KR20080072018A - 고휘도 방전 램프 - Google Patents

고휘도 방전 램프 Download PDF

Info

Publication number
KR20080072018A
KR20080072018A KR1020087012968A KR20087012968A KR20080072018A KR 20080072018 A KR20080072018 A KR 20080072018A KR 1020087012968 A KR1020087012968 A KR 1020087012968A KR 20087012968 A KR20087012968 A KR 20087012968A KR 20080072018 A KR20080072018 A KR 20080072018A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vessel
electrode
discharge lamp
inner diameter
high brightness
Prior art date
Application number
KR1020087012968A
Other languages
English (en)
Inventor
스베틀라나 셀레즈네바
세어람 순다람
모하메드 라메인
세르기 잘루보브스키
게리 알 알렌
빅토르 케이 바르가
Original Assignee
제너럴 일렉트릭 캄파니
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 제너럴 일렉트릭 캄파니 filed Critical 제너럴 일렉트릭 캄파니
Publication of KR20080072018A publication Critical patent/KR20080072018A/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/84—Lamps with discharge constricted by high pressure
    • H01J61/86—Lamps with discharge constricted by high pressure with discharge additionally constricted by close spacing of electrodes, e.g. for optical projection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/84—Lamps with discharge constricted by high pressure
    • 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

Landscapes

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

Abstract

각각의 제 1 개구부가 형성된 제 1 단부와 각각의 제 2 개구부가 형성된 제 2 단부가 내부 공간을 규정하는 세라믹 물질로 이루어진 벽을 갖는 발광 베슬과, 상기 베슬 내에 위치한 상기 방전 전극의 단부 사이에서 함께 간극을 형성하는 상기 베슬의 상기 제 1 단부의 상기 제 1 개구부를 통해 연장하는 제 1 전극과 상기 베슬의 상기 제 2 단부의 상기 제 2 개구부를 통해 연장하는 제 2 전극을 갖는 두 방전 전극을 갖고, 상기 발광 베슬은 내경이 1㎜~3㎜, 내부 길이가 5㎜~10㎜로 특징지어지는 내부 공간을 규정하고, 상기 베슬의 상기 벽은 0.3㎜~0.8㎜의 두께를 갖고, 상기 베슬 내의 상기 전극의 각 끝단은 0.2㎜~0.55㎜의 축 직경을 갖고, 상기 베슬 내에 위치한 상기 전극의 상기 단부 사이의 상기 간극은 4㎜ 미만인 고휘도 방전 램프.

