WO2015139876A1 - Hochdruckentladungslampe für fahrzeugscheinwerfer - Google Patents

Hochdruckentladungslampe für fahrzeugscheinwerfer Download PDF

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WO2015139876A1
WO2015139876A1 PCT/EP2015/052273 EP2015052273W WO2015139876A1 WO 2015139876 A1 WO2015139876 A1 WO 2015139876A1 EP 2015052273 W EP2015052273 W EP 2015052273W WO 2015139876 A1 WO2015139876 A1 WO 2015139876A1
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halides
range
discharge lamp
value
filling
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PCT/EP2015/052273
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Inventor
Guillaume Wiederhirn
Original Assignee
Osram Gmbh
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Publication date
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    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure discharge lamp ge ⁇ Frankfurtss the preamble of claim 1.
  • Such a high-pressure discharge lamp is disclosed, for example, in WO 2011/057903 Al.
  • a high-pressure discharge lamp for vehicle headlights writes ⁇ with a mercury-free filling that emitted during operation white light with a color temperature of 4500 Kelvin Tempe ⁇ .
  • the high pressure discharge lamp according to the invention is used as a light source in the vehicle headlamp, and has a gas-tight sealed discharge vessel, which has a Entla ⁇ -making space, are incorporated in the electrodes and a quecksil ⁇ bertransport filling for generating a gas discharge.
  • the filling contains at least xenon and halides of sodium, scandium, zinc and indium, wherein the quotient has from the molar proportion of sodium and the molar proportion of scandium halide in the fuel lung ⁇ a value in the range 2 to 3
  • the amount of halides in the discharge space is reduced overall to a value in the range of 8 to 11 micro ⁇ gram per 1 cubic millimeter of the discharge space volume and the weight fractions of zinc halide and indium halide are significantly increased compared to the prior art, so that the value for zinc halide in the range of 16 to 25 weight percent, preferably in the Be ⁇ rich 16-23 weight percent, and particularly before ⁇
  • the cold filling pressure that is to say the pressure measured at a temperature of 25.degree. C., of xenon in the discharge space is in the value range of 1.1 to 1.5 megapascals and preferably in the range of 1.1 to 1.4 megapascals.
  • the OF INVENTION ⁇ dung contemporary high-pressure discharge lamp emits during their Be ⁇ drive white light with a relative to the high-pressure discharge lamp according to the prior art by about 300 Kelvin increased to approximately 4800 Kelvin color temperature, while the luminous flux generated by it and their maintenance are ver ⁇ parable to the high pressure discharge lamp according to the prior art.
  • the high-pressure discharge lamp according to the invention has the advantages that the comparatively high pressure Indiumhalogenidanteil their start-up phase is shortened and the stability of the discharge arc against mecha ⁇ African vibration is enhanced by the relatively low cold filling pressure of xenon and is made possible by the relatively small amount of halide in the discharge chamber ei ⁇ ne more homogeneous image of the discharge arc in the vehicle ⁇ headlights, because the Shading or distortion due to non-evaporated filling components is lower.
  • start-up phase is the operating phase of the high-pressure discharge lamp which starts immediately after ignition of the gas discharge and ends with the attainment of a steady state operation of the high-pressure discharge lamp. During the start-up phase, the halides evaporate in the discharge space.
  • the high pressure discharge lamp according to the invention has a similar internal voltage as the high-pressure discharge lamp according to the prior art because the caused by the hö ⁇ heren zinc and Indiumhalogenidanmaschine An ⁇ increase of the internal voltage due to the reduced cold filling pressure of xenon in the inventive high-pressure discharge lamp is compensated.
  • burning voltage refers to the electrical voltage that forms after reaching a stationary operating state of the high-pressure discharge lamp between the electrodes or over the discharge arc. It corresponds to the Be ⁇ operating voltage of the high pressure discharge lamp.
  • the halides are formed in the discharge space of the high-pressure discharge lamp according to the invention as iodides.
  • Iodides have the advantage over other halides that they are less chemically aggressive and cause no chemical reaction with the material of the discharge vessel ⁇ .
