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EP1465237B1 - Hochdruckentladungslampe für Fahrzeugscheinwerfer - Google Patents

Hochdruckentladungslampe für Fahrzeugscheinwerfer Download PDF

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Publication number
EP1465237B1
EP1465237B1 EP04003303.7A EP04003303A EP1465237B1 EP 1465237 B1 EP1465237 B1 EP 1465237B1 EP 04003303 A EP04003303 A EP 04003303A EP 1465237 B1 EP1465237 B1 EP 1465237B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
pressure discharge
value
iodide
discharge lamp
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP04003303.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1465237A3 (de
EP1465237A2 (de
Inventor
Dirk Grundmann
Conrad Schimke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
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 GmbH filed Critical Osram GmbH
Publication of EP1465237A2 publication Critical patent/EP1465237A2/de
Publication of EP1465237A3 publication Critical patent/EP1465237A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1465237B1 publication Critical patent/EP1465237B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/10—Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel
    • H01T4/14—Arcing horns
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/02—Details

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure discharge lamp according to the preamble of patent claim 1.
  • Such lamps usually have an ionizable filling which, in addition to mercury and xenon, contains halides of the metals sodium and scandium and optionally also halides of other metals.
  • the mercury is less used to generate light, but due to its high vapor pressure primarily to improve the electrical properties of these lamps, in particular to achieve a burning voltage in the range of 80 V to 110 V. Recently, such lamps without the use of construct environmentally harmful mercury.
  • the European disclosure EP 0 903 770 A2 describes mercury-free metal halide high-pressure discharge lamps, the ionizable filling of which contains at least one easily evaporable metal halide serving as a voltage gradient former and further metal halides serving for the generation of light.
  • the metal halides serving ascertainsgradientenstoryner take over substantially the functions of mercury in the mercury-free high-pressure discharge lamps.
  • Asrsgradientenchanner halides of the metals Al, Bi, Hf, In, Mg, Sc, Sn, Tl, Zr, Zn, Sb or Ga are used.
  • Halides of the metals Na, Pr, Nd, Ce, La, Dy, Ho, Tl, Sc, Hf, Zr or Tm are mainly used for light generation.
  • the European disclosure EP 0 883 160 A1 discloses mercury-free metal halide high-intensity discharge lamps whose ionizable filling contains a noble gas, a first photo-generating metal halide and a second metal halide serving as a buffer gas, which has a high vapor pressure.
  • a buffer gas halides of the metals iron, cobalt, chromium, zinc, nickel, manganese, aluminum, antimony, beryllium, rhenium, gallium, titanium, zirconium or hafnium are listed.
  • the WO 2004/025691 A1 discloses a high pressure discharge lamp for vehicle headlamps whose ionizable charge contains at least one noble gas, 0-10 mg of mercury and a metal halide mixture containing 40-80 weight percent sodium halide, 25-55 weight percent scandium halide, 1-15 weight percent indium halide and 0-34 weight percent thallium halide.
  • the EP 1 453 363 A1 discloses an operating device for a high-pressure metal halide high-pressure discharge lamp and a headlamp for a motor vehicle with a device for supplying an electric lamp power that is greater than the nominal lamp power.
  • the EP 1 349 197 A2 discloses a mercury-free high pressure discharge lamp for vehicle headlamps having an electrical power of less than or equal to 60 W, the first halides of which contain essentially sodium halide and scandium halide and second halides for adjusting the lamp operating voltage and xenon, with mass a of sodium halide and mass b of Scandiumhalogenid the formula 0.25 ⁇ a / (a + b) ⁇ 0.8 applies.
  • the JP 2002-298780 A discloses a mercury-free high pressure discharge lamp whose ionizable filling contains as the first halides sodium iodide and scandium iodide, as the second halide zinc iodide and as the third halide indium iodide.
  • the high-pressure discharge lamp according to the invention has a gas-tight discharge vessel in which two electrodes and an ionizable filling for generating a gas discharge are arranged, wherein the ionizable filling consists of xenon and iodides of the metals sodium, scandium, indium and zinc. It has been found that by exclusively using the aforementioned filling components, a high-pressure discharge lamp with sufficiently good color rendering, luminous efficacy and durability can be built for use as a light source in a vehicle headlight.
  • the means listed in the prior art for raising the burning voltage to the usual values for mercury-containing lamps between 80 volts and 110 volts are not required. Instead, the high-pressure discharge lamp according to the invention has an operating voltage of only 45 volts.
  • the iodides of the above-mentioned metals are chemically less aggressive than the bromides and usually have a higher vapor pressure.
