JP2013511117A - Mercury-free high-pressure discharge lamp with a reduced proportion of zinc halide - Google Patents
Mercury-free high-pressure discharge lamp with a reduced proportion of zinc halide Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013511117A JP2013511117A JP2012538272A JP2012538272A JP2013511117A JP 2013511117 A JP2013511117 A JP 2013511117A JP 2012538272 A JP2012538272 A JP 2012538272A JP 2012538272 A JP2012538272 A JP 2012538272A JP 2013511117 A JP2013511117 A JP 2013511117A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge
- range
- halide
- discharge lamp
- filling
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- 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
Abstract
本発明は、キセノンと、ナトリウム、スカンジウム及び亜鉛のハロゲン化物とを少なくとも含んでいる、水銀フリーの充填物として構成されている、ガス放電を生じさせるための充填物と電極(11,12)とが封入されている放電空間(106)を有する、気密に閉じられた放電容器(10)を備えている車両ヘッドライト用の高圧放電ランプに関する。充填物は、放電空間体積の1cm3当たり0mgから1mgの範囲の割合で亜鉛ハロゲン化物を有しており、放電容器(10)の放電空間(106)内に存在するハロゲン化物の量は放電空間体積の1cm3当たり8mgから15mgの範囲にあり、キセノンの低温充填圧力は1.0MPaから1.8MPaの範囲にあり、且つ、放電容器(10)の放電空間(106)の体積は0.015cm3から0.022cm3の範囲の値を有する。The invention comprises a filling for generating a gas discharge and an electrode (11, 12) configured as a mercury-free filling comprising at least xenon and halides of sodium, scandium and zinc. The invention relates to a high-pressure discharge lamp for a vehicle headlight comprising a hermetically closed discharge vessel (10) having a discharge space (106) in which is enclosed. The filling has zinc halide at a rate ranging from 0 mg to 1 mg per 1 cm 3 of the discharge space volume, and the amount of halide present in the discharge space (106) of the discharge vessel (10) is the discharge space. The xenon low-temperature filling pressure is in the range of 1.0 MPa to 1.8 MPa, and the volume of the discharge space (106) of the discharge vessel (10) is 0.015 cm per cm 3 of volume. It has a value in the range of 3 to 0.022 cm 3 .
Description
本発明は請求項1の上位概念に記載されている高圧放電ランプに関する。
The invention relates to a high-pressure discharge lamp as described in the superordinate concept of
I.従来技術
その種の高圧放電ランプは、例えばEP 1 351 276 A2に開示されている。この刊行物には、亜鉛ヨウ化物の割合が放電容器体積の1cm3当たり2mgから6mgの範囲にある、水銀フリーの充填物を有する車両ヘッドライト用の高圧放電ランプが開示されている。
I. Prior art Such a high-pressure discharge lamp is disclosed, for example, in
刊行物US 7,126,281 B1には、約35Wの消費電力を有し、且つ、キセノンと金属としてのナトリウム、スカンジウム、インジウム及び亜鉛のハロゲン化物とを含有している、水銀フリーの充填物を有する車両ヘッドライト用の高圧放電ランプが開示されている。 Publication US 7,126,281 B1 has a vehicle head with a mercury-free filling, which has a power consumption of about 35 W and contains xenon and halides of sodium, scandium, indium and zinc as metals. A high pressure discharge lamp for a light is disclosed.
充填物の亜鉛成分は以前に使用されていた水銀に代わるものであり、また、高圧放電ランプのいわゆるランプ電圧の調整に必要とされる。ランプ電圧という概念は、高圧放電ランプの点弧フェーズ及び始動フェーズが終了し、且つ、全ての充填物成分が気体の状態で存在している、ほぼ安定した動作状態に達した後の高圧放電ランプの動作電圧を表している。しかしながら、充填物に亜鉛成分を使用することは、高圧放電ランプによって生成される光束が充填物における亜鉛の割合が増加するにつれ低下するという欠点を有している。 The zinc component of the filling replaces the previously used mercury and is required for adjusting the so-called lamp voltage of high pressure discharge lamps. The concept of lamp voltage is the high-pressure discharge lamp after the ignition and start-up phases of the high-pressure discharge lamp have been completed and an almost stable operating state has been reached, in which all the filling components are present in the gaseous state. Represents the operating voltage. However, the use of a zinc component in the filling has the disadvantage that the luminous flux produced by the high-pressure discharge lamp decreases as the proportion of zinc in the filling increases.
II.発明の開示
本発明の課題は、前述の欠点を有していない、冒頭で述べたような高圧放電ランプを提供することである。特に、上述の従来技術に比べて消費電力が低減されており、同等のランプ電圧を有しており、また、車両ヘッドライトにおいて光源として使用するには十分に高い光束を生成する、水銀フリーの充填物を有する高圧放電ランプが提供されるべきである。
II. DISCLOSURE OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a high-pressure discharge lamp as mentioned at the outset, which does not have the aforementioned drawbacks. In particular, the power consumption is reduced compared to the above-mentioned prior art, it has an equivalent lamp voltage, and generates a sufficiently high luminous flux for use as a light source in a vehicle headlight, which is mercury-free. A high-pressure discharge lamp with a filling should be provided.
