WO2006131202A1 - Leuchtvorrichtung mit einem aussenkolben, insbesondere hochdruck-entladungslampe - Google Patents

Leuchtvorrichtung mit einem aussenkolben, insbesondere hochdruck-entladungslampe Download PDF

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WO2006131202A1
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glass
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Ulrich Peuchert
Peter Brix
Thilo Zachau
Jörg Fechner
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    • H01J61/30—Vessels; Containers
    • H01J61/34—Double-wall vessels or containers

Definitions

  • Lighting device with an outer bulb in particular high-pressure discharge lamp
  • the present invention relates to a lighting device comprising at least a first body having a lamp and a second body enclosing the first body, in particular, the present invention relates to high-pressure discharge lamps and in particular compact metal halide high-pressure discharge lamps.
  • a first body forms a gas-tight discharge space, which is filled with an ionizable filling.
  • the discharge space is also referred to as a burner.
  • the discharge space of high-pressure discharge lamps according to the prior art as described for example in WO 2004/077490 or WO2005 / 033802, comprises one or more metal halides, mercury and rare earth halides. These are added at RT in liquid or solid form in the burner and are present after ignition due to the then prevailing high pressures and temperatures in gaseous form.
  • the second body which surrounds the first body and is preferably in the form of a piston, is used for thermal encapsulation of the first body, which represents the actual light-emitting unit and / or for damage / explosion protection or for the protection of materials and the lamp user from harmful Radiation, especially against UV rays.
  • the burners of high-pressure discharge lamps made of silica glass or translucent ceramic (eg Al 2 O 3 , YAG ceramics) are operated at the highest possible operating temperatures up to 1000 ° C. or more. The higher the operating temperatures, the higher the color rendering index and the effectiveness and the lower the differences in the quality of light from lamp to lamp.
  • the space between the first and second body is mostly or substantially evacuated for thermal insulation.
  • the second body also called envelope, is doped with UV-blocking components for UV blocking.
  • the temperature at the second body, ie at the outer bulb is at a high-pressure discharge lamp, a so-called HID lamp, 300 0 C - 850 0 C. This depends on a number of factors, including the distance of the hot spot of the burner from the piston , Accordingly, the
  • Passage area significantly colder than the burner directly adjacent piston volume may well be wall temperatures up to 800 0 C or above prevail.
  • the outer bulb should preferably be characterized by a high UV blocking.
  • the type of UV-C radiation (around 260 nm) and the UV-B radiation (around 310 nm) should be blocked by the bulb.
  • the UV-A radiation is blocked by 360 nm to the highest possible proportion.
  • the areas between these more or less discrete Hg-UV lines should also be blocked as well as possible because mercury or metal halides under pressure have broad emission bands here.
  • the high pressure discharge lamps are as material for the first body, ie the so-called discharge space, in addition to silica glass as a material also translucent alumina, which is loadable up to 1100 0 C or above used.
  • materials of the second body i. of the outer bulb are currently used predominantly silica glass or multi-component glasses.
  • UV blocking can be realized in silica glass by doping CeO 2 , preferably in contents ⁇ 1% by weight.
  • this has the disadvantage of a residual transmission in the hard UV-C radiation.
  • H I D lamps Another problem with prior art H I D lamps is the range of feedthroughs. If, as described above, the first (inner) and / or second (outer) lamp vessel is made of silica glass, then the passages, seen from outside to inside, are made of W or Mo wire, which is attached to a Mo film with a thickness ⁇ 100 is welded, and another welding point to a W-wire or Nb-wire, the inside of the lamp, z. B. W discharge electrodes leads.
  • the melting is carried out in a protective gas stream, in particular under argon.
  • the melted films tend to oxidize during operation. This can lead to leaks and failure of the lamp.
  • the thin film allows only insufficient energy transport into the lamp.
  • the production, i. the multiple welding together of metal components is complicated and expensive, also due to the spatial extent of the implementation system, the overall length of the lamp is unfavorably very large.
  • the base plate can be made of glass, ceramic or glass ceramic, for the piston as described above "quartz glass, soft glass or hard glass.”
  • the frit ring matehal is not further specified previously described that the material of the outer bulb is not specified.
  • the object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art in high-pressure discharge lamps.
  • a lighting device to be specified with a first inner body and a second, outer body, in which the second body
  • Outer bulb is preferably attached to a non-zero strain base plate via a frit, i. there is no contact of the piston with the lead-through wires per se.
  • the material of the outer bulb should have a high temperature resistance and a non-zero thermal expansion. In particular, in the field of implementation only small
  • the object is achieved by a device according to claim 1, that is, the second body consists of an Al-silicate glass, such as a toughened glass.
  • the Al-silicate glass has a Tg> 600 0 C 1 preferably 650 0 C, more preferably 700 ° C, ideally> 750 ° C, more preferably> 770 ° C, particularly preferably> 790 0 C and a thermal expansion coefficient ⁇ 2 0 / 3 00> 0, preferably in the range 3 ⁇ 20/300 ⁇ 6, in particular preferably 3.5 ⁇ ⁇ 20/300 ⁇ 5.5.
  • an aluminosilicate glass of the second body i. the material of the outer bulb, a tempered glass.
  • the aluminosilicate glass composition preferably has almost 100% blocking in the UV-C range, ie all wavelengths around 260 nm, preferably up to and including 300 nm, are no longer allowed to pass through at RT as well as at operating temperatures through the piston of thickness 1 mm or higher , In operation, all wavelengths around the UV-B line (at 310 nm) are particularly preferably 100% blocked, particularly preferably even wavelengths up to 320 nm.
  • the UV-C range is understood to mean UV radiation at 260 nm, UVB radiation at 310 nm and UVA at UV wavelengths around 365 nm.
  • the lamp is composed of a plate carrying the current feedthrough and a piston.
  • the expansion coefficient ⁇ 20/300 of the base plate and the outer bulb is preferably substantially equal to that of the metal of the feedthrough wires .
  • the material of the feedthrough wires is therefore one of the following metals or alloys:
  • Tungsten molybdenum niobium metal covar alloy and Molezdenwanov alloy Tungsten molybdenum niobium metal covar alloy and Molezdenwanov alloy.
  • the expansion coefficient of the base plate and the outer bulb is therefore preferably in the range of 3.5 ⁇ 20/300 ⁇ 5.5 according to the invention .
  • quartz glass is generally not possible.
  • a sufficient UV-C blocking is therefore particularly suitable a multi-component glass, ie an aluminosilicate glass, hereinafter also referred to as "Al-silicate glass”.
  • the Al-silicate glass contains the following composition (% by weight based on oxide):
  • Iterhin preferred Al-silicate glass contains the following components:
  • Al-silicate glass of the invention contains the following components:
  • Al-silicate glass containing the following components:
  • Al-silicate glasses are substantially alkali-free.
  • alkali-containing Al-silicate glasses can be used in just as suitable form. These are based, for example, on the following glass compositions in% by weight:
  • customary refining agents such as SnO 2 , CeO 2 , SO 4 , Cl, As 2 O 3 Sb 2 O 3 in amounts of 0-4 wt .-%.
