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Die
vorliegende Erfindung betrifft Lichtquellen für Fahrzeuge
und ähnliches und insbesondere Entladungsbirnen für
Fahrzeuge.
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Als
Lichtquelle für einen Fahrzeugscheinwerfer ist eine Entladungsbirne
mit einem Glasbogenröhren-Hauptkörper bekannt.
Eine derartige Entladungsbirne weist jedoch verschiedene Nachteile auf.
Erstens verursacht ein in der Glasröhre eingeschlossenes
Metallhalogenid eine Korrosion der Glasröhre. Zweitens
kann keine korrekte Lichtverteilung erhalten werden, weil eine Schwärzung
oder eine Entglasung auftreten. Und schließlich ist die
Lebensdauer einer Entladungsbirne mit einer Glasbogenröhre
nicht sehr lang. Weiterhin ist eine Entladungsbogenkammer des Glasbogenröhren-Hauptkörpers
aus einer Glassphäre ausgebildet. Deshalb sammelt sich
ein eingeschlossenes Material wie etwa das supergesättigte
Metallhalogenid in einem flüssigen Zustand an dem unteren
Teil der Glassphäre an, sodass keine gewünschte
Verteilungseigenschaft oder Weißlichtverteilungsfarbe erhalten
werden können.
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Die
japanische Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. JP-A-2004-362978 beschreibt eine Entladungsbirne aus
dem Stand der Technik. Diese Entladungsbirne aus dem Stand der Technik
ist in
10 gezeigt. Die Entladungsbirne
aus dem Stand der Technik ist mit einem Keramikbogenröhren-Hauptkörper
ausgestattet, der eine Entladungsbogenkammer aufweist, in der ein
Paar von Entladungselektroden einander gegenüberliegend
vorgesehen sind, wobei ein Leuchtstoff und ein Startedelgas in der
Entladungsbogenkammer eingeschlossen sind. Insbesondere weist der
Bogenröhren-Hauptkörper einen derartigen Aufbau
auf, dass beide Endteile einer kreisförmigen, zylindrischen
Keramikröhre
200 mit einem dünnen Röhrenteil
einschließlich einer mit Entladungsbogenkammer kommunizierenden
Pore
201 gedichtet sind, indem eine Molybdänröhre
212 mit den
Poren
201 an beiden Endteilen der kreisförmigen,
zylindrischen Keramikröhre
200 verbunden wird.
Dann wird ein hinterer Endteil einer Elektrodenstange
214,
die derart in die Molybdänröhre
212 eingesetzt
ist, dass ein oberer Endteil der Elektrodenstange
214 in
die Entladungsbogenkammer der kreisförmigen, zylindrischen
Keramikröhre
200 vorsteht, mit einem hinteren
Endteil der Molybdänröhre
212, der von
dem Keramikrohr
200 vorsteht, verbunden ist (an denselben
geschweißt ist). Ein Anschlussdraht
216 ist mit
der Molybdänröhre
212 verbunden, die
von der Keramikröhre
200 vorsteht.
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Weil
die Keramikröhre 200 stabil für das Metallhalogenid
ist, weist der Keramikbogenröhren-Hauptkörper
eine längere Lebensdauer auf als der Glasbogenröhren-Hauptkörper.
Weiterhin weist die Keramikröhre eine höhere Wärmebeständigkeit auf
als die Glasröhre. Weiterhin ist der Endteil der Keramikröhre 200 aus
einem dünnen Röhrenteil 200b ausgebildet,
dessen Innen- und Außendurchmesser kleiner als derjenige
eines zentralen Entladungsbogenteils 200a ist. Dementsprechend
ist die Wärmestrahlung von dem Bogenröhren-Endteil,
der eine kleine Oberfläche aufweist, reduziert, wobei die
Entladungsbogenkammer bei einer hohen Temperatur gehalten werden
kann, sodass die Energieerhaltungseffizienz gesteigert ist.
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Weiterhin
ist der Entladungsbogenteil 200a der Keramikröhre 200 mit
einer kreisrunden, zylindrischen Form ausgebildet. Wenn sich das
eingeschlossene Material wie etwa das supergesättigte Metallhalogenid
an dem unteren Teil der Entladungsbogenkammer ansammelt, sammelt
sich das eingeschlossene Material um einen gestuften Teil 206 der
Pore 201, weil dies der kühlste Punkt in der Entladungsbogenkammer
ist. Daraus resultiert, dass das nach unten emittierte Licht effektiv
genutzt werden kann und eine gewünschte Weißlichtverteilung
erhalten werden kann.
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Die
Entladungsbirne aus dem Stand der Technik von
10,
die in der
japanischen
Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. JP-A-2004-362978 beschrieben
wird, weist jedoch verschiedene Nachteile auf. Der gestufte Teil
206 ist
zwischen dem Entladungsbogenteil
200a und dem dünnen
Röhrenteil
200b an beiden Enden der Entladungsbogenkammer in
der Keramikröhre
200 ausgebildet. Es hat sich
herausgestellt, dass bei Einwirkung einer Stoßkraft, etwa
wenn die Entladungsbirne aus dem Stand der Technik fallen gelassen
wird oder gegen andere Objekte stößt, sich eine
mechanische Spannung an dem Stamm des dünnen Röhrenteils
200b konzentriert, sodass
der dünne Röhrenteil
200b gebogen wird.
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Weil
weiterhin eine thermische Spannung auf den gestuften Teil 206 einwirkt,
wenn eine Temperaturdifferenz zwischen der Entladungsbogenkammer
und den Poren 201 an beiden Enden der Entladungsbogenkammer
vorliegt, besteht das Risiko, dass ein Riss an dem Stamm auftreten
kann, wobei sich die Pore in die Kammer des dünnen Röhrenteils 200b öffnet.
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Weiterhin
neigt das eingeschlossene Material wie etwa das supergesättigte
Metallhalogenid, das sich um den unteren Bereich des gestuften Teils 206 in
dem Entladungsbogenteil ansammelt, dazu, in einen kleinen Zwischenraum 215 zwischen
der Elektrodenstange 214 und der Molybdänröhre 212 einzudringen
und dort anzusammeln. Dadurch wird die Menge des wesentlich zu dem
Entladungsbogen beitragenden Metallhalogenids reduziert, wodurch
die Leuchteffizienz vermindert wird. Weiterhin kann langfristig
kein gewünschter Leuchtfluss aufrechterhalten werden. Insbesondere
ist der kleine Zwischenraum 215, der zum Beispiel 25 μm
groß ist, zwischen der Elektrodenstange 214 und
der Molybdänröhre 212 in dem Bogenröhren-Hauptkörper
ausgebildet, damit die Elektrodenstange 214 während
der Montage in die Molybdänröhre 212 eingesetzt
werden kann und damit eine thermische Spannung in dem Dichtungsteil
an beiden Enden der Keramikröhre 200 absorbieren
kann. Weil jedoch die Molybdänröhre 212 und
die Elektrodenstange 214 eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen,
befindet sich der kühlste Punkt des Bogenröhren-Hauptkörpers
während des Leuchtbetriebs in dem inneren Teil des kleinen
Zwischenraums 215 zwischen der Elektrodenstange 214 und
der Molybdänröhre 212. Dieser kühlste
Punkt ist also von der Entladungsbogenkammer entfernt. Dementsprechend
wird das in der Entladungsbogenkammer eingeschlossene Metallhalogenid
in einem gasförmigen, flüssigen oder festen Zustand
im Inneren des kleinen Zwischenraums 215 gehalten, der
der kühlste Punkt während des Leuchtbetriebs des
Bogenröhren-Hauptkörpers ist, wobei die Menge
des wesentlich zu dem Entladungsbogen beitragenden Metallhalogenids
entsprechend reduziert wird. Daraus resultiert, dass die Leuchteffizienz
vermindert wird und kein gewünschter Leuchtfluss erhalten
werden kann.
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Weiterhin
wird die Lichtverteilung des Reflektors bestimmt, indem radial ein
Lichtquellenbild des Bogenröhren-Hauptkörpers
um Abschneidungslinien/Knieteile der Lichtverteilungsmuster herum
auf eine Lichtverteilungsebene vor der Leuchteinrichtung gelagert
wird. Weil dabei der Innendurchmesser des Bogenröhren-Hauptkörpers
(d. h. der Entladungsbogenkammer) groß ist, krümmt
sich das Lichtquellenbild in Reaktion auf den gekrümmten
Bogen, sodass die Abschneidungslinie des Lichtverteilungsmusters entsprechend
gewellt ist. Außerdem neigt in vielen Fällen das
eingeschlossene Material wie etwa das supergesättigte Metallhalogenid
dazu, sich an dem mittleren, unteren Teil der Entladungsbogenkammer anzusammeln.
Deshalb zeigt sich die Helligkeitsdifferenz der übereinander
gelagerten Lichtquellenbilder als Ungleichmäßigkeit
der Lichtverteilung in dem Lichtverteilungsmuster, weil die Helligkeit
in dem zentralen, unteren Teil der Entladungsbogenkammer gering
ist, sodass keine korrekte Weißlichtverteilung erhalten
werden kann.
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Um
diese Ungleichmäßigkeit zu kompensieren, muss
das lineare Weißlichtquellenbild derart vorgesehen werden,
dass das zu der Seite oder dem unteren Teil der Entladungsbogenkammer
austretende Licht abgeschirmt wird (z. B. indem die untere Hälfte des
Bogenröhren-Hauptkörpers in der Umfangsrichtung
abgeschirmt wird). Dadurch wird die Wandlungseffizienz in den effektiven
Leuchtfluss vermindert, weil das austretende Licht abgeschirmt wird.
