EP2469579A2 - Hochdruckentladungslampe mit Zündhilfe - Google Patents

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EP2469579A2
EP2469579A2 EP11192144A EP11192144A EP2469579A2 EP 2469579 A2 EP2469579 A2 EP 2469579A2 EP 11192144 A EP11192144 A EP 11192144A EP 11192144 A EP11192144 A EP 11192144A EP 2469579 A2 EP2469579 A2 EP 2469579A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
enhancer
vessel
discharge lamp
pressure discharge
frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11192144A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2469579A3 (de
Inventor
Michael Beau
Andreas Hohlfeld
Sascha Piltz
Karen Twesten
Ludger Wilken
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram GmbH filed Critical Osram GmbH
Publication of EP2469579A2 publication Critical patent/EP2469579A2/de
Publication of EP2469579A3 publication Critical patent/EP2469579A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/30—Vessels; Containers
    • H01J61/34—Double-wall vessels or containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/54—Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting
    • H01J61/547—Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting using an auxiliary electrode outside the vessel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/82—Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr
    • H01J61/827—Metal halide arc lamps

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure discharge lamp according to the preamble of claim 1.
  • Such lamps are in particular high-pressure discharge lamps for general lighting.
  • the object of the present invention is to provide a high-pressure discharge lamp whose ignition is reliable without appreciably increasing the cost.
  • the modified integrated UV enhancer offers several advantages over existing embodiments. It is cheap, easy to assemble and yet reliable.
  • a separate UV enhancer is first prepared using a quartz glass bulb and welded to the short power supply of the frame supporting the discharge vessel. Thereafter, a strip of molybdenum or a thin wire is passed around it and rejoined at the ends to allow close contact. Subsequently, the other end of the band is welded to the long power supply of the frame. Compared to a Zünd construction without UV enhancer three additional welds are needed here.
  • the vessel of the enhancer is usually made of quartz glass or ceramic.
  • a metal foil is located in the vessel, which acts as an electrode. This electrode is capacitively coupled to another electrode positioned outside the vessel.
  • the novel and inexpensive to produce UV enhancer is now integrated with the frame.
  • its vessel or piston is made of ceramic such as PCA or quartz glass.
  • the vessel is used together with a niobium wire as an electrode or a foil of Mo.
  • the niobium wire ends either on the outer surface of the vessel in the sense of an outer electrode or it is enclosed gas-tight by the vessel, preferably by means of a fusion.
  • the integrated UV enhancer is based on the idea to use the frame directly as an electrode or component for a capacitive coupling.
  • a single electrode in the cavity is preferably designed as a metal foil of Mo or W, which is preferably cylindrically shaped, within the cavity.
  • the second electrode is then virtually a dielectrically impeded electrode on the outside.
  • This film is connected by a metal wire as a contact part with the actual potential-emitting electrode system or a hanger wire.
  • the volume of the cavity is filled with a suitable gas or Penning mixture (e.g., Ar, Ar-Xe or Ar-Hg or N2) and sealed, preferably with a glass solder.
  • a suitable gas or Penning mixture e.g., Ar, Ar-Xe or Ar-Hg or N2
  • the filling pressure of the gas (cold) should be between 1 mbar and 100 mbar.
  • UV enhancers require installation space in the outer bulb of the lamp, which is critical in particular for smaller high-pressure discharge lamps, that is to say for wattages of, for example, 50 W.
  • a quasi-integrated UV enhancer as described here is characterized by absolute positional fidelity and consistent effect.
  • the UV generation takes place in the immediate vicinity of the discharge vessel.
  • UV enhancers with two electrodes
  • more Components such as a capacitor ( US 4,987,344 ) or even more complex controls ( US 4,721,888 ) is possible to limit the current through the UV enhancer.
  • UV enhancers have prevailed that have only one electrode and use a dielectrically impeded discharge. These UV enhancers are relatively inexpensive.
  • the counterelectrode is brought from outside to the discharge vessel in the sense of a capacitive coupling.
  • a metal wire of Nb which extends into the vessel of the enhancer is suitable.
  • This internal electrode is connected to the actual potential-emitting electrode system or hanger wire.
  • the other embodiment of a suitable electrode shape is a metal foil of Mo or W, which is located within the cavity and which is connected by a metal wire with the actual potential-emitting electrode system or hanger wire or long power supply.
