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Dokumentenidentifikation DE112006000288T5 13.12.2007
Titel Hochintensitätsentladungslampe ohne oder mit wenig Quecksilber
Anmelder Guang Dong Bright Star Light & Electricity Co., Ltd., Foshan, Guangdong, CN
Erfinder Yang, Zhengming, Guangdong, CN;
Chai, Guosheng, Guangdong, CN;
Zhang, Ming, Guangdong, CN;
Gao, Guangyi, Guangdong, CN
Vertreter Vossius & Partner, 81675 München
DE-Aktenzeichen 112006000288
Vertragsstaaten AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KM, KN, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, LY, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PG, PH, PL, PT, RO, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, YU, ZA, ZM, ZW, EP, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR, OA, BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG, AP, BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW, EA, AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM
WO-Anmeldetag 25.01.2006
PCT-Aktenzeichen PCT/CN2006/000138
WO-Veröffentlichungsnummer 2006079283
WO-Veröffentlichungsdatum 03.08.2006
Date of publication of WO application in German translation 13.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.12.2007
IPC-Hauptklasse H01J 61/12(2006.01)A, F, I, 20060125, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Hochintensitätsentladungslampe ohne oder mit wenig Quecksilber, insbesondere eine Entladungslampe, die mit einem Metallhalogenid mit oder mit wenig Quecksilber gefüllt ist.

Gegenwärtig wird flüssiges Quecksilber weithin als das Leuchtmaterial oder Füllgas in verschiedenen Entladungslampen verwendet. Viele Arten von Quecksilberlegierungen werden in einigen Niederdruckentladungslampen, wie etwa einer Leuchtstofflampe und einer Ultraviolettlampe, verwendet. Bei einer geeigneten Temperatur setzt die Quecksilberlegierung das als ein ionisiertes Gas enthaltene Quecksilber in der Form von Dampf frei, und das andere Metall, das nur ein Träger der Quecksilberlegierung ist, reagiert in keinem Prozeß.

Flüssiges Quecksilber wird immer noch weithin in Hochintensitätsentladungslampen, wie etwa einer Metallhalogenidlampe, einer Hochdruckquecksilberlampe, einer Hochdrucknatriumentladungslampe, einer Ultrahochdruckquecksilberlampe, einer Quecksilber-Xenon, Lampe und so weiter, verwendet. Das Quecksilber ist ein giftiges Material, das die Atmosphäre, Quellgebiete und den Boden belastet, und es ist sehr schwer zu entfernen, nachdem es in den menschlichen Körper und Haustiere gelangt, und es ist äußerst schädlich für den Organismus, was zu einem geschwächten Körper, früherer Alterung als erwartet, Demenz, Mißbildung des Fötus, Geistesschwäche, verkürzter Lebensdauer und so weiter führt.

Daher wird die Bestrebung zum Verbot des Quecksilbers stärker. Gemäß der Bestrebung ist zu erwarten, daß die Herstellung und Verteilung aller Arten von Produkten, die Quecksilber enthalten, sicherlich einschließlich verschiedener Quecksilber-enthaltender Lichtquellen, in einigen Jahren verboten wird.

Vor etwa zehn Jahren wurde die Forschung der Hochintensitätsentladungslampen ohne Quecksilber, wie etwa der Metallhalogenidlampen begonnen, sie ist bisher aber nicht erfolgreich. Ein Vorschlag der Verwendung von Xenon, um das Quecksilber zu ersetzen, wurde vorgebracht, aber der Druckabfall der Lampen ist außerordentlich gering, und der elektrische Strom ist sehr groß, außerdem ist der Beleuchtungswirkungsgrad sehr niedrig. Der elektrische Leistungsverbrauch wird steigen, um die gleiche Beleuchtungswirkung zu erreichen, folglich ist es für die allgemeine Beleuchtung nicht geeignet. Ein anderer Vorschlag für die Verwendung von Zink, um Quecksilber zu ersetzen, wurde vorgebracht, aber der Schmelzpunkt von Zink ist 420°C, und der Siedepunkt ist 907°C hoch. Daher sollte die Arbeitstemperatur der Röhre für die elektrische Bogenentladung so hoch wie 1400 K sein, um eine große Menge an Zink zu verdampfen, um einen Zinkdampfdruck zu bilden, der hoch genug ist. Die Quarzröhre, die bei einer derart hohen Temperatur arbeitet, wird von einer großen Anzahl von Metall-, Alkalimetall- und Halogenidionen bombardiert, folglich ist sie nicht nur Zerstörung ausgesetzt, sondern ihr Kristall wird ziemlich leicht separiert, was zu einem Verlust an Transparenz, Blasenbildung, Zerplatzen und Verringerung der Lebensdauer der Lampen führt. Folglich sind sie nicht zweckmäßig. Andere Lösungen unter Verwendung anderer Arten von Metallhalogeniden, wie etwa ScI3, ZnI2, um Quecksilber zu ersetzen, wurden vorgebracht, aber sie sind aufgrund der verringerten Entladungsspannung und anderer Probleme ebenfalls nicht zweckmäßig. Daher ist gegenwärtig keine zweckmäßige Metallhalogenidentladungslampe ohne Quecksilber auf dem Markt verfügbar. Andererseits sind die Entwicklung und die Popularisierung der Metallhalogenidentladungslampe ohne Quecksilber im Hinblick auf den Umweltschutz, der zwingend ist, notwendig. Die Technologie zum Ersetzen und Verringern des Quecksilbers in den Hochintensitätsquecksilberentladungslampen hat das gleiche Problem.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, den Nachteil der Quecksilberverschmutzung zu beseitigen oder zu verringern, um eine Hochintensitätsentladungslampe ohne oder mit wenig Quecksilber bereitzustellen. Insbesondere betrifft die Erfindung Metallhalogenidentladungslampen und viele andere Arten von HID-Lampen, die nach dem bisherigen Stand der Technik mit dem Quecksilber gefüllt werden müssen, um sicherzustellen, daß die Lampen einen Gasarbeitsdruck haben, der hoch genug ist.