この課題は、本発明によれば、請求項1の特徴部分に記載された構成を備えた高圧放電ランプによって解決される。本発明の殊に有利な実施の形態は従属請求項に記載されている。
This object is achieved according to the invention by a high-pressure discharge lamp having the structure described in the characterizing part of
本発明に係る高圧放電ランプは、車両のフロントヘッドライトにおける光源として設けられており、また、電極とガス放電を形成するための充填物とが封入されている、放電空間を備えた気密に閉じられている放電容器を有している。充填物は、ナトリウム、スカンジウム及び亜鉛のハロゲン化物とキセノンとを少なくとも含有している水銀フリーの充填物として構成されている。本発明によれば、充填物は、亜鉛の割合が低減された充填物として、又は、亜鉛ハロゲン化物の割合が放電空間体積の1cm3当たり0mgから1.0mgの範囲にある亜鉛フリーの充填物として構成されており、放電空間内のハロゲン化物の量は放電空間体積の1cm3当たり8mgから15mgの範囲にあり、キセノンの低温充填圧力(即ち25℃の温度で測定された放電空間内のキセノンの圧力)は1.0MPaから1.8MPaの範囲にあり、且つ、放電空間の体積は0.015cm3から0.022cm3の範囲にある。水銀フリーの充填物の概念は、放電容器の放電空間内に水銀も水銀化合物も封入されていないことを意味する。 The high-pressure discharge lamp according to the present invention is provided as a light source in a front headlight of a vehicle, and is hermetically closed with a discharge space in which an electrode and a filling for forming a gas discharge are enclosed. A discharge vessel. The filling is configured as a mercury-free filling containing at least sodium, scandium and zinc halides and xenon. According to the invention, the filling is a zinc-free filling in which the proportion of zinc is reduced or the proportion of zinc halide is in the range of 0 mg to 1.0 mg per cm 3 of discharge space volume. The amount of halide in the discharge space is in the range of 8 mg to 15 mg per cm 3 of the discharge space volume, and the xenon low-temperature filling pressure (ie xenon in the discharge space measured at a temperature of 25 ° C.). Pressure) is in the range of 1.0 MPa to 1.8 MPa, and the volume of the discharge space is in the range of 0.015 cm 3 to 0.022 cm 3 . The concept of mercury-free filling means that neither mercury nor mercury compounds are enclosed in the discharge space of the discharge vessel.
本発明によれば、上記の特徴によって、同等のランプ電圧において従来技術による高圧放電ランプに比べて消費電力が低減されており、且つ、十分に高い光束を生成するので、車両のフロントヘッドライトにおける光源に適している、高圧放電ランプが実現される。特に、充填物内の亜鉛及び亜鉛のハロゲン化物の低減によって、高い光束を達成することができる。キセノンの比較的高い充填圧力は、放電空間の小さい体積及び金属ハロゲン化物のドーピングと共に、高圧放電ランプの十分に高いランプ電圧に寄与するので、本発明に係る高圧放電ランプのランプ電圧の調整を目的として、充填物に水銀又は水銀化合物を添加することを省略することができる。 According to the present invention, the above feature reduces power consumption as compared with a high-pressure discharge lamp according to the prior art at an equivalent lamp voltage, and generates a sufficiently high luminous flux. A high-pressure discharge lamp suitable for the light source is realized. In particular, a high luminous flux can be achieved by reducing the zinc and zinc halide in the filling. The relatively high filling pressure of xenon, together with the small volume of the discharge space and the doping of the metal halide, contributes to the sufficiently high lamp voltage of the high-pressure discharge lamp, so that the lamp voltage of the high-pressure discharge lamp according to the invention is adjusted. As a result, the addition of mercury or a mercury compound to the filling can be omitted.
有利には、高圧放電ランプの十分に高いランプ電圧及び光束を補償するために、充填物における亜鉛ハロゲン化物の割合は放電空間体積の1cm3当たり0mgよりも大きく、また有利には、放電空間体積の1cm3当たり0.1mgから1.0mgの範囲にある。図3には、放電空間内のハロゲン化物量における亜鉛ハロゲン化物の割合(単位重量%)と、高圧放電ランプの光束(曲線1)並びに高圧放電ランプのランプ電圧(曲線2)との関係が概略的に示されている。横軸には、充填物内のハロゲン化物の総量に関連付けられた亜鉛ハロゲン化物の割合が重量%の単位でプロットされている。縦軸には、一方では(図3の左側)高圧放電ランプの光束がルーメンの単位でプロットされており、他方では(図3の右側)高圧放電ランプのランプ電圧がボルトの単位でプロットされている。曲線1(実線)は高圧放電ランプの光束と充填物内の亜鉛ハロゲン化物の関係を示しており、これに対し曲線2(破線)は高圧放電ランプのランプ電圧と充填物内の亜鉛ハロゲン化物の関係を示している。曲線1及び曲線2からは、亜鉛ハロゲン化物の割合が増加するにつれ、高圧放電ランプのランプ電圧が上昇し、光束が低下することがはっきりと見て取れる。
Advantageously, in order to compensate for the sufficiently high lamp voltage and luminous flux of the high-pressure discharge lamp, the proportion of zinc halide in the filling is greater than 0 mg per cm 3 of discharge space volume, and advantageously the discharge space volume. In the range of 0.1 mg to 1.0 mg per 1 cm 3 . FIG. 3 schematically shows the relationship between the ratio of zinc halide in the amount of halide in the discharge space (unit weight%), the luminous flux of the high-pressure discharge lamp (curve 1), and the lamp voltage of the high-pressure discharge lamp (curve 2). Has been shown. On the horizontal axis, the percentage of zinc halide associated with the total amount of halide in the packing is plotted in units of weight percent. On the vertical axis, the luminous flux of the high-pressure discharge lamp is plotted in lumens on the one hand (left side in FIG. 3) and the lamp voltage of the high-pressure discharge lamp is plotted in volts on the other hand (right side in FIG. 3). Yes. Curve 1 (solid line) shows the relationship between the luminous flux of the high-pressure discharge lamp and the zinc halide in the packing, whereas curve 2 (dashed line) shows the lamp voltage of the high-pressure discharge lamp and the zinc halide in the packing. Showing the relationship. From