  • the halides sodium iodide, scandium iodide and zinc iodide and indium iodide are preferably used in the high-pressure discharge lamp according to the invention.
  • the Sum ⁇ me of the shares of the above iodide gives vorzugswei ⁇ se the total amount of halides in the discharge space of the high pressure discharge lamp according to the invention. It has been found that the above iodides are completely sufficient to produce white light, which satisfies the law ⁇ inspection requirements that are placed on an insertable as a light source in the vehicle headlight high-pressure discharge lamp.
  • the filling of the high pressure discharge lamp according to the invention owns a Natriumhaloge- nid with a value in the range of 30 to 40ORSspro ⁇ center and a proportion of scandium with a value in the range of 35 to 45 weight percent, each based on the total amount of halides in the Discharge room.
  • Figure 1 is a perspective view of a Hochchristent- discharge lamp according to the preferred execution of the invention
  • Figure 2 is a schematic representation of the outer bulb and the discharge vessel of the select in Figure 1 ⁇ formed high pressure discharge lamp
  • the invention is a mercury-free metal halide high-pressure discharge lamp with an electrical power consumption ⁇ rule of nominal 35 watts.
  • This lamp is intended for use in a vehicle headlight. It has a sealed on two sides decision discharge vessel 10 made of quartz glass with a volume of unloading ⁇ cargo space 106 of 22.5 mm 3, are enclosed in a gastight manner in the electrodes 11, 12 and a filling for generating a gas discharge.
  • the outer contour of the discharge vessel 10 is ellipsoidal in shape and its inner contour is circular-cylindrical in the region between the electrodes 11, 12 (FIG. 2).
  • the two ends 101, 102 of the discharge vessel 10 are each sealed by means of a fused in the quartz glass of the discharge vessel 10 molybdenum foil 103, 104.
  • the molybdenum foils 103, 104 each have a length of 6.5 mm, a width of 2 mm and a thickness of 25 ym.
  • the electrodes 11, 12 are made of tungsten. Their thickness or their diameter is 0.33 mm.
  • the countries ge of the electrodes 11, 12 is 7.5 mm in each case.
  • the optical or optically effective distance between the electrodes 11, 12 is approximately 4.1 mm.
  • the electrodes 11, 12 are each connected via one of the fäßes in the quartz glass of the Entladungsge- fused molybdenum foil 103, 104 and so ⁇ ckelferne power supply 13 and the power return line 17 and on the base-side power supply 14 is electrically conductively connected to an electrical connection of the Lampenso ⁇ ckels 15 connected.
  • the discharge vessel 10 is enveloped by a glass outer bulb 16, which is fused to the ends 101, 102 of the discharge vessel 10.
  • the outer ⁇ piston 16 and the assembly formed by the outer piston 16 and the discharge vessel 10 by means of a metal ⁇ clamp 20 and a metal ring 21, the see through Sch Strukturla- 22 is connected to the metal bracket 20 fixed to the lamp socket 15 °.
  • the discharge vessel 10 has a tube-like extension 105 made of quartz glass on the side, in which the socket-side power supply 14 extends.
  • the power supply lines 14, 17 are electrically connected to a arranged in the interior of the lamp cap 15 ignition device (not shown), which serves to ignite the gas discharge in the high-pressure discharge lamp.
  • the lamp base 15 consists essentially of plastic and is surrounded by a metallic housing in order to improve the electromagnetic shielding of the ignition device.
  • a plug 23 for electrical connection of the high-pressure discharge lamp is arranged with a control gear.
  • the surface region of the discharge vessel 10 facing the current return 17 is provided with a light-transmitting gene, electrically conductive coating 107 provided, which serves as a starting aid.
  • the coating 107 is composed of doped tin oxide, for example, with fluorine doped tin oxide or on ⁇ timon or, for example, with boron or lithium and or doped tin oxide.
  • the ⁇ se high pressure discharge lamp will be ⁇ driven into a horizontal position, that is, having arranged in a horizontal plane electrodes 11, 12, the lamp being so out ⁇ oriented such that the current return 17 extends below the discharge vessel 30 and the outer bulb sixteenth Details of this coating 107 are described in EP 1 632 985 A1.
