CN103000487A - 用于照明装置的辅助起动器以及照明装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于照明装置的辅助起动器以及照明装置。该辅助起动器具有放电容器(11，21，31)、支承体(13，23，33)和馈电装置(15，25，35)，其中该放电容器(11，21，31)气密封闭有填充气体(12，22，32)并且具有至少一个透射辐射的区域，该支承体(13，23，33)设置在放电容器(11，21，31)内并且与穿通放电容器(11，21，31)的馈电装置(15，25，35)导电连接，其特征在于，支承体(13，23，33)在其表面上具有用于发射电子的发射材料(14，24，34)。

Description

用于照明装置的辅助起动器以及照明装置

技术领域

本发明总的来说涉及照明技术，具体而言，涉及一种用于照明装置的辅助起动器。此外，本发明还涉及一种照明装置。

背景技术

在本领域中已知了具有辅助起动器的金卤灯(HQI)和陶瓷金卤灯(HCI)。如果没有辅助起动器，则HQI和HCI通常具有比较长的点燃时间。为了解决HQI和HCI灯的点燃难题，在现有技术中已知了数种方法。一种方法是在燃烧器中填充氪气85。然而氪气85具有放射性，这会对环境以及人员造成伤害。其次，在现有技术中也已知了将辅助起动器(例如UV增强器)使用在HQI和HCI灯中用于改进这类灯的点燃特性。UV增强器典型为小放电管，其用作紫外辐射源。这类UV增强器已在美国专利第4,818,915中公开。而且另一美国专利第5,990,599中公开了UV增强器的框架设计，其设置在独立的桥支持结构上。然而，现有技术中的UV增强器性能并不理想。

发明内容

在下文中将给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

基于现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供了一种改进的用于照明装置的辅助起动器，该辅助起动器具有放电容器、支承体和馈电装置，其中该放电容器气密封闭有填充气体并且具有至少一个透射辐射的区域，该支承体设置在放电容器内并且与穿通放电容器的馈电装置导电连接，其中，放电容器在其表面上具有用于发射电子的发射材料。这样，有助于辅助起动器的电子发射，从而使利用该辅助起动器来辅助起动的照明装置的点燃时间缩短。

此外，本发明还提供了一种照明装置，其包括根据本发明的实施例述的辅助起动器，该辅助起动器用于辅助照明装置的起动。

附图说明

本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。相同或作用相同的元件设置有尾数相应的附图标记。该附图标记还根据不同的附图而改变其首位。在此仅为示意性的而没有限制作用。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。在附图中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的用于照明装置的辅助起动器的示意图，

图2示出了根据本发明的另一个实施例的用于照明装置的辅助起动器的示意图，

图3示出了根据本发明的又一实施例的用于照明装置的辅助起动器的示意图，

图4示出了具有根据本发明的一个实施例的用于照明装置的辅助起动器的照明装置的示意图。

具体实施方式

在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施方式的过程中可以做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，并且这些决定可能会随着实施方式的不同而有所改变。

在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明实施例的方案密切相关的装置结构，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

图1示出了根据本发明的一个实施例的用于照明装置的辅助起动器的示意图。

该辅助起动器具有放电容器11、支承体13和馈电装置15。该放电容器11气密地封闭有填充气体12并且具有至少一个透射辐射的区域。该支承体13设置在放电容器11内并且与穿通放电容器11的馈电装置15导电连接。支承体13在其表面上具有用于发射电子的发射材料14。

表述“放电容器11具有至少一个透射辐射的区域”在本申请的上下文中应理解为：辐射能够从放电容器11的局部透射。也就是说，放电容器11对于辐射而言可以是完全能够透射的或仅仅在放电容器11的特定部位上能够透射，这可以根据实际需要及进行适当的设置。在本领域中，辐射通常指的是紫外辐射，但并不排除其他可用于辅助照明装置的点燃的辐射。此外，填充气体12通常可以是氩气、氖气或其混合气体。

图1中所示的阴影区域仅示意性地示出了在支承体13的表面上的发射材料14。该发射材料14可以均匀地、非均匀地或根据预定的图案设置在支承体13的表面的至少一部分上。也就是说，该发射材料可以以任意形状和方式分布在支承体13的表面上。该发射材料14既可以均匀地且局部地覆盖支承体13的表面，也可以完全覆盖支承体13的表面，还可以非均匀地局部或完全覆盖支承体13的表面。该发射材料14甚至可以根据应用的需要以特定的图案分布在支承体13上。

支承体13的表面上的发射材料14适于产生电子。在辅助起动器运行时支承体13的表面上的发射材料14有利于辐射的产生，从而促进设置在该辅助起动器附近的照明装置更为快速地点燃。从而缩短照明装置起动的时间。由此，改进了照明装置的起动特性。