  • Another suitable alkali-free glass is based on the following glass compositions in wt .-%:
  • MgO O-20 preferably 4-20, in particular 6-20
  • ZnO 0-15 preferably 0-9, in particular 0-4
  • TiO 2 0-10 preferably 1-10 ZrO 2 0-10, preferably 1-10
  • Ta 2 O 5 0-8 preferably 0 - 2
  • BaO 0-10 preferably 0-8 CaO 0 - ⁇ 8, preferably 0 - 5, in particular ⁇ 0.1
  • customary refining agents such as SnO 2 , CeO 2 , SO 4 , Cl, As 2 O 3 Sb 2 O 3 in amounts of 0 - 4 wt .-%.
  • the glass compositions of the invention are characterized in particular by the fact that the UV edge can be adjusted in a targeted manner by adding suitable UV blockers. Thereby it is e.g. It is also possible to adjust the transmission in the wavelength range around 400 nm in a targeted manner in such a way that the bluish cast, which can occur in the emission of the HID lamps according to the prior art, is reduced.
  • the Al-silicate glasses according to the invention in particular hard glasses, it is possible, by addition of oxides, such as Fe 2 O 3 or TiO 2 or other classic UV blockers, such as Mo, Nb and / or Ce oxide, first to adjust the UV edge similar to that of UV silica glass.
  • the Al-silicate glass according to the invention preferably contains at least one metal oxide selected from the group consisting of TiO 2 , CeO 2 , Fe 2 O 3 , WoO 3 , ZrO 2 , MoO 3 , Bi 2 O 3 , Nb 2 O 5 and / or Ta 2 O 5 .
  • Discharge body has too much blue shares, on the steepness of the UV edge also targeted a yellow intrinsic color adjustable. This filters too big Blue shares off.
  • the self-yellowing of the blue cast of the burner of the HID lamp is compensated and achieved compared to conventional HID lamp improved white impression.
  • an Al-Siliaktglas are used, the wavelength nm less than or equal 300 at temperatures of about 600 0 C light, preferably less than or equal 310 nm essentially completely blocked, ie the transmittance is ⁇ 0.01.
  • the Al-silicate glass may have a transmittance in the range 0.5-0.91 at about 400 nm.
  • the Al-silicate glass is selected such that this at about 400 nm at 600 0 C, a transmittance less than 86% and a Fe 2 O 3 content> 10 ppm, preferably> 100 ppm, in particular> 300 ppm having.
  • the UV edge can be set arbitrarily. In this way, suitable transmissions at 400 nm can be generated, which positively influence the value depending on the value, the reproduction index CRI and / or the color temperature of a lamp.
  • the rendering index of a lamp is the so-called Color Rendering Index (CRI).
  • CRI Color Rendering Index
  • the Color Rendering Index (CRI) describes the white impression of a illuminated area.
  • the objectively worse is the white.
  • the surface then appears more or less gray.
  • a CRI index of 100 describes a lamp with an optimal emission spectrum, i. an optimal white impression.
  • HID lamps can still be quite blue-heavy.
  • the Blaulastmaschine can be reduced by a suitable doping with high temperature resistance, thermal expansion CI2 0/300> 0 and sufficient UV blocking or be completely compensated for, so that HID lamps having a CRI index> 90, preferably> 95, are obtained.
  • the invention also provides the use of an al-silicate glass for a lighting device, in particular a metal halide
  • Figure 1 a, b an HID lamp with a second body, which forms the outer bulb of the HID lamp;
  • Figure 2 transmission curves for the embodiments A1, A2, A3
  • FIG. 5a, b transmission data of the glass A2 from FIG. 1 and FIG. 2 in FIG
  • FIG. 1 a shows schematically an HID lamp and in FIG. 1 b an alternative embodiment with an feedthrough component, as described, for example, in WO 2004/077490.
  • FIG 1a in addition to the outer bulb 1 and the burner system 2, which may be formed as Al 2 ⁇ 3 burner, also shown.
  • the burner system 2 is attached to a nipple 4.
  • the burner system comprises a so-called first body, which forms the discharge space of the burner.
  • the nipple 4 results when the exhaust tube is melted after applying the vacuum, which prevails in the outer bulb.
  • the so-called former fusion point then functions as the upper fixed point of the burner system 2, which has a significantly greater mass in comparison to, for example, a W coil in the case of a halogen lamp, so that a fixation in the outer bulb is advantageous.
  • the feed wires 6 and discharge wires 8 are shown. Although the feed and discharge wires 6, 8 are stiff enough to hold the burner, greater safety and reproducibility in the positioning of the burner but is obtained when an extension 10 of the discharge wire 8 has an anchor at the top of the nipple 4 above.
  • the outer bulb 1 is formed from an Al-silicate glass. Possible compositions of the Al silicate glass are given in the following tables.
  • the metal feeders are attached thereto.
  • the metal leads are included in a feedthrough component, a so-called base plate 50.
  • the outer bulb is in this case added to the feedthrough wires 68-containing base plate 50 via a frit ring.
  • the fusion zone is reduced to a minimum, which is predetermined by the thickness of the base plate 50.
  • the expansion coefficient ⁇ 20/300 of the base plate and the outer bulb is substantially equal to that of the metal of the feedthrough wires.
  • the material of the feedthrough wires 6, 8 is one of the following metals or alloys:
  • Niobium metal a kovar alloy and a Molezdenwanov alloy. According to the thermal expansion coefficient ⁇ 20/300 of these metals, the expansion coefficient of the base plate and the outer bulb is in the range 3.5 ⁇ 20/300 ⁇ 5.5. For this reason, the use of quartz glass is not possible. Similarly, the inadequate UV-C blocking is in favor of a multicomponent glass, eg an Al-silicate glass.
  • the glasses shown in Figs. 2 and 3 have the following compositions and properties:
  • Table 1 In Figures 2 and 3, the transmission curves for the embodiment 1, the embodiment 2 and the embodiment 3 and the comparative examples V1 and V2 at room temperature or 600 0 C are given. The samples all have a thickness of 1 mm.
  • V1 corresponds to Ce-doped silica glass, which can not be used in the new HID lamp concept according to the invention because of the lack of adaptation in the expansion coefficient.
  • the UV edge is favorable (highest wavelength value at which the glass is only up to 1, 0% transmissive: 324 nm), but V1 is still transmissive at 260 nm.
  • V2 corresponds to a non-UV-blocked Al-silicate glass. Due to the lack of UV blocker (the edge position occurs only through the impurities introduced via the raw materials), V1 is still transmissive at RT as well as at 600 ° C. at 290 nm.
  • the embodiments A1, A2 and A3 are significantly better in comparison.
  • the Ti-leading glasses A1 and A2 are no longer transmissive to 295 or 305 nm.
  • the Ce variant A3 is optically dense even up to 328 nm.
  • the glasses A1-A3 are even up to max. 310 nm or even more impermeable.
  • all variants according to the invention are impermeable to the very harmful UV-C radiation (260 nm).
  • the glasses A1, A2 and A3 have a comparable or slightly reduced transmission at 400 nm compared to V1. As stated above, however, this can be used selectively if the emission of the burner unit is too blue-heavy.
  • a transmission in the range from 50 to 91% can therefore be set variably with respect to silica glass at a wavelength of 400 nm.
  • Table 2 Glass composition for embodiment A 4 in% by weight
  • Table 3 Glass composition for embodiment A 5 in% by weight SiO 2 64.45
  • the steepness of the transmission curve of embodiment A4 is at 600 0 C approximately comparable to the transmission curve of the embodiment V1.
  • the transmission curve of A5 is even approximately congruent with V1 at 600 ° C. In comparison with V1, both embodiments additionally have the great advantage of completely blocking the harmful UV-C radiation at 260 nm as well as the thermal expansion matched to lead-through metals.
