NL9301024A - Electrische ontladingslampinrichting als lichtbron voor een autoverlichtingsinrichting. - Google Patents

Description

Electrische ontladingslampinrichting als lichtbron voor een autoverlich-tingsinrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een electrische ont-ladingslampinrichting, welke wordt gebruikt als een lichtbron voor een autoverlichtingsinrichting, zoals een koplamp.

Een electrische ontladingslamp bezit een grote luminan-tie, een hoog rendement en een lange levensduur. Het licht, dat door een dergelijke lamp wordt geëmitteerd, omvat evenwel ultraviolette straling met golflengten, welke schadelijk zijn voor de gezondheid en schadelijk zijn voor zich in de nabijheid bevindende componenten. Derhalve kan, als voorgesteld in de niet-vooronderzochte Japanse Patent Publication No. Hei-2-253554 enz. en als aangegeven in fig. 5, een ZnO-film, welke ultraviolette straling in een voorafbepaald golflengtegebied afsnijdt, aan het oppervlak van een ballon 4 worden gevormd, die een boogontladingsbuis 2 omgeeft, welke een lichtbronlichaam vormt, zodat ultraviolette straling in schadelijke golflengtegebieden uit het door de boogontladings-lamp 2 uitgezonden licht wordt geëlimineerd.

Deze voorstellen zijn evenwel beperkt tot electrische ontladingslampen voor gebruik binnenshuis, in tegenstelling met een electrische ontladingslamp, welke wordt gebruikt als een lichtbron voor een autoverlichtingsinrichting, zoals een koplamp, welke in staat moet zijn om weerstand te bieden aan moeilijke omgevingsomstandigheden. Meer in het bijzonder doet zich hierbij het probleem voor, dat een lamp, waarbij aan het oppervlak van een glasballon daarvan een ZnO-film is gevormd, geen weerstand kan bieden aan moeilijke bedrijfsomstandigheden, zoals men deze aantreft in een woestijn enz. D.w.z., dat in een omgeving, waarin waterdruppels condenseren en zich aan het oppervlak van een ultraviolette straling afschermende, ballon hechten, bijvoorbeeld wanneer de temperatuur, de vochtigheid of de atmosferische druk een aantal malen vernaderen, zich het probleem voordoet, dat de ZnO-film zich losmaakt van de ballon, waardoor het ultraviolette straling afschermende effect wordt gereduceerd. Een ander probleem is, dat de overdrachtsfactor voor zichtbaar licht wordt gereduceerd wanneer vocht op de ballon condenseert omdat de ZnO-film wanneer deze vochtig wordt dof wordt.

De uitvinding houdt rekening met de bovenstaande problemen en een oogmerk van de uitvinding is derhalve het verschaffen van een eleetrisehe ontladi'.gslampinrichting, welke bestemd is om te worden gebruikt als een lichtbron voor een autoverlichtingsinrichting, waarbij de bovengenoemde problemen worden geëlimineerd.

Teneinde de bovenstaande en andere oogmerken te bereiken wordt volgens de uitvinding voorzien ine en eleetrisehe ontladingslamp-inrichting ten gebruike als een lichtbron voor een autoverlichtingsinrichting, waarbij een boogontladingslamp, die een lichtbronlichaam vormt, aan de voorzijde van een isolerende voet is gevormd en is omgeven door een ultraviolette straling afschermende ballon aan het oppervlak waarvan een ZnO-film is gevormd, welke daarin is gekenmerkt, dat over de ZnO-film een weersbestendige SiC-film is gevormd.

Het ballonlichaam kan bestaan uit een glas, dat ultraviolette straling afsnijdt in een golflengtegebied, dat kleiner is dan 320 nm, terwijl de ZnO-film ultraviolette straling afsnijdt in een gebied van 320 - 380 nm. Bij voorkeur wordt de SiC-film dunner uitgevoerd dan de ZnO-film.

Van het licht, dat door de boogontladingslamp wordt geëmitteerd, wordt ultraviolette straling met een golflengte, kleiner dan 320 nm afgesneden wanneer het geëmitteerde licht het ballonlichaam passeert, terwijl ultraviolette straling in het golflengtegebied van 320- 380 nm wordt afgesneden wanneer het geëmitteerde licht via de ZnO-film wordt overgedragen. Voorts wordt de ultraviolette straling in het golflengtegebied van 320 - 380 nm, in enige mate afgesneden wanneer het licht via de SiC-film wordt overgedragen, ofschoon de afsnijdingsverhou-ding kleiner is dan die in het geval van de ZnO-film.

