CN108648984B - 金卤灯及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电光源技术领域，尤其是涉及一种金卤灯及其制造方法。该金卤灯包括电弧管、灯头和内玻壳；灯头与内玻壳固定连接；电弧管包括管体、正电极和负电极；正电极位于管体的电弧腔内，且正电极与正极馈通相连接，正极馈通插于管体的第一腿部中；管体的电弧腔内设置有启动气体；负电极与负极馈通相连接，负极馈通插于管体的第二腿部中；第一腿部的外表面设置有导电层和金属电连接件；导电层的一端靠近正电极的电极头，导电层的另一端远离正电极的电极头，金属电连接件的一端与导电层的另一端相连接；金属电连接件的另一端与长钼杆相连接。本发明避免了由于使用⁸⁵Kr放射性材料带来的生产、运输、安装、使用、存储、废料处理中的安全风险。

Description

金卤灯及其制造方法

技术领域

本发明涉及电光源技术领域，尤其是涉及一种金卤灯及其制造方法。

背景技术

陶瓷金属卤化物灯属于高压气体放电灯的一种，是比石英金卤灯更先进更高效更可靠的一个新灯种。陶瓷金卤灯的电弧管的电弧腔内都充有适当的压力的气体和⁸⁵Kr放射性材料的混合物作为启动气体，否则灯泡难以启动点亮。

随着人们对环保要求的提高，⁸⁵Kr放射性材料的采购、生产、运输、使用、存放和废物处理都面临着越来越严厉的限制，这给陶瓷金卤灯的生产销售和应用带来不利影响，甚至影响到相关企业、行业的生存。在美国，含⁸⁵Kr的产品销售必须进行专门的许可准入，其费用每年高达几万至几十万美元。现有的一些陶瓷金卤灯虽然有些进行了改进，但是依然含有少量⁸⁵Kr放射性材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金卤灯及其制造方法，以解决现有技术中存在的陶瓷金卤灯含有少量⁸⁵Kr放射性材料的技术问题。

本发明提供了一种金卤灯，包括电弧管、灯头和内玻壳；所述电弧管安装于所述内玻壳中，所述灯头与所述内玻壳固定连接；

所述电弧管包括管体、正电极和负电极；所述正电极位于所述管体的电弧腔内，且所述正电极与正极馈通相连接，所述正极馈通插于所述管体的第一腿部中；所述管体的电弧腔内设置有启动气体；

所述负电极位于所述管体的电弧腔内，且所述负电极与负极馈通相连接，所述负极馈通插于所述管体的第二腿部中；

所述正极馈通通过短钼杆与所述灯头的正极触针相连接，所述负极馈通通过长钼杆与所述灯头的负极触针相连接；

所述第一腿部的外表面设置有导电层和金属电连接件；所述导电层的一端靠近所述正电极的电极头，所述导电层的另一端远离所述正电极的电极头，所述金属电连接件的一端与所述导电层的另一端相连接；所述金属电连接件的另一端与所述长钼杆相连接。

进一步地，所述导电层包括依次连接的第一端环部和第二端环部；所述第一端环部绕于所述第一腿部的周向，所述第二端环部绕于第一腿部的周向；所述第一端环部靠近所述正电极的电极头，且所述第二端环部远离所述正电极的电极头；所述金属电连接件的一端与所述第二端环部相连接。

进一步地，所述导电层还包括中间段，所述第一端环部与所述第二端环部通过所述中间段相连接。

进一步地，所述第一端环部与所述第一腿部之间的接触弧所对的圆心角为10°~360°；所述第二端环部与所述第一腿部之间的接触弧所对的圆心角为10°~360°。

进一步地，所述金属电连接件为片状结构，所述片状结构包括弧形部、连接部和固定部；所述连接部与所述弧形部的一端相连接，所述固定部与所述弧形部的另一端相连接；所述弧形部贴设于所述第一腿部上；所述连接部与所述弧形部相连接，且所述连接部还与所述长钼杆相连接；所述固定部与所述连接部相连接。

