[发明专利]高压放电灯

说明书

发明领域

本发明基于根据权利要求1的前序部分所述的高压放电灯。

背景技术

从WO 2008/048978中已知了调制的微波灯。

类似的谐振驱动的灯从US 5 508 592和US 6 737 815中已知。在此，没有电极的放电容器总是圆柱形带半球形倒圆的角。

发明内容

本发明的任务是：提供一种微波激励的高压放电灯，其具有小的颜色波动和良好的维护性。

该任务通过权利要求1的特征部分解决。

特别有利的扩展方案从从属权利要求获得。

根据发明介绍了没有电极的、通过RF或者微波激励的高效率的高压放电灯，其对流以声学方式来控制并且其因此是等离子体稳定的。这种高压放电灯的特征在于小的颜色波动以及良好的维护性。

具有电极的现代陶瓷金属卤化物灯具有以下问题：在电极上的损耗比较高。通过电压降(Fallspannung)以及通过向灯连接部或者馈电线的散热的电极损耗在功率平衡方方面为损耗的10％至20％、典型地平均为损耗的15％。

已知的金属卤化物填充物适用作放电容器的填充物，放电容器尤其包含具有如下的金属卤化物的填充物，该金属卤化物从Na的碘化物、Li的碘化物、Tl的碘化物、Ca的碘化物、稀土族金属(SE)的碘化物中单独或组合地选择。该系统尤其适于以下填充系统：NaJ、TlJ、CaJ₂结合SEJ₃，其中SE为元素Tm、Ce、Pr、Nd中的至少一种。

特别是在使用含Na/Li的和/或含Ce/Nd/Pr的金属卤化物填充物的情况下熔融物在电极的通过区域中发生或强或弱的分解，这导致颜色质量和光产量的改变。典型地由钨制造的电极不可避免地在(也具有小的电流负荷的)灯工作的情况下经受钨剥蚀，这导致电极返回燃烧以及燃烧器壁的变黑。由于电极返回燃烧以及填充物迁移造成这样的灯的寿命结束。

至今，陶瓷的金属卤化物放电灯带有电极地工作。这种灯的没有电极的工作在商业上局限于用于投影应用的具有低的光产量的小功率石英容器或者局限于带有强化冷却的典型为至少250W的高功率。在该工作中实际上没有使用对流的永久性声学影响用以等离子体稳定化。只有当等离子体稳定化在燃烧器中产生微小的热应力时，在任意定向中的通用的工作在具有小功率的陶瓷容器的情况下才是可能的。

为了更好地理解本发明，阐述以下内容：

为了借助声学谐振工作，有利地使用具有金属卤化物填充物的陶瓷放电容器。为了保证可以在120lm/W至175lm/W之间的范围中的高效率，已表明的是：必须有针对性地改进热学条件。为此，必须针对不同的额定功率而有针对性地驱动声学感生的对流，该对流按照确定的规则借助放电容器的表面来确定比例。由此可以强制执行新型的热学条件，其将效率长时间稳定地设置在典型为140lm/W至150lm/W的水平上。

目标是实现长时间稳定的多单元对流(Mehrzellen-Konvektion)。于是，这可以在大的额定功率范围上被维持。为此关键的是：确定比表面的区域并且关注其准则。为此，合适的特征量是功率密度。

通过描述针对表面相对于所使用的额定功率的比例的确定比例规则可以配置用于不同的功率等级和光通量等级的陶瓷放电容器。

本发明有针对性地调整填充气体的有针对性地借助声学模式受影响的放电等离子体中的对流流动。填充气体的该流动引起朝向放电容积的端部的附加的热流。这引起端部的加热以及冷点的加热。为了限制该加热必须设立有效的端部冷却，使得放电容器的端部和冷点不受过强地加热。

为了能够在纵向的声学模式中驱动金属卤化物灯，放电容器的几何尺寸应该具有至少2的所谓纵横比AV。纵横比优选地在3.5至6的范围中，尤其AV等于4.5至5.5，特别合适的是4.6至4.8的纵横比AV。纵横比是放电容器的内部长度和内直径之间的比例。放电容器具有纵轴并且基本上为圆柱状的。放电容器也可以稍微在中间鼓起。譬如在US 6 400 100中公开了这种灯的工作方式。

优选地使用与内容积有关的圆柱状的放电容器。放电容器具有外部的外壳面以及外部的端面或至少倾斜面。外部的外壳面加上外部的倾斜面和端面限定了总的外表面OSUM。如果将额定功率P与该总的外表面OSUM联系，则证明的是：为了高效率，这样限定的特定额定功率PS＝P/OSUM必须达到值17W/cm²至25W/cm²，而同时必须将内部表面上的内部壁负荷保持为高。该壁负荷应该至少达到28W/cm²。