DE19609328A1 - Elliptischer Mantel für elektrische Lampen - Google Patents
Elliptischer Mantel für elektrische LampenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf
elektrische Lampen-Baueinheiten und mehr im besonderen auf
elektrische Lampen-Baueinheiten mit einem ellipsoid-förmigen
Mantel zum Reflektieren von Licht mit ausgewählten Wellenlän
gen zurück zur Lichtquelle.
Metallhalogenid-Bogenentladungslampen werden häufig
kommerziell eingesetzt wegen ihrer hohen Leuchtwirksamkeit
und ihrer langen Lebensdauer. Eine typische Metallhalogenid-
Bogenentladungslampe schließt ein Bogenrohr aus Quarz ein,
das innerhalb einer Umhüllung oder eines Außenkolbens aus
Glas hermetisch abgedichtet ist. Das Bogenrohr, das selbst
hermetisch abgedichtet ist, weist Wolfram-Elektroden auf, die
in gegenüberliegenden Enden durch Quetschungen abgedichtet
sind, und es hat einen Kolbenteil, der ein Füllmaterial ent
hält, das Quecksilber, Metallhalogenid-Zusätze und ein Edel
gas zum Erleichtern des Zündens einschließt. Der Außenkolben
ist entweder evakuiert oder mit Stickstoff oder einem anderen
Inertgas von weniger als atmosphärischem Druck gefüllt.
Das Metallhalogenid-Bogenrohr ist häufig von einem Man
tel umgeben, der ein allgemein zylindrisches Rohr aus licht
durchlässigem Material, wie Quarz, umfaßt, das hohen Be
triebstemperaturen zu widerstehen in der Lage ist. Das Bogen
rohr und der zylindrische Mantel sind koaxial innerhalb des
Außenkolbens der Lampe montiert, wobei das Bogenrohr inner
halb des Mantels angeordnet ist. Der Mantel verbessert die
Sicherheit der Lampe, indem er als ein Sicherheitsbehälter
für den Fall wirkt, daß das Bogenrohr zerbricht. Der Mantel
verteilt die Energie eines zerbrechenden Bogenrohres und läßt
so den Außenkolben der Lampe intakt bleiben. Ein geeigneter
Mantel ist in einem solchen Falle daher zur Aufnahme des Bo
genrohres wirksam.
Der Mantel kann auch für das Wärmemanagement oder die
Farbkorrektur benutzt werden. Für ein solches Wärmemanagement
oder eine solche Farbkorrektur wird ein Überzug auf die äuße
re Oberfläche des Mantels aufgebracht, der ein hinsichtlich
der Wellenlänge selektiver Reflektor oder Absorber ist. Für
viele Anwendungen ist jedoch die zylindrische Gestalt des
Mantels von einem optischen Standpunkt aus nicht ideal.
Zum Wärmemanagement oder zur Wärmekonservierung ist es
erwünscht, daß der Überzug im wesentlichen die gesamte nicht
sichtbare Strahlung zurück in den Bogenbereich reflektiert,
wo sie absorbiert wird und die Wirksamkeit der Lampe erhöht.
Wenn der Überzug auf dem zylindrischen Mantel angeordnet ist,
dann wird ein beträchtlicher Teil der emittierten Strahlung
nicht zum Bogenbereich zurück reflektiert. Ein beträchtlicher
Teil der emittierten Strahlung wird aus den Enden des zylin
drischen Mantels heraus reflektiert. Wenn, z. B., die Bogen
länge etwa 11 mm beträgt und der Außendurchmesser des zylin
drischen Mantels etwa 17 mm ist, dann werden etwa 35-40% der
emittierten Strahlung zu dem Bogenbereich zurück reflektiert,
während der Rest durch die Enden verloren geht.
Zur Farbkorrektur ist es erwünscht, daß der Überzug et
was von dem sichtbaren Licht zur Änderung der Farbe des aus
der Lampe emittierten Lichtes reflektiert. Das durch den Man
tel emittierte Licht hat die erwünschten Farbeigenschaften.
