CN103534783B - 高压放电灯 - Google Patents

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Abstract

一种高压放电灯，其具有陶瓷的放电容器，所述放电容器的毛细管装备有两段式的引线，所述引线作为前部的分段使用铱材料并且作为后部的分段使用Nb材料。前部的分段球状地成形。

Description

高压放电灯
技术领域
本发明涉及一种高压放电灯，所述高压放电灯包括：放电容器，所述放电容器包围放电容积并且配设有管状的端部；引线，所述引线包括前部和后部，所述引线在所述放电容器的端部中借助于玻璃焊料来密封；电极，所述电极具有附装到所述引线的前部的杆，所述电极至少部分伸入到所述放电容积中；安置在所述放电容积中的填充物。在此尤其是金属卤化物灯。这种灯尤其是用于通用照明的具有陶瓷的放电容器的高压放电灯。
背景技术
EP 1 114 438和WO 2006/077516以及WO 2008/075273分别公开一种高压放电灯，其中将铱用于密封件。引线是由铱构成的金属线或销状物，其中销状物直接在陶瓷的放电容器的端部中烧结。金属线作为灯丝被推到芯销上。但是所述设计草案在实践中未被证实。
发明内容
本发明的目的是提出一种高压放电灯，所述高压放电灯包括：放电容器，所述放电容器包围放电容积并且配设有管状的端部；引线，所述引线包括前部和后部，所述引线在所述放电容器的端部中借助于玻璃焊料来密封；电极，所述电极具有附装到所述引线的前部的杆，所述电极至少部分伸入到所述放电容积中；安置在所述放电容积中的填充物。所述高压放电灯具有短的结构长度并且是能简单制造的并且具有对于商业目的足够的使用寿命。
所述目的通过根据本发明的实施例的高压放电灯权来实现，其中所述后部由Nb材料制成并且所述前部由铱制成；其中所述前部至少部分是球形的；其中所述电极的杆的直径比所述前部的直径小20-30％。特别有利的设计方案在后续的描述中得到。
至今为止，通过在端部上的长的毛细管来确保陶瓷灯的长的使用寿命，在所述毛细管中安置有通常具有由Mo或W构成的耐卤素的前端部的引线，并且所述毛细管在后部具有由Nb或还有金属陶瓷构成的引线。所述技术虽然是可靠的，然而是耗费的并且与长的结构长度结合以便达到在密封件的区域中所需要的低的温度。
根据本发明，使用两段式的引线，如已知的，所述引线的外端部通过Nb销状物或类似铌的材料来实现。这是指一种热膨胀系数位于6l/K至9*10-6l/K的范围中并且是高温稳定的材料。在此尤其适合Re和Ta替代Nb或基于Nb的合金。所述Re和Ta在放电容器的端部上的短毛细管中借助于本身已知的焊料来熔合。如本身已知的，从前部安置到引线上的电极基于由W构成的销状物。如同样预先已知的，所述电极具有带有球状物或灯丝的顶部。
新式的是，引线具有由铱制成的短的前部部分。优选是球状物，所述球状物具有大致安置在其后的销状物的直径。
前部部分优选球状地成形并且尤其构成球状物或者哑铃状地由两个或多个彼此贴靠放置的球状物构成，或者尤其是具有销状凸起的哑铃状物或球状物。以这种方式，一方面避免昂贵的材料铱的高的消耗，并且另一方面将不易加工的材料铱的加工减小到最小程度。由于热学的原因，也优选球形形状。由于声学谐振运行的原因，从DE 10200710045071中预先已知在引线的区域中具有球状加厚部的密封件。
引线的由Nb或类似铌的材料制成的部分和前部的分段的由Ir构成的至少一个子区域用高温焊料来密封。在此涉及本身已知的焊料，见例如WO 2005/124823或还有在WO 2003/096377中公开的含铱的焊料。一个优选的实施形式是包含铝的氧化物或至少一种稀土金属如Dy的氧化物的焊料。在此尤其涉及也能够被称为高温玻璃料的低共熔的混合物。
引线总是与电极焊接。
在此，引线的前部部分的优选至少指向Nb销状物的半球状物覆盖有焊料或玻璃料。
然而，焊料也能够覆盖前部部分的更大的区域。
对于引线的前部部分而言，多个球状的部件能够彼此串联。优选地，球状的部件经由突起熔融部彼此连接。
如本身已知的，放电容器优选由氧化铝如PCA等制成。所述放电容器能够具有整体的端部或也具有单独的栓塞。代替Nb也能够使用其他类似特性的材料，尤其是Ta或Re或热膨胀系数相对于1100K的温度与Nb的热膨胀系数相差小于20％的材料。必要时也能够使用陶瓷金属。所述材料概括地称为Nb材料。
作为填充物优选使用不饱和的填充物，所述不饱和的填充物因此在运行时完全转入汽相。
典型的是70至150W的瓦特数，其中灯显示出高的稳定性和良好的调光特性。Ir金属线作为前部的分段能够直接烧结到毛细管中。但是至今为止，由此所实现的使用寿命对于商业应用而言还是太短。
优选的是装配有安置在球状物上或安置在哑铃状物上的短的Ir销状物的前部的分段。这造成引线的稳定的定向。在此的关键是，将玻璃焊料的熔融长度延长至Ir销状物。在应用不含Hg的不饱和的填充物时，氧化铝/氧化铥/铝酸盐和氧化铝/氧化钇的类型的玻璃料被证实为特别好的。熔融例如借助于IR激光器或W灯丝加热器来实现。
球状成形的由Ir构成的前部部件是在应用至少1550℃的温度下长时间保持高温密封件密封的关键。
放电容器优选球根状地、蛋形地、椭圆地、桶状地或类似于橄榄球形地成形，并且尤其具有至少是2的高的纵横比。典型地，新型的密封技术允许放电容器的结构长度相对于常规毛细管密封件缩短30％至60％。
典型的填充物含有NaI、CaI2、和稀土金属如尤其是CeI3和必要时PrI3以及ErI3。例如，添加有HgI2、TlI和必要时MnI2。其他卤素如氯或溴也适合于卤化物。
