CN101138068B - 放电管 - Google Patents

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Abstract

用于灯的放电管包括主体部分(61)，主体部分(61)具有第一端部(61a)、第二端部(61b)以及限定内部区域(74)的管状元件(62)。管状元件(62)沿着第一端部和第二端部之间的延长轴线(58)延伸。放电管包括在主体部分(61)第一端部(61a)处提供的第一端部部分(64a)。第一端部部分(64a)包括在从延长轴线基本垂直延伸的方向(59)上成锥形的第一锥形部分(68)。第一锥形部分包括面对内部区域的内部表面(72)。第一锥形部分(68)在延长轴线方向上的最大长度(68a)和延长轴线方向上的最小长度(68b)之间跨越。

Description

放电管
发明领域
本发明涉及照明组件，以及更具体地涉及用于灯的放电管。
发明背景
已知某些灯包括促进照明功能的放电管。美国专利US6,137,229公开了具有陶瓷放电管的传统金属卤化物灯。如在美国专利US6,137,229中所示，已知传统放电管的端部部分基于供应到灯的功率包括具有壁厚度的环形部分。
图1和图2示出了传统陶瓷放电管160的进一步例子。如图所示，放电管160包括设置在基本圆柱管状元件162的相对周端部分上的端部部分164a、164b。放电管160绕延长轴线158基本垂直设置并具有9.35毫米的外部半径“r”。每一端部部分164a、164b基本相同并包括环形部分173和管状延伸部分166之间的过渡部分168。过渡部分在延长轴线158方向上的最大长度168a和延长轴线158方向上的最小长度168b之间跨越。最小长度168b相对于内表面172具有1.5毫米的第一尺寸“d1”。最大长度168a相对于内表面172具有3.4毫米的第二尺寸“d2”。
传统端部部分具有由于灯燃亮过程中的热循环导致破坏的特征。对提供具有防止放电管的一个或多个端部破坏特征的放电管存在持续需求。
发明内容
根据一方面，用于灯的放电管包括具有第一端部、第二端部以及限定内部区域的管状元件的主体部分。管状元件沿着第一端部和第二端部之间的延长轴线延伸。放电管包括在主体部分第一端部处提供的第一端部部分。第一端部部分包括在从延长轴线基本垂直延伸的方向上成锥形的第一锥形部分。第一锥形部分包括面向内部区域的内表面。锥形部分在延长轴线方向上的最大长度和延长轴线方向上的最小长度之间跨越。最小长度相对于内表面具有第一尺寸D1以及最大长度相对于内表面具有第二尺寸D2，其中比值D1/D2为从大约0.07到0.43。
根据另一方面，用于灯的放电管包括具有第一端部、第二端部以及限定内部区域的管状元件的主体部分。管状元件沿着第一端部和第二端部之间的延长轴线延伸，并且放电管具有设置在绕延长轴线的半径“R”处的圆形周边。放电管进一步包括在主体部分第一端部处提供的第一端部部分。第一端部部分包括在从延长轴线基本垂直延伸的方向上成锥形的第一锥形部分。第一锥形部分包括面向内部区域的内表面。锥形部分在延长轴线方向上的最大长度和延长轴线方向上的最小长度之间跨越。最小长度相对于内表面具有第一尺寸D1并且最大长度相对于内表面具有第二尺寸D2，其中比值D2/R为从大约0.40到大约2.2。
根据进一步的方面，用于灯的放电管包括具有第一端部、第二端部以及限定内部区域的管状元件的主体部分。管状元件沿着第一端部和第二端部之间的延长轴线延伸，并且放电管具有设置在绕延长轴线的半径“R”处的圆形周边。放电管进一步包括在主体部分第一端部处提供的第一端部部分。第一端部部分包括在从延长轴线基本垂直延伸的方向上成锥形的第一锥形部分。第一锥形部分包括面向内部区域的内表面，并且所述锥形部分在延长轴线方向上的最大长度和延长轴线方向上的最小长度之间跨越。最小长度相对于内表面具有第一尺寸D1并且最大长度相对于内表面具有第二尺寸D2，其中比值D1/D2为从大约0.18到大约0.25以及比值D2/R为从大约0.8到大约0.9。
附图的简要说明
图1是传统放电管的横断面视图；
图2是在图1的视图2处所取的传统放电管部分的放大视图；
图3是包括放电管组件的示范性灯的部分断面视图，该放电管组件具有根据本发明示范性实施例的放电管；
图4是图3的放电管组件的部分断面视图；
图5是图3和图4所示放电管的断面视图；以及
图6是在图5的视图6处所取的放电管部分的放大视图。