Wie oben erwähnt, gehen jedoch mehr als 60% des Lichtes
durch die Enden des Mantels, was eine Farbtrennung verur
sacht. Das Ergebnis ist eine sehr große Farbverschiebung in
der Lichtabgabe bei Änderung der Orientierung mit Bezug auf
die Bogenachse. Licht, das aus den Enden austritt, hat daher
eine sehr viel andere Farbe als das, das aus dem Zentrum
kommt. In Abhängigkeit vom Beleuchtungskörper kann dies in
verschiedenen Teilen des reflektierten Lichtes unter schied
liche Farben verursachen.
Der Überzug könnte alternativ auf einer äußeren Oberflä
che des Bogenrohres angeordnet werden, das häufig eine ellip
soid-artige Gestalt hat und von einem optischen Standpunkt
aus ein idealer Ort sein kann, doch sind Wandtemperaturen von
bis zu etwa 900°C während des Betriebes für viele Überzüge zu
hoch. Zusätzlich machen Verarbeitungs-Betrachtungen die äuße
re Oberfläche des Bogenrohres zu einem weniger erwünschten
Ort für einen farbkorrigierenden Überzug als es der Mantel
ist. Materialien hohen Brechungsindex, die in optischen Über
zügen eingesetzt werden, können bei Bogenrohr-Temperaturen
instabil sein. So wird TiO₂, z. B., aufgrund einer optischen
Streuung trüb, da sich der Film aus der Anatase- in die Ru
til-Kristallphase umwandelt. Hinsichtlich einer Diskussion
dieser Erscheinungen siehe die US-PS 4,891,542, deren Offen
barung in ihrer Gesamtheit hier ausdrücklich einbezogen wird.
Zusätzlich dunkeln Ta₂O₅, TiO₂ und Nb₂O₅ alle aufgrund der
Bildung einer Sauerstoff-Fehlstelle, was eine optische Ab
sorption verursacht. Hinsichtlich einer Diskussion dieser Er
scheinungen siehe "Application of Thin Film Reflecting Coa
ting Technology to Tungsten Filament Lamps", IEE Proceedings-
A, Band 140, Nr. 6, November 1993.
Der Überzug könnte alternativ auch auf der äußeren Ober
fläche des Außenkolbens aufgebracht werden, der häufig eine
ellipsoid-förmige Gestalt hat. Der Außenkolben ist jedoch
kein guter Ort für einen Überzug, weil eine relativ große
Menge des Überzugsmaterials erforderlich ist, optische Be
trachtungen die Strahlungsmenge beschränken, die zuverlässig
in das Bogenrohr zurück reflektiert werden kann, andere als
optische Betrachtungen die Gestalt des Außenkolbens diktieren
können und die Außenoberfläche des Außenkolbens eine feind
liche Umgebung für einen reflektierenden Überzug ist. Es be
steht daher ein Bedarf für eine verbesserte Lampen-Bauein
heit, die ausgewählte Strahlung im wesentlichen zurück in das
Bogenrohr reflektiert.
Die vorliegende Erfindung schafft eine verbesserte elek
trische Lampen-Baueinheit, die die oben erwähnten Probleme
des Standes der Technik löst. Gemäß der vorliegenden Erfin
dung wird eine elektrische Lampe geschaffen, die einen abge
dichteten, lichtdurchlässigen Lampenkolben, eine zur Erzeu
gung von Licht fähige Lichtquelle innerhalb des Kolbens, ei
nen von der Lichtquelle separaten Mantel einschließt, der ei
nen um die Lichtquelle herum angeordneten lichtreflektieren
den Abschnitt und einen Überzug auf dem reflektierenden Ab
schnitt aufweist, um Licht vorbestimmter Wellenlängen, die
durch die Lichtquelle emittiert werden, zu reflektieren. Der
reflektierende Abschnitt hat eine ellipsoid-förmige Gestalt,
die wirksam Licht mit den vorbestimmten Wellenlängen zurück
zur Lichtquelle reflektiert.