  • the outer bulb 16 is made of quartz glass which is doped with Ultraviolet radiation absorbie ⁇ leaders substances, such as cerium oxide and titanium oxide. Suitable glass compositions for the outer bulb glass are disclosed in WO 94/28576 A1 and in WO 2012/072398 Al.
  • the enclosed in the discharge vessel filling be ⁇ is xenon with a cold fill pressure, that is a at a temperature of 25 ° C measured inflation pressure of 1.3 megapascals, and the iodides of sodium, scandium, zinc, and indium.
  • the burning voltage of the lamp is approx. 42 volts. Its color temperature is about 4800 Kelvin.
  • the total amount of the halides or iodides of the metals sodium, scandium, zinc and indium in the filling is 220 yg corresponding to 9.78 yg / mm 3 , ie 9.78 micro ⁇ gram per 1 cubic millimeter discharge volume, wherein the weight proportions of the iodides of the Metals of sodium, scandium, zinc and indium, based on the total amount of halides, are as follows: Sodium iodide (Nal): 35.75 weight percent, corresponding to a loading of 3.50 yg / mm 3 scandium iodide (SCI3): 40.4 weight percent, corresponding to a loading of 3.95 yg / mm 3 zinc iodide (Znl 2 ): 21 , 2% by weight, corresponding to a filling amount of 2.07 yg / mm 3 indium iodide (Inl): 2.65% by weight, corresponding to a filling amount of 0.26 y
  • the proportions of sodium and scandium are 12.0 yg and 9.4 yg in the filling.
  • the aforementioned proportions of sodium and scandium correspond to 0.52 10 "3 moles of sodium and 0.21 10 " 3 moles of scandium in the filling.
  • the quotient of the molar proportions of sodium and scandium therefore has a value of 2.5 and the molar ratio of sodium to scandium in the filling is therefore 2.5: 1.
  • the filling of the high pressure discharge lamp does not contain other components other than the components mentioned above, so that the sum of the proportions by weight of sodium iodide, Scandiumj iodide, zinc iodide and indium iodide gives the total amount, that is 100 weight percent, of the Ha ⁇ halides in the discharge space 106th
  • the halogen metal-vapor high-pressure discharge lamp according to the invention immediately after the ignition of the gas discharge in the discharge vessel with the three operated to five times its rated power or their nominal current in order to ensure rapid evaporation of the metal halides in the io ⁇ nisierbaren filling. Immediately after ignition of the gas discharge, it is almost exclusively carried by the xenon, since only the xenon at this time point is present in the discharge vessel in gaseous form.
  • the high ⁇ pressure discharge lamp operates at this time and during the so-called run-up phase during which pass over the Me ⁇ tallhalogenide the ionizable filling in the vapor phase se, therefore discharge lamp such as a xenon-Höchstdruckentla-, in which both the light emission as well as the electrical properties the discharge, in particular the voltage drop across the discharge path, are determined solely by the xenon and the electrode spacing.
  • discharge lamp such as a xenon-Höchstdruckentla-, in which both the light emission as well as the electrical properties the discharge, in particular the voltage drop across the discharge path, are determined solely by the xenon and the electrode spacing.
  • the lamp cap may be formed such that it in addition to the igniter holding ent ⁇ in its interior as well as components of the operating device, or even the complete operating device for the high-pressure discharge lamp.
  • the lamp cap can also be formed without Zündvor- direction and the ignition device outside the lamp cap be formed as part of an external Be ⁇ instru- tion of the high-pressure discharge lamp.

