WO2009149973A2 - High-pressure discharge lamp - Google Patents

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WO2009149973A2
WO2009149973A2 PCT/EP2009/054455 EP2009054455W WO2009149973A2 WO 2009149973 A2 WO2009149973 A2 WO 2009149973A2 EP 2009054455 W EP2009054455 W EP 2009054455W WO 2009149973 A2 WO2009149973 A2 WO 2009149973A2
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discharge
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pressure
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    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/12Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
    • H01J61/125Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having an halogenide as principal component
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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    • H01J61/82Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure discharge lamp according to the preamble of claim 1.
  • Such lamps are high-pressure discharge lamps with a ceramic discharge vessel, in particular for general lighting.
  • US Pat. No. 5,059,865 discloses a high-pressure discharge lamp in which a metal halide filling together with xenon is used as filling gas for a quartz glass discharge vessel.
  • This lamp type is designed for automotive lamps and represents a combination of xenon high-pressure lamp (for the first few minutes) and metal halide lamp for continuous operation to meet the requirements of a car lamp.
  • sodium high-pressure lamps with high xenon pressure are also known, see DE 196 40 850.
  • the object of the present invention is to provide a metal halide high-pressure discharge lamp for the general purpose provide lighting, with the highest possible light output is achieved.
  • the metal halide lamp according to the invention uses a bulbous geometry of a ceramic discharge vessel, which per se is known per se, see US Pat. No. 5,936,351.
  • This vessel shape avoids cold corners, such as those used in ceramic discharge vessels for high-pressure sodium lamps.
  • the discharge vessel is isothermal, so that the temperature of the cold spot can be increased without overheating the ceramic.
  • the filling contains Hg, so that a better light output and maintenance longer life and easier ignition is achieved than with Hg-free lamps. Ignition only occurs at typical 4.5 kV. In Hg-free lamps, a high xenon filling pressure serves to increase the burning voltage.
  • the luminous efficacy can be increased, namely by up to 11 lm / W.
  • the area of higher filling pressures of about 1 to 3 bar can be achieved particularly high luminous efficiencies, in the range of relatively low filling pressures, the ignition succeeds particularly reliable.
  • the discharge vessel is typically made of aluminum-containing ceramics such as PCA or YAG, AlN, or A1YO3.
  • the ceramic is preferably doped, as known per se.
  • Color temperature can be further increased by suitable filling additives.
  • the Na-Xe excimer causes a
  • FIG. 2 shows a discharge vessel in detail
  • 3 shows a spectrum of the high-pressure discharge lamp with discharge vessel from FIG. 1.
  • FIG. 1 shows schematically a metal halide lamp 1. It consists of a discharge vessel 2 made of ceramic, in which two electrodes 3 are inserted.
  • the discharge vessel has a central part 5 and two ends 4. At the ends sit two seals 6, which are designed here as capillaries.
  • the discharge vessel and the seals are made integrally from a material such as PCA, as shown in FIG.
  • the discharge vessel 2 is surrounded by an outer bulb 7.
  • the discharge vessel 2 is held in the outer bulb by means of a frame 8.
  • Figure 2 shows an integral discharge vessel 12 in detail with the dimension for the radius R of the half-shell at the ends 4, the straight portion 10 of the length L between the half-shells and the electrode spacing EA.
  • the charge contained in the discharge volume contains Hg, Xe as well as a mixture of the metal halides NaJ and TlJ with rare earth iodides, such as DyJ3, TmJ3 and HoJ3, or CeJ3 as they are usually used for lamps with high wall load.
  • This achieves an initial color temperature of 3030 +/- 80 K in vertical and 2980 +/- 80 K in horizontal burning position.
  • the temperature difference between the cold spot and the hot spot is only 20 ° C. for this lamp, in contrast to 70 ° C. for conventional cylindrical lamps with end faces arranged at right angles.
  • the wall load of this discharge vessel is about 28 W / cm 2 .
  • the internal volume of the discharge vessel is 370 ⁇ l.
  • the lamp power is selected higher.
  • a typical ratio of L / R 0.2 to 0.8.
  • L should preferably be at least 2 mm.
  • the end pieces 11 are integrally made of a single ceramic molding made of alumina. The wall thickness gradually increases from the center, where it is 0.8 mm, to twice the ends.
