DE102005007678A1

DE102005007678A1 - Electrical gas discharge lighting bulb has a coating of a transparent conductive oxide acting as a preheating layer

Info

Publication number: DE102005007678A1
Application number: DE200510007678
Authority: DE
Inventors: Sascha Dolenec; Dieter Dr. Jestel; Ulrich Dr. Köhler; Burkhard Dr. Leifhelm; Martin Niehaus; Reinhard Dr. Wille
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2005-02-19
Filing date: 2005-02-19
Publication date: 2006-09-07

Abstract

Brenner für eine Gasentladungslampe mit einem Entladungsgefäß (1), das eine Brennkammer (3) begrenzt, mit einem Gas und Salzen, welche in der Brennerkammer (2) enthalten sind, und mit Elektroden (4, 5), die in die Brennerkammer (82) hineinreichen und zwischen denen im Dauerbetrieb des Brenners ein Lichtbogen (3) gezündet ist, wobei die Außenfläche des Entladungsgefäßes (1) eine Schicht (9a) aus einem transparenten leitfähigen Oxid (TCO) besteht, durch die zum Heizen des Entladungsgefäßes (1) ein elektrischer Strom leitbar ist.A gas discharge lamp burner comprising a discharge vessel (1) delimiting a combustion chamber (3) with a gas and salts contained in the combustion chamber (2) and electrodes (4, 5) inserted in the combustion chamber (82 ) and between which during continuous operation of the burner an arc (3) is ignited, wherein the outer surface of the discharge vessel (1) has a layer (9a) of a transparent conductive oxide (TCO) through which for heating the discharge vessel (1) electric current is conductive.

Description

Die Erfindung betrifft einen Brenner für eine Gasentladungslampe mit einem Entladungsgefäß, das eine Brennerkammer begrenzt, mit einem Potentialformer, Gas und Salzen, welche in der Brennerkammer enthalten sind, und mit Elektroden, die in die Brennerkammer hineinreichen und zwischen denen im Dauerbetrieb des Brenners ein Lichtbogen gezündet ist.The The invention relates to a burner for a gas discharge lamp with a discharge vessel containing a Burner chamber limited, with a potential former, gas and salts, which are contained in the burner chamber, and with electrodes, which extend into the burner chamber and between those in continuous operation the burner ignited an arc is.

Brenner der vorgenannten Art sind vielfältig insbesondere aus dem Bereich der Kraftfahrzeugtechnik bekannt. Insbesondere sind Brenner für Gasentladungslampen bekannt, bei denen die Brennerkammer mit Xenon gefüllt ist, welches üblicherweise als Startgas eingesetzt wird. Ebenfalls in der Brennerkammer enthaltenes Quecksilber wirkt als Potentialformer und übernimmt in Wechselwirkung mit den verdampften Salzen die Lichterzeugung 2–4 Sekunden nach dem Zünden der Lampe von dem Xenon, was einen Wechsel der Lichtfarbkoordinaten zur Folge hat.burner The aforementioned type are manifold in particular known from the field of automotive engineering. In particular are Burner for Gas discharge lamps are known in which the burner chamber with xenon filled is, which usually as Starting gas is used. Also contained in the burner chamber Mercury acts as a potential shaper and acts in interaction with the evaporated salts, the light generation 2-4 seconds after the ignition of the Lamp from the xenon, indicating a change of light color coordinates entails.

Wünschenswert wäre es, wenn der Potentialformer in Wechselwirkung mit den bereits in Dampfphase vorliegenden Salze beim Zünden die Lichterzeugung übernimmt.Desirable would it be, when the potential former interacts with the already in vapor phase present salts during ignition the light generation takes over.

Hier setzt die vorliegende Erfindung an.Here uses the present invention.

VORTEILE DER ERFINDUNGADVANTAGES OF INVENTION

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasentladungslampe vorzuschlagen, die frei von Xenon sein kann und sehr schnell eine große Lichtmenge zur Verfügung stellt.Of the The present invention is based on the object, a gas discharge lamp which can be free of xenon and very quickly a large amount of light to disposal provides.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Außenfläche des Entladungsgefäßes eine Schicht aus einem transparenten leitfähigen Oxid (TCO) aufweist, durch die zum Heizen des Entladungsgefäßes ein elektrischer Strom geleitet werden kann. Die TCO-Schicht bildet somit einen Heizwiderstand zum Aufheizen des Entladungsgefäßes und der in der Brennerkammer des Entladungsgefäßes enthaltenen Potentialformer, Salze und Gase. Durch das Aufheizen der Salze werden für das Zünden des Lichtbogens ausreichend Stoßpartner zur Verfügung gestellt, die auch ein sehr schnelles Erreichen einer maximalen Lichtmenge begünstigen. Durch das schnelle Einstellen der elektrischen Betriebsparameter seitens der Gasentladungspampe vereinfacht sich der elektronische Aufwand der bei bisher bekannten Lampen in Startphase die Lichtabgabe steuert. Außerdem liefert der erfindungsgemäße Brenner bereits ab dem Zündzeitpunkt stabile Lichtfarbkoordinaten.These Task is inventively characterized solved, that the outer surface of the Discharge vessel one Having a transparent conductive oxide (TCO) layer, by an electric current for heating the discharge vessel can be directed. The TCO layer thus forms a heating resistor for heating the discharge vessel and the potential former contained in the burner chamber of the discharge vessel, Salts and gases. By heating the salts are used for igniting the Arc sufficient contact partner to disposal which is also a very fast reaching a maximum Favor light amount. By fast setting of electrical operating parameters on the part the gas discharge lamp simplifies the electronic effort which controls the light output in previously known lamps in the starting phase. Furthermore supplies the burner according to the invention already from the ignition point stable light color coordinates.