进一步地，所述连接部包括至少两个直线段和至少一个弯曲段，且所述直线段的数量与所述弯曲段的数量之间的差值为1；所述弯曲段的端部与所述直线段相连接；所述弯曲段与所述直线段交错分布。

进一步地，所述弯曲段包括依次相连接第一直边、第二直边和第三直边；所述第一直边与所述第三直边分别与所述第二直边相垂直；所述第一直边还与所述直线段相垂直；所述第三直边还与所述直线段相垂直；所述第二直边与所述直线段相平行；所述第一直边靠近所述弧形部，所述第三直边远离所述弧形部。

进一步地，所述弯曲段包括依次相连接的第四直边、第五直边、第六直边和第七直边；所述第四直边、所述第五直边、所述第六直边和所述第七直边均不与所述直线段相平行；所述第四直边靠近所述弧形部，所述第七直边远离所述弧形部。

进一步地，所述第四直边与所述第五直边之间所成的角的大小与所述第六直边与所述第七直边所成的角的大小相等；所述第四直边的长度、所述第五直边的长度、所述第六直边的长度和所述第七直边的长度均相等；所述第四直边与所述直线段之间所成的角的大小与所述第七直边与所述直线段之间所述成的角的大小相等。

进一步地，所述弧形部的弧形所对应的圆心角为0~360°。

进一步地，所述片状结构的厚度为0.01mm~1mm；所述片状结构的宽度为0.5mm~5mm。

进一步地，所述弧形部的弧形所对应的内直径为3.80mm~4.20mm；所述弧形部的弧形所对应的外直径为3.82mm~5.20mm。

进一步地，所述连接部的相对的两个端部之间距离为3mm~15mm。

进一步地，所述连接部的厚度大于所述弧形部的厚度。

进一步地，所述第二直边与所述直线段之间的高度为1mm~3mm。

进一步地，所述第一直边与所述直线段的连接处与所述弧形部之间的最近距离为2mm~8mm。

进一步地，所述第二直边的长度为2mm~8mm。

进一步地，所述第四直边与所述第五直边的连接处与所述直线段之间的高度为1mm~3mm。

进一步地，所述第四直边与所述直线段的连接处与所述弧形部之间的最近距离为2mm~4mm。

进一步地，所述第四直边与所述直线段的连接处与所述第五直边与所述第六直边的连接处之间的距离为1mm~2mm。

进一步地，所述内玻壳内的空间为真空状态，或所述内玻壳内的空间中设置有氮气。

进一步地，所述启动气体为惰性气体；所述内玻壳中还设置有吸气剂。

进一步地，所述第一端环部的宽度为0.2mm~10mm；所述第二端环部的宽度为0.2mm~10mm。

进一步地，所述第一端环部的宽度不大于所述第二端环部的宽度。

进一步地，还包括外玻壳，所述内玻壳安装于所述外玻壳中，且所述内玻壳还与所述外玻壳固定连接；所述导电层的厚度为0.001mm~1mm；

进一步地，所述第一端环部的厚度大于所述中间段的厚度，所述第二端环部的厚度大于所述中间段的厚度。

进一步地，所述导电层涂覆于所述第一腿部。

进一步地，所述导电层由金属粉末烧结而成。

进一步地，所述导电层由三氧化二铝粉末和钨粉末混合烧结而成，或所述导电层由钨粉末烧结而成。

本发明还提供了一种权利要求1-29中任一项所述的金卤灯的制造方法，该制造方法包括：

在电弧管的第一腿部设置导电层，并使所述导电层的一端靠近正电极的电极头，所述导电层的另一端远离正电极的电极头；

在所述电弧管的第一腿部上安装金属电连接件，并使金属电连接件的一端与所述导电层的另一端连接，金属电连接件的另一端与长钼杆相连接；

