CN100401457C - 放电灯 - Google Patents

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Abstract

一种放电灯，其包括：透光的陶瓷灯容器(1)；进入该灯容器(1)的第一和第二电流导体(2、3)，每一电流导体在该灯容器(1)中支承电极(4、5)；在该灯容器(1)中包括稀有气体和金属卤化物的可离子化的填充物；以及至少在该灯容器(1)内的第一电流导体(2)是耐受卤化物的，其特征在于，该第一电流导体(2)至少大致包括具有至少大致各向同性的热膨胀系数。该材料从二硼化硅化五钼、硼化二硅化五钼、或这两种材料的组合物的组中选择。

Description

放电灯
技术领域
本发明涉及一种放电灯，其包括：
透光的陶瓷灯容器；
进入该灯容器的第一和第二电流导体，每一电流导体在该灯容器中支承电极；
在该灯容器中包括稀有气体和金属卤化物的可离子化的填充物；以及
至少在该灯容器内的第一电流导体是耐受卤化物的。
背景技术
这种放电灯由WO0034980中已知。第一电流导体的第一部分包括耐受卤化物的材料，然而其第二部分由铌制成。选择铌是因为这种材料的热膨胀系数与灯容器的热膨胀系数相当，以便防止灯的泄漏。在特定的现有技术实施例中，该第一部分由三硅化五钼制成，以便在密封化合物例如陶瓷、玻璃或及其组合物直接将该第一电流导体的第一部分连接到灯上的情况下消除泄漏的风险。
由以上PCT专利申请已知的该放电灯的缺点在于，如果该第一电流导体的该第一部分由三硅化五钼制成，当其烧结时，特别是在高温和/或高密度情况下，在该材料中可能出现微小裂纹。这种微小裂纹限制第一电流导体的机械强度，并且/或者部分地“吸收”在灯容器中的可离子化的填充物。而且，如上所述，该微小裂纹引入了导致泄漏的孔隙。
发明内容
本发明的目的是消除该缺陷。
为了实现该目的，依据本发明的如开始段中所述类型的放电灯，即一种放电灯，其包括：透光的陶瓷灯容器；进入该灯容器的第一和第二电流导体，每一电流导体在该灯容器中支承电极；在该灯容器中包括稀有气体和金属卤化物的可离子化的填充物；以及至少在该灯容器内的第一电流导体是耐受卤化物的，其特征在于，该第一电流导体至少大致包括具有至少大致各向同性的热膨胀系数的材料。
该材料所述材料为Mo5(Si，X)3，其中X是B、Al、N或C，更优选的是二硼化硅化五钼。广泛研究已经表明，上述的微小裂纹归因于三硅化五钼特定的热弹性特性，该特性导致其中的热应力。本发明特别基于以下认识，即，可改进所使用的材料的热弹性特性，并且可通过提供一种具有至少大致各向同性的热膨胀系数的材料，也就是在所使用材料的晶体结构的所有结晶学方向上展示出相似数值的热膨胀系数，从而避免在其中产生的热应力。依据本发明，特别是，Mo5(Si，X)3，其中X是B、Al、N或C，尤其是二硼化硅化五钼表现出(近似的)各向同性的热膨胀系数，同时这些材料满足了其它的要求：耐受灯的可离子化的填充物，特别是耐受卤化物，(即它们不受卤化物或在其中形成的卤素的侵蚀或者不与卤化物或卤素发生反应)，可承受灯的热制造工况和工作工况，热稳定达到2000摄氏度，能够装接到电极上，并且具有足够的导电性以避免电损失。
在依据本发明的放电灯的一个优选实施例中，第二电流导体也至少大致包括具有至少大致各向同性的热膨胀系数。该材料为Mo5(Si，X)3，其中X是B、Al、N或C，优选为二硼化硅化五钼。因为对于两个电流导体使用相同的部件，所以这简化了该灯的制造。如上所述，这些材料最好满足热稳定和化学稳定的要求，并且具有各向同性的热膨胀系数。
在依据本发明的放电灯的另一个优选实施例中，所述材料在灯制造温度下粘附到灯容器的陶瓷材料上。由于以下原因，这使得可获得非常紧凑的灯结构。如上述PCT专利申请所述的现有技术的灯使用了密封化合物以便围绕电流导体密封陶瓷灯容器。因为密封化合物对于灯的高(工作)温度是敏感的，所以该密封化合物尽可能地远离灯容器的中央部分涂敷，即在延伸插塞的自由端(即细长的端部)处涂敷，该插塞借助于烧结连接到灯容器的中央部分上。该延伸插塞的使用从以下技术观点来看是不希望的：该插塞用作冷却翅片，由此不利地影响灯容器的工作温度，而且毛细管引入到该延伸插塞中。灯填充物的一部分可能在毛细管的位置处冷凝，从而使得灯的颜色不稳定。在本发明的优选实施例中，要求保护的材料Mo5(Si，X)3，其中X是B、Al、N或C，在1500-2000摄氏度之间变化的制造温度下共同烧结到该陶瓷灯容器中，因此不使用分离的密封化合物，而且还避免了作为灯容器的一部分的该延伸插塞的使用。该优选实施例可实现非常紧凑的灯结构，同时消除了上述的现有技术的缺点。
在依据本发明的放电灯的另一个优选实施例中，第一和第二电流导体均从密封化合物延伸到灯容器外，该密封化合物围绕该电流导体以气密方式密封灯容器，并且该灯容器具有延伸的插塞，其中封装各自的电流导体，该插塞具有自由端，在该处灯容器由该密封化合物密封。
附图说明
参照两个附图来详细描述本发明，这些附图1、2分别示出了优选实施例的侧视图和部分截面图。
具体实施方式
图1示出了依据本发明的放电灯，其设置有管状的透光的陶瓷的灯容器1，该灯容器由多晶氧化铝制成并带有第一和第二电流导体2和3。该电流导体2、3彼此相对地进入灯容器1，并且每一电流导体支承在灯容器1中的并焊接到电流导体2、3上的钨电极4、5。陶瓷密封化合物6由重量百分比30％的氧化铝、重量百分比40％的氧化硅、和重量百分比30％的氧化镝在融化过程中形成，该密封化合物以气密方式密封电流导体2、3。灯容器1具有的可离子化的填充物包括作为稀有气体的氩气以及作为金属卤化物的碘化钠、碘化铊、和碘化镝的混合物。
第一和第二电流导体2和3在灯容器1内均具有第一耐受卤化物部分21和31，其从密封化合物6延伸到灯容器1外，还包括焊接到该第一部分21、31上的第二部分22、32。电流导体2、3的第二部分22、32由铌构成并且在灯容器1中整个结合到密封化合物6中。在替代实施例中，两个电流导体2、3均制成单种材料的Mo5(Si，X)3的整体件，其中X是B、Al、N或C，以便避免使用铌制的第二部分22、32。这是可能的，因为Mo5(Si，X)3具有与灯容器1的陶瓷材料相同的热膨胀系数，其中X是B、Al、N或C。
该灯容器1具有窄的端部或延伸插塞11、12，其中封装各自的电流导体2、3。插塞11、12具有自由端111、121，在该处灯容器1由密封化合物6密封。灯容器1的中央部分10借助烧结从而经由陶瓷盘13连接到插塞11、12上。灯容器1由外封壳7来封装，外封壳以气密方式密封并且抽空，或者填充有惰性气体以便保护电流导体2、3的铌制的第二部分22、32。该外封壳7支承灯头8。
如上所述，第一和第二电流导体2和3的第一部分21、31由具有各向同性的热膨胀系数的材料构成，该材料优选为二硼化硅化五钼。
图2示出了依据另一优选实施例的管状的透光的陶瓷的灯容器1，其中获得了非常紧凑的灯结构。在灯容器1中的钨电极5装接(优选为焊接)到第一电流导体2上。该第一电流导体2在1500-2000摄氏度之间变化的灯制造温度下共同烧结到陶瓷灯容器1的材料中，而不使用如图1所示的分开的密封化合物6。该第一电流导体2由与图1所示的第一电流导体2相同的材料制成。图2所示的该第一电流导体2可形成陶瓷灯容器1的端壁(图2a)，或者形成电极5的延伸穿过陶瓷灯容器1的材料的延伸部分(图2b)。(在图2未示出的)陶瓷灯容器的另一端部可具有相同的结构。
本发明不限于以上的所示的变型，而包括落在后附权利要求限定的范围内的其它实施例。