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Die
vorliegende Erfindung nimmt auf die oben geschilderten Nachteile
und auf andere oben nicht geschilderte Nachteile Bezug. Die vorliegende Erfindung
muss die oben genannten Nachteile jedoch nicht beseitigen, wobei
etwa eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung nicht alle oben geschilderten Nachteile beseitigen muss.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Entladungsbirne angegeben,
bei der die mechanische Stärke einer Keramikbogenröhre
erhöht wird, indem ein Endteil einer die Entladungsbogenkammer
bildenden Wand, die mit einer Pore des dünnen Röhrenteils
verbunden ist, mit einer sich verjüngenden Form vorgesehen
wird, bei der weiterhin die Wandlungseffizienz zu einem effektiven Leuchtfluss
verbessert wird, indem der Innendurchmesser eines Zylinderteils
der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand und die vorstehende
Länge der Entladungselektrode in die Entladungsbogenkammer
jeweils mit entsprechenden Werten gewählt werden, und bei
der weiterhin ein Leuchtflusspegel langfristig aufrechterhalten
wird.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Entladungsbirne
für ein Fahrzeug: einen Bogenröhren-Hauptkörper
mit einer Entladungsbogenkammer, die in einem zentralen Teil des
Bogenröhren-Hauptkörpers in der Längsrichtung angeordnet
ist, in der zwei Entladungsröhren einander gegenüberliegend
angeordnet sind und in die ein Leuchtstoff zusammen mit einem Startedelgas
eingeschlossen ist; jeweils einen Röhrenteil, der an jedem Ende
des Bogenröhren-Hauptteils angeordnet ist, wobei jeder
der Röhrenteile mit der Entladungsbogenkammer kommuniziert
und ein entsprechende Entladungselektrode hält, wobei eine
die Entladungsbogenkammer bildende Wand sich verjüngende
Teile aufweist, deren Durchmesser sich kontinuierlich von einem
Zylinderteil des Bogenröhren-Hauptkörpers in einem
zentralen Bereich in der Längsrichtung zu den Röhrenteilen
des Bogenröhren-Hauptteils hin vermindern, wobei die sich
verjüngenden Teile jeweils mit einer Pore des Röhrenteils
verbunden sind, wobei der Innendurchmesser Di des Zylinderteils
ungefähr 1,0 mm ≤ Di ≤ ungefähr
2,5 mm beträgt und wobei die in die Entladungsbogenammer
vorstehende Länge Le jeder Entladungselektroden ungefähr
1,5 mm ≤ Le ≤ ungefähr 2,5 mm beträgt.
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Gemäß einer
anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist eine Bogenröhre vorgesehen. Die Bogenröhre
umfasst eine Entladungsbogenkammer, die einen zentralen Teil mit
einem Innendurchmesser Di, sich verjüngende Teile an jedem
Ende in einer Längsrichtung des zentralen Teils und ringförmigen
Teile an den Enden der sich verjüngenden Teile in einer
Längsrichtung umfasst, wobei sich der Durchmesser der sich
verjüngenden Teile kontinuierlich in der Längsrichtung
von dem zentralen Teil zu den ringförmigen Teilen hin vermindert;
zwei Röhrenteile, die jeweils an den Endteilen in der Längsrichtung
der sich verjüngenden Teile der Entladungsbogenkammer angeordnet
sind, wobei jeder der Röhrenteile mit der Entladungsbogenkammer
kommuniziert; und zwei Elektroden, die jeweils in den Röhrenteilen
angeordnet sind, wobei sich ein Teil jeder Elektrode durch einen Innenendteil des
entsprechenden Röhrenteils und in die Entladungsbogenkammer
erstreckt, wobei jeder ringförmige Teil der Entladungsbogenkammer
einen Raum zwischen dem Innenendteil des entsprechenden Röhrenteils
und dem sich hindurch erstreckenden Teil der Elektrode umfasst,
wobei Di die folgende Beziehung erfüllt: ungefähr
1,0 mm ≤ Di ≤ ungefähr 2,5 mm, und wobei
die Länge Le des Teils jeder der beiden Elektroden, der
sich von einer Innenseite des ringförmigen Teils in die
Entladungsbogenkammer erstreckt, die folgende Beziehung erfüllt:
ungefähr 1,5 mm ≤ Le ≤ ungefähr
2,5 mm.
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1 ist
eine Vorderansicht eines Fahrzeugscheinwerfers, der eine Entladungsbirne
gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung als Lichtquelle verwendet.
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2 ist
eine vertikale Längsschnittansicht entlang der Linie II-II
von 1 des Fahrzeugscheinwerfers von 1.
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3 ist
eine vergrößerte vertikale Schnittansicht einer
Bogenröhre der Entladungsbirne von 2.
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4 ist
eine vertikale Längsschnittansicht entlang der Linie IV-IV
von 3 der Bogenröhre von 3.
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5 ist
eine vergrößerte Schnittansicht der Bogenröhre
von 3.
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6 ist
eine Tabelle, die experimentelle Ergebnisse zu Testproben der Entladungsbirne
von 1 mit jeweils verschiedenen Parametern enthält.
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7 ist
eine vertikale Schnittansicht einer Bogenröhre einer Entladungsbirne
gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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8A bis 8D sind
erläuternde Ansichten, die ein Verfahren zum Herstellen
der Bogenröhre von 7 gemäß einer dritten
beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigen.
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9A bis 9D sind
erläuternde Ansichten, die ein anderes Verfahren zum Herstellen
der Bogenröhre von 7 gemäß einer
vierten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigen.
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10 ist
eine vertikale Längsschnittansicht einer Bogenröhre
einer Entladungsbirne aus dem Stand der Technik.
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Im
Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 bis 6 zeigen
eine Entladungslampe gemäß einer ersten beispielhaften
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 und 2 gezeigt,
umfasst eine Entladungslampe einen Lampenkörper 80,
eine vordere Abdeckung 90 und einen Reflektor 100.
Der Lampenkörper 80 weist die Form eines Gefäßes
auf, dessen Vorderseite nach vorne hin geöffnet ist. Ein
Lampenraum S wird definiert, indem die vordere Abdeckung 90 in
den vorderen Öffnungsbereich eingepasst ist. Der Reflektor 100,
in dem eine Entladungsbirne V1 in ein Birneneinsteckloch 102 an
dem hinteren, oberen Teil eingesetzt ist, ist in dem Lampenraum
S enthalten. Effektive Reflexionsflächen 101a, 101b,
auf denen Aluminium aufgetragen ist, sind auf der Innenseite des
Reflektors 100 ausgebildet. Die effektiven Reflexionsflächen 101a, 101b umfassen
eine Vielzahl von Lichtverteilungsstufen (d. h. eine Vielzahl von
Reflexionsflächen) mit jeweils unterschiedlichen gekrümmten Formen.
Ein Lichtverteilungsmuster wird durch den Scheinwerfer gebildet,
wenn ein von der Entladungsbirne V1 emittiertes Licht durch die
effektiven Reflexionsflächen 101a, 101b des
Reflektors 100 reflektiert und nach vorne gestrahlt wird.
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Wie
in 1 gezeigt, ist ein Richtmechanismus E, der ein
Richtgelenk E0 mit einem Kugelgelenkaufbau
und zwei Richtschrauben E1, E2 umfasst, zwischen
dem Reflektor 100 und dem Lampenkörper 80 angeordnet.
Der Richtmechanismus E ist derart aufgebaut, dass eine optische
Achse L des Reflektors 100 in Bezug auf eine horizontale
Neigungsachse Lx und eine vertikale Neigungsachse Ly geneigt werden
kann, indem die Ausrichtung der optischen Achse Lx oder Ly des Reflektors 100 angepasst
wird.
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Die
Entladungsbirne V1 umfasst eine isolierende Basis 30, einen
Fokussierungsring 34, eine Bogenröhre 10A,
eine Metallanschlusshalterung 36 und ein Metallhalteglied 60.
An einem Außenumfang der isolierenden Basis 30 ist
ein Fokussierungsring 34 vorgesehen. Der Fokussierungsring 34 ist
aus einem PPS-Kunstharz ausgebildet. Dieser Fokussierungsring 34 ist
mit dem Birneneinsteckloch 102 des Reflektors 100 verbunden.
Eine Bogenröhre 10A wird vor der isolierenden
Basis 30 durch eine Metallanschlusshalterung 36 gehalten,
und ein Metallhalteglied 60 ist an einer Vorderfläche
der isolierenden Basis 30 fixiert. Die Metallanschlusshalterung 36 sieht einen
Strompfad vor, der von der isolierenden Basis nach vorne vorsteht.
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Insbesondere
erstreckt sich ein Anschlussdraht 18a von einem vorderen
Endteil der Bogenröhre 10A und ist durch Punktschweißen
an einem gebogenen, oberen Endteil der Anschlusshalterung 36 befestigt,
die sich von der isolierenden Basis 30 erstreckt. Ein oberer
Endteil der Bogenröhre 10A wird also durch den
gebogenen, oberen Endteil der Anschlusshalterung 36 gehalten.
Weiterhin erstreckt sich ein Anschlussdraht 18b von einem
hinteren Endteil der Bogenröhre 10A und ist mit
einem kappenförmigen Anschluss 47 an dem hinteren
Endteil der isolierenden Basis 30 verbunden. Weiterhin
wird ein hinterer Endteil der Bogenröhre 10A durch
das Metallhalteglied 60 geklemmt, das an einer Vorderfläche der
isolierenden Basis 30 fixiert ist.
