[发明专利]高强度放电灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种高强度放电(HID)灯，其包括带放电容器的内泡和外泡，特别适用于汽车前灯单元。

背景技术

高强度放电灯且特别是那些被提出用于车辆的前灯单元中的高强度放电灯以大功率操作。另外，由于需要点状光源以便在特定反射器设计内实现规定的辐射特性的事实，这种灯必须具有较小的尺寸。

通常，这种HID灯由内泡(其封入放电气体和盐填充物)与外泡或灯容器构成，所述外泡或灯容器包围该内泡以在内泡爆炸的情况下使周围部件免于受损并且保护内泡免受外部影响。另外，外泡还保护环境免受紫外线辐射。

这种构造具有特别在在HID灯启动操作期间在内泡内可能产生高热应力的结果。另外，由于在稳态操作期间内泡的高温的原因，在放电体积内含有的盐材料可在很大程度上与内泡壁中的石英材料起化学反应。这导致增加的石英结晶，增加的石英结晶将对灯的寿命性能产生负面的影响。

在包括无汞的放电气体的HID灯的情况下，这些问题会更加严重，因为那些灯通常在启动期间和稳态操作期间被供应比在汞放电灯的情况下更高的电流。

EP0 481 702公开了用于从在放电灯中用作光源的熔凝石英电弧管去除热量的传热装置。通过在内管壁外表面的熔凝石英突起和在外管壁中以凹座形式在内管的突起方向中延伸的相应突起来在灯操作期间通过管壁去除热量。

然而，向放电灯的管壁或泡壁提供这种额外结构或变化需要非常精确和广泛的生产方法以便不致伴随产生相关管弱化的风险。

另一缺点在于这样一个事实，利用在内管及/或外管壁中的这种突起及/或凹座，光辐射特性会受到影响，例如，关于遮蔽效应。在灯与反射器一起应用的情况下，例如，在汽车的前灯单元中，这尤其是不利的，因为这可使所辐射的光的所要分布显著地降级。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种高强度放电灯，其包括带有用于封入放电气体的放电容器的内泡和包围该内泡的外泡，这样减小了在该灯的启动和稳态操作期间的热应力，而不在很大程度上影响灯的光辐射特性。

本发明的另一目的在于提供如上文所述的高强度放电灯，其中特别是在稳态操作期间，限制最高温度的值以防止在放电容器的填充物中所含有的组分(尤其为诸如盐材料的组分)与内泡壁中的石英材料起化学反应而不在很大程度上影响灯的光辐射特性。

最后，特别是对于无汞HID灯，将实现这些目的。

根据权利要求1，通过一种高强度放电灯来实现这些目的，这种高强度放电灯包括带有用于封入放电气体的放电容器的内泡和包围该内泡的外泡，其中，在外泡的纵轴线上方将该内泡的纵轴线布置在该灯的水平工作位置，使得该放电容器与该外泡之间的距离在该灯的上侧小于在该灯的下侧。

这样，由于在顶侧被促进的热传导，在灯的顶侧所产生的最高温度减小。

这种解决方案的优势在于这样一个现实，由于在通常为灯的最冷点的下侧或底侧的温度增加，显著地改进了灯的效率，特别是光输出。这种增加的温度通常通过放电容器与外泡之间增加的距离和经由这个距离相应减小的热传导而产生。

另一优势在于，特别是在稳态操作期间，在该灯的壁处的最冷点与最热点之间的温差被有效地减小从而减小了热应力。

这具有延长灯寿命的结果，特别是因为在放电容器的最热点降低的温度所造成的灯壁的石英结晶的趋势被降低或防止的原因。

在这里应提到的是，GB1 562 929公开了被设计用于水平操作的放电灯的构造的改进，其中圆柱形放电容器的轴线被布置成基本上呈竖向地位于包围内部容器(被排空)的外部容器的轴线下方。这样，由于自灯的上部与下部的不同强度的热辐射，在该灯操作期间的放电容器的不同部分之间的温差将被减小。与此相反，在根据本发明的灯中有效的冷却机制与加热机制根据热传导进行因而这个现有技术被视作是不相关的。

从属权利要求公开了本发明的有利实施例。

权利要求2公开了包括不对称形式的内泡的实施例。

根据权利要求3的实施例具有在顶侧的冷却被进一步促进的优势。对于这个实施例，灯壁材料优选地根据权利要求4进行选择以便不致减小灯的寿命。

权利要求5和权利要求6具有有效地改进了冷却效率和因此热应力的减小的优势。

根据权利要求7的实施例被特别地提供用于汽车应用。

最后，权利要求8公开了根据本发明的灯的优选尺寸。

附图说明

参看附图，从下文优选实施例的描述，本发明的其它细节、特征和优势将变得显而易见，在附图中：