有利には、本発明に係る高圧放電ランプの充填物は更にインジウムハロゲン化物を含有しており、充填物内のインジウムハロゲン化物の割合はハロゲン化物の総量の3.0重量%以下であり、従って充填物内のナトリウムハロゲン化物及びスカンジウムハロゲン化物の割合よりも遥かに少ない。充填物内の僅かな割合のインジウムハロゲン化物は、CIE1931及びDIN5033に準拠する標準表色系における、高圧放電ランプから放出される白色光の色度座標の調整に使用される。充填物内の比較的少ない割合のインジウムハロゲン化物を用いることにより、本発明に係る高圧放電ランプが規格ECE規則99に準拠する白色光を形成することが保証されている。インジウムハロゲン化物の割合が比較的多い場合には、高圧放電ランプの光束に悪影響が及ぼされる虞がある。 Advantageously, the filling of the high-pressure discharge lamp according to the invention further contains indium halide, the proportion of indium halide in the filling being not more than 3.0% by weight of the total amount of halide, and therefore Much less than the proportion of sodium halide and scandium halide in the packing. A small proportion of the indium halide in the filling is used to adjust the chromaticity coordinates of white light emitted from the high pressure discharge lamp in a standard color system according to CIE 1931 and DIN 5033. By using a relatively small proportion of indium halide in the filling, it is ensured that the high-pressure discharge lamp according to the invention forms white light according to standard ECE regulation 99. When the proportion of indium halide is relatively large, the luminous flux of the high-pressure discharge lamp may be adversely affected.
有利には、4000Kから4500Kの範囲にある色温度を有する、規格ECE規則99に準拠する白色光を形成するために、充填物内のナトリウムハロゲン化物の割合はハロゲン化物の総量の30重量%から50重量%の範囲にあり、且つ、充填物内のスカンジウムハロゲン化物の割合はハロゲン化物の総量の30重量%から60重量%の範囲にある。付加的に、本発明に係る高圧放電ランプの充填物はランプ電圧の調整を目的としてツリウム、例えばツリウムハロゲン化物の形態のツリウムを含有しており、ツリウムハロゲン化物の割合はハロゲン化物の10重量%から30重量%までの範囲にあることが考えられる。ここでのツリウムの作用は亜鉛の作用に類似するもの、即ち、ランプ電圧の上昇、ツリウムの割合の増加に伴う光束の低下であるが、亜鉛の場合ほど大きくはない。 Advantageously, the proportion of sodium halide in the filling is from 30% by weight of the total halide content in order to form white light according to standard ECE regulation 99, having a color temperature in the range of 4000K to 4500K. The proportion of scandium halide in the packing is in the range of 30% to 60% by weight of the total amount of halide. In addition, the filling of the high-pressure discharge lamp according to the invention contains thulium, for example thulium in the form of thulium halide, for the purpose of adjusting the lamp voltage, the proportion of thulium halide being 10% by weight of the halide. To 30% by weight. The action of thulium here is similar to that of zinc, that is, the lamp voltage increases and the luminous flux decreases as the ratio of thulium increases, but it is not as great as that of zinc.
有利には、充填物内の亜鉛ハロゲン化物の割合はハロゲン化物の総量に関して6重量%以下である。これによって、亜鉛の添加により光束が過度に小さくなることなく、十分に高いランプ電圧(40V)を生じさせることができる。 Advantageously, the proportion of zinc halide in the packing is not more than 6% by weight with respect to the total amount of halide. Thus, a sufficiently high lamp voltage (40 V) can be generated without excessively reducing the luminous flux due to the addition of zinc.
本発明に係る高圧放電ランプの放電容器は、有利には、放電空間の領域において楕円状の外輪郭を有しており、且つ、電極間の領域において円筒状の内輪郭を有しており、放電容器の壁厚の比率については以下の関係
1.0≦D1/D2≦1.4
が成り立ち、それどころか有利には以下の関係
1.2≦D1/D2≦1.3
が成り立ち、ここでD1は電極間の領域における放電容器の壁厚であり、D2は内部に電極が配置されている放電空間の端部区間における放電容器の壁厚を表す。
The discharge vessel of the high-pressure discharge lamp according to the invention advantageously has an elliptical outer contour in the region of the discharge space, and has a cylindrical inner contour in the region between the electrodes, Regarding the ratio of the wall thickness of the discharge vessel, the following relationship 1.0 ≦ D1 / D2 ≦ 1.4
On the contrary, the following relation 1.2 ≦ D1 / D2 ≦ 1.3 is advantageous
Where D1 is the wall thickness of the discharge vessel in the region between the electrodes, and D2 is the wall thickness of the discharge vessel in the end section of the discharge space in which the electrodes are arranged.