De SiC-film, welke de ZnO-film bedekt, wordt niet door water geërodeerd en reageert niet met water, waardoor derhalve wordt belet, dat de ZnO-film direct contact maakt met waterdruppels, die zich aan de ultraviolette straling afschermende ballon hechten. Het gevaar, dat de ZnO-film van de ballon losmaakt tengevolge van contact met water, wordt geëlimineerd, evenals het dof worden van de ZnO-film als een gevolg van een reactie met water.

Omdat de Sic-film een brekingsindex heeft, welke kleiner is dan die van de ZnO-film en bij voorkeur dunner is dan de ZnO-film, is het reflectieverlies zeer gering, zodat de overdrachtsfactor van zichtbaar licht groot is.

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont: fig. 1 een gedeeltelijk weggebroken perspectivisch aanzicht van een electrische ontladingslamp, welke wordt gebruikt als een lichtbron voor een koplamp van een auto, die volgens een voorkeursuitvoe-ringsvorm van de uitvinding is opgebouwd; fig. 2 een langsdoorsnede van dezelfde electrische ontladingslamp; fig. 3 een diagram, dat de verandering van de hoeveelheid straling aan ultraviolette stralen, gemeten onder gebruik van kook-tests, welke zijn uitgevoerd bij een ultraviolette straling afschermende ballon, toont; fig. 4 een gedeeltelijk geëxpandeerde doorsnede van de ultraviolette straling afschermende ballon; en fig. 5 een doorsnede van een conventionele electrische ontladingslamp.

Thans zullen voorkeursuitvoeringsvormen volgens de uitvinding onder verwijzing naar de tekening worden beschreven.

De fig. 1 en 2 tonen een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding, waarbij fig. 1 een gedeeltelijk weggebroken perspectivisch aanzicht toont van een electrische ontladingslampinrichting en fig. 2 een langsdoorsnede van dezelfde electrische ontladingslampinrichting illustreert.

In deze figuren bestaat de electrische ontladingslampinrichting in hoofdzaak uit een boogontladingslamp 10, welke een elec-trisch ontladingslamplichaam vormt, een isolerende voet 20, welke een lamphouder, bestaande uit een kunststof, vormt, een metalen geleider-steun 30, welke zich door de voet 20 uitstrekt teneinde als een electrische doorvoering te dienen en het voorste eindgedeelte van de boog-ontladingsbuis 10 ondersteunt, een concaaf samenwerkingsgedeelte 21, dat aan de voorzijde van de voet 20 is gevormd teneinde het achterste eindgedeelte van de boogontladingslamp 10 te ondersteunen, en een ultraviolette straling afschermende ballon 50, die aan de voorzijde van de voet 20 is bevestigd en de boogontladingslamp 10 en de geleiderondersteu-ning 30 omgeeft.

