描述了具有放电容器(20)的高压气体放电灯(10)。电极(24)突伸到放电空间(22)内，放电空间(22)由石英材料的放电容器壁(30)包围。放电空间具有填充物，填充物为稀有气体和不含汞的金属卤化物组合物。金属卤化物组合物至少包括卤化钠和卤化钪，卤化钠与卤化钪的质量比为0.9-1.5。为了提供可易于制造且很好地适合于以减小的功率运行的灯，放电容器壁(30)在外部和内部具有圆柱形状。可通过以下步骤来制造灯：提供石英材料的圆柱形管(2)，在至少两个远部处加热所述管(2)且在那里形成凹槽(4)，将两个电极(24)插入于所述管内且在两端加热并夹箍所述管(2)以密封所述放电空间(22)。执行制造，而无需灯泡形成步骤，使得放电空间(22)在外部和内部保持圆柱形状。
【技术实现步骤摘要】
带有改进的放电容器的放电灯相关申请本申请是于2009年9月7日提交的申请号为200980135339.X、专利技术名称为“带有改进的放电容器的放电灯”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及高压气体放电灯，该高压气体放电灯特别地用于汽车前照明。
技术介绍
放电灯，具体而言HID(高强度放电)灯，用于需要高光强度的大范围的应用。特别是在汽车领域中，HID灯用作车辆前照灯。放电灯包括密封的放电容器，其可例如由石英玻璃制成，具有内部放电空间。两个电极突伸到放电空间内，布置成彼此成一定距离，以点燃它们之间的电弧。放电空间具有填充物，填充物包括稀有气体和诸如金属卤化物的另外成份。当前，重要方面是能量效率。放电灯的效率可作为相对于所用电功率的流明输出进行测量。在目前用于汽车前照明的放电灯中，以35瓦的稳态运行功率来实现每瓦大约90流明(lm/W)的效率。在用于汽车应用的已知放电灯制造期间，常规地，使用灯泡成形过程以获得至少具有外部椭圆体形状的放电容器。US-A-4594529公开了一种气体放电灯，其具有可电离填充物，该可电离填充物为稀有气体、汞和金属碘化物。灯壳体由石英玻璃制成且具有细长放电空间，电极突伸到该细长放电空间中。灯的放电空间为圆柱形。在图示实例中，内径是2.5mm且电极之间的距离是4.5mm。灯壳体具有比较厚的壁以获得均匀温度分布。所描述的灯具有氩气和1mg摩尔比为94.5:4.4:1.1的碘化钠、碘化钪和碘化钍所形成的填充物，且运行时以35W的功率获得2500lm的光通量。US6,639,341B1公开了一种金属卤化物放电灯。示出了以下实例：具有圆柱形状的玻璃电弧管的灯，该玻璃电弧管的内径为8mm且电极距离为80mm。电弧管填充物包含摩尔比为2.8至28.7的卤化钠与卤化钪以减小颜色变化，且额外地可包含铯或汞。在JP2007172959A中，描述了一种金属卤化物灯，其包括椭圆体形状的滤光玻璃电弧管，从而形成圆柱形放电空间，该放电空间具有不含汞的金属卤化物和稀有气体的填充物。电弧管具有2.4mm或更大的内径和1.9mm或更小的壁厚。在一实例中，内径为2.5mm且壁厚为1.85mm的0.02cc的电弧管填充有填充物，该填充物包括0.6mg的金属卤化物，该金属卤化物中ScI3:NaI:ZnI2:InBr的比例为1:1.74:0.25:0.1。US2003/222584A1描述了一种用于汽车前照灯的不含汞的金属卤化物灯。外部呈类似球形状的放电容器由石英玻璃制成且封闭有内径为2.7mm且内部体积为34mm3的圆柱形放电空间。不含汞的填充物包括0.1mgScI3、0.2mgNaI、0.1mgZnI2和10atm的氙气。在不同实施例中，ScI3与NaI的比例改变。外部壳体围绕放电容器提供。在WO2008/102300A1中，描述了一种用于汽车应用的前照灯中的高压放电灯，特别地，根据规范“99”的类型D1R、D2R、D3R和D4R进行了描述，规范“99”是关于用于电动车辆已被验证的气体放电灯单元中的气体放电光源的规范。放电容器可为卵形、类似球形、管状或圆球形，其由外部壳体封闭。第一镜面与第二镜面相对于纵向轴线的垂直面布置成特定角度，以将灯所生成的光的至少一部分反射回到放电电弧内。US2007/182332A1公开了一种高压放电灯，其具有不含钍的电极。在一实例中，涂敷有钍的钨电极杆布置于放电灯泡内3.7mm距离处，放电灯泡的体积为22µl，填充有9.5巴的氙气。不含汞的可电离的填充物被公开为包括0-4wt%的ThI4、10-60wt%的ScI3、40-80wt%的NaI、0-5wt%的InI和0-20wt%的ZnI2。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种灯，其可容易地制造且很好地适合于在减小的功率运行。这个目的通过专利技术性的高压气体放电灯和专利技术性的制造这种灯的方法实现。根据本专利技术，提供一种放电灯，其具有提供内部放电空间的放电容器，该放电容器由放电容器壁包围，放电容器壁由石英材料制成。常规地，存在突伸到放电空间内的至少两个电极。根据本专利技术，放电容器壁至少在这些电极之间的区域中在外部和内部均呈圆柱形状。带有圆柱形石英放电容器的相应灯的制造可从石英材料的圆柱形管开始。在管上形成两个凹槽，在凹槽之间限定放电空间。电极插入于管内以突伸到放电空间内。放电容器被填充并通过在两端加热并夹箍而最终密封。在不对放电容器壁的形状做出进一步修改的情况下执行上述制造过程。