  • the iodides of the abovementioned metals are also suitable for high-pressure discharge lamps with a quartz glass discharge vessel. It is not necessarily discharge vessels made of translucent ceramic such as polycrystalline alumina, sapphire or aluminum nitride required.
  • an ionizable filling which consists of the following components:
  • Xenon having a cold fill pressure that is the pressure at room temperature (22 ° C), of at least 9000 hPa, preferably even at least 11000 hPa, and at most 13000 hPa, at least 0.15 mg and at most 0.30 mg sodium iodide, at least 0, 10 mg and at most 0.25 mg scandium iodide, maximum 0.10 mg, but preferably not more than 0.05 mg zinc iodide and a maximum of 0.05 mg indium iodide.
  • the cold filling pressure of the xenon and the Zinkjodidanteils the burning voltage of the lamp, which is the voltage drop across the lamp in quasi-stationary lamp operation, that is, after ignition and stabilization of the gas discharge in the discharge vessel to a constant value, preferably to 45 Volt, set.
  • xenon contributes significantly to increasing the efficiency of light generation in the gas discharge.
  • the cold filling pressure of the xenon should therefore be at least 9000 hPa, preferably even at least 11000 hPa, in order to achieve a high luminous flux and thus a high luminous efficacy.
  • the luminous flux is 2982 Im and the luminous efficacy 85 lm / W and at a cold fill pressure of 11000 hPa the luminous flux increases to 3112 Im and the luminous efficacy even improves to 89 Im / W.
  • the discharge vessel would also withstand a xenon cold fill pressure of more than 20,000 hPa, but at one Exceeding the xenon cold pressure of 13000 hPa change both the burning voltage of the lamp and the color temperature of the light generated in the gas discharge.
  • the proportion of scandium iodide would have to be increased. However, this could lead to damage to the discharge vessel, which preferably consists of quartz glass, since scandium reacts chemically with quartz.
  • the proportion of zinc iodide is advantageously selected accordingly.
  • the proportion of zinc iodide is less than or equal to 0.10 mg and preferably even less than or equal to 0.05 mg.
  • sodium iodide, scandium iodide and indium iodide are used in addition to the already mentioned filling components.
  • the desired color temperature preferably 4000 K
  • the desired color location of the light generated by the gas discharge is determined by the desired color temperature, preferably 4000 K
  • the addition of a comparatively small amount of indium iodide is required to produce white light according to ECE regulation R.99.
  • the color location of the filling according to the preferred embodiment is within the in the FIG. 4 Trapezoid which defines the white light color loci permitted by vehicle headlamps according to ECE regulation R.99.
  • the molar ratio of sodium to scandium in the ionizable filling of the lamp according to the invention advantageously has a value between 3 and 6.
  • the electrodes of the high-pressure discharge lamps according to the invention advantageously have a thickness or a diameter in the range of 0.27 mm to 0.36 mm in order to be able to conduct a sufficiently high current.
  • the high-pressure discharge lamps according to the invention have a low burning voltage U.
  • high-pressure discharge lamps according to the invention have correspondingly thicker electrodes, the have a correspondingly higher current carrying capacity.
  • the distance between the electrodes is advantageously less than 5 mm, so that the discharge arc can be better imaged by means of the optical systems in the vehicle headlight.
  • the preferred embodiment of the invention is a mercury-free metal halide high pressure discharge lamp having an electrical power consumption of about 35 watts.
  • This lamp is intended for use in a vehicle headlight. It has a two-sided sealed discharge vessel 30 made of quartz glass with a volume of 24 mm 3 , in which an ionizable filling is enclosed gas-tight.
  • the inner contour of the discharge vessel 30 is circular-cylindrical and its outer contour is ellipsoidal.
  • the inner diameter of the discharge space 106 is 2.6 mm and its outer diameter is 6.3 mm.
  • the two ends 101, 102 of the discharge vessel 10 are each sealed by means of a molybdenum foil sealing 103, 104.
  • the electrodes 11, 12 are made of tungsten. Their thickness or their diameter is 0.30 mm. The distance between the electrodes 11, 12 is 4.2 mm.
  • the electrodes 11, 12 are each connected via one of the Molybdänfolien-Einschmelzept 103, 104 and the socket-remote power supply 13 or via the base-side current return 14 electrically conductively connected to an electrical terminal of the substantially plastic lamp base 15.
  • the discharge vessel 10 is enveloped by a glass outer bulb 16.
  • the outer bulb 16 has an extension 161 anchored in the base 15.
  • the discharge vessel 10 has a tube-like extension 105 made of quartz glass on the base side, in which the base-side current supply 14 extends.
  • the ionizable filling included in the discharge vessel consists of xenon having a cold fill pressure of 11800 hPa, 0.25 mg of sodium iodide, 0.18 mg of scandium iodide, 0.03 mg of zinc iodide and 0.0024 mg of indium iodide.
  • the burning voltage U of the lamp is 45 volts.