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Ein
vertiefter Teil 32 ist an dem vorderen Endteil der isolierenden
Basis 30 vorgesehen, und der hintere Endteil der Bogenröhre 10A ist
in den vertieften Teil 32 eingesetzt. Weiterhin ist ein
kreisrunder, säulenförmiger Vorsprung 43,
der durch einen sich nach hinten erstreckenden kreisrunden, zylinderförmigen
Außenzylinderteil 42 umgeben ist, an dem hinteren
Endteil der isolierenden Basis 30 ausgebildet. Weiterhin
ist ein kreisrunder, zylinderförmiger Anschluss 44 des
Bandtyps, der mit der Metallanschlusshalterung 36 verbunden
ist, an dem Außenumfang des Stammteils des Außenzylinderteils 42 fixiert.
Weiterhin ist der kappenförmige Anschluss 47, mit
dem der Anschlussdraht 18b der hinteren Endseite verbunden
ist, einstückig auf dem Vorsprung 43 vorgesehen.
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Wie
in 3 gezeigt, umfasst die Bogenröhre 10A einstückig
einen Bogenröhren-Hauptkörper 11A und
ein zylindrisches Mantelglas 20, das den Bogenröhren-Hauptkörper 11A bedeckt,
um ultraviolette Strahlen abzuschirmen. Dieser Bogenröhren-Hauptkörper 11A weist
eine Entladungsbogenkammer s auf, in der ein Paar von stangenförmigen Elektroden 15, 15 einander
gegenüberliegend angeordnet sind. Ein Leuchtstoff wie etwa
Metallhalogenid oder ähnliches und ein Startedelgas sind
in der Entladungsbogenkammer s eingeschlossen. Anschlussdrähte 18a, 18b sind
von dem vorderen und hinteren Ende des Bogenröhren-Hauptkörpers 11A herausgezogen.
Die Anschlussdrähte 18a, 18b sind elektrisch mit
den stangenförmigen Elektroden 15, 15 verbunden,
die in die Entladungsbogenkammer s vorstehen. Der Bogenröhren-Hauptkörper 11A und
das Mantelglas 20 sind derart miteinander integriert, dass
die Anschlussdrähte 18a, 18b durch das
Mantelglas 20 eingeschlossen sind. Das Mantelglas 20 schirmt
also den Bogenröhren-Hauptkörper 11A und
die Anschlussdrähte 18a, 18b vor ultravioletten
Strahlen ab. Das Mantelglas 20 umfasst einen Dichtungsteil 22 mit
reduziertem Durchmesser.
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Wie
in 5 gezeigt, umfasst der Bogenröhren-Hauptkörper 11A eine
zylindrische, durchscheinende Keramikröhre 12.
Ein Entladungsbogenteil 12a, der die Entladungsbogenkammer
s definiert, ist in einem zentralen Teil der Keramikröhre 12 in
der Längsrichtung ausgebildet. Ein dünner Röhrenteil 12b mit
einer Pore 13, die mit der Entladungsbogenkammer s kommuniziert,
ist an beiden Endteilen der Keramikröhre 12 vorgesehen.
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Eine
Molybdänröhre 14 ist an einer Innenumfangsfläche
des dünnen Röhrenteils 12b in der Nähe der Öffnung
der Pore 13 durch eine Metallisierungsverbindung fixiert,
sodass die Molybdänröhre 14 von dem Endteil
(d. h. dem dünnen Röhrenteil 12b) der Keramikröhre 12 vorsteht.
Ein Innendurchmesser der Molybdänröhre 14 ist
gleich oder etwas kleiner als ein Innendurchmesser der Pore 13 des
dünnen Röhrenteils 12b. Ein dicker Zylinderteil 12b1 ist an einer Endteilseite des dünnen
Röhrenteils 12b ausgebildet und erstreckt sich
mit einer bestimmten Länge über den Metallisierungsverbindungsteil
hinaus. Dadurch kann die Wärmebeständigkeit in
dem mit der Molybdänröhre verbundenen Bereich
des dünnen Röhrenteils 12b sichergestellt
werden. Der in die Molybdänröhre 14 eingesteckte
obere Endteil der stangenförmigen Elektrode 15 steht
in die Entladungsbogenkammer s vor. Der hintere Endteil der stangenförmigen
Elektrode 15 ist mit dem vorstehenden Teil der Molybdänröhre 14 verbunden,
sodass die stangenförmige Elektrode 15 mit der
Keramikröhre 12 verbunden ist. Weiterhin kommuniziert
die Pore 13 mit der Entladungsbogenkammer s, in der ein
Leuchtstoff wie etwa ein Metallhalogenid oder ähnliches
sowie ein Startedelgas eingeschlossen sind. Das Bezugszeichen 14a gibt
einen lasergeschweißten Teil an.
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Die
stangenförmige Elektrode 15 wird ausgebildet,
indem eine dünne Wolf ramelektrodenstange 15a an
der oberen Endseite und eine dicke Molybdänstange 15b an
der Basisendseite koaxial miteinander verbunden werden. Ein kleiner
Zwischenraum wird zwischen dem Molybdänrohr 14 und
der Molybdänstange 15b der stangenförmigen
Elektrode 15 derart gebildet, dass die stangenförmige
Elektrode 15 hindurchgeführt werden kann und eine
in dem dünnen Röhrenteil 12b erzeugte
thermische Spannung absorbiert werden kann. Weiterhin ist ein kleiner
Zwischenraum von ungefähr 25 μm zwischen der Pore 13 und
der Molybdänstange 15b der stangenförmigen
Elektrode 15 ausgebildet. Gebogene obere Endteile der Anschlussdrähte 18a, 18b sind
an dem Molybdänrohr 14, das von dem dünnen
Röhrenteil 12b der Keramikröhre 12 vorsteht,
jeweils durch Schweißen fixiert. Die Anschlussdrähte 18a, 18b und die
stangenförmigen Elektroden 15, 15 sind
koaxial angeordnet (siehe z. B. 3 und 5).
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Der
Innendurchmesser Di des Entladungsbogenteils 12a und die
in die Entladungsbogenkammer s vorstehende Länge Le der
stangenförmigen Elektrode 15 können derart
gewählt werden, dass die Temperatur in der Entladungsbogenkammer
s während des Leuchtbetriebs eingestellt wird, sodass eine optimale
Temperatur für den Entladungsbogen an dem oberen Ende der
Elektrode erhalten wird und der sich verjüngende Teil 12c an
dem kühlsten Teil vorgesehen ist. Insbesondere wird die
obere Endseite der stangenförmigen Elektrode 15 durch
eine dünne, gestufte Elektrodenstange gebildet, wobei eine ringförmige
Kammer 13a, die mit der Entladungsbogenkammer s kommuniziert,
um die Wolframelektrodenstange 15a in der Pore 13 herum
ausgebildet ist. In diesem Fall kann die Wärmeleitfähigkeit
der stangenförmigen Elektrode 15 (d. h. die Wärmestrahlungseigenschaft
des dünnen Röhrenteils 12b) durch das
Vorhandensein der ringförmigen Kammer 13a eingestellt
werden, sodass das in einem supergesättigten Zustand eingeschlossene
Metallhalogenid an dem sich verjüngenden Teil 12c als
kühlstem Punkt stagniert. Entsprechend kann die Temperatur
in der Entladungsbogenkammer s derart eingestellt werden, dass ein
Verbrauch des oberen Elektrodenendes unterdrückt wird und
die Elektrode auf eine optimale Temperatur für die Elektrodenemission
eingestellt werden kann.
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In
der Bogenröhre 10A gemäß der
ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beträgt der Innendurchmesser Di des Entladungsbogenteils 12a (d.
h. der Außendurchmesser der Entladungsbogenkammer s) ungefähr
2,2 mm und beträgt die Dicke der Keramikröhre 12 (d.
h. die Dicke der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand) ungefähr
0,6 mm. Die Gesamtlänge der Entladungsbogenkammer s beträgt
ungefähr 7,4 mm. Die stangenförmige Elektrode 15 wird
gebildet, indem die Wolframelektrodenstange 15a mit einem
Außendurchmesser von ungefähr 0,3 mm an der Molybdänstange 15b mit
einem Außendurchmesser von ungefähr 0,6 mm befestigt
wird. Die Länge der Wolframelektrodenstange 15a an
der oberen Endseite beträgt ungefähr 3,0 mm, wobei
die in die Entladungsbogenkammer s vorstehende Länge Le
der Elektrode ungefähr 1,7 mm beträgt und die
Distanz zwischen den Enden der Elektroden 15 in der Entladungsbogenkammer
s ungefähr 4,0 mm beträgt. Der Innendurchmesser
der Pore 13 des dünnen Röhrenteils 12b beträgt
ungefähr 0,65 mm, der Abstand zwischen der Pore 13 und
der Molybdänstange 15b beträgt ungefähr
0,025 mm, die Länge Li der ringförmigen Kammer 13a beträgt
ungefähr 1,3 mm und die Länge Le + Li der Wolframelektrodenstange 15a beträgt
ungefähr 3,0 mm. Weiterhin liegt die Röhrenleistung
des Bogenröhren-Hauptkörpers 11A bei
ungefähr 20 bis ungefähr 50 W.
