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Title:
CERAMIC METAL HALIDE LAMP HAVING A HIGH COLOR TEMPERATURE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/052142
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a high-pressure discharge lamp comprising a metal halide filling, wherein iodine or bromine is used as the halogen. In addition, xenon and mercury are used. Halides of Na together with rare earths, at least of Gd and Tm, are used as metal halides. Additions of Ho, Pr, In, and Tl are possible.

Inventors:
GENZ ANDREAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/064032
Publication Date:
May 14, 2010
Filing Date:
October 26, 2009
Export Citation:
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Assignee:
OSRAM GMBH (DE)
GENZ ANDREAS (DE)
International Classes:
H01J61/12; H01J61/82
Domestic Patent References:
WO2008038245A22008-04-03
WO2008129486A22008-10-30
WO2009010088A12009-01-22
Foreign References:
EP0492205A21992-07-01
Other References:
See also references of EP 2342735A1
Attorney, Agent or Firm:
Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Hochdruckentladungslampe mit einem keramischen Entladungsgefäß, der ein Entladungsvolumen umgibt, wobei eine Füllung, die Natriumhalogenide, Halogenide der Seltenen Erden, Quecksilber und Edelgas ent- hält, im Entladungsvolumen untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung gleichzeitig die Seltenen Erden Tm und Gd enthält, wobei der relative Anteil, molar betrachtet, zwischen Gd und Tm bei 0,1 bis 1 liegt. .

2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der relative Anteil zwischen 0,2 und 0,8 liegt, Randwerte eingeschlossen.

3. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halogenid Jod und/oder Brom ist, bevorzugt mit maximal 50 Mol.-% Brom, und dass als Edelgas Xenon und/oder Argon verwendet wird.

4. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhalogenide als SeI- tene Erden außerdem Ho und/oder Pr mit jeweils maximal 10 Mol.-% aufweisen.

5. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich als Metallhalogenide Halogenide von In und/oder Tl verwendet werden.

6. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Hg im Bereich 1 bis 20 mg/cm3 beträgt.

7. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das molare Verhältnis zwischen der Summe aller Seltenen Erden und Na bei 0,2 bis 5, bevorzugt0,3 bis 3, liegt.

8. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampe eine Farbwiedergabe von mindestens 80 aufweist.

9. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampe eine Lichtausbeute von mindestens 90 lm/W aufweist.

10. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbtemperatur mindestens 5000 K beträgt, insbesondere 5500 bis 6500 K.

Description:
KERAMISCHE METALLHALOGENIDLAMPE MIT HOHER FARBTEMPERATUR

Technisches Gebiet

Die Erfindung geht aus von einer Hochdruckentladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Lampen sind insbesondere Hochdruckentladungslampen mit kerami- schem Entladungsgefäß oder auch Quarzglasgefäß für die Allgemeinbeleuchtung .

Stand der Technik

Die EP 1 153 415Bl offenbart eine Hochdruckentladungslampe, bei der eine Metallhalogenidfüllung verwendet wird. Die Hochdruckentladungslampe benützt eine Füllung aus Na oder Li zusammen mit Hg und TbJ3. Die Farbtemperatur liegt im Bereich Daylight zwischen 4825 und 7070 K. Der CRI liegt bei 87 bis 93. Die Effizienz ist nur 61 bis 76 lm/W. Dort ist auch die JP 51-086281 zitiert, die NaJ, GdJ3 und TlJ zusammen mit Hg und Ar verwendet.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hochdruckentladungslampe mit Metallhalogenidfüllung bereitzustellen, die eine Farbtemperatur im Bereich Daylight von mindestens 5000 K erreicht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen. Erfindungsgemäß wird jetzt eine Füllung für die Lichtfarbe Daylight, bevorzugt 5500 bis 6500 K, verwendet, die als Metallhalogenide Halogenide von Na und Tm sowie Gd verwendet .