Landscapes

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

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hochdruckentladungslampe gemäß des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
    • I. Technisches Gebiet
  • Insbesondere handelt es sich um eine Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe für den Einsatz als Lichtquelle in einem Fahrzeugscheinwerfer. Derartige Lampen besitzen üblicherweise eine ionisierbare Füllung, die neben Quecksilber und Xenon Halogenide der Metalle Natrium und Scandium und gegebenenfalls noch Halogenide weiterer Metalle enthält. Das Quecksilber dient dabei weniger der Lichterzeugung, sondern aufgrund seines hohen Dampfdrucks in erster Linie zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften dieser Lampen, insbesondere zur Erzielung einer Brennspannung im Bereich von 80 V bis 110 V. In letzter Zeit wird versucht, derartige Lampen ohne die Verwendung des umweltschädlichen Quecksilbers zu konstruieren.
    • II. Stand der Technik
  • Die europäische Offenlegungsschrift EP 0 903 770 A2 beschreibt quecksilberfreie Halogen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampen, deren ionisierbare Füllung mindestens ein leicht verdampfbares, als Spannungsgradientenbildner dienendes Metallhalogenid und weitere, der Lichterzeugung dienende Metallhalogenide enthält. Die als Spannungsgradientenbildner dienenden Metallhalogenide übernehmen im wesentlichen die Funktionen des Quecksilbers in den quecksilberfreien Hochdruckentladungslampen. Als Spannungsgradientenbildner werden Halogenide der Metalle Al, Bi, Hf, In, Mg, Sc, Sn, Tl, Zr, Zn, Sb oder Ga verwendet. Vornehmlich der Lichterzeugung dienen Halogenide der Metalle Na, Pr, Nd, Ce, La, Dy, Ho, Tl, Sc, Hf, Zr oder Tm.
  • Die europäische Offenlegungsschrift EP 0 883 160 A1 offenbart quecksilberfreie Halogen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampen, deren ionisierbare Füllung ein Edelgas, ein erstes, der Lichterzeugung dienendes Metallhalogenid und ein zweites, als Puffergas dienendes Metallhalogenid enthält, das einen hohen Dampfdruck aufweist. Als Puffergas werden Halogenide der Metalle Eisen, Kobalt, Chrom, Zink, Nickel, Mangan, Aluminium, Antimon, Beryllium, Rhenium, Gallium, Titan, Zirkon oder Hafnium aufgeführt.
  • Die WO 2004/025691 A1 offenbart eine Hochdruckentladungslampe für Fahrzeugscheinwerfer, deren ionisierbare Füllung mindestens ein Edelgas, 0-10 mg Quecksilber und eine Metallhalogenidmischung mit 40-80 Gewichtsprozent Natriumhalogenid, 25-55 Gewichtsprozent Scandiumhalogenid, 1-15 Gewichtsprozent Indiumhalogenid und 0-34 Gewichtsprozent Thalliumhalogenid enthält.
  • Die EP 1 453 363 A1 offenbart eine Betriebsvorrichtung für eine Halogenmetalldampf-Hochdruckentladungslampe und einen Frontscheinwerfer für ein Kraftfahrzeug mit einer Einrichtung zum Zuführen einer elektrischen Lampenleistung, die größer ist als die nominale Lampenleistung.
  • Die EP 1 349 197 A2 offenbart eine quecksilberfreie Hochdruckentladungslampe für Fahrzeugscheinwerfer mit einer elektrischen Leistung von kleiner oder gleich 60 W, deren Füllung als erste Halogenide im wesentlichen Natriumhalogenid und Scandiumhalogenid und zweite Halogenide zum Einstellen der Lampenbetriebsspannung sowie Xenon enthält, wobei für die Masse a von Natriumhalogenid und die Masse b von Scandiumhalogenid die Formel 0,25<a/(a+b)<0,8 gilt.