Die vorstehend erwähnten Aufgaben der Erfindung werden durch den folgenden Technologieentwurf erreicht:

Unter den 92 Elementen in der Natur können, abgesehen von Quecksilber, nur das Element Se oder HgSe, das eine stabile Verbindung davon ist, in größerem Maße verdampft werden, um unter den Arbeitsbedingungen in einigen Arten von HID-Lampen, insbesondere in den Metallhalogenidlampen oder einer anderen HID-Lampe, die nach dem bisherigen Stand der Technik mit flüssigem Quecksilber gefüllt werden muß, einen Hochdruckdampf zu erzeugen. Daher kann es verwendet werden, um Quecksilber zu ersetzen. Die Parameter von Se sind wie folgt:

Se ist ein Element mit der Nummer 34 in dem Periodensystem der Elemente. Es hat ein Atomgewicht von 78,96 und hat 6 Isotope. Se ist chemisch stabil und seine Valenzbindung ist 6, 4 und 2, und es stellt sich normalerweise mit einer Atombindungszahl von 8 dar. Es hat eine Ionisierungsspannung von 9,75 V, die ein wenig niedriger als die von Quecksilber ist. Es hat Resonanzspannungen von 5,95 V bzw. 6,30 V und seine entsprechenden Resonanzstrahlungen sind 207,4 nm bzw. 196 nm. Es hat einen Schmelzpunkt von 220°C, d.h. 493 K. Es hat einen Siedepunkt von 688°C, d.h. 961 K. Obwohl sein Siedepunkt höher als der von Quecksilber ist, wird der Arbeitstemperatur der Bogenentladungsröhre der HID-Lampen, wie etwa einer Metallhalogenidlampe, insbesondere der für Autos verwendeten Xenongas-Metallhalogenidlampe und der für Bühnen verwendeten Metallhalogenidlampe, vollkommen Genüge geleistet. Die Eigenschaft von HgSe ist stabil, es kann bei der Temperatur von 500–600°C verdampft werden, um einen Dampfdruck zu bilden, der hoch genug ist. Es kann in atomares Hg und Se getrennt werden, das sich bei einer hohen Temperatur von über 3000 K nahe dem elektrischen Lichtbogen entlädt. Sie werden verbunden, um, sobald die Entladung beendet und die Temperatur verringert ist, ein HgSe-Molekül zu bilden. Es gibt, selbst wenn die Lampe zerbrechen würde, kein Auslaufen von flüssigem Quecksilber oder Quecksilberdampf. Außerdem reagiert Se nicht mit der Elektrode, Quarz oder Metallhalogeniden, aber es kann das Metall in dem Metallhalogenid teilweise ersetzen, um ein Seleniumhalogenid, wie etwa Se2I2, Se2Br2 und so weiter, zu bilden. Die Verdampfungstemperatur des Seleniumhalogenids ist hoch, und es ist bei Normaltemperatur fest. Ferner ist es bei den Arbeitsbedingungen der Lampe ähnlich Hg2I2, Hg2Br2, das heißt, es wird verdampft, um in die Wiederverwendungskreislauf des Halogens zu kommen, um ein dynamisches Gleichgewicht zu bilden. Gemäß der Erfindung wird daher anstelle des Quecksilbers eine passende Menge von Se und/oder HgSe in die Lampe gefüllt. Die gesamte Stoffmenge in Mol von eingefülltem Se ist äquivalent zu der des ersetzten Quecksilbers, und die exakte Menge an benötigtem Se hängt von der Art, dem Volumen und der Leistung der Lampen ab. Natürlich kann die Stoffmenge in Mol des eingefüllten HgSe durch die Hälfte der Stoffmenge in Mol von Se und die Hälfte der Stoffmenge in Mol von Quecksilber ersetzt werden, und gleichzeitig sollte ein inertes Gas, wie etwa Xenon, Krypton, Argon und so weiter, mit einem passenden