WO2010052142A1 - Keramische metallhalogenidlampe mit hoher farbtemperatur - Google Patents

Keramische metallhalogenidlampe mit hoher farbtemperatur Download PDF

Info

Publication number
WO2010052142A1
WO2010052142A1 PCT/EP2009/064032 EP2009064032W WO2010052142A1 WO 2010052142 A1 WO2010052142 A1 WO 2010052142A1 EP 2009064032 W EP2009064032 W EP 2009064032W WO 2010052142 A1 WO2010052142 A1 WO 2010052142A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure discharge
discharge lamp
lamp according
halides
color temperature
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/064032
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Genz
Original Assignee
Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung filed Critical Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Priority to US13/127,498 priority Critical patent/US8569952B2/en
Priority to EP09745011A priority patent/EP2342735A1/de
Priority to CN200980144101.3A priority patent/CN102203899B/zh
Priority to JP2011535071A priority patent/JP2012507836A/ja
Publication of WO2010052142A1 publication Critical patent/WO2010052142A1/de

Links

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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
    • H01J61/125—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having an halogenide as principal component

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure discharge lamp according to the preamble of claim 1.
  • Such lamps are in particular high-pressure discharge lamps with ceramic discharge vessel or quartz glass vessel for general lighting.
  • EP 1 153 415B1 discloses a high pressure discharge lamp using a metal halide fill.
  • the high pressure discharge lamp uses a filling of Na or Li together with Hg and TbJ3.
  • the color temperature lies in the range Daylight between 4825 and 7070 K.
  • the CRI lies with 87 to 93.
  • the efficiency is only 61 to 76 lm / W.
  • JP 51-086281 which uses NaJ, GdJ3 and TlJ together with Hg and Ar.
  • the object of the present invention is to provide a metal halide high pressure discharge lamp which achieves a daylight color temperature of at least 5000K.
  • a filling for the light color Daylight preferably 5500 to 6500 K, is now used, which uses halides of Na and Tm as well as Gd as metal halides.
  • the E n t 1 a n g s e f äs is made of ceramics.
  • the aspect ratio (internal length / inner diameter) is preferably between 2 and 8.
  • the filling gas used is noble gas, preferably xenon or argon, at a pressure of between 50 and 500 hPa (cold). In general, it is also possible with preference to use a noble gas mixture which comprises xenon, alone or predominantly. Xenon produces slightly more light output compared to argon due to lower heat losses (about 1 to 3 lm / W), but is more expensive than argon.
  • the wall load measured in the region between the electrodes is preferably between 20 and 40 W / cm 2 .
  • the filling contains as metal halide amounts of sodium and rare earths (SE). At least Tm and Gd are used as rare earths.
  • the molar ratio between Gd and Tm is between 0.1 and 1, more preferably between 0.2 and 0.8.
  • the molar ratio between the sum of all rare earths and natium is preferably between 0.2 and 5, particularly preferably between 0.3 and 3.
  • SE rare earths
  • Pr and / or Ho are suitable, the proportion of the total amount of SE being maximum each 10 mol .-% is.
  • the filling may still contain In and Tl. Particularly preferred are 2 to 20 mol% of the filling In.
  • the halogen used is iodine and / or bromine. More preferably, the molar fraction of bromine is less than 50%.
  • the color temperature is in the daylight range from 5000 K, preferably 5500 to 6500 K.
  • the color rendering is greater than 80 and the luminous efficiency is over 90 lm / W.
  • the concept according to the invention is particularly suitable for lamps of low power in the range of 15 to 400 W.
  • FIG. 2 shows a spectrum of the lamp from FIG. 1.
  • a metal halide lamp 1 shows schematically a metal halide lamp 1. It consists of a discharge vessel 2 made of ceramic, in which two electrodes (not visible) are introduced.
  • the discharge vessel has a central part 3 and two ends 4 with feedthroughs as known per se.
  • the discharge volume has an aspect ratio of 5.
  • the discharge vessel 2 is surrounded by an outer bulb 7.
  • the discharge vessel 2 is in the outer bulb by means of a frame which a short and long power supply IIa -A-
  • the discharge vessel contains a filling which typically comprises Hg (1 to 10 mg / cm 3 ) and 5 to 50 mg / cm 3 iodides of Tm, Tl, Na, In and Gd.
  • a filling typically comprises Hg (1 to 10 mg / cm 3 ) and 5 to 50 mg / cm 3 iodides of Tm, Tl, Na, In and Gd.
  • xenon is used cold under a pressure of 250 hPa.
  • TlJ and InJ may be omitted.
  • Possible additions to SE metals are still Ho and Pr.
  • a spectrum of such a lamp is shown in Figure 2, where the relative radiant power is plotted against the wavelength.
  • the spectrum provides an x value of 0.323 and a y value of 0.343.
  • the color temperature is 5950 K.
  • the color rendering index Ra is 81.
  • the luminous efficacy is 91.5 lm / W.