Landscapes

  • Discharge Lamp (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckentladungslampe für Fahrzeugscheinwerfer mit einem gasdicht verschlossenen Entladungsgefäß (10), das einen Entladungsraum (106) besitzt, in dem Elektroden (11, 12) und eine quecksilberfreie Füllung zum Erzeugen einer Gasentladung eingeschlossen sind, wobei die Füllung zumindest Xenon und Halogenide von Natrium, Scandium, Indium und Zink enthält und der Quotient aus dem molaren Anteil von Natrium und dem molaren Anteil von Scandium in dem Halogenidanteil der Füllung einen Wert im Bereich von 2 bis 3 besitzt, wobei die Menge der Halogenide im Entladungsraum (106) einen Wert im Bereich von 8 bis 11 Mikrogramm pro Kubikmillimeter des Entladungsraumvolumens besitzt, der Zinkhalogenidanteil einen Wert im Bereich von 16 bis 25 Gewichtsprozent bezogen auf die gesamte Menge der Halogenide im Entladungsraum (106) besitzt, der Indiumhalogenidanteil einen Wert im Bereich von 1 bis 3 Gewichtsprozent bezogen auf die gesamte Menge der Halogenide im Entladungsraum (106) besitzt, und der Kaltfülldruck von Xenon im Bereich von 1,1 bis 1,5 Megapascal liegt.

Description

HOCHDRUCKENTLADUNGSLAMPE FÜR FAHRZEUGSCHEINWERFER
Die Erfindung betrifft eine Hochdruckentladungslampe ge¬ mäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
I . Stand der Technik
Eine derartige Hochdruckentladungslampe ist beispielweise in der WO 2011/057903 AI offenbart. Diese Schrift be- schreibt eine Hochdruckentladungslampe für Fahrzeug¬ scheinwerfer mit einer quecksilberfreien Füllung, die während ihres Betriebs weißes Licht mit einer Farbtempe¬ ratur von 4500 Kelvin emittiert.
11. Darstellung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Hoch- druckentladungslampe bereitzustellen, die während des Be¬ triebs weißes Licht mit erhöhter Farbtemperatur emittiert bei vergleichbarer Maintenance und vergleichbarem Lichtstrom.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Hochdruck- entladungslampe mit den Merkmalen aus dem Patentanspruch 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfin¬ dung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
Die erfindungsgemäße Hochdruckentladungslampe dient als Lichtquelle in Fahrzeugscheinwerfer und besitzt ein gasdicht verschlossenes Entladungsgefäß, das einen Entla¬ dungsraum aufweist, in dem Elektroden und eine quecksil¬ berfreie Füllung zum Erzeugen einer Gasentladung eingeschlossen sind. Die Füllung enthält zumindest Xenon und Halogenide von Natrium, Scandium, Zink und Indium, wobei der Quotient aus dem molaren Anteil von Natrium und dem molaren Anteil von Scandium im Halogenidanteil der Fül¬ lung einen Wert im Bereich von 2 bis 3 besitzt. Erfindungsgemäß ist die Menge der Halogenide im Entladungsraum insgesamt auf einen Wert im Bereich von 8 bis 11 Mikro¬ gramm pro 1 Kubikmillimeter des Entladungsraumvolumens reduziert und die Gewichtsanteile an Zinkhalogenid und Indiumhalogenid sind im Vergleich zum Stand der Technik deutlich erhöht, so dass der Wert für Zinkhalogenid im Bereich von 16 bis 25 Gewichtsprozent, bevorzugt im Be¬ reich von 16 bis 23 Gewichtsprozent und besonders bevor¬ zugt im Bereich von 18 bis 23 Gewichtsprozent und der Wert für Indiumhalogenid im Bereich von 1 bis 3 Gewichts¬ prozent und bevorzugt im Bereich von 2 bis 3 Gewichtspro- zent liegt, jeweils bezogen auf die gesamte Halogenidmen- ge im Entladungsraum. Zusätzlich liegt erfindungsgemäß der Kaltfülldruck, das heißt, der bei einer Temperatur von 25°C gemessene Druck, von Xenon im Entladungsraum im Wertebereich von 1,1 bis 1,5 Megapascal und bevorzugt im Bereich von 1,1 bis 1,4 Megapascal.
Aufgrund der vorgenannten Merkmale emittiert die erfin¬ dungsgemäße Hochdruckentladungslampe während ihres Be¬ triebs weißes Licht mit einer gegenüber der Hochdruckent¬ ladungslampe gemäß dem Stand der Technik um ca. 300 Kel- vin auf ca. 4800 Kelvin erhöhten Farbtemperatur, während der von ihr erzeugte Lichtstrom und ihre Maintenance ver¬ gleichbar zur Hochdruckentladungslampe gemäß dem Stand der Technik sind.
