Betrieb beträchtlich erwärmt - am Sockel des Entladungsgefäßes wird bald nach der Zündung z.B. ein Wert von 500° C erreicht - wird somit der Schalter im Betrieb geschlossen und die Zündvorrichtung überbrückt. Damit ist der Nachteil beseitigt, dass über die Zündvorrichtung eine Spannung abfällt und somit Leistung verloren geht. Die Erfindung ist unabhängig von der verwendeten Zündvorrichtung, bevorzugt wird ein Spiralpulsgenerator verwendet.It is an object of the invention, the disadvantages mentioned, the high-pressure discharge lamp according to the preamble of claim 1, which with reference to FIG. 1 has been described, and in particular to provide a high-pressure discharge lamp with good ignition, in which not lost because of the interposition of a spiral pulse generator parts of the power. The object is achieved by a high-pressure discharge lamp having the features according to patent claim 1. According to the invention, a temperature-dependent closing switch is connected in parallel with the ignition device between the first connection of the outer bulb and the first connection of the discharge vessel. Since the discharge vessel 16 heats up considerably during operation - a value of 500 ° C. is reached soon after ignition, for example - at the base of the discharge vessel, the switch is thus closed during operation and the ignition device is bridged. This eliminates the disadvantage that over the ignition device, a voltage drops and thus power is lost. The invention is independent of the ignition device used, preferably a spiral pulse generator is used.

Der temperaturabhängige Schalter ist bevorzugt ein Bimetallschalter. Ein Bimetallschalter hat den Vorteil, dass er sich temperaturabhängig auch wieder öffnet. So wird auch ein weiterer Nachteil des Standes der Technik überwunden, der sich daraus ergibt, dass ein erhitztes Entladungsgefäß eine höhere Zündspannung benötigt. Oft ist nach längerem Betrieb das Entladungsgefäß so erhitzt, dass es, wenn es ausgeschaltet und kurzfristig wieder eingeschaltet wird, nicht sofort wieder zünden kann. Eine entsprechende Zündvorrichtung bringt dann lediglich Spannungen auf, die zu gering sind. Bei Verwendung des Bimetallschalters bleibt die Zündvorrichtung überbrückt, auch wenn die Lampe ausgeschaltet wird, bis sich das Entladungsgefäß ausreichend abgekühlt hat. Die Zündvorrichtung wird somit bei einem Wiedereinschalten nicht vergeblich aktiviert, sondern bleibt inaktiv.The temperature-dependent switch is preferably a bimetallic switch. A bimetal switch has the advantage that it also opens again depending on the temperature. Thus, another disadvantage of the prior art is overcome, which results from the fact that a heated discharge vessel requires a higher ignition voltage. Often, after prolonged use, the discharge vessel is so heated that it can not ignite immediately when it is switched off and switched on again at short notice. A corresponding igniter then brings only voltages that are too low. When using the bimetallic switch, the ignition device remains bridged, even if the lamp is turned off until the discharge vessel has cooled sufficiently. The ignition device is thus not activated in vain when restarting, but remains inactive.

Eine geeignete Schließtemperatur, also die Temperatur, bei der der Schalter schließt, nachdem die Temperatur erhöht wurde, liegt zwischen 70° C und 500° C, bevorzugt zwischen 90° C und 350° C. Die untere Grenze bestimmt sich hauptsächlich aus typischen Temperaturen, die bei gegebenen Umwelteinflüssen im Lampenaußenkolben herrschen können; sie sollte mindestens 10° bis 15° über diesen Temperaturen liegen. Ein oberer möglicher Wert für die Schließtemperatur ergibt sich aus der Nähe des temperaturabhängig schließenden Schalters zum Entladungsgefäß und der gewünschten Schnelligkeit beim Umschalten, und zwar sowohl was das Schließen als auch das Wiederöffnen betrifft.A suitable closing temperature, ie the temperature at which the switch closes after the temperature has been increased, is between 70 ° C and 500 ° C, preferably between 90 ° C and 350 ° C. The lower limit is mainly determined by typical temperatures, which can prevail in given ambient influences in the lamp outer bulb; it should be at least 10 ° to 15 ° above these temperatures. An upper possible value for the closing temperature results from the proximity of the temperature-dependent closing switch to the discharge vessel and the desired speed when switching, both in terms of closing and reopening.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, in der:

Figur 1: schematisch die wesentlichen Bauteile einer Hochdruckentladungs- lampe desjenigen (nachveröffentlichten) Standes der Technik ver- anschaulicht, von dem die Erfindung ausgeht, und
Figur 2: schematisch die wesentlichen Bestandteile einer erfindungsgemä- ßen Hochdruckentladungslampe veranschaulicht.