  • the ceramic discharge vessel should be designed so that the contour of the inner wall of the discharge vessel defines an internal volume V, and that the discharge vessel has a longitudinal axis and two openings with openings, wherein in the ends of electrical feedthroughs are gas-tight, which are electrically connected to two electrodes are, which face each other in the internal volume in a given electrode distance EA, wherein the contour of the inner wall has the following geometry:
  • the contour has a substantially straight cylindrical middle part of length L and inner radius R and two substantially hemispherical end pieces of the same radius R, the length of the cylindrical middle part is smaller or equal to its inner radius:
  • the internal length of the discharge vessel is at least 10% greater than the electrode spacing EA: 2R + L> 1.1 EA,
  • the diameter (2R) of the discharge vessel must be at least 80% of the electrode spacing EA; at the same time, it may not exceed 150% of the electrode spacing EA: 1.5 EA> R> 0.4 EA.
  • Table 1 shows a comparison between different fillings for a given discharge vessel.
  • the first filling is conventional with 0.1 bar argon.
  • the second filling contains 0.5 bar xenon instead of the argon and the third filling 1 bar xenon. Indicated are the luminous flux ⁇ , the efficiency ⁇ , and the color temperature tn.
  • a typical filling contains 2 to 40 mg Hg. For 250 W power, 8 to 30 mg Hg is used.
  • the filling contains the following constituents:
  • Rare earth od SEJ3 here iodides of Ce, Dy, Tm, Ho alone or in mixture: 3 to 53 wt .-%,
  • CaJ 2 2 to 71% by weight.
  • L is chosen to be less than or equal to 0.75 R.
  • L> 0.1 R should be chosen.
  • ⁇ (G) G (1000h) -G (1000h)
  • Q (G ) is the quotient between the 1000 hours and the 100 hours value of size G: G (1000h) / G (100h).
  • tn is the color temperature
  • ul is the lamp voltage in volts
  • uls is the peak erosion voltage in volts
  • de is the distance to Planck's curve.

Landscapes

  • Discharge Lamp (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

According to the invention, the ceramic discharge vessel has a bulbous shape with a cylindrical center part and a hemispherical end piece, the filling containing Hg, Xe (0.1 to 3 bar) and metal halides.

Description

Titel : Hochdruckentladungslampe Title: High pressure discharge lamp
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung geht aus von einer Hochdruckentladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Lampen sind Hochdruckentladungslampen mit keramischem Entladungsgefäß , insbesondere für die Allgemeinbeleuchtung.The invention relates to a high-pressure discharge lamp according to the preamble of claim 1. Such lamps are high-pressure discharge lamps with a ceramic discharge vessel, in particular for general lighting.
Stand der TechnikState of the art
Die US 5 059 865 offenbart eine Hochdruckentladungslampe, bei der eine Metallhalogenidfüllung zusammen mit Xenon als Füllgas für ein Entladungsgefäß aus Quarzglas verwendet wird. Dieser Lampentyp ist für Autolampen gedacht und stellt eine Kombination aus Xenonhochdrucklampe (für die ersten Minuten) und Metallhalogenidlampe für den Dauerbetrieb dar, um die Anforderungen an eine Autolampe erfüllen zu können.US Pat. No. 5,059,865 discloses a high-pressure discharge lamp in which a metal halide filling together with xenon is used as filling gas for a quartz glass discharge vessel. This lamp type is designed for automotive lamps and represents a combination of xenon high-pressure lamp (for the first few minutes) and metal halide lamp for continuous operation to meet the requirements of a car lamp.
Die DE 103 12 290, WO 2005/088673 und EP 883 160 verwenden ein keramisches Entladungsgefäß mit einer Hg-freien Metallhalogenidfüllung. Xenon wird dabei mit mindestens 1 bar Fülldruck eingesetzt. Gleichzeitig dient Na-Jodid als Metallhalogenidfüllung .DE 103 12 290, WO 2005/088673 and EP 883 160 use a ceramic discharge vessel with an Hg-free metal halide filling. Xenon is used with at least 1 bar filling pressure. At the same time Na-iodide serves as a metal halide filling.