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In
dem Bogenröhren-Hauptteil 11A der ersten beispielhaften
Ausführungsform von 5 wird ein
Teil des Entladungsbogenteils 12a, der die Entladungsbogenkammer
s der Keramikröhre 12 definiert und mit dem dünnen
Röhrenteil 12b verbunden ist, durch den sich verjüngenden
Teil 12c gebildet, dessen Innen- und Außendurchmesser
sich kontinuierlich vermindern. Das heißt, die Form des
zentralen Teils der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand ist
mit einer kreisrunden Zylinderform ausgebildet, deren Innen- und
Außendurchmesser in der Längsrichtung konstant
sind, wobei aber die Form der die Entladungsbogenkammer bildenden
Wand an beiden Endteilen eine sich verjüngende Form ist,
deren Innen- und Außendurchmesser sich kontinuierlich von
dem zentralen, zylindrischen Teil zu dem dünnen Röhrenteil 12b hin
vermindern. In der ersten beispielhaften Ausführungsform
der vorliegende Erfindung ist also der scharf gestufte Teil 206 der
Bogenröhre aus dem Stand der Technik (siehe 10) beseitigt.
Also auch wenn eine Stoßkraft auf den Bogenröhren-Hauptkörper 11A (die
Keramikröhre 12) ausgeübt wird, weil
der Bogenröhren-Hauptkörper 11A (die
Keramikröhre 12) fallen gelassen wird, gegen andere
Glieder stößt oder ähnliches, wird die Stoßkraft
auf den gesamten sich verjüngenden Teil 12c verteilt,
sodass eine mechanische Spannung nicht nur auf einen Teil konzentriert
wird. Dementsprechend neigt der Stamm des dünnen Röhrenteils 12b weniger
zu einer Biegung.
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Weiterhin
dient der sich verjüngende Teil 12c mit dem sich
kontinuierlich vermindernden Durchmesser dazu, eine Wärmeübertragung
von dem Entladungsbogenteil 12a zu dem dünnen
Röhrenteil 12b kontinuierlich vorzusehen. Deshalb
verändert sich die Temperatur des sich verjüngenden
Teils 12c zwischen dem Entladungsbogenteil 12a und
dem dünnen Röhrenteil 12b kontinuierlich
zu dem dünnen Röhrenteil 12b hin und
nicht abrupt wie im Stand der Technik. Daraus resultiert, dass die
thermische Spannung zwischen dem Entladungsbogenteil 12a und
dem dünnen Röhrenteil 12b, die durch
das Ein- und Ausschalten des Bogenröhren-Hauptteils verursacht
wird, minimiert wird und entsprechend weniger Risse als im Stand
der Technik verursacht werden.
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6 ist
eine Tabelle, in der die Testergebnisse zu Testproben gemäß der
ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung enthalten sind. Insbesondere zeigt 6 Testproben
#1 bis #13, bei denen die Werte Di, Le, Li und die Gesamtlänge
der Entladungsbogenkammer variieren, wobei Di der Innendurchmesser
des zentralen Teils der Entladungsbogenkammer s ist, Le die Länge
des Teils der Elektrodenstange 15a ist, der sich von der
Innenseite des ringförmigen Glieds 13a in die
Entladungsbogenkammer s erstreckt, und Li die Länge des
Teils der Elektrodenstange 15a ist, der sich durch das
ringförmige Glied 13a erstreckt (siehe 5).
Bei jeder Testprobe #1–#13 beträgt die Distanz
zwischen den Elektroden ungefähr 4,0 mm. Für jede
Testprobe sind Ergebnisse für die Leuchteffizienz, die
Bogenbiegung, die Iodidposition, die Wandlungseffizienz zu einem
verfügbaren Leuchtfluss, die Dauerhaftigkeit und eine Gesamtbewertung
angegeben. Die Gesamtbewertung ist eine Zusammenfassung der anderen
Ergebnisse. Für die Bestimmung der Iodidposition gibt ein „A"
in der Tabelle eine Iodidposition an einem unteren Teil des zentralen
Teils der Bogenröhre an, gibt ein „B" eine Iodidposition
an einem unteren Teil (sich verjüngenden Teil) des Endteils
der Bogenröhre an und gibt ein „C" eine Iodidposition
an der Peripherie der Elektrode (am Einlassteil der Pore) an.
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Wie
die Tabelle von 6 zeigt, weisen die Testproben
#6, #7, #9 und #12 die besten Ergebnisse auf. In dem Bogenröhren-Hauptteil 11A gemäß der ersten
beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist bei den Testproben #6, #7 und #9 der Innendurchmesser Di der
Entladungsbogenkammer s klein und beträgt zum Beispiel
ungefähr 2,2 mm, wobei die Bogenkrümmung durch
die die Entladungsbogenkammer bildende Wand korrigiert wird. Folglich kann
der gesamte Entladungsbogenteil 12a (d. h. die gesamte
die Entladungsbogenwand bildende Wand) das Licht im wesentlichen
gleichmäßig emittieren. Deshalb kann ein aus der
Seitenwand austretendes Licht des Entladungsbogenteils 12a als Lichtverteilung
genutzt werden.
-
Was
die Testproben #6, #7 und #9 in dem Bogenröhren-Hauptkörper 11A betrifft,
beträgt die in die Entladungsbogenkammer s vorstehende
Länge Le der Elektrode 1,5 mm bei den Testproben #6 und #7
und 2,5 mm bei der Testprobe #9, sodass die Position, an der sich
das in einem supergesättigten Zustand eingeschlossene Metallhalogenid
in der Entladungsbogenkammer s ansammelt, auf den sich verjüngenden
Teil 12c der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand beschränkt
ist (d. h. der sich verjüngende Teil 12c der kühlste
Punkt ist). Deshalb kann ein nach unten austretendes Licht des Entladungsbogenteils 12a als
Weißlichtverteilung genutzt werden.
-
Dementsprechend
wird das von dem gesamten Umfang des zylindrischen Teils der die
Entladungsbogenkammer bildenden Wand im wesentlichen gleichmäßig
austretende Licht nicht blockiert, sodass das austretende Licht
durch den Reflektor als lineare Lichtquelle mit hoher Intensität
genutzt werden kann. Deshalb ist die Wandlungseffizienz zu dem effektiven
Leuchtfluss hoch.
-
Weiterhin
sammelt sich das in einem supergesättigten Zustand eingeschlossene
Metallhalogenid auf der unteren Seite des sich verjüngenden
Teils 12c der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand,
der der kühlste Punkt in der Entladungsbogenkammer s ist.
Das eingeschlossene (und flüssige) Metallhalogenid, das
sich an dem sich verjüngenden Teil 12c ansammelt,
wird unmittelbar verdampft, weil das Innere der Entladungsbogenkammer
s eine hohe Temperatur und einen hohen Druck annimmt, wobei das
eingeschlossene Metallhalogenid niemals in der Pore 13 stagniert,
weil die Pore 13 (d. h. der kleine Zwischenraum zwischen
der Pore 13 und der stangenförmigen Elektrode 15)
nicht der kühlste Punkt ist. Deshalb wird die Menge des
wesentlich zu dem Entladungsbogen beitragenden Metallhalogenids
nicht reduziert, sodass die Leuchteffizienz hoch ist.
-
Weiterhin
ist das obere Ende der Elektrodenstange 15a nicht an dem
sich verjüngenden Teil 12c angeordnet, sondern
steht in den Zylinderteil der die Entladungsbogenkammer bildenden
Wand vor. Der sich verjüngende Teil 12c der die
Entladungsbogenkammer bildenden Wand ist derart angeordnet, dass er
nicht den Bogen, sondern die Elektrode 15a umgibt. Deshalb
liegt der zwischen den gegenüberliegenden Elektroden erzeugte
Bogen im wesentlichen dem Zylinderteil der die Entladungsbogenkammer bildenden
Wand gegenüber, sodass sich das in einem supergesättigten
Zustand eingeschlossene Metallhalogenid in dem sich verjüngenden
Teil 12c der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand ansammelt
und sich nicht in dem Zylinderteil der die Entladungsbogenkammer
bildenden Wand ansammelt. Daraus resultiert, dass das austretende
Licht, das zu der unteren Seite des Zylinderteils der die Entladungsbogenkammer
bildenden Wand emittiert wird, effektiv genutzt werden kann.
-
Wenn
mit anderen Worten die gesamte die Entladungsbogenkammer bildende
Wand als lineares Lichtquellenbild verwendet wird, ist die Leuchtdichte
des sich verjüngenden Teils 12c, der nicht um den
Bogen herum angeordnet ist, geringer als die Leuchtdichte des Zylinderteils
der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand. Außerdem
lässt sich das aus dem sich verjüngenden Teil 12c austretende Licht
kaum als Lichtverteilung nutzen, weil es mit derselben Farbe wie
das angesammelte Metallhalogenid gefärbt ist. Deshalb muss
das von dem sich verjüngenden Teil 12c der die
Entladungsbogenkammer bildenden Wand austretende Licht blockiert
werden. In diesem Fall wird das von dem Endteil des Bogenröhren-Hauptteils
(des sich verjüngenden Teils 12c) austretende
Licht im wesentlichen wie das unerwünschte Verteilungslicht
im Stand der Technik blockiert. Auch wenn das gewünschte
Lichtverteilungsmuster einfach gebildet wird, indem der gesamte
Zylinderteil der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand verwendet
wird, sodass der weiße Bogen über den Gesamtbogen
gestellt wird und eine hohe Intensität aufweist, weil die
lineare Lichtquelle zwar das Licht aus dem sich verjüngenden
Teil 12c wie im Stand der Technik blockiert, wird jedoch
keine Reduktion der Wandlungseffizienz in den effektiven Leuchtfluss
verursacht.