上記の壁厚の比率に基づき、本発明に係る高圧放電ランプの放電容器は、従来技術による高圧放電ランプの放電容器よりも小さい凸状の湾曲部を有している。従って本発明に係る高圧放電ランプにおいては、従来技術による高圧放電ランプにおける電極間隔に比べて大きい(レントゲン撮影により測定された)実際の電極間隔を用いて、ECE規則99に準拠する、例えば車両ヘッドライトランプに関して指示されている光学的な、又は光学的に作用する4.2mmの電極間隔を達成することができる。例えば、従来技術による高圧放電ランプにおける実際の電極間隔は3.6mmであり、これに対し本発明に係る高圧放電ランプにおける実際の電極間隔は有利には3.8mmから4.0mmの範囲にある。比較的大きい電極間隔は、同様に、本発明に係る高圧放電ランプの比較的高いランプ電圧に寄与するので、この理由からも亜鉛成分の量が低減されているにもかかわらず、また、充填物において水銀が省略されているにもかかわらず、十分に高いランプ電圧を達成することができる。 Based on the above wall thickness ratio, the discharge vessel of the high-pressure discharge lamp according to the present invention has a convex curved portion smaller than the discharge vessel of the high-pressure discharge lamp according to the prior art. Therefore, in the high-pressure discharge lamp according to the present invention, an actual electrode interval (measured by X-ray imaging) larger than the electrode interval in the high-pressure discharge lamp according to the prior art is used, for example, according to the ECE regulation 99, An optical spacing of 4.2 mm as indicated with respect to the playing card or optically acting can be achieved. For example, the actual electrode spacing in the high-pressure discharge lamp according to the prior art is 3.6 mm, whereas the actual electrode spacing in the high-pressure discharge lamp according to the invention is preferably in the range from 3.8 mm to 4.0 mm. . The relatively large electrode spacing likewise contributes to the relatively high lamp voltage of the high-pressure discharge lamp according to the invention, so that for this reason also the amount of zinc component is reduced and the packing A sufficiently high lamp voltage can be achieved even though mercury is omitted in FIG.
有利には、放電容器は電極間の領域において2.0mmから2.7mmの範囲、特に有利には2.1mmから2.4mmの内径と、5.0mmから6.0mmの範囲、特に有利には5.3mmから5.7mmの外径とを有している。これによって、放電容器は電極間の領域において比較的厚い壁厚を有しており、そのような厚い壁厚は、亀裂に対する改善された保護及び放電容器の良好な熱絶縁に寄与する。 Preferably, the discharge vessel is in the range between 2.0 mm and 2.7 mm in the area between the electrodes, particularly preferably in the range 2.1 mm to 2.4 mm and in the range 5.0 mm to 6.0 mm, particularly preferably. Has an outer diameter of 5.3 mm to 5.7 mm. Thereby, the discharge vessel has a relatively thick wall thickness in the region between the electrodes, and such a thick wall thickness contributes to improved protection against cracking and good thermal insulation of the discharge vessel.
本発明に係る高圧放電ランプの電極は、電極の高い電流負荷能力を保証するために、有利にはロッド状に構成されており、且つ、有利には0.20mmから0.30の範囲、特に有利には0.25mmから0.27mmの範囲にある直径を有しているので、本発明に係る高圧放電ランプは、点弧フェーズの直後に続き、且つ、充填物のハロゲン化物が蒸発する始動フェーズの間に定格出力の3倍から5倍の値で動作することができ、これによって高圧放電ランプのほぼ安定した動作状態への可能な限り迅速な移行を達成することができる。 The electrodes of the high-pressure discharge lamp according to the invention are preferably configured in the form of rods in order to ensure a high current load capability of the electrodes, and are preferably in the range from 0.20 mm to 0.30, in particular Since it preferably has a diameter in the range from 0.25 mm to 0.27 mm, the high-pressure discharge lamp according to the invention starts immediately after the ignition phase and starts up in which the filling halide evaporates. It is possible to operate at a value of 3 to 5 times the rated power during the phase, so that the fastest possible transition to a nearly stable operating state of the high-pressure discharge lamp can be achieved.
上記において既に述べたように、本発明に係る高圧放電ランプの充填物におけるキセノンの低温充填圧力は1.0MPaから1.8MPaの範囲にある。もっとも1.5MPaから1.7MPaの範囲が特に有利である。何故ならば、比較的高いキセノン圧力によって、本発明に係る高圧放電ランプのランプ電圧を高めることができ、また、高いキセノン圧力によって高圧放電ランプの点弧直後に既に白色光を形成できるからである。 As already mentioned above, the low-temperature filling pressure of xenon in the filling of the high-pressure discharge lamp according to the present invention is in the range of 1.0 MPa to 1.8 MPa. However, the range of 1.5 MPa to 1.7 MPa is particularly advantageous. This is because the lamp voltage of the high-pressure discharge lamp according to the present invention can be increased by a relatively high xenon pressure, and white light can already be formed immediately after the ignition of the high-pressure discharge lamp by a high xenon pressure. .
上述のように、本発明に係る高圧放電ランプの放電容器の内部空間におけるハロゲン化物の量は放電空間体積の1cm3当たり8mgから15mgの範囲にあり、且つ、放電空間体積は0.015cm3から0.022cm3の範囲の値を有している。特に有利には、本発明に係る高圧放電ランプのほぼ安定した動作状態において22Wから28Wの範囲にある消費電力を実現するために、本発明に係る高圧放電ランプについてハロゲン化物の量は放電空間の1cm3当たり10mgから14mgの範囲にあり、且つ、放電空間体積は0.016cm3から0.019cm3の範囲にある。 As described above, the amount of halide in the internal space of the discharge vessel of the high-pressure discharge lamp according to the present invention is in the range of 8 mg to 15 mg per 1 cm 3 of the discharge space volume, and the discharge space volume is from 0.015 cm 3. It has a value in the range of 0.022 cm 3 . Particularly advantageously, in order to achieve a power consumption in the range of 22 W to 28 W in the substantially stable operating state of the high-pressure discharge lamp according to the invention, the amount of halide for the high-pressure discharge lamp according to the invention is It is in the range of 10 mg to 14 mg per cm 3 and the discharge space volume is in the range of 0.016 cm 3 to 0.019 cm 3 .
