CN1150862A

CN1150862A - 高压放电灯

Info

Publication number: CN1150862A
Application number: CN96190365A
Authority: CN
Inventors: A·H·M·基斯; M·J·M·凯塞尔; F·H·范利尔诺普
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1996-02-15
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2016-02-15
Also published as: JP4166521B2; PL180621B1; KR970703041A; JP2003031180A; EP0759207A1; CN1094648C; PL317161A1; WO1996028839A1; DE69600960T2; KR100396233B1; EP0759207B1; JPH10500533A; DE69600960D1; JP3465193B2; US5742124A

Abstract

本发明涉及一种高压放电灯，该灯带有一个放电容器(3)，围成放电空间(11)，在一端用一个凸出的陶瓷塞(34，35)封住，陶瓷塞留有间隙地围成一条通往放电容器中电极的电流通道，塞和上述电流通道在背离放电空间的一端通过熔化陶瓷连接件(10)，以密封的方式连接。根据本发明，至少在靠近的背离放电空间的那一端的端部分是不透光的。

Description

高压放电灯

本发明涉及一种高压放电灯，该灯带有一个放电容器，里面围成放电空间，容器有一个陶瓷壁，在一端用一个凸出的陶瓷塞封住，陶瓷塞留有间隙地包围一条至放电容器中电极的电流通道，塞与上述电流通道之间在背离放电空间的一端，通过熔化陶瓷(melting-ceramic)连接件以密封的方式连接。

首段里所提及的这种灯，以高压钠灯的形式公知于GB 2 083 692/US4 910 433中里，在EP 0 587 238是则以金属检卤灯的形式公知。

在本说明书和权利要求书中，陶瓷壁和陶瓷塞由下列材料之一制成：单晶金属氧化物(例如蓝宝石)，致密烧结多晶金属氧化物(例如：A12O3，YAG)，和多晶致密烧结金属氮化物(例如，AIN)。

这种选定结构非常适合那种功率相对较低，相应地尺寸相对较小，特别是具有一个相对较小的电极间隔的灯。为了防止灯工作期间，熔化陶瓷连接件的区域处温度过高，放电容器的封口做成一个凸出的塞，并且是在塞的背离放电空间的那一端附近实现熔化陶瓷连接。

凸出塞和电流通道之间的熔化陶瓷连接是在炉中经过焙烧过程实现的。为此目的，凸出塞与电流通道和大量的熔化陶瓷一起被加热，这样陶瓷材料就熔化并流进凸出塞和电流通道之间的间隙里。然后组件再冷却到室温，这样凸出塞和电流通道之间的连接就实现了。这就是所谓的焊接过程。

熔化陶瓷流进空隙里的距离决定了这种密封熔化陶瓷连接件所延伸的长度。而熔化陶瓷连接件的长度对于实现高质量灯至关重要。如果长度小于1mm，这样就会产生一种相对较弱的机械连接面，这很可能会导致过早的灯故障。

如果长度相对过长，那么在灯工作时，面向放电空间的熔化陶瓷连接件处的表面区域将会达到一个比所希望的高得多的温度。它的结果是会流入一些放电容器的成分而使熔化陶瓷连接件受到浸蚀，由此会使灯的光度特性发生变化(如，所放出射线的颜色，发光效率)，这些也会导致灯寿命的过早结束。

工业尺度上的灯的制造涉及批量生产。现有技术灯的生产存在这样一个问题，即熔化陶瓷连接件的延伸长度分布较宽，这已知导致了在制造时的高百分比的次品率。

本发明的目标是提供一种方法以改进对熔化陶瓷连接件长度的控制。因此，为了成为根据本发明的灯，在首段提到的那种灯的特点在于至少凸出陶瓷塞的在靠近背离放电空间的那一端的端部分是不透光的。

已发现在焊接过程中，对于熔化陶瓷的流动距离能够实现高的复制率，因而也能实现所获得的密封陶瓷连接件长度的高的复制率。根据本发明，这要归因于那不透光的凸出塞端部分对红外吸收的增加。这将导致在凸出塞和流动陶瓷材料的焊接过程中加热更均匀，而这通过对焊接过程的时间控制，又导致对熔化陶瓷连接件长度有一个更好的控制。