  • the effect of the transmission of the outer bulb glass on the Farb characterisik the entire lamp at an exemplary operating temperature of 600 0 C illustrates Figure 6.
  • the lamp color results from folding the primary emission of the burner with the filter function of the outer bulb.
  • the embodiment A3 is advantageous in that it shifts the color layer more in the direction of the ideal white point.
  • the parameter C chroma, sparkleness
  • the CRI Color rendering index
  • the blue cast of the lamp is reduced by the yellow filter effect of the outer bulb material.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung - bevorzugt eine Metallhalogenid- Hochdruckentladungslampe, umfassend 1.1. einen ersten Körper, der ein Leuchtmittel aufweist, 1.2. einen zweiten Körper, der den ersten Körper umschließt, wobei 1.3. der zweite Körper aus einem Al-Silikatglas besteht, und wobei 1.4. das AL-Silikatglas 1.4.1. einen T<SUB>g</SUB> > 600°C, bevorzugt > 650°C, ganz bevorzugt > 700°C, insbesondere bevorzugt > 750°C und 1.4.2. einen thermischen Ausdehungskoeffizienten a (20° - 300°C) > 0, bevorzugt im Bereich 3 = a (20° - 300°C) = 6, insbesondere bevorzugt 3,5 = a (20° - 300°C) = 5,5 aufweist.

Description

Leuchtvorrichtung mit einem Außenkolben, insbesondere Hochdruck-Entladungslampe
Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Benefit gemäß § 120 USC der US- Patentanmeldung 11/345,167, eingereicht am 01.02.2006. Die vorliegende Anmeldung ist eine Continuation-Anmeldung der US 11/345,167. Der Offenbarungsgehalt der US 11/345,167 wird vollumfänglich in die vorliegende Anmeldung mitaufgenommen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung mit mindestens einem ersten Körper der ein Leuchtmittel aufweist und einem zweiten Körper, der den ersten Körper umschließt, insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Hochdruckentladungslampen und im speziellen kompakte Metallhalogenid- Hochdruckentladungslampen.
Bei Hochdruckentladungslampen bildet ein erster Körper einen gasdichten Entladungsraum, der mit einer ionisierbaren Füllung befüllt ist. Der Entladungsraum wird auch als Brenner bezeichnet. Der Entladungsraum von Hochdruckentladungslampen gemäß dem Stand der Technik, wie beispielsweise in der WO 2004/077490 oder der WO2005/033802 beschrieben, umfasst ein oder mehrere Metallhalogenide, Quecksilber und Seltene-Erden-Halogenide. Diese werden bei RT in flüssiger oder fester Form in den Brenner gegeben und liegen nach der Zündung infolge der dann vorherrschenden hohen Drücke und Temperaturen gasförmig vor.
Der zweite Körper, der den ersten Körper umschließt und bevorzugt in der Form einer Kolbens vorliegt, dient zur thermischen Kapselung des ersten Körpers, der die eigentliche lichtemittierende Einheit darstellt und/oder zum Bruch/ Explosionsschutz bzw. zum Schutz von Materialien und dem Lampenanwender vor schädlichen Strahlen, insbesondere vor UV-Strahlen. Die Brenner von Hochdruckentladungslampen, gefertigt aus Kieselglas oder transluzenter Keramik (z.B. AI2O3, YAG-Keramiken), werden auf möglichst hohen Betriebstemperaturen bis 10000C bzw. darüber betrieben. Je höher die Betriebstemperaturen sind, desto höher ist der Farbwiedergabeindex und die Wirksamkeit und umso geringer sind Unterschiede der Lichtqualität von Lampe zu Lampe.
Der Raum zwischen erstem und zweitem Körper ist zur thermischen Isolation meist bzw. im wesentlichen evakuiert. Der zweite Körper, der auch als Hüllkolben bezeichnet wird, ist mit UV-blockenden Komponenten zur UV-Blockung dotiert.
Die Temperatur am zweiten Körper, d.h. am Außenkolben beträgt bei einer Hochdruckentladungslampe, einer so genannten HID-Lampe, 3000C - 8500C. Diese ist abhängig von einer Reihe von Faktoren, unter anderem vom Abstand des Hot-Spots des Brenners vom Kolben. Entsprechend ist der
Durchführungsbereich deutlich kälter als das dem Brenner direkt benachbarte Kolbenvolumen. Abhängig von der Leistungsabgabe des Brenners und bei sehr kleinen Abständen des Hot-spots von der Kolbeninnenwand können auch durchaus Wandtemperaturen bis 8000C oder darüber vorherrschen.
Wie oben beschrieben sollte sich der Außenkolben bevorzugt durch eine hohe UV-Blockung auszeichnen. Dabei sollte insbesondere der Stahlungstyp UV-C (um 260 nm) sowie die Strahlung des Typs UV-B (um 310 nm) durch den Kolben abgeblockt werden. Idealerweise ist auch die UV-A-Strahlung, um 360 nm, zu einem möglichst hohen Anteil geblockt. Auch die Bereiche zwischen diesen mehr oder weniger diskreten Hg-UV-Linien sollte möglichst gut geblockt sein, da unter Druck stehendes Quecksilber bzw. Metallhalogenide hier breite Emissionsbanden aufweisen.
Bei den Hockdruckentladungslampen werden als Material für den ersten Körper, d.h. dem so genannten Entladungsraum, neben Kieselglas als Material auch transluzentes Aluminiumoxid, welches bis 11000C oder darüber belastbar ist, verwendet.
Als Materialien des zweiten Körpers, d.h. des Außenkolbens werden derzeit überwiegend Kieselglas bzw. Multikomponentengläser eingesetzt.
In der WO 2004/077490 ist eine HID-Lampe beschrieben, wobei als Materialien für den Außenkolben Quarzglas, Hartglas oder Weichglas angegeben wird. Das Hartglas ist jedoch in der WO 2004/077490 nicht näher spezifiziert.
Materialseitig hat die Verwendung von Kieselglas als Material für den
Außenkolben den Nachteil einer unzureichenden UV-blockenden Wirkung. Eine UV-Blockung kann in Kieselglas über Zudotierung von CeO2 realisiert werden, vorzugsweise in Gehalten <1 Gew.%. Dies hat jedoch den Nachteil einer Resttransmission im Bereich der harten UV-C-Strahlung.
Die Verwendung von Weichglas ist in dieser Hinsicht zwar unproblematisch, führt jedoch zu eingeschränkter Designfreiheit und/oder Beschränkung in der Leistungsabgabe der Lampe.
Ein weiteres Problem bei H I D-Lampen gemäß dem Stand der Technik ist der Bereich der Durchführungen. Besteht wie zuvor beschrieben der erste (innere) und/oder zweite (äußere) Lampenkolben aus Kieselglas, so sind die Durchführungen von außen nach innen gesehen aus W- bzw. Mo-Draht ausgeführt, welcher an eine Mo-Folie mit einer Dicke < 100 μm geschweißt ist, sowie einem weiteren Schweißpunkt zu einem W-Draht bzw. Nb-Draht, der ins Innere der Lampe, z. B. W-Entladungselektroden führt.
Die Verwendung einer Mo-Folie mit einer Dicke < 100 μm ist im Stand der Technik notwendig, um Spannungen im Bereich der Glas-/Metall-Durchführung so gering wie möglich zu halten. Der eigentliche hermetische Verschluss erfolgt dabei über wenige mm2 Kontaktfläche von Mo-Folie zum umgebenden Glas und ist damit sehr unzuverlässig. Diese Verschlusstechnik setzt zudem Schranken bezüglich dem maximalen Stromfluss (ca. 20-25 A).