Description

고휘도 방전 램프{CERAMIC AUTOMOTIVE HIGH INTENSITY DISCHARGE LAMP}
본 발명은 일반적으로 조명 장치 분야, 특히 고휘도 방전 램프에 관한 것이다.
자동차 업계에서는, 헤드램프의 전구로서 고휘도 방전(HID) 램프가 종래의 백열 할로겐 전구를 대체하기 시작하고 있다. HID 램프에서는, 양단에 밀봉된 석영 엔벨로프(envelope) 내에 둘러싸인 두 금속 전극 사이에서 일어나는 방전에 의해 광이 생성된다. HID 램프의 주요한 이점은 높은 루멘(lumen) 출력, 보다 나은 효과 및 보다 긴 수명이다. 현재 이용되는 HID 헤드램프는 일반 조명에도 사용되는 석영 메탈 할라이드 램프이다.
석영 메탈 할라이드 램프의 방전 매질은 크세논, 수은, 아이오딘화나트륨(NaI), 및/또는 아이오딘화스칸듐(ScI3)의 혼합물로 구성되고, 둘러싸고 있는 엔벨로프 또는 아크 튜브는 엔벨로프 내에서 돌출하고 있는 텅스텐 전극과 함께 석영으로 이루어진다. 작동 중에는, 램프 크기는 광결합(optical coupling) 목적에 충분할 정도로 작게 유지된다. 또한, 램프는, 켜진 시점으로부터 4초 내에 정상 상 태 루멘의 적어도 80%를 전달함으로써 고속 기동이라는 자동차 업계 표준을 만족시키도록 요구된다. 작은 램프 크기 및 고속 기동의 요건은, 석영 엔벨로프 물질에 대하여 차례로 제한을 가하는 높은 벽의 열부하(thermal loading)와, 아크 튜브, 특히 전극 루트 부근의 현저한 열응력(thermal stress)을 초래한다. 이러한 제한은 램프 수명의 단축 및 램프의 신뢰성 감소를 초래한다.
개선된 신뢰성 및 성능을 위해, HID 램프의 석영은 다결정형 알루미나(PCA)와 이트륨 알루미늄 가넷(YAG) 등의 세라믹 물질로 대체되고 있다. 세라믹 아크 튜브는 고온을 잘 견딜 수 있고, 세라믹 램프의 냉점 온도는 메탈 할라이드를 증발시키고 발광 소자 및 버퍼 가스 양쪽에 대한 충분한 증기압을 생성하기에 충분한 값으로 높게 구동될 수 있다. 그러나, 세라믹 물질로의 변경은 램프의 열적 및 구조적 보전을 최적화하기 위해 HID 램프의 디자인 변경을 요구한다.
본 발명은, 동시에 충분히 큰 냉점 온도 및 충분히 작은 온점 온도와, 램프 내에서 전자 방사 및 낮은 응력을 제공하기에 충분히 높은 전극 팁 온도를 제공하는 고휘도 방전 램프에 관한 것이다. 이 목적을 위해, 램프는, 각각의 제 1 개구부가 형성된 제 1 단부와 각각의 제 2 개구부가 형성된 제 2 단부가 내부 공간을 규정하는 세라믹 물질로 이루어진 벽을 갖는 발광 베슬을 포함하는 것이 개시되어 있다. 베슬 내에 위치한 방전 전극의 단부 사이에서 함께 간극을 형성하는, 베슬의 제 1 단부의 제 1 개구부를 통해 연장하는 제 1 전극과 베슬의 제 2 단부의 제 2 개구부를 통해 연장하는 제 2 전극을 갖는 두 개의 방전 전극이 또한 개시되어 있다.
발광 베슬은, 내경이 1~3㎜, 내부 길이가 5~10㎜로 특징지어지는 내부 공간을 규정한다. 베슬의 벽은 0.3~0.8㎜의 두께를 갖는다. 베슬 내의 전극의 각 끝단은 0.2~0.55㎜의 축 직경을 갖는다. 베슬 내에 위치한 전극의 단부 사이의 간극은 4㎜ 미만이다.
다른 대표적인 실시예에는, 동시에 충분히 큰 냉점 온도 및 충분히 작은 온점 온도와, 램프 내에서 전자 방사 및 낮은 응력을 제공하기에 충분히 높은 전극 팁 온도를 제공하는 고휘도 방전 램프가 개시되어 있다. 램프는, 각각의 제 1 개구부가 형성된 제 1 단부와 각각의 제 2 개구부가 형성된 제 2 단부가 내부 공간을 규정하는 세라믹 물질로 이루어진 벽을 갖는 발광 베슬을 포함한다. 베슬의 제 1 단부의 제 1 개구부를 통해 연장하는 제 1 전극과 베슬의 제 2 단부의 제 2 개구부를 통해 연장하는 제 2 전극의 두 방전 전극은 베슬 내에 위치한 방전 전극의 단부 사이에서 함께 간극을 형성하는 것이 또한 개시되어 있다.
또한, 베슬의 단부 근처의 베슬의 외표면에 가까운 반사 코팅이 제공된다. 발광 베슬은, 내경이 1.5~2.1㎜, 내부 길이가 6~10㎜로 특징지어지는 내부 공간을 규정한다. 베슬의 벽은 0.4~0.65㎜의 두께를 갖는다. 베슬 내의 전극의 각 끝단은 0.3~0.5㎜의 축 직경을 갖는다. 베슬 내에 위치한 전극의 단부 사이의 간극은 4~5㎜이다.
다른 대표적인 실시예에는, 고휘도 방전 램프는, 각각의 제 1 개구부가 형성된 제 1 단부와 각각의 제 2 개구부가 형성된 제 2 단부가 내부 공간을 규정하는 세라믹 물질로 이루어진 벽을 갖는 발광 베슬을 포함한다. 고휘도 방전 램프는, 베슬 내에 위치한 방전 전극의 단부 사이에서 함께 간극을 형성하는, 베슬의 제 1 단부의 제 1 개구부를 통해 연장하는 제 1 전극과 베슬의 제 2 단부의 제 2 개구부를 통해 연장하는 제 2 전극의 두 방전 전극을 더 포함한다.