Aus dem Stand der Technik, zum Beispiel aus der Druckschrift mit der Veröffentlichungsnummer DE 44 40 634 A sind TCO-Schichten beziehungsweise TCO-Leiterbahnen bekannt, die auf eine Verbundglasscheibe zum elektrischen Beheizen derselben aufgebracht werden können. Ferner werden TCO-Schichten verwendet, um in organischen Leuchtdioden die Kontaktierung einer organischen Substanz zu ermöglichen, die zum Leuchten angeregt werden soll.From the prior art, for example from the publication with the publication number DE 44 40 634 A TCO layers or TCO conductor tracks are known which can be applied to a laminated glass pane for the electrical heating of the same. Furthermore, TCO layers are used to allow contacting in organic light emitting diodes an organic substance to be excited to glow.

Ein erfindungsgemäßer Brenner kann Röhrchen umfassen, die endseitig an das Entladungsgefäß angeschlossen sind. Vorteilhaft sind Röhrchen und Entladungsgefäß einstückig hergestellt und bestehen aus Quarzglas.One burner according to the invention can tube include, which are connected end to the discharge vessel. Advantageous are tubes and Discharge vessel made in one piece and are made of quartz glass.

Zur Kontaktierung der TCO-Schicht auf dem Entladungsgefäß können auf den Röhrchen ebenfalls TCO-Schichten vorgesehen sein, die dann an einer Stromquelle angeschlossen sein können.to Contacting the TCO layer on the discharge vessel can on the tube also be provided TCO layers, which then at a power source can be connected.

Als transparentes leitfähiges Oxid kommt beispielsweise Indium-Zinn-Oxid (ITO) in Frage.When transparent conductive Oxide comes, for example, indium tin oxide (ITO) in question.

Die TCO-Schicht kann durch verschiedene Verfahren, wie Tauchen, Sprühen, Sputtern, Aufrollen und CVD hergestellt sein.The TCO layer can be prepared by various methods, such as dipping, spraying, sputtering, Roll up and CVD be made.

Ein erfindungsgemäßer Brenner kann derart betrieben werden, dass vor dem Zünden des Lichtbogens zwischen den Elektroden zunächst das Entladungsgefäß und die in der Brennerkammer enthaltenen Salze und der Potentialformer durch einen elektrischen Strom durch die TCO-Schicht aufgeheizt werden, woraufhin dann ein Teil der Salze und des Potentialformers verdampfen kann.One burner according to the invention can be operated so that before the ignition of the arc between the electrodes first the discharge vessel and the in the burner chamber salts and the potential former by an electric current is heated by the TCO layer, then evaporate a portion of the salts and the potential former can.

Vor dem Zünden des Lichtbogens kann der elektrische Heizwiderstand, der durch die TCO-Schichten gebildet wird, dazu genutzt werden, um eine Leuchte, insbesondere einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zu beheizen, zum Beispiel um Tauwasser zu verdampfen.In front the ignition The arc can be the electrical heating resistor passing through the TCO layers is formed, used to a light, in particular To heat a motor vehicle headlight, for example, condensation water to evaporate.

ZEICHNUNGENDRAWINGS

Ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Brenner für eine Gasentladungslampe ist in den Zeichnungen näher beschrieben. Darin zeigtOne embodiment for one burner according to the invention for one Gas discharge lamp is described in more detail in the drawings. It shows

1 einen Längsschnitt durch den Brenner und 1 a longitudinal section through the burner and

2 eine Ansicht von einer Stirnseite. 2 a view from a front.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION THE EMBODIMENTS

Der Brenner weist ein Entladungsgefäß 1 aus Quarzglas auf, welches einen Hohlraum einschließt, der eine Brennerkammer 2 bildet. In die Brennerkammer 2 ragen Elektroden 4, 5 hinein, zwischen denen im Betrieb des Brenners ein Lichtbogen 3 gezündet ist. Zu den Elektroden sind Zuleitungen 6, 7 geführt, die in Röhrchen 8 untergebracht sind, die zweiseitig im Bereich der Elektroden 4, 5 an das Entladungsgefäß 1 anschließen.The burner has a discharge vessel 1 of quartz glass enclosing a cavity containing a burner chamber 2 forms. In the burner chamber 2 protrude electrodes 4 . 5 into it, between those in the operation of the burner an arc 3 ignited. To the electrodes are leads 6 . 7 led into tubes 8th are housed on two sides in the area of the electrodes 4 . 5 to the discharge vessel 1 connect.