De boogontladingslamp 10 is voorzien van afknijpafdichtgedeelten 13a en 13b met een rechthoekige dwarsdoorsnede, die bij tegenoverelkaargelegen eindgedeelten van een afgesloten glazen bol 20 zijn gevormd, die een elliptische vorm heeft waardoor een electrische ontladingsruimte wordt bepaald, en waarbij cilindrische langwerpige gedeelten 14a en 14b, welke niet door knijpen afdichtend zijn, integraal zijn gevormd. Voor het starten wordt een edelgas, kwik en een metaal-halogenide afdichtend in de glazen bol 12 ondergebracht. Ontladingselec-troden 15a en 15b, bestaande uit wolfraam, zijn tegenoverelkaar binnen de ontladingsruimte van de glazen bol 12 opgèsteld en de ontladings-electrodenl5a en 15b zijn verbonden met molybdeenfolies 16a en 16b, die afdichtend in de afknijpafdichtgedeelten 13a en 13b aanwezig zijn. Geleiders 18a en 18b, die respectievelijk met de molybdeenfolies 16a en 16b zijn verbonden, worden vanuit de afknijpafdichtgedeelten 13a en 13b via de langwerpige gedeelten 14a en 14b naar buiten uitgevoerd. Het langwerpige gedeelte 14a bij de voorste eindzijde wordt ondersteund door een metalen band 32, die door puntlassen aan de geleidersteun 30 is bevestigd, terwijl de geleider 18a door puntlassen aan de metalen band 32 is bevestigd. De geleidersteun 30 wordt door een plasma-lasmethode verbonden aan een aansluitklem 23, die aan de achterzijde van de voet 20 aanwezig is. Anderzijds werkt het langwerpige gedeelte 14b aan de achterste eindzijde samen met het concave samenwerkingsgedeelte 21, dat aan de voorzijde van de voet 20 is gevormd, en is de geleider 18b door een plasma-lasmethode verbonden met een aansluitingsklem 24, die aan de achterzijde van de isolerende voet 20 door vorming tijdens het inbrengen is bevestigd. Derhalve bezit de boogontladingslamp 10 een structuur’, waarbij het voorste eindgedeelte daarvan wordt ondersteund door de enkele metalen geleidersteun 30, die buiten en aan de voorzijde van de isolerende voet 20 uitsteekt, terwijl het achterste eindgedeelte daarvan wordt ondersteund door een concaaf samenwerkingsgedeelte 21, dat aan de voorzijde van de voet 20 is gevormd.

De isolerende voet 20 is bijvoorbeeld vervaardigd uit een kunststof, zoals PPs of dergelijke, en een paar verbindingsaanslui-tingen 23 en 24 is aanwezig in een cilindrische wand 22, die aan de achterzijde daarvan is gevormd teneinde daardoor een verbindingsinrichting te verschaffen. Een schot 22a, dat zich over de cilindrische wand 22 uitstrekt, wordt tussen de verbindingsklemmen 23 en 24 gevormd, zodat een goede isolatie tussen de aansluitingen 23 en 24 wordt verzekerd. Hoogspanningsgeleiders en C^, welke zich vanuit een (niet weergegeven) ontsteekketen uitstrekken, zijn met de aansluitklemmen 23 en 24 verbonden. Een verbindingsdeksel 25 wordt integraal met de cilindrische verbindingswand 22 uitgevoerd door ultrasoon lassen, en wel zodanig, dat deze onderdelen niet van elkaar kunnen worden gescheiden.

De geleidersteun 30, welke zich aan de voorzijde van de isolerende voet 20 uitstrekt, is afgedekt door een isolerende cilinder 34, die uit een keramisch materiaal bestaat, zodat tussen de respectieve electrische kanalen aan de zijden van de verbindingsklemmen 23 en 24 geen electrische ontlading kan optreden. De geleidersteun wordt vooraf in de isolerende cilinder 34 ingebracht en de geleidersteun 30 en de isolerende cilinder 34 worden integraal gefixeerd door een niet-organisch bindmiddel of door een aandrukbevestiging. De isolerende cilinder 34, welke integraal is met de geleidersteun 30, wordt integraal met de isolerende voet 20 gemaakt door een vorming onder inbrengen en wel zodanig, dat het achterste eindgedeelte van de cilinder 34 naar de achterzijde van de voet 20 binnendringt en de geleidersteun 20 eveneens in de cilinder 34 binnendringt. Aan de voorzijde van de voet 20 wordt een keramische schijf 40 voor het fixeren en ondersteunen van de ultrasone straling afschermende ballon 5 door vorming onder inbrengen aan de voet 20 bevestigd. D.w.z., dat de keramische schijf 40 een kegel-trapeziumvormige configuratie heeft teneinde een losraken te beletten indien de achterste omtreksrand in de voet 20 wordt ingebracht en daarin wordt gevormd. Openingen 42 en 44 bevinden zich in de keramische schijf 40, en de boog-ontladingslamp 10 en de isolerende cilinder 34 strekken zich in voorwaartse richting door de openingen 42 en 44 uit. Met de verwijzing 36 is een keramische pijp aangegeven, welke de geleider 18b aan de achterzijde bedekt teneinde daardoor een isolatie tussen de geleider 18b en de geleidersteun 30 te verzekeren.