Druck in die Lampe gefüllt werden, und eine Mischung des Metallhalogenids mit einer entsprechenden Komponente sollte ebenfalls basierend auf der beabsichtigten Farbtemperatur eingefüllt werden. Die Komponenten und die Menge des inerten Gases und des Metallhalogenids werden basierend auf dem bisherigen Stand der Technik konzipiert. Das inerte Gas entlädt sich im Betrieb zuerst, und die Bogenentladungsröhre wird durch den Bogen mit hohem elektrischem Strom und niedriger Spannung erhitzt. Eine große Menge an Se und/oder HgSe wird verdampft, wenn die Temperatur der Röhrenhülle 700°C erreicht, was zu einer schnellen Erhöhung des Dampfdrucks führt. Gefolgt von einer Zunahme des Druckabfalls der Entladung findet die Entladung des Bogenentladungslichts in dem eingefüllten Hochdruck-Se-Dampf und/oder HgSe-Dampf und dem Dampf des Metallhalogenids statt. Wenn die erfindungsgemäße HID-Lampe verwendet wird, kann die ausgewählte passende Menge an Se oder HgSe Quecksilber abhängig von der Art und der Leistung der Lampen teilweise oder ganz ersetzen. Wenn eine Bestimmung anderer Komponenten, wie etwa des Metallhalogenids, basierend auf dem bisherigen Stand der Technik durchgeführt wird, können eine passende photoelektrische Kennlinie und ein passendes Lichtspektrum mit einem hohen Farbwiedergabeindex (zum Beispiel 95) erzielt werden. In verschiedenen kompakten Metallhalogenidlampen, wie etwa der Xenongas-Metallhalogenidlampe für ein Auto und der Metallhalogenidlampe für Bühnen, ist das Blasenhüllenvolumen klein, und die Wand hat eine hohe Beanspruchung und eine hohe Temperatur, folglich ist es einfacher, die Anforderung von Se für die Temperatur der Wand der Bogenentladungsröhre zu erfüllen. Daher kann Hg in den Lampen vollständig durch Se ersetzt werden. Wie für die herkömmlichen Metallhalogenidlampen und andere Arten von Quecksilberlampen, wie etwa Hochdruckquecksilberlampen, Quecksilber-Xenonlampen mit einer niedrigen Beanspruchung der Röhrenwand, kann eine geeignete Menge an Se und/oder HgSe verwendet werden, um das Quecksilber teilweise zu ersetzen, um die Menge an flüssigem Quecksilber in den Lampen zu verringern. Diese Lampen mit einer zufriedenstellenden Charakteristik, die unter Verwendung von reinem Se gefertigt werden können, um das Quecksilber zu ersetzen, können gefertigt werden, indem HgSe als Ersatz für das flüssige Quecksilber verwendet wird.

Eine gewisse Menge einer Se-Halogenidverbindung, wie etwa Se2I2, Se2Br2, etc., kann, falls notwendig, in den Lampen hinzugefügt werden. Die Menge des hinzugefügten Se-Halogenids ist basierend auf der Art und Leistung der Lampen unterschiedlich. Im allgemeinen ist die Stoffmenge (Mol) der hinzugefügten Se-Halogenidverbindung 10% weniger als die Stoffmenge (Mol) des hinzugefügten Se und/oder HgSe.

Die Menge an Se oder HgSe, die verwendet wird, um das Quecksilber in den erfindungsgemäßen HID-Lampen zu ersetzen, basiert auf der Art und der Leistung der Lampen.

In einer Hochintensitätsentladungslampe ohne oder mit wenig Quecksilber, werden Se und/oder HgSe in die Bogenentladungsröhre der oben erwähnten Lampen hinzugefügt, um das Quecksilber ganz oder teilweise zu ersetzen.