在无汞灯的情况下，在混合物中作为填充物尤其使用ZnI2、InI、TlI、NaI和SEI3，在此SE为稀土金属。在此，作为稀有气体尤其仅使用Xe或与其他稀有气体、尤其氩气的组合。
本发明的主要特征以编号列表的形式列出：
方案1.一种具有放电容器的高压放电灯，所述放电容器包围放电容积，其中填充物安置在所述放电容积中，其中所述放电容器配设有管状的端部、尤其是毛细管的端部，并且在所述端部中借助于玻璃焊料来密封两段式的引线，其中将伸入到所述放电容积中的电极安置到所述引线上，其特征在于，所述引线由前部的分段和后部的分段组成，其中所述后部的分段由Nb材料制成并且所述前部的分段由铱制成。
方案2.根据方案1所述的高压放电灯，其特征在于，所述前部的分段沿朝向所述后部的分段的方向半球状地构成，并且尤其所述前部的分段基本上类球状地成形。
方案3.根据方案2所述的高压放电灯，其特征在于，所述前部的分段构成为球状物或多个球状物的串联或构成为具有销状凸起的球状物。
方案4.根据方案1所述的高压放电灯，其特征在于，所述玻璃焊料从管的所述端部至少延伸至所述前部部分的子区域。
方案5.根据方案4所述的高压放电灯，其特征在于，所述玻璃焊料至少延伸至所述前部的分段的半球状地朝向所述后部的分段的子区域。
方案6.根据方案1所述的高压放电灯，其特征在于，所述玻璃焊料是基于铝的氧化物的和基于稀土金属的氧化物的高温焊料，尤其包含铝酸盐。
方案7.根据方案1所述的高压放电灯，其特征在于，所述填充物包括金属卤化物。
方案8.根据方案1所述的高压放电灯，其特征在于，所述填充物包括Hg。
方案9.根据方案1所述的高压放电灯，其特征在于，所述前部的分段的横向于灯轴线的直径位于0.35mm至1.2mm的范围中，并且尤其为至少0.5mm。
方案10.根据方案1所述的高压放电灯，其特征在于，所述熔融区的轴向长度位于0.5mm和4mm之间，尤其为至少0.8mm。
附图说明
下面将借助于多个实施例详细阐述本发明。附图示出：
图1示出具有带有单独的外泡壳的放电容器的高压放电灯；
图2示出用于在端部上的密封件的区域的第一实施例；
图3示出用于在端部上的密封件的区域的第二实施例；以及
图4示出用于在端部上的密封件的区域的第三实施例。
具体实施方式
图1示出金属卤化物灯1的示意图。所述金属卤化物灯由PCA制成的放电容器2构成，两个电极3被引入到所述放电容器中。放电容器具有中央部分5和两个端部。在端部上安置有两个短毛细管或管件6。灯具有纵轴线A。
放电容器2被外泡壳7包围。放电容器2在外泡壳中借助于包含短的和长的馈电部8a和8b的支架来保持。在外泡壳上安置有螺旋灯座9。
放电容器包含一种典型地包括Hg(3mg/cm3至30mg/cm3)和0.1mg/cm3至1mg/cm3的金属卤化物的填充物。作为稀有气体典型地以冷方式使用在30hPa至300hPa的压力下的氩气。
图2示出用于在端部6上的密封件的区域的第一实施例。具有构成为灯丝10的顶部和由W制成的杆11的电极3被安置到由铱构成的球状物12上并且在那借助于激光器焊接。球状物是引线14的前部的分段。其后部的分段是由Nb构成的杆15。后部的分段焊接到前部的分段12上。高温焊料19，优选由氧化铝和Dy2O3或其他稀土构成的低共熔的混合物被填入到形成端部6的毛细管中。所述端部从外部延伸至球状物12并且在那至少直至到达球状物12的赤道，所述端部横向于灯的轴线A。
根据下列表格1，代替Nb，也能够为后部的分段使用另一类似Nb的材料。在此，将四种金属与PCA进行比较。给出的是在1130K的运行温度下的热膨胀系数TAK和与Nb的以百分比为单位的差。
图3示出另一实施例，其中引线的前部的分段由经由突起熔融部彼此连接的两个彼此贴靠放置的球状物12a、12b组成。在此，两个球状物的相互接触的突起部在焊接时被熔融在一起。
球状物的横向尺寸刚好为大约后部的分段15的直径那么宽。而电极的杆11的直径通常略微小一些，更确切地说，是典型地20-30％的尺寸级别或匹配于高压放电灯的瓦特数。
图4示出另一实施例，其中引线的前部的分段由球状物20构成，沿朝向杆的方向将销状凸起模制到所述球状物上，所述销状凸起的横向尺寸大致对应于杆11的直径，并且优选是最高10％至20％更大的。销状凸起21的纵向尺寸通常是球状物20的直径的30％至70％。
球状物12、20的典型的直径为0.3mm至1.2mm。所述值与灯的瓦特数相关。对于典型的100W的灯，球状物的直径的典型值为0.7mm。
熔融区AX，即焊料至少延伸到毛细管中的轴向区域的长度典型地位于0.8mm至4mm之间。用于100W的灯的典型值为1.5mm至2.5mm。
玻璃料典型地由不同的稀土氧化物如Dy2O3连同氧化铝一起所构成的混合物构成，其中能够混入铝酸盐例如Dy2Al5O12。此外，能够混入小份额的SiO2，典型的是1％至15％的份额。
所提出的密封技术不仅适用于含Hg的填充物而且也适合于不含Hg的填充物。
填充物典型地包含Na、Ce、Tm、Dy和/或Tl以及Ca的碘化物。在此，当然不排除其他金属的金属卤化物。
当所基于的功率在1000W内时，对于球状的前部的分段的横向尺寸的上限是1.2mm。典型的是用于20W至400W之间的功率的应用，尤其75W至150W的功率的应用。
具有含铱的前部的分段的引线系统尤其良好地适用于150W至1000W的瓦特数。
新的闭锁技术的特别的优点是：其能够被引入标准化制造机器。在此，借助于封闭通过激光照射来进行密封。