Andererseits sind auch Natriumhochdrucklampen mit hohem Xenondruck bekannt, siehe DE 196 40 850.On the other hand, sodium high-pressure lamps with high xenon pressure are also known, see DE 196 40 850.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Me- tallhalogenid-Hochdruckentladungslampe für die Allgemein- beleuchtung bereitzustellen, mit der eine möglichst hohe Lichtausbeute erzielt wird.The object of the present invention is to provide a metal halide high-pressure discharge lamp for the general purpose provide lighting, with the highest possible light output is achieved.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.This object is achieved by the characterizing features of claim 1.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.Particularly advantageous embodiments can be found in the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Metallhalogenidlampe verwendet zum einen eine bauchige Geometrie eines keramischen Entladungsgefäßes, wie sie für sich genommen an sich bekannt ist, siehe hierzu US5936351. Diese Gefäßform vermeidet kalte Ecken, wie sie bei keramischen Entladungsgefäßen für Natriumhochdrucklampen verwendet werden. Das Entladungsgefäß ist isotherm, so dass die Temperatur des cold spots erhöht werden kann, ohne dass dabei die Keramik ü- berhitzt wird.On the one hand, the metal halide lamp according to the invention uses a bulbous geometry of a ceramic discharge vessel, which per se is known per se, see US Pat. No. 5,936,351. This vessel shape avoids cold corners, such as those used in ceramic discharge vessels for high-pressure sodium lamps. The discharge vessel is isothermal, so that the temperature of the cold spot can be increased without overheating the ceramic.
Dies ermöglicht es, den Dampfdruck von NaJ (Natriumj odid) zu erhöhen. Das Entladungsgefäß ist außerdem ohne massive Stopfen ausgeführt, denn diese würden zu einer verstärkten Wärmestrahlung führen.This makes it possible to increase the vapor pressure of NaJ (sodium iodide). The discharge vessel is also designed without massive plugs, because these would lead to increased heat radiation.
Die Füllung enthält Hg, so dass eine bessere Lichtausbeute und Maintenance längere Lebensdauer und ein einfacheres Zünden als bei Hg-freien Lampen erreicht wird. Die Zündung erfolgt lediglich bei typischen 4,5 kV. Bei Hg- freien Lampen dient ein hoher Xenonfülldruck zur Erhöhung der Brennspannung.The filling contains Hg, so that a better light output and maintenance longer life and easier ignition is achieved than with Hg-free lamps. Ignition only occurs at typical 4.5 kV. In Hg-free lamps, a high xenon filling pressure serves to increase the burning voltage.
Dagegen lässt sich mit bewusstem Einsatz von Hg bei gleichzeitig moderatem Xenonfülldruck von 0,1 bis 3 bar, bevorzugt 0,3 bis 0,6 bar, die Lichtausbeute erhöhen, und zwar um bis zu 11 lm/W. Im Bereich höherer Fülldrucke von etwa 1 bis 3 bar lassen sich besonders hohe Lichtausbeuten erzielen, im Bereich relativ niedriger Fülldrücke gelingt die Zündung besonders zuverlässig.On the other hand, with deliberate use of Hg with moderate xenon filling pressure of 0.1 to 3 bar, preferably 0.3 to 0.6 bar, the luminous efficacy can be increased, namely by up to 11 lm / W. In the area of higher filling pressures of about 1 to 3 bar can be achieved particularly high luminous efficiencies, in the range of relatively low filling pressures, the ignition succeeds particularly reliable.
Dies erfolgt im wesentlichen dadurch, dass die bauchige Geometrie es gestattet, den Dampfdruck des NaJ zu erhöhen, wodurch sich verstärkt Na-Xe Excimere bilden, die sehr effizient Licht abstrahlen können. Weitere Jodide dienen dazu, die Farbwiedergabe zu verbessern, so dass eine Lichtquelle für die Allgemeinbeleuchtung für höchste Ansprüche zur Verfügung steht.This is essentially due to the fact that the bulbous geometry makes it possible to increase the vapor pressure of the NaJ, which increasingly forms Na-Xe excimers, which can emit light very efficiently. Other iodides are used to improve the color rendering, so that a light source for general lighting is available for the highest demands.
Das Entladungsgefäß besteht typisch aus aluminiumhaltiger Keramik wie PCA oder auch YAG, AlN, oder A1YO3. Die Keramik ist bevorzugt dotiert, wie an sich bekannt.The discharge vessel is typically made of aluminum-containing ceramics such as PCA or YAG, AlN, or A1YO3. The ceramic is preferably doped, as known per se.