발광 베슬은, 내경이 1~1.7㎜, 내부 길이가 5~8㎜로 특징지어지는 내부 공간을 규정한다. 베슬의 벽은 0.3~0.6㎜의 두께를 갖는다. 베슬 내의 전극의 각 끝단은 0.25~0.5㎜의 축 직경을 갖는다. 베슬 내에 위치한 전극의 단부 사이의 간극은 3㎜ 미만이다.
첨부된 도면에 도시된 상세한 실시예를 참조하여, 이상에서 간단히 기술된 본 발명의 보다 상세한 설명을 행한다. 이들 도면은 본 발명의 대표적인 실시예만을 묘사하므로, 그 범위를 제한하는 것으로 여겨져서는 안되며, 이하의 첨부 도면을 이용하여 부가적인 특이성 및 세부 요소와 함께 본 발명을 기술하고 설명한다.
도 1은 코팅되지 않은 본 발명의 HID 램프의 개략도의 예시적인 실시예,
도 2는 코팅된 본 발명의 HID 램프의 개략도의 예시적인 실시예,
도 3은 아크 방전과 전극을 통한 전도 사이의 아크 튜브 가열 부분의 개략도의 예시적인 실시예,
도 4는 아크 튜브 내에서 생성되는 최대 정상 상태 축방향 응력에서의 아크 튜브의 두께 및 직경의 상대적인 효과의 예시적인 표시,
도 5는 아크 튜브 내에서 생성되는 최대 정상 상태 둘레방향 응력에서의 아크 튜브의 두께 및 직경의 상대적인 효과의 예시적인 표시.
도면을 참조하여, 본 발명의 대표적인 실시예를 설명한다. 이하에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 다른 측면에 대하여 용적 범위가 제공된다. 명확히 언급되진 않았지만, 그 범위는 범위를 규정하는 값을 포함한다. 따라서, 상세한 용적은 이하에 논하는 실제의 범위 제한을 갖고 있을 수 있다. 또한, 이들 범위 제한은 단지 근사치이다. 이 목적을 위해, 이 제한은 두 자리 유효 숫자로 제공되므로, 다음 두 자리 유효 숫자로 올림될 수 있는 이들 제한의 밖의 값은 제공된 범위 제한 내에 포함되는 것으로 간주되어야 한다. 또한 여기에 표시된 것은 실제의 계산 데이터이다. 여기에 계산 데이터가 표시되었지만, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 여겨져서는 안된다. 당업자라면, 경우에 따라 정확히 일치하지 않을 수 있는 실험 조건에 좌우되어, 제공되는 결과가 언제나 정확히 반복되지 않음을 손쉽게 알 수 있다.
또한, 여기에 개시된 용적이 특정한 소자에 대하여 균일하게 나타나는 것처럼 존재하지만, 소자에 있어서의 용적은 위치에 좌우되어 변할 수 있다. 예컨대, 아크 튜브 다리와 아크 튜브 동체를 포함하는 아크 튜브는 하나의 대표적인 실시예에서 균일한 벽 두께를 가질 수 있다. 그런데 다른 대표적인 실시예에서, 아크 튜 브 동체는 아크 튜브 다리와는 다른 벽 두께를 가질 수 있다.
또한, 줄곧 자동차용 세라믹 HID 램프가 언급되지만, 본 발명은 다른 세라믹 HID 램프에도 적용 가능하다. 따라서, 본 발명은 일반적으로 사용된 세라믹 HID 램프뿐만 아니라 비행기의 착륙 장치 등과 같은 운반용 차량에 사용된 다른 세라믹 HID 램프에도 적용 가능하다. 또한, 석영 대신에 세라믹 엔벨로프 물질이 사용되므로, 여기에 언급되는 HID 램프는 석영 램프보다 높은 온도에서 동작한다. 이는 차례로 보다 유효한 수은 미사용 램프를 제공할 수 있다.
세라믹 HID 램프를 설계함에 있어서, 램프의 동작 중에 아크 튜브의 외부에 전개될 수 있는 원주 및 축 방향 인장 응력이 고려되어야 한다. 이 응력은 아크 튜브 내에서 방전으로부터 벽까지의 열 유속에 기인하는 현저한 온도 증감에 기인할 수 있다. 이 문제점을 고려하여, 여기에 기재하는 한 설계 목표는 아크 튜브 길이를 따라서뿐만 아니라 아크 튜브 내에서 온도 증감이 감소된 램프를 얻는 것이다. 또 다른 설계 목표는 아크 튜브 내의 응력 및 온도 증가를 제한하는 것이다. 응력 및 온도의 제한은 아크 튜브 내에서의 크립 변형의 가능성을 감소시킬 것이다. 이 목적을 위해, HID 램프의 온도는 아크 튜브 및 전극 용적에 의해 대부분 최저로 제어되므로, 이 소자들의 용적은 서로 관련되어 동시에 최적화될 수 있다.
도 1은 코팅되지 않은 본 발명의 HID 램프의 개략도의 대표적인 실시예이다. 도시된 바와 같이, 세라믹 HID 램프(5)는 엔벨로프 또는 베슬이라고도 불리는 곧은 원통형의 아크 튜브 동체(10)를 갖는다. 아크 튜브의 중심 부분은 바람직하게는 원통 모양의 형상이지만 타원형, 구형 또는 중간체 형태일 수도 있다. 코발트 소 결된 원통형의 세라믹 다리(12)는 아크 튜브 동체(10)의 반대쪽에 위치한다. 일체 구조의 세라믹 아크 튜브가 사용될 수 있는 다른 대표적인 실시예에 있어서 다리(12)는 이 일체 구조의 세라믹 아크 튜브의 일부이다. HID 램프(5) 내에서, 일반적으로 텅스텐으로 이루어지는 금속 전극(20)은 각 다리(12)의 내부에 삽입되고 봉해져 아크 튜브 동체(10)로 연장된다.