本发明的一个重要优点在于在零件制造过程中，用一个预处理形式的相对简单的方法就可满足要求，而已有的灯制造工艺，特别是焊接过程，可以不做改变地保留。

不透光的端部分至少伸展1mm，优选至少能伸展3mm。这样做有一个优点，那就是在焊接过程中，在待实现的熔化陶瓷连接件的全部长度甚至可以进行加热。

对于凸出陶瓷塞的简单生产过程来说有利的是，在凸出陶瓷塞的全部长度上是不透光的。由此引起的焊接过程中大量增加的热量吸收可以导致焊接过程持续时间的减少。这是一个重要的优点，特别是在批量生产中。

凸出的陶瓷塞可以因为外加的一层涂层，例如钼、钨或碳层而不透光。涂层可以通过下列方法实现：汽相淀积，化学汽相淀积，刷(例如，用钨棒)，或者浸在事先经过焙烧，但还没有烧结的模制件的溶液(例如，钼酸盐)里，该模制件经烧结后就形成了凸出塞。另一种可能性是用一种粘性溶液(例如，钼酸盐)投配模制零件，这种方法也叫做刷涂料。

另一个得到不透光凸出塞的可能办法是用不透明陶瓷材料来制造凸出塞，例如，在制造过程中用光学中心，例如铁、铬、镍，浸透陶瓷材料。

以上和本发明的其他方面将参考根据本发明的灯的实施例的附图更为详尽地解释。其中：

图1根据本发明的灯的简图。

图2图1中灯的放电容器的详细图。

图1展示了一种高压放电灯，该灯带有一个放电容器3，容器的陶瓷壁围成一个放电空间11。在可行的实施方案中，放电容器内有一些填充物，其中除了汞和一种稀有气体外，至少还有一种金属卤化物。放电容器两端通过凸出的陶瓷塞34、35封住，凸出塞留有空隙地包围一条至放电容器中电极4，5的电流通道(图2：40，41，50，51)，凸出塞在靠近背离放电容器的一端以密封的形式，通过熔化陶瓷连接体(图2：10)与所述电流通道连接在一起。放电容器被外面的灯泡1包围着，灯泡在其一端带有灯帽2。灯处于工作状态时，在电极4，5之间进行放电。电极4通过导电体8与构成为灯帽2的一部分的第一电接触件相连。电极5通过导电体9与构成灯帽2的一部分的第二电接触件相连。图2中更为详细地展示了放电容器(比例不真实)，容器有一个陶瓷壁，由一个具有内径ID的圆柱形部分构成，在其每端由端壁部分32a和32b界定，每个端壁部分32a、32b确定了放电空间的端平面33a、33b。每个端壁有一个开口，在开口处凸出陶瓷塞34、35以密封的方式，通过一个烧结连接面S被固定在端壁32a、32b上。凸出陶瓷塞34、35每个留有空隙地包围一个至相应电极4、5的电流通道40、41、50、51，电极4、5分别带有尖端4b、5b。电流通道在背离放电空间的一边以密封的方式通过一个熔化陶瓷连接件10接到凸出陶瓷塞34、35上。凸出陶瓷塞在其背离放电空间的那端带有涂层64、65，这样就使凸出陶瓷塞不透光。每个凸出陶瓷塞不透光端部分的长度为3mm，电极尖端4b、5b间的距离为EA，每个电流通道包含一个例如以钼-Al₂O₃合金陶瓷的形式的抗卤化物部分41、51，还包括通过熔化陶瓷连接件10以密封方式固定在相应端塞34、35上的部分40、50。熔化陶瓷连接件10，在Mo合金陶瓷上延伸了一定的距离，例如大约1mm。部分41，51以不同于钼-Al₂O₃合金陶瓷的方式构成是可能的。已知的其他可能的结构，例如有EP-0587238。在这些结构中一个绕在抗卤化物引线周围的抗卤化物线圈是特别适合的。钼用来做抗卤化物材料非常合适。部分40、50由一种金属构成，该金属与端塞的膨胀系数非常相近。例如，据发现铌是一种非常适合的材料。部分40、50与导电体8、9相连，其连接方式不作详细说明。上述通道的结构使在所要求的任何燃亮位置操作灯成为可能。