采用氮气多次冲刷内玻壳内的空间后，最后一次充入压强为Pa的氮气，再缓慢地抽出氮气，当剩余的氮气的压强介于80kPa~50kPa或1kPa~100Pa时，封离内玻壳上的排气管。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的金卤灯及其制造方法，通过在第一腿部的外表面设置有导电层和金属电连接件；导电层的一端靠近正电极的电极头，导电层的另一端远离正电极的电极头，金属电连接件的一端与导电层的另一端相连接；金属电连接件的另一端与长钼杆相连接；由于导电层和正电极之间的几何距离特别近，几乎为电弧管正负电极之间几何距离的十分之一，从而在正电极和负电极之间的电场强度的基础上会叠加一个强得多的电场，电弧管内负电极在该叠加电场的作用下，瞬间发出的电子比没有导电涂层的正常电弧管的负电极发出的电子多得多，从而电流也就大得多，电极在大电流的作用下瞬间发热更多，发热的电极在高温下发出更多的电子，大量电子在电场的作用下击穿电弧管的电弧腔内的启动气体，使启动气发生辉光放电；这种电弧管不再需要使用含⁸⁵Kr放射性材料来辅助灯泡启动，避免了由于使用⁸⁵Kr放射性材料带来的生产、运输、安装、使用、存储、废料处理中的安全风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的金卤灯的结构示意图；

图2为本发明实施例中导电层的结构示意图；

图3为本发明实施例中第一端环部的结构示意图；

图4为本发明实施例中第一端环部的另一变形结构的示意图；

图5为本发明实施例中金属电连接件的结构示意图；

图6为本发明实施例中金属电连接件的另一视角的结构示意图；

图7为本发明实施例中金属电连接件的第二种变形结构的示意图；

图8为本发明实施例中金属电连接件的第二种变形结构的另一视角的结构示意图；

图9为本发明实施例中金属电连接件的第三种变形结构的示意图；

图10为本发明实施例中金属电连接件的第三种变形结构的另一视角的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的金卤灯的另一变形结构的示意图；

图12为图11中的金属电连接件安装于电弧管上的结构示意图。

图中：

101-电弧管；102-灯头；103-外玻壳；104-内玻壳；105-正极触针；106-负极触针；107-套箍；108-管体；109-正电极；110-负电极；111-电弧腔；112-正极馈通；113-负极馈通；114-短钼杆；115-长钼杆；116-导电层；117-金属电连接件；118-第一端环部；119-第二端环部；120-中间段；121-弧形部；122-连接部；123-固定部；124-第一直线段；125-第二直线段；126-第一直边；127-第二直边；128-第三直边；129-第四直边；130-第五直边；131-第六直边；132-第七直边；133-吸气剂；134-弹簧圈支架；135-导电箔；136-电极头。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1所示，本发明实施例提供了一种金卤灯，该金卤灯为陶瓷金卤灯，陶瓷金卤灯包括电弧管101、灯头102、外玻壳103和内玻壳104；电弧管101安装于内玻壳104中，内玻壳104安装于外玻壳103中；灯头102与内玻壳104固定连接，且内玻壳104还与外玻壳103固定连接；灯头102可以为1-PGZX18陶瓷双插灯头102；该灯头102的双插针头间距为18mm，也即灯头102的正极触针105与负极触针106之间的间距为18mm。外玻壳103与灯头102之间通过套箍107固定连接。外玻壳103可以为防爆石英玻壳。内玻壳104可以为石英玻壳。电弧管101为金卤灯的发光光源。陶瓷金卤灯也即电弧管的材质为陶瓷。

电弧管101包括管体108、正电极109和负电极110；正电极109位于管体108的电弧腔111内，且正电极109与正极馈通112电连接，正极馈通112插于管体108的第一腿部中；负电极110位于管体108的电弧腔111内，且负电极110与负极馈通113电连接，负极馈通113插于管体108的第二腿部中。正电极109位于正极馈通112的一端；负电极110位于负极馈通113的一端。电弧腔基本呈椭球体状，或呈圆柱状。