Der elliptische Mantel schafft eine deutliche Verbesse
rung hinsichtlich der Menge reflektierten Lichtes, das in den
Bogenbereich zurückgeführt wird. In dem obigen Beispiel, wo
die Bogenlänge etwa 11 mm und der Außendurchmesser des zylin
drischen Mantels etwa 17 mm beträgt, werden etwa 90% der
emittierten Strahlung zurück zum Bogenbereich reflektiert,
wenn die Brennpunkte der Mantelellipse an den Elektroden des
Bogenrohres angeordnet sind. Wo der Überzug daher ein wärme
konservierender Überzug ist, erhält man eine größere Wirksam
keit, weil im wesentlichen die gesamte nicht sichtbare Strah
lung zurück zum Bogen reflektiert wird. Wo der Überzug ein
Farbe korrigierender Filter ist, wird keine Farbtrennung be
obachtet, weil im wesentlichen das gesamte Licht durch den
Bogen neu fokussiert wird. Vorzugsweise werden mindestens 50%
der emittierten Strahlung zurück zum Bogenbereich reflek
tiert, bevorzugter mindestens 60%, noch bevorzugter minde
stens 70%, noch bevorzugter 80% und am bevorzugtesten min
destens 95%.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende Beschrei
bung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung deutlich, in
der zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Lampenbauein
heit gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung und
Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht, teilweise im
Schnitt, eines Bogenrohres und eines Mantels der Lampenbau
einheit nach Fig. 1.
Eine elektrische Lampenbaueinheit 10 gemäß einer bevor
zugten Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 1 gezeigt.
Die Lampenbaueinheit 10 ist eine Metallhalogenid-Bogenentla
dungslampe, und sie schließt ein Bogenrohr 12, einen Kolben
oder Außenkolben 14, einen elliptischen Mantel 16 und einen
reflektierenden Überzug 50 (Fig. 2) auf dem Mantel ein. Der
Außenkolben 14 hat einen Hauptteil 18, der langgestreckt ent
lang einer Mittelachse 20 verläuft und einen Halsabschnitt
22. Der Hauptteil 18 hat eine Vertiefung 24 entlang der Mit
telachse 20 am oberen Ende des Außenkolbens 14 (wie gezeigt).
Der Halsabschnitt 22 hat einen Innendurchmesser, der allge
mein senkrecht zur Mittelachse 20 verläuft. Der Außenkolben
14 ist aus einem lichtdurchlässigen Material hergestellt und
typischerweise aus einem blasgeformten Hartglas, wie Borsi
likat, geformt.
Der Außenkolben 14 ist mit einem Glasfuß 26, der sich
entlang der Mittelachse 20 in den Halsabschnitt 22 erstreckt,
hermetisch abgedichtet. Ein Sockel 28 für die einfache Ver
bindung mit einer Elektrizitätsquelle ist am Außenkolben 14
befestigt. Ein Paar elektrischer Leiter oder Fuß-Zuleitungen
30 verläuft durch den Fuß 26 und ist durch eine Fußquetschung
32, wie im Stand der Technik bekannt, abgedichtet. Die Fuß-
Zuleitungen 30 sind elektrisch mit dem Sockel 28 außerhalb
des Außenkolbens 14 verbunden, um den Zugang von Energie für
die Lampenbaueinheit 10 zu schaffen.
Zusätzlich ist ein Zirkonium-Aluminium-Getter 34 inner
halb und am oberen Ende des Außenkolbens 14 (wie dargestellt)
allgemein benachbart der Vertiefung 24 angeordnet. Wie be
kannt, sind Getter in einer Struktur wichtig, in der eine
evakuierte oder Inertgas-Umgebung vorhanden ist. Es ist je
doch zu bemerken, daß ein sauerstoffabgebender Getter, wie
Bariumperoxid benutzt werden muß, wenn der Mantel Temperatu
ren von mehr als etwa 500°C erreicht und reflektierende Über
züge, wie Ta₂O₅, TiO₂ oder Nb₂O₅ vorhanden sind, um das Dun
kelwerden der reflektierenden Überzüge zu verhindern. Die US-
PS 4,891,542, deren Offenbarung hier ausdrücklich in ihrer
Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen wird, offenbart den
Einsatz eines sauerstoffabgebenden Getters, um das Dunkelwer
den von reflektierenden Überzügen zu verhindern. Es ist zu
bemerken, daß ein reflektierender Überzug aus einem Silici
umnitrid diesen speziellen Getter nicht benötigt.
