(57)【要約】【課題】高圧放電ランプの寿命を延ばすこと。【解決手段】ガス放電を発生させるための放電管と該放電管内に配置された電極とを備えた車両ヘッドライト用の高圧放電ランプであって、前記放電管が、前記電極の放電側端部の連絡路に対して垂直な２つの平面により区切られた中央区間を有しており、前記２つの平面の各々は前記電極の一方の放電側端部を通って延びているものである形式の高圧放電ランプにおいて、前記中央区間において前記放電管の材料の占める体積が９５ｍｍ３以上であるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス放電を発生させるための放電管（１０）と該放電管内に配置された電極（１１，１２）とを備えた車両ヘッドライト用の高圧放電ランプであって、前記放電管（１０）が、前記電極（１１，１２）の放電側端部の連絡路に対して垂直な２つの平面（Ｅ１，Ｅ２）により区切られた中央区間（１０６）を有しており、前記２つの平面（Ｅ１，Ｅ２）の各々は前記電極（Ｅ１，Ｅ２）の一方の放電側端部を通って延びているものである形式の高圧放電ランプにおいて、
前記中央区間（１０６）において前記放電管（１０）の材料の占める体積が９５ｍｍ３以上である、ことを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項２】
前記放電管（１０）の内部（１０７）は３０ｍｍ３以下の体積を有している、請求項１記載の高圧放電ランプ。
【請求項３】
前記放電管（１０）は石英ガラスから形成されている、請求項１又は２記載の高圧放電ランプ。
【請求項４】
金属ハロゲン化物とキセノンとを含んだイオン性充填物が前記放電管（１０）の内部（１０７）に封入されている、請求項１から３のいずれか１項記載の高圧放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス放電を発生させるための放電管と該放電管内に配置された電極とを備えた車両ヘッドライト用の高圧放電ランプであって、前記放電管が、前記電極の放電側端部の連絡路に対して垂直な２つの平面により区切られた中央部を有しており、前記２つの平面の各々は前記電極の一方の放電側端部を通って延びているものである形式の高圧放電ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の高圧放電ランプは例えば特許文献１に開示されている。特許文献１には、石英ガラスから成る放電管と、金属ハロゲン化物とキセノンとを含んだイオン性充填物とを有する車両ヘッドライト用の高圧放電ランプが記載されている。
【特許文献１】ＥＰ  ０  ３７４  ６７６  Ａ２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の高圧放電ランプにおいて、高圧放電ランプの寿命を延ばすことである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題は、ガス放電を発生させるための放電管と該放電管内に配置された電極とを備えた車両ヘッドライト用の高圧放電ランプであって、前記放電管が、前記電極の放電側端部の連絡路に対して垂直な２つの平面により区切られた中央区間を有しており、前記２つの平面の各々が前記電極の一方の放電側端部を通って延びている形式である高圧放電ランプにおいて、前記中央区間において前記放電管の材料の占める体積が９５ｍｍ３以上であるようにすることにより解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
通常５０Ｗよりも小さな定格出力を有する車両ヘッドライト用の高圧放電ランプでは、放電管内部の体積は一般に３０ｍｍ３以下である。それゆえ、本発明によるランプでは、上記中央区間において放電管材料の占める体積は、放電管の内部の３倍よりも大きい。図４には、上記中央区間において放電管材料が占める体積の異なる複数の高圧放電ランプに関して、相対光束が示されている。図４では、水平軸上に、中央区間において放電管材料の占める体積ないしは放電管の中央区間の放電管壁体積がｍｍ３の単位でプロットされており、その一方で垂直軸上には、相対光束がパーセンテージでプロットされている。相対光束を求めるために、１２．５時間の動作時間後及びＥＣＥ規則９９に従って１０００時間の動作時間後の高圧放電ランプの経時変化後に各高圧放電ランプの光束を測定した。１０００時間の動作時間後には、高圧放電ランプの光束は、１２．５時間の動作時間後に測定された初期の光束の数パーセントにしかならない。図４からは、放電管材料の占める体積が大きく、しかもその他の点では同じ条件を有する高圧放電ランプは、１０００時間の動作時間後にも上記中央区間において比較的高い相対光束を有していることが見て取れる。本発明による高圧放電ランプは１０００時間の動作時間後にまだ初期の光束の少なくとも７０％を有している。高圧放電ランプの期待寿命の判断の基準として、１０００時間の動作時間後にまだ残っている高圧放電ランプの残留光束が参照される。残留光束が初期の光束の７０％を下回る高圧放電ランプは、期待寿命が短すぎる。
【０００６】
図５には、水銀を含有しない動作中の複数のハロゲン金属蒸気高圧放電ランプに関して、放電管の最も高温の箇所の温度、つまり、放電管上部の温度、より厳密に言えば、電極間の中央の温度が、放電管の中央区間において放電管材料の占める体積の関数として示されている。本発明によるランプの場合、温度は最高で８５５°Ｃである。
【０００７】
図５では、放電管材料の占める体積が大きく、しかもその他の点では同じ条件を有する高圧放電ランプは、放電管上部の温度が比較的低いことが示されている。水平ランプ動作のため、すなわち、電極が水平面上に配置されているため、放電管の最も高温の箇所は放電管上部にある。図４及び５の図示によれば、本発明による高圧放電ランプに関して、相対光束が比較的高く、放電管の温度負荷が低いために、より長い寿命が保証されている。