示例性实施例的详细描述
本发明的放电管可用作具有各种结构、形状、尺寸、组件和/或构造的广泛种类的灯中的照明组件。图3中仅仅以一个例子的形式示出结合本发明理念的灯20。示出的灯20结合有放电管组件50，放电管组件50包括根据本发明的放电管60。灯20可包括任选的保护性特征，诸如透明的石英罩26，其设计成在放电管50出现故障过程中可发生爆炸。灯20还可包括支撑结构24，其设计成在由外部灯泡22限定的内部区域中悬吊放电管组件50。根据本发明的放电管可用于具有大约150瓦特或更大功率水平的灯。在进一步的例子中，根据本发明的放电管可用于具有大约250瓦特或更大功率水平的灯。还在进一步的实施例中，根据本发明的放电管可用于具有较低功率水平的灯。
本发明的放电管还可用作具有各种结构、形状、尺寸、组件和/或构造的广泛种类的灯中的照明组件。图4中仅仅以一个例子的形式示出放电管组件50，其具有结合本发明方面的示范性放电管60。放电管60限定内部区域74，其可作为适于灯的特定放电位置。内部区域74可充满可电离填充物，诸如已知适用于金属卤化物灯的各种金属卤化物。第一电极56a和第二电极56b可定位在内部区域74内。第一和第二电极56a，56b可包括围绕相应的引入线52a，52b缠绕的钨丝线圈。引入线可由铌材料形成并且可包括钼材料的线圈53。每一引入线52a，52b延伸通过放电管60的端部部分64a，64b的通道67。一旦合适的定位，可施加密封54a，54b来密封引入线和通道之间任意空隙。在示范性的实施例中，密封54a，54b包括陶瓷密封混合物。
图5和图6示出结合本发明理念的示范性放电管60。如图所示，放电管60包括具有第一端部61a和第二端部61b的主体部分61。主体部分61还包括限定内部区域74的管状元件62。管状元件62沿着主体部分61的第一端部61a和第二端部61b之间的延长轴线58延伸。
根据本发明的示范性放电管可包括各种形状、尺寸的广泛种类的管状元件，并在相对于放电管其它组件的各种位置上取向。在示出的实施例中，管状元件62围绕延长轴线58基本对称设置，但是在本发明的进一步实施例中预期管状元件还可是非对称的或围绕延长轴线58的另外设置。在示出的实施例中，管状元件包括沿着基本垂直于延长轴线58的横断面的圆形周边。圆形周边可具有恒定的半径或变化的半径。在示出的实施例中，半径朝着管状元件的中央断面较小，而朝向每一端部变得较大(例如，参见图6中的参考数字63)。预期管状元件沿着整个长度可具有基本相同的半径。管状元件还可形成为球茎状部分或形成为不具有圆形周边，并且因而可不具有距离延长轴线的半径尺寸。例如，管状元件可具有诸如多变形周边(例如，三角形，矩形，正方形或其它多边形设置)的至少部分直线周边。
根据本发明的放电管包括一个端部部分或多个端部部分。例如，多个端部部分可提供有类似或基本相同的结构特征。可替换的，若干端部部分可包括不同的结构特征，其中至少一个端部部分结合本发明的方面。放电管还可包括结合本发明方面的单一端部部分。例如，管状元件可包括封闭端部，其中管的仅仅一个端部包括根据本发明方面的端部部分。
如图5所示，示出的例子示出在主体部分61第一端部61a处提供的第一端部部分64a和在主体部分61第二端部61b处提供的第二端部部分64b。在示出的例子中，第一和第二端部部分64a，64b彼此基本相同。如图6中所示，第一端部部分64a包括在从延长轴线基本垂直延伸的方向59上成锥形的锥形部分68。锥形部分68包括面向内部区域74的内表面72。内部表面72可包括基本平坦的表面，并可从延长轴线58基本垂直延伸。在可替换的实施例中，内部表面72可包括非平面的表面和/或从延长轴线58以除了90度以外的角度延伸。
锥形部分68在延长轴线58方向上的最大长度68a和延长轴线58方向上的最小长度68b之间跨越。例如，如所示，最大长度68a和最小长度68b相对于延长轴线基本平行延伸。最小长度68b相对于内表面72具有第一尺寸D1以及最大长度68a相对于内表面72具有第二尺寸D2。例如如图所示第一和第二尺寸D1，D2可相对于平面71进行测量，其中内表面72沿平面71延伸。