-
Weiterhin
beträgt bei dem Bogenröhren-Hauptkörper 11A der
Testproben #6, #7 und #9 die Summe Li + Le aus der Länge
Li der ringförmigen Kammer 13a und der vorstehenden
Länge Le der Wolframelektrodenstange 15a in die
Entladungsbogenkammer s (die gleich der Gesamtlänge der
Wolframelektrodenstange 15a ist) 3,0 mm. Deshalb kann die
Temperatur in der Entladungsbogenkammer s derart eingestellt werden,
dass die Temperatur am oberen Ende der Elektrode auf eine optimale
Temperatur für den Entladungsbogen gesetzt wird.
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Mit
anderen Worten wird bei der Testprobe #13 (Li + Le = 3,2 mm) von 6,
bei der Li + Le größer als 3,0 mm ist, die Länge
der Wolframstange 15a mit einem kleinen Durchmesser an
der oberen Endseite in Bezug auf die Gesamtlänge der stangenförmigen
Elektrode 15 übermäßig groß (die
Länge der dicken Molybdänstange 15b mit
einem großen Durchmesser an der Basisendseite wird übermäßig klein,
und die Länge Li der ringförmigen Kammer 13a wird übermäßig
groß), sodass auch die Wärmeleitfähigkeit
der stangenförmigen Elektrode 15 vermindert wird.
Deshalb wird der Verbrauch des oberen Endes der Elektrodenstange,
das einer hohen Temperatur in der Entladungsbogenkammer s ausgesetzt
wird, wesentlich verstärkt, wobei auch die Leuchteffizienz deutlich
vermindert wird.
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Im
Gegensatz dazu wird bei der Testprobe #11 (Li + Le = ungefähr
1,5 mm) von 6, bei der Li + Le unter ungefähr
2,0 mm liegt, die Länge der Wolframstange 15a mit
einem kleinen Durchmesser an der oberen Endseite in Bezug auf die
Gesamtlänge der stangenförmigen Elektrode 15 übermäßig
klein (d. h. die Länge der dicken Molybdänstange 15b mit einem
großen Durchmesser an der Basisendseite wird übermäßig
groß und die Länge Li der ringförmigen
Kammer 13a wird übermäßig klein),
sodass auch die Wärmeleitfähigkeit der stangenförmigen
Elektrode 15 vergrößert wird. Deshalb
kann ein Verbrauch des oberen Endes der Elektrodenstange vermieden werden,
wobei aber auch die Temperatur des oberen Endes der Elektrode vermindert
wird, sodass die Elektronenemission nicht ausreicht, wodurch die Leuchteffizienz
vermindert wird.
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Wenn
also wie bei den Testproben #6, #7, #9 und #12 der Innendurchmesser
Di des Zylinderteils des Bogenröhren-Hauptkörpers 11 ungefähr
1,0 ≤ Di ≤ ungefähr 2,5 mm beträgt
und die in die Entladungsbogenkammer s vorstehende Länge
Le der Entladungselektrode ungefähr 1,5 ≤ Le ≤ ungefähr
2,5 mm beträgt, kann eine Reduktion der Leuchteffizienz,
die durch eine Reduktion der Menge des zu dem Entladungsbogen beitragenden
Metallhalogenids verursacht wird, beseitigt werden, weil das eingeschlossene
Metallhalogenid in dem dünnen Röhrenteil bleibt. Um
jedoch die Reduktion der Leuchteffizienz aufgrund einer Verminderung
der Temperatur an dem oberen Ende der Elektrode und eine entsprechend mangelhafte
Elektronenemission zu verhindern oder um eine Verminderung der Leuchteffizienz
aufgrund eines Verbrauchs des oberen Endes der einer hohen Temperatur
ausgesetzten Elektrode zu verhindern, erfüllt Li + Le vorzugsweise
die folgende Beziehung: ungefähr 2,0 ≤ Li + Le ≤ ungefähr
3,0 mm.
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Wie
in 6 gezeigt, liegt der Innendurchmesser Di des Entladungsbogenteils 12a (Außendurchmessers
der Entladungsbogenkammer s) hinsichtlich der Wärmebeständigkeit
und der Wandlungseffizienz zu dem effektiven Leuchtfluss vorzugsweise
in einem Bereich zwischen ungefähr 1,0 mm und ungefähr
2,5 mm. Bei den Testproben #5 und #8, bei denen der Innendurchmesser
des Entladungsbogenteils 12a 3 mm beträgt, ist
die Leuchteffizienz nicht schlecht, wobei jedoch die Bogenkrümmung
zu groß ist und ungefähr 0,8 mm beträgt,
weil Di groß ist. Deshalb sind die Abschneidungslinien
der Lichtverteilungsmusterwelle gewellt oder es ist eine Helligkeitsdifferenz
in den überlagerten Lichtquellenbildern als eine Ungleichmäßigkeit
der Lichtverteilung in den Lichtverteilungsmustern sichtbar. Wenn
Di weiter erhöht wird, bleibt das eingeschlossene Metallhalogenid
in dem Zentrum des Entladungsbogenteils 12a und das nach
unten austretende Licht kann nicht genutzt werden. Deshalb wird
beinahe die gesamte untere Hälfte der Bogenröhre
blockiert, wobei nur die obere Hälfte als Lichtquelle genutzt
werden kann, sodass die Wandlungseffizienz zu dem effektiven Leuchtfluss
durch die Abschirmung vermindert wird.
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Weil
bei der Testprobe #2 von 6, bei der Di 0,8 mm beträgt,
der Außendurchmesser Di der Entladungsbogenkammer s zu
klein ist, kontaktiert der Bogen immer die Röhrenwand,
wodurch die thermische Belastung für die Röhrenwand
vergrößert wird, was eine verminderte Dauerhaftigkeit
der Bogenröhren zur Folge hat.
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Weil
bei den Testproben #1, #3, #4, #6, #7 und #9 bis #13 dagegen, bei
denen der Innendurchmesser Di des Entladungsbogenteils 12a (der
Außendurchmesser Di der Entladungsbogenkammer s) relativ
klein ist und etwa 1,0, 2,0 oder 2,5 mm beträgt, die Bogenkrümmung
klein ist, erscheinen weder die Abschirmungslinien der Lichtverteilungsmusterwelle noch
die Helligkeitsdifferenz in den überlagerten Lichtquellenbilden
als Ungleichmäßigkeit der Lichtverteilung in den
Lichtverteilungsmustern.
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Weiterhin
ist bei den Testproben #1, #3 und #4 aus den Testproben #1, #3,
#4, #6, #7 und #9 bis #13 die in die Entladungsbogenkammer s vorstehende
Länge Le der Entladungselektrode 15 zu kurz. Umgekehrt
ist bei der Testprobe #10 die in die Entladungsbogenkammer 2 vorstehende
Länge Le der Entladungselektrode zu lang. In beiden Fällen
ist die Leuchteffizienz schlecht.
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Obwohl
insbesondere der Innendurchmesser Di des Zylinderteils der die Entladungsbogenkammer
bildenden Wand ungefähr 1 mm oder ungefähr 2,5
mm beträgt, was eine hervorragende Wandlungseffizienz zu
dem effektiven Leuchtfluss ergibt, ist der Bogen über der
Entladungsbogenkammer s ausgebildet und ist auch die Temperaturverteilung
in der Entladungsbogenkammer im wesentlichen konstant, wenn die
in die Entladungsbogenkammer s vorstehende Länge Le der
Entladungselektrode 15 weniger als ungefähr 1,0
mm beträgt, wie zum Beispiel bei den Testproben #1, #3
und #4. Folglich wird die Temperatur in der Nähe der Elektrode
(d. h. an dem Einlassteil der Pore) niedriger als der kühlste Punkt
in der Entladungsbogenkammer s, wobei der kühlste Punkt
im Inneren des dünnen Röhrenteils (d. h. an der
Pore) vorgesehen ist, sodass das in einem supergesättigten
Zustand eingeschlossene Metallhalogenid in dem dünnen Röhrenteil
stagniert (d. h. in dem kleinen Zwischenraum zwischen der Pore und der
Elektrode). Daraus resultiert, dass die Menge des wesentliche zu
dem Entladungsbogen beitragenden Metallhalogenids reduziert wird,
wodurch die Leuchteffizienz vermindert wird.
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Im
Gegensatz dazu wird bei der Testprobe #10, bei der die vorstehende
Länge Le der Entladungselektrode 15 größer
als 2,5 mm ist, der Bogen um den zentralen Teil der Entladungsbogenkammer s
gebildet, sodass eine Abweichung einer Temperaturverteilung in der
Entladungsbogenkammer s verursacht wird. Obwohl also der kühlste
Punkt auf der unteren Seite des sich verjüngenden Teils
der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand vorgesehen ist, ist
die Temperatur des kühlsten Punkts zu niedrig und wird
die Leuchteffizienz vermindert.
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Um
also eine Reduktion der Menge des zu dem Entladungsbogen beitragenden
Metallhalogenids zu unterdrücken, eine Reduktion der Leuchteffizienz
zu verhindern und einen gewünschten Leuchtfluss langfristig
zu erhalten, liegt der Innendurchmesser Di des Zylinderteils der
die Entladungsbogenkammer bildenden Wand vorzugsweise in einem Bereich
zwischen ungefähr 1,0 mm und ungefähr 2,5 mm und
liegt die in die Entladungsbogenkammer vorstehende Länge
Le der Entladungselektrode vorzugsweise in einem Bereich von ungefähr
1,5 ≤ Le ≤ 2,5 mm, wie bei den Testproben #6,
#7, #9 und #11 bis #13.