【０００８】
本発明は、水銀を含有しないハロゲン金属蒸気高圧放電ランプ、すなわち、イオン性充填物が金属ハロゲン化物とキセノンとから成っており、水銀を含有していないような高圧放電ランプにとって特に有利である。というのも、このタイプのランプでは、動作持続時間に伴う相対光束の低下が特に強いからである。
【０００９】
しかし、本発明は、図６に明示されているように、水銀を含有した従来のハロゲン金属蒸気高圧放電ランプにも有利に適用されうる。図６には、水銀を含有した２つのハロゲン金属蒸気高圧放電ランプに関して、放電管の中央区間において放電管材料の占める体積にわたって、１０００時間の動作時間後の相対光束が示されている。水銀を含有した本発明によるハロゲン金属蒸気高圧放電ランプは、１０００時間の動作時間後でもまだ初期の相対光束の９０％を有している。
【００１０】
本発明による高圧放電ランプの放電管は、有利には、石英ガラスから成っている。すなわち、放電管材料中の二酸化珪素の重量の割合が重量パーセントで少なくとも９９％である。石英ガラスは、高い動作温度、高い圧力、及びイオン性充填物による化学的侵食に耐える。同様に前記の利点を有する透光性セラミックに対して、石英ガラスから成る放電管の場合には、より簡単に電流引き込み線を密封することができるという利点がある。
【実施例】
【００１１】
図３には、本発明の有利な実施例による高圧放電ランプが概略的に示されている。これは３５Ｗの定格出力を有するハロゲン金属蒸気高圧放電ランプである。このランプは車両ヘッドライトで使用するためのものである。このランプは両側を密封された石英ガラスから成る放電管１０を有しており、放電管１０の内部１０７は２２．５ｍｍ３の体積を有しており、この体積の中にイオン性充填物が気密に封入されている。放電管１０の中央区間１０６内では、放電管１０の内形は円筒形に形成されており、その外形は実質的に円形の樽の外形に一致している、つまり、外形は放電管軸を中心として円弧を回転させることで形成される。中央区間１０６の内径は２．６ｍｍであり、最も大きな外径は６．３ｍｍである。放電管１０の両端１０１，１０２はそれぞれモリブデン箔溶融シール１０３，１０４により封止されている。放電管１０の内部１０７には２つの電極１１，１２があり、ランプ動作中、これら２つの電極１１，１２の間に、光放出を担う放電アークが形成される。電極１１，１２はタングステンから成っており、放電管軸上に延びている。電極の厚さないし直径は０．３０ｍｍである。電極１１，１２の間の距離は４．２ｍｍである。電極１１，１２はそれぞれ一方のモリブデン箔溶融シール１０３，１０４と、ベースから遠い電流供給線１３もしくはベース側の電流供給線１４を介して、実質的にプラスチックから成るランプベースに電気的に接続されている。放電管１０はガラス質の外側バルブ１６によって包囲されている。外側バルブ１６はベース１５に固定された突起１６１を有している。放電管１０はベース側に石英ガラスから成る管状の延長部１０５を有しており、この延長部１０５の中へベース側の電流供給線１４が延びている。ベース１５の内部に、点火変成器を備えた点火装置を配置してもよい。
【００１２】
図３には、この高圧放電ランプの放電管１０が概略的に図示されている。放電管１０の中央区間１０６は、共に放電管軸に対して垂直な２つの平面Ｅ１，Ｅ２により区切られる。平面Ｅ１は電極１１の放電側端部を通って延びており、平面Ｅ２は電極１２の放電側端部を通って延びている。したがって、平面Ｅ１，Ｅ２は２つの電極１１，１２の間に配置されている。放電管１０の中央区間１０６は２つの平面Ｅ１，Ｅ２の間にある。中央区間１０６の管壁の石英ガラスが占める体積は９９．１ｍｍ３である。中央区間１０６の中央では、放電管軸に対して垂直な放電管壁の横断面は２５．９ｍｍ２である。中央区間１０６の両方の縁では、放電管軸に対して垂直な放電管壁の横断面は１９．０ｍｍ２である。中央区間１０６の壁厚が中央区間の中央でとる最大値は１．８５ｍｍであり、平面Ｅ１，Ｅ２における両方の縁でとる最小値は１．４８ｍｍである。
【００１３】
本発明による高圧放電ランプのイオン性充填物は、キセノンと、金属ナトリウム及びスカンジウムのハロゲン化物、有利にはヨウ化物と、また場合によっては、亜鉛やインジウムのような別の金属のハロゲン化物とからも成っている。本発明による水銀含有の高圧放電ランプのイオン性充填物は上記の要素に加えて水銀も含む。
【００１４】
本発明は上で詳細に説明した実施例に限定されない。特に、放電管のジオメトリは図１又は３に示されたジオメトリと異なっていてもよい。放電管のジオメトリは任意に選択可能である。例えば、放電管の外形を球面状、楕円面状、又は柱筒状に形成してもよい。又は、例えば円筒形のような別のジオメトリを有していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】有利な実施例による高圧放電ランプの放電管の側面図を示す。
【図２】図１に示されている放電管の電極間の中央区間における断面を示す。
【図３】有利な実施例による高圧放電ランプの側面図を示す。
【図４】水銀を含有しない複数のハロゲン金属蒸気高圧放電ランプに関して、放電管の中央区間において放電管の材料の占める体積に対する相対光束の依存関係を示す。
【図５】水銀を含有しない複数のハロゲン金属蒸気高圧放電ランプに関して、放電管の中央区間において放電管の材料の占める体積に依存した放電管上部の温度を示す。
【図６】水銀を含有した２つのハロゲン金属蒸気高圧放電ランプに関して、放電管の中央区間において放電管の材料の占める体積に対する相対光束の依存関係を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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