Auf der Außenseite des Entladungsgefäßes 1 und auch auf der Außenseite der Röhrchen 8, die im übrigen ebenfalls aus Quarzglas hergestellt sind, ist eine Schicht 9a, 9b aus einem transparenten leitfähigen Oxid (Transparent conductive oxide, TCO) aufgebracht. Bei dem aufgebrachten TCO kann es sich um Indium-Zinn-Oxid (ITO) handeln. Die ITO-Schichten sind leitend miteinander verbunden und können von der Stirnseite des Brenners elektrisch kontaktiert werden, damit ein elektrischer Strom durch die ITO-Schichten 9a, 9b geleitet werden kann. Ein durch die ITO-Schichten 9a, 9b geleiteter elektrischer Strom führt aufgrund des ohmschen Widerstands der ITO-Schichten 9a, 9b zu einem Aufheizen derselben. Die ITO-Schichten 9a, 9b wirken somit als Heizwiderstand. Über diesen Heizwiderstand kann das Entladungsgefäß 1 und die in der Brennerkammer 2 angeordneten Salze und Gase aufgeheizt werden. Durch das Aufheizen, insbesondere der Salze können vor dem Zünden des Lichtbogens so viele Stoßpartner, die für die Erzeugung des Lichts notwendig sind, erzeugt werden, dass der Brenner beziehungsweise die Gasentladungslampe nach einem Bruchteil der Zeit, die sonst zum Erreichen der Betriebslichtstärke notwendig ist, die Betriebslichtstärke erreicht wird. Mit der Beheizung des Entladungsgefäßes durch die ITO-Schicht können dabei beispielsweise Temperaturen von bis zu 740°C erreicht werden. Üblicherweise reichen bereits Temperaturen von ca. 100°C aus.On the outside of the discharge vessel 1 and also on the outside of the tubes 8th , which are also made of quartz glass, is one layer 9a . 9b made of a transparent conductive oxide (TCO). The applied TCO may be indium tin oxide (ITO). The ITO layers are conductively connected together and can be electrically contacted from the face of the torch to allow electrical current to flow through the ITO layers 9a . 9b can be directed. One through the ITO layers 9a . 9b guided electrical current leads due to the ohmic resistance of the ITO layers 9a . 9b to heat them up. The ITO layers 9a . 9b thus act as a heating resistor. About this heating resistor, the discharge vessel 1 and those in the burner chamber 2 arranged salts and gases are heated. As a result of the heating, in particular of the salts, so many collision partners, which are necessary for the generation of the light, can be generated before the ignition of the arc, such that the burner or the gas discharge lamp is required after a fraction of the time otherwise required to reach the operating light intensity. the operating light intensity is reached. With the heating of the discharge vessel through the ITO layer, for example, temperatures of up to 740 ° C can be achieved. Usually already sufficient temperatures of about 100 ° C from.

Claims

Burner for a gas discharge lamp with a discharge vessel ( 1 ), which is a burner chamber ( 3 ), with a gas and salts, which in the burner chamber ( 2 ) and with electrodes ( 4 . 5 ), which enters the burner chamber ( 2 ) and between them in continuous operation of the burner an arc ( 3 ) is ignited, characterized in that the outer surface of the discharge vessel ( 1 ) a layer ( 9a ) carries a transparent conductive oxide (TCO) through which the heating of the discharge vessel ( 1 ) An electric current is conductive.

Burner according to claim 1, characterized in that the burner tube ( 8th ), which on two sides to the discharge vessel ( 1 ) are connected.

Burner according to claim 2, characterized in that the tubes ( 8th ) a layer ( 9b ) from a TCO for electrical contacting of the TCO layer ( 9a ) on the discharge vessel ( 1 ) wear.

Burner according to one of claims 1 to 3, characterized that the TCO is an indium tin oxide, an aluminum-doped zinc oxide (ZnO: Al) or a fluorine-doped tin oxide (ZnO: F).

Burner according to one of claims 1 to 4, characterized in that the burner chamber ( 2 ) is free from a starting gas such as xenon.

Method for producing a burner according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the TCO layer ( 9a ) is applied to the discharge vessel by dipping, rolling, sputtering, steaming, spraying or printing.

Method for operating a burner according to one of Claims 1 to 6, characterized in that before ignition of the arc ( 3 ) between the electrodes ( 4 . 5 ) the discharge vessel ( 1 ) and in the burner chamber ( 2 ) and potential shaper by an electric current through the TCO layer ( 9a ) are heated.

Method according to claim 7, characterized in that that while of heating the salts are at least partially evaporated.

Method according to one of claims 7 or 8, for operating a burner according to one of claims 1 to 6, characterized in that before ignition of the arc ( 3 ) between the electrodes ( 4 . 5 ), the discharge vessel ( 1 ) and / or the tubes ( 2 ) by an electric current through the TCO layer ( 9a . 9b ) are heated to disappoint a motor vehicle headlight.