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Weiterhin
ist bei der Testprobe #13 aus den Testproben #6, #7, #9 und #11
bis #13 die Länge (Le + Li) der dünnen Wolframelektrodenstange 15a größer
als ungefähr 3,0 mm und wird die Länge der dünnen
Wolframelektrodenstange 15a länger als die Länge
der dicken Molybdänstange 15b (ist die Länge Li
der ringförmigen Kammer 13a zu lang). Deshalb
ist die Wärmeleitfähigkeit der stangenförmigen
Elektrode 15 (die Wärmestrahlungseigenschaft des
Endteils der Bogenröhre) vermindert, ist der Verbrauch
an dem oberen Ende der Elektrodenstange, das einer hohen Temperatur
in der Entladungsbogenkammer s ausgesetzt ist, stark erhöht
und ist auch die Leuchteffizienz deutlich vermindert.
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Im
Gegensatz ist bei der Testprobe #11 die Länge (Li + Le)
der dünnen Wolframelektrodenstange 15a kleiner
als ungefähr 2,0 mm und wird die Lange der dünnen
Wolframelektrodenstange 15a kürzer als die Länge
der dicken Molybdänstange 15b (ist die Länge
Li der ringförmigen Kammer 13a zu kurz), d. h. ist
die Länge der dicken Molybdänstange 15b länger als
die Länge der dünnen Wolframelektrodenstange 15a.
Deshalb ist die Wärmeleitfähigkeit der stangenförmigen
Elektrode (die Wärmestrahlungseigenschaft des Endteils
der Bogenröhre) erhöht, sodass ein Verbrauch des
oberen Endes der Elektrodenstange vermieden werden kann, wobei aber
die Temperatur des oberen Endes der Elektrode vermindert wird, sodass
die Elektronenemission unzureichend ist und dementsprechend die
Leuchteffizienz vermindert ist.
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Deshalb
sind aus den Testproben #6, #7, #9 und #11 bis #13 von 6 die
Testproben #6, #7, #9 und #12 vorteilhaft.
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7 ist
eine vertikale Längsschnittansicht eines Bogenröhren-Hauptkörpers
einer Entladungsbirne gemäß einer zweiten beispielhaften
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Der
Bogenröhren-Hauptkörper 11A gemäß der
ersten beispielhaften Ausführungsform weist eine derartige
Konfiguration auf, dass die stangenförmige Elektrode 15 mit
der Keramikröhre 12 über das Molybdänrohr 14 integriert
ist, das mit der Pore 13 des dünnen Röhrenteils 12b der
Keramikröhre 12 verbunden ist. Ein Bogenröhren-Hauptkörper 11B gemäß einer
zweiten beispielhaften Ausführungsform weist eine derartige
Konfiguration auf, dass die stangenförmige Elektrode 15 direkt über
eine Glasurdichtung mit einer Keramikröhre 12B verbunden
ist.
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Insbesondere
ist die Keramikröhre 12B des Bogenröhren-Hauptkörpers 11B wie
die Keramikröhre 12 der oben beschriebenen ersten
beispielhaften Ausführungsform insgesamt mit einer Zylinderform ausgebildet,
wobei aber der Außendurchmesser des dünnen Röhrenteils 12b an
beiden Enden des Entladungsröhrenteils 12a in
dem zentralen Teil in der Längsrichtung kontinuierlich
in der Längsrichtung ausgebildet ist. Weiterhin umfasst
die stangenförmige Elektrode 15 auf der Seite
des Basisendteils einen verbundenen Körper aus der Molybdänstange 15b und
einer Niobstange 15c. Die Pore 13, die mit der Entladungsbogenkammer
s des Entladungsbogenteils 12a kommuniziert, ist in dem
dünnen Röhrenteil 12b vorgesehen.
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Weiterhin
ist die stangenförmige Elektrode 15 derart in
die Pore 13 eingesetzt, dass die Wolframelektrodenstange 15a in
die Entladungsbogenkammer vorsteht. Die Niobstange 15c an
der hinteren Endseite der stangenförmigen Elektrode 15 steht
von dem dünnen Röhrenteil 12b vor und
ist mit der Endfläche des dünnen Röhrenteils 12b durch
eine Glasablagerung integriert. Das Bezugszeichen 19 gibt den
Glasablagerungsteil an. Die gebogenen Teile der Anschlussdrähte 18a, 18b sind
mit dem Endteil der stangenförmigen Elektrode 15 (der
Niobstange 15c) verbunden, der jeweils von dem dünnen
Röhrenteil 12b vorsteht, wobei sich die Keramikröhre 12B und die
Anschlussdrähte 18a, 18b koaxial erstrecken.
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Wie
oben beschrieben, wird die stangenförmige Elektrode 15 gebildet,
indem die Wolframelektrodenstange 15a an der oberen Endseite,
die dicke Molybdänstange 15b auf der Seite des
Basisendteils und die Niobstange 15c koaxial miteinander verbunden
werden. Weiterhin ist der kleine Zwischenraum von ungefähr
25 μm zwischen der stangenförmigen Elektrode 15 und
der Pore 13 des dünnen Röhrenteils 12b derart
ausgebildet, dass die stangenförmige Elektrode 15 in
den Zwischenraum eingesetzt und eine an beiden Enden der Keramikröhre 12C erzeugte
thermische Spannung absorbiert werden kann.
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Die
anderen Teile des Bogenröhren-Hauptkörpers 11B weisen
gleiche Konfigurationen wie der Bogenröhren-Hauptkörper 11A der
ersten beispielhaften Ausführungsform auf, wobei hier auf
eine wiederholte Beschreibung dieser Teile verzichtet wird. Der
Bogenröhren-Hauptkörper 11B ist dem Bogenröhren-Hauptkörper 11A gemäß der
ersten beispielhaften Ausführungsform darin ähnlich,
dass das Mantelglas 20 zum Bedecken des Bogenröhren-Hauptkörpers 11B mit
den Anschlussdrähten 18a, 18b integriert
ist.
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Bei
dem Bogenröhren-Hauptkörper 11B gemäß der
zweiten beispielhaften Ausführungsform kann wie bei dem
Bogenröhren-Hauptkörper 11A gemäß der
ersten beispielhaften Ausführungsform eine mechanische
Stärke der Keramikröhre und eine hohe Wandlungseffizienz
zu dem effektiven Leuchtfluss sichergestellt werden und kann ein
gewünschter Leuchtfluss langfristig aufrechterhalten werden.
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8A bis 9D sind
Ansichten, die Operationen zum Herstellen der Keramikröhre 12B des Bogenröhren-Hauptkörpers 11B mit
dem Glasurdichtungsaufbau der zweiten beispielhaften Ausführungsform
zeigen.
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In
einem Verfahren aus dem Stand der Technik zum Herstellen einer Keramikröhre
wird eine innere Form, die der inneren Form der Keramikröhre entspricht,
in eine Form eingesetzt, deren Innenumfangsfläche der Außenform
der Keramikröhre entspricht. Das um die innere Form gefüllte
Keramikmaterial wird gesintert, und die innere Form wird geschmolzen.
Der Stand der Technik weist jedoch verschiedene Nachteile auf. Erstens
muss in dem Verfahren aus dem Stand der Technik die innere Form geschmolzen
werden, was erhöhte Kosten mit sich bringt. Zweitens bleibt
eine Unreinheit auf der Innenseite der geformten Keramikröhre
zurück.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren
zum Herstellen der Keramikröhre anzugeben.
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Im
Folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen einer Keramikröhre
gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 8A bis 8D beschrieben.
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Wie
in 8A gezeigt, wird ein geteilter Körper
W hergestellt, in dem die Keramikröhre in zwei Teile in
einem zentralen Teil der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand
in der Längsrichtung geteilt ist. Mit anderen Worten wird
das Keramikmaterial in eine Form gefüllt, die eine äußere
Form, deren Innenumfangsfläche der Außenform der
Keramikröhre 12B entspricht, und eine innere Form
umfasst, deren Außenumfangsfläche der Innenform
der Keramikröhre 12B entspricht, wobei dann der
geteilte Körper W in der Form von Gussteilen durch Sintern
gebildet wird. Die Gussteile des geteilten Körpers W können
einfach entnommen werden, indem die Form geöffnet wird.
Im Gegensatz zu dem Verfahren aus dem Stand der Technik ist also
kein aufwändiger Schritt zum Schmelzen der inneren Form
(d. h. eines Kerns) erforderlich.
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Dann
werden wie in 8B gezeigt die Endflächen
der die Entladungsbogenkammer bildenden Wände der zwei
gegossenen Teilkörper W, W aneinander gehalten und durch
Sintern oder ähnliches miteinander verbunden. Weil eine
Sinterlinie P entlang des Stoßteils in den verbundenen
Wänden der Entladungsbogenkammer verbleibt, wird dann wie
in 8C gezeigt die Sinterlinie P von außen
poliert. Anschließend wird wie in 8D gezeigt
die stangenförmige Elektrode 15 in den dünnen
Röhrenteil 12b eingesetzt, wobei dann die stangenförmige
Elektrode 15 auf die Endfläche des dünnen
Röhrenteils 12b aufgeglast wird.
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Im
Folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen einer Keramikröhre
gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 9A bis 9D beschrieben.
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Wie
in 9A gezeigt werden entsprechende Teilkörper
W1, W2 hergestellt,
die durch das Teilen der Keramikröhre 12B in zwei
Teile an einer Grenze zwischen dem Zylinderteil der die Entladungsbogenröhre
bildenden Wand und dem sich verjüngenden Teil oder in der
Nähe einer derartigen Grenze vorgesehen werden. Insbesondere
wird das Keramikmaterial in zwei Formen gefüllt, die jeweils
eine äußere Form, deren Innenumfangsfläche
der Außenform der geteilten Keramikröhre 12B entspricht,
und eine innere Form umfasst, deren Außenumfangsfläche
der Innenform der geteilten Keramikröhre 12B entspricht, wobei
die Formteile dann durch Sintern gebildet werden. Weil der erste
und der zweite Teilkörper W1, W2 als Gussteile einfach entnommen werden
können, indem die Formen geöffnet werden, ist
im Gegensatz zu dem Verfahren aus dem Stand der Technik kein aufwändiger
Schritt zum Schmelzen der inneren Form (des Kerns) erforderlich.
