CN1004314B - 高压放电灯的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高压放电灯的制造方法。该放工具有陶瓷壁的放电容器，在保留相对于壁的一的凹入位置中设有一个端塞，该端塞藉烧结连接框上。端塞有一小孔，供电元件穿过该小孔以气的方式藉密封陶瓷连接到端塞上，放电容器还有陶瓷填充件，将放电容器壁、端塞和供电元件与细管中间空间连接起来。密封陶瓷是以膏状或粉状的形式装到端塞和／或陶瓷填充件上，再将陶瓷填充件配置在端塞上使密封陶瓷膏或粉介在端塞与陶瓷填充件之间，加热使密封陶瓷流入并完全充满于毛细管空间中。

Description

高压放电灯的制造方法

本发明是关于一种高压放电灯的制造方法。在这种高压放电灯中，具有陶瓷壁的放电容器，设有一个借助于烧结连接到壁上的端塞，该端塞设有小孔，供电元件即穿过该小孔中以密封的方式用密封陶瓷连接到端塞上，放电容器还设有一个陶瓷填充件，将放电容器壁、端塞和供电元件与毛细管中间空间连接起来。

下文中以后所使用的陶瓷壁、陶瓷端塞或陶瓷填充件等术语，在本说明书中应理解为由例如致密烧结的氧化铝之类的多晶金属氧化物和例如蓝宝石之类的单晶金属氧化物组成的材料。用作放电容器壁时，这种陶瓷材料是半透明的。本说明书和权利要求书中所使用的密封陶瓷一词是指一种软化温度低于放电容器壁材料、可以玻璃相或晶相或该两相的组合形式存在的连接材料。放电容器中充有填充物，填充物通常由钠、水银和稀有气体组成，或由金属卤化物、水银和稀有气体组成。

从美国专利3，726，582可以了解到本说明书开端所述的那种灯的制造方法。如此制造出来的该种灯，应用面广，且其放电容器具有令人满意的、再现良好的气密性结构。密封陶瓷系作为压制垫圈设在供电元件周围。我们发现，流动着的密封陶瓷与供电元件的金属表面接触时会比在只具有一个陶瓷材料界面的区域中输送得快，因此若密封陶瓷是设在供电元件周围，则更充分保证密封陶瓷完全充满毛细管中间空间。

实际上，本制造方法中采用了较大量的密封陶瓷。如此大的量保证了所有放电容器、端塞和供元件之间的毛细管中间空间基本上完全处于充满状态。但实际上，采用较大量的密封陶瓷时会导致端塞与供电元件之间空间中的密封陶瓷也扩散入放电容器所封闭的放电空间中。实践证明，密封陶瓷在放电空间中的存在是不利的，因为在放电灯工作条件下起主要作用的温度的影响下，密封陶瓷会与放电容器的充填物成分起反应。这种反应的产生通常会导致放电灯寿命的缩短。

本发明的目的是提出一种防止密封陶瓷扩散入放电空间的措施。因此本说明书开端所述的那种灯的一种制造方法，其特征在于，端塞系设在相对于壁的一端的一个凹入位置中，且密封陶瓷是以膏状或粉状的形式装在端塞和/或陶瓷填充件上的，然后将填充件这样配置在端塞上，使得密封陶瓷膏或粉介在端塞与陶瓷填充件之间，这时进行加热，于是密封陶瓷流入毛细管中间空间中，大体上完全使该空间充满密封陶瓷。

我们意外地证实，在毛细管空间介在放电容器壁、端塞和供电元件为一方、陶瓷填充件为另一方之间的结构中，有可能用密封陶瓷将放电容器与端塞之间的烧结接合点完全覆盖住，并防止密封陶瓷扩散入放电空间中。

在按本发明制造出来的灯的一个实施例中，陶瓷填充件，从端塞的一端部起，一直延伸到放电容器的该端之外。这样做具有以下的好处，即密封陶瓷的覆盖面遍及端塞下凹的整个长度，因此最大限度地延长了沿放电容器壁的任何漏泄路径。

在按本发明制造出来的灯的另一个实施例中，介于放电容器壁、端塞和供电元件为一方与陶瓷填充件为另一方之间的毛细管空间，其宽度充其量只有300微米。在这种最多只有300微米宽度的情况下，我们发现，毛细管空间完全充满了密封陶瓷。在毛细管空间至少局部具有大于300微米宽度的毛细管空间的情况下，我们发现，即使采用其量经过计量的额外密封陶瓷，毛细管空间的不完全充满的可能性也还是很大的。当按这种方式增加额外的密封陶瓷量时，这时毛细管空间事实上是完全充满了，这会导致密封陶瓷也扩散入放电空间中的情况。

本发明的灯最好是用这样的方法制取，在该方法中，密封陶瓷的供应量，其体积V应满足关系式0.8Vc≤V≤Vc的要求，其中Vc是放电容器壁、端塞、陶瓷填充件与供电元件之间的毛细管空间的体积。

当采用所需用的密封陶瓷的最低量时，可以获得令人满意的密封结构，在这种密封结构中，毛细管空间基本上完全充满密封陶瓷，效率既高又有好处。

在工业成批生产中，最重要的一点是，成品的尺寸和性能应大致上相同。特别是对要求能彼此互换通用的成品，这一点特别重要。在高压放电灯中，放电灯端部结构的形状对放电容器温度的控制很重要。特别是对那些在灯的工作过程中部分充填成分过量出现的灯来说，放电容器端部的温度的影响很大，因为在这些容器端部的部位，通常是放电容器内温度最低的部位。放电容器的最低温度确定着过量出现的填充物的压强。