Se und/oder HgSe mit einer passenden Stoffmenge (Mol) werden in die Bogenentladungsröhre der oben erwähnten Lampen hinzugefügt, um das Quecksilber zu ersetzen. Die gesamte atomare Stoffmenge (Mol) von Se und/oder HgSe, die in die Bogenentladungsröhre der oben erwähnten Lampen hinzugefügt wird, ist äquivalent zu der Stoffmenge (Mol) des ersetzten Quecksilbers, die 5% ~ 100% der ursprünglichen Stoffmenge (Mol) des eingefüllten Quecksilbers entspricht.

Wenn die Menge des durch Se ersetzten Quecksilbers 50% weniger als die ursprüngliche Menge des eingefüllten Quecksilbers ist, kann das letztere doppelt verringert werden. Das Quecksilber kann durch HgSe mit 50% der Stoffmenge (Mol) des ersetzten Quecksilbers ersetzt werden. Auf diese Weise kann die atomare Stoffmenge (Mol) des hinzugefügten Se konstant gehalten werden.

Die erwähnten Hochintensitätsentladungslampen können verschiedene mit Metallhalogenid gefüllte Entladungslampen oder andere mit Quecksilber gefüllte Hochintensitätsentladungslampen sein.

Was die Lampen mit Xenongas-Metallhalogenid für das Auto anbetrifft, kann das Quecksilber durch die gleiche Stoffmenge (Mol) von Se oder durch HgSe mit 50% der Stoffmenge (Mol) vollkommen ersetzt werden.

Was Lampen mit weniger als 50 W mit Metallhalogenid für die handelsübliche Beleuchtung anbetrifft, kann das Quecksilber durch die gleiche Stoffmenge (Mol) von Se oder durch HgSe mit 50% der Stoffmenge (Mol) vollkommen ersetzt werden.

Was Lampen mit mehr als 50 W mit Metallhalogenid anbetrifft, werden 5%–100% der Stoffmenge (Mol) des herkömmlicherweise eingefüllten Quecksilbers verringert und durch die gleiche Stoffmenge (Mol) von Se oder durch HgSe mit 50% der Stoffmenge (Mol) des ersetzten Quecksilbers ersetzt.

Was Lampen mit mehr als 100 W mit Metallhalogenid für die handelsübliche Beleuchtung anbetrifft, werden 10% ~ 60% der Stoffmenge (Mol) des herkömmlicherweises eingefüllten Quecksilbers verringert und durch die gleiche Stoffmenge (Mol) von Se oder durch HgSe mit 50% der verringerten Stoffmenge (Mol) des eingefüllten Quecksilbers ersetzt.

Was Lampen mit mehr als 100 W mit Metallhalogenid für Bühnen anbetrifft, werden 20% ~ 60% der Stoffmenge (Mol) des herkömmlicherweise eingefüllten Quecksilbers verringert und durch die gleiche Stoffmenge (Mol) von Se oder durch HgSe mit 50% der verringerten Stoffmenge (Mol) des eingefüllten Quecksilbers ersetzt.

Die erwähnten Hochintensitätsentladungslampen sind die Hochdruckquecksilberlampen, in denen 30% ~ 60% der Stoffmenge (Mol) des herkömmlicherweise eingefüllten Quecksilbers verringert wird und durch die gleiche Stoffmenge (Mol) von Se oder durch HgSe mit 50% der verringerten Stoffmenge (Mol) des eingefüllten Quecksilbers ersetzt wird.

Die erwähnten Hochintensitätsentladungslampen sind die Quecksilber-Xenonlampen, in denen 5% ~ 60% der Stoffmenge (Mol) des herkömmlicherweise eingefüllten Quecksilbers verringert wird und durch die gleiche Stoffmenge (Mol) von Se oder durch HgSe mit 50% der verringerten Stoffmenge (Mol) des eingefüllten Quecksilbers ersetzt wird.

Eine zusätzliche Se-Halogenidverbindung kann in die Bogenentladungsröhre hinzugefügt werden. Die Stoffmenge (Mol) der hinzugefügten Se-Halogenidverbindung ist 10% geringer als die Stoffmenge (Mol) des hinzugefügten Se-Elements. Das erwähnte Se-Halogenid kann die Se-Bromid- und/oder die Se-Jodidverbindung sein.

Das Quecksilber, das in der erfindungsgemäßen Hochintensitätsentladungslampe ohne oder mit wenig Quecksilber verwendet wird, kann ganz ersetzt werden, oder die Menge kann erheblich verringert werden. Es kommt der Bestrebung der Anforderung des Umweltschutzes entgegen, und es ist eine mögliche neue Art von Lampen. Diese Lichtquelle kann derart gefertigt werden, daß sie vielfältige Aufbauten, wie etwa einen Aufbau mit einem Ende, zwei Enden oder einem vorspringenden Aufbau, bildet. Ganz gleich, welche Arten von Aufbauten, sie werden von dem Schutzbereich der Erfindung abgedeckt.