  • the vessel of the UV enhancer is made of quartz glass.
  • a metal foil or one to two wires located outside the enhancer is contacted with the opposite pole and acts as a second electrode.
  • FIG. 1 is a metal halide lamp 1 is shown schematically, in which a discharge vessel 2 of PCA is contained in an outer bulb 3 made of quartz glass, which with a Socket 4 is completed.
  • the discharge vessel 2 has two ends, sit on the capillaries 5.
  • the discharge vessel 2 is provided with a metal halide filling, as known per se. It is supported in the outer bulb 3 by means of a frame 6, which has a short frame wire 7 and a long hanger wire 8.
  • a UV enhancer 10 with quartz glass vessel which is connected to the short frame wire 7 made of Nb via a feed line 11 made of Nb.
  • Such UV enhancers 10 must be capacitively coupled or contacted with counterpotential in order to enable a dielectrically impeded discharge.
  • the hanger wire 8 is guided out of Nb through the sleeve 15 of the vessel of the UV enhancer 10. Both open ends of the sleeve 15 are then sealed with glass solder 16.
  • the short power supply 7 is bent to the side of the sleeve 15 out.
  • the free end 20 of the short power supply terminates directly on the outer surface of the sleeve.
  • the short power supply 7 is angled at right angles and the UV enhancer 10 sits just in about the amount of the angled branch 21 of the short power supply directly to the hanger wire. 8
  • a coil 30 which is attached to the blunt free end 20 of the short power supply 7 and the vessel of the UV enhancer 10, see FIG. 3 .
  • the helix 30 is wound around at least twice, in particular at most three times.
  • FIG. 1 Alternatively, instead of the helix, it is also possible to use a film which is wound as a band around the UV enhancer, see FIG. 1 .
  • the advantage is that in contrast to the prior art, three welds can be saved and claimed the UV enhancer only a small space.
  • the prior art FIG. 1
  • FIG. 1 requires three additional welds, in contrast to mounting without a UV enhancer: weld UV enhancer to the frame, weld together the foil, weld the foil to the frame.
  • the present design does not require any of the three welds.
  • FIG. 4 another embodiment is shown. This is analogous to Figures 2 and 3 the UV enhancer 10 to the long power supply, the hanger wire 8, melted. In this case, however, the hanger wire 8 is bent (26) such that the UV enhancer touches the first capillary 5 or at least approaches it from the outside. Since the counterpotential is not applied directly here, but is only available inside the capillary 5, in this embodiment the UV enhancer should be filled with a Penning mixture Ne / Ar or Ar / Xe.
  • the UV enhancer is first prepared by a tube or sleeve is pushed onto the still-straight strap wire 8 and then filled and sealed by means of glass solder. Only then is the stirrup wire 8 bent, as in FIG. 4 shown.
  • FIG. 5 Another embodiment is in FIG. 5 shown.
  • the ceramic UV enhancer 10 is manufactured analogously to point 1) to 6) of the production method, with the difference that the end of the short frame wire 7, a niobium wire, is not passed through the UV enhancer 10, but only into the vessel , So in the interior of the sleeve 15 protrudes.
  • the short power supply 7 of the discharge vessel is used directly as an electrode of the UV enhancer and thus simplifies the assembly considerably. Compared to the prior art so at least one weld is saved.
  • FIG. 6 Another option is in FIG. 6 shown.
  • the UV-Enhancer 10 is manufactured with one-sided contact.
  • the end of the short current lead 7 of the discharge vessel is used as electrode 32 of the UV enhancer and introduced into the first end of the vessel of the UV enhancer, see FIG. 6 , the first end is then closed with glass solder 16.
  • the second end of the vessel of the UV enhancer is applied to the hanger wire 8 and can thus generate the voltage for the generation of UV radiation in the case of ignition.
  • FIG. 7 shows another way to easily mount the UV enhancer 10.
  • the unilaterally contacted UV enhancer is formed by the end of the short power supply 7. However, this end 37 is bent so that it is oriented parallel to the discharge vessel 2.
  • the hanger wire 8 is bent over at the level of the UV enhancer 10 and guided around it as a helix 38.
  • a step-like shaped glass solder ring 40 can be used. This is carried out with a larger circular ring 41 and an attached concentric smaller circular ring 42 so that it can be better inserted into the ceramic tube or sleeve 15 of the vessel and not so easily slip during processing.