Claims (7)

1.一种放电灯，其包括：
透光的陶瓷灯容器(1)；
进入该灯容器(1)的第一和第二电流导体(2、3)，每一电流导体在该灯容器(1)中支承电极(4、5)；
在该灯容器(1)中包括稀有气体和金属卤化物的可离子化的填充物；以及
至少在该灯容器(1)内的第一电流导体(2)是耐受卤化物的，其特征在于，该第一电流导体(2)包括具有各向同性的热膨胀系数的材料，所述具有各向同性的热膨胀系数的材料为Mo5(Si，X)3，其中X是B、Al、N或C。
2.如权利要求1所述的放电灯，其特征在于，所述材料是二硼化硅化五钼。
3.如权利要求1或2所述的放电灯，其特征在于，第二电流导体(3)也包括具有各向同性的热膨胀系数的材料。
4.如权利要求3所述的放电灯，其特征在于，所述第二电流导体的材料为Mo5(Si，X)3，其中X是B、Al、N或C。
5.如权利要求4所述的放电灯，其特征在于，所述第二电流导体的材料为二硼化硅化五钼。
6.如权利要求1或2所述的放电灯，其特征在于，所述材料在灯制造温度下共同烧结到该灯容器(1)的陶瓷材料中。
7.如权利要求1或2所述的放电灯，其特征在于，第一和第二电流导体(2、3)均从密封化合物(6)延伸到灯容器(1)外，该密封化合物围绕该电流导体(2、3)以气密方式密封灯容器(1)，并且该灯容器(1)具有延伸的插塞(11、12)，其中封装各自的电流导体(2、3)，该插塞(11、12)具有自由端(111、121)，在该处灯容器(1)由该密封化合物(6)密封。
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