Die Zeichnung 1 ist eine schematische Zeichnung des Aufbaus der elektrischen Bogenentladungsröhre ohne Quecksilber, die in dem Beispiel 1 gemäß der Erfindung verwendet wird.

Die Zeichnung 2 ist eine schematische Zeichnung des Aufbaus der Lampe mit Xenongas-Metallhalogenid ohne Quecksilber für ein Auto, die in dem Beispiel 1 gemäß der Erfindung verwendet wird.

Die Zeichnung 3 ist eine schematische Zeichnung des Aufbaus der handelsüblichen 35 W-Lampe mit Metallhalogenid ohne Quecksilber, die in dem Beispiel 2 gemäß der Erfindung verwendet wird.

Die Zeichnung 4 ist eine schematische Zeichnung des Aufbaus der 250 W- oder 575 W-Lampen mit Metallhalogenid ohne Quecksilber oder mit wenig Quecksilber für Bühnen oder die schematische Zeichnung des Aufbaus anderer Lampen mit Metallhalogenid mit einer anderen Leistung für die Beleuchtung.

1
Die Hülle der elektrischen Bogenentladungsröhre
2
Inertes Gas
3
Metallhalogenidpille
4
Se

Die Erfindung wird in Verbindung mit den Zeichnungen und den folgenden Ausführungsformen weiter beschrieben.

Ausführungsform 1

Das in gegenwärtigen elektrischen Bogenentladungsröhre der 35 W-Lampen mit Xenongas-Metallhalogenid für ein Auto verwendete Quecksilber wird vollständig ausgetauscht und durch die gleiche Stoffmenge in Mol von Se ersetzt. Auf diese Weise kann sie zu einer Lampe ohne Quecksilber für ein Auto mit einem Farbwiedergabeindex von mehr als 90 gefertigt werden. Gemäß der Vorgabe des vorliegenden Patents kann die zugehörige Farbtemperatur auf 4000 K, 5000 K, 6000 K oder auf eine andere benötigte Farbtemperatur eingestellt werden, indem andere Komponenten des Metallhalogenids passend ausgewählt werden. Der in der Zeichnung 1 gezeigte Aufbau der elektrischen Bogenentladungsröhre kann verwendet werden, um sie zu der Lampe mit Se-Xenongas-Metallhalogenid für ein Auto zu machen.

Ausführungsform 2

Das in gegenwärtigen handelsüblichen 35 W-Beleuchtungslampe mit Metallhalogenid verwendete Quecksilber kann durch die gleiche Stoffmenge (Mol) von Se ganz ausgetauscht und ersetzt werden. Die Komponente und die Menge an Metallhalogenid und des verwendeten inerten Gases sind nach dem bisherigen Stand der Technik bekannt, und handelsübliche Lampen mit Metall-Se-Halogenid, wie in Zeichnung 3 gezeigt, können gefertigt werden.

Ausführungsform 3

Das in gegenwärtigen 250 W-Lampe mit Metallhalogenid für die Bühnenbeleuchtung eingefüllte Quecksilber wird geeignet verringert, zum Beispiel wird 50% der Menge des herkömmlicherweise eingefüllten Quecksilbers verringert und durch die gleiche Stoffmenge (Mol) an Se ersetzt, oder das Quecksilber wird ganz ausgetaucht und durch HgSe mit 50% der Stoffmenge in Mol des eingefüllten Quecksilbers ersetzt. Die Komponente und die Menge des Metallhalogenids und des inerten Gases sind nach dem Stand der Technik bekannt, und eine 250 W-Lampe mit Metallhalogenid für Bühnen, wie in Zeichnung 4 gezeigt, kann dementsprechend gefertigt werden.

Ausführungsform 4

Das in gegenwärtigen 575 W-Lampe mit Metallhalogenid für die Bühne eingefüllte Quecksilber wird geeignet verringert, der verringerte Anteil ist 30% der Stoffmenge in Mol des ursprünglich eingefüllten Quecksilbers, und es wird durch die gleiche Stoffmenge in Mol von reinem Se ersetzt, oder das Quecksilber wird um 60% verringert und durch HgSe mit 50% der Stoffmenge in Mol des verringerten Quecksilbers ersetzt. Wenn die Menge des ursprünglich eingefüllten Metallhalogenids konstant ist, kann eine Lampe mit Metallhalogenid für die Bühnenbeleuchtung mit einer niedrigeren Farbtemperatur und einem äußerst hohen Farbwiedergabeindex gefertigt werden.