  • FIGS. 8a and 8b such a glass solder ring 40 is shown. The prior art does not have this level 43.
  • the present examples are suitable for niobium frame wires.
  • the linear coefficient of thermal expansion of niobium (7, 9x10 -6 ) matches that of the ceramic vessel of the UV enhancer PCA (8,1x10 -6 ). Analogous to the melting of the discharge vessel, this combination of materials can survive many thermal cycles of switching on and off.
  • the tube-like vessel 50 of the UV enhancer is made of quartz glass.
  • the portion of the frame adjacent to the UV enhancer for example, a portion of the hanger wire 8, should be made of molybdenum (5.8 ⁇ 10 -6 ).
  • the embodiments are similar to those in 2 to 7 shown possible.
  • FIG. 9 is such a UV enhancer 10 outlined, with the power supply lines 81 of molybdenum, which protrude into the tube 50 and are connected to each other via a molybdenum foil 88 in the middle.
  • the cavity 89 in the middle, which bridges the film 88, is surrounded by the quartz glass tube 50, so that a dielectrically impeded discharge, relative to the short frame wire 7, can take place in the cavity.
  • the outer electrode guided close by is, for example, the free end 20 of the short frame wire.
  • the assembly is analogous to the example Figures 2 . 3 or 4 instead of.
  • the embodiments in the Figures 5 . 6 and 7 can also be made with a unilaterally contacted UV enhancer made of quartz glass according to the prior art.

Landscapes

  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)

Abstract

Eine Hochdruckentladungslampe mit Zündhilfe hat ein Entladungsgefäß (2), wobei das Entladungsgefäß in einem Außenkolben mittels eines Gestells (7,8) gehaltert ist. Für die Zündhilfe wird ein UV-Enhancer (15) verwendet, der direkt mittels des Gestells fixiert ist.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung geht aus von einer Hochdruckentladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Lampen sind insbesondere Hochdruckentladungslampen für Allgemeinbeleuchtung.
    • Stand der Technik
  • Aus der US 5 811 933 und US 6 919 686 ist eine Hochdruckentladungslampe mit keramischem Entladungsgefäß bekannt, bei der eine Zündhilfe verwendet wird. Die Zündhilfe ist ein sog. UV-Enhancer mit keramischem Gefäß, der separat montiert ist. Die Montage derartiger separater UV-Enhancer ist aufwendig und teuer. Ähnliche UV-Enhancer sind aus WO 2010/119793 und WO 2010131574 vorbekannt.
    • Darstellung der Erfindung
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hochdruckentladungslampe bereitzustellen, deren Zündung zuverlässig erfolgt ohne dabei die Kosten nennenswert zu erhöhen.
  • Dies gilt insbesondere für Metallhalogenidlampen, wobei das Material des Entladungsgefäßes Keramik ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
  • Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
  • Der modifizierte integrierte UV-Enhancer bietet einige Vorteile im Vergleich mit vorhandener Ausführungsformen. Er ist billig, leicht zu montieren und trotzdem zuverlässig.
  • Bisher wird zunächst ein separater UV-Enhancer unter Verwendung eines Kolbens aus Quarzglas hergestellt und an die kurze Stromzuführung des Gestells, die das Entladungsgefäß haltert, angeschweißt. Danach wird ein Band aus Molybdän oder ein dünner Draht um ihn herumgeführt und an den Enden wieder zusammengeführt, um einen engen Kontakt zu ermöglichen. Anschließend wird das andere Ende des Bandes an die lange Stromzuführung des Gestells geschweißt. Gegenüber einer Zünd-Konstruktion ohne UV-Enhancer werden hier drei zusätzliche Schweißungen benötigt.
  • Das Gefäß des Enhancers wird normalerweise aus Quarzglas oder Keramik hergestellt. Eine Metallfolie befindet sich im Gefäß, die als eine Elektrode fungiert. Diese Elektrode wird mit einer anderen Elektrode, die außerhalb des Gefäßes positioniert ist, kapazitiv gekoppelt.
  • Der neuartige und billig herzustellende UV-Enhancer ist jetzt mit dem Gestell integriert. Insbesondere ist sein Gefäß oder Kolben aus Keramik wie PCA oder auch aus Quarzglas gefertigt. das Gefäß wird zusammen mit einem Niobdraht als Elektrode oder einer Folie aus Mo verwendet. Der Niobdraht endet entweder an der äußeren Oberfläche des Gefäßes im Sinne einer Außen-Elektrode oder er ist vom Gefäß gasdicht umschlossen, bevorzugt mittels einer Einschmelzung.