正极馈通112通过短钼杆114与灯头102的正极触针105电连接，负极馈通113通过长钼杆115与灯头102的负极触针106电连接，具体而言，正极馈通112的另一端与短钼杆114的一端相连接，短钼杆114的另一端通过导电箔135与正极触针105电连接。负极馈通113的另一端与长钼杆115的一端相连接，长钼杆115的另一端通过导电箔135与负极触针106电连接。

第一腿部的外表面设置有导电层116和金属电连接件117；导电层116的一端靠近正电极109的电极头136，导电层116的另一端远离正电极109的电极头136，金属电连接件117的一端与导电层116的另一端相连接；金属电连接件117的另一端与长钼杆115相连接。导电层116的一端与正电极109之间的距离不大于正电极109与负电极110之间的距离的五分之一，具体的，导电层116的一端与正电极109之间的距离为正电极109与负电极110之间的距离的十分之一。通过设置的导电层，可以使金属电连接件与正电极之间的距离较远，避免金属电连接件导热对电弧管管压的影响；还可以避免金属电连接件离电弧管发光高温部位太近，而使金属电连接件受热变形松动的情况发生，因为当金属电连接件松动时会严重影响燃点期间的重复启动需要，也可以避免金属电连接件挡光降低电弧管发光效率。

该实施例可选的方案中，正极馈通112的另一端与短钼杆114的一端相连接之间通过镍套管焊接相连，负极馈通113的另一端与长钼杆115的一端相连接之间通过镍套管焊接相连；在焊接过程中，可以将镍套管套设在馈通（正极馈通112或负极馈通113）的端部，然后钼杆（短钼杆114或长钼杆115）从镍套管的径向穿过，然后通过点焊或激光焊接即可。

参见图2和图3所示，该实施例可选的方案中，导电层116包括依次连接的第一端环部118和第二端环部119；第一端环部118绕于第一腿部的周向，第二端环部119绕于第一腿部的周向；第一端环部118靠近正电极109的电极头，且第二端环部119远离正电极109的电极头；金属电连接件117的一端与第二端环部119相连接。第一腿部的横截面基本呈圆形。该实施例可选的方案中，第一端环部118的宽度i为0.2mm~10mm；第二端环部119的宽度j为0.2mm~10mm，这样可以有更好电场强度，及导电层与金属电连接件连接稳定性。

具体而言，第一端环的宽度可以为0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm或6mm；第二端环的宽度可为0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm或6mm。

该实施例可选的方案中，第一端环部118的宽度可以不大于第二端环部119的宽度，第二端环部119的宽度不小于金属电连接件117的宽度，这样可以确保金属电连接件117与第二端环部119的紧密连接，避免金属连接发生位移后，导致接触不良的情况发生。

参见图2所示，该实施例可选的方案中，导电层116还包括中间段120，第一端环部118与第二端环部119通过中间段120电连接，这样便于增大金属电连接件117与正电极109之间的距离，通过设置的导电层，可以使金属电连接件与正电极之间的距离较远，避免金属电连接件导热对电弧管管压的影响；还可以避免金属电连接件离电弧管发光高温部位太近，而使金属电连接件受热变形松动的情况发生，因为当金属电连接件松动时会严重影响燃点期间的重复启动需要，也可以避免金属电连接件挡光降低电弧管发光效率。需要说明的是，中间段120、第一端环部118和第二端环部119三都可以为一体连接，也可以为分体连接。

该实施例可选的方案中，虽然设置中间段120可以将第一端环部118与第二端环部119之间隔开，但是中间段120的长度不应过长，因此中间段120的长度k应不大于12mm。可选地，中间段120的长度为0~0.1mm，0.5mm~1.2mm、9mm、10mm、10.5mm、10.8mm或11mm。

该实施例可选的方案中，中间段120的宽度可以小于第一端环部118的宽度，和/或，中间段120的宽度可以小于第二端环部119的宽度。可选地，中间段120的宽度为2mm~14mm，可选的可以为3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、10mm或12mm。