Obwohl also eine Unreinheit in den Zylinderteilen des ersten und
des zweiten Teilkörpers W1, W2 verbleibt, kann eine derartige Unreinheit
einfach entfernt werden.
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Dann
werden wie in 9B gezeigt die Endflächen
der die Entladungsbogenkammer bildenden Wände der zwei
Teilkörper (des ersten und des zweiten Teilkörpers)
W1, W2 nach dem
Guss gegeneinander gehalten, wobei die gegeneinander gehaltenen Teile
dann durch Sintern oder ähnliches verbunden werden. Weil
eine Sinterlinie P entlang des Stoßteils in den verbundenen
Wänden der Bogenentladungskammer verbleibt, wird dann wie
in 9C gezeigt die Sinterlinie P von außen
poliert. Anschließend wird wie in 9D gezeigt
die stangenförmige Elektrode 15 in den dünnen
Röhrenteil 12B eingesetzt, wobei dann die stangenförmige
Elektrode 15 auf die Endfläche des dünnen
Röhrenteils 12b aufgeglast wird.
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In
dem Bogenröhren-Hauptkörper mit einer durch ein
Verfahren gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung von 9A bis 9D hergestellten
Keramikröhre steht wie in 9D gezeigt
der obere Endteil der stangenförmigen Elektrode vorzugsweise über
den verbundenen Teil der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand hinaus
in den Zylinderteil der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand
vor.
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Weiterhin
bleibt in dem Verfahren gemäß der dritten beispielhaften
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von 8A bis 8D manchmal
die Sinterlinie P auf der Innenseite des zentralen Teils des Entladungsbogenteils 12a zurück.
Deshalb kann die Sinterlinie P einen Einfluss auf die Lichtverteilung ausüben.
Auch wenn bei dem Verfahren gemäß der vierten
beispielhaften Ausführungsform von 9A bis 9D die
Sinterlinie P auf der Innenseite des Entladungsbogenteils 12a bleibt,
ist die Sinterlinie P nicht auf dem sich verjüngenden Teil 12c oder
in einem Teil in der Nähe des sich verjüngenden
Teils 12c vorgesehen, sondern entspricht einem Bereich
zwischen den gegenüberliegenden Elektroden, zwischen denen
der Bogen gebildet wird. Dieser verjüngende Teil 12c oder
die Nachbarschaft zu demselben entspricht dem Teil, der durch einen
Lichtabschirmungsfilm oder ähnliches abgeschirmt wird,
um eine lineare Lichtquelle zu bilden, die ein gleichmäßiges Licht
emittiert. Deshalb wird der sich verjüngende Teil 12c oder
die Nachbarschaft zu demselben, wo die Sinterlinie P bleibt, durch
den Lichtabschirmungsfilm oder ähnliches abgeschirmt, um
eine Lichtverteilung zu bilden, wobei der Nutzungsfaktor des effektiven Leuchtflusses
bei der Bildung der Lichtverteilung niemals vermindert wird.
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Wenn
bei der Bogenröhre gemäß der ersten und
zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung die Form des Endteils der die Entladungsbogenkammer bildenden
Wand in der Keramikröhre (die Form zwischen der die Entladungsbogenkammer
bildenden Wand und dem dünnen Röhrenteil) sich
verjüngend vorgesehen ist (durch einen sich verjüngenden
Teil gebildet wird), wird der Durchmesser des zentralen, kreisrunden
Zylinders kontinuierlich zu dem dünnen Röhrenteil
hin reduziert, wobei eine Stoßspannung, die zwischen der
die Entladungsbogenkammer bildenden Wand und dem dünnen
Röhrenteil des Bogenröhren-Hauptkörpers (der
Keramikröhre) gebildet wird, wenn der Bogenröhren-Hauptkörper
(die Keramikröhre) fallen gelassen oder in Kontakt mit
einem anderen Glied kommt, auf den gesamten sich verjüngenden
Teil verteilt wird (eine Konzentration der mechanischen Spannung zwischen
der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand und dem dünnen
Röhrenteil entspannt wird), sodass der Stamm des dünnen
Röhrenteils kaum gebogen wird und niemals eine möglicherweise
Risse verursachende große thermische Spannung zwischen
der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand und dem dünnen
Röhrenteil erzeugt wird, wenn die Birne ein- und ausgeschaltet
wird, weil die Wärmeübertragung von der die Entladungsbogenkammer
bildenden Wand zu dem dünnen Röhrenteil hervorragend
ist.
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Wenn
in der Bogenröhre gemäß der ersten und
zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung die Form des Endteils der die Entladungsbogenkammer bildenden
Wand in der Keramikröhre sich verjüngend ausgebildet
ist und weiterhin der Innendurchmesser Di eines Zylinderteils der
die Entladungsbogenkammer bildenden Wand (der Außendurchmesser
der Entladungsbogenkammer) und die in die Entladungsbogenkammer
vorstehende Länge Le der Entladungselektrode jeweils auf vorbestimmte
Größen gesetzt sind, kann die Temperaturverteilung
in der Bogenröhre (in der Entladungsbogenkammer) eingestellt
werden.
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Dann
wurden wie in 6 gezeigt verschiedene Experimente
durchgeführt, wobei der Innendurchmesser Di des Zylinderteils
der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand, die in die Entladungsbogenkammer
vorstehende Länge Le der Entladungselektrode usw. verändert
wurden. Dabei konnte bestätigt werden, dass wenn Di in
einem Bereich zwischen ungefähr 1,0 und ungefähr
2,5 mm gewählt ist und Le in einem Bereich zwischen ungefähr
1,5 und ungefähr 2,5 mm gewählt ist, keine Reduktion
der Leuchteffizienz (eine Reduktion des Leuchtflusses) aufgrund
der Tatsache, dass sich das eingeschlossene Metallhalogenid in dem
kleinen Zwischenraum zwischen der Pore und der Elektrode ansammelt
(aufgrund einer Reduktion in der Menge des wesentlich zu dem Entladungsbogen
beitragenden Metallhalogenids), auftritt und auch eine Lichtverteilung
vorgesehen werden kann, sofern nicht der seitliche Teil und der
untere Teil des Bogenröhren-Hauptkörpers abgeschirmt
sind, sodass die Wandlungseffizienz zu dem effektiven Leuchtfluss verbessert
werden kann.
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Weiterhin
ist gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein Keramikbogen-Hauptkörper
mit einem Glasurdichtungsaufbau vorgesehen, in dem die Elektrodenstange
in die Poren an beiden Endteilen der Keramikröhre durch
den kleinen Zwischenraum eingesteckt ist und vorstehende Teile der
Elektrodenstange, die von beiden Endteilen der Keramikröhre
vorstehen, durch eine Glasur an den Endteil der Keramikröhre
fixiert sind. Es konnte bestätigt werden, dass der Bogenröhren-Hauptkörper
mit dem Glasurdichtungsaufbau ähnliche Ergebnisse wie in 6 gezeigt
erzielt.
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Wenn
weiterhin in der Bogenröhre gemäß der
ersten und zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung der Endteil der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand
durch den sich verjüngenden Teil gebildet wird, der Innendurchmesser
Di des Zylinderteils der Entladungsbogenkammer in einem Bereich
zwischen ungefähr 1,0 und ungefähr 2,5 mm gewählt
ist und die in die Entladungsbogenkammer vorstehende Länge
Le der Entladungselektrode in einem Bereich zwischen ungefähr
1,5 und ungefähr 2,5 mm gewählt ist, kann die Wärmebeständigkeit
der Bogenröhre sichergestellt werden und werden keine Ungleichmäßigkeiten
in der gebildeten Lichtverteilung oder Abschneidungslinienwellen
verursacht. Außerdem bleibt das eingeschlossene Metallhalogenid
nicht in dem dünnen Röhrenteil in der Entladungsbogenkammer.
Deshalb wird die Menge des wesentlich zu dem Entladungsbogen beitragenden
eingeschlossenen Metallhalogenids nicht reduziert.
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Wenn
mit anderen Worten der Innendurchmesser Di des Zylinderteils der
die Entladungsbogenkammer bildende Wand zu klein ist (Di unter ungefähr
1,0 mm ist), kontaktiert der Bogen immer die Röhrenwand,
sodass die thermische Last für die Röhrenwand
erhöht wird und die Dauerhaftigkeit der Bogenröhre
beeinflusst. Wenn der Innendurchmesser Di des Zylinderteils der
die Entladungsbogenkammer bildenden Wand dagegen zu groß ist
(Di größer als ungefähr 2,5 mm ist),
bleibt das eingeschlossene Metallhalogenid in dem Zentrum der Entladungsbogenkammer.
Dadurch werden verschiedene Probleme verursacht, wobei etwa die
Abschneidungslinien der Lichtverteilungsmuster wegen des gekrümmten
Bogens gewellt sind und eine Ungleichmäßigkeit
der Lichtverteilung in den Lichtverteilungsmustern sichtbar wird,
usw. Deshalb wird der Innendurchmesser Di des Zylinderteils der
die Entladungsbogenkammer bildenden Wand vorzugsweise in einem Bereich
zwischen ungefähr 1,0 und ungefähr 2,5 mm gewählt.