  • Der integrierte UV-Enhancer basiert auf der Idee, das Gestell direkt als Elektrode bzw. Bestandteil für eine kapazitive Kopplung zu verwenden.
  • Die Herstellung gelingt am besten, aber nicht ausschließlich, auf folgende Weise:
    1. 1) Keramikröhrchen als Gefäß über den Niobdraht des Gestells schieben. Bevorzugt handelt es sich um ein Rohr mit im Prinzip zwei offenen Enden.
    2. 2) Ersten Glaslotring auf ein erstes Ende des Keramikröhrchens aufbringen.
    3. 3) Einschmelzen analog zu einem Ende eines keramischen Entladungsgefäßes.
    4. 4) Zweiten Glaslotring auf ein zweites offenes Ende des Keramikröhrchens aufschieben.
    5. 5) Gewünschten Kalt-Fülldruck im Keramikröhrchen einstellen durch Zufuhr eines Edelgases oder einer Edelgas-Mischung, insbesondere soll der Kaltfülldruck zwischen 10 mbar und 300 mbar betragen, unter Verwendung eines Edelgases, z.B. Argon.
    6. 6) Zweites offenes Ende einschmelzen analog zum Einschmelzen eines Endes eines keramischen Entladungsgefäßes.
  • Vorteilhaft befindet sich eine einzige Elektrode im Hohlraum. Diese ist bevorzugt als Metall-Folie aus Mo oder auch W, die vorzugsweise zylindrisch geformt ist, innerhalb des Hohlraums gestaltet. Die zweite Elektrode ist dann quasi eine dielektrisch behinderte Elektrode außen. Diese Folie wird durch einen Metall-Draht als Kontaktteil mit dem eigentlichen potentialgebenden Elektrodensystem bzw. einem Bügeldraht verbunden.
  • Das Volumen des Hohlraums wird mit einem geeignetem Gas oder Penning-Gemisch (z.B. Ar, Ar-Xe oder Ar-Hg oder N2) gefüllt und, bevorzugt mit einem Glaslot, abgedichtet. Der Fülldruck des Gases (kalt) sollte zwischen 1 mbar und 100 mbar liegen.
  • Vor dem Verschließen des Hohlraums im Gefäß des UV-Enhancers, was am besten mit einem Glaslot oder Schmelzkeramik erfolgt, wird zunächst das eigentliche Elektrodensystem des Entladungsgefäßes in einer üblichen Verbindungstechnik, z. B. Einschmelzen eines Glaslots, eingebracht.
  • Separate UV-Enhancer benötigen Bauraum im Außenkolben der Lampe, was insbesondere bei kleineren Hochdruckentladungslampen kritisch ist, also bei Wattagen bis beispielsweise 50 W.
  • Darüber hinaus ist die exakte Positionierung eines separaten Enhancers möglichst dicht neben der Kapillare problematisch. Fertigungsbedingte Positionsabweichungen können die Wirkung des Enhancers auf das Zündverhalten der Lampe beeinflussen.
  • Ein quasi integrierter UV-Enhancer wie hier beschrieben zeichnet sich durch absolute Positionstreue und gleichbleibende Wirkung aus. Die UV-Erzeugung erfolgt in unmittelbarer Nähe des Entladungsgefäßes.
  • Im Prinzip ist auch die Realisierung von UV-Enhancern mit zwei Elektroden möglich, auch der Einbau von weiteren Bauelementen, wie z.B. ein Kondensator ( US 4,987,344 ) oder noch komplexere Ansteuerungen ( US 4,721,888 ) ist möglich, um den Strom durch den UV-Enhancer zu begrenzen. Im allgemeinen haben sich aber UV-Enhancer durchgesetzt, die nur eine Elektrode haben und eine dielektrisch behinderte Entladung nutzen. Diese UV-Enhancer sind relativ preiswert. Die Gegenelektrode wird von außen an das Entladungsgefäß gebracht im Sinne einer kapazitiven Kopplung.