  • Die JP 2002-298780 A offenbart eine quecksilberfreie Hochdruckentladungslampe, deren ionisierbare Füllung als erste Halogenide Natriumjodid und Scandiumjodid, als zweites Halogenid Zinkjodid und als drittes Halogenid Indiumjodid enthält.
    • I. Darstellung der Erfindung
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine quecksilberfreie Hochdruckentladungslampe bereitzustellen, die als Lichtquelle für einen Fahrzeugscheinwerfer geeignet ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
  • Die erfindungsgemäße Hochdruckentladungslampe besitzt ein gasdicht verschlossenes Entladungsgefäß, in dem zwei Elektroden und eine ionisierbare Füllung zur Erzeugung einer Gasentladung angeordnet sind, wobei die ionisierbare Füllung aus Xenon und Jodiden der Metalle Natrium, Scandium, Indium und Zink besteht. Es hat sich gezeigt, dass durch ausschließliche Verwendung der vorgenannten Füllungskomponenten eine Hochdruckentladungslampe mit ausreichend guter Farbwiedergabe, Lichtausbeute und Haltbarkeit für den Einsatz als Lichtquelle in einem Fahrzeugscheinwerfer gebaut werden kann. Die in dem Stand der Technik aufgeführten Mittel zur Anhebung der Brennspannung auf die für quecksilberhaltige Lampen üblichen Werte zwischen 80 Volt und 110 Volt sind nicht erforderlich. Stattdessen weist die erfindungsgemäße Hochdruckentladungslampe eine Brennspannung von nur 45 Volt auf. Mit den erfindungsgemäßen Füllungskomponenten können eine Farbwiedergabe von Ra=65, eine Farbtemperatur von ungefähr 4000 K, eine Lichtausbeute von 85 lm/W und eine Lebensdauer von mehr als 3000 Stunden erreicht werden. Die Jodide der obengenannten Metalle sind chemisch weniger aggressiv als die Bromide und besitzen meist einen höheren Dampfdruck. Insbesondere eignen sich die Jodide der obengenannten Metalle auch für Hochdruckentladungslampen mit einem Entladungsgefäß aus Quarzglas. Es sind nicht unbedingt Entladungsgefäße aus lichtdurchlässiger Keramik wie zum Beispiel polykristallinem Aluminiumoxid, Saphir oder Aluminiumnitrid erforderlich.
  • Erfindungsgemäß wird für eine Hochdruckentladungslampe, deren Entladungsgefäß ein Volumen im Bereich von 23 mm3 bis 30 mm3 besitzt, eine ionisierbare Füllung verwendet, die aus folgenden Komponenten besteht:
  • Xenon mit einem Kaltfülldruck, das ist der Druck bei Zimmertemperatur (22°C), von mindestens 9000 hPa, vorzugsweise sogar von mindestens 11000 hPa, und höchstens 13000 hPa, mindestens 0,15 mg und höchstens 0,30 mg Natriumjodid, mindestens 0,10 mg und höchstens 0,25 mg Scandiumjodid, maximal 0,10 mg, vorzugsweise aber nicht mehr als 0,05 mg Zinkjodid und maximal 0,05 mg Indiumjodid.
  • Mittels geeigneter Wahl des Kaltfülldrucks des Xenon und des Zinkjodidanteils wird die Brennspannung der Lampe, das ist der Spannungsabfall über der Lampe im quasi-stationären Lampenbetrieb, das heißt, nach erfolgter Zündung und Stabilisierung der Gasentladung im Entladungsgefäß, auf einen konstanten Wert, vorzugsweise auf 45 Volt, eingestellt. Außerdem trägt Xenon erheblich zur Steigerung der Effizienz der Lichterzeugung in der Gasentladung bei. Der Kaltfülldruck des Xenon sollte daher mindestens 9000 hPa, vorzugsweise sogar mindestens 11000 hPa betragen, um einen hohen Lichtstrom und damit eine hohe Lichtausbeute zu erzielen. Wie aus der Figur 2 ersichtlich ist, gibt es einen linearen Zusammenhang zwischen dem Kaltfülldruck des Xenon und der Lichtausbeute. Bei einem Kaltfülldruck von 9000 hPa beträgt der Lichtstrom 2982 Im und die Lichtausbeute 85 lm/W und bei einem