依赖于锥形部分在最大长度到最小长度之间如何跨越，根据本发明方面的放电管可具有各种形状和尺寸。如图6所示，锥形部分在从延长轴线垂直的方向59上成锥形以形成表面70。在示范性实施例中，当锥形部分不在从延长轴线垂直的所有方向上延伸时，表面70可构成平坦表面。在示出的实施例中，锥形部分在从延长轴线垂直的所有方向上成锥形以形成圆锥形表面70。圆锥形表面70可具有各种表面特征以提供线性的、凸出的、凹入的、阶梯状或其它圆锥形表面设置。在示出的实施例中，圆锥形部分68包括背离管状元件内部区域74的线性圆锥形表面70。
依赖于放电管的尺寸，第一和第二尺寸可具有宽范围的各种值。不管放电管的尺寸，根据本发明放电管的示范性实施例可设置可防止端部部分破坏的比值D1/D2。
例如，从大约0.07到0.43的比值D1/D2可防止在加热和/或冷却过程中端部部分的破坏。在另一例子中，从大约0.15到大约0.3的比值D1/D2可防止在加热和/或冷却过程中端部部分的破坏。在进一步的例子中，从大约0.18到大约0.25的比值D1/D2可防止在加热和/或冷却过程中端部部分的破坏。使得比值D1/D2在上述范围内可降低当灯打开时放电管加热时和/或灯关闭以后放电管冷却时的温度变化导致的压力。
在示范性的实施例中，第一尺寸D1可为从大约1毫米到大约4毫米的范围。在另外的实施例中，第一尺寸D1可为从大约1毫米到大约2毫米的范围。在进一步的实施例中，依赖于灯的尺寸，第一尺寸D1可为1毫米之下或4毫米之上的范围。放电管的一个例子可具有大约1.5毫米的第一尺寸D1以及大约8毫米的第二尺寸D2，其中比值D1/D2为大约0.19。可进一步理解可基于灯的所需尺寸来选择第一尺寸D1，其中可确定第二尺寸D2来使得比值D1/D2提供在上述范围内，从而用来防止放电管的破坏。
本发明的示范性实施例还可包括具有各种周边形状的放电管，诸如围绕延长轴线在半径“R”处设置的圆形周边。如果放电管具有圆形周边，第二尺寸D2和半径“R”的比值可提供在一定的范围以降低灯关闭后的压力。这样，如果放电管具有圆形周边，比值D2/R和/或比值D1/D2可提供在在此所述的范围内，以降低灯打开时和/或当灯关闭时的压力。例如，在示出的实施例中，放电管60具有围绕延长轴线58在半径“R”处设置的圆形周边63。依赖于放电管的尺寸，半径“R”可具有宽范围的值。不管放电管的尺寸，根据本发明的放电管的示范性实施例可具有防止端部部分破坏的D2和“R”的比值。例如，从大约0.40到大约2.2的比值D2/R可防止在加热和/或冷却过程中端部部分的破坏。在另一例子中，从大约0.5到大约1的比值D2/R可防止在加热和/或冷却过程中端部部分的破坏。在进一步的例子中，从大约0.8到大约0.9的比值D2/R可防止在加热和/或冷却过程中端部部分的破坏。将比值D2/R提供在上述范围内可降低由于灯打开时放电管加热时和/或灯关闭之后放电管冷却时的温度变化导致的压力。
在示范性的实施例中，半径“R”可为从大约4毫米到大约15毫米的范围。在进一步的实施例中，依赖于灯的尺寸，半径“R”可为4毫米之下或15毫米之上的范围。放电管的一个例子可具有大约9.35毫米的半径“R”以及大约8毫米的第二尺寸D2，其中比值D2/R为大约0.86。可进一步理解可基于灯的所需尺寸来选择半径“R”，其中可确定第二尺寸D2来使得比值D2/R提供在上述范围内，从而用来防止放电管的破坏。
如果放电管具有圆形周边，比值D2/R和/或比值D1/D2可提供在上述的范围内。另外具有圆形周边的放电管可具有同时落入任意上述范围内的比值D2/R和D1/D2以防止在加热和/或冷却过程中端部部分的破坏。例如，可提供这样的放电管，其中比值D2/R从大约0.40到大约2.2以及比值D1/D2为从大约0.07到0.43。在另一例子中，比值D2/R为从大约0.5到大约1以及比值D1/D2为从大约0.15到大约0.3。在进一步的例子中，比值D2/R为从大约0.8到大约0.9以及比值D1/D2为从大约0.18到大约0.25。
在进一步的示范性实施例中，端部部分可包括从锥形部分延伸的管状延伸部分。例如，如图6所示，第一端部部分64a包括从锥形部分68延伸的管状延伸部分66。第一端部部分64a可进一步包括容纳一个或多个引入线的通道。在具有单一端部部分的实施例中，可提供两个或多个通道，或可提供足以容纳引入线的单一通道。在示出的示范性实施例中，每一端部部分64a包括延伸通过管状延伸部分66的单一通道67和沿着延长轴线58的锥形部分68。