ヘッドライトウォッシャーを有していない車両ヘッドライトに本発明に係る高圧放電ランプを使用できるようにするために、本発明に係る高圧放電ランプがその動作中に2000lm以下の光束を形成するように本発明に係る高圧放電ランプを構成することができる。 In order to be able to use the high-pressure discharge lamp according to the present invention for a vehicle headlight that does not have a headlight washer, the main-pressure discharge lamp according to the present invention forms a luminous flux of 2000 lm or less during its operation. The high-pressure discharge lamp according to the invention can be configured.
III.有利な実施例の説明
以下では、本発明を有利な実施例に基づいて詳細に説明する。
III. In the following, the invention will be described in detail on the basis of advantageous embodiments.
本発明の有利な実施例は、25Wの消費電力を有する、水銀フリーのハロゲン金属蒸気高圧放電ランプである。このランプは車両フロントヘッドライトに使用するために設けられている。ランプは両側が密閉されている放電容器10を有しており、この放電容器10は石英から成り、体積17mm3の放電空間106を有しており、また内部にはイオン化可能な充填物が気密に封入されている。放電空間106の領域において放電容器10の外輪郭は楕円状に構成されており、且つ、電極11,12間の領域において放電容器の内輪郭は円筒状に構成されている(図2を参照されたい)。従って、放電容器10の壁は放電空間106の領域において凸状に湾曲されており、電極11,12間では、その電極11,12が内部に配置されている放電空間106の二つの端部における壁厚よりも厚い壁厚を有している。壁厚D1/D2の比率は1.2から1.3の範囲にある。即ち、以下の関係
1.2≦D1/D2≦1.3
が成り立つ。ここで、D1は電極11,12間の領域における放電容器10の壁厚を表し、D2は内部に電極11,12が配置されている放電空間106の端部区間における放電容器10の壁厚を表す。
An advantageous embodiment of the invention is a mercury-free halogen metal vapor high pressure discharge lamp with a power consumption of 25 W. This lamp is provided for use in a vehicle front headlight. The lamp has a
Holds. Here, D1 represents the wall thickness of the
放電空間106の中央においては、放電容器の内径は2.2mmであり、外径は5.5mmである。放電容器10の二つの端部101,102はそれぞれ、モリブデン箔溶融封止部103,104を用いてシーリングされている。モリブデン箔103,104はそれぞれ7.5mmの長さ、2mmの幅及び25μmの厚さを有している。放電容器10の内部空間には二つの電極11,12が設けられており、それら電極11,12の間ではランプの動作中に放電アークが生じ、それにより光が放出される。電極11,12はタングステンから構成されている。電極の厚さ又は直径は0.26mmである。電極11,12の長さはそれぞれ6.5mmである。電極11,12間の実際の間隔、即ちレントゲン撮影により測定された間隔は3.7mmであり、他方では、電極11,12間の光学的な間隔又は光学的に作用する間隔は約3.9mmである。電極11,12の実際の間隔と光学的な間隔とのこの差は、放電空間106の領域における放電容器10の壁の光学的な特性(例えば凸状の湾曲部及び光学的な屈折率)に起因する。電極11、12はそれぞれモリブデン箔溶融封止部103,104を介して、及び、ソケット側とは反対側の電流供給部13及び電流帰還部17を介して、又は、ソケット側の電流供給部14を介して、実質的にプラスチックから構成されているランプソケット15の電気的な端子と導電的に接続されている。放電容器10はガラス製の外管16によって包囲されている。外管16はソケット15内に固定されている延長部161を有している。放電容器10はソケット側に石英から成る管状の伸長部105を有しており、この伸長部105内にソケット側の電流供給部14が延在している。
At the center of the
放電容器10において電流帰還部17と対向している表面領域には、光不透過性の導電性コーティング部107が設けられている。このコーティング部107はランプの長手方向において、放電空間106の全長及び放電容器10のシーリングされている端部101,102の長さの一部、約50%にわたり延びている。コーティング部107は放電容器10の外面に設けられており、放電容器10の周囲の約5%から10%にわたり延びている。しかしながらコーティング部107が放電容器10の周囲の50%以上、又はそれどころか放電容器の周囲の50%超にわたり延びていても良い。コーティング部107のその種の幅の実施の形態は、コーティング部107が高圧放電ランプの効率を高めるという利点を有している。何故ならば、コーティング部107は放電によって生じる赤外線放射の一部を放電容器へと反射させ、これによってランプ動作中に、イオン化可能な充填物の金属ハロゲン化物が集中する、電極の下方にある放電容器10の比較的冷たい領域が選択的に加熱されるからである。コーティング部107はドーピングされたスズ酸化物、例えばフッ素又はアンチモンでドーピングされたスズ酸化物、もしくは、例えばホウ素及び/又はリチウムでドーピングされたスズ酸化物から構成されている。この高圧放電ランプは水平な姿勢で動作され、即ち高圧放電ランプは水平な平面に配置された電極11,12を有しており、電流帰還部17が放電容器30及び外管16の下方に延在するようにランプは配向されている。点弧補助部として機能するこのコーティング部107の詳細はEP 1 632 985 A1に記載されている。外管16は、紫外線放射を吸収する材料、例えばセリウム酸化物及びチタン酸化物でドーピングされている石英から構成されている。外管ガラスに適したガラス組成はEP 0 700 579 B1に開示されている。
A light-impermeable
放電容器内に封入されている充填物は、1.6MPaの低温充填圧力、即ち25℃の温度で測定された充填圧力を有するキセノンと、ナトリウム、スカンジウム及びインジウムのヨウ化物とから構成されている。ランプのランプ温度は約40Vである。ランプの色温度は約4500Kである。充填物における金属としてのナトリウム、スカンジウム、亜鉛及びインジウムのハロゲン化物又はヨウ化物の総量は13.83mg/cm3、即ち放電空間体積の1立方センチメートル当たり13.83ミリグラムであり、金属としてのナトリウム、スカンジウム、亜鉛及びインジウムのヨウ化物の重量の割合はハロゲン化物の総量に関して以下の通りである:
ナトリウムヨウ化物:43.4重量%、6mg/cm3の充填量に相当
スカンジウムヨウ化物:50.6重量%、7mg/cm3の充填量に相当
亜鉛ヨウ化物:5.8重量%、0.8mg/cm3の充填量に相当
インジウムヨウ化物:0.2重量%、0.03mg/cm3の充填量に相当