Wie am besten in Fig. 2 ersichtlich, ist das Bogenrohr
12 innerhalb des Außenkolbens 14 im wesentlichen parallel zur
Mittelachse 20 des Außenkolbens angeordnet. Das Bogenrohr 12
schließt einen Kolbenteil 36, zwei Elektroden 38, zwei Elek
troden-Zuleitungen 40 und zwei Quetsch- oder Preßdichtungen
42 ein. Der Kolbenabschnitt 36 schließt eine abgedichtete
Bogenentladungszone 44 ein, die ein geeignetes Füllmaterial
zum Aufrechterhalten einer Bogenentladung zwischen den Elek
troden 38 enthält, die an gegenüberliegenden Enden der Bogen
entladungszone 44 angeordnet sind. Die Preßdichtungen 42 sind
an gegenüberliegenden Enden des Kolbenteiles 36 angeordnet,
und sie dichten die Elektroden-Zuleitungen 40 unter Schaffung
abgedichteter elektrischer Durchführungen zu den Elektroden
38 ab. Das Bogenrohr 12 ist aus einem lichtdurchlässigen und
wärmebeständigem Material, wie Quarz, hergestellt.
Während die Lichtquelle der bevorzugten Ausführungsform
ein Metallhalogenid-Bogenrohr ist, ist zu bemerken, daß an
dere Arten von Entladungs- oder Halogen-Lichtquellen hoher
Intensität für andere Lampenanwendungen eingesetzt werden
können.
Der Mantel 16 hat einen ellipsoid-förmigen reflektieren
den Abschnitt 46 und zylinderförmige Endabschnitte 48, die
hohl sind, um einen Innenraum zu bilden. Jedes Ende des Man
tels 16 ist im allgemeinen offen, so daß der Innenraum des
Mantels 16 nicht abgedichtet ist, d. h., der Innenraum des
Mantels 16 befindet sich in Strömungsverbindung mit dem In
nenraum des Außenkolbens 14, um den Mantel 16 bei einer rela
tiv geringen Temperatur zu halten. Der Mantel 16 ist inner
halb des Außenkolbens 14 im wesentlichen parallel zur Mittel
achse 20 des Außenkolbens und allgemein koaxial mit dem Bo
genrohr 12 gehalten. Das Bogenrohr 12 ist innerhalb des In
nenraumes des Mantels 16 derart angeordnet, daß der reflek
tierende Abschnitt 46 des Mantels 16 den Kolbenabschnitt 36
des Bogenrohres 12 umgibt. In dieser Weise angeordnet, befin
det sich der Mantel 16 getrennt vom Bogenrohr 12, d. h., es
gibt keinen Kontakt von Glas zu Glas oder keinen Glaspfad zur
Übertragung von Wärme vom Bogenrohr 12 zum Mantel 16. Vor
zugsweise ist der Mantel 16 für eine wirksame thermische
Trennung vom Bogenrohr 12 angeordnet und getragen, um eine
geringere Mantel-Temperatur als die Bogenrohr-Temperatur zu
schaffen.