Kaltfiilldruck von 11000 hPa erhöht sich der Lichtstrom auf 3112 Im und die Lichtausbeute verbessert sich sogar auf 89 lm/W. Gemäß der Darstellung der Figur 2 wäre ein möglichst hoher Kaltfülldruck des Xenon wünschenswert. Das Entladungsgefäß würde auch einem Xenon-Kaltfülldruck von mehr als 20000 hPa standhalten, aber bei einer Überschreitung des Xenon-Kaltfülldrucks von 13000 hPa ändern sich sowohl die Brennspannung der Lampe als auch die Farbtemperatur des in der Gasentladung erzeugten Lichts. Um die Farbtemperatur wieder auf den gewünschten Wert, vorzugsweise 4000 K, einzustellen, müsste der Anteil von Scandiumjodid erhöht werden. Das könnte aber zu einer Schädigung des vorzugsweise aus Quarzglas bestehenden Entladungsgefäßes führen, da Scandium chemisch mit Quarz reagiert. Um bei dem vergleichsweisen hohen Xenon-Kaltfülldruck die Brennspannung der Lampe auf einen vorgegebenen Wert, vorzugsweise 45 Volt, einzustellen, wird der Anteil von Zinkjodid vorteilhafterweise entsprechend gewählt. Der Anteil von Zinkjodid ist kleiner oder gleich 0,10 mg und vorzugsweise sogar kleiner oder gleich 0,05 mg. Vorteilhafterweise wird in dem Druckbereich des Xenon-Kaltfülldrucks von 9000 hPa bis 13000 hPa der Gewichtsanteil von Zinkjodid so gewählt, dass näherungsweise die lineare Beziehung Y = - 0,015 X + 0,207 erfüllt ist, wobei in der vorstehenden Gleichung die Größe Y den Zahlenwert des Zinkjodidanteils in Milligramm [mg] und X den Zahlenwert des Xenon-Kaltfülldrucks in 103 Hekto-Pascal [103 hPa] bedeuten (Figur 3). Zur Lichterzeugung in den erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampen dienen, zusätzlich zu den bereits genannten Füllungskomponenten auch Natriumjodid, Scandiumjodid und Indiumjodid. Die oben angegebenen Mengenbereiche für diese Füllungskomponenten sind bestimmt durch die gewünschte Farbtemperatur, vorzugsweise 4000 K, und den gewünschten Farbort des durch die Gasentladung erzeugten Lichts. Die Zugabe einer vergleichsweise geringen Menge an Indiumjodid ist erforderlich, um weißes Licht gemäß der ECE-Vorschrift R.99 zu erzeugen. Wie in der Figur 4 dargestellt ist, liegt der Farbort der Füllung gemäß des bevorzugten Ausführungsbeispiels innerhalb des in der Figur 4 dargestellten Trapezes, das die für Lichtquellen von Fahrzeugscheinwerfern zulässigen Farborte von weißem Licht gemäß der ECE-Vorschrift R.99 definiert. Bei einem Verzicht auf Indiumjodid lässt sich zwar auch eine Farbtemperatur von 4000 K erzielen, aber der Farbort des Lichts würde außerhalb des in der Figur 4 dargestellten Trapezes liegen und damit wäre die Lampe nicht mehr als Fahrzeugscheinwerferlampe tauglich. Um sowohl den Farbort als auch die Farbtemperatur in dem gewünschten Bereich zu halten, besitzt das molare Verhältnis von Natrium zu Scandium in der ionisierbaren Füllung der erfindungsgemäßen Lampe vorteilhafterweise einen Wert zwischen 3 und 6.
  • Die Elektroden der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampen besitzen vorteilhafterweise eine Dicke bzw. einen Durchmesser im Bereich von 0,27 mm bis 0,36 mm, um einen ausreichend hohen Strom leiten zu können. Wie bereits oben erwähnt wurde, besitzen die erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampen eine im Vergleich zum Stand der Technik geringe Brennspannung U. Um eine gleich große Leistungsaufnahme, üblicherweise 35 Watt, wie bei den gewöhnlichen, quecksilberhaltigen Hochdruckentladungslampen zu gewährleisten, besitzen die erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampen entsprechend dickere Elektroden, die eine entsprechend höhere Stromtragfähigkeit aufweisen. Der Abstand zwischen den Elektroden ist vorteilhafterweise kleiner als 5 mm, damit der Entladungsbogen mittels der optischen Systeme im Fahrzeugscheinwerfer besser abbildbar ist.