자동차용 HID 램프의 입력 전력은 일반적으로 20W~50W, 바람직하게는 25W~45W, 가장 바람직하게는 35W이다. 한 실시예에서, 본 발명의 교시(敎示)를 구체화하는 자동차용 HID 램프의 입력 전력은 약 35W이다. 하지만, 입력 전력은 원하는 램프 수명 및 광 출력에 따라 변경될 수 있다. 예컨대, 입력 전력을 감소시킴으로써, 비록 광 출력은 감소하지만 램프의 수명이 연장될 수 있다. 반대로, 입력 전력을 증가시킴으로써, 비록 램프 수명은 감소하지만 광 출력은 증가될 수 있다.
아크 튜브 동체(10)는 2.0㎜ 이하, 바람직하게는 1.7㎜ 미만의 내경(15)을 갖고 0.3~0.6㎜의 두께(18)를 갖는다. 내경(15)의 축소는 램프에 발생하는 축방향 및 둘레방향 응력 모두의 축소에 이롭다. 이 이득은 아래의 표 1로부터 명백하고, 본 발명이 이용될 때 축방향 응력 및 둘레방향 응력에 대한 대표적인 계산 유체 역학 및 구조 해석 결과를 나타내는 도 4, 5에 또한 도시된다.
Figure 112008038569609-PCT00001
상세한 계산 유체 역학(CFD) 및 구조 해석으로부터, 아크 튜브의 외부 상단 중앙에 있는 최대 인장 응력의 위치(도 2에 나타낸 위치 T4, T는 온도를 나타냄)에서 아크 튜브 내의 둘레방향 및 축방향 응력은 다음 관계에 따라 키 온도 차이 및 압력과 관계가 있다.
Figure 112008038569609-PCT00002
S34, S32, S33 ′ 및 Sp는 각각 T34, T32, T33′ 및 압력의 단조 함수이다. 둘레방향 및 축방향 응력에 대한 정확한 함수 형식은 CFD 및 구조 해석의 결과로부터 얻어진다. 이 식에서, T34=T3-T4, T32=T3-T2, T33 ′=T3-Ttop-corner(Ttp)이다. 아크 튜브 동체(10)에서의 T1, T2, T3, T4, Ttop_corner 및 Tbottom_corner의 대략적인 위치는 도 2에 도시된다. 예컨대, 2.4㎜ 및 1.6㎜의 내경에 대하여 축방향 응력에 기여하는 S34, S32, S33 ′ 및 Sp의 대응하는 값은 표 1에 표시된다. 내경 id(15)를 1.6㎜로 축소하는 것은 실질적으로 T32, 따라서 축방향 응력을 축소하고, 일반적으로 T32 및 T33 ′의 축소는 응력 축소에 유용하다. 분석을 통해, 도 4, 5에 나타내는 바와 같이, 통상적으로 내경 및 관 벽 두께가 램프의 축방향 및 둘레방향 응력에 영향을 미치는 것이 또한 도시되어 있다. 특히, 2㎜에서 1.4㎜로의 내경의 축소는 최대 축방향 응력을 10% 이상, 최대 둘레방향 응력을 약 30% 감소하는 데 도움이 된다.
세라믹 다리(12)가 코사인터되면(cosintered), 아크 튜브 동체로의 그 삽입 길이는 0.5㎜~3㎜이다. 전극 팁 사이의 간극(22)은 5㎜ 이하, 예컨대 2.8㎜~3㎜이다. 자동차에 대하여, 현재의 전극 간극은 4㎜~4.5㎜로 표준화되어 있다. 하지만, 여기에 개시된 다른 램프 및 전극 용적과 연관하여 전극 팁 간극(22)을 축소하는 것은 개선된 자동차용 HID 램프를 제공한다고 유리하게 인식되어 왔다.
도 3은 아크 방전과 전극을 통한 전도 사이의 아크 튜브 가열 부분의 개략도의 대표적인 실시예이다. 도시된 바와 같이, 세라믹 전구 엔벨로프가 아크 방전으로부터 직접, 또 전극을 통해 전도되는 열에 의해 가열됨에 따라, 전극 용적은 아크 튜브 용적에 좌우된다. 또한 다리(12) 내의 화살표(21)는 다리(12) 내의 전극의 위치로부터 아크 튜브(5)로 열이 전도되는 것을 나타낸다. 예컨대, 보다 큰 전극 축 직경(24)이 보다 큰 내경의 램프에서 사용되고, 그 직경은 0.5㎜보다 작고 0.2㎜보다 큰 것이 바람직하다.
또한, 차량용 전방 조명 장치는, 광학계를 가능한 한 작게 하여 시스템 비용을 축소하고 총체적인 성능(휘도)을 향상시키기 위하여 고휘도의 더 밝은 램프를 요구한다. 휘도는 장치의 E(광학 범위)인 "에텐듀(etendue)"에 대한 램프 루멘의 양의 비로 규정된다(L=lumens/E). 에텐듀는 아크 간극과 아크 직경의 곱에 대한 비로 알려져 있다. 이로 인해, 전형적으로 아크 간극(아크 길이)이 짧을수록 램프 휘도가 높다. 이와 같이, 벽이 고정된 아크에 있어서, 전구 내경이 작을수록 램프 휘도가 크다.