Landscapes

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

Abstract

Die Hochdruckentladungslampe weist eine Metallhalogenidfüllung auf, wobei als Halogen Jod oder Brom verwendet wird. Daneben wird Xenon und Hg eingesetzt. Als Metallha- logenide werden Halogenide von Na zusammen mit Seltenen Erden, zumindest von Gd und Tm, verwendet. Zusätze an Ho, Pr, In und Tl sind mglich.

Description

KERAMISCHE METALLHALOGENIDLAMPE MIT HOHER FARBTEMPERATUR
Technisches Gebiet
Die Erfindung geht aus von einer Hochdruckentladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Lampen sind insbesondere Hochdruckentladungslampen mit kerami- schem Entladungsgefäß oder auch Quarzglasgefäß für die Allgemeinbeleuchtung .
Stand der Technik
Die EP 1 153 415Bl offenbart eine Hochdruckentladungslampe, bei der eine Metallhalogenidfüllung verwendet wird. Die Hochdruckentladungslampe benützt eine Füllung aus Na oder Li zusammen mit Hg und TbJ3. Die Farbtemperatur liegt im Bereich Daylight zwischen 4825 und 7070 K. Der CRI liegt bei 87 bis 93. Die Effizienz ist nur 61 bis 76 lm/W. Dort ist auch die JP 51-086281 zitiert, die NaJ, GdJ3 und TlJ zusammen mit Hg und Ar verwendet.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hochdruckentladungslampe mit Metallhalogenidfüllung bereitzustellen, die eine Farbtemperatur im Bereich Daylight von mindestens 5000 K erreicht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen. Erfindungsgemäß wird jetzt eine Füllung für die Lichtfarbe Daylight, bevorzugt 5500 bis 6500 K, verwendet, die als Metallhalogenide Halogenide von Na und Tm sowie Gd verwendet .
Das E n t 1 a du n g s g e f ä ß besteht aus Keramik. Das Aspektverhältnis (Innere Läge/Innendurchmesser) liegt bevorzugt zwischen 2 und 8. Als Füllgas wird Edelgas, bevorzugt Xenon oder Argon mit einem Druck zwischen 50 und 500 hPa, verwendet (kalt) . Allgemein kann auch bevorzugt eine Edelgasmischung verwendet werden, die allein oder überwiegend Xenon aufweist. Xenon bringt gegenüber Argon etwas mehr Lichtausbeute durch geringere Wärmeverluste (etwa 1 bis 3 lm/W) , ist aber teuerer als Argon .
Die Wandbelastung gemessen im Bereich zwischen den Elektoden liegt bevorzugt zwischen 20 und 40 W/cm2.
Die Füllung enthält als Metallhalogenid Anteile Natrium und Seltene Erden (SE) . Als Seltene Erden kommen zumindest Tm und Gd zum Einsatz. Das molare Verhältnis zwischen Gd und Tm liegt dabei zwischen 0,1 und 1, besonders bevorzugt zwischen 0,2 und 0,8. Das molare Verhältnis zwischen der Summe aller Seltenenen Erden und Natium liegt bevorzugt zwischen 0,2 und 5, besonders bevorzugt zwischen 0,3 und 3. als zusätzliche SE eignen sich Pr und/oder Ho, wobei der Anteil an der gesamten Menge an SE maximal jeweils 10 Mol.-% beträgt.
Die Füllung kann weiterhin In und Tl enthalten. Besonders bevorzugt sind 2 bis 20 mol % der Füllung In. AIs Halogen kommen Jod und/oder Brom zum Einsatz. Besonders bevorzugt liegt der molare Anteil von Brom unter 50%.
Die Farbtemperatur liegt im Daylight-Bereich ab 5000 K, bevorzugt 5500 bis 6500 K. Mit der erfindungsgemäßen Metallhalogenidfüllung ist die Farbwiedergabe größer als 80 und die Lichtausbeute liegt über 90 lm/W.
Das erfindungsgemäße Konzept ist vor allem für Lampen kleiner Leistung im Bereich 15 bis 400 W geeignet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Die Figuren zeigen :
Fig. 1 eine Hochdruckentladungslampe mit Entladungsgefäß;
Fig. 2 ein Spektrum der Lampe aus Figur 1.
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
Figur 1 zeigt schematisch eine Metallhalogenidlampe 1. Sie besteht aus einem Entladungsgefäß 2 aus Keramik, in das zwei Elektroden (nicht sichtbar) eingeführt sind. Das Entladungsgefäß hat einen zentralen Teil 3 und zwei Enden 4 mit Durchführungen wie an sich bekannt. Das Entladungs- volumen hat ein Aspektverhältnis von 5.
Das Entladungsgefäß 2 ist von einem Außenkolben 7 umgeben. Das Entladungsgefäß 2 ist im Außenkolben mittels eines Gestells, das eine kurze und lange Stromzuführung IIa -A-
und IIb beinhaltet, gehaltert und mit einem Schraubsockel 5 verschlossen.
Das Entladungsgefäß enthält eine Füllung, die typisch Hg (1 bis 10 mg/cm3) und 5 bis 50 mg/cm3 Jodide von Tm, Tl, Na, In und Gd umfasst. Als Edelgas wird Xenon unter einem Druck von 250 hPa kalt verwendet.
Die genaue Dosierung ist in Tab. 1 gezeigt.
Figure imgf000006_0001
TlJ 5, 8
NaJ 19, 6
InJ 5
GdJ3 23, 2
Damit ergeben sich folgende Kenndaten der Lampe
Figure imgf000006_0002
Bei dieser Füllung kann auf TlJ und InJ ggf. verzichtet werden. Mögliche Zusätze an SE-Metallen sind noch Ho und Pr.
Ein Spektrum einer derartigen Lampe ist in Figur 2 gezeigt, wo die relative Strahlungsleistung gegen die WeI- lenlänge aufgetragen ist. Das Spektrum liefert für den Farbort einen x-Wert von 0,323 und einen y-Wert von 0,343. Die Farbtemperatur ist 5950 K. Der Farbwiedergabeindex Ra ist 81. Die Lichtausbeute ist 91,5 lm/W.

