高压放电灯制造技术

技术编号:4976606 阅读:161 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种高压放电灯,具有陶瓷放电容器,所述陶瓷放电容器具有至少1.5的纵横比。为了借助声共振工作,在电极的尖端之间延伸的部分区域的外表面的壁负载为28至40W/cm2,并且同时确保所述放电容器的整个外表面的单位额定功率为17至22W/cm2,不包括毛细管或阻塞件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术基于一种根据权利要求1的前序部分的高压放电灯。这样的高压放电灯适 用于借助声共振的工作,并且通常具有金属卤化物填充物。
技术介绍
WO 2005/088675公开了一种具有陶瓷放电容器的高压放电灯,所述高压放电灯具 有金属卤化物填充物,其中除了 Hg和Xe外,还使用金属卤化物NaJ、Tl J、CaJ2以及SEJ3。 主要使用Ce、Nd和/或ft·作为稀土金属SE。在放电容器的位于电极之间的区域方面,壁 负载应该至少为30W/cm2。该灯设计用于机动车,并且在没有声共振的情况下工作。在EP 1 729 324中示出类似的高压放电灯。其中详细描述了通过纵向声共振的共振工作的可能 性。
技术实现思路
本专利技术的目的是,提供一种金属卤化物灯,所述金属卤化物灯用于借助声共振的 工作,并且所述金属卤化物灯的特点是高的效率。该目的通过权利要求1的特征得以实现。特别有利的构造可在从属权利要求中获得。原则上,具有金属卤化物填充物的陶瓷放电容器用于借助声共振来工作。为了确 保能够在120和1501m/W之间的高的效率,已经发现,必须有针对性地改进热条件。为此, 对于不同的额定功率,必须有针对性地驱动声感应的对流,所述对流根据确定的规定借助 放电容器的表面来衡量。因此能够迫使出现新类型的热条件,所述热条件典型地使效率达 到140至1501m/ff的水平。目的是达到稳定的多室对流。那么,这能够保持在大的功率范围上。为此重要的 是,确定特殊表面的区域,并且为此遵从准则。为此,一个合适的特征值是功率密度。通过用于相对于应用的额定功率的表面比例的缩放规则的说明,能够构成用于不 同的功率等级和光通量等级的陶瓷放电容器。本专利技术有针对性地调节在借助声模式工作的填充物中的对流流动。该流动导致在 电极尖端后面朝着放电容积的端部的附加的热流。这引起该端部的加热,并且也引起冷点 的加热。为了阻止该加热,必须建立有效的端部冷却,使得放电容器的冷点和端部不被急剧 加热。为了使金属卤化物灯能够以纵向声模式工作,放电容器的几何形状应该具有至少 为1. 5的所谓的纵横比AV。纵横比优选在3. 5至6的范围内,尤其是AV = 4. 5至5,特别 适合的是4. 6至4. 8的纵横比AV。纵横比为放电容器的内部长度和内径之间的比例。放电 容器具有纵轴线并且基本上为圆柱形。放电容器也能够在中间鼓起。例如在US 6 400 100 中公开了用于这样的灯的工作方式。在内容积方面,优选使用圆柱形的放电容器。其具有外壳面以及外端面,或者至少具有斜面,所述斜面延伸至管状的端部的基点,所述管状的端部在此通常为毛细管。外壳面 连同外斜面和外端面限定整个外表面0SUM,不包括毛细管或阻塞件。如果在该整个外表面 OSUM方面表示额定功率P,那么表明,对于高的效率而言,如此限定的单位额定功率PS = P/OSUM必须达到17至22W/cm2的值,而同时必须保持高的壁负载。壁负载应该至少达到·Ι2cm 。为了理解本专利技术,必须的是,想象放电容器横向于纵轴线分成三部分。在此,边界 分别为电极的尖端。在纵轴线上的与尖端相交的垂线限定热的电弧部分,放电弧在所述电 弧部分中延伸。放电弧在工作时比较热。在该电弧部分的区域内的壁负载应该优选在观 至40W/cm2的范围内。电弧部分的这个外表面用OH表示。位于外表面OH后面的包括用于冷却斜面或端面的端部的表面用OK表示。因为放 电容器具有两个端部,所以必须使用两个端部的表面。通常两个端部是对称的,使得每个冷 却表面具有一半0K。如果与OH相关联的电弧部分在工作时达到至少^W/cm2的高的壁负载W,那么冷 却特别有效,而整个表面0SUM,即OH和OK的总和,具有17至22W/cm2的明显较低的单位额 定功率。换言之,在端部的区域内的表面OK必须足够地大。OK和OH之间的比例VH优选为 0. 75至1. 