在此仅仅示例性地示出了辅助起动器的几何形状(在此为椭圆形)。对于本领域技术人员而言，其他几何形状也能够应用本发明中，如球形、矩形、方形或甚至不规则形状。具体形状的选择可以根据实际应用的要求来确定。

此外，要指出的是：这里仅示意性地示出了馈电装置15。该馈电装置15也可以具有各种形状，譬如杆状、片状等等。该馈电装置15可以由导电材料构成的实心体形成，也可以通过在由非导电材料构成的实心体或空心体涂覆以导电材料来形状。导电材料可以是各种金属、其合金或导电的复合材料。也就是说，馈电装置15的材料选择为使得馈电装置15传导电流，并且馈电装置15与放电容器11的接合在由于辅助起动器运行而引起温度改变时能够保持牢固。换言之，构成馈电装置15的材料的选择还要考虑与其接触的放电容器11的材料。原因在于，在该辅助起动器工作时会引起与放电容器11和与其接触的馈电装置15的热膨胀，因此这要求这两者的材料的热膨胀系数接近，从而使这两者间的接合即使受温度影响也能够仍然保持牢固接合。具体而言，表面涂覆有导电材料的馈电装置15或本身由导电材料构成的馈电装置15的材料在热膨胀系数方面与放电容器11的材料接近。例如，放电容器11优选由石英玻璃制成，在此情况下可以选择热膨胀系数与石英玻璃的热膨胀系数相近的导电材料，例如钼。在此仅示例性地进行了放电容器11和馈电装置15的材料选择，本发明并不限于所列举的对应材料，而是可以根据应用的需要基于成本以及加工工艺等综合考虑来进行选取。

另外，馈电装置15穿通该放电容器11并且与支承体13导电连接。导电连接可以通过焊接来实现或通过机械方式固定地连接，从而形成导电连接。该馈电装置15不仅用于供给能量而且用于支承该支承体13。

支承体13在此也仅示意性地示出了为矩形的片。然而，该支承体13也可以具有各种形状，譬如杆状、板状、球形或者甚至不规则形状等。该支承体13可以如馈电装置15那样由导电材料构成的实心体形成，也可以通过在由非导电材料构成的实心体或空心体涂覆有导电材料来形状。

在一个可替选实施例中，发射材料14可以以掺杂方式设置在支承体13的表面的至少一部分上。在此，术语“掺杂”应理解为：在一种材料中掺入少量其他元素或化合物，以使改善或改变该材料的电学、磁学和光学等等性能。具体而言，在本申请中将发射材料14掺杂到支承体13中，增强了支承体13发射电子的能力，从而有助于改善点燃特性。根据应用要求可以在支承体13的表面上局部或全部掺杂发射材料14。

可替选地，发射材料14还可以以涂覆方式设置在支承体13的表面的至少一部分上。该发射材料14可以以任意形状和方式涂覆在支承体13的表面上，例如以特定的图案分布在支承体13的表面上。

此外，无论采用掺杂还是涂覆来设置发射材料14，该发射材料14都是能够增强电子发射能力并且降低发射逸出功的材料。例如该发射材料选自如下中任意一种：金属元素Y、Ag、Ba、Cd、Hf、La、Tl、Yb、Al、Ce、Eu、Li、Na、Tb、Zn、As、In、Lu、Sm、Zr、Ca、Cs、Gd、K、Rb、Sc、Sr的单质及其化合物。此外，本领域技术人员应理解的是，其他能够增强电子发射的金属及其化合物均可以应用本发明的辅助起动器。在此仅仅出于简洁原因并未逐一列举。

以下借助附图更为详细地阐述根据本发明实施例的用于照明装置的辅助起动器。应理解的是，本发明并不因为如下参照附图的描述而只限于所描述的实施形式。

图2示出了根据本发明的另一个实施例的用于照明装置的辅助起动器的示意图。与图1所示的本发明的实施例不同，在图2所示的实施例中放电容器21划分成两个段，即透射辐射的段21a和不能透射辐射的段21b。当然，本领域技术人员可以根据特定的应用需要而修改这种划分(划分成更多的段)，即根据应用需要而按照透射辐射的区域和不能透射辐射的区域的特定布置图案来分布。

在一个变形方案中，还可以在放电容器21的内表面上局部涂覆有反射涂层，从而可通过这种反射涂层对电子的反射作用而使得由支承体23的表面上的发射材料24所发射的电子定向地发射到设置在该辅助起动器附近的照明装置，进而进一步促进照明装置的起动。进一步缩短了照明装置的起动时间。在此出于清楚的原因，并未示出。该变形方案同样适于在本申请的上下文中所提及的实施形式。图3示出了根据本发明的又一实施例的用于照明装置的辅助起动器的示意图。与图1所示的本发明的实施例不同，图3所示的放电容器31被划分成灯泡部31a和挤压部31b。该支承体33与馈电装置35在挤压部31b内导电连接。