Außerdem hat die erfindungsgemäße Hochdruckentladungslam- pe die Vorteile, dass durch den vergleichsweise hohen Indiumhalogenidanteil ihre Anlaufphase verkürzt wird und durch den vergleichsweise geringen Kaltfülldruck von Xenon die Stabilität des Entladungsbogens gegenüber mecha¬ nischen Schwingungen erhöht wird sowie durch die ver- gleichsweise geringe Halogenidmenge im Entladungsraum ei¬ ne homogenere Abbildung des Entladungsbogens im Fahrzeug¬ scheinwerfer ermöglicht wird, weil die Abschattung oder Verzerrung durch nicht verdampfte Füllungskomponenten geringer ist. Der Begriff Anlaufphase bezeichnet die Be- triebsphase der Hochdruckentladungslampe, die unmittelbar nach Zündung der Gasentladung beginnt und mit dem Erreichen eines stationären Betriebszustands der Hochdruckent¬ ladungslampe endet. Während der Anlaufphase verdampfen die Halogenide im Entladungsraum.
Ferner hat die erfindungsgemäße Hochdruckentladungslampe eine ähnliche Brennspannung wie die Hochdruckentladungs¬ lampe gemäß dem Stand der Technik, weil der durch die hö¬ heren Zink- und Indiumhalogenidanteile verursachte An¬ stieg der Brennspannung durch den reduzierten Kaltfülldruck von Xenon bei der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe kompensiert wird. Der Begriff Brennspannung bezeichnet die elektrische Spannung, die sich nach dem Erreichen eines stationären Betriebszustands der Hochdruckentladungslampe zwischen den Elektroden bzw. über dem Entladungsbogen ausbildet. Sie entspricht der Be¬ triebsspannung der Hochdruckentladungslampe.
Vorteilhafterweise sind die Halogenide im Entladungsraum der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe als Jodide ausgebildet. Jodide haben gegenüber anderen Halogeniden den Vorteil, dass sie chemisch weniger aggressiv sind und keine chemische Reaktion mit dem Material des Entladungs¬ gefäßes verursachen.
Vorzugsweise werden in der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe die Halogenide Natriumj odid, Scandium- jodid und Zinkjodid sowie Indiumjodid verwendet. Die Sum¬ me der Anteile der vorgenannten Jodide ergibt vorzugswei¬ se die gesamte Menge der Halogenide im Entladungsraum der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe. Es hat sich gezeigt, dass die vorgenannten Jodide vollkommen ausrei- chend sind, um weißes Licht zu erzeugen, das den gesetz¬ lichen Anforderungen genügt, die an eine als Lichtquelle im Fahrzeugscheinwerfer einsetzbare Hochdruckentladungs¬ lampe gestellt werden.
Vorzugsweise besitzt die Füllung der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe einen Anteil von Natriumhaloge- nid mit einem Wert im Bereich von 30 bis 40 Gewichtspro¬ zent und einen Anteil von Scandiumhalogenid mit einem Wert im Bereich von 35 bis 45 Gewichtsprozent, jeweils bezogen auf die gesamte Menge der Halogenide im Entla- dungsraum.
III. Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 Eine perspektivische Ansicht einer Hochdruckent- ladungslampe gemäß dem bevorzugten Ausführungs¬ beispiel der Erfindung Figur 2 Eine schematische Darstellung des Außenkolbens und des Entladungsgefäßes der in Figur 1 abge¬ bildeten Hochdruckentladungslampe
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich um eine quecksilberfreie Halogen- Metalldampf-Hochdruckentladungslampe mit einer elektri¬ schen Leistungsaufnahme von nominal 35 Watt. Diese Lampe ist für den Einsatz in einem Fahrzeugfrontscheinwerfer vorgesehen. Sie besitzt ein zweiseitig abgedichtetes Ent- ladungsgefäß 10 aus Quarzglas mit einem Volumen des Ent¬ ladungsraums 106 von 22,5 mm3, in dem Elektroden 11, 12 und eine Füllung zum Erzeugen einer Gasentladung gasdicht eingeschlossen sind. Im Bereich des Entladungsraumes 106 ist die Außenkontur des Entladungsgefäßes 10 ellipsoidförmig ausgebildet und seine Innenkontur ist im Bereich zwischen den Elektroden 11, 12 kreiszylindrisch ausgebildet (Fig. 2).