Die Verwendung einer Mo-Folie hat weitere nachfolgend beschriebene Nachteile:
Beim Einschmelzen der Durchführung neigt die Mo-Folie zum Verbrennen. Im Stand der Technik wird daher das Einschmelzen in einem Schutzgasstrom, insbesondere unter Argon, vorgenommen.
Die eingeschmolzenen Folien neigen im Betrieb zur Oxidation. Dies kann zu Undichtigkeiten und Ausfall der Lampe führen.
Die dünne Folie ermöglicht nur einen unzureichenden Energietransport in die Lampe. Die Herstellung, d.h. das mehrfache Zusammenschweißen von Metallbauteilen ist aufwendig und kostentreibend, außerdem wird aufgrund der räumlichen Ausdehnung des Durchführungssystems die Gesamtlänge der Lampe ungünstigerweise sehr groß.
Um diese Nachteile zu überwinden und die Kompaktheit und/oder Designfreiheit von Leuchten mit HID-Lampen als Lichtquelle zu steigern, wird in der WO 2004/077490 anstelle des Verschmelzens des Aussenkolbens mit einem Durchführungsdraht das Fügen des Aussenkolbens an eine die Durchführungsdrähte beinhaltende Basisplatte über einen Fritring beschrieben. Damit wird die >10 mm lange Verschmelzungszone auf ein Mindestmaß, vorgegeben durch die Dicke der Platte, reduziert.
Gemäß der WO 2004/07740 kann die Basisplatte aus Glas, Keramik oder Glaskeramik sein, für den Kolben wird wie oben beschrieben „Quarzglas, Softglas bzw. Hartglas" angegeben. Das Fritringmatehal ist nicht weiter spezifiziert. Nachteilig an der WO 2004/07740 ist wie zuvor beschrieben, dass das Material des Außenkolbens nicht spezifiziert ist. Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik bei Hochdruckentladungslampen zu überwinden.
Insbesondere soll eine Leuchtvorrichtung, mit einem ersten inneren Körper und einem zweiten, äußeren Körper angegeben werden, bei der der zweite Körper
(Außenkolben) bevorzugt an eine nicht-nulldehnende Basisplatte, über eine Fritte angefügt ist, d.h. es besteht kein Kontakt des Kolben zu den Durchführungsdrähten an sich. Das Material des Außenkolbens soll eine hohe Temperaturbelastbarkeit sowie eine von Null verschiedene thermische Ausdehung aufweisen. Insbesondere sollen im Bereich der Durchführung nur geringe
Spannungen auftreten und die zuvor beschriebenen Nachteile vermieden werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst, d.h. der zweite Körper besteht aus einem Al-Silikatglas, z.B. einem Hartglas. Das Al-Silikatglas weist einen Tg > 6000C1 bevorzugt 6500C, besonders bevorzugt 700°C, idealerweise >750°C, ganz bevorzugt >770°C, insbesondere bevorzugt > 7900C und einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten α 20/300 > 0, bevorzugt im Bereich 3 < α 20/300 ≤ 6, insbesondere bevorzugt 3,5 ≤ α 20/300 ≤ 5,5 auf.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein Aluminosilikatglas des zweiten Körpers, d.h. das Material des Außenkolbens, ein Hartglas.
Bevorzugt weist die Aluminosilikatglaszusammensetzung eine nahezu 100%ige Blockung im UV-C-Bereich auf, d.h. alle Wellenlängen um 260 nm, bevorzugt bis einschliesslich 300 nm werden bei RT wie auch bei Betriebstemperaturen durch den Kolben der Dicke von 1 mm oder höher nicht mehr hindurchgelassen. Besonders bevorzugt sind im Betrieb auch alle Wellenlängen um die UV-B-Linie (bei 310 nm) herum 100% geblockt, besonders bevorzugt sogar Wellenlängen bis 320 nm. Unter dem UV-C-Bereich versteht man UV-Strahlung um 260 nm, unter UV-B- Strahlung solche um 310 nm und unter dem UV-A-Bereich UV-Strahlung mit Wellenlängen um 365 nm.
In der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung ist die Lampe zusammengesetzt aus einer die Stromdurchführung beinhaltenden Platte sowie einem Kolben. Um Spannungen zwischen Außenkolben und der Basisplatte sowie im Bereich der Durchführungsdrähte zu vermeiden, ist der Ausdehnungskoeffizient α 20/300 der Basisplatte sowie des Außenkolbens vorzugsweise im wesentlichen gleich zu dem des Metalls der Durchführungsdrähte. Bevorzugt ist das Material der Durchführungsdrähte demnach eines der nachfolgenden Metalle oder Legierungen:
Wolfram Molybdän Niobmetall Kovarlegierung und Molezdenwanov-Legierung.
Gemäß dem thermischen Ausdehungskoffizienten α 20/300 dieser Metalle liegt der Ausdehnungskoeffizient der Basisplatte sowie des Außenkolbens daher vorzugsweise im erfindungsgemäßen Bereich von 3,5 < α 20/300 ≤ 5,5. Aus diesem Grund ist der Einsatz von Quarzglas generell nicht möglich. Für eine ausreichende UV-C-Blockung ist daher insbesondere ein Multikomponentenglas geeignet, d.h. ein Aluminosilikatglas, nachfolgend auch als „Al-Silikatglas" bezeichnet.
In einer besonders bevorzugten ersten Ausführungsform enthält das Al-Silikatglas die nachfolgende Zusammensetzung (Gew.-% auf Oxidbasis):
SiO2 50 - 66
B2O3 0 - 5,5
AI2O3 10 - 25 CaO 0-14
SrO 0-8
BaO 0-18
P2O5 0-2
ZrO2 0-3
TiO2 0-5
CeO2 0-5
MoO3 0-5
Fe2O3 0-5
WO3 0-5
Bi2O3 0-5
iterhin bevorzugtes Al-Silikatglas enthält die nachfolgenden Komponenten:
SiO2 50-66
B2O3 0-5,5
AI2O3 13-25
MgO 0-7
CaO 5-14
SrO 0-8
BaO 6-18
P2O5 0-2
ZrO2 0-3
TiO2 0-5
CeO2 0-5
MoO3 0-5
Fe2O3 0-5
WO3 0-5
Bi2O3 0-5 Noch ein weiteres Al-Silikatglas der Erfindung enthält die nachfolgenden Komponenten:
SiO2 50-66
B2O3 0-<0,5
AI2O3 14-25
MgO 0-7
CaO 5-14
SrO 0-8
BaO 6-18
P2O5 0-2
ZrO2 0-3
Bevorzugt ist auch ein erfindungsgemäßes Al-Silikatglas, enthaltend die nachfolgenden Komponenten:
SiO2 58-62
B2O3 0-5,5
AI2O3 13,5-17,5
MgO 0-7
CaO 5,5-14
SrO 0-8
BaO 6-10
ZrO2 0-2
Die oben genannten Al-Silikatgläser sind im wesentlichen alkalifrei. Jedoch können auch alkalihaltige Al-Silikatgläser in genauso geeigneter Form eingesetzt werden. Diese beruhen beispielsweise auf den nachfolgenden Glaszusammensetzungen in Gew.-%:
SiO2 50 - 70 AI2O3 17-27
Li2O >0-5
Na2O 0-5
K2O 0-5
MgO 0-5
ZnO 0-5
TiO2 0-5
ZrO2 0-5
Ta2O5 0-8
BaO 0-5
SrO 0-5
P2O5 0-10
Fe2O3 0-5
CeO2 0-5
Bi2O3 0-3
WO3 0-3
MoO3 0-3
sowie übliche Läutermittel z.B. SnO2, CeO2, SO4, Cl, As2O3 Sb2O3 in Mengen von 0-4 Gew.-%.