    • IV. Beschreibung des bevorzugten Ausfiihrungsbeispiels
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    Eine Seitenansicht einer Hochdruckentladungslampe gemäß des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung in schematischer Darstellung
    Figur 2
    Die Abhängigkeit des Lichtstroms von dem Xenon-Kaltfülldruck bei den erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampen mit der Metallhalogenidfiillung gemäß des bevorzugten Ausführungsbeispiels. Auf der vertikalen Achse ist der Lichtstrom in Lumen und auf der horizontalen Achse der Xenon-Kaltfülldruck in Hekto-Pascal aufgetragen.
    Figur 3
    Den Zusammenhang zwischen dem Xenon-Kaltfülldruck und dem Anteil von Zinkjodid bei den erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampen. Auf der vertikalen Achse ist der Anteil von Zinkjodid in der Füllung in Milligramm und auf der horizontalen Achse der Xenon-Kaltfiilldruck in Hekto-Pascal aufgetragen.
    Figur 4
    Den Farbort und die Farbtemperatur der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampen im Vergleich zu Hochdruckentladungslampen ohne Indiumjodid.
  • Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich um eine quecksilberfreie Halogen-Metalldampf-Hochdruckentladungslampe mit einer elektrischen Leistungsaufnahme von ungefähr 35 Watt. Diese Lampe ist für den Einsatz in einem Fahrzeugscheinwerfer vorgesehen. Sie besitzt ein zweiseitig abgedichtetes Entladungsgefäß 30 aus Quarzglas mit einem Volumen von 24 mm3, in dem eine ionisierbare Füllung gasdicht eingeschlossen ist. Im Bereich des Entladungsraumes 106 ist die Innenkontur des Entladungsgefäßes 30 kreiszylindrisch und seine Außenkontur ellipsoidförmig ausgebildet. Der Innendurchmesser des Entladungsraumes 106 beträgt 2,6 mm und sein Außendurchmesser beträgt 6,3 mm. Die beiden Enden 101, 102 des Entladungsgefäßes 10 sind jeweils mittels einer Molybdänfolien-Einschmelzung 103, 104 abgedichtet. 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 0,30 mm. Der Abstand zwischen den Elektroden 11, 12 beträgt 4,2 mm. Die Elektroden 11, 12 sind jeweils über eine der Molybdänfolien-Einschmelzungen 103, 104 und über die sockelferne Stromzuführung 13 bzw. über die sockelseitige Stromrückführung 14 elektrisch leitend mit einem elektrischen Anschluß des im wesentlichen aus Kunststoff bestehenden Lampensockels 15 verbunden. Das Entladungsgefäß 10 wird von einem gläsernen Außenkolben 16 umhüllt. Der Außenkolben 16 besitzt einen im Sockel 15 verankerten Fortsatz 161. Das Entladungsgefäß 10 weist sockelseitig eine rohrartige Verlängerung 105 aus Quarzglas auf, in der die sockelseitige Stromzuführung 14 verläuft.
  • Die in dem Entladungsgefäß eingeschlossene ionisierbare Füllung besteht aus Xenon mit einem Kaltfiilldruck von 11800 hPa, 0,25 mg Natriumjodid, 0,18 mg Scandiumjodid, 0,03 mg Zinkjodid und 0,0024 mg Indiumjodid. Die Brennspannung U der Lampe beträgt 45 Volt. Ihre Farbtemperatur beträgt 4000 Kelvin, ihr Farbort liegt in der Normfarbtafel nach DIN 5033 bei den Farbkoordinaten x=0,383 und y=0,389. Ihr Farbwiedergabeindex beträgt 65 und ihre Lichtausbeute beträgt 90 Im/W.