대표적인 설계 규칙이 개발되어 왔다. 이들 규칙은 HID 램프가 메탈 할라이드 가스의 높은 증기압을 갖는 것에 상당하는 충분히 큰 냉점 온도를 갖도록 제정되었다. 이들 설계 규칙은 충분히 작은 온점 온도와 충분히 큰 전극 팁 온도를 제공한다. 따라서 이들 설계 규칙은 전극 열이온 방사를 가능하게 한다. 특히, 아크 튜브 몸체(10)의 벽 두께(18)는 내경(15)에 좌우되는 것이 측정되어 왔다. 따라서, 내경(15)이 감소되면 벽 두께(18)는 증가되어야 한다. 예컨대, 본 발명의 한 실시예에 따라, 0.3㎜보다 크도 0.45㎜보다 작은 벽 두께는 1.6㎜의 내경을 갖는 아크 튜브(10)에 적합하다. 그러나, 아크 튜브(10)가 1.1㎜의 내경을 가지면, 벽 두께는, 예컨대, 0.48㎜로 0.6㎜보다 작아야한다. 이와 같이, 내경(15)이 감소되면 최소 전극 축 직경(24)은 감소되어야 한다. 따라서, 가장 바람직한 설계 공간은 1.1㎜~1.7㎜의 내경(15), 0.3㎜~0.6㎜의 벽 두께(18), 0.28㎜~0.52㎜의 축 직경(24), 그리고 6㎜~10㎜의 아크 튜브 내부 전구 길이(ibl)(26)이다. 모든 치수 측정 범위는 포괄적이고, 효율적인 HID 램프(5)를 제공하기 위해 동시에 만족되도록 의도된다.
도 2는 코팅된 본 발명의 HID 램프의 개략도의 대표적인 실시예이다. 코팅(30)은 여러 기능을 갖는다. 첫째로, 아크 튜브로부터 도달하는 온도 방사의 양을 감소시킴으로써, 전형적으로 메탈 할라이드가 존재하는 다리의 열을 제어하여, 보다 많은 발광 선량을 기화시키도록 한다. 둘째로, 코팅은 축 방향 아크 튜브 온도 증감을 감소시킨다. 이 이득은 T3-Ttop_corner의 차이의 관점에서 표 2에 설명한다.
Figure 112008038569609-PCT00003
축방향 아크 튜브 온도 증감을 감소시키는 것은, 표 1에 나타내는 바와 같이, 열 응력 감소와 램프의 긴 수명에 이롭다. 셋째로, 아크 튜브 동체의 단부를 덮는 불투명 코팅은, 포장 도로 등의 지면으로 향했을 때 투영된 광속의 섬광을 유발하는 광의 바람직하지 않은 부분을 제거한다.
한 예시적인 실시예에서, 코팅은 고온의 불투명체 산화물(예컨대, 지르코니아 또는 알루미나)로 이루어진다. 다른 대표적인 실시예에서, 적당한 부식 특성을 갖는 고온 금속 등의 얇은(예컨대, 200㎛보다 작은 두께) 반사 코팅(30)이 아크 튜브 외피의 외부 표면에 사용된다. 예컨대, 아크 튜브 동체(10)의 각 단부에 약 0.5㎜, 다리가 마련된다면 각 다리 표면(12)에 약 1~3㎜로 백금(Pt)이 사용된다.
코팅(30)이 사용되었을 때에 있어서 본 발명의 설계 규칙은 바람직하게 2.3㎜보다 작은 내경을 갖는 것을 포함한다. 설계 규칙은, 아크 튜브 벽 두께(18)는 내경(15)의 상관적 요소이고, 내경(15)이 감소되면 아크 튜브 벽 두께(18)는 증가되어야함을 더 나타낸다. 예컨대, 0.4㎜의 벽 두께(18)는 2.25㎜의 내경(15)을 갖는 아크 튜브 동체(10)에 적합하다. 하지만, 1.6㎜의 내경(15)을 갖는 아크 튜브 동체(10)에 대해서는 벽 두께(18)는 0.69㎜보다 크다. 다른 예로서, 1.8㎜의 내경(15)을 갖는 아크 튜브 동체(10)에 대해서는 벽 두께(18)는 0.54㎜보다 크다.
설계 규칙은, 아크 튜브 동체(10)의 내경(15)이 1.1㎜~2㎜의 범위에 있으면, 전극(20) 축 직경(24)은 0.25㎜~0.5㎜이어야함을 더 나타낸다. 표 3은 전구 온도에 대한 전극 축 직경, 전구 내경 및 벽 두께의 결합된 효과를 나타낸다.
Figure 112008038569609-PCT00004
열 에너지의 큰 부분, 입력 전력의 약 23%가 전극(20)을 통해 아크 튜브(10)에 도달함에 따라, 아크 튜브 동체(10)의 내경(15)이 작을수록 전극(20) 축 직경(24)도 작아질 필요가 있다. 예컨대, 1.75㎜의 내경(15)에 대하여, 전극(20) 축 직경(24)은 0.35㎜보다 작다. 그에 반해서, 1.85㎜의 아크 튜브 동체(10) 내경(15)에 대하여, 전극(20) 축 직경(24)은 0.45㎜보다 작다. 바람직한 설계 내역은, 내경(15)에 대하여 1.5㎜~2.1㎜, 벽 두께(18)에 대하여 0.4㎜~0.65㎜, 축 직경(24)에 대하여 0.3㎜~0.5㎜, 그리고 내부 전구 길이(26)에 대하여 6㎜~10㎜이다.
본 발명은 현재 바람직하게 여겨지는 실시예로 설명했지만, 당업자에게는 많은 변화와 변경이 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 특정한 예증적인 실시예에 한정되지 않고, 부가된 청구항의 모든 정신과 범위 내에서 해석되도록 의도되었다.