A preferred embodiment of the invention will be described below with reference to the drawing, in which:

FIG. 1: schematically illustrates the essential components of a high-pressure discharge lamp of the (post-published) prior art, from which the invention proceeds, and
FIG. 2: schematically illustrates the essential components of a high-pressure discharge lamp according to the invention.

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

Figur 2 zeigt die in einem Lampen-Außenkolben 10 angeordneten wesentlichen Bauteile einer erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe in einer zur Figur 1 analogen Darstellung, wobei für dieselben Bauteile dieselben Bezugszahlen verwendet sind. FIG. 2 shows the arranged in a lamp outer bulb 10 essential components of a high-pressure discharge lamp according to the invention in a FIG. 1 analog representation, wherein the same reference numerals are used for the same components.

Ausgangslage war, dass ein Spiralpulsgenerator 22 zwischen dem Eingang 12 des Lampen-Außenkolbens 10 und dem Eingang 18 des Entladungsgefäßes 16 zwischengeschaltet war. Die Erfindung stellt nun einen sich bei Erhöhung der Temperatur schließenden Bimetallschalter 32 bereit, der parallel zum Spiralpulsgenerator 22 (genauer gesagt zu dessen erster Leitungsbahn 24) geschaltet ist, also ebenfalls zwischen den Anschluss 12 des Lampen-außenkolbens 10 und den Anschluss 18 zwischengeschaltet ist.The starting point was that a spiral pulse generator 22 between the input 12 of the lamp outer bulb 10 and the input 18 of the discharge vessel 16 was interposed. The invention now provides a bimetallic switch 32, which closes when the temperature increases, and which is connected in parallel with the spiral pulse generator 22 (more precisely, to its first conducting path 24), ie is likewise interposed between the connection 12 of the lamp outer bulb 10 and the connection 18.

Der Spiralpulsgenerator dient nach wie vor zum Zünden der Lampe, also des in dem Entladungsgefäß 16 befindlichen Wirkgases. Dieses ist genauer in der nachveröffentlichten DE 10 2005 061 832 beschrieben. Der schließende Bimetallschalter 32 wird nach der Zündung aktiv, wenn durch den Betrieb der Lampe bedingt die Temperatur im Lampen-Außenkolben 10 ansteigt. Wird die Schließtemperatur des Bimetallschalters 32 erreicht, schließt dieser und verhindert, dass der Betriebsstrom, der über das Entladungsgefäß 16 (vom Anschluss 12 zum Anschluss 14 des Lampen-Außenkolbens 10) fließt, für einen beträchtlichen Spannungsabfall sorgt, der einen Leistungsverlust mit sich bringt. Der nur für das Zünden vorgesehene Spiralpulsgenerator 22 wird somit nach Erfüllung seiner Aufgabe schaltungsmäßig umgangen. Die Hochdruckentladungslampe aus der DE 10 2005 061 832 , die eine verbesserte Zündfähigkeit aufweist, wird dadurch weiter optimiert.The spiral pulse generator is still used to ignite the lamp, that is, the active gas located in the discharge vessel 16. This is more in the post-published DE 10 2005 061 832 described. The closing bimetallic switch 32 becomes active after ignition when the operation of the Lamp due to the temperature in the lamp outer bulb 10 increases. When the closing temperature of the bimetallic switch 32 is reached, it closes and prevents the operating current flowing through the discharge vessel 16 (from the terminal 12 to the terminal 14 of the bulb outer bulb 10) causing a considerable voltage drop, resulting in a loss of power. The only provided for the ignition Spiralpulsgenerator 22 is thus bypassed after fulfilling its task circuit. The high pressure discharge lamp from the DE 10 2005 061 832 , which has an improved ignitability, is thereby further optimized.

Claims

High-pressure discharge lamp with an outer bulb (10), on which a first connection (12) and a second connection (14) are provided, and with a discharge vessel (16) accommodated in the outer bulb (10) with a first and a second connection (18, 20) and with an ignition apparatus (22), which is accommodated in the outer bulb (10) and is connected between the first connection (12) of the outer bulb and the first connection (18) of the discharge vessel (16), characterized in that a switch (32) which closes as a function of temperature is connected in parallel with the ignition apparatus (22) between the first connection (12) of the outer bulb (10) and the first connection (18) of the discharge vessel (16).
High-pressure discharge lamp according to Claim 1, the ignition apparatus being a spiral pulse generator (22).
High-pressure discharge lamp according to Claim 1 or 2, characterized in that the switch which closes as a function of temperature is a bimetallic switch (32).
High-pressure discharge lamp according to one of the preceding claims, characterized in that the switch (32) closes in the event of an increase in temperature to a closing temperature, which is between 70°C and 500°C, preferably between 90°C and 350°C.