Die Farbwiedergabe derartiger Lampen liegt deutlich über Ra=80 und die Farbtemperatur bei typisch 2800 bis 3100 KThe color rendering of such lamps is well above Ra = 80 and the color temperature at typically 2800 to 3100 K.
(warmweiß) bis hin zu 3800 bis 4400 K (neutralweiß) . Die(warm white) up to 3800 to 4400 K (neutral white). The
Farbtemperatur kann durch geeignete Füllungszusätze noch weiter angehoben werden. Das Na-Xe-Excimer bewirkt eineColor temperature can be further increased by suitable filling additives. The Na-Xe excimer causes a
Erhöhung der Strahlungsleistung im grünen Spektralbe- reich.Increase in radiant power in the green spectral range.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Im Folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Die Figuren zeigen :In the following, the invention will be explained in more detail with reference to several embodiments. The figures show:
Fig. 1 eine Hochdruckentladungslampe mit Entladungsgefäß;1 shows a high-pressure discharge lamp with discharge vessel;
Figur 2 ein Entladungsgefäß im Detail; Fig. 3 ein Spektrum der Hochdruckentladungslampe mit Entladungsgefäß aus Figur 1.FIG. 2 shows a discharge vessel in detail; 3 shows a spectrum of the high-pressure discharge lamp with discharge vessel from FIG. 1.
Bevorzugte Ausführungsform der ErfindungPreferred embodiment of the invention
Figur 1 zeigt schematisch eine Metallhalogenidlampe 1. Sie besteht aus einem Entladungsgefäß 2 aus Keramik, in das zwei Elektroden 3 eingeführt sind. Das Entladungsgefäß hat einen zentralen Teil 5 und zwei Enden 4. An den Enden sitzen zwei Abdichtungen 6, die hier als Kapillaren ausgeführt sind. Bevorzugt ist das Entladungsgefäß und die Abdichtungen integral aus einem Material wie PCA her- gestellt, wie in Figur 2 gezeigt.1 shows schematically a metal halide lamp 1. It consists of a discharge vessel 2 made of ceramic, in which two electrodes 3 are inserted. The discharge vessel has a central part 5 and two ends 4. At the ends sit two seals 6, which are designed here as capillaries. Preferably, the discharge vessel and the seals are made integrally from a material such as PCA, as shown in FIG.
Das Entladungsgefäß 2 ist von einem Außenkolben 7 umgeben. Das Entladungsgefäß 2 ist im Außenkolben mittels eines Gestells 8 gehaltert.The discharge vessel 2 is surrounded by an outer bulb 7. The discharge vessel 2 is held in the outer bulb by means of a frame 8.
Figur 2 zeigt ein integrales Entladungsgefäß 12 im Detail mit der Bemaßung für den Radius R der Halbschale an den Enden 4, den geraden Abschnitt 10 der Länge L zwischen den Halbschalen und den Elektrodenabstand EA.Figure 2 shows an integral discharge vessel 12 in detail with the dimension for the radius R of the half-shell at the ends 4, the straight portion 10 of the length L between the half-shells and the electrode spacing EA.