在该实施例中，挤压部31b使支承体33更为牢固地固定在放电容器31中，从而进一步提高了支承体33的稳定性。该支承体33与馈电装置35可以通过挤压部31b而导电接触。也就是说，可以省去支承体33与馈电装置35借助粘合剂等的连接，而是直接借助挤压部31b将它们挤压在一起。

与图1中所示的辅助起动器类似，图3所示的阴影区域仅示意性地示出了在支承体33的表面上的发射材料34。该发射材料34同样可以以任意形状和方式分布在支承体33的表面上，例如以特定的图案分布在支承体33的表面上。在辅助起动器运行时支承体33的表面上的发光材料34所产生的电子将促进设置在该辅助起动器附近的照明装置更为快速地点燃。从而缩短照明装置起动的时间。由此，改进了照明装置的起动特性。

同样需要指出的是，在此仅仅示例性地示出了辅助起动器的几何形状(在此近似为圆柱形与矩形的组合形式)。然而对于本领域技术人员而言，其他几何形状也能够应用本发明中，如带有挤压部的球形、矩形、方形或甚至不规则形状同样是可能的。具体形状的选择可以根据实际应用的要求来确定。

此外，馈电装置35也可以具有各种形状，譬如杆状、片状等等。该馈电装置35也可以由导电材料构成的实心体形成，也可以通过在由非导电材料构成的实心体或空心体涂覆以导电材料来形状。导电材料可以是各种金属、其合金或导电的复合材料。同样，支承体33在此也仅示意性地示出了为矩形的片。然而，该支承体33也可以具有各种形状，譬如杆状、板状、球形或者甚至不规则形状等。该支承体33可以如馈电装置35那样由导电材料构成的实心体形成，也可以通过在由非导电材料构成的实心体或空心体涂覆有导电材料来形状。

由于在本实施例中不仅馈电装置35而且支承体33都与放电容器31的挤压部31b接触，所以在构成馈电装置35和支承体33的材料的选择方面还要考虑与它们接触的放电容器31的材料，以便保证这三者间的接合即使受温度影响也能够仍然保持牢固接合。具体而言，构成馈电装置35和支承体33的材料在热膨胀系数方面与放电容器31的材料接近。例如，放电容器31优选由石英玻璃制成，在此情况下可以选择热膨胀系数与石英玻璃的热膨胀系数相近的导电材料例如钼作为馈电装置35和支承体33的材料。此外，支承体33和馈电装置35的材料可相同也可以不同。在此仅示例性地进行了放电容器31和支承体33和馈电装置35的材料选择，本发明并不限于所列举的对应材料，而是可以根据应用的需要基于成本以及加工工艺等综合考虑来进行选取。

在一个变形方案中，该支承体33与馈电装置35也可以通过焊接导电连接。

其他未在此详细描述的部件如填充气体32、发射材料34、馈电装置35与根据图1至图2所描述的实施例类似。因此，在此不再赘述。

在一个可替选实施例中，该支承体33可以与馈电装置35一体式地成型(未示出)。这同样适用于参照图1至图2所示的实施例。

与结合图1所描述的辅助起动器类似地，，发射材料34以掺杂方式设置在支承体33的表面上。

与结合图1所描述的辅助起动器类似地，发射材料34以涂覆方式设置在支承体33的表面上。这同样适用于参照图1至图2所示的实施例。对于上述实施例均附加地或可替选地，在放电容器11，21，31填充的起动辅助气体的填充压力为5毫巴到500毫巴之间，优选在10毫巴到60毫巴之间。

对于上述实施例均附加地或可替选地，该发射材料在使用碳酸盐作为前体的情况下可以包含如下金属中至少一种的氧化物：钡、锶、钙和锆。

对于上述实施例均附加地或可替选地，该发射材料还可以包含钨酸钡钇(BYT)、钨酸钡钙(BCT)和钇酸钡锶(BSY2)。

对于上述实施例均附加地或可替选地，钨酸钡钇、钨酸钡钙和钇酸钡锶也可以单独地或组合地用作发射材料。

下表通过测试数据说明了根据本发明的实施例的辅助起动器与现有技术中的两种辅助起动器(起动器NO.1和起动器NO.2)的参数对比。

表1

从上表中可以看到的是，在由本发明的实施例的辅助起动器发射的辐射与辅助起动器NO.1和NO.2所发射的辐射强度近似相等的情况下，利用本发明的实施例的辅助起动器点燃照明装置时的点燃电压比利用辅助起动器NO.1和NO.2来点燃照明装置时的点燃电压小很多，并且小于700V。这将有助于照明装置的起动，缩短起动时间，降低起动电压。此外，可以提升点燃效率，降低设备成本。