Ausführungsform 5

Das in gegenwärtigen 250 W-Lampe mit Metallhalogenid für Bühnen eingefüllte Quecksilber wird geeignet verringert, und der verringerte Anteil ist 60% der Stoffmenge in Mol des ursprünglich eingefüllten Quecksilbers, und es wird durch die gleiche Stoffmenge in Mol von elementarem Se ersetzt, oder das ursprünglich eingefüllte Quecksilber wird durch HgSe mit 30% der Stoffmenge in Mol des ursprünglich eingefüllten Quecksilbers und durch Se mit 30% dieser Stoffmenge in Mol ersetzt. Wenn die Menge des ursprünglich eingefüllten Metallhalogenids konstant ist, kann eine Lampe mit Metallhalogenid für die Bühnenbeleuchtung mit einer niedrigeren Farbtemperatur und einem äußerst hohen Farbwiedergabeindex gefertigt werden.

Ausführungsform 6

Das in gegenwärtigen 575 W-Lampe mit Metallhalogenid für Bühnen eingefüllte Quecksilber wird geeignet verringert, der verringerte Anteil beträgt 40% der Stoffmenge in Mol des ursprünglich eingefüllten Quecksilbers, und er wird durch die gleiche Stoffmenge in Mol von elementarem Se ersetzt, oder 80% des ursprünglich eingefüllten Quecksilbers wird durch HgSe mit 40% der Stoffmenge in Mol des Quecksilbers ersetzt. Wenn die Menge des ursprünglich eingefüllten Metallhalogenids konstant ist, kann eine Lampe mit Metallhalogenid für Bühnen mit einer niedrigeren Farbtemperatur und einem äußerst hohen Farbwiedergabeindex gefertigt werden.

Ausführungsform 7

Das in gegenwärtigen handelsüblichen 70 W-Lampe mit Metallhalogenid eingefüllte Quecksilber wird geeignet verringert, und der verringerte Anteil ist 50% der Stoffmenge in Mol des ursprünglich eingefüllten Quecksilbers, und er wird durch die gleiche Stoffmenge in Mol von elementarem Se ersetzt, oder das Quecksilber wird ganz ausgetauscht und durch HgSe mit 50% der Stoffmenge in Mol des Quecksilbers ersetzt. Wenn die Menge des ursprünglich eingefüllten Metallhalogenids konstant ist, kann eine handelsübliche Beleuchtungslampe mit Metallhalogenid mit einer niedrigeren Farbtemperatur und einem äußerst hohen Farbwiedergabeindex gefertigt werden.

Ausführungsform 8

Das in gegenwärtigen handelsüblichen 250 W-Lampe mit Metallhalogenid eingefüllte Quecksilber wird geeignet verringert, und der verringerte Anteil ist 15% der Stoffmenge in Mol des ursprünglich eingefüllten Quecksilbers, und er wird durch die gleiche Stoffmenge in Mol von elementarem Se ersetzt, oder das Quecksilber wird um 30% verringert und durch HgSe mit 15% der Stoffmenge in Mol des ursprünglich eingefüllten Quecksilbers ersetzt. Wenn die Menge des ursprünglich eingefüllten Metallhalogenids konstant ist, kann eine handelsübliche Beleuchtungslampe mit Metallhalogenid mit einer niedrigeren Farbtemperatur und einem äußerst hohen Farbwiedergabeindex gefertigt werden.

Ausführungsform 9

Das in gegenwärtigen handelsüblichen 250 W-Lampe mit Metallhalogenid eingefüllte Quecksilber wird geeignet verringert, und der verringerte Anteil ist 30% der Stoffmenge in Mol des ursprünglich eingefüllten Quecksilbers, und er wird durch die gleiche Stoffmenge in Mol von elementarem Se ersetzt, oder das Quecksilber wird um 60% verringert und durch HgSe mit 30% der Stoffmenge in Mol des ursprünglich eingefüllten Quecksilbers ersetzt. Wenn die Menge des ursprünglich eingefüllten Metallhalogenids konstant ist, kann eine handelsübliche Beleuchtungslampe mit Metallhalogenid mit einer niedrigeren Farbtemperatur und einem äußerst hohen Farbwiedergabeindex gefertigt werden.

Ausführungsform 10

Das in gegenwärtigen handelsüblichen 125 W-Beleuchtungslampe mit Metallhalogenid eingefüllte Quecksilber wird geeignet verringert, zum Beispiel wird 20% der Stoffmenge in Mol des herkömmlicherweise eingefüllten Quecksilbers ausgetauscht und wird durch die gleiche Stoffmenge in Mol von elementarem Se ersetzt, oder das Quecksilber wird um 40% verringert und durch HgSe mit 20% der Stoffmenge in Mol des ursprünglich eingefüllten Quecksilbers ersetzt. Die Komponente und die Menge des Metallhalogenids und des inerten Gases basieren auf dem bisherigen Stand der Technik. Eine handelsübliche Lampe mit Metallhalogenid mit wenig Quecksilber kann gefertigt werden. Auf diese Weise kann die Umweltbelastung verringert werden.