Das in Fig. 2 gezeigte keramische Entladungsgefäß 2 ist beispielsweise für eine 70 W-Lampe gedacht. Es besteht aus einem zylindrischen geraden Mittelteil 10 mit der Länge L = 2 mm und zwei halbkugelförmigen Endstücken 4 mit dem Radius R = 4 mm. Die Gesamtlänge des Innenvolumens ist 10 mm. Die Wandstärke des Entladungsgefäßes ist im geraden Abschnitt 0,9 mm. Der maximale Außendurchmes- ser ist 9, 8 mm. An den Endstücken 4 erstrecken sich axial jeweils zylindrische, integrale Ansatzstücke nach außen. Sie haben die Funktion von Kapillaren 16. Auf diese Weise wird eine ideale Isothermie erzeugt. In den Kapillaren ist, ähnlich wie in EP-A 587 238 beschrieben, jeweils ein Elektrodensystem eingesetzt, wobei der Elektrodenabstand 7,5 mm beträgt. Die im Entladungsvolumen enthaltene Füllung enthält Hg, Xe sowie eine Mi- schung der Metallhalogenide NaJ und TlJ mit Seltenerd- Jodiden, wie z.B. DyJ3, TmJ3 und HoJ3, oder CeJ3 wie sie üblicherweise für Lampen mit hoher Wandbelastung eingesetzt werden. Damit wird eine anfängliche Farbtemperatur von 3030 +/- 80 K in vertikaler und 2980 +/- 80 K in ho- rizontaler Brennlage erzielt. Der Temperaturunterschied zwischen cold-spot und hot-spot beträgt bei dieser Lampe nur noch 20 0C im Gegensatz zu 700C bei konventionellen zylindrischen Lampen mit rechtwinklig angesetzten Endflächen . Die Wandbelastung dieses Entladungsgefäßes beträgt etwa 28 W/cm2. Das Innenvolumen des Entladungsgefäßes ist 370 μl.The ceramic discharge vessel 2 shown in FIG. 2 is intended, for example, for a 70 W lamp. It consists of a cylindrical straight middle part 10 with the length L = 2 mm and two hemispherical end pieces 4 with the radius R = 4 mm. The total length of the inner volume is 10 mm. The wall thickness of the discharge vessel is 0.9 mm in the straight section. The maximum outside diameter is 9, 8 mm. At the end pieces 4 extend axially in each case cylindrical, integral lugs to the outside. They have the function of capillaries 16. In this way an ideal isotherm is produced. In the capillaries, similar to that described in EP-A 587 238, in each case an electrode system is used, the electrode spacing being 7.5 mm. The charge contained in the discharge volume contains Hg, Xe as well as a mixture of the metal halides NaJ and TlJ with rare earth iodides, such as DyJ3, TmJ3 and HoJ3, or CeJ3 as they are usually used for lamps with high wall load. This achieves an initial color temperature of 3030 +/- 80 K in vertical and 2980 +/- 80 K in horizontal burning position. The temperature difference between the cold spot and the hot spot is only 20 ° C. for this lamp, in contrast to 70 ° C. for conventional cylindrical lamps with end faces arranged at right angles. The wall load of this discharge vessel is about 28 W / cm 2 . The internal volume of the discharge vessel is 370 μl.
Es können neutralweiße oder auch warmweiße Lichtfarben dargestellt werden. In weiteren ähnlich aufgebauten Aus- führungsbeispielen ist die Lampenleistung höher gewählt. Bei 100 W Leistung ist L = 2,5 mm und R = 4,5 mm. Bei 150 W Leistung ist L = 2 mm und R = 6 mm. Bei 250 W Leistung ist je nach Lichtfarbe L typisch gewählt zwischen L=2 bis L = 6 mm und R typisch gewählt zwischen R = 7,0 mm bis R = 9 mm.It can be displayed neutral white or warm white light colors. In other similarly constructed embodiments, the lamp power is selected higher. At 100 W power, L = 2.5 mm and R = 4.5 mm. At 150 W power, L = 2 mm and R = 6 mm. At 250 W power, depending on the light color, L is typically chosen between L = 2 to L = 6 mm and R typically selected between R = 7.0 mm to R = 9 mm.
Ein typisches Verhältnis von L/R = 0,2 bis 0,8. L sollte aber bevorzugt mindestens 2 mm betragen.A typical ratio of L / R = 0.2 to 0.8. L should preferably be at least 2 mm.
Um die Erfordernisse, denen die oben dargestellte Kontur genügt, noch befriedigend zu erfüllen, genügt auch eine näherungsweise Einhaltung der oben angegebenen Abmessungsvorschriften mit maximal 15 % Abweichung.In order to satisfactorily meet the requirements which the contour shown above satisfies, it is also sufficient to approximate the dimensional rules given above with a maximum of 15% deviation.
Daher ist für den Grenzfall kleiner Längen des Mittelteils (L etwa gleich 0,5 R) die Beschreibung der Innenkontur mittels einer elliptischen Formel mit den Halbach- sen a und b möglich, da diese Näherung auf 15 % genau ist.Therefore, for the limiting case of small lengths of the central part (L approximately equal to 0.5 R), the description of the inner contour by means of an elliptical formula with the Halbach- sen a and b possible because this approximation is accurate to 15%.