  • Als Elektrode eignet sich beispielsweise ein Metalldraht aus Nb, der in das Gefäß des Enhancers hineinreicht. Diese innenliegende Elektrode ist mit dem eigentlichen potentialgebenden Elektrodensystem bzw. Bügeldraht verbunden. Das andere Ausführungsbeispiel für eine geeignete Elektrodenform ist eine Metall-Folie aus Mo oder W, die sich innerhalb des Hohlraums befindet und die durch einen Metall-Draht mit dem eigentlichen potentialgebenden Elektrodensystem bzw. Bügeldraht oder auch lange Stromzuführung genannt, verbunden wird. Dabei ist das Gefäß des UV-Enhancer aus Quarzglas gefertigt.
  • Eine Metall-Folie oder ein bis zwei Drähte, die sich außerhalb des Enhancers befindet, wird mit dem Gegenpol kontaktiert und fungiert als zweite Elektrode.
  • Wesentliche Merkmale der Erfindung in Form einer numerierten Aufzählung sind:
    1. 1. Hochdruckentladungslampe mit Zündhilfe, mit einem Entladungsgefäß, das in einem Außenkolben untergebracht ist, wobei ein Gestell mit Gestellteilen das Entladungsgefäß in dem Außenkolben haltert, wobei als Zündhilfe ein UV-Enhancer im Außenkolben untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der UV-Enhancer einen UV-transparenten Behälter aufweist, wobei der Behälter einen Hohlraum umschließt, der mit einem Gas gefüllt ist, das UV-Strahlung abstrahlen kann, und wobei zumindest eine dem UV-Enhancer zugeordnete Elektrode direkt aus einem Abschnitt eines Gestellteils gebildet ist.
    2. 2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäß des UV-Enhancers aus Keramik gefertigt ist und insbesondere eine nach innen in das Gefäß ragende Elektrode aufweist, die aus Nb gefertigt ist.
    3. 3. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäß des UV-Enhancers aus Quarzglas gefertigt ist und insbesondere eine nach innen in das Gefäß ragende Elektrode aufweist, die aus W oder Mo gefertigt ist.
    4. 4. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäß des UV-Enhancers als Rohr mit zwei Enden konzipiert ist, wobei insbesondere beide Enden mittels Glaslot oder Schmelzkeramik oder durch eine Quetschung verschlossen sind.
    5. 5. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeordnete Elektrode eine Innenelektrode ist, die dadurch gebildet ist, dass ein Abschnitt eines Gestellteils ein Draht ist, der vom Gefäß umgeben ist.
    6. 6. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeordnete Elektrode eine Innenelektrode ist, die durch einen Stift oder eine Folie im Hohlraum des Gefäßes realisiert ist.
    7. 7. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der UV-Enhancer kapazitiv an das Gestell oder das Elektrodensystem des Entladungsgefäßes gekoppelt ist.
    8. 8. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entladungsgefäß eine Metallhalogenid-haltige Füllung aufweist.
    9. 9. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter des UV-Enhancers unter Zuhilfenahme eines Gestellteils, insbesondere eines Drahts, fixiert ist und insbesondere am Gestellteil befestigt ist.
    10. 10.Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter des UV-Enhancers direkt auf einen als Gestelldraht ausgeführten Gestellteil aufgeschmolzen ist und insbesondere der Gestelldraht dabei so geformt ist, dass der UV-Enhancer direkt an der Wand des Entladungsgefäßes anliegt.
    11. 11. Hochdruckentladungslampe mit Zündhilfe, mit einem Entladungsgefäß, das in einem Außenkolben untergebracht ist, wobei ein Gestell mit Gestellteilen das Entladungsgefäß in dem Außenkolben haltert, wobei als Zündhilfe ein UV-Enhancer im Außenkolben untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der UV-Enhancer einen UV-transparenten Behälter aufweist, wobei der Behälter einen Hohlraum umschließt, der mit einem Gas gefüllt ist, das UV-Strahlung abstrahlen kann, und wobei ein Abschnitt eines Bügeldrahts in Höhe des UV-Enhancers in Richtung zum Entladungsgefäß hin gebogen ist.
    Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Die en zeigen:
    • Fig. 1
    eine Hochdruckentladungslampe mit UV-Enhancer, schematisch;
    Fig. 2
    ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Hochdruckentladungslampe mit UV-Enhancer (Figur 2a) und ein Detail dazu (Figur 2b);
    Fig. 3
    bis 7 je ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Hochdruckentladungslampe mit UV-Enhancer;
    Fig. 8
    ein Glaslotring zur Verwendung für die Abdichtung eines Gefäßes für einen UV-Enhancer in zwei Ansichten gemäß Figur 8a und 8b;;
    Fig. 9
    ein weiteres Ausführungsbeispiel eines UV-Enhancers.
    Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
  • In Figur 1 ist eine Metallhalogenidlampe 1 schematisch gezeigt, bei der ein Entladungsgefäß 2 aus PCA in einem Außenkolben 3 aus Quarzglas enthalten ist, der mit einem Sockel 4 abgeschlossen ist. Das Entladungsgefäß 2 hat zwei Enden, an dem Kapillaren 5 sitzen.
  • Das Entladungsgefäß 2 ist mit einer Metallhalogenidfüllung versehen, wie an sich bekannt. Es ist im Außenkolben 3 mittels eines Gestells 6 gehaltert, das einen kurzen Gestelldraht 7 und einen langen Bügeldraht 8 aufweist. In der Nähe einer ersten Kapillare 5 sitzt ein UV-Enhancer 10 mit Quarzglas-Gefäß, der mit dem kurzen Gestelldraht 7 aus Nb über eine Zuleitung 11 aus Nb verbunden ist. Ein metallisches Band 12, meist aus Mo, umschließt das Gefäß und endet am Bügeldraht 8.
  • Derartige UV-Enhancer 10 müssen mit Gegenpotential kapazitiv gekoppelt bzw. kontaktiert werden, um eine dielektrisch behinderte Entladung zu ermöglichen. Dafür kann man den kurzen Gestelldraht 7, der aus Nb gefertigt ist, verlängern und bis zum Keramik-Gefäß des UV-Enhancer führen, siehe Figur 2. Dabei ist der Bügeldraht 8 aus Nb durch die Hülse 15 des Gefäßes des UV-Enhancers 10 geführt. Beide offenen Enden der Hülse 15 sind dann mit Glaslot 16 abgedichtet. Die kurze Stromzuführung 7 ist zur Seite der Hülse 15 hin abgebogen. Das freie Ende 20 der kurzen Stromzuführung endet direkt an der äußeren Oberfläche der Hülse. Bevorzugt ist die kurze Stromzuführung 7 rechtwinkelig abgewinkelt und der UV-Enhancer 10 sitzt gerade in etwa in Höhe des abgewinkelten Astes 21 der kurzen Stromzuführung direkt auf dem Bügeldraht 8.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Kontaktierung mit dem Gegenpotential ist als Ende des kurzen Gestelldrahts 7 eine Wendel 30, die an das stumpfe freie Ende 20 der kurzen Stromzuführung 7 angesetzt ist und um das Gefäß des UV-Enhancers 10 herumgewickelt ist, siehe Figur 3. Bevorzugt ist die Wendel 30 mindestens zwei Mal herumgewickelt, insbesondere höchstens drei Mal.
  • Alternativ kann statt der Wendel auch eine Folie verwendet werden, die als Band um den UV-Enhancer geschlungen ist, siehe Figur 1. Der Vorteil ist, dass im Gegensatz zum Stand der Technik drei Schweißungen eingespart werden können und der UV-Enhancer nur einen kleinen Bauraum beansprucht. Der Stand der Technik (Figur 1) benötigt im Gegensatz zur Montage ohne UV-Enhancer drei zusätzliche Schweißungen: UV-Enhancer ans Gestell schweißen, Folie zusammenschweißen, Folie ans Gestell schweißen. Die vorliegende Konstruktion benötigt keine der drei Schweißungen.
  • In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt. Hierbei wird analog zu Figuren 2 und 3 der UV-Enhancer 10 an die lange Stromzuführung, den Bügeldraht 8, angeschmolzen. In diesem Falle ist jedoch der Bügeldraht 8 derart gebogen (26), dass der UV-Enhancer die erste Kapillare 5 berührt oder ihr zumindest von außen nahekommt. Da hier das Gegenpotential nicht direkt anliegt, sondern erst im Inneren der Kapillare 5 zur Verfügung steht, sollte in diesem Ausführungsbeispiel der UV-Enhancer mit einem Penning-Gemisch Ne/Ar oder Ar/Xe gefüllt werden.