Claims (8)

1.一种高压放电灯，所述高压放电灯包括：
放电容器，所述放电容器包围放电容积并且配设有管状的端部；
引线，所述引线包括前部和后部，所述引线在所述放电容器的端部中借助于玻璃焊料来密封；
电极，所述电极具有附装到所述引线的前部的杆，所述电极至少部分伸入到所述放电容积中；
安置在所述放电容积中的填充物；
其中所述后部由铌材料制成并且所述前部由铱制成；
其中所述引线的前部由球状物构成，销状凸起沿朝向杆的方向模制到所述球状物上，所述销状凸起的横向尺寸大致对应于杆的直径，并且是最高10％至20％更大的，并且所述销状凸起的纵向尺寸是球状物的直径的30％至70％。
2.根据权利要求1所述的高压放电灯，其特征在于，所述玻璃焊料从所述管状的端部至少延伸至所述前部的子区域。
3.根据权利要求2所述的高压放电灯，其特征在于，所述玻璃焊料至少延伸至所述前部的半球状地朝向所述后部的子区域。
4.根据权利要求1所述的高压放电灯，其特征在于，所述玻璃焊料是基于铝的氧化物和基于稀土金属的氧化物的高温焊料。
5.根据权利要求1所述的高压放电灯，其特征在于，所述填充物包括金属卤化物。
6.根据权利要求1所述的高压放电灯，其特征在于，所述填充物包括Hg。
7.根据权利要求1所述的高压放电灯，其特征在于，所述前部的横向于灯轴线的直径位于0.35mm至1.2mm的范围中。
8.根据权利要求1所述的高压放电灯，其特征在于，所述玻璃焊料至少延伸到管状的端部中的轴向区域的长度位于0.5mm和4mm之间。
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