Der reflektierende Abschnitt 46 des Mantels 16 hat eine
solche Größe und Gestalt, daß das vom Bogenrohr 12 emittierte
und vom reflektierenden Abschnitt 46 reflektierte Licht im
wesentlichen zum Bogenrohr 12 und bevorzugter zum Kolbenab
schnitt 36 des Bogenrohres 12 zurück reflektiert wird. Die
Größe und Gestalt des Mantels 16 ist vorzugsweise so ange
paßt, daß die Reflexion der erwünschten Strahlung zurück zum
Bogenrohr oder dem Kolbenabschnitt 36 des Bogenrohres 12 ma
ximiert ist. Insbesondere wenn der Überzug 50 ein Farbe kor
rigierender Überzug ist, wird die Gestalt des reflektierenden
Abschnittes 46 so ausgeführt, daß die Reflexion der erwünsch
ten Strahlung zurück zum Bogen oder zur Bogenentladungszone
44 des Bogenrohres 12 maximiert ist. Es ist daher erwünscht,
daß die Brennpunkte der Mantelellipse an den Elektroden 38
angeordnet sind.
Der Mantel 16 ist aus einem lichtdurchlässigen und wär
mebeständigem Material, wie Quarz, Borsilikat- oder Alumino
silikatglas, hergestellt. Der reflektierende Teil 46 und die
Endabschnitte 48 können durch Blasformen eines Stückes von
Quarz- oder Glasrohr gebildet werden.
Der reflektierende Teil 46 des Mantels 16 hat einen Au
ßendurchmesser, der geringer ist als der Innendurchmesser des
Halsteiles 42 des Außenkolbens 14, so daß der Mantel 16 wäh
rend der Herstellung der Lampenbaueinheit 10 in den Außen
kolben 14 eingeführt werden kann. Der Mantel 16 hat vorzugs
weise eine Länge, die größer ist als der Abstand zwischen den
Außenenden der Quetschdichtungen 42 des Bogenrohres und ge
ringer als der Abstand zwischen den äußeren Enden der Elek
troden-Zuleitungen 40 des Bogenrohres.
Es ist festzustellen, daß es bei einigen Lampenanwendun
gen erwünscht sein mag, den Mantel auf der Außenseite des Au
ßenkolbens anzuordnen. So kann, z. B., ein Mantel über einem
Glühfadenrohr einer Halogen-Glaslampe angeordnet sein. Der
Außenmantel kann aus Aluminosilikatglas hergestellt sein, um
Kosten zu verringern, oder aus Quarz, wenn ein bei höherer
Temperatur beständiges Material erforderlich ist.
Ein Überzug 50 wird auf einer inneren oder äußeren Ober
fläche des Mantels 16 angeordnet, um Licht, das vom Bogenrohr
emittiert wird und Wellenlängen aufweist, die normalerweise
vom Mantel 16 hindurchgelassen werden, zu reflektieren. Der
Überzug 50 wird derart auf den Mantel 16 aufgebracht, daß er
selektiv verschiedene Abschnitte des elektromagnetischen
Spektrums reflektiert bzw. durchläßt. Der Überzug 50 kann ein
Überzug zum Wärmemanagement sein, der für sichtbare Strahlung
transparent ist, aber UV- und/oder IR-Strahlung reflektiert,
um die Temperatur des Bogenrohres 14 zu erhöhen und dadurch
die Wirksamkeit der Lichtquelle zu vergrößern. Der Überzug 50
kann auch ein Farbe korrigierender Überzug sein, der Teile
der sichtbaren Strahlung reflektiert, um die Farbe des Lich
tes zu ändern, das projiziert oder durch die Lampen-Bauein
heit abgegeben wird. Der Überzug 50 muß in der Lage sein, der
Wandtemperatur des Mantels 16 während des Betriebes der Lampe
10 zu widerstehen, die relativ gering ist, verglichen mit der
Wandtemperatur des Bogenrohres 12. Zusätzlich muß der Überzug
50 verträglich mit dem Material des Mantels sein.