根据本发明的放电管可由宽范围的材料和工艺同时结合本发明的理念制成。例如，放电管可由陶瓷材料形成，但可用其它材料来促进合适的灯功能。如果由陶瓷制成，陶瓷材料可包括AL203，Y203或YAG陶瓷材料，但是其它陶瓷材料也是预期的。最初管状元件还可独立于端部部分制成以便于后续组装。例如，可形成管状元件62并切到所需长度。如图6所示，每一端部部分可具有设计成装配在管状元件62相应端部内的圆周唇缘69。一旦端部部分保持在位，可将组件烧结在一起，其中端部部分在烧结位置65处连接到管状元件。应该理解可以使用其它加工技术来形成根据本发明理念的放电管。
从本发明的上述说明，本领域内的技术人员会意识到改进、改变和改型。在本领域技能内的上述改进、改变和改型意旨由所附的权利要求涵盖。

Claims (21)

1.用于灯的放电管，包括：
主体部分，其具有第一端部、第二端部以及限定内部区域的管状元件，其中所述管状元件沿着第一端部和第二端部之间的延长轴线延伸；以及
在主体部分第一端部处提供的第一端部部分，所述第一端部部分包括具有圆锥形表面的第一锥形部分，所述第一锥形部分由面向内部区域的内表面(72)、外表面(70)、最大范围(68a)和最小范围(68b)限定，所述最小范围相对于内表面具有第一长度尺寸D1以及所述最大范围相对于内表面具有第二长度尺寸D2，其中比值D1/D2为从0.07到0.43。
2.根据权利要求1所述的放电管，其中比值D1/D2为从0.15到0.3。
3.根据权利要求1所述的放电管，其中比值D1/D2为从0.18到0.25。
4.根据权利要求1所述的放电管，其中第一尺寸D1为从1毫米到4毫米。
5.根据权利要求1所述的放电管，其中放电管具有设置在绕延长轴线的半径“R”处的圆形周边，其中比值D2/R为从0.40到2.2。
6.根据权利要求5所述的放电管，其中比值D2/R为从0.5到1。
7.根据权利要求6所述的放电管，其中比值D2/R为从0.8到0.9。
8.根据权利要求1所述的放电管，其中半径“R”为从4毫米到15毫米。
9.根据权利要求1所述的放电管，其中管状元件围绕延长轴线基本对称设置。
10.根据权利要求1所述的放电管，还包括在主体部分第二端部处提供的第二端部部分，第二端部部分包括具有圆锥形表面的第二锥形部分。
11.根据权利要求1所述的放电管，其中第一端部部分包括从第一锥形部分延伸的管状延伸部分，其中通道沿延长轴线延伸通过管状延伸部分和第一锥形部分。
12.根据权利要求1所述的放电管，其中内表面包括基本平坦的表面。
13.根据权利要求1所述的放电管，其中放电管包括陶瓷材料。
14.用于灯的放电管，包括：
主体部分，其具有第一端部、第二端部以及限定内部区域的管状元件，其中所述管状元件沿着第一端部和第二端部之间的延长轴线延伸，其中放电管具有设置在绕延长轴线的半径“R”处的圆形周边；以及
在主体部分第一端部处提供的第一端部部分，所述第一端部部分包括具有圆锥形表面的第一锥形部分，所述第一锥形部分由面向内部区域的内表面(72)、外表面(70)、最大范围(68a)和最小范围(68b)限定，所述最小范围相对于内表面具有第一长度尺寸D1以及所述最大范围相对于内表面具有第二长度尺寸D2，其中比值D2/R为从0.40到2.2。
15.根据权利要求14所述的放电管，其中比值D2/R为从0.5到1。
16.根据权利要求14所述的放电管，其中比值D2/R为从0.8到0.9。
17.根据权利要求14所述的放电管，其中半径“R”为从4毫米到15毫米。
18.根据权利要求14所述的放电管，其中比值D1/D2为从0.15到0.3。
19.根据权利要求14所述的放电管，其中比值D1/D2为从0.18到0.25。
20.根据权利要求14所述的放电管，其中第一尺寸D1为从1毫米到4毫米。
21.用于灯的放电管，包括：
主体部分，其具有第一端部、第二端部以及限定内部区域的管状元件，其中所述管状元件沿着第一端部和第二端部之间的延长轴线延伸，其中放电管具有设置在绕延长轴线的半径“R”处的圆形周边；以及
在主体部分第一端部处提供的第一端部部分，所述第一端部部分包括具有圆锥形表面的第一锥形部分，所述第一锥形部分由面向内部区域的内表面(72)、外表面(70)、最大范围(68a)和最小范围(68b)限定，所述最小范围相对于内表面具有第一长度尺寸D1以及所述最大范围相对于内表面具有第二长度尺寸D2，其中比值D1/D2为从0.18到0.25以及比值D2/R为从0.8到0.9。
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