Unter der Voraussetzung, dass die kleine Halbachse a der Ellipse so gewählt ist, dass die Abweichung von der idea- len Kontur (mit Radius R und Länge L des Mittelteils) höchstens 15 % ist:Assuming that the small semiaxis a of the ellipse is chosen such that the deviation from the ideal contour (with radius R and length L of the middle part) is at most 15%:
R < a < 1, 1 R, und unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die große Halbachse b als b = R + L/2 dargestellt werden kann, er- gibt sich dabei ein Verhältnis für die Halbachsen des El- lipsoids von: b/a < 1,25.R <a <1, 1 R, and taking into account the fact that the large semiaxis b can be represented as b = R + L / 2, a ratio for the semiaxes of the ellipsoid of: b / a <1.25.
Die restlichen Bemessungsregeln hinsichtlich Elektrodenabstand und Wandbelastung gelten dabei unverändert wei- ter.The remaining design rules with regard to electrode spacing and wall load apply unchanged.
Ein konkretes Ausführungsbeispiel ist eine 70 W-Lampe, bei der die Innenkontur 10 des Entladungsgefäßes 9 als geschlossenes Ellipsoid geformt ist mit den Abmessungen a = 4,4 mm sowie b = 5 mm, ausgehend von einem Design mit R =4 mm. Somit ist b/a =1,14. Die Endstücke 11 sind integral aus einem einzigen Keramikformteil hergestellt, das aus Aluminiumoxid besteht. Die Wandstärke nimmt von der Mitte, wo sie 0,8 mm beträgt, zu den Enden allmählich auf das Doppelte zu. Allgemein soll das keramische Entladungsgefäß so gestaltet sein, dass die Kontur der Innenwand des Entladungsgefäßes ein Innenvolumen V definiert, und dass das Entladungsgefäß eine Längsachse sowie zwei Enden mit Öffnungen besitzt, wobei in den Enden elektrische Durchführungen gasdicht angebracht sind, die mit zwei Elektroden elektrisch verbunden sind, die sich im Innenvolumen in einem gegebenen Elektrodenabstand EA gegenüberstehen, wobei die Kontur der Innenwand die folgende Geometrie aufweist: • die Kontur besitzt ein im wesentlichen gerades zylindrisches Mittelteil der Länge L und dem Innenradius R sowie zwei im wesentlichen halbkugelförmige Endstücke mit demselben Radius R, • die Länge des zylindrischen Mittelteils ist kleiner o- der gleich seinem Innenradius:A specific embodiment is a 70 W lamp, in which the inner contour 10 of the discharge vessel 9 is formed as a closed ellipsoid having the dimensions a = 4.4 mm and b = 5 mm, starting from a design with R = 4 mm. Thus, b / a = 1.14. The end pieces 11 are integrally made of a single ceramic molding made of alumina. The wall thickness gradually increases from the center, where it is 0.8 mm, to twice the ends. In general, the ceramic discharge vessel should be designed so that the contour of the inner wall of the discharge vessel defines an internal volume V, and that the discharge vessel has a longitudinal axis and two openings with openings, wherein in the ends of electrical feedthroughs are gas-tight, which are electrically connected to two electrodes are, which face each other in the internal volume in a given electrode distance EA, wherein the contour of the inner wall has the following geometry: The contour has a substantially straight cylindrical middle part of length L and inner radius R and two substantially hemispherical end pieces of the same radius R, the length of the cylindrical middle part is smaller or equal to its inner radius:
L < R,L <R,
• die Innenlänge des Entladungsgefäßes ist mindestens 10 % größer als der Elektrodenabstand EA: 2R + L > 1.1 EA,The internal length of the discharge vessel is at least 10% greater than the electrode spacing EA: 2R + L> 1.1 EA,
• der Durchmesser (2R) des Entladungsgefäßes muss mindestens eine Länge von 80 % des Elektrodenabstands EA besitzen; gleichzeitig darf er höchstens eine Länge von 150 % des Elektrodenabstands EA besitzen: 1.5 EA > R >0.4 EA.The diameter (2R) of the discharge vessel must be at least 80% of the electrode spacing EA; at the same time, it may not exceed 150% of the electrode spacing EA: 1.5 EA> R> 0.4 EA.