00。特别优选在范围VH = 0. 85至0. 90内。通过如在OK的区域内涂覆或借助 于肋或翅片扩大表面的技术手段,能够更改VH0同样有利于热条件的是,毛细管不过多地占据空间。用于在包括端面的两个毛细 管的整个表面OC和放电容器的整个表面OSUM之间的比例VK的优选值为VK = 0. 15至 0. 35。优选的值为0. 22至0. 25。放电容器的壁厚应该优选确定尺寸为,使得限定放电容积的整个内壁表面的单位 额定功率WI为30至42W/cm2。对于WI,优选38的值为至41W/cm2。在遵从这样的壁负载和单位额定功率的情况下,实现在放电容积的区域内的15. 5 至19K/mm的适合的纵向温度梯度TE。其指的是,在两个电极之间位于中心的中点M和放电 容积的通过端面封闭的相应的端点S之间的温降,其中在放电容器的外部上测量温度。沿 着M和S之间的轴向投影的距离用g表示。毛细管优选设计成,使得在毛细管的内部轴向长度L上的温度梯度TK为30至 45K/mm,尤其是34至40K/mm。该值高于在目前的灯(目前小于30K/mm)中的值。这通过尽 可能短地构成端部结构来达到。借助这些尺寸,调节下面的温度。在放电容器的中间,温度应该最高为1200°C,但 是在端部,温度应该在点S上降至最高1080°C。温度优选在1050至1070°C的范围内,最好 为低于1050°C的值。这个考虑与端部设计结构是否以一体的结构形式或阻塞件等来实现无关。本专利技术的特殊的实施例考虑到,为了促进在冷却的端部表面上的冷却效果,在可 见光谱范围内透明的且具有提高的近红外(NIR)发射率的涂层至少部分涂覆在放电容器 的外表面OK上。OTR是指0.8至3μπι(近红外)的范围。如不具有涂层的Al2O3的陶瓷的 典型的NIR发射率ε大约为0.1。涂层能够在整个端部区域上延伸,或者也能够只是在整 个端部区域的一部分上延伸。在此,在石墨的情况下,发射率ε能够达到直至0.8的值。相反,在3μπι和8μπι之间的长波的红外(IR)射线目前由包封泡壳反射,并且不能够用于表面区域的局部冷却。相反,在直至3 μ m范围内的射线部分地通过外泡壳的玻璃 逸出。因此,用于该区域的发射率能够有针对性地涂层改进,以便促进端部区域的冷却。任何在可见光谱范围内透明的耐高温的层都适合作为涂层,尤其是石墨也适合作 为透明的导电层或多层涂层(例如&02/ΙΤ0(铟锡氧化物)),其中最外层为导电层。导电 的、透明的、耐高温的层具有相当于其内部的电子等离子频率的发射率。当待冷却的区域的 部分表面被涂覆时,该区域的发射率增加。因此减少的端部上的冷却的表面,更确切地说, 减少至不具有涂层的表面的60%的值。附图说明下面将借助于多个实施例详细阐述本专利技术。附图示出图1示出具有陶瓷放电容器的金属卤化物灯;图2详细地示出陶瓷放电容器的剖视图;图3示出在放电容器上的重要参数的图示;图4示出用于具有涂层的端部区域的替代方案。具体实施例方式图1示出金属卤化物高压放电灯1的实施例。其具有两侧封闭的陶瓷放电容器2。 放电容器纵向延伸,并且具有两个带有密封件6的端部3。两个电极4在放电容器的内部彼 此相对。密封件6构成为毛细管,电极系统16借助于玻璃焊料19被密封在所述毛细管内。 导线5分别能够从毛细管6中伸出,所述导线以已知的方式与相关联本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压放电灯,具有纵向延伸的陶瓷放电容器,在所述陶瓷放电容器端部上,具有指向放电的电极尖端的电极系统保持在密封件内,其中所述密封件为管状的,并且尤其包括毛细管,其中所述放电容器具有至少1.5的纵横比AV,其中所述放电容器具有金属卤化物填充物,并且具有大于25W/cm↑[2]的壁负载,其特征在于,所述灯适用于借助纵向声调制工作,其中所述放电容器的整个外表面OSUM的单位额定功率PS在17和22W/cm↑[2]之间的范围内,而同时在所述外表面的在所述电极的所述尖端之间延伸的部分区域OH内的壁负载在28和40W/cm↑[2]之间的范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:帕特里克穆勒克劳斯施托克瓦尔德赫伯特魏斯
申请(专利权)人:奥斯兰姆有限公司
类型:发明
国别省市:DE

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