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Wenn
insbesondere der Innendurchmesser Di des Zylinderteils der die Entladungsbogenkammer bildenden
Wand auf ungefähr 2,5 mm oder weniger reduziert wird, wird
eine Bogenkrümmung durch die die Entladungsbogenkammer
bildende Wand korrigiert, sodass der Bogen eine gerade (d. h. rechteckige)
Form aufweist. Dabei kann ein seitlich aus der die Entladungsbogenkammer
bildenden Wand austretendes Licht als Lichtverteilung genutzt werden.
Außerdem ist die Position, an der sich das in einem supergesättigten
Zustand eingeschlossene Metallhalogenid ansammelt, auf die Pore
als kühlstem Punkt oder den sich verjüngenden
Teil der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand beschränkt.
Dabei kann ein aus der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand
nach unten austretendes Licht effektiv als Weißlichtverteilung
genutzt werden. Daraus resultiert, dass das von dem gesamten Umfang
des Zylinderteils der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand austretende
und im wesentlichen gleichmäßige Licht nicht blockiert
wird, sondern durch den Reflektor als lineare Lichtquelle mit hoher
Intensität genutzt werden kann.
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Konkret
kann der Lichtverteilungsentwurf des Reflektors einfacher ausgeführt
werden, indem radial ein Lichtquellenbild der Bogenröhre
auf die Lichtverteilungsebene vor der Leuchtvorrichtung gelagert
wird. Wenn dabei Di auf ungefähr 2,5 mm oder weniger gesetzt
wird, ist das Lichtquellenbild erstens nicht gekrümmt und
weist eine rechteckige Form auf, sodass die Abschneidungslinien
der Lichtverteilungsmuster nicht gewellt, sondern geradlinig sind.
Zweitens stagniert das in einem supergesättigten Zustand eingeschlossene
Metallhalogenid in der Pore oder in dem sich verjüngenden
Teil in der Entladungsbogenkammer, stagniert aber nicht in dem zentralen
Bereich in der Entladungsbogenkammer, sodass die gesamte Entladungsbogenkammer
eine gleichmäßige Helligkeit aufweist (d. h. die überlagerten
Lichtquellenbilder eine gleichmäßige Helligkeit über
das gesamte Lichtquellenbild aufweisen). Wenn also Di auf ungefähr
2,5 mm oder mehr gesetzt wird, wird das von dem gesamten Umfang
der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand mit einer im wesentlichen
gleichmäßigen Helligkeit austretende Licht nicht
blockiert, sondern kann in einem Lichtverteilungsentwurf des Reflektors
als lineare Lichtquelle mit hoher Intensität genutzt werden.
Daraus resultiert, dass die Abschneidungslinien der Lichtverteilungsmuster
nicht gewellt sind und auch keine Ungleichmäßigkeit
in der Lichtverteilung der Lichtverteilungsmuster sichtbar wird,
wodurch die Sicht verbessert werden kann und die Wandlungseffizienz
zu dem effektiven Leuchtfluss gesteigert werden kann.
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Auch
wenn der Innendurchmesser Di des Zylinderteils der die Entladungsbogenkammer
bildenden Wand in einem Bereich zwischen ungefähr 1,0 und
ungefähr 2,5 mm gewählt wird, der eine hervorragende
Wandlungseffizienz zu dem effektiven Leuchtfluss vorsieht, wird
der Bogen über die Entladungsbogenkammer s gebildet und
ist die Temperaturverteilung in der Entladungsbogenkammer im wesentlichen
konstant, wenn die in die Elektrodenbogenkammer vorstehende Länge
Le der Entladungselektrode unter ungefähr 1,5 mm (z. B.
bei ungefähr 0,5 mm) liegt. Folglich wird die Temperatur
in der Nähe der Elektrode (an einem Einlassteil der Pore) niedriger
als der kühlste Punkt in der Entladungsbogenkammer s und
wird das Innere des dünnen Röhrenteils (die Pore)
der kühlte Punkt, sodass das in einem supergesättigten
Zustand eingeschlossene Metallhalogenid in dem dünnen Röhrenteil
(in dem kleinen Zwischenraum zwischen der Pore und der Elektrode)
stagniert. Daraus resultiert, dass die Menge des wesentlich zu dem
Entladungsbogen beitragenden Metallhalogenids reduziert wird, wodurch
die Leuchteffizienz vermindert wird.
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Wenn
die vorstehende Länge Le der Elektrode dagegen größer
als ungefähr 2,5 mm (z. B. ungefähr 2,8 mm) ist,
wird der Bogen um den zentralen Teil der Entladungsbogenkammer gebildet,
wodurch eine Abweichung der Temperaturverteilung in der Entladungsbogenkammer
verursacht wird. Obwohl also der kühlste Teil auf der unteren
Seite des sich verjüngenden Teils der die Entladungsbogenkammer bildenden
Wand positioniert ist, ist die Temperatur des kühlsten
Punkts zu niedrig und wird die Leuchteffizienz vermindert.
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Um
also einen gewünschten Leuchtfluss langfristig aufrechtzuerhalten,
ohne die Leuchteffizienz zu vermindern, wird der Innendurchmesser
Di des Zylinderteils des Bogenröhren-Hauptkörpers
in einem Bereich zwischen ungefähr 1,0 und ungefähr 2,5
mm gewählt und wird die in die Entladungsbogenkammer vorstehende
Länge Le der Entladungselektrode in einem Bereich zwischen
ungefähr 1,5 und ungefähr 2,5 mm gewählt.
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Weiterhin
dient bei der Bogenröhre gemäß der ersten
und der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung die untere Seite des sich verjüngenden Teils
der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand in dem horizontal angeordneten
Bogenröhren-Hauptkörper als kühlster Punkt,
wobei sich das in einem supergesättigten Zustand eingeschlossene
Metallhalogenid (flüssig) an der unteren Seite des sich
verjüngenden Teils der die Entladungsbogenkammer bildenden
Wand ansammelt. Das sich an dem unteren Teil des sich verjüngenden
Teils ansammelnde Metallhalogenid (flüssig) wird jedoch
unmittelbar verdampft, weil das Innere der Entladungsbogenkammer
eine hohe Temperatur und einen hohen Druck annimmt, wobei das eingeschlossene
Metallhalogenid niemals in der Pore (in dem kleinen Zwischenraum
zwischen der Pore und der stangenförmigen Elektrode) stagniert,
die nicht der kühlste Punkt ist. Deshalb wird die Menge
des wesentlich zu dem Entladungsbogen beitragenden Metallhalogenids
nicht reduziert, sodass die Leuchteffizienz entsprechend nicht vermindert
wird.
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In
der Bogenröhre gemäß der ersten und der zweiten
beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
liegt der zwischen den gegenüberliegenden Elektroden erzeugte
Bogen im wesentlichen dem Zylinderteil der die Entladungsbogenkammer
bildenden Wand gegenüber, sodass sich das in einem supergesättigten
Zustand eingeschlossene Metallhalogenid in dem sich verjüngenden
Teil der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand und nicht in dem
Zylinderteil der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand ansammelt.
Daraus resultiert, dass das zu der unteren Seite des Zylinderteils der
die Entladungsbogenkammer bildenden Wand austretende Licht effektiv
genutzt werden kann.
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Mit
anderen Worten ist der sich verjüngende Teil der die Entladungsbogenkammer
bildenden Wand derart angeordnet, dass er nicht den Bogen, sondern
die Elektrode umgibt. Wenn die gesamte die Entladungsbogenkammer
bildende Wand als lineares Lichtquellenbild verwendet wird, ist
die Leuchtdichte des sich verjüngenden Teils geringer als
die Leuchtdichte des Zylinderteils der die Entladungsbogenkammer
bildenden Wand. Deshalb ist das aus dem sich verjüngenden
Teil austretende Licht mit derselben Farbe wie das angesammelte
Metallhalogenid gefärbt und sieht keine Weißlichtverteilung
vor. Weiterhin kann das gesamte Zylinderteil der die Entladungsbogenkammer
bildenden Wand, der den weißen bogen über den
gesamten Bogen bildet und eine hohe Intensität aufweist,
als lineare Lichtquelle verwendet werden, indem das aus dem sich
verjüngenden Teil der die Entladungsbogenkammer bildenden Wand
austretende Licht mit einer geringen Leuchtintensität blockiert
wird. Daraus resultiert, dass ein entsprechendes Lichtverteilungsmuster
gebildet werden kann und die Wandlungseffizienz zu dem effektiven Leuchtfluss
nicht reduziert wird.
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Eine
Entladungsbirne gemäß der beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist eine hervorragende Stärke
der Keramikröhre auf und bietet eine hervorragende Wandlungseffizienz
zu dem effektiven Leuchtfluss, wobei sie den gewünschten
Leuchtfluss langfristig aufrechterhalten kann.
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In
der Entladungsbirne gemäß den beispielhaften Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wird der gesamte Zylinderteil der die
Entladungsbogenkammer bildenden Wand als Lichtquelle genutzt. Deshalb
kann ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster gebildet werden,
ohne dass eine wesentliche Reduktion der Wandlungseffizienz des
effektiven Leuchtflusses verursacht wird.
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Weiterhin
kann eine Entladungsbirne gemäß den beispielhaften
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung den gewünschten
Leuchtfluss langfristig ohne Ausfall aufrechterhalten.
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Es
wurden bestimmte beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung beschrieben, wobei dem Fachmann deutlich sein sollte,
dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen
werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen
wird. Es sind also auch andere Implementierungen innerhalb des Erfindungsumfangs
möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2004-362978
A [0003, 0006]