该实施例可选的方案中，导电层116的厚度为0.001mm~1mm，也就是说，第一端环部118的厚度、第二端环部119的厚度及中间段120的厚度均为0.001mm~1mm。上述导电层的厚度能够比较好的增强电场。需要说明的是，中间段120的数量可以为多个，多个中间段120绕第一腿部的周向均匀间隔分布；如：中间段120的数量为两个，两个对称设置。

具体而言，导电层116的厚度可以为0.01mm、0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.3mm、0.5mm或0.6mm。需要说明的是，可以使第一端环部118的厚度大于中间段120的厚度，第二端环部119的厚度大于中间段120的厚度，第一端环部118较厚时，有利于增强电场。所述第一端环部的厚度大于所述第二端环部的厚度，有利于增在正负电极110的电场强度的基础上会叠加更强的电场，电弧管101的负电极110在该叠加电场的作用下，瞬间发出的更多的电子，从而电流也就大得多，电极在大电流的作用下瞬间发热更多，发热的电极在高温下发出更多的电子。

参见图3和图4所示，该实施例可选的方案中，第一端环部118与第一腿部之间的接触弧所对的圆心角α为10°~360°，也就是说，第一端环部118可以为一个完整的环（参见图3所示），也可以为一个部分环（参见图4所示）；第二端环部119与第一腿部之间的接触弧所对的圆心角α为10°~360°，也就是说，第二端环部可以为一个完整的环，也可以为一个部分环。可选地，第一端环部118与第一腿部之间的接触弧所对的圆心角可以为10°~180°，进一步地，该圆心角可以为20°、45°、90°、120°或135°；第二端环部119与第一腿部之间的接触弧所对的圆心角可以为10°~180°，进一步地，该圆心角可以为20°、45°、90°、120°或135°。需要说明的是，第一端环部118与第一腿部之间的接触弧所对的圆心角可以大于第二端环部118与第一腿部之间的接触弧所对的圆心角，这样有利于建立较强的电场，保证金卤灯燃点期间的重复启动需要，提高电弧管燃点的可靠性和稳定性。

该实施例可选的方案中，管体108的材质为陶瓷。导电层116涂覆于第一腿部。导电层116由金属粉末烧结而成，可选的，导电层116由三氧化二铝粉末和钨粉末混合烧结而成，或导电层由钨粉末烧结而成；也就是说，导电层116涂覆于第一腿部后，并通过高温烧结而成，这样导电层116便于与陶瓷材质的管体108牢固连接；烧结时的温度可以根据实现情况确定。通过将导电层116烧结于第一腿部，可以避免电弧管101的发光高温部位导致导电层116受热变形松动的情况发生，保证了金卤灯燃点期间的重复启动需要，提高电弧管燃点的可靠性和稳定性，提高使用寿命，确保承诺的使用寿命。

参见图5至图10所示，该实施例可选的方案中，金属电连接件117为片状结构，片状结构包括弧形部121、连接部122和固定部123；连接部122与弧形部121的一端电连接，固定部123与弧形部121的另一端电连接；弧形部121贴设于第一腿部上；连接部122与弧形部121电连接，且连接部122还与长钼杆115电连接；固定部123与连接部122电连接。需要说明的是，连接部的厚度可以由连接部的第一端向第二端逐渐增大，连接部的第一端与弧形部的一端电连接，连接部的第二端与长钼杆电连接，这样有利于保证金属电连接件的导电性。

需要说明的是，第一端环部和第二端环部均可以是一个完整的环。另外，第一端环部的宽度方向的表面与第二端环部的宽度方向的表面基本平行，即第一端环部的轴向与第二端环部的轴向平行。中间段的长度方向与第一端环部的长度方向相平行。弧形部的轴向方向与第一端环部的轴向相平行，这样有利于导电层的固定，并且还利于第一端环部与正电极之间产生的电场与正负电极之间产生的电强的平行叠加，从而使得叠加的电场强度最大。金属电连接件可以为但不限于片状结构、丝状结构、杆状结构、圆环状结构、矩形结构、三角形结构、正弦波形结构或螺旋形结构等。