对放电容器各端部部位在温度方面的控制来说，实践证明，密封陶瓷在扩散程度上的差别比起同一产品系列各个灯的差别具有更大的影响。实践证明，借助于本发明，有可能将密封陶瓷在扩散程度上的差别限制到200微米左右，从而使放电容器内在同样条件下容许的最低温度差限制到10℃左右。

随着放电容器各尺寸的减小，放电容器各端部对灯的特性的影响会增加，从而使密封陶瓷扩散程度良好控制的重要性也相应地增加。因此本发明对制造100瓦以下功率的灯特别有利。

现在参看附图通过举例的方式更详细介绍按本发明制造的灯的一个实施例。附图中（附图系不按比例画出）：

图1是外泡剖开了的灯的侧视图;

图2是图1放电容器一个端部的纵向剖视图;

图3是履行图1中所示的灯的制造方法过程中放电容器一端部的纵向剖视图。

图1中，封闭着放电空间10的圆柱形放电容器3系配置在设有灯头2的玻璃外泡1中的电源支杆4和5之间。放电容器有一陶瓷壁3a。

铌管做的电源支杆6和7是装在端塞上的。在放电容器3中，电源支杆6和7分别与电极11，12相连，在灯的工作条件下，二者之间发生放电。电源导体5是插在铌管6的间隙之中的。二者之间通过编织导线8来保证良好的电接触。

在图2中，放电容器3的一个端部具有陶瓷端塞15，它与主电极12的电源支杆6相连接。端塞15是借助于烤结缝16烧结在放电容器3的壁3a上的，烧结缝是位于容器端部的凹陷部位。在放电容器3的放电空间10的外部装有陶瓷填充件17，该填充件与放电容器3的壁3a、端塞15和电源支杆6靠紧而形成了微小的中间空隙。这种微小的中间空隙事实上完全被封接陶瓷18所封填。

于是封接陶瓷18将完全封填住烧结缝16。另一方面封接陶瓷18将扩散至电源支杆6和端塞15之间的微小的中间空隙部分中，直至端塞15的表面15A为止，（此表面是放电空间10的界限，故封接陶瓷18被阻止扩散进入放电空间10中去。

按照本实施例所制的灯，其放电容器的壁、端塞和陶瓷填充件等，是多晶的致密烧结而成的氧化铝。放电容器的填充物是由水银，钠和一种稀有气体所组成的。

放电容器具有一个内径为3.4毫米的端部，端塞在相对于放电容器端部有一个0.6毫米长的凹部和有一个直径为2.06毫米的中心孔，外径为2毫米的电源支杆就从中穿过。陶瓷填充件的外径为3.3毫米，中心有一个直径为2.06毫米的孔，高度为0.8毫米，因此，从端塞看去，填充件超出放电容器的端部0.2毫米。放电容器的壁、端塞、陶瓷填充件和电源支杆之间的微小的中间空隙的总容积Vc为5.4×10^-9米³。在微小的中间空隙中填充的封接陶瓷的体积为5.3×10^-9米³以致于微小的中间空隙事实上被封接陶瓷完全封填满。封接陶瓷具有如下的成分：

按重量比：

氧化镁（MgO）占5.6%

氧化钙（CaO）占38.6%

氧化钡（BaO）占8.7%

三氧化二铝（Al₂O₃）占45.4%

三氧化二硼（B₂O₃）占1.7%

在图3中，放电容器3具有端塞15，借助于烧结而连接在放电容器3的壁3a上。所得出的烧结缝由参照号16标出。端塞15连接在相对于容器端部的凹陷部位。陶瓷填充件17位于端塞15的远离放电空间10的那一面。端塞15和陶瓷填充件17二者均有一个孔，电源支杆6就从中穿过。电源支杆6具有突缘（未画出来）借此将支杆6持在陶瓷填充件17上。随后，将封接陶瓷的压制垫圈19套在电源支杆6上，并压紧在远离放电空间10的陶瓷填充件17的那一面上。

微小的中间空隙20是由放电容器3的壁3a、端塞15、陶瓷填充件17和电源支杆6所构成的。在实现制作图1所示的灯的另一个方法中，将容器端部放入炉子里以这样一种方式加热，即使封接陶瓷垫圈熔化流入微小的中间空隙20中去，事实上空隙将完全被封接陶瓷所封填，然后进行冷却，便得到了如图2所示的端部结构。

Claims (2)

1、一种高压放电灯的制造方法，在这种高压放电灯中，具有陶瓷壁的放电容器设有一个借助于烧结连接到壁上的端塞，该端塞设有小孔，供电元件即穿过该小孔以密封的方式用密封陶瓷连接到端塞上，放电容器还设有一个陶瓷填充件，将放电容器壁、端塞和供电元件与毛细管中间空间连接起来，该制造方法的特征在于，端塞系统设在相对于壁的一端的一个凹入位置中，且密封陶瓷系以膏状或粉状的形式装在端塞和/或陶瓷填充件上，然后将填充件这样配置在端塞上，使得密封陶瓷膏或粉介在端塞与陶瓷填充件之间，这时进行加热，于是密封陶瓷流入毛细管中间空间中，大体上完全使该空间充满密封陶瓷。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，密封陶瓷的供应量，其体积V应满足关系式0.8Vc≤V≤Vc的要求，其中Vc是放电容器壁、端塞、陶瓷填充件与供电元件之间的毛细管空间的体积。

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