Tab. 1 zeigt einen Vergleich zwischen verschiedenen Füllungen bei einem gegebenem Entladungsgefäß. Die erste Füllung ist konventionell mit 0,1 bar Argon. Die zweite Füllung enthält 0,5 bar Xenon statt dem Argon und die dritte Füllung 1 bar Xenon. Angegeben ist der Lichtstrom Φ, die Effizienz η, und die Farbtemperatur tn.Table 1 shows a comparison between different fillings for a given discharge vessel. The first filling is conventional with 0.1 bar argon. The second filling contains 0.5 bar xenon instead of the argon and the third filling 1 bar xenon. Indicated are the luminous flux Φ, the efficiency η, and the color temperature tn.
Figure imgf000009_0001
In Figur 3 ist das Spektrum einer Lampe gemäß Muster 1 mit dem Spektrum einer Lampe gemäß Muster 2 verglichen. Man erkennt deutlich den Beitrag des Na-Xe-Excimers, der eine Erhöhung der Strahlungsleistung im grünen Spektral- bereich bewirkt (gestrichelte Kurve) .
Figure imgf000009_0001
In FIG. 3, the spectrum of a lamp according to pattern 1 is compared with the spectrum of a lamp according to pattern 2. It clearly shows the contribution of the Na-Xe excimer, which causes an increase in the radiation power in the green spectral range (dashed curve).
Eine typische Füllung enthält 2 bis 40 mg Hg. Für 250 W Leistung werden 8 bis 30 mg Hg verwendet.A typical filling contains 2 to 40 mg Hg. For 250 W power, 8 to 30 mg Hg is used.
Xe : 0,1 bis 3 bar,Xe: 0.1 to 3 bar,
Als Metallhalogenide enthält die Füllung folgende Be- standteile:As metal halides, the filling contains the following constituents:
NaJ: 3 bis 70 Gew.-%,NaJ: 3 to 70% by weight,
Seltenerdj odid SEJ3, hier Jodide von Ce, Dy, Tm, Ho allein oder in Mischung: 3 bis 53 Gew.-%,Rare earth od SEJ3, here iodides of Ce, Dy, Tm, Ho alone or in mixture: 3 to 53 wt .-%,
TlJ: 1,2 bis 28 Gew.-%,TlJ: 1.2 to 28% by weight,
CaJ2: 2 bis 71 Gew.-%.CaJ 2: 2 to 71% by weight.
Bevorzugt ist L kleiner gleich 0,75 R gewählt. Insbesondere sollte L > 0,1 R gewählt werden.Preferably, L is chosen to be less than or equal to 0.75 R. In particular, L> 0.1 R should be chosen.
Die Innenkontur des Entladungsgefäßes kann auch durch ein Rotationsellipsoid mit den Halbachsen a und b beschrieben werden, wobei R = a = 1,37 R und b = R + L/2.The inner contour of the discharge vessel can also be described by an ellipsoid of revolution with the semiaxes a and b, where R = a = 1.37 R and b = R + L / 2.
Ein weiter Vorteil liegt in der besseren Lichtstrom- Maintenance mit Xenonfüllung:A further advantage lies in the better luminous flux maintenance with xenon filling:
Die Gruppe Gr 1 einer 250W-Lampe mit neutralweißer Füllung wurde mit 120 mbar Ar gefüllt, die Gruppe Gr 2 mit 380 mbar Xenon, siehe Tabelle 2. Dort bedeutet σ(G) die Standardabweichung der jeweils in Klammern benannten Größe G, Δ (G) die Differenz zwischen dem 1000-Std und dem 100-Std-Wert der Größe G, also Δ (G) = G(IOOOh)-G(IOOh) , Q(G) ist der Quotient zwischen dem 1000-Std und dem 100- Std-Wert der Größe G: G (1000h) /G (100h) . Bei 2500h zeigt sich ein höherer Lichtstrom Φ von 25, 6 kirn gegenüber 23, 6 klm und eine bessere Maintenance von 90% gegenüber 85%. tn ist die Farbtemperatur, ul ist die Lampenspannung in Volt, uls die Widerzündspitzenspannung in Volt, de ist der Abstand zum Planck' sehen Kurvenzug.The group Gr 1 of a 250W lamp with neutral white filling was filled with 120 mbar Ar, the group Gr 2 with 380 mbar xenon, see Table 2. There, σ (G) means the Standard deviation of the size G in each case, Δ (G) the difference between the 1000 hours and the 100 hours value of the quantity G, that is Δ (G) = G (1000h) -G (1000h), Q (G ) is the quotient between the 1000 hours and the 100 hours value of size G: G (1000h) / G (100h). At 2500h, there is a higher luminous flux Φ of 25, 6 kirn compared to 23, 6 klm and a better maintenance of 90% compared to 85%. tn is the color temperature, ul is the lamp voltage in volts, uls is the peak erosion voltage in volts, de is the distance to Planck's curve.