该实施例可选的方案中，弧形部121的弧形所对应的圆心角为0~360°，确保导电层和长钼杆之间的电连接；也就是说，金属电连接件可以与导电层为点连接、线连接或面连接，当该圆心角为0时，即金属电连接件与导电层点连接。可选的，弧形部121的弧形所对应的圆心角为180°或350°~360°，这样，当固定部123与连接部122固定连接在一起后，弧形部121可以成一个整圆包围在第一腿部上。

参见图5所示，该实施例可选的方案中，片状结构的厚度为0.01mm~1mm；片状结构的宽度d为0.5mm~5mm，这样即有利于建立电场，又可以减小片状结构挡光的可能性。可选地，片状结构的厚度为0.05mm~0.1mm，片状结构的宽度为1mm~3mm。需要说明的是，该实施例中，可以使连接部122的厚度大于弧形部121的厚度，以保证连接部122在使用过程中寿命。

该实施例可选的方案中，弧形部121的弧形所对应的内直径a为3.80mm~4.20mm；弧形部121的弧形所对应的外直径为3.82mm~5.20mm。

具体而言，当弧形部121为一个圆环时，该圆环的内直径为3.80mm~4.20mm；该圆环的外直径为3.82mm~5.20mm。

参见图6所示，该实施例可选的方案中，连接部122的相对的两个端部之间的距离为3mm~15mm，也就是说，连接部122的长度方向的两端之间的直线距离b为3mm~15mm。连接部的长度范围的设置，有利于减小片状结构挡光的可能性。可选的，连接部122的相对的两个端部之间距离为8mm~12mm，进一步地，可以为9mm、10mm或11mm。当连接部122呈直线形时，连接部122的长度就是连接部122的长度方向的两端之间的直线距离；当连接部122的长度延伸方向具的弯折时，连接部122的长度就是连接部122的长度方向的两端之间的直线距离，也就是，不管连接部122的形状如何变化，它的两端之间的直线距离不变。需要说明的是，图5和图6中的连接部呈直线形。连接部的长度方向穿过弧形部所对的圆心。

该实施例可选的方案中，固定部123的长度c为0.5mm~10mm，可选地，固定部123的长度为1mm~3mm，固定部123的长度还可以为4mm~6mm，这样可以更好使固定部与连接部固定。

该实施例可选的方案中，连接部122包括至少两个直线段和至少一个弯曲段，且直线段的数量与弯曲段的数量之间的差值为1；弯曲段的端部与直线段相连接；弯曲段与直线段交错分布，也就是说，当连接部122的直线段与弯曲段连接之后，弯曲段的两端均与一个直线段相连接，弯曲段位于两个直线段之间。该弯曲段可以呈波浪形、正弦曲线形、螺旋形或具有三边的矩形等。需要说明的是，弯曲段的数量还可以为2~4个。直线段的长度方向垂直于弧形部，即直线段的长度方向穿过弧形部所对的圆心。

该实施例中，以弯曲段的数量为一个，直线段的数量为两个为例具体说明。两个直线段分别为第一直线段124和第二直线段125；第一直线段124的一端与弧形部121的一端相连接，且第一直线段124的另一端与弯曲段的一端相连接，弯曲段的另一端与第二直线的一端相连接，第二直线段125的另一端与长钼杆115相连接。第一直线段124与第二直线段125位于同一水平面上。

参见图7和图8所示，该实施例可选的方案中，弯曲段包括依次相连接第一直边126、第二直边127和第三直边128，该三个直边形成平顶门字型；第一直边126与第三直边128分别与第二直边127相垂直；第一直边126还与直线段相垂直；第三直边128还与直线段相垂直；第二直边127与直线段相平行；第一直边126靠近弧形部121，第三直边128远离弧形部121。第一直线段124的一端与第一直边126的一端相连接、第一直边126的另一端与第二直边127的一端相连接，第二直边127的另一端与第三直边128的一端相连接，第三直边128的另一端与第二直线段125的一端相连接。