The filling enclosed in the discharge vessel is composed of xenon having a low filling pressure of 1.6 MPa, that is, a filling pressure measured at a temperature of 25 ° C., and iodides of sodium, scandium and indium. . The lamp temperature of the lamp is about 40V. The color temperature of the lamp is about 4500K. The total amount of sodium, scandium, zinc and indium halide or iodide as metal in the filling is 13.83 mg / cm 3 , ie 13.83 mg per cubic centimeter of discharge space volume, and sodium, scandium as metal. The proportions of zinc, indium and iodide are as follows with respect to the total amount of halide:
Sodium iodide: 43.4% by weight, equivalent to a loading of 6 mg / cm 3 Scandium iodide: 50.6% by weight, equivalent to a loading of 7 mg / cm 3 Zinc iodide: 5.8% by weight, 0.8% Equivalent to a filling amount of 8 mg / cm 3 Indium iodide: 0.2% by weight, equivalent to a filling amount of 0.03 mg / cm 3
これは2.5:1のモルナトリウム対スカンジウムの比に相当する。ハロゲン金属蒸気高圧放電ランプの演色評価数は65であり、その光効率は90lm/Wである。壁負荷は約80W/cm2である。高圧放電ランプは2000lm以下の光束を形成し、従って、例えばデイドライビングライト、フォグライト又はロングビームを形成するために、ヘッドライトウォッシャーを有していない車両ヘッドライトにおいて動作することができる。 This corresponds to a molar sodium to scandium ratio of 2.5: 1. The color rendering index of the halogen metal vapor high pressure discharge lamp is 65, and its light efficiency is 90 lm / W. The wall load is about 80 W / cm 2 . The high pressure discharge lamp forms a luminous flux of 2000 lm or less and can therefore operate in a vehicle headlight without a headlight washer, for example to form day driving lights, fog lights or long beams.
本発明に係るハロゲン金属蒸気高圧放電ランプは、放電容器におけるガス放電の点弧直後に、イオン化可能な充填物における金属ハロゲン化物の迅速な蒸発を保証するために、3倍から5倍の定格出力又は定格電流でもって駆動される。ガス放電の点弧直後に、ガス放電はほぼ専らキセノンによって行われる。何故ならば、この時点においてはキセノンのみが気体状で放電容器に存在するからである。従って高圧放電ランプはこの時点において、また、イオン化可能な充填物の金属ハロゲン化物が蒸発フェーズに移行する、いわゆる始動フェーズ中はキセノン高圧放電ランプのように動作し、光放射も放電の電気的な特性、特に放電区間にわたる電圧降下もキセノン及び電極間隔によってのみ決定される。イオン化可能な充填物の上記のヨウ化物が蒸発しており、このヨウ化物が放電に関与したときに初めて、ランプが25Wの定格出力及び40Vの動作電圧で動作する、ランプのほぼ安定した動作状態が達成されている。従って、動作電圧の概念はほぼ安定した動作時の高圧放電ランプの動作電圧を表している。 The halogen metal vapor high-pressure discharge lamp according to the invention has a rated output of 3 to 5 times to ensure rapid evaporation of the metal halide in the ionizable filling immediately after the ignition of the gas discharge in the discharge vessel. Or it is driven with a rated current. Immediately after the ignition of the gas discharge, the gas discharge is carried out almost exclusively by xenon. This is because at this point in time, only xenon is gaseous and present in the discharge vessel. The high-pressure discharge lamp therefore operates like a xenon high-pressure discharge lamp at this point and also during the so-called start-up phase during which the metal halide of the ionizable filling transitions to the evaporation phase, and the light emission is also an electrical discharge. The characteristics, in particular the voltage drop over the discharge interval, are also determined only by the xenon and electrode spacing. Only when the above-mentioned iodide of the ionizable filling has evaporated and this iodide is involved in the discharge, the lamp operates at a rated output of 25 W and an operating voltage of 40 V, a nearly stable operating state of the lamp Has been achieved. Therefore, the concept of operating voltage represents the operating voltage of the high-pressure discharge lamp during a substantially stable operation.