Ausführungsform 11

Das in gegenwärtigen 70 W-Lampen unter Hochdruck stehende Quecksilber wird um 20% verringert und durch die gleiche Stoffmenge in Mol von elementarem Se ersetzt, oder das Quecksilber wird um 40% verringert und durch HgSe mit 20% der Stoffmenge in Mol des ursprünglich eingefüllten Quecksilbers ersetzt. Auf diese Weise kann der Grad der Quecksilberbelastung verringert werden, die Lichtwirkung kann erhöht werden, und der Farbwiedergabeindex wird höher.

Ausführungsform 12

Das in gegenwärtigen 500 W-Lampen mit Quecksilber-Xenon eingefüllte Quecksilber wird um 10% Stoffmenge in Mol verringert und durch die gleiche Stoffmenge in Mol von elementarem Se oder durch HgSe mit 50% der Stoffemnge in Mol ersetzt. Auf diese Weise kann die Quecksilberbelastung zum Teil verringert werden.

Ausführungsform 13

Das in gegenwärtigen 500 W-Lampen mit Quecksilber-Xenon eingefüllte Quecksilber wird um 40% Stoffmenge in Mol verringert und durch die gleiche Stoffmenge in Mol von elementarem Se ersetzt. Auf diese Weise kann die Quecksilberbelastung zum Teil verringert werden.

Ausführungsform 14

Se2I2 mit etwa 5% der Stoffmenge in Mol des eingefüllten Se wird zusätzlich in die elektrische Bogenentladungsröhre eingefüllt, wobei andere Bedingungen gleich wie in den obigen Beispielen sind. Auf diese Weise kann der recyclingkreislauf von Wolframhalogenid verbessert werden, um die Lebensdauer der Lampe zu verlängern und die wesentlichen Eigenschaften der Lampe zu verbessern.

Ausführungsform 15

Anstelle des Se2I2 wird Se2Br2 mit etwa 5% der Stoffmenge in Mol des eingefüllten Se in die elektrische Bogenentladungsröhre eingefüllt, wobei andere Bedingungen gleich wie in den Beispielen 1–13 sind. Auf diese Weise kann der Wiederverwendungskreislauf von Wolframhalogenid verbessert werden, um die Lebensdauer der Lampe zu verlängern und die wesentlichen Eigenschaften der Lampe zu verbessern.

Ausführungsform 16

Anstelle von Se2I2 oder Se2Br2 wird eine Recyclingmischung aus Se2I2 und Se2Br2 mit etwa 5% der Stoffmenge in Mol des eingefüllten Se in die elektrische Bogenentladungsröhre hinzugefügt, wobei andere Bedingungen gleich wie in dem Beispiel 15 sind. Auf diese Weise kann der Recyclingkreislauf von Wolframhalogenid verbessert werden, um die Lebensdauer der Lampe zu verlängern und die wesentlichen Eigenschaften der Lampe zu verbessern.

Andere Strukturen des Se-Bromids oder Se-Jodids können in den vorstehend erwähnten Beispielen 14, 15, 16 verwendet werden.

Zusammenfassung

Die vorliegende Erfindung offenbarte eine Hochintensitätsentladungslampe ohne oder mit wenig Quecksilber, einschließlich der Metallhalogenidentladungslampe, der Hochdruckquecksilberlampe und der Quecksilber-Xenonlampe und so weiter. Wenn die erfindungsgemäße Hochintensitätsentladungslampe ohne oder mit wenig Quecksilber verwendet wird, wird die optimale Menge an Se oder HgSe, um das Quecksilber teilweise oder ganz zu ersetzen, basierend auf der Art und der Leistung der Lampen bestimmt. Auf diese Weise kann ein geeignetes Lichtspektrum mit einem hohen Farbwiedergabeindex (zum Beispiel 95) erreicht werden. Das in die erfindungsgemäße Hochintensitätsentladungslampe ohne oder mit wenig Quecksilber eingefüllte Quecksilber kann ganz ersetzt werden oder erheblich verringert werden. Die Lampe erfüllt die Anforderung des Umweltschutzes und ist eine mögliche neue Art von Lichtquelle.