图4示出了具有根据本发明的一个实施例的用于照明装置的辅助起动器的照明装置的示意图。该照明装置包括根据本发明的实施例所述的辅助起动器40。该照明装置4包括外灯泡46，设置在外灯泡内的燃烧器43、吸气装置44，以及用于引导电流和固定的导体支架41、42和45，其中辅助起动器40设置在燃烧器43附近用于照明装置4的起动。。如图所示，该辅助起动器40可以使用在前面所示的任何实施形式中所述的辅助起动器。同时，在此仅以陶瓷金卤灯(HCI)为例说明了具有这种辅助起动器的照明装置。该照明装置还可是金卤灯(HQI)。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上虽然结合附图详细描述了本发明的实施例，但是应当明白，上面所描述的实施方式只是用于说明本发明，而并不构成对本发明的限制。对于本领域的技术人员来说，可以对上述实施方式作出各种修改和变更而没有背离本发明的实质和范围。因此，本发明的范围仅由所附的权利要求及其等效含义来限定。

Claims (15)

1.一种用于照明装置的辅助起动器，该辅助起动器具有放电容器(11，21，31)、支承体(13，23，33)和馈电装置(15，25，35)，其中该放电容器(11，21，31)气密地封闭有填充气体(12，22，32)并且具有至少一个透射辐射的区域，该支承体(13，23，33)设置在放电容器(11，21，31)内并且与穿通放电容器(11，21，31)的馈电装置(15，25，35)导电连接，其特征在于，支承体(13，23，33)在其表面上具有用于发射电子的发射材料(14，24，34)。

2.根据权利要求1所述的辅助起动器，其特征在于，发射材料(14，24，34)以涂覆方式设置在支承体(13，23，33)的表面的至少一部分上。

3.根据权利要求1所述的辅助起动器，其特征在于，发射材料(14，24，34)以掺杂方式设置在支承体(13，23，33)的表面的至少一部分上。

4.根据上述权利要求之一所述的辅助起动器，其特征在于，发射材料(14，24，34)均匀地、非均匀地或按预定的图案设置在支承体(13，23，33)的表面的至少一部分上。

5.根据上述权利要求之一所述的辅助起动器，其特征在于，在放电容器(11，21，31)所封闭的填充气体的冷填充压力为5毫巴到500毫巴之间，优选在10毫巴到60毫巴之间。

6.根据上述权利要求之一所述的辅助起动器，其特征在于，填充气体(12，22，32)包含氩气、氖气或其混合气体。

7.根据上述权利要求之一所述的辅助起动器，其特征在于，发射材料(14，24，34)是能够增强电子发射能力并且降低发射逸出功的材料。

8.根据上述权利要求之一所述的辅助起动器，其特征在于，该发射材料(14，24，34)在使用碳酸盐作为前体的情况下包含如下金属中至少一种的氧化物：钡、锶、钙和锆。

9.根据权利要求1至7之一所述的辅助起动器，其特征在于，钨酸钡钇、钨酸钡钙和钇酸钡锶单独地或组合地用作发射材料(14，24，34)。

10.根据权利要求1至7之一所述的辅助起动器，其特征在于，该发射材料选自如下中任意一种：金属元素Y、Ag、Ba、Cd、Hf、La、Tl、Yb、Al、Ce、Eu、Li、Na、Tb、Zn、As、In、Lu、Sm、Zr、Ca、Cs、Gd、K、Rb、Sc、Sr的单质及其化合物。

11.根据上述权利要求之一所述的辅助起动器，其特征在于，放电容器(11，21，31)在其内表面上局部具有反射涂层，通过反射涂层的反射作用使得由支承体(13，23，33)的表面上的发射材料(14，24，34)所发射的电子定向地发射。

12.根据上述权利要求之一所述的辅助起动器，其特征在于，支承体(13，23，33)和馈电装置(15，25，35)一体式地构建。

13.根据上述权利要求之一所述的辅助起动器，其特征在于，支承体(13，23，33)或馈电装置(15，25，35)的材料选择为使得支承体(13，23，33)或馈电装置(15，25，35)传导电流，并且支承体(13，23，33)或馈电装置(15，25，35)与放电容器(11，21，31)的接合在由于辅助起动器运行而引起温度改变时能够保持牢固。

14.一种照明装置，其包括根据权利要求1至13之一所述的辅助起动器，该辅助起动器用于照明装置的起动。

15.根据权利要求14所述的照明装置，其特征在于，照明装置是金卤灯或陶瓷金卤灯。

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