In der Mitte des Entladungsraumes 106 beträgt der Innen¬ durchmesser des Entladungsgefäßes 2,55 mm und sein Außen¬ durchmesser beträgt dort 6,3 mm. Die beiden Enden 101, 102 des Entladungsgefäßes 10 sind jeweils mittels einer im Quarzglas des Entladungsgefäßes 10 eingeschmolzenen Molybdänfolie 103, 104 abgedichtet. Die Molybdänfolien 103, 104 besitzen jeweils eine Länge von 6,5 mm, eine Breite von 2 mm und eine Dicke von 25 ym. Im Innenraum des Entladungsgefäßes 10 befinden sich zwei Elektroden 11, 12, zwischen denen sich während des Lampenbetriebes der für die Lichtemission verantwortliche Entladungsbogen ausbildet. Die Elektroden 11, 12 bestehen aus Wolfram. Ihre Dicke bzw. ihr Durchmesser beträgt 0,33 mm. Die Län- ge der Elektroden 11, 12 beträgt jeweils 7,5 mm. Der optische bzw. optisch wirksame Abstand zwischen den Elekt¬ roden 11, 12 beträgt ca. 4,1 mm. Die Elektroden 11, 12 sind jeweils über eine der im Quarzglas des Entladungsge- fäßes eingeschmolzene Molybdänfolie 103, 104 und die so¬ ckelferne Stromzuführung 13 sowie die Stromrückführung 17 bzw. über die sockelseitige Stromzuführung 14 elektrisch leitend mit einem elektrischen Anschluss des Lampenso¬ ckels 15 verbunden. Das Entladungsgefäß 10 wird von einem gläsernen Außenkolben 16 umhüllt, der mit den Enden 101, 102 des Entladungsgefäßes 10 verschmolzen ist. Der Außen¬ kolben 16 bzw. die vom Außenkolben 16 und dem Entladungsgefäß 10 gebildete Baueinheit wird mittels einer Metall¬ klammer 20 und eines Metallrings 21, der durch Schweißla- sehen 22 mit der Metallklammer 20 verbunden ist, am Lampensockel 15 fixiert. Das Entladungsgefäß 10 weist so- ckelseitig eine rohrartige Verlängerung 105 aus Quarzglas auf, in der die sockelseitige Stromzuführung 14 verläuft. Die Stromzuführungen 14, 17 sind elektrisch leitend mit einer im Innenraum des Lampensockels 15 angeordneten Zündvorrichtung (nicht abgebildet) verbunden, die zum Zünden der Gasentladung in der Hochdruckentladungslampe dient. Der Lampensockel 15 besteht im Wesentlichen aus Kunststoff und ist von einem metallischen Gehäuse umge- ben, um die elektromagnetische Abschirmung der Zündvorrichtung zu verbessern. Am Lampensockel 15 ist ein Stecker 23 zur elektrischen Verbindung der Hochdruckentladungslampe mit einem Betriebsgerät angeordnet.
Der der Stromrückführung 17 zugewandte Oberflächenbereich des Entladungsgefäßes 10 ist mit einer lichtdurchlässi- gen, elektrisch leitfähigen Beschichtung 107 versehen, die als Zündhilfe dient. Die Beschichtung 107 besteht aus dotiertem Zinnoxid, beispielsweise aus mit Fluor oder An¬ timon dotiertem Zinnoxid oder beispielsweise aus mit Bor und beziehungsweise oder Lithium dotiertem Zinnoxid. Die¬ se Hochdruckentladungslampe wird in horizontaler Lage be¬ trieben, das heißt, mit in einer horizontalen Ebene angeordneten Elektroden 11, 12, wobei die Lampe derart ausge¬ richtet ist, dass die Stromrückführung 17 unterhalb des Entladungsgefäßes 30 und des Außenkolbens 16 verläuft. Details dieser Beschichtung 107 sind in der EP 1 632 985 AI beschrieben. Der Außenkolben 16 besteht aus Quarzglas, das mit Ultraviolette Strahlung absorbie¬ renden Stoffen dotiert ist, wie zum Beispiel Ceroxid und Titanoxid. Geeignete Glaszusammensetzungen für das Außen- kolbenglas sind in der WO 94/28576 AI und in der WO 2012/072398 AI offenbart.