  • Vorzugsweise wird in allen Beispielen zuerst der UV-Enhancer hergestellt, indem ein Röhrchen oder Hülse auf den noch geraden Bügeldraht 8 aufgeschoben wird und dann befüllt und mittels Glaslot verschlossen wird. Erst dann wird der Bügeldraht 8 gebogen, wie in Figur 4 dargestellt.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Figur 5 gezeigt. Hierbei wird der keramische UV-Enhancer 10 analog Punkt 1) bis 6) des Herstellverfahrens gefertigt, mit dem Unterschied, dass das Ende des kurzen Gestelldrahts 7, ein Niobdraht, nicht durch den UV-Enhancer 10 hindurchgeführt wird, sondern nur bis in das Gefäß, also ins Innere der Hülse 15 ragt. Die kurze Stromzuführung 7 des Entladungsgefäßes wird direkt als Elektrode des UV-Enhancers benutzt und vereinfacht so die Montage erheblich. Gegenüber dem Stand der Technik wird so mindestens eine Schweißung eingespart.
  • Eine weitere Möglichkeit ist in Figur 6 gezeigt. Wie in Figur 5 wird der UV-Enhancer 10 mit einseitiger Kontaktierung gefertigt. Das Ende der kurzen Stromzuführung 7 des Entladungsgefäßes wird als Elektrode 32 des UV-Enhancers verwendet und in das erste Ende des Gefäßes des UV-Enhancers eingeführt, siehe Figur 6. das erste Ende wird dann mit Glaslot 16 verschlossen. Das zweite Ende des Gefäßes des UV-Enhancers wird an den Bügeldraht 8 angelegt und kann so im Falle der Zündung die Spannung für die Erzeugung der UV-Strahlung erzeugen.
  • Figur 7 zeigt eine weitere Möglichkeit, den UV-Enhancer 10 einfach zu montieren. Wie in Figur 6 ist der einseitig kontaktierte UV-Enhancer vom Ende der kurzen Stromzuführung 7 gebildet. Dieses Ende 37 wird allerdings so abgebogen, dass es parallel zum Entladungsgefäß 2 orientiert ist. Der Bügeldraht 8 wird auf der Höhe des UV-Enhancers 10 umgebogen und als Wendel 38 um diesen herumgeführt.
  • Bei allen Ausführungsbeispielen muss darauf geachtet werden, dass sich die metallischen Stromzuführungen 7, 8 nicht zu nahe kommen. Dies ist erforderlich um eine Entladung im Außenkolben zu verhindern. Ein typischer Mindestabstand ist 3 mm.
  • Vorzugsweise kann für diese Beispiele eines UV-Enhancer zum Verschließen der Enden der keramischen Hülse 15 ein stufenartig geformter Glaslotring 40 eingesetzt werden. Dieser ist mit einem größeren Kreisring 41 und einem daran angesetzten konzentrischen kleineren Kreisring 42 ausgeführt, so dass er sich besser in das Keramikrohr oder Hülse 15 des Gefäßes einführen lässt und bei der Verarbeitung nicht so leicht verrutscht. In Figur 8a und 8b ist ein solcher Glaslotring 40 dargestellt. Der Stand der Technik besitzt diese Stufe 43 nicht.
  • Die vorliegenden Beispiele sind für Gestelldrähte aus Niob geeignet. Der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient von Niob (7, 9x10-6) passt sehr gut zur dem des keramischen Gefäßes des UV-Enhancers aus PCA (8,1x10-6). Analog der Einschmelzung des Entladungsgefäßes kann diese Materialkombination viele thermische Zyklen des Ein- und Ausschaltens überstehen.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Figur 9 ist das rohrartige Gefäß 50 des UV-Enhancer aus Quarzglas gefertigt. In diesem Fall sollte der dem UV-Enhancer benachbarte Teil des Gestells, beispielsweise ein Abschnitt des Bügeldrahts 8, aus Molybdän (5,8x10-6) gefertigt sein. Damit sind das Ausführungsformen ähnlich wie die in Figur 2 bis 7 gezeigten möglich.
  • Die Fertigung gelingt in diesem Fall wie folgt:
    1. 1) Anschweißen jeweils eines Mo-Drahtes 81 beidseitig an eine Molybdän-Folie 88. Diese bilden dann zusammen die lange Stromzuführung, also den Bügeldraht 8, siehe Figur 2a oder 4.
    2. 2) Anschließend wird ein Quarzglasrohr darüber geschoben, welches die Mo-Folie 88 an beiden Seiten um einige Millimeter überragt.