Anspruch[de]
Hochintensitätsentladungslampe ohne oder mit wenig Quecksilber, dadurch gekennzeichnet, daß Se und/oder HgSe in eine elektrische Bogenentladungsröhre der Lampe hinzugefügt wird, um Quecksilber ganz oder teilweise zu ersetzen. Hochintensitätsentladungslampe ohne oder mit wenig Quecksilber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte atomare Stoffmenge (Mol) von Se und/oder HgSe, die in die elektrische Bogenentladungsröhre der Lampe hinzugefügt wird, gleich der Stoffmenge (Mol) des ersetzten Quecksilbers ist, was 5% ~ 100% des üblichen Quecksilbers entspricht. Hochintensitätsentladungslampe ohne oder mit wenig Quecksilber nach den Ansprüchen 1, 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochintensitätsentladungslampe eine mit Metallhalogenid gefüllte Entladungslampe ist. Hochintensitätsentladungslampe ohne oder mit wenig Quecksilber nach den Ansprüchen 1, 2, 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Lampe mit Xenongas-Metallhalogenid für ein Auto gefüllte Quecksilber ganz ausgetauscht und durch die gleiche Stoffmenge (Mol) von Se oder durch HgSe mit 50% dieser Stoffmenge (Mol) ersetzt werden kann. Hochintensitätsentladungslampe ohne oder mit wenig Quecksilber nach den Ansprüchen 1, 2, 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in die handelsübliche Beleuchtungslampe mit weniger als 50 W gefüllte Quecksilber ganz ausgetauscht und durch die gleiche Stoffmenge (Mol) von Se oder durch HgSe mit 50% dieser Stoffmenge (Mol) ersetzt wird. Hochintensitätsentladungslampe ohne oder mit wenig Quecksilber nach den Ansprüchen 1, 2, 3, dadurch gekennzeichnet, daß 5%–100% der Stoffmenge (Mol) des herkömmlicherweise in die Lampe mit Metallhalogenid mit mehr als 50 W gefüllten Quecksilbers ausgetauscht und durch die gleiche Stoffmenge (Mol) von Se oder durch HgSe mit 50% der Stoffmenge (Mol) des ersetzten Quecksilbers ersetzt wird. Hochintensitätsentladungslampe ohne oder mit wenig Quecksilber nach den Ansprüchen 1, 2, 3, dadurch gekennzeichnet, daß 10%–60% der Stoffmenge (Mol) des herkömmlicherweise in die handelsübliche Beleuchtungslampe mit Metallhalogenid mit mehr als 100 W gefüllten Quecksilbers ausgetauscht und durch die gleiche Stoffmenge (Mol) von Se oder durch HgSe mit 50% der verringerten Stoffmenge (Mol) des eingefüllten Quecksilbers ersetzt wird. Hochintensitätsentladungslampe ohne oder mit wenig Quecksilber nach den Ansprüchen 1, 2, 3, dadurch gekennzeichnet, daß 20%–60% der Stoffmenge (Mol) des herkömmlicherweise in die Lampe mit Metallhalogenid mit mehr als 100 W für Bühnen gefüllten Quecksilbers ausgetauscht und durch die gleiche Stoffmenge (Mol) von Se oder durch HgSe mit 50% der verringerten Stoffmenge (Mol) des eingefüllten Quecksilbers ersetzt wird. Hochintensitätsentladungslampe ohne oder mit wenig Quecksilber nach den Ansprüchen 1, 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochintensitätsentladungslampe eine Hochdruckquecksilberlampe ist, und daß das herkömmlicherweise eingefüllte Quecksilber um 30 ~ 60% Stoffmenge (Mol) verringert und durch die gleiche Stoffmenge (Mol) von Se oder durch HgSe mit 50% der verringerten Stoffmenge (Mol) des eingefüllten Quecksilbers ersetzt wird. Hochintensitätsentladungslampe ohne oder mit wenig Quecksilber nach den Ansprüchen 1, 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochintensitätsentladungslampe eine Quecksilber-Xenonlampe ist, und dass das herkömmlicherweise eingefüllte Quecksilber um 5 ~ 60% Stoffmenge (Mol) verringert und durch die gleiche Stoffmenge (Mol) von Se oder durch HgSe mit 50% der verringerten Stoffmenge (Mol) des eingefüllten Quecksilbers ersetzt wird. Hochintensitätsentladungslampe ohne oder mit wenig Quecksilber nach einem der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Se-Halogenidverbindung in die elektrische Bogenentladungsröhre hinzugefügt wird. Hochintensitätsentladungslampe ohne oder mit wenig Quecksilber nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffmenge (Mol) der hinzugefügten Se-Halogenidverbindung weniger als die Stoffmenge (Mol) des hinzugefügten Se-Elements beträgt. Hochintensitätsentladungslampe ohne oder mit wenig Quecksilber nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Se-Halogenid Se-Bromid und/oder Se-Jodid ist.






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