Die in dem Entladungsgefäß eingeschlossene Füllung be¬ steht aus Xenon mit einem Kaltfülldruck, das heißt einem bei einer Temperatur von 25°C gemessenen Fülldruck, von 1,3 Megapascal, und den Jodiden von Natrium, Scandium, Zink und Indium. Die Brennspannung der Lampe beträgt ca. 42 Volt. Ihre Farbtemperatur liegt bei ca. 4800 Kelvin. Die Gesamtmenge der Halogenide bzw. Jodide der Metalle Natrium, Scandium, Zink und Indium in der Füllung beträgt 220 yg entsprechend 9,78 yg/mm3, das heißt 9,78 Mikro¬ gramm pro 1 Kubikmillimeter Entladungsraumvolumen, wobei die Gewichtsanteile der Jodide der Metalle Natrium-, Scandium, Zink und Indium bezogen auf die gesamte Menge der Halogenide wie folgt lauten: Natriumjodid (Nal): 35,75 Gewichtsprozent, entsprechend einer Füllmenge von 3,50 yg/mm3 Scandiumj odid (SCI3) : 40,4 Gewichtsprozent, entsprechend einer Füllmenge von 3, 95 yg/mm3 Zinkjodid (Znl2) : 21,2 Gewichtsprozent, entsprechend einer Füllmenge von 2,07 yg/mm3 Indiumjodid (Inl): 2,65 Gewichtsprozent, entsprechend einer Füllmenge von 0,26 yg/mm3
Aus den oben genannten Anteilen von Natriumjodid und Scandiumj odid ergeben sich für die Anteile von Natrium und Scandium die Werte 12,0 yg und 9,4 yg in der Füllung. Die vorgenannten Anteile von Natrium und Scandium entsprechen 0,52 10"3 Mol Natrium und 0,21 10"3 Mol Scandium in der Füllung. Der Quotient der molaren Anteile von Nat- rium und Scandium besitzt daher einen Wert von 2,5 und das Molverhältnis von Natrium zu Scandium in der Füllung ist daher 2,5:1. Die Füllung der Hochdruckentladungslampe enthält außer den vorgenannten Bestandteilen keine weiteren Komponenten, sodass die Summe der Gewichtsanteile von Natriumjodid, Scandiumj odid, Zinkjodid und Indiumjodid die gesamte Menge, das heißt 100 Gewichtsprozent, der Ha¬ logenide im Entladungsraum 106 ergibt.
Die erfindungsgemäße Halogen-Metalldampf-Hochdruckentla¬ dungslampe wird unmittelbar nach der Zündung der Gasent- ladung im Entladungsgefäß mit dem drei- bis fünffachen ihrer Nennleistung bzw. ihres Nennstroms betrieben, um ein schnelles Verdampfen der Metallhalogenide in der io¬ nisierbaren Füllung zu gewährleisten. Unmittelbar nach dem Zünden der Gasentladung wird diese fast ausschließ- lieh vom Xenon getragen, da nur das Xenon zu diesem Zeit- punkt gasförmig im Entladungsgefäß vorliegt. Die Hoch¬ druckentladungslampe arbeitet zu diesem Zeitpunkt und während der so genannten Anlaufphase, während der die Me¬ tallhalogenide der ionisierbaren Füllung in die Dampfpha- se übergehen, daher wie eine Xenon-Höchstdruckentla- dungslampe, bei der sowohl die Lichtemission als auch die elektrische Eigenschaften der Entladung, insbesondere der Spannungsabfall über der Entladungsstrecke, allein vom Xenon und dem Elektrodenabstand bestimmt werden. Erst wenn die oben genannten Jodide der ionisierbaren Füllung verdampft sind und diese an der Entladung teilnehmen, ist ein quasistationärer Betriebszustand der Lampe erreicht, in dem die Lampe mit ihrer Nennleistung von 35 Watt und einer Brennspannung von 42 Volt betrieben wird. Der Be- griff Brennspannung bezeichnet demzufolge die Betriebs¬ spannung der Hochdruckentladungslampe im quasistationären Betrieb .