Claims (14)

  1. 각각의 제 1 개구부가 형성된 제 1 단부와 각각의 제 2 개구부가 형성된 제 2 단부가 내부 공간을 규정하는 세라믹 물질로 이루어진 벽을 갖는 발광 베슬과,
    상기 베슬 내에 위치한 방전 전극의 단부 사이에서 함께 간극을 형성하는 상기 베슬의 상기 제 1 단부의 상기 제 1 개구부를 통해 연장하는 제 1 전극과 상기 베슬의 상기 제 2 단부의 상기 제 2 개구부를 통해 연장하는 제 2 전극을 갖는 두 개의 방전 전극을 포함하되,
    상기 발광 베슬은 내경이 1㎜~3㎜, 내부 길이가 5㎜~10㎜로 특징지어지는 내부 공간을 규정하고,
    상기 베슬의 상기 벽은 0.3㎜~0.8㎜의 두께를 갖고,
    상기 베슬 내의 상기 전극의 각 끝단(tip)은 0.2㎜~0.55㎜의 축 직경을 갖고,
    상기 베슬 내에 위치한 상기 전극의 상기 단부 사이의 상기 간극의 거리는 4㎜ 미만인
    고휘도 방전 램프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내경이 축소되면 상기 벽의 두께가 증가되는
    고휘도 방전 램프.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 내경이 증가되면 상기 축 직경이 증가되는
    고휘도 방전 램프.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 베슬의 상기 내경이 축소되면 상기 전극의 상기 축 직경이 축소되는
    고휘도 방전 램프.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 베슬의 단부 근처의 상기 베슬의 외표면에 가까운 반사 코팅을 더 포함하는
    고휘도 방전 램프.
  6. 각각의 제 1 개구부가 형성된 제 1 단부와 각각의 제 2 개구부가 형성된 제 2 단부가 내부 공간을 규정하는 세라믹 물질로 이루어진 벽을 갖는 발광 베슬과,
    상기 베슬 내에 위치한 방전 전극의 단부 사이에서 함께 간극을 형성하는 상기 베슬의 상기 제 1 단부의 상기 제 1 개구부를 통해 연장하는 제 1 전극과 상기 베슬의 상기 제 2 단부의 상기 제 2 개구부를 통해 연장하는 제 2 전극을 갖는 두 개의 방전 전극과,
    상기 베슬의 상기 단부 근처의 상기 베슬의 외표면에 가까운 반사 코팅을 포함하되,
    상기 발광 베슬은 내경이 1.5㎜~2.1㎜, 내부 길이가 6㎜~10㎜로 특징지어지는 내부 공간을 규정하고,
    상기 베슬의 상기 벽은 0.4㎜~0.65㎜의 두께를 갖고,
    상기 베슬 내의 상기 전극의 각 끝단은 0.3㎜~0.5㎜의 축 직경을 갖고,
    상기 베슬 내에 위치한 상기 전극의 상기 단부 사이의 상기 간극의 거리는 4㎜~5㎜인
    고휘도 방전 램프.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 베슬의 상기 내경이 축소되면 상기 벽의 두께가 증가되는
    고휘도 방전 램프.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 베슬의 상기 내경이 증가되면 상기 전극의 상기 축 직경이 증가되는
    고휘도 방전 램프.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 베슬의 상기 내경이 축소되면 상기 전극의 상기 축 직경이 축소되는
    고휘도 방전 램프.
  10. 각각의 제 1 개구부가 형성된 제 1 단부와 각각의 제 2 개구부가 형성된 제 2 단부가 내부 공간을 규정하는 세라믹 물질로 이루어진 벽을 갖는 발광 베슬과,
    상기 베슬 내에 위치한 방전 전극의 단부 사이에서 함께 간극을 형성하는 상기 베슬의 상기 제 1 단부의 상기 제 1 개구부를 통해 연장하는 제 1 전극과 상기 베슬의 상기 제 2 단부의 상기 제 2 개구부를 통해 연장하는 제 2 전극을 갖는 두 개의 방전 전극을 포함하되,
    상기 발광 베슬은 내경이 1㎜~1.7㎜, 내부 길이가 5㎜~8㎜로 특징지어지는 내부 공간을 규정하고,
    상기 베슬의 상기 벽은 0.3㎜~0.6㎜의 두께를 갖고,
    상기 베슬 내의 상기 전극의 각 끝단은 0.25㎜~0.5㎜의 축 직경을 갖고,
    상기 베슬 내에 위치한 상기 전극의 상기 단부 사이의 상기 간극의 거리는 3㎜ 미만인
    고휘도 방전 램프.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 내경이 축소되면 상기 벽의 두께가 증가되는
    고휘도 방전 램프.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 내경이 증가되면 상기 축 직경이 증가되는
    고휘도 방전 램프.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 베슬의 상기 내경이 축소되면 상기 전극의 상기 축 직경이 축소되는
    고휘도 방전 램프.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 베슬의 단부 근처의 상기 베슬의 외표면에 가까운 반사 코팅을 더 포함하는
    고휘도 방전 램프.
KR1020087012968A 2005-11-30 2006-11-30 고휘도 방전 램프 KR20080072018A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/289,932 2005-11-30
US11/289,932 US7394200B2 (en) 2005-11-30 2005-11-30 Ceramic automotive high intensity discharge lamp