Eine weiteres geeignetes alkalifreies Glas beruht auf den nachfolgenden Glaszusammensetzungen in Gew.-%:
SiO2 35 - 70, insbesondere 35 - 60
AI2O3 14-40, insbesondere 16,5 - 40
MgO O - 20, bevorzugt 4 - 20, insbesondere 6-20
ZnO 0-15, bevorzugt 0-9, insbesondere 0-4
TiO2 0-10, bevorzugt 1 -10 ZrO2 0-10, bevorzugt 1 -10
Ta2O5 0-8, bevorzugt 0 - 2
BaO 0-10, bevorzugt 0 - 8 CaO 0 - < 8 , bevorzugt 0 - 5, insbesondere < 0,1
SrO 0 - 5, 1 jevorzugt 0 - 4
B2O3 0 - 10, bevorzugt : > 4 - 10
P2O5 0 - 10, bevorzugt - < Λ
Fe2O3 0 - 5
CeO2 0 - 5
Bi2O3 0 - 3
WO3 0 - 3
MoO3 0 - 3
sowie übliche Läutermittel z.B. SnO2, CeO2, SO4, Cl, As2O3 Sb2O3 in Mengen von 0 - 4 Gew.-%.
Die erfindungsgemäßen Glaszusammensetzungen zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass die UV-Kante durch Zugabe geeigneter UV-Blocker gezielt eingestellt werden kann. Hierdurch ist es z.B. auch möglich die Transmission im Wellenlängenbereich um 400 nm gezielt so einzustellen, dass der Blaustich, der in der Emission der HID-Lampen gemäß dem Stand der Technik auftreten kann, reduziert wird.
Bei den erfindungsgemäßen Al-Silikatgläsern, insbesondere Hartgläsern, ist es möglich, durch Beimengung von Oxiden, wie Fe2O3 oder TiO2 bzw. auch anderen klassischen UV-Blockern, wie Mo-, Nb- und/oder Ce-oxid, zunächst die UV-Kante ähnlich jener von UV- Kieselglas einzustellen. Demnach enthält das erfindungsgemäße Al-Silikatglas vorzugsweise zumindest ein Metalloxid ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus TiO2, CeO2, Fe2O3, WoO3, ZrO2, MoO3, Bi2O3, Nb2O5 und/oder Ta2O5.
Bevorzugt kann also - wenn erforderlich - gezielt Einfluss auf die Qualität des Weisslichtes genommen werden. So ist, sofern das Emissionsspektrum des
Entladungskörpers zu viel Blauanteile aufweist, über die Steilheit der UV-Kante auch gezielt eine gelbe Eigenfärbung einstellbar. Diese filtert zu grosse Blauanteile aus. Durch die Eigen-Gelbfärbung wird der Blaustich des Brenners der HID-Lampe kompensiert und eine gegenüber herkömmlichen HID-Lampe verbesserter Weisseindruck erreicht.
Die Wirkung wird umso vorteilhafter wenn zusätzlich Temperatureffekte betrachtet werden. An der brennernahen Innenwand einer HID-Lampe können Temperaturen zwischen 6000C und 8500C oder mehr entstehen, wodurch die UV-Kante zu kleineren Energien hin verschoben wird.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann das Al-Silikatglas im Bereich von RT bis 7000C Licht die Wellenlängen kleiner gleich 290 nm im wesentlichen komplett blocken. „Im wesentlichen komplett blocken" bedeutet im Rahmen der Erfindung, dass der Transmissionsgrad < 0,01 ist. Noch vorteilhafter kann ein Al-Siliaktglas eingesetzt werden, das bei Temperaturen um 6000C Licht Wellenlängen kleiner gleich 300 nm, bevorzugt kleiner gleich 310 nm im wesentlichen komplett blockt, d.h. der Transmissionsgrad < 0,01 beträgt. Insbesondere kann das Al-Silikatglas bei ungefähr 400 nm einen Transmissionsgrad im Bereich 0,5 - 0,91 aufweisen.
Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird das Al-Silikatglas derart ausgewählt, dass dieses bei ungefähr 400 nm bei 6000C einen Transmissionsgrad kleiner als 86% und einen Fe2O3-Gehalt > 10 ppm, bevorzugt > 100 ppm, insbesondere > 300 ppm aufweist.
Durch geeignete Variation von Anteilen der UV-blockenden Komponente sowie unter Berücksichtigung der Temperaturverschiebung kann die UV-Kante beliebig eingestellt werden. Hierdurch können geeignete Transmissionen bei 400 nm generiert werden, die je nach Wert, den Wiedergabeindex CRI und/oder die Farbtemperatur einer Lampe positiv beeinflussen.
Der Wiedergabeindex einer Lampe ist der sogenannte Color Rendering Index (CRI). Der Color Rendering Index (CRI) beschreibt den Weisseindruck einer angestrahlten Fläche. Je nachdem wie viel Anteile aus einem optimalen Emissionsspektrum, das sich durch eine gleichhohe Intensität für Wellenlängen zwischen 380 und 780 nm auszeichnet, fehlen bzw. je inhomogener das Spektrum ist, desto objektiv schlechter ist das Weiss. Die Fläche erscheint dann mehr oder weniger grau.
Ein CRI-Index von 100 beschreibt eine Lampe mit einem optimalen Emissionsspektrum, d.h. einem optimalen Weisseindruck.
Wie zuvor beschrieben, kann das Licht von Hochdruckentladungslampen (HID- Lampen) selbst bei bester Optimierung der Füllstoffe gemäß dem Stand der Technik durchaus noch blaulastig sein. Momentan werden Lampen mit CRI von meist nicht mehr als. 90 vertrieben. Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Gläser kann die Blaulastigkeit durch eine geeignete Dotierung bei gleichzeitig hoher Temperaturbeständigkeit, einer thermischen Ausdehnung CI20/300 > 0 und ausreichender UV-Blockung vermindert bzw. gänzlich kompensiert werden, so dass HID-Lampen mit einem CRI-Index > 90, bevorzugt > 95, erhalten werden.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung eines Al-Silikatglas für eine Leuchtvorrichtung, insbesondere eine Metallhalogenid-
Hochdruckentladungslampe, wie diese bereits beschrieben wurde, wobei das Al- Silikatglas eine der oben beschriebenen Zusammensetzungen aufweist.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Figuren und Ausführungsbeispielen beispielhaft beschrieben werden. Es zeigen:
Figur 1 a, b: eine HID-Lampe mit einem zweiten Körper, der den Außenkolben der HID-Lampe bildet; Figur 2: Transmissionskurven für die Ausführungsbeispiele A1 , A2, A3
(dotierte alkalifreie Al-Silikaltgläser), sowie Vergleichsbeispiele V1 (Ce-dotiertes Kieselglas) und V2 (undotiertes Al-Silikatglas) bei
Raumtemperatur; Figur 3: Transmissionskurven für die Ausführungsbeispiele A1 , A2, A3, und Vergleichsbeispiele V1 und V2 bei 600° C; Figur 4: Transmissionskurven für die Ausführungsbeispiele A4 und A5
(dotierte alkalihaltige Al-Silikatgläser), sowie Vergleichsbeispiel V1
(Ce-dotiertes Kieselglas) jeweils bei Raumtemperatur und 6000C; Figur 5a, b: Transmissionsdaten des Glases A2 aus Fig. 1 und Fig. 2 im
Vergleich zu den Daten eines Glases mit gleicher Grundzusammensetzung A2b bei RT (5a) und 6000C (5b), wobei die Unterschiede im Fβ2θ3-Gehalt liegen (A2: 330 ppm, A2b: 10 ppm Fe) und Figur 6: Position der Farbe einer Lampe im ClELab Farbdiagramm unter
Verwendung von Kolben a) des Vergleichsbeispieles V1 sowie b) des Ausführungsbeispieles A2 jeweils bei 6000C.