De ultraviolette straling afschermende ballon 50 heeft een configuratie, waarbij het oppervlak van een cilindrisch uit glas bestaand ballonlichaam (kegelcode no. 7.740), dat aan de bovenzijde is afgesloten, is bekleed met een ZnO-film 52, welke dient om ultraviolette straling in een voorafbepaald golflengtegèbied af te snijden, waarbij de ZnO-film 52 verder is bedekt met een SiC-film 54, welke dient voor het afsnijden van ultraviolette straling in een voorafbepaald golflengte-gebied, waarbij de afsnijverhouding kleiner is dan die van de ZnO-film 52. Het aan de zijde van de opening gelegen voeteindgedeelte van de bron 50 wordt verbonden met en bevestigd aan een ringvormige groef 46, die in de keramische schijf 40 is gevormd, en wel door een niet-orga-, nisch bindmiddel, waarbij de geleidersteun 30 en de boogontladingsbuis 10 worden omgeven.

Fig. 3 toont een diagram, dat de verandering in de hoeveelheid straling van ultraviolette stralen, gemeten onder gebruik van kooktests, uitgevoerd bij een ultraviolette straling afschermende ballon, die overeenkomstig deze uitvoeringsvorm is opgebouwd, toont. Zoals uit dit diagram blijkt, is de hoeveelheid ultraviolette straling kleiner in het geval van het aanbrengen van een SiC-film op een ZnO-film dan in het geval van het slechts vormen van een ZnO-film. D.w.z., dat het mogelijk is om een sterke mate van afsnijding van ultraviolette straling te verkrijgen door op de ZnO-film een SiC-film aan te brengen.

Bij voorkeur ligt de dikte van de ZnO-film 52, die op het oppervlak van het ballonlichaam 51 is gevormd, in het gebied van 0,5 - 2,0 ^um. D.w.z., dat het effect van het afsnijden van de ultraviolette straling achteruit gaat indien de dikte niet groter is dan 0,5 ^urn, terwijl anderzijds de ZnO-film de neiging heeft om los te laten tengevolge van een thermische belasting indien de dikte groter is dan 2,0 ^um. Derhalve verdient het gebied van 0,5 - 2,0 ^um de voorkeur.

De SiC-film 54, welke op de ZnO-film 52 wordt aangebracht, wordt niet geërodeerd bij blootstelling aan water, en de SiC-film 54 hecht zich innig aan de ZnO-film om een loslaten van deze laatste te beletten. Er bestaat evenwel het gevaar, dat de SiC-film 54 kan worden geërodeerd door water indien deze te dun is, en het is derhalve noodzakelijk de dikte van de Sic-laag groter te maken dan 0,3 ^um. Anderzijds bestaat het gevaar, dat de SiC-film 54 kan loslaten tengevolge van een thermische belasting op dezelfde wijze als in het geval van de ZnO-film 52, indien de dikte van deze film groter is dan 0,8 yUm, en er bestaat ook een gevaar van loslaten tengevolge van ontleding door oplosmiddelen (organisch materiaal). Derhalve verdient het gebied van 0,3 - 0,8 ^um de voorkeur.

Om verder te beletten, dat de ZnO-film 52 of de SiC-film 54 loslaten tengevolge van een thermische belasting, is uit proeven ge- bleken, dat de kromtestraal R van het bovenste hoekgedeelte van de ultraviolette straling afschermende ballon groter dan 5 mm dient te zijn. Voorts dient de brekingsindex van de SiC-film kleiner te zijn dan die van de ZnO-film, en dient de SiC-film meer transparant en dunner te zijn dan de ZnO-film, zodat de reflectieverliezen gering zijn en de overdrachtsfactor van zichtbaar licht daardoor wordt verbeterd.

Met de verwijzing 26 is een focusseringsring aangegeven, welke zich bevindt bij het omtreksrandgedeelte van de voet 20. Een voorwaarts/ achterwaarts positionerend uitsteeksel 26a, dat een referentie-gedeelte voor positionering van een ballon in de voorwaartse/achterwaart-se richting (d.w.z. een richting evenwijdig aan de optische hartlijn van de reflector) vormt, maakt contact met het omtreksrandgedeelte van een ballon-inbrengopening (niet afgebeeld) van een reflector aan de voorzijde van de focusseringsring 26. Een inkeping 26b, welke samenwerkt met een convex samenwerkingsgedeelte aan de ballon-inbrengopeningszijde van de reflector voor het in omtreksrichting positioneren van de ballon, is in een gedeelte van de buitenomtreksrand van de focusseringsring 26 gevormd.

