CN202695376U - 小功率直流高强度气体放电灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型主要公开了小功率直流高强度气体放电灯，设有电弧管，电弧管二端分别设有第一颈体和第二颈体用以密封电弧管的二端，并作为电弧管阴极和阳极的支撑体。电弧管外并有真空密封的外罩壳。阴极和阳极为一对形状不同的电极，其中阴极为杆状钨棒，阳极包括杆状的棒体和位于棒体前端、比棒体直径粗的阳极端部。本实用新型可以获得二端比较对称的小功率直流放电电弧，大幅提高了放电的稳定性，改善显色性和光效，灯的寿命亦显著延长。

Description

小功率直流高强度气体放电灯

技术领域

本实用新型涉及汽车电气灯体技术领域，特别与小功率直流高强度气体放电灯有关。

背景技术

小功率高强度放电灯通常都是利用交流运转，二根电极交替作为阴极和阳极运转，电极功耗和温度基本相同，空间温度分布与气体浓度分布基本对称，放电效率高，电弧形状好，光效高，光谱和色温均较稳定，寿命亦长。但是这种高强度放电灯需要与较好的电子镇流器配合才能长期稳定运转，成本较高。

人们希望这种小功率高强度放电灯能在直流状态运转则可大幅度降低***成本。然而这种小功率灯运转在直流状态下时将产生二种与交流运转不同的情况：

（1）阳极功耗将大幅升高，而阴极功耗则大幅下降，其结果是电弧管阴极端泡壳及放电空间温度下降，大量放电物质将凝聚在阴极根部管壁附近，而使空间放电物质密度下降，放电状态改变；而阳极端空间温度升高，则使该部分高温空间的放电物质原子密度低于阴极附近的低温空间造成电弧管二端放电的不对称。

（2）由于是直流发电，带正电的粒子向阴极运动，而电子则向阳极飞行，因而引起电泳现象。使得金属卤化物在阴极附近空间增浓，而且不断积聚；相反，在阳极附近空间金属卤化物的原子密度则变稀。从而造成了电弧二端放电状态与发光的不同。

由于阴极、阳极所处的电弧管内腔的空间（电弧管的放电腔）尺寸相同而造成直流放电电弧管工作状态变差，发电不稳定，光效下降，显色指数降低，光衰加大，寿命缩短。为了解决这些问题，本发明人设计出小功率直流高强度气体放电灯，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种小功率直流高强度气体放电灯，解决由于阴极阳极功耗不同使得电极及放电空间温度及气体密度不对称而造成的放电不稳定、闪动、光效下降、光衰加大和寿命缩短的问题。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现：

小功率直流高强度气体放电灯，设有电弧管，电弧管二端分别设有第一颈体和第二颈体用以密封电弧管的二端，并作为电弧管阴极和阳极的支撑体；电弧管外并有真空密封的外罩壳；本实用新型的关键点在于：阴极和阳极为一对形状不同的电极，其中阴极为杆状钨棒，阳极包括杆状的棒体和位于棒体前端、比棒体直径粗的阳极端部。

本实用新型还可以进一步完善：

所述的阳极端部为长方体、灯帽体、正方体、球体、椭球体或螺旋绕丝体。

所述的阳极为一体式结构，或者为阳极端部套在棒体上形成的分体式结构。

所述的电弧管的阳极端放电腔与阴极端放电腔呈不对称的形状。

所述的电弧管的泡壳的阳极端与阴极端制成不对称形状，阴极和阳极伸入电弧管的长度相同，使阴极端放电腔小于阳极端放电腔，以保持电弧管二端的温度分布相近。

所述的电弧管不对称形状，阴极端球泡细小并逐渐向阳极一端扩大。

所述的不对称形状为蛋球形、葫芦形、喇叭形。

所述的电弧管的泡壳采用二端对称结构，阴极和阳极伸入电弧管的长度不同，则电极***置于偏阴极一侧，以保持阴极端放电腔小于阳极端放电腔。

所述的对称结构为椭球形、球形。

所述的外罩壳为尺寸统一的直管，或者在正对电弧管的位置具有放大的球泡体的直管。

采用上述方案后，本实用新型中电弧管的阳极端放电腔与阴极端放电腔呈不对称的形状，即阴极端电弧管较小、较短以减小阴极端放电空间体积，提高管壁及空间温度。

采用较细、较短的阴极以保持适当的阴极温度和根部管壁温度和放电空间温度。

采用阳极端部较大、后部较细的阳极，以降低阳极前端温度并减少热量向电极根部的传导，避免过高的电极根部冷端温度。

在采用了上述措施后，可以获得二端比较对称的小功率直流放电电弧，大幅提高了放电的稳定性，改善显色性和光效，灯的寿命亦显著延长。此外还可以使电极***放置在电弧管中偏阴极的一侧以尽可能使得电弧管二端的温度分布平衡，减少电弧管的冷端交应和空间粒子密度分布不均匀的影响以及电泳现象引起的不良后果。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型较佳实施例的电弧管连接示意图；