本発明は上記において詳細に説明した実施例に限定されるものではない。例えば、充填物は金属としてのナトリウム、スカンジウム及びインジウムのヨウ化物の他にツリウムヨウ化物も含むことができる。更には、前述の金属のヨウ化物の代わりに、又はそれらの金属のヨウ化物の他に、別のハロゲン化物、例えばそれらの金属の臭化物又は塩化物も充填物に使用することができる。 The invention is not limited to the embodiments described in detail above. For example, the fill can include thulium iodide in addition to sodium, scandium and indium iodide as metals. Furthermore, other halides such as bromides or chlorides of these metals can also be used in the filling instead of or in addition to the metal iodides mentioned above.
Claims (15)
前記充填物は、放電空間体積の1cm3当たり0mgから1mgの範囲の割合で亜鉛ハロゲン化物を含んでおり、前記放電容器(10)の前記放電空間(106)内に存在する前記ハロゲン化物の量は放電空間体積の1cm3当たり8mgから15mgの範囲にあり、
前記キセノンの低温充填圧力は1.0MPaから1.8MPaの範囲にあり、且つ、
前記放電容器(10)の前記放電空間(106)の体積は0.015cm3から0.022cm3の範囲の値を有することを特徴とする、高圧放電ランプ。 Filled with a xenon and mercury-free filling, containing at least sodium, scandium and zinc halides, and filled with electrodes (11, 12) for generating a gas discharge. In a high-pressure discharge lamp for a vehicle headlight comprising an airtightly closed discharge vessel (10) having a discharge space (106)
The filling contains zinc halide at a rate ranging from 0 mg to 1 mg per cm 3 of discharge space volume, and the amount of the halide present in the discharge space (106) of the discharge vessel (10). Is in the range of 8 mg to 15 mg per cm 3 of discharge space volume,
The xenon low-temperature filling pressure is in the range of 1.0 MPa to 1.8 MPa, and
The high-pressure discharge lamp according to claim 1, wherein the volume of the discharge space (106) of the discharge vessel (10) has a value in the range of 0.015 cm 3 to 0.022 cm 3 .
前記放電容器(10)の壁厚の比率については以下の関係、即ち、
1.0≦D1/D2≦1.4
が成り立ち、ここでD1は前記電極間の領域における前記放電容器(10)の壁厚で表し、D2は前記電極(11,12)が内部に配置されている前記放電空間(106)の端部区間における前記放電容器(10)の壁厚を表す、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の高圧放電ランプ。 The discharge vessel (10) has an elliptical outer contour in the range of the discharge space (106), and has a cylindrical inner contour in the region between the electrodes (11, 12). ,
The ratio of the wall thickness of the discharge vessel (10) is as follows:
1.0 ≦ D1 / D2 ≦ 1.4
Where D1 is the wall thickness of the discharge vessel (10) in the region between the electrodes, and D2 is the end of the discharge space (106) in which the electrodes (11, 12) are disposed. The high-pressure discharge lamp according to any one of claims 1 to 6, which represents a wall thickness of the discharge vessel (10) in a section.
1.2≦D1/D2≦1.3
が成り立つ、請求項7に記載の高圧放電ランプ。 The following relationship with respect to the wall thickness of the discharge vessel (10):
1.2 ≦ D1 / D2 ≦ 1.3
The high-pressure discharge lamp according to claim 7, wherein:
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009052999.3 | 2009-11-12 | ||
DE200910052999 DE102009052999A1 (en) | 2009-11-12 | 2009-11-12 | High pressure discharge lamp |
PCT/EP2010/066472 WO2011057903A1 (en) | 2009-11-12 | 2010-10-29 | Mercury-free high-pressure discharge lamp with a reduced amount of zinc halide |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013511117A true JP2013511117A (en) | 2013-03-28 |
Family
ID=43334513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012538272A Pending JP2013511117A (en) | 2009-11-12 | 2010-10-29 | Mercury-free high-pressure discharge lamp with a reduced proportion of zinc halide |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2499657B1 (en) |
JP (1) | JP2013511117A (en) |
CN (1) | CN102687235B (en) |
DE (1) | DE102009052999A1 (en) |
WO (1) | WO2011057903A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016181381A (en) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | 東芝ライテック株式会社 | Discharge lamp |
JP2017098009A (en) * | 2015-11-20 | 2017-06-01 | 東芝ライテック株式会社 | Discharge lamp |
JP2018185976A (en) * | 2017-04-26 | 2018-11-22 | 東芝ライテック株式会社 | Discharge lamp |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011082323A1 (en) * | 2011-09-08 | 2013-03-14 | Osram Ag | High-pressure discharge lamp for motor vehicle headlights |
DE102014204932A1 (en) * | 2014-03-17 | 2015-09-17 | Osram Gmbh | High pressure discharge lamp |
DE102015200162A1 (en) | 2015-01-08 | 2016-07-14 | Osram Gmbh | High pressure discharge lamp |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004172056A (en) * | 2002-11-22 | 2004-06-17 | Koito Mfg Co Ltd | Mercury-free arc tube for discharge lamp device |
WO2008110967A1 (en) * | 2007-03-12 | 2008-09-18 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Low power discharge lamp with high efficacy |
WO2009040709A2 (en) * | 2007-09-24 | 2009-04-02 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Thorium-free discharge lamp |
WO2009127993A1 (en) * | 2008-04-14 | 2009-10-22 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | High efficiency discharge lamp |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4317369A1 (en) | 1993-05-25 | 1994-12-01 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | High-pressure discharge lamp and manufacturing method for a high-pressure discharge lamp |
US6853140B2 (en) | 2002-04-04 | 2005-02-08 | Osram Sylvania Inc. | Mercury free discharge lamp with zinc iodide |
DE10312290A1 (en) | 2003-03-19 | 2004-09-30 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | High-pressure discharge lamp for vehicle headlights |