Tab. 2Tab. 2
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Claims

Ansprüche claims
1. Hochdruckentladungslampe für die Allgemeinbeleuchtung mit einem keramischen Entladungsgefäß, das ein Entladungsvolumen umgibt, wobei Elektroden sich in das vom Entladungsgefäß umhüllte Entladungsvolumen erstrecken, und wobei eine Füllung, die Metallhalogenide enthält, im Entladungsvolumen untergebracht ist, wobei das Entladungsgefäß von einem Außenkolben umgeben ist und es darin durch ein Gestell gehaltert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung fol- gende Bestandteile enthält: Hg: 2 bis 40 mg; Xe: 0,1 bis 3 bar; NaJ: 3 bis 70 Gew.-%; SEJ3: 3 bis 53 Gew.-% TlJ: 1,2 bis 28 Gew.-%;A high-pressure discharge lamp for general lighting comprising a ceramic discharge vessel surrounding a discharge volume, electrodes extending into the discharge volume enclosed by the discharge vessel, and wherein a filling containing metal halides is accommodated in the discharge volume, the discharge vessel being surrounded by an outer bulb and it is supported therein by a frame, characterized in that the filling contains the following components: Hg: 2 to 40 mg; Xe: 0.1 to 3 bar; NaI: 3 to 70% by weight; SEJ3: 3 to 53% by weight TlJ: 1.2 to 28% by weight;
CaJ2 : 2 bis 71 Gew.-%, wobei außerdem das Entladungsgefäß folgende Kontur besitzt: die Kontur besitzt ein im wesentlichen gerades zylindrisches Mittelteil der Länge L und dem Innenra- dius R sowie zwei im wesentlichen halbkugelförmige Endstücke mit demselben Radius R,CaJ2: 2 to 71 wt .-%, wherein also the discharge vessel has the following contour: the contour has a substantially straight cylindrical middle part of length L and the inner radius R and two substantially hemispherical end pieces with the same radius R,
• die Länge des zylindrischen Mittelteils ist kleiner o- der gleich seinem Innenradius:• the length of the cylindrical middle section is smaller or equal to its inner radius:
L < R,L <R,
• die Innenlänge des Entladungsgefäßes ist mindestens 10 % größer als der Elektrodenabstand EA:• the inside length of the discharge vessel is at least 10% larger than the electrode distance EA:
2R + L > 1.1 EA,2R + L> 1.1 EA,
• der Durchmesser (2R) des Entladungsgefäßes muss mindestens eine Länge von 80 % des Elektrodenabstands EA be- sitzen; gleichzeitig darf er höchstens eine Länge von 150 % des Elektrodenabstands EA besitzen:• The diameter (2R) of the discharge vessel must be at least 80% of the electrode distance EA; at the same time, it may not exceed 150% of the electrode spacing EA:
EA > R > 0.4 EA. EA>R> 0.4 EA.
2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Wandbelastung des Entladungsgefäßes zwischen 18 und 45 W/cm2 liegt.2. High-pressure discharge lamp according to claim 1, characterized in that the wall load of the discharge vessel is between 18 and 45 W / cm 2 .
3. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass L ≤ 0.75 R.3. High-pressure discharge lamp according to claim 1, characterized in that L ≤ 0.75 R.
4. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet , dass L > 0,1 R.4. High-pressure discharge lamp according to claim 1, characterized in that L> 0.1 R.
5. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Innenkontur durch ein Rotationsellipsoid mit den Halbachsen a und b beschrieben wird, wobei5. High-pressure discharge lamp according to claim 1, character- ized in that the inner contour is described by an ellipsoid of revolution with the semi-axes a and b, wherein
R < a < 1,37 R und b = R + L/2. R <a <1.37 R and b = R + L / 2.
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