每个电极4、5包括一个电极棒4a、5a，它在靠近尖端4b、5b的地方有一个线圈4c、5c。上述实施方案中的电极尖端基本上位于由端壁部分形成的端平面33a、33b上。

凸出陶瓷塞凹入端壁32a、32b一定的距离a，并以密封的方式通过烧结连接面S固定。在另一种根据本发明的灯的实施方案中，凸出陶瓷塞34、35没有相对于端壁32a、32b凹入。在那种情况下，电极尖端位于端壁所限定的端平面之间。

图中所示根据本发明灯的可行实施方案中，灯的额定功率为70W。放电容器的填充物是4.4mg汞和8mg具有质量比为65∶10∶25的NaJ、TIJ和(Dy＋Ho＋Tm)J₃。另外，该灯含有氩作为点火燃气。该灯的设计指标为，色点坐标(X，Y；437，404)的颜色温度为3000K，总的演色性指数Ra超过80。放电容器由多晶氧化铝制成，内径ID为6.85mm，电极尖端间距EA为7mm。凸出塞在背离放电空间的一端有3mm的长度由于涂有钨层而不透光。涂层是用钨刷在模制件上刷成的，之后模制件通过烧结完成密封。凸出塞在距端壁部分限定的端平面1mm的距离a处被烧结入端壁部分。端壁部分高3mm，这样烧结连接面的延伸长度为2mm，这种烧结连接面的长度在实际中足以在端壁部分和凸出塞之间实现一个密封而且充分坚固的固定，在大规模批量生产的情况下也是这样。电极尖端位于端平面上，每个电极包括一个钨棒，其尖端带有一个钨线圈。

接着，密封熔化陶瓷连接件在每个凸出陶瓷塞和相应的电流导体之间以已知方式形成。

熔化陶瓷连接件在从陶瓷塞的背离放电空间的一端起延伸达3-3.5mm。

作为比较，给出根据现有技术的灯的数据。这里在凸出塞和电流通道间的熔化陶瓷连接件伸展长度从3到7.5mm不等，在一些情况下，该长度不能明确地确定，因为沿着电流通道的周边熔化陶瓷的流动距离不同。

在图示灯的另一个可行实施例中，涂层用钼来实现。为此目的，将事先模制的凸出塞一端浸入N₂MoO₄和甘油的水溶液中。干燥后，塞被烧结密封，同时烧结在端壁部分上。凸出陶瓷塞与相应的电流通道之间的密封熔化陶瓷连接件的实现方法与在陶瓷塞上带有钨涂层的灯相同，从而导致了一个可比较的端结果。

Claims

1.一种高压放电灯，该灯带有一个放电容器，围成放电空间，容器有一个陶瓷壁，在一个端用一个凸出的陶瓷塞封住，所说陶瓷塞带有间隙地包围一条通往放电容器中电极的电流通道，该陶瓷塞与所述电流通道在背离放电空间的一端以密封的方式通过熔化陶瓷连接件相连，其特征在于至少邻近凸出陶瓷塞的背离放电空间的那一端的端部分是不透光的。

2.权利要求1的灯，其特征在于凸出陶瓷塞从背离放电空间的一端量起，至少有1mm的范围是不透光的。

3.权利要求1或2中的灯，其特征在于凸出陶瓷塞从背离放电空间的一端量起，至少有3mm的范围是不透光的。

4.权利要求1、2或3中的灯，其特征在于凸出陶瓷塞在其整个长度上都是不透光的。

5.权利要求1，2，3，4中的灯，其特征在于凸出的陶瓷塞带有一个外面的涂层。

6.权利要求1，2，3或4中的灯，其特征在于凸出陶瓷塞由一种不透光的陶瓷材料制成。

7.权利要求6的灯，其特征在于凸出的陶瓷塞用一种浸透有光学中心的陶瓷材料制成。