EP1632985B1 (en) | 2004-09-07 | 2014-06-25 | OSRAM GmbH | High-pressure discharge lampe |
EP1806766A1 (en) * | 2004-10-29 | 2007-07-11 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | Metal halide lamp and lighting equipment |
CN101053059A (en) * | 2004-10-29 | 2007-10-10 | 东芝照明技术株式会社 | Metal halide lamp and lighting equipment |
WO2007004663A1 (en) * | 2005-07-05 | 2007-01-11 | Harison Toshiba Lighting Corporation | Metal halide lamp and illuminator employing it |
WO2008056469A1 (en) * | 2006-11-09 | 2008-05-15 | Harison Toshiba Lighting Corp. | Metal halide lamp |
CN101657877A (en) * | 2007-04-05 | 2010-02-24 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | Mercury-free high intensity gas-discharge lamp |
DE102007018614A1 (en) * | 2007-04-19 | 2008-10-23 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | High pressure discharge lamp and vehicle headlight with high pressure discharge lamp |
JP5313710B2 (en) * | 2008-02-12 | 2013-10-09 | 株式会社小糸製作所 | Mercury-free arc tube for discharge lamp equipment |
-
2009
- 2009-11-12 DE DE200910052999 patent/DE102009052999A1/en not_active Withdrawn
-
2010
- 2010-10-29 WO PCT/EP2010/066472 patent/WO2011057903A1/en active Application Filing
- 2010-10-29 JP JP2012538272A patent/JP2013511117A/en active Pending
- 2010-10-29 EP EP10775785.8A patent/EP2499657B1/en not_active Not-in-force
- 2010-10-29 CN CN201080051543.6A patent/CN102687235B/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004172056A (en) * | 2002-11-22 | 2004-06-17 | Koito Mfg Co Ltd | Mercury-free arc tube for discharge lamp device |
WO2008110967A1 (en) * | 2007-03-12 | 2008-09-18 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Low power discharge lamp with high efficacy |
WO2009040709A2 (en) * | 2007-09-24 | 2009-04-02 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Thorium-free discharge lamp |
WO2009127993A1 (en) * | 2008-04-14 | 2009-10-22 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | High efficiency discharge lamp |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016181381A (en) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | 東芝ライテック株式会社 | Discharge lamp |
JP2017098009A (en) * | 2015-11-20 | 2017-06-01 | 東芝ライテック株式会社 | Discharge lamp |
JP2018185976A (en) * | 2017-04-26 | 2018-11-22 | 東芝ライテック株式会社 | Discharge lamp |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2499657A1 (en) | 2012-09-19 |
WO2011057903A1 (en) | 2011-05-19 |
CN102687235B (en) | 2015-07-08 |
EP2499657B1 (en) | 2014-12-03 |
CN102687235A (en) | 2012-09-19 |
DE102009052999A1 (en) | 2011-05-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3728983B2 (en) | Metal halide lamps and vehicle headlamps | |
JP2004172056A (en) | Mercury-free arc tube for discharge lamp device | |
KR20020007193A (en) | Mercury-free metal halide lamp | |
JP2013511117A (en) | Mercury-free high-pressure discharge lamp with a reduced proportion of zinc halide | |
JP4037142B2 (en) | Metal halide lamp and automotive headlamp device | |
JP2005276830A (en) | Thallium-free metal halide filler for discharge lamp and discharge lamp containing same | |
JP2005183276A (en) | Metal halide lamp and metal halide lamp lighting device | |
JP6010111B2 (en) | Discharge lamp with high color temperature | |
JP4203418B2 (en) | High pressure discharge lamp, high pressure discharge lamp lighting device, and automotive headlamp device | |
JPWO2003030211A1 (en) | Metal halide lamp, metal halide lamp lighting device, and automotive headlamp device | |
US8310156B2 (en) | High-pressure discharge lamp and vehicle headlight with high-pressure discharge lamp | |
US8736165B2 (en) | Mercury-free discharge lamp having a translucent discharge vessel | |
WO2009040709A2 (en) | Thorium-free discharge lamp | |
JP2009289518A (en) | Mercury-free discharge bulb for automobile | |
JP2013545251A (en) | High pressure discharge lamp | |
JP4890809B2 (en) | Metal halide lamp, metal halide lamp lighting device and headlamp | |
WO2006003894A1 (en) | Metal halidee lamp, lighting device for metal halide lamp and headlight | |
JPH11307048A (en) | Metal halide lamp | |
JP5457547B2 (en) | Mercury-free high-intensity gas discharge lamp | |
JP5288303B2 (en) | Metal halide lamp, metal halide lamp device | |
JP4208222B2 (en) | Short arc metal halide lamp for headlamp, metal halide lamp lighting device and headlamp | |
JP2006019053A (en) | Metal-halide lamp and head light | |
JP4488856B2 (en) | Mercury-free metal halide lamp | |
JP2003187742A (en) | Metal halide lamp and headlight for vehicle | |
JP2004220879A (en) | Metal halide lamp for automobile head-light and head-light apparatus for automobile |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131025 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131105 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20140131 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20140207 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20140303 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20140310 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20140402 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20140409 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140430 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20141020 |