图3为本实用新型较佳实施例的阴极示意图；

图4为本实用新型较佳实施例的阳极示意图；

图5为本实用新型较佳实施例的电弧管结构一示意图；

图6为本实用新型较佳实施例的电弧管结构二示意图；

图7为本实用新型较佳实施例的电弧管结构三示意图；

图8为本实用新型较佳实施例的电弧管结构四示意图；

图9为本实用新型较佳实施例的外罩壳结构一示意图；

图10为本实用新型较佳实施例的外罩壳结构二示意图；

图11为本实用新型较佳实施例的阳极结构一示意图；

图12为本实用新型较佳实施例的阳极结构二示意图；

图13为本实用新型较佳实施例的阳极结构三示意图；

图14为本实用新型较佳实施例的阳极结构四示意图；

图15为本实用新型较佳实施例的阳极结构五示意图；

图16为本实用新型较佳实施例的阳极结构六示意图；

图17为本实用新型较佳实施例的阳极结构七示意图。

具体实施方式

结合附图，对本实用新型较佳实施例做进一步详细说明。

小功率直流高强度气体放电灯，主要涉及到的部件包括电弧管1，阴极2、阳极3、外罩壳4。

如图1、图2所示，电弧管1二端分别设有互成180度角收缩密封的第一颈体11和第二颈体12，并作为电弧管阴极2和阳极3的支撑体。电弧管1腔内充有金属卤化物5、惰性气体和汞。这属于制作电弧管1的常用技术，这里不做赘述。

结合图3、图4，阴极2和阳极3分别从电弧管1两端伸入，在电弧管1内进行放电。而阴极2或阳极3位于电弧光1内进行放电的空间，就称为阴极放电腔21或者阳极放电腔31。阴极2、阳极3分别通过密封在颈体内的钼片61、62与伸出颈体的引线71、72电连接，在电弧管1的外罩有一个外罩壳4。外罩壳4的二端通过熔融收缩分别与第一颈体11和第二颈体12的相应部位真空密封。

本实用新型中的关键点是阴极2和阳极3为一对形状不同的电极。阴极2采用等直径或不等直径的杆状钨棒制作，尺寸较现有技术中的常规阴极较细，以提高其温度及电子发射能力。阳极3被制作成鼓锤状以降低阳极端部温度，提升承受电子轰击的性能，並减少热量向电极根部的传导，防止阳极与电弧管密封部位温度过高，导致慢漏、炸裂。

阳极3的鼓锤状具体而言可以结合图11至图17，包括杆状的棒体32和位于棒体32前端的阳极端部33，阳极端部33的尺寸大于棒体32，这样类似于鼓锤形。阳极端部33可以是图11的长方形体、图12的灯帽体、图13的正方体、图14的球体、图15的椭球体、图16、17的绕丝体。棒体32和阳极端部33可以是分体制成，也可以是一体制成。

另外，阴极放电腔21和阳极放电腔31呈不对称结构，具体而言阴极端放电腔21小于阳极端放电腔31。这可以通过多种方式来实现。

如图5、图7所示，电弧管1是属于玻璃泡壳，在吹制时制成不对称结构，具体而言从一端逐渐扩大，使得阴极端小、阳极端大，可以为图7所示的一端小一端大的蛋形、或者为图5所示的葫芦形、甚至可以为喇叭形等其他非对称结构形态，不局限于上述所举的形状。这样不对称的结构，最终目的是为了阴极2和阳极3在等距离伸入电弧管1中时，确保所处的阴极放电腔21小于阳极放电腔31。

又电弧管1采用对称结构，如图6所示的椭球形、图8所示球形等等，在这种对称结构形态中，阴极2和阳极3在伸入电弧管1中的距离不对等时，阴极2伸入较浅，阳极3伸入较深，同样可以使得阴极放电腔21小于阳极放电腔31。

外罩壳4内残存一定量的氮气，以保征放电管时管壁温度的稳定。外罩壳4可以是图9所示的统一直径的直管，也可以是图10所示直管上对应电弧管1的部位形成球泡体41。

上述实施例仅用于解释说明本实用新型的发明构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.小功率直流高强度气体放电灯，设有电弧管，电弧管二端分别设有第一颈体和第二颈体用以密封电弧管的二端，并作为电弧管阴极和阳极的支撑体；电弧管外并有真空密封的外罩壳；其特征在于：阴极和阳极为一对形状不同的电极，其中阴极为杆状钨棒，阳极包括杆状的棒体和位于棒体前端、比棒体直径粗的阳极端部。

2.如权利要求1所述的小功率直流高强度气体放电灯，其特征在于：所述的阳极端部为长方体、灯帽体、正方体、球体、椭球体或螺旋绕丝体。

3.如权利要求1或2所述的小功率直流高强度气体放电灯，其特征在于：所述的阳极为一体式结构，或者为阳极端部套在棒体上形成的分体式结构。

4.如权利要求3所述的小功率直流高强度气体放电灯，其特征在于：所述的电弧管的阳极端放电腔与阴极端放电腔呈不对称的形状。

5.如权利要求4所述的小功率直流高强度气体放电灯，其特征在于：所述的电弧管的泡壳的阳极端与阴极端制成不对称形状，阴极和阳极伸入电弧管的长度相同，使阴极端放电腔小于阳极端放电腔，以保持电弧管二端的温度分布相近。

6.如权利要求5所述的小功率直流高强度气体放电灯，其特征在于：所述的电弧管不对称形状，阴极端球泡细小并逐渐向阳极一端扩大。

7.如权利要求5所述的小功率直流高强度气体放电灯，其特征在于：所述的不对称形状为蛋球形、葫芦形、喇叭形。

8.如权利要求4所述的小功率直流高强度气体放电灯，其特征在于：所述的电弧管的泡壳采用二端对称结构，阴极和阳极伸入电弧管的长度不同，则电极***置于偏阴极一侧，以保持阴极端放电腔小于阳极端放电腔。

9.如权利要求8所述的小功率直流高强度气体放电灯，其特征在于：所述的对称结构为椭球形、球形。

10.如权利要求1所述的小功率直流高强度气体放电灯，其特征在于：所述的外罩壳为尺寸统一的直管，或者在正对电弧管的位置具有放大的球泡体的直管。

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