Der Überzug ist vorzugsweise ein optischer Interferenz
filter, hergestellt aus abwechselnden Schichten von hoch
schmelzenden Metalloxiden mit hohem und geringem Brechungs
index, wie sie im Stand der Technik bekannt sind. Hochschmel
zende Metalloxide werden benutzt, weil sie relativ hohen Tem
peraturen widerstehen können. Solche Oxide schließen, z. B.,
Titanoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid und Nioboxid für Material
hohen Brechungsindex und Siliciumoxid oder Magnesiumfluorid
für das Material mit geringem Brechungsindex ein. Materialien
mit einem mittleren Brechungsindex, wie Siliciumnitrid und
Aluminiumoxid, können entweder für das Material hohen oder
geringen Brechungsindex eingesetzt werden. Eine erwünschte
Eigenschaft eines optischen Interferenzfilters ist es, daß er
so gebildet werden kann, daß er entweder IR-Licht oder eine
unerwünschte Farbe sichtbaren Lichtes reflektiert. Dies er
folgt durch Auswählen von Schichtdicken und Schichtzahlen für
einen gegebenen Satz von Materialien mit hohem und geringem
Brechungsindex, wie im Stand der Technik bekannt. Ein bevor
zugter Überzug für das Wärmemanagement wird gebildet durch
Abwechseln des Abscheidens von Schichten aus Tantaloxid und
Siliciumoxid mittels eines bekannten Abscheidungsverfahrens.
Ein bevorzugter Farbe korrigierender Überzug wird auch durch
Abscheiden abwechselnder Schichten von Tantaloxid und Silici
umoxid nach einem bekannten Abscheidungsverfahren gebildet.
Es ist zu bemerken, daß andere Arten reflektierender
Überzüge, die im Stand der Technik bekannt sind, eingesetzt
werden können. Zum Beispiel könnte ein UV reflektierender
Überzug benutzt werden.
Mittel zum Abstützen des Bogenrohres 12 und des Mantels
16 schließen zwei Isolator-Anschläge 52 und zwei Leiterdrähte
54 ein. Die Anschläge 52 sind auf gegenüberliegenden des Man
tels 16 derart angeordnet, daß axial weisende Oberflächen der
Anschläge die axiale Bewegung des Mantels 16 begrenzen und
seitlich weisende Oberflächen der Anschläge 52 die radiale
Bewegung des Mantels 16 begrenzen. Die Anschläge sind vor
zugsweise aus einem isolierenden Material hergestellt, wie
Hochtemperatur-Keramik, wie Aluminiumoxid. Einer der Leiter
drähte 54 erstreckt sich von einem der Fuß-Zuleitungen 30 zur
oberen der Elektroden-Zuleitungen 40 und der Vertiefung 24
des Außenkolbens 14. Der andere Leiterdraht 54 erstreckt sich
von der anderen Fuß-Zuleitung 30 zur unteren der Elektroden-
Zuleitungen 40. Die Leiterdrähte 54 stehen im Eingriff mit
äußeren Oberflächen der Anschläge 52, um den Mantel 16 dazwi
schen zu halten. Auf diese Weise abgestützt ist der Mantel 16
vom Bogenrohr getrennt und isoliert.
Die Leiterdrähte 54 koppeln auch elektrisch die Fuß-Zu
leitungen 30 mit den Elektroden-Zuleitungen 40. Zumindest ein
Abschnitt des Leiterdrahtes 57, der durch den Innenraum des
Mantels 16 verläuft, ist vorzugsweise von einer Isolations
hülse 56 umgeben, um den Leiterdraht 54 elektrisch zu isolie
ren und eine Wechselwirkung zwischen dem Leiterdraht 54 und
dem Bogenrohr 12 zu begrenzen.
Es ist zu bemerken, daß andere Mittel zum mechanischen
Abstützen und/oder elektrischen Koppeln des Bogenrohres und
des Mantels benutzt werden könnten, wie, z. B., ein Paar von
Klammern oder Ringen mit einem Trägerstab und einer zurück
laufenden Zuleitung oder einem solchen Elektrodenträger, doch
sind sie darauf nicht beschränkt. Siehe hinsichtlich Beispie
len von Koppel- und Träger-Einrichtungen von Bogenrohren und
Mänteln die US-PSn 5,270,608; 5,252,885; 5,122,706; 4,963,790;
5,043,623; 5,039,921; 5,023,506; 4,709,184, deren Offenbarun
gen in ihrer Gesamtheit ausdrücklich durch Bezugnahme hier
auf genommen werden.