In Figur 1a ist schematisch eine HID-Lampe und in Figur 1b eine alternative Ausführung mit einem Durchführungsbauteil, wie beispielsweise in der WO 2004/077490 beschrieben, gezeigt.
In Figur 1a ist neben dem Außenkolben 1 auch noch das Brennersystem 2, das als Al2θ3-Brenner ausgebildet sein kann, dargestellt. Das Brennersystem 2 ist an einem Nippel 4 befestigt. Das Brennersystem umfasst einen sogenannten ersten Körper, der den Entladungsraum des Brenners ausbildet. Der Nippel 4 ergibt sich, wenn der Pumpstengel nach Anlegen des Vakuums, welches im Außenkolben herrscht, abgeschmolzen wird. Die sogenannte ehemalige Verschmelzstelle fungiert dann als oberer Fixpunkt des Brennersystems 2, welches gegenüber z.B. einer W-Wendel bei einer Halogenlampe eine deutlich größere Masse hat, so dass eine Fixierung im Außenkolben vorteilhaft ist. Des Weiteren sind die Zuführdrähte 6 und Abführdrähte 8 gezeigt. Die Zuführ- und Abführdrähte 6, 8 sind zwar steif genug um den Brenner zu halten, eine größere Sicherheit und Reproduzierbarkeit in der Positionierung des Brenners wird aber erhalten, wenn eine Verlängerung 10 des Abführdrahtes 8 oben eine Verankerung am Nippel 4 hat.
Erfindungsgemäß ist der Außenkolben 1 aus einem Al-Silikatglas ausgebildet. Mögliche Zusammensetzungen des Al-Silikatglases sind in den nachfolgenden Tabellen angegeben.
Nachdem der Außenkolben 1 mit einem Brennersystem bestückt wurde, werden die daran befindlichen Metallzuführungen angebracht.
Die Metallzuführungen werden von einem Durchführungsbauteil, einer sogenannten Basisplatte 50, beinhaltet.
Anstelle einer direkten Verschmelzen des Außenkolbens mit einem Durchführungsdraht wird vorliegend der Außenkolben an die Durchführungsdrähte 68 beinhaltende Basisplatte 50 über einen Fritring gefügt. Damit wird die Verschmelzungszone auf ein Mindestmass, die durch die Dicke der Basisplatte 50 vorgegeben ist, reduziert.
Um Spannungen zwischen Außenkolben und der Basisplatte sowie im Bereich der Durchführungsdrähte zu vermeiden, ist der Ausdehnungskoeffizient α 20/300 der Basisplatte sowie des Außenkolbens im wesentlichen gleich zu dem des Metalls der Durchführungsdrähte. Bevorzugt ist das Material der Durchführungsdrähte 6,8 eines der nachfolgenden Metalle oder Legierungen:
Wolfram
Molybdän
Niobmetall eine Kovarlegierung und eine Molezdenwanov-Legierung. Gemäß dem thermischen Ausdehungskoffizienten α 20/300 dieser Metalle liegt der Ausdehnungskoeffizient der Basisplatte sowie des Außenkolbens im Bereich 3,5 < α 20/300 ≤ 5,5. Aus diesem Grund ist der Einsatz von Quarzglas nicht möglich. Ebenso spricht die unzureichende UV-C-Blockung für ein Multikomponentenglas, z.B. ein Al-Silikatglas.
Die in Fig. 2 und 3 gezeigten Gläser haben nachstehende Zusammensetzungen und Eigenschaften:
Figure imgf000017_0001
Tabelle 1 : In Figur 2 und 3 sind die Transmissionskurven für das Ausführungsbeispiel 1 , das Ausführungsbeispiel 2 sowie das Ausführungsbeispiel 3 und die Vergleichsbeispiele V1 und V2 bei Raumtemperatur bzw. 6000C angegeben. Die Proben weisen alle eine Dicke von 1 mm auf.
V1 entspricht Ce-dotiertem Kieselglas, welches in dem neuen erfindungsgemäßen HID-Lampenkonzept wegen fehlender Anpassung im Ausdehnungskoeffizienten nicht eingesetzt werden kann. Die UV-Kante liegt günstig (höchster Wellenlängenwert, bei dem das Glas nur noch max. zu 1 ,0 % transmittiv ist: 324 nm), jedoch ist V1 bei 260 nm noch transmittiv.
V2 entspricht einem nicht-UV-geblocktem Al-Silikatglas. Infolge der fehlenden UV Blocker (die Kantenlage erfolgt nur durch die über die Rohstoffe eingetragenen Verunreinigungen) ist V1 sowohl bei RT als auch bei 6000C bei 290 nm noch transmittiv.
Die Ausführungsbeispiele A1 , A2 und A3 sind im Vergleich deutlich besser. Bei RT sind die Ti-führenden Gläser A1 und A2 bis 295 bzw. 305 nm nicht mehr transmittiv. Die Ce-Variante A3 ist sogar bis 328 nm optisch dicht. Bei 600°C sind die Gläser A1-A3 sogar bis max. 310 nm oder noch darüber undurchlässig. Bei 260 nm sind alle erfindungsgemäßen Varianten für die sehr schädliche UV-C- Strahlung (260 nm) undurchlässig.
Die Gläser A1 , A2 und A3 weisen gegenüber V1 eine vergleichbare oder leicht herabgesetzte Transmission bei 400 nm auf. Wie oben ausgeführt kann diese jedoch gezielt genutzt werden, sofern die Emission der Brennereinheit zu blaulastig ist. Durch Zugabe von UV-blockenden Substanzen zum Al-Silikatglas kann daher bei einer Wellenlänge von 400 nm gegenüber Kieselglas eine Transmission im Bereich von 50 bis 91% variabel eingestellt werden.
Transmissionen kleiner 50 % bedingen jedoch eine zu starke gelbe Eigenfärbung und damit eine zu grosse Filterwirkung. Andererseits können durch vorsichtige Auswahl der Rohstoffe auch Transmissionen bei 400 nm besser als im Stand der Technik (UV-geblocktes Siθ2) generiert werden. Die Figuren 5a und 5b stellen die Transmissionsdaten des Glases A2 aus Fig. 2 den Daten eines Glases mit gleicher
Grundzusammensetzung A2b gegenüber. Die Unterschiede liegen im Fe2O3 Gehalt (A2: 330ppm Fe2O3, A2b: 10ppm Fe2O3). Demzufolge ist die Kante gegenüber der Fe-reichen Variante sowohl bei RT als auch 600°C steiler. Es liegt eine höhere Transmission bei 400 nm vor, der Cut-off bzw. die UV-Kante ist jedoch in etwa gleich geblieben.