    3. 3) Schließlich wird das Quarzglasrohr am ersten Ende des UV-Enhancers gequetscht (90) um es abzudichten.
    4. 4) Einstellen des gewünschten Kaltfülldrucks zwischen 10 mbar und 300 mbar, wobei die Füllung Edelgas, z.B. Ar, ist.
    5. 5) Herstellen der zweiten Quetschung 90 analog Schritt 3).
  • In Figur 9 ist ein solcher UV-Enhancer 10 skizziert, mit den Stromzuführungen 81 aus Molybdän, die in das Rohr 50 hineinragen und über eine Molybdänfolie 88 in der Mitte miteinander verbunden sind. Der Hohlraum 89 in der Mitte, den die Folie 88 überbrückt, ist vom Quarzglasrohr 50 umgeben, so dass im Hohlraum eine dielektrisch behinderte Entladung, bezogen auf den kurzen Gestelldraht 7, stattfinden kann. Dabei ist die nah vorbeigeführte Außenelektrode beispielsweise das freie Ende 20 des kurzen Gestelldrahts.
  • Die Montage findet beispielsweise analog den Figuren 2, 3 oder 4 statt. Die Ausführungsbeispiele in den Figuren 5, 6 und 7 können auch mit einem einseitig kontaktierten UV-Enhancer aus Quarzglas nach dem Stand der Technik gefertigt werden.

Claims (11)

  1. Hochdruckentladungslampe mit Zündhilfe, mit einem Entladungsgefäß, das in einem Außenkolben untergebracht ist, wobei ein Gestell mit Gestellteilen das Entladungsgefäß in dem Außenkolben haltert, wobei als Zündhilfe ein UV-Enhancer im Außenkolben untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der UV-Enhancer einen UV-transparenten Behälter aufweist, wobei der Behälter einen Hohlraum umschließt, der mit einem Gas gefüllt ist, das UV-Strahlung abstrahlen kann, und wobei zumindest eine dem UV-Enhancer zugeordnete Elektrode direkt aus einem Abschnitt eines Gestellteils gebildet ist.
  2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäß des UV-Enhancers aus Keramik gefertigt ist und insbesondere eine nach innen in das Gefäß ragende Elektrode aufweist, die aus Nb gefertigt ist.
  3. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäß des UV-Enhancers aus Quarzglas gefertigt ist und insbesondere eine nach innen in das Gefäß ragende Elektrode aufweist, die aus W oder Mo gefertigt ist.
  4. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäß des UV-Enhancers als Rohr mit zwei Enden konzipiert ist, wobei insbesondere beide Enden mittels Glaslot oder Schmelzkeramik oder durch eine Quetschung verschlossen sind.
  5. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeordnete Elektrode eine Innenelektrode ist, die dadurch gebildet ist, dass ein Abschnitt eines Gestellteils ein Draht ist, der vom Gefäß umgeben ist.
  6. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeordnete Elektrode eine Innenelektrode ist, die durch einen Stift oder eine Folie im Hohlraum des Gefäßes realisiert ist.
  7. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der UV-Enhancer kapazitiv an das Gestell oder das Elektrodensystem des Entladungsgefäßes gekoppelt ist.
  8. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entladungsgefäß eine Metallhalogenid-haltige Füllung aufweist.
  9. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter des UV-Enhancers unter Zuhilfenahme eines Gestellteils, insbesondere eines Drahts, fixiert ist und insbesondere am Gestellteil befestigt ist.
  10. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter des UV-Enhancers direkt auf einen als Gestelldraht ausgeführten Gestellteil aufgeschmolzen ist und insbesondere der Gestelldraht dabei so geformt ist, dass der UV-Enhancer direkt an der Wand des Entladungsgefäßes anliegt.
  11. Hochdruckentladungslampe mit Zündhilfe, mit einem Entladungsgefäß, das in einem Außenkolben untergebracht ist, wobei ein Gestell mit Gestellteilen das Entladungsgefäß in dem Außenkolben haltert, wobei als Zündhilfe ein UV-Enhancer im Außenkolben untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der UV-Enhancer einen UV-transparenten Behälter aufweist, wobei der Behälter einen Hohlraum umschließt, der mit einem Gas gefüllt ist, das UV-Strahlung abstrahlen kann, und wobei ein Abschnitt eines Bügeldrahts in Höhe des UV-Enhancers in Richtung zum Entladungsgefäß hin gebogen ist
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