Metallhalogenid-Lampen von 70 Watt, ähnlich denen, die
in den Fig. 1 und 2 gezeigt sind, wurden gebaut und getestet.
Der Mantel 16 aus geschmolzenem Quarz hatten einen ellipsoid
förmigen reflektierenden Abschnitt 46, dessen Außengestalt
durch eine Ellipse eines kleineren Durchmessers von 21 mm und
eine Trennung der Brennpunkte von 11 mm beschrieben wurde,
die um ihre Hauptachse gedreht war. Die zylindrisch geformten
Endabschnitte 46 hatten einen Außendurchmesser von 17 mm und
deren Wandstärke betrug 1,5 mm. Der auf den Mantel aufge
brachte Überzug war ein IR-reflektierender und sichtbares
Licht durchlassender Filter aus 46 Schichten von Ta₂O₅-SiO₂.
Das Bogenrohr 12 aus geschmolzenem Quarz hatte einen
Kolbenabschnitt 36, dessen Außengestalt durch eine Ellipse
eines kleineren Durchmessers von 8,9 mm und eines Hauptdurch
messers von 16,5 mm beschrieben ist, die um die Hauptachse
gedreht worden war. Die beiden Elektroden hatten einen nomi
nellen Abstand der Spitzen von 10,3 mm. Die Bogenrohre wurden
mit 4,1 mg Quecksilber plus 11 mg entweder einer Mischung aus
Natriumjodid-Scandiumjodid oder einer Mischung aus Natriumjo
did-Dysprosiumjodid gefüllt. Es wurden Vergleichslampen her
gestellt, bei denen der Mantel ein gerades Stück aus Quarz
rohr ohne einen reflektierenden Überzug war.
Nach 100 Brennstunden wurden folgende photometrische
Daten gemessen:
Der ellipsoid-förmige überzogene Mantel gestattet das
Einstellen der Lampen-Leistungsfähigkeit ohne Ändern des Bo
genrohres. Für die Füllung mit Natriumjodid-Dysprosiumjodid,
deren Leistungsfähigkeit von der Temperatur des Bogenrohres
abhängt, hatte der ellipsoid-förmige überzogene Mantel die
nützliche Wirkung, die Lumenabgabe und den Farbwiedergabe
index (RWI) zu erhöhen. Gleichzeitig ist die Farbtemperatur
auf den erwünschten Bereich von 3.000 K verringert. Für die
Füllung mit Natriumjodid-Scandiumjodid hatte der ellipsoid
förmige überzogene Mantel die unerwünschte Wirkung der Ver
ringerung der Lumenabgabe bei dieser besonderen Ausführungs
form des Bogenrohres. Sie verringerte jedoch die Farbtempera
tur mehr zu dem erwünschten Bereich von 3.000 K.
Obwohl eine spezielle Ausführungsform der Erfindung de
tailliert beschrieben wurde, sollte klar sein, daß die Erfin
dung darauf nicht beschränkt ist, sondern alle Änderungen und
Modifikationen einschließt, die in den Rahmen der beigefügten
Ansprüche fallen.
Claims (17)
1. Elektrische Lampe, umfassend:
einen abgedichteten, lichtdurchlässigen Lampenkolben;
eine zur Erzeugung von lichtfähige Lichtquelle innerhalb des Kolbens;
einen von der Lichtquelle separaten Mantel mit einem reflektierenden Abschnitt, der um die Lichtquelle herum angeordnet ist;
einen auf dem reflektierenden Abschnitt des Mantels an geordneten Überzug, um Licht vorbestimmter Wellenlängen, die durch die Lichtquelle emittiert werden, zu reflektieren und
worin der reflektierende Abschnitt eine ellipsoidiförmi ge Gestalt hat, die wirksam das Licht vorbestimmter Wellen längen im wesentlichen zu der Lichtquelle zurück reflektiert.