Das E n t 1 a du n g s g e f ä ß besteht aus Keramik. Das Aspektverhältnis (Innere Läge/Innendurchmesser) liegt bevorzugt zwischen 2 und 8. Als Füllgas wird Edelgas, bevorzugt Xenon oder Argon mit einem Druck zwischen 50 und 500 hPa, verwendet (kalt) . Allgemein kann auch bevorzugt eine Edelgasmischung verwendet werden, die allein oder überwiegend Xenon aufweist. Xenon bringt gegenüber Argon etwas mehr Lichtausbeute durch geringere Wärmeverluste (etwa 1 bis 3 lm/W) , ist aber teuerer als Argon .

Die Wandbelastung gemessen im Bereich zwischen den Elektoden liegt bevorzugt zwischen 20 und 40 W/cm 2 .

Die Füllung enthält als Metallhalogenid Anteile Natrium und Seltene Erden (SE) . Als Seltene Erden kommen zumindest Tm und Gd zum Einsatz. Das molare Verhältnis zwischen Gd und Tm liegt dabei zwischen 0,1 und 1, besonders bevorzugt zwischen 0,2 und 0,8. Das molare Verhältnis zwischen der Summe aller Seltenenen Erden und Natium liegt bevorzugt zwischen 0,2 und 5, besonders bevorzugt zwischen 0,3 und 3. als zusätzliche SE eignen sich Pr und/oder Ho, wobei der Anteil an der gesamten Menge an SE maximal jeweils 10 Mol.-% beträgt.

Die Füllung kann weiterhin In und Tl enthalten. Besonders bevorzugt sind 2 bis 20 mol % der Füllung In. AIs Halogen kommen Jod und/oder Brom zum Einsatz. Besonders bevorzugt liegt der molare Anteil von Brom unter 50%.

Die Farbtemperatur liegt im Daylight-Bereich ab 5000 K, bevorzugt 5500 bis 6500 K. Mit der erfindungsgemäßen Metallhalogenidfüllung ist die Farbwiedergabe größer als 80 und die Lichtausbeute liegt über 90 lm/W.

Das erfindungsgemäße Konzept ist vor allem für Lampen kleiner Leistung im Bereich 15 bis 400 W geeignet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Die Figuren zeigen :

Fig. 1 eine Hochdruckentladungslampe mit Entladungsgefäß;

Fig. 2 ein Spektrum der Lampe aus Figur 1.

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung

Figur 1 zeigt schematisch eine Metallhalogenidlampe 1. Sie besteht aus einem Entladungsgefäß 2 aus Keramik, in das zwei Elektroden (nicht sichtbar) eingeführt sind. Das Entladungsgefäß hat einen zentralen Teil 3 und zwei Enden 4 mit Durchführungen wie an sich bekannt. Das Entladungs- volumen hat ein Aspektverhältnis von 5.

Das Entladungsgefäß 2 ist von einem Außenkolben 7 umgeben. Das Entladungsgefäß 2 ist im Außenkolben mittels eines Gestells, das eine kurze und lange Stromzuführung IIa -A-

und IIb beinhaltet, gehaltert und mit einem Schraubsockel 5 verschlossen.

Das Entladungsgefäß enthält eine Füllung, die typisch Hg (1 bis 10 mg/cm 3 ) und 5 bis 50 mg/cm 3 Jodide von Tm, Tl, Na, In und Gd umfasst. Als Edelgas wird Xenon unter einem Druck von 250 hPa kalt verwendet.

Die genaue Dosierung ist in Tab. 1 gezeigt.

TlJ 5, 8

NaJ 19, 6

InJ 5

GdJ3 23, 2

Damit ergeben sich folgende Kenndaten der Lampe

Bei dieser Füllung kann auf TlJ und InJ ggf. verzichtet werden. Mögliche Zusätze an SE-Metallen sind noch Ho und Pr.

Ein Spektrum einer derartigen Lampe ist in Figur 2 gezeigt, wo die relative Strahlungsleistung gegen die WeI- lenlänge aufgetragen ist. Das Spektrum liefert für den Farbort einen x-Wert von 0,323 und einen y-Wert von 0,343. Die Farbtemperatur ist 5950 K. Der Farbwiedergabeindex Ra ist 81. Die Lichtausbeute ist 91,5 lm/W.