Claims (3)

  1. Hochdruckentladungslampe für Fahrzeugscheinwerfer mit einem gasdicht verschlossenen Entladungsgefäß (10), dessen Volumen einen Wert im Bereich von 23 mm3 bis 30 mm3 besitzt und in dem zwei Elektroden (11, 12) sowie eine ionisierbare Füllung zur Erzeugung einer Gasentladung angeordnet sind, wobei die ionisierbare Füllung aus Xenon und Jodiden der Metalle Natrium, Scandium, Indium und Zink besteht, dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Kaltfülldruck von Xenon einen Wert im Bereich von 9000 hPa bis 13000 hPa besitzt,
    - der Anteil von Natriumjodid NaI einen Wert im Bereich von 0,15 mg bis 0,30 mg besitzt,
    - der Anteil von Scandiumjodid ScI3 einen Wert im Bereich von 0,10 mg bis 0,25 mg besitzt,
    - der Anteil von Zinkjodid ZnI2 einen Wert von kleiner oder gleich 0,10 mg besitzt, und
    - der Anteil von Indiumjodid InI einen Wert von kleiner oder gleich 0,05 mg besitzt.
  2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke bzw. der Durchmesser der Elektroden (11, 12) einen Wert im Bereich von 0,27 mm bis 0,36 mm besitzt, und der Abstand zwischen den Elektroden (11, 12) kleiner als 5 mm ist.
  3. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Hochdruckentladungslampe einen Außenkolben (16) aufweist, der das Entladungsgefäß (10) umgibt,
    - das Entladungsgefäß (10) aus Quarzglas besteht.
EP04003303.7A 2003-03-19 2004-02-13 Hochdruckentladungslampe für Fahrzeugscheinwerfer Expired - Lifetime EP1465237B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10312290A DE10312290A1 (de) 2003-03-19 2003-03-19 Hochdruckentladungslampe für Fahrzeugscheinwerfer
DE10312290 2003-03-19

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP1465237A2 EP1465237A2 (de) 2004-10-06
EP1465237A3 EP1465237A3 (de) 2007-12-19
EP1465237B1 true EP1465237B1 (de) 2013-10-02

Family

ID=32842158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04003303.7A Expired - Lifetime EP1465237B1 (de) 2003-03-19 2004-02-13 Hochdruckentladungslampe für Fahrzeugscheinwerfer

Country Status (5)

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