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das oben näher erläuterte Ausführungsbeispiel. Beispielsweise kann der Lampensockel derart ausgebildet sein, dass er in seinem Innenraum zusätzlich zur Zündvorrichtung auch Komponenten der Betriebsvorrichtung oder sogar die komplette Betriebsvorrichtung für die Hochdruckentladungslampe ent¬ hält. Alternativ kann der Lampensockel auch ohne Zündvor- richtung ausgebildet sein und die Zündvorrichtung außerhalb des Lampensockels als Bestandteil eines externen Be¬ triebsgeräts der Hochdruckentladungslampe ausgebildet sein .

Claims

Ansprüche
Hochdruckentladungslampe für Fahrzeugscheinwerfer mit einem gasdicht verschlossenen Entladungsgefäß (10), das einen Entladungsraum (106) besitzt, in dem Elektroden (11, 12) und eine quecksilberfreie Füllung zum Erzeugen einer Gasentladung eingeschlossen sind, wobei die Füllung zumindest Xenon und Halogenide von Natrium, Scandium, Indium und Zink enthält und der Quotient aus dem molaren An¬ teil von Natrium und dem molaren Anteil von Scandium in dem Halogenidanteil der Füllung einen Wert im Bereich von 2 bis 3 besitzt,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Menge der Halogenide im Entladungsraum (106) einen Wert im Bereich von 8 bis 11 Mikrogramm pro 1 Kubikmillimeter des Entladungsraumvolumens be¬ sitzt,
der Zinkhalogenidanteil einen Wert im Bereich von 16 bis 25 Gewichtsprozent bezogen auf die gesamte Menge der Halogenide im Entladungsraum (106) be¬ sitzt,
der Indiumhalogenidanteil einen Wert im Bereich von 1 bis 3 Gewichtsprozent bezogen auf die ge¬ samte Menge der Halogenide im Entladungsraum (106) besitzt, und
der Kaltfülldruck von Xenon im Bereich von 1,1 bis 1,5 Megapascal liegt.
Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, wobei der Zinkhalogenidanteil einen Wert im Bereich von 16 bis 23 Gewichtsprozent bezogen auf die gesamte Men¬ ge der Halogenide im Entladungsraum (106) besitzt.
3. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Zinkhalogenidanteil einen Wert im Bereich von 18 bis 23 Gewichtsprozent bezogen auf die ge¬ samte Menge der Halogenide im Entladungsraum (106) besitzt .
4. Hochdruckentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Indiumhalogenidanteil einen Wert im Bereich von 2 bis 3 Gewichtsprozent bezogen auf die gesamte Menge der Halogenide im Entladungsraum (106) besitzt.
5. Hochdruckentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Kaltfülldruck von Xenon im Bereich 1,1 bis 1,4 Megapascal liegt.
6. Hochdruckentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Halogenide als Jodide ausgebildet sind .
7. Hochdruckentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Halogenide Natriumj odid, Scandiumj odid, Zinkjodid und Indiumjodid umfassen.
8. Hochdruckentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Anteil von Natriumhalogenid in der Füllung einen Wert im Bereich von 30 bis 40 Gewichtsprozent der gesamten Menge der Halogenide be¬ sitzt und der Anteil von Scandiumhalogenid in der Füllung einen Wert im Bereich von 35 bis 45 Ge- wichtsprozent der gesamten Menge der Halogenide be¬ sitzt.
9. Hochdruckentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Summe der Anteile von Natriumhalo- genid, Scandiumhalogenid, Zinkhalogenid und
Indiumhalogenid die gesamte Menge der Halogenide im Entladungsraum (106) ergibt.
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