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080072018A true KR20080072018A (ko) 2008-08-05

Family

ID=37714605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087012968A KR20080072018A (ko) 2005-11-30 2006-11-30 고휘도 방전 램프

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7394200B2 (ko)
EP (1) EP1958237A2 (ko)
JP (1) JP5416411B2 (ko)
KR (1) KR20080072018A (ko)
CN (1) CN101395694B (ko)
TW (1) TWI398899B (ko)
WO (1) WO2007064766A2 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006002261A1 (de) * 2006-01-17 2007-07-19 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Hochdruckentladungslampe
US7728499B2 (en) * 2007-11-28 2010-06-01 General Electric Company Thermal management of high intensity discharge lamps, coatings and methods
JP2011511404A (ja) * 2008-02-05 2011-04-07 オスラム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 熱的に改良されたランプ
JP2011513894A (ja) * 2008-02-25 2011-04-28 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ガス放電ランプ、及びガス放電ランプを動作させる方法
US8247972B2 (en) 2008-05-15 2012-08-21 Osram Sylvania Inc. Ceramic discharge lamp with integral burner and reflector
US8339044B2 (en) 2010-12-28 2012-12-25 General Electric Company Mercury-free ceramic metal halide lamp with improved lumen run-up
US8497633B2 (en) 2011-07-20 2013-07-30 General Electric Company Ceramic metal halide discharge lamp with oxygen content and metallic component
JP6202462B2 (ja) * 2012-11-30 2017-09-27 東芝ライテック株式会社 放電ランプおよび車両用灯具