具体而言，并不存在灯泡成形步骤，在所述灯泡成形步骤中在各凹槽之间的管部分被加热到软化温度，然后诸如通过吹制而进一步成形。替代地，放电容器壁(至少在电极各末端之间的部分)在内部和外部均保持圆柱形状。放电空间优选地具有12至20mm3的体积，更优选地是14-18mm3的体积，该放电空间填充有填充物，填充物至少包括稀有气体(优选地是，氙气)和金属卤化物组合物。根据本专利技术，填充物至少基本上无汞，即，完全没有汞或者仅具有不可避免的汞杂质。根据本专利技术的灯具有金属卤化物组合物，谨慎地选择这种金属卤化物组合物以实现高流明输出。组合物至少包括卤化钠(Na)和卤化抗(Sc)，优选地是NaI和ScI3。卤化钠与卤化钪的质量比为(卤化钠的质量)/(卤化钪的质量)=0.9-1.5，优选地是1.0-1.35。因此，根据本专利技术，石英材料的放电容器壁被提供为圆柱形状。相应的放电容器的制造被证明比使用灯泡成形的现有方法更简单。而且，圆柱形状具有有利的光学性质：先前已知的放电容器壁通常为椭圆体，其导致光学畸变(放大)效应，而所提出的圆柱形放电容器不会在轴向产生这种畸变。在电极之间的电弧在外部不会在光学上表现为长于其实际的情况。考虑到汽车灯的规范较窄地限定了可见(光学)弧长(通常平均为4.2mm，且限定了可容许的公差)，且在电弧端部处的强发光部分尤为重要，根据本专利技术的灯是特别有利的，其允许在电极各末端之间具有更大的实际距离，而仍满足给定的设计规范。较大电极距离继而具有有利电性质、光学性质和热性质：电弧电压将更高，使得以较低电流实现例如25W的额定功率。较大距离允许从电弧到周围放电容器壁材料的更好的热转变，从而导致由于迅速加热所致的优秀的运作（run-up）特性。特别是在放电容器几何形状被选择成获得窄放电空间(小内径)的情况下，获得变直的电弧，其有利地用于投射。因此，根据本专利技术的灯可容易地制造且很好地适合于以降低的额定功率运行(例如，15-30W)，特别是用于汽车前照明。由于其中金属卤化物组合物和适当选择的卤化物的质量比，因此根据本专利技术的灯还具有以减小的功率(15-30W)运行的高效率。应当认识到，对于给定灯设计(几何形状、填充物等)而言，灯效率，即，相对于输入电运行功率而言所实现的总流明输出，在很大程度上取决于运行功率。本专利技术人已经认识到，以较低额定功率简单运行现有灯设计将导致大幅降低的效率。举例而言，以35W运行的灯具有大约90lm/W的效率，而该灯以25W运行时仅具有大约62lm/W的效率。因此根据本专利技术的优选实施例，提供一种灯设计，其旨在获得以减小的额定功率(即25W)运行的高效率。根据本专利技术的优选实施例，所提出的灯具有以25W电功率稳态运行的等于或大于85lm/W的效率。在本专利技术上下文中，所指的以lm本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高压气体放电灯，其包括：放电容器(20)，其提供密封的内部放电空间(22)，所述内部放电空间(22)由石英材料制成的放电容器壁(30)包围，至少两个电极(24)，其突伸到所述放电空间(22)内，所述放电空间(22)包括填充物，该填充物为至少一种稀有气体和金属卤化物组合物，所述填充物基本上不含汞，其中所述金属卤化物组合物至少包括卤化钠和卤化钪，且其中卤化钠与卤化钪的质量比为0.9 ‑ 1.5，其中所述放电容器壁(30)至少在所述各电极(24)之间的区域中在外部和内部呈圆柱形状，并且其中所述放电容器(10, 110)具有1.7‑2.4 mm的内径。
【技术特征摘要】
2008.09.10 EP 08105291.21.一种高压气体放电灯，其包括：放电容器(20)，其提供密封的内部放电空间(22)，所述内部放电空间(22)由石英材料制成的放电容器壁(30)包围，至少两个电极(24)，其突伸到所述放电空间(22)内，所述放电空间(22)包括填充物，该填充物为至少一种稀有气体和金属卤化物组合物，所述填充物基本上不含汞，其中所述金属卤化物组合物至少包括卤化钠和卤化钪，且其中卤化钠与卤化钪的质量比为0.9-1.5，其中所述放电容器壁(30)至少在所述至少两个电极(24)之间的区域中在外部和内部呈圆柱形状，并且其中所述放电容器(20)具有1.7-2.4mm的内径,其中所述放电空间(22)具有12-20mm3的体积，且其中所述放电灯具有15-30W的额定功率。2.根据权利要求1所述的放电灯，其中所述放电容器(20)具有1.9-2.1mm的内径。3.根据权利要求1或2所述的放电灯，其中所述灯在运行45分钟之后的已预烧状态下，当以25W的电功率稳态运行时具有等于或大于85lm/W的效率。4.根据权利要求1或2所述的放电灯，所述灯还包括：外部封壳(18)，其围绕所述放电容器(20)提供，所述外部封壳(18)被密封且填充气体。5.根据权利要求1或2所述的放电灯，其中所述放电容器(20)具有1.0至1.5mm的壁厚。6.根据权利要求1或2所述的放电灯，其中所...
【专利技术属性】
技术研发人员：M哈克，R穆克尔，W埃蒙茨，M维斯特迈尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL
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