Eine ebenso günstige UV-Kante und damit Transmissionskurve sowohl bei Raumtemperatur, wie auch bei 6000C wurde für nachfolgende alkalihaltige Al- Silikatgläser (in Gew.-% auf Oxidbasis) gefunden (Ausführungsbeispiele A4 und A5; siehe auch Figur 4). Das Glas wurde mit Fe-armen Rohstoffen geschmolzen, der Fe2O3-Gehalt liegt in etwa bei < 10 ppm
Tabelle 2: Glaszusammensetzung für Ausführungsbeispiel A 4 in Gew.-%
SiO2 65,45
AI2O3 21 ,97
Na2O 0,51
Li2O 3,72
MgO 0,47
BaO 2,02
ZnO 1 ,70
TiO2 2,39
ZrO2 1 ,76 alpha 20/300 4,0 ppm/K Tg 6900C
Tabelle 3: Glaszusammensetzung für Ausführungsbeispiel A 5 in Gew.-% SiO2 64,45
AI2O3 21 ,97
Na2O 0,51
Li2O 3,72
MgO 0,47
BaO 2,02
ZnO 1 ,70
TiO2 3,4
ZrO2 1 ,76 alpha 20/300 4,05 ppm/K Tg 685°C
Die Steilheit der Transmissionskurve von Ausführungsbeispiel A4 ist bei 6000C in etwa vergleichbar mit der Transmissionskurve des Ausführungsbeispieles V1. Die Transmissionkurve von A5 ist bei 6000C sogar annähernd deckungsgleich mit V1. Beide Ausführungsbeispiele haben gegenüber V1 zusätzlich den grossen Vorteil der kompletten Blockung der schädlichen UV-C-Strahlung bei 260 nm sowie der an Durchführungsmetalle angepassten thermischen Ausdehnung.
Allerdings ist die Temperaturstabilität der Zusammensetzungen gemäß Ausführungsbeispiel 4 und 5 gegenüber den Zusammensetzungen gemäß Ausführungsbeispiel 1 bis 3 reduziert. Der Tg von 6900C ist jedoch für die adressierte Anwendung noch ausreichend.
Die Auswirkung der Transmission des Aussenkolbenglases auf die Farbcharakterisik der gesamten Lampe bei einer exemplarischen Betriebstemperatur von 6000C verdeutlicht Figur 6. Die Lampenfarbe resultiert aus Faltung der primären Emission des Brenners mit der Filterfunktion des Aussenkolbens. Im sogenannten ClELab Farbdiagramm sind Unterschiede zwischen dem UV- geblockten SiO2 (Vergl.- Bsp. V1) sowie dem Ausführungsbeispiel A3 zu erkennen. Das Ausführungsbeispiel A3 ist insofern vorteilhaft da es die Farblage mehr in Richtung des idealen Weisspunktes verschiebt. Ausgedrückt in Grossen des CIE Systems (COMMISSION INTERNATIONALE DE L1ECLAIRAGE; siehe www.cie.co.at/cie) wird die Kenngrösse C (Chroma, Farbigkeit) um eine Einheit verkleinert. Vorteilhafterweise wird dabei der CRI (Color rendering index) kaum verändert, jedoch wird vorteilhafterweise die Farbtemperatur CCT verringert. Alles in allem wird der Blaustich der Lampe durch die Gelbfilter-Wirkung des Aussenkolbenmateriales verringert.
Figure imgf000021_0001
Tabelle 4: CIE Farb-Kenndaten von Lampen mit Aussenkolben aus V1 bzw. A3. Daten gem. CIE Norm 13.3-1995
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus den beschriebenen Ausführungsbeispielen. Die Beispiele und beigefügten Figuren veranschaulichen die vorliegende erfindungsgemäße Lehre ohne diese darauf zu beschränken. Die obige Beschreibung schildert eine Vielzahl von Variationen und legt eine Reihe von Modifikationsmöglichkeiten nahe, die dem Fachmann ohne weiteres ersichtlich sind, ohne den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche zu verlassen.

Claims

Patentansprüche:
1. Leuchtvorrichtung - bevorzugt eine Metallhalogenid-Hochdruck- entladungslampe, umfassend
1.1. einen ersten Körper, der ein Leuchtmittel aufweist,
1.2. einen zweiten Körper, der den ersten Körper umschließt, wobei
1.3. der zweite Körper aus einem Al-Silikatglas besteht, und wobei
1.4. das Al-Silikatglas 1.4.1. einen T9 > 6000C, bevorzugt > 6500C, ganz bevorzugt
> 700°C, insbesondere bevorzugt > 7500C und 1.4.2. einen thermischen Ausdehungskoeffizienten α (20° - 300°C) > 0, bevorzugt im Bereich 3 < α (20° - 300°C) < 6, insbesondere bevorzugt 3,5 < α (20° - 3000C) < 5,5 aufweist.
2. Leuchtvorrichtung gemäß Anspruch 1 , wobei die Lampe zusammengesetzt ist aus einer die Stromdurchführung beinhaltenden Platte sowie einem Kolben.
3. Leuchtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Al- Silikatglas folgende Zusammensetzung (Gew.-% auf Oxidbasis) aufweist:
SiO2 50 - 66
B2O3 0 - 5,5
AI2O3 10 - 25
MgO 0 - 7
CaO 0 - 14
SrO 0 - 8
BaO 0 - 18
P2O5 0 - 2
ZrO2 0 - 3 TiO2 0-5
CeO2 0-5
MoO3 0-5
Fe2O3 0-5
WO3 0-5
Bi2O3 0-5
4. Leuchtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Al-
Silikatglas die nachfolgenden Komponenten aufweist:
SiO2 50-66
B2O3 0-5,5
AI2O3 13-25
MgO 0-7
CaO 5-14
SrO 0-8
BaO 6-18
P2O5 0-2
ZrO2 0-3
TiO2 0-5
CeO2 0-5
MoO3 0-5
Fe2O3 0-5
WO3 0-5
Bi2O3 0-5
5. Leuchtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Al- Silikatglas die nachfolgenden Komponenten aufweist:
SiO2 50 - 66
B2O3 0 - < 0,5
AI2O3 14-25 MgO 0-7
CaO 5-14
SrO 0-8
BaO 6-18
P2O5 0-2
ZrO2 0-3
6. Leuchtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Al-
Silikatglas die nachfolgenden Komponenten aufweist:
SiO2 58-62
B2O3 0-5,5
AI2O3 13,5-17,5
MgO 0-7
CaO 5,5-14
SrO 0-8
BaO 6-10
ZrO2 0-2
7. Leuchtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der zweite Körper aus einem Al-Silikatglas beruht, das die nachfolgenden Komponenten in Gew.-% enthält:
SiO2 50-70
AI2O3 17-27
Li2O 0-5
Na2O 0-5
K2O 0-5
MgO 0-5
ZnO 0-5
TiO2 0-5
ZrO2 0-5 Ta2O5 0-5
BaO 0-5
SrO 0-5
P2O5 0-5
Fe2O3 0-5
CeO2 0-5
Bi2O3 0-5
WO3 0-5
MoO3 0-5
sowie übliche Läutermittel z.B. SnO2, CeO2, SO4, Cl, As2O3 Sb2O3 in Mengen von 0-4 Gew.-%.
8. Leuchtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der zweite Körper aus einem Al-Silikatglas beruht, das die nachfolgenden
Komponenten in Gew.-% enthält:
SiO2 35 - 70, insbesondere 35 - 60
AI2O3 14-40, insbesondere 16,5 - 40 MgO 0 - 20, bevorzugt 4 - 20, insbesondere 6-20
ZnO 0-15, bevorzugt 0-9, insbesondere 0-4
TiO2 0-10, bevorzugt 1 -10
ZrO2 0-10, bevorzugt 1 -10
Ta2O5 0 - 8, bevorzugt 0-2 BaO 0-10, bevorzugt 0-8
CaO 0 - < 8, bevorzugt 0-5, insbesondere < 0,1
SrO 0 - 5, bevorzugt 0-4
B2O3 0-10, bevorzugt > 4 - 10
P2O5 0-10, bevorzugt < 4 Fe2O3 0-5
CeO2 0-5
Bi2O3 0-3 MoO3 0 - 3
sowie übliche Läutermittel z.B. SnO2, CeO2, SO4, Cl, As2O3 Sb2O3 in Mengen von 0 - 4 Gew.-%.
9. Leuchtvorrichtung gemäß mindestens einem der vorangehenden Anspruch 1 bis 8, wobei das Al-Silikatglas zumindest ein Metalloxid ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus TiO2, CeO2, Fe2O3, WO3, ZrO2, MoO3, Bi2O3, Nb2O5 und/oder Ta2O5, enthält.
10. Leuchtvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei zumindest ein Metalloxid jeweils in einer Menge von > O bis 8 Gew.-%, bevorzugt > O bis 6 Gew.%, besonders bevorzugt mit maximal 5 Gew.-% enhalten ist.
11. Leuchtvorrichtung gemäß mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10, wobei das Al-Silikatglas wenigstens 0,5 Gew.-% TiO2 CeO2, Fe2O3, WO3, ZrO2, MoO3, Bi2O3, Nb2O5 und/oder Ta2O5, enthält.
12. Leuchtvorrichtung gemäß mindestens einem der vorangehenden
Ansprüche 1 bis 11 , wobei das Al-Silikatglas Sb2O3 und As2O3 in einer Menge von höchstens 1 Gew.-% enthält.
13. Leuchtvorrichtung gemäß mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 12, wobei das Al-Silikatglas O -1 Gew.-% Cl und/oder 0-3
Gew.-% SO3 enthält.
14. Leuchtvorrichtung gemäß mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 3 bis 6, wobei das Al-Silikatglas einen Erdalkaligehalt von 11 ,6 bis 29,0 Gew.-% aufweist.
15. Leuchtvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei das Al-Silikatglas mehr als 10 Gew.-% BaO enthält.
16. Leuchtvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei das Al-Silikatglas wenigstens 0,5 Gew.-% MgO enthält.
17. Leuchtvorrichtung gemäß mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 16, wobei das Al-Silikatglas wenigstens 0,005 Gew.-% CeO2 enthält.
18. Leuchtvorrichtung gemäß mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 17, wobei der erste Körper aus Kieselglas oder transluzenter Keramik besteht.
19. Leuchtvorrichtung gemäß mindestens einem der vorangehenden
Ansprüche 1 bis 18, wobei der zweite Körper einen Außenkolben einer Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe darstellt.
20. Leuchtvorrichtung gemäß mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 19, wobei der zweite Körper einen Explosionsshroud einer
Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe darstellt.
21. Leuchtvorrichtung gemäß mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 19, wobei die Leuchtvorrichtung eine Stromzuführung aus einem Metall umfasst.
22. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 21 , wobei das Metall eine oder mehrere der nachfolgenden Materialien umfasst:
Wolfram Molybdän
Niobmetall eine Kovarlegierung oder eine Molekdenwanar-Legierung.
23. Leuchtvorrichtung gemäß mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 22, wobei die Leuchtvorrichtung ein Durchführungsbauteil umfasst, das an dem zweiten Körper angebracht ist, insbesondere angefügt ist, und durch das eine Stromzuführung für die Leuchtvorrichtung hindurchgeführt ist.
24. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 23, wobei das Durchführungsbauteil die Form einer Platte aufweist.
25. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, wobei das Durchführungsbauteil wenigstens einen Bereich aufweist, durch den wenigstens eine Stromzuführung, insbesondere in Form eines Metallteiles, hindurchgeführt wird und das Durchführungsbauteil zumindest in dem
Bereich, in dem das Metallteil hindurchgeführt wird, ein Material mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der im Wesentlichen dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Metallteils entspricht.
26. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 25, wobei das Metallteil eine oder mehrere der nachfolgenden Materialien umfasst:
Wolfram
Molybdän
Niobmetall eine Kovarlegierung oder eine Molekdenwanar-Legierung.
27. Leuchtvorrichtung gemäß mindestens einem der vorangehenden
Ansprüche 1 bis 26, wobei der erste Körper einen Entladungsraum darstellt und der Entladungsraum einer dosierbaren Füllung, insbesondere
Entladungsstoffe, wie Quecksilber und/oder Selten-Erdionen und/oder Halogenen und/oder mit Xenon, gefüllt ist.
28. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, wobei der Entladungsraum ein Füllgas umfasst und das Füllgas unter einem Druck von bis zu 200 bar oder mehr als 200 bar steht.
29. Leuchtvorrichtung gemäß mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 28, wobei das Al-Silikatglas im Bereich von RT bis 7000C Licht der Wellenlänge kleiner gleich 290 nm im wesentlichen komplett blockt (Transmissionsgrad < 0,01).
30. Leuchtvorrichtung gemäß mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 29, wobei das Al-Siliaktglas bei Temperaturen um 6000C Licht der Wellenlänge kleiner gleich 300 nm, bevorzugt kleiner gleich 310 nm im wesentlichen komplett blockt (Transmissionsgrad < 0,01).
31. Leuchtvorrichtung gemäß mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 30, wobei das Al-Silikatglas bei ungefähr 400 nm einen Transmissionsgrad im Bereich 0,5 - 0,91 aufweist.
32. Leuchtvorrichtung gemäß mindestens einem der vorangehenden
Ansprüche 1 bis 31 , wobei das Al-Silikatglas bei ungefähr 400 nm bei 6000C einen Transmissionsgrad kleiner als 86% und einen Fβ2θ3-Gehalt > 10 ppm, bevorzugt > 100 ppm, insbesondere > 300 ppm aufweist.
33. Verwendung eines Al-Silikatglases für eine Leuchtvorrichtung, insbesondere eine Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe, wobei das Al-Silikatglas eine Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 17 aufweist.
34. Verwendung eines Al-Silikatglases gemäß Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtvorrichtung umfasst: 1.1. einen ersten Körper, der ein Leuchtmittel aufweist,
1.2. einen zweiten Körper, der den ersten Körper umschließt, wobei
1.3. der zweite Körper aus Al-Silikatglas besteht.
35. Verwendung eines Al-Silikatglases gemäß Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Al-Silikatglas einen T9 > 600°C, bevorzugt >
6500C, ganz bevorzugt > 7000C, insbesondere bevorzugt > 750°C und einen thermischen Ausdehungskoeffizienten α (20° - 3000C) > 0, bevorzugt im Bereich 3 < α (20° - 300°C) < 6, insbesondere bevorzugt 3,5 < α (20° - 3000C) < 5,5 aufweist.
36. Verwendung eines Al-Silikatglases gemäß einem der Ansprüche 33 bis 35 für eine Leuchtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 oder 18 bis 32.
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