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4795943A (en) * 1986-05-07 1989-01-03 U.S. Philips Corporation High-pressure sodium vapor discharge lamp
US4970431A (en) * 1987-11-03 1990-11-13 U.S. Philips Corporation High-pressure sodium discharge lamp with fins radially extending from the discharge vessel for controlling the wall temperature of the discharge vessel
EP0609477B1 (en) * 1993-02-05 1999-05-06 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Ceramic discharge vessel for high-pressure lamps, method of manufacturing same, and related sealing material
WO1996014654A1 (en) * 1994-11-08 1996-05-17 Philips Electronics N.V. Low-pressure discharge lamp
WO1997042650A2 (en) * 1996-05-09 1997-11-13 Philips Electronics N.V. High-pressure discharge lamp
US6084351A (en) * 1996-09-06 2000-07-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Metal halide lamp and temperature control system therefor
JPH11238488A (ja) * 1997-06-06 1999-08-31 Toshiba Lighting & Technology Corp メタルハライド放電ランプ、メタルハライド放電ランプ点灯装置および照明装置
JP2004221091A (ja) * 1998-05-27 2004-08-05 Ngk Insulators Ltd 発光容器及びそれを有する高圧放電灯
WO1999062103A1 (fr) * 1998-05-27 1999-12-02 Ngk Insulators, Ltd. Conteneur electroluminescent pour lampe a decharge haute pression et son procede de fabrication
US6414436B1 (en) * 1999-02-01 2002-07-02 Gem Lighting Llc Sapphire high intensity discharge projector lamp
ES2241605T3 (es) * 1999-04-29 2005-11-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lampara de halogenuro metalico.
US6307321B1 (en) * 1999-07-14 2001-10-23 Toshiba Lighting & Technology Corporation High-pressure discharge lamp and lighting apparatus
JP3776636B2 (ja) * 1999-09-03 2006-05-17 日本碍子株式会社 高圧放電灯
TW478006B (en) * 1999-12-23 2002-03-01 Gen Electric Single ended ceramic arc discharge lamp and method of making same
JP2002175780A (ja) * 2000-09-28 2002-06-21 Toshiba Lighting & Technology Corp 高圧放電ランプ、高圧放電ランプ点灯装置および照明装置
JP2002273428A (ja) * 2001-03-16 2002-09-24 Matsushita Electric Works Ltd 電解水生成装置
DE10231127B4 (de) * 2001-09-19 2008-09-25 Toshiba Lighting & Technology Corp. Hochdruck-Entladungslampe und Leuchtkörper
US6791267B2 (en) 2001-10-02 2004-09-14 Ngk Insulators, Ltd. High pressure discharge lamps, lighting systems, head lamps for automobiles and light emitting vessels for high pressure discharge lamps
US6713962B2 (en) * 2001-10-17 2004-03-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. High-pressure discharge lamp
JP2005527935A (ja) * 2002-01-28 2005-09-15 ジェム ライティング エルエルシー 単結晶サファイア外殻を用いた高輝度放電ランプ
US20040056600A1 (en) * 2002-09-19 2004-03-25 Lapatovich Walter P. Electric lamp with condensate reservoir and method of operation thereof
DE10242740A1 (de) * 2002-09-13 2004-03-18 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Hochdruckentladungslampe für Kraftfahrzeugscheinwerfer
JP2004171833A (ja) * 2002-11-18 2004-06-17 Toshiba Lighting & Technology Corp 高圧放電ランプ、高圧放電ランプ点灯装置および照明装置
JP2006520065A (ja) * 2002-12-13 2006-08-31 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 高圧放電ランプ
US7132797B2 (en) 2002-12-18 2006-11-07 General Electric Company Hermetical end-to-end sealing techniques and lamp having uniquely sealed components
US7525252B2 (en) 2002-12-27 2009-04-28 General Electric Company Sealing tube material for high pressure short-arc discharge lamps
US7038384B2 (en) * 2003-01-14 2006-05-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. High pressure discharge lamp, method for producing the same and lamp unit
US20070132396A1 (en) * 2003-10-17 2007-06-14 Van Gennip Nicasius G T Crevice-minimized metal halide burner with ceramic discharge vessel
US7414368B2 (en) * 2005-01-21 2008-08-19 General Electric Company Ceramic metal halide lamp with cerium-containing fill

Also Published As

Publication number Publication date
CN101395694B (zh) 2010-12-08
WO2007064766A3 (en) 2008-08-21
US7394200B2 (en) 2008-07-01
US20070120492A1 (en) 2007-05-31
TW200826145A (en) 2008-06-16
TWI398899B (zh) 2013-06-11
WO2007064766A2 (en) 2007-06-07
JP5416411B2 (ja) 2014-02-12
EP1958237A2 (en) 2008-08-20
JP2009518780A (ja) 2009-05-07
CN101395694A (zh) 2009-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20080072018A (ko) 고휘도 방전 램프
KR101029501B1 (ko) 무수은 고압 가스 방전 램프
JP2004111390A (ja) 自動車前照灯用高圧放電ランプ
US20090224674A1 (en) Ceramic high intensity discharge lamp having uniquely shaped shoulder
JP5264891B2 (ja) 照明器具
JPH07240184A (ja) セラミック放電灯およびこれを用いた投光装置ならびにセラミック放電灯の製造方法
JP3067635U (ja) 高圧放電ランプ
JPS61185857A (ja) 無電極放電灯
EP0978864B1 (en) Double-end type metal halide bulb with low power consumption
JP4297227B2 (ja) 高圧放電ランプおよび照明装置
JP4706205B2 (ja) ショートアークランプ
JP4605095B2 (ja) 無電極放電ランプ及びその製造方法並びに照明器具
JP4848685B2 (ja) セラミックメタルハライドランプ
JP2013514617A (ja) ランプ
JP2007242553A (ja) 無電極放電ランプ及びそれを用いる照明器具
JP4179132B2 (ja) セラミック製放電ランプ
JP2000090877A (ja) 高圧放電ランプおよび照明装置
JPH1050255A (ja) 放電ランプ及び放電ランプ用のカソード組立体の作製方法
JP4119350B2 (ja) 光源装置
JPH0412593Y2 (ko)
JP5243153B2 (ja) 高輝度放電灯用発光容器
JP4182272B2 (ja) 高圧放電ランプ、高圧放電ランプ装置および照明装置
JP2001297732A (ja) 高圧放電ランプおよび照明装置
JP2000090881A (ja) 高圧放電ランプおよび照明装置
JP2011192389A (ja) セラミックス発光管を用いた小型放電灯およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right