einen abgedichteten, lichtdurchlässigen Lampenkolben;
eine zur Erzeugung von lichtfähige Lichtquelle innerhalb des Kolbens;
einen von der Lichtquelle separaten Mantel mit einem reflektierenden Abschnitt, der um die Lichtquelle herum angeordnet ist;
einen auf dem reflektierenden Abschnitt des Mantels an geordneten Überzug, um Licht vorbestimmter Wellenlängen, die durch die Lichtquelle emittiert werden, zu reflektieren und
worin der reflektierende Abschnitt eine ellipsoidiförmi ge Gestalt hat, die wirksam das Licht vorbestimmter Wellen längen im wesentlichen zu der Lichtquelle zurück reflektiert.
2. Lampe nach Anspruch 1, worin der Mantel innerhalb des
Kolbens angeordnet ist.
3. Lampe nach Anspruch 1, worin der Mantel allgemein offene
Enden aufweist.
4. Lampe nach Anspruch 1, worin der Mantel zylinderförmige
Endabschnitte aufweist.
5. Lampe nach Anspruch 4, weiter umfassend eine Einrichtung
zum Tragen des Mantels um die Lichtquelle herum in Zusammen
arbeit mit den zylinderförmigen Endabschnitten.
6. Lampe nach Anspruch 1, worin der Überzug einen Teil der
sichtbaren Strahlung, die durch die Lichtquelle emittiert
wird, reflektiert, um die Farbe der Lichtabgabe von der Lampe
zu korrigieren.
7. Lampe nach Anspruch 6, worin der Überzug ein optischer
Interferenzfilter ist, hergestellt aus abwechselnden Schich
ten von Tantaloxid und Siliciumoxid.
8. Lampe nach Anspruch 1, worin der Überzug IR-Strahlung,
die von der Lichtquelle emittiert wird, reflektiert, um die
Temperatur der Lichtquelle zu erhöhen und dadurch die Wirk
samkeit zu steigern.
9. Lampe nach Anspruch 8, worin der Überzug ein optischer
Interferenzfilter ist, hergestellt aus abwechselnden Schich
ten von Tantaloxid und Siliciumoxid.
10. Lampe nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle ein Metall
halogenid-Bogenrohr mit einem Kolbenabschnitt ist, der eine
Bogenentladungszone umgibt.
11. Lampe nach Anspruch 10, worin der reflektierende Ab
schnitt des Mantels wirksam das Licht vorbestimmter Wellen
längen im wesentlichen zurück zum Kolbenteil des Bogenrohres
reflektiert.
12. Lampe nach Anspruch 11, worin der Mantel ein Quarzmantel
ist.
13. Lampe nach Anspruch 12, worin der Mantel innerhalb des
Kolbens angeordnet ist und er zylinderförmige Endabschnitte
aufweist.
14. Lampe nach Anspruch 13, worin die Endabschnitte allge
mein offene Enden aufweisen.
15. Lampe nach Anspruch 14, weiter umfassend eine Einrich
tung, die mit den Endabschnitten zusammenarbeitet, um den
Mantel um das Metallhalogenid-Bogenrohr herum und innerhalb
des Kolbens abzustützen.
16 Lampe nach Anspruch 1, worin der Überzug einen Teil der
sichtbaren Strahlung, die durch die Lichtquelle emittiert
wird, reflektiert, um die Farbe der Lichtabgabe von der Lampe
zu korrigieren.
17. Lampe nach Anspruch 16, worin der reflektierende Ab
schnitt des Mantels wirksam das Licht vorbestimmter Wellen
längen im wesentlichen zu der Bogenentladungszone des Bogen
rohres zurück reflektiert.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/405,123 US5610469A (en) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | Electric lamp with ellipsoidal shroud |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19609328A1 true DE19609328A1 (de) | 1996-09-19 |
Family
ID=23602371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19609328A Withdrawn DE19609328A1 (de) | 1995-03-16 | 1996-03-09 | Elliptischer Mantel für elektrische Lampen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5610469A (de) |
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