De focusseringsring 26 en de voet 20 stuiten tegen elkaar via een me-taalring 27, waarbij de stuitvlakken van de ringen 26 en 20 integraal door een hoogfrequentie-inductieverhitting aan de metalen ring 27 zijn gelast. Hiertoe wordt de zich aan de achtereindzijde bevindende geleider 18b aan de aansluitklem 27 gelast, wordt de zich aan de voorste eindzijde gelegen geleider 18b aan de metalen band.32 gelast en daarna wordt de metalen band 32 aan de geleidersteun 30 gelast teneinde daardoor de boogontladingslamp 10 ten opzichte van de voet 20 te fixeren.

Daarna wordt wanneer de boogontladingslamp 10 is ontstoken, de focusseringsring 26 bewogen en in axiale richting en in omtreksrichting ingesteld voor het op de juiste wijze instellen van de positie van de focusseringsring 26 ten opzichte van de electroden 15a en 15b, waarop de focusseringsring 26 door een hoogfrequentie-inductieverhitting aan de voet 20 wordt gelast en gefixeerd. (Deze instelling wordt centrering genoemd).

Zoals uit de bovenstaande beschrijving blijkt, worden bij de electrische ontladingslampinrichting, die een lichtbron voor een autoverlichtingsinrichting volgens de uitvinding vormt, ultraviolette stralen in golflengtegebieden, die schadelijk zijn voor de gezondheid of naastgelegen componenten kunnen beschadigen, afgesneden aangezien licht, dat uit de boogontladingslamp wordt geëmitteerd, via de ultraviolette straling afschermende ballon wordt overgedragen. Derhalve wordt de veiligheid en duurzaamheid van de verlichtingsinrichting verzekerd.

Voorts kan aangezien de ZnO-film, die aan het oppervlak van de ultraviolette straling afschermende ballon is gevormd, is bekleed met een SiC-laag, die niet aan erosie door water onderhevig is, de ZnO-film nooit direct in contact komen met waterdruppels, die zich aan de ultraviolette straling afschermende ballon hechten. Derhalve worden problemen, zoals het eroderen van de ZnO-film door water en het derhalve losraken van de film of het dof worden van de ZnO-film tengevolge van een contact met water, geëlimineerd. Als gevolg daarvan worden de veiligheid en duurzaamheid van de verlichtingsinrichting verzekerd en kan gedurende een lange tijd een stabiele hoeveelheid licht worden opgewekt.

Claims (7)

1. Electrische ontladingslampinrichting ten gebruike als een lichtbron voor een autoverlichtingsinrichting, waarbij een lichtbooglamp, welke een lichtbronlichaam vormt en op een isolerende voet is gemonteerd, tenminste gedeeltelijk is omgeven door een ultraviolette straling afschermende ballon, waarbij aan het oppervlak van een glazen lichaam van de ballon een ZnO-film is gevormd, met het kenmerk, dat op de ZnO-film een SiC-film is gevormd.

2. Electrische ontladingslampinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het glazen lichaam bestaat uit een glas, dat ultraviolette straling afsnijdt in een golflengtegebied, dat kleiner is dan 320 nm, en de ZnO-film ultraviolette straling afsnijdt in een gebied van 320 - 380 nm.

3. Electrische ontladingslampinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de SiC-film dunner is dan de ZnO-film.

4. Electrische ontladingslampinrichting volgens conclusie 1, waarbij de dikte van de ZnO-film is gelegen in een gebied van 0,5 -2,0 ^um.

5. Electrische ontladingslampinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de dikte van de SiC-film is gelegen in een gebied van 0,3 - 0,8 ^um.

6. Electrische ontladingslampinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de kromtestraal van een bovenste hoekgedeelte van de ballon groter is dan 5 mm.

7. Electrische ontladingslampinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de brekingsindex van de SiC-film kleiner is dan de brekingsindex van de ZnO-film.