Claims

Ansprüche
1. Hochdruckentladungslampe mit einem keramischen Entladungsgefäß, der ein Entladungsvolumen umgibt, wobei eine Füllung, die Natriumhalogenide, Halogenide der Seltenen Erden, Quecksilber und Edelgas ent- hält, im Entladungsvolumen untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung gleichzeitig die Seltenen Erden Tm und Gd enthält, wobei der relative Anteil, molar betrachtet, zwischen Gd und Tm bei 0,1 bis 1 liegt. .
2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der relative Anteil zwischen 0,2 und 0,8 liegt, Randwerte eingeschlossen.
3. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halogenid Jod und/oder Brom ist, bevorzugt mit maximal 50 Mol.-% Brom, und dass als Edelgas Xenon und/oder Argon verwendet wird.
4. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhalogenide als SeI- tene Erden außerdem Ho und/oder Pr mit jeweils maximal 10 Mol.-% aufweisen.
5. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich als Metallhalogenide Halogenide von In und/oder Tl verwendet werden.
6. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Hg im Bereich 1 bis 20 mg/cm3 beträgt.
7. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das molare Verhältnis zwischen der Summe aller Seltenen Erden und Na bei 0,2 bis 5, bevorzugt0,3 bis 3, liegt.
8. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampe eine Farbwiedergabe von mindestens 80 aufweist.
9. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampe eine Lichtausbeute von mindestens 90 lm/W aufweist.
10. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbtemperatur mindestens 5000 K beträgt, insbesondere 5500 bis 6500 K.
PCT/EP2009/064032 2008-11-06 2009-10-26 Keramische metallhalogenidlampe mit hoher farbtemperatur WO2010052142A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/127,498 US8569952B2 (en) 2008-11-06 2009-10-26 Ceramic metal halide lamp having a high color temperature
EP09745011A EP2342735A1 (de) 2008-11-06 2009-10-26 Keramische metallhalogenidlampe mit hoher farbtemperatur
CN200980144101.3A CN102203899B (zh) 2008-11-06 2009-10-26 具有高色温的陶瓷金属卤化物灯
JP2011535071A JP2012507836A (ja) 2008-11-06 2009-10-26 色温度の高いセラミックメタルハライドランプ

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008056173.8 2008-11-06
DE102008056173A DE102008056173A1 (de) 2008-11-06 2008-11-06 Hochdruckentladungslampe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010052142A1 true WO2010052142A1 (de) 2010-05-14

Family

ID=41426165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2009/064032 WO2010052142A1 (de) 2008-11-06 2009-10-26 Keramische metallhalogenidlampe mit hoher farbtemperatur

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8569952B2 (de)
EP (1) EP2342735A1 (de)
JP (1) JP2012507836A (de)
CN (1) CN102203899B (de)
DE (1) DE102008056173A1 (de)
WO (1) WO2010052142A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012168022A1 (de) 2011-06-09 2012-12-13 Osram Ag Hochdruckentladungslampe

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9171712B2 (en) * 2014-07-05 2015-10-27 National Institute Of Standards And Technology Lamp having a secondary halide that improves luminous efficiency
US10692345B1 (en) 2019-03-20 2020-06-23 Bi Incorporated Systems and methods for textural zone monitoring

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0492205A2 (de) * 1990-12-20 1992-07-01 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe
WO2008038245A2 (en) * 2006-09-29 2008-04-03 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Ceramic metal halide daylight lamp
WO2008129486A2 (en) * 2007-04-20 2008-10-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Metal halide lamp comprising an ionisable salt filling
WO2009010088A1 (de) * 2007-07-16 2009-01-22 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Hochdruckentladungslampe

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5186281U (de) 1974-12-28 1976-07-10
JPS5186281A (ja) 1975-01-24 1976-07-28 Tokyo Shibaura Electric Co Metaruharaidoranpu
EP1153415B1 (de) 1999-12-09 2007-01-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. Metall halogen lampe
JP3981301B2 (ja) 2001-06-27 2007-09-26 松下電器産業株式会社 メタルハライドランプ
EP1271614B1 (de) * 2001-06-27 2005-09-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Metallhalogenidlampe
EP1455382A3 (de) * 2003-03-03 2007-12-05 Osram-Melco Toshiba Lighting Ltd. Entladungslampe hoher Intensität und Beleuchtungseinrichtung damit
DE102006034833A1 (de) * 2006-07-27 2008-01-31 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Hochdruckentladungslampe
US7486026B2 (en) 2006-11-09 2009-02-03 General Electric Company Discharge lamp with high color temperature

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0492205A2 (de) * 1990-12-20 1992-07-01 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe
WO2008038245A2 (en) * 2006-09-29 2008-04-03 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Ceramic metal halide daylight lamp
WO2008129486A2 (en) * 2007-04-20 2008-10-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Metal halide lamp comprising an ionisable salt filling
WO2009010088A1 (de) * 2007-07-16 2009-01-22 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Hochdruckentladungslampe

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2342735A1 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012168022A1 (de) 2011-06-09 2012-12-13 Osram Ag Hochdruckentladungslampe
DE102011077302A1 (de) 2011-06-09 2012-12-13 Osram Ag Hochdruckentladungslampe
US9384958B2 (en) 2011-06-09 2016-07-05 Osram Gmbh High-pressure discharge lamp

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008056173A1 (de) 2010-05-12
JP2012507836A (ja) 2012-03-29
EP2342735A1 (de) 2011-07-13
CN102203899A (zh) 2011-09-28
US20110204776A1 (en) 2011-08-25
US8569952B2 (en) 2013-10-29
CN102203899B (zh) 2015-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0841686B1 (de) Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe
EP2128888B1 (de) Quecksilberfreie Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe
EP1076353B1 (de) Quecksilberfreie Metallhalogenidlampe
EP0453893B1 (de) Hochdruckentladungslampe
DE10312290A1 (de) Hochdruckentladungslampe für Fahrzeugscheinwerfer
DE2617915A1 (de) Lichtbogen-entladungseinrichtung
WO2010052142A1 (de) Keramische metallhalogenidlampe mit hoher farbtemperatur
EP1351277B1 (de) Metallhalogenidfüllung und zugehörige Lampe
EP1708244B1 (de) Metallhalogenidlampe
EP1708245B1 (de) Metallhalogenidlampe
WO2004021397A1 (de) Dielektrische barriere-entladungslampe mit verbesserter farbwiedergabe
EP1735814B1 (de) Hochdruckentladungslampe
WO2009010088A1 (de) Hochdruckentladungslampe
DE69814288T2 (de) Metallhalogenidlampe
DE102005016048B4 (de) Metallhalogenidlampe mit einer ionisierbaren Füllung enthaltend mindestens ein Inertgas, Quecksilber und Metallhalogenide von Tl, Na, Li, Dy, Ho und Tm
DE102008049476A1 (de) Hochdruckentladungslampe
EP2024988B1 (de) Hochdruckentladungslampe mit metallhalogenidfüllung
DE102005046139A1 (de) Quecksilberfreie Metallhalogenidlampe
EP2553710A1 (de) Dysprosiumhalogenid enthaltende hochdruckentladungslampe
DE2736311C2 (de) Quecksilberdampf-Hochdruckentladungslampe
EP2532021A1 (de) Hochdruckentladungslampe
WO2009149973A2 (de) Hochdruckentladungslampe
DE202006005213U1 (de) Metallhalogenidlampe
DE202010017940U1 (de) Hochdruckentladungslampe
DE202006008580U1 (de) Metallhalogenidlampe

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980144101.3

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09745011

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009745011

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13127498

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011535071

Country of ref document: JP