该实施例可选的方案中，第二直边127与直线段之间的高度e为1mm~3mm；可选的，第二直边127与直线段之间的高度为1.8mm~2mm，有利于减小片状结构挡光的可能性。

该实施例可选的方案中，第一直边126与直线段的连接处与弧形部121之间的最近距离为2mm~8mm，也就是说，第一直边126与第一直线段124的连接处与第一直线段124与弧形部121的连接处之间的距离f为2mm~8mm；可选的，第一直边126与直线段的连接处与弧形部121之间的最近距离为2mm~8mm，可选地为3mm、5mm或6mm。

该实施例可选的方案中，第二直边127的长度g为2mm~8mm。可选的，第二直边127的长度的为3mm。

参见图9和图10所示，该实施例可选的方案中，弯曲段包括依次相连接的第四直边129、第五直边130、第六直边131和第七直边132；第四直边129、第五直边130、第六直边131和第七直边132均不与直线段相平行；第四直边129靠近弧形部121，第七直边132远离弧形部121。第四直边129与第五直边130形成一个尖顶门字型、第六直边131与第七直边132形成一个尖顶门字型。第一直线段124的一端与第四直边129的一端相连接，第四直边129的另一端与第五直边130的一端相连接，第五直边130的另一端与第六直边131的一端相连接，第六直边131的另一端与第七直边132的一端相连接，第七直边132的另一端与第二直线段125的一端相连接，第二直线段125的另一端与长钼杆115相连接。

该实施例可选的方案中，第四直边129与第五直边130之间所成的角的大小与第六直边131与第七直边132所成的角的大小相等；第四直边129的长度、第五直边130的长度、第六直边131的长度和第七直边132的长度均相等；第四直边129与直线段之间所成的角的大小与第七直边132与直线段之间成的角的大小相等。

该实施例可选的方案中，第四直边129与第五直边130的连接处与直线段之间的高度e为1mm~3mm；可选的，第四直边129与第五直边130的连接处与直线段之间的高度为1.8mm~2mm。

该实施例可选的方案中，第四直边129与直线段的连接处与弧形部121之间的最近距离f为2mm~4mm。可选的，第四直边129与直线段的连接处与弧形部121之间的最近距离为3mm。

该实施例可选的方案中，第四直边129与直线段的连接处与第五直边130与第六直边131的连接处之间的距离h为1mm~2mm，也就说是，第四直边129与第一直线段124的连接处与第五直边130与第六直边131的连接处之间的距离为1mm~2mm，可选的，第四直边129与第一直线段124的连接处与第五直边130与第六直边131的连接处之间的距离为1.5mm。

需要说明是，参见图11和图12所示，该实施例中，金属电连接件117还可以为丝状结构。丝状结构在第二端环部119处绕成环状与第二端环部119紧密接触；丝状结构的材质为耐高温的金属材料，该金属材料包括但不限于镍、铌、钨、钼、铑或铂等；丝状结构的直径可以为0.1mm~2mm，可选地，丝状结构的直径0.3mm~1mm，进一步地丝状结构的直径为0.5mm~0.8mm。丝状结构的直径在第一腿部上缠绕1圈~20圈，可选的可以缠绕1圈~5圈，进一步地，缠绕2圈~3圈；丝状结构缠绕后与长钼杆115用点焊的形式焊接在一起。该实施例中，还可以在第二腿部的外表面设置本发明实施例提供的导电层116和金属电连接件117；导电层116的一端靠近负电极110的电极头，导电层116的另一端远离负电极110的电极头，金属电连接件117的一端与导电层116的另一端相连接；金属电连接件117的另一端与短钼杆114相连接；也就是说，第一腿部和/或第二腿部设置有导电层和金属电连接件。

该实施例可选的方案中，内玻壳104内的空间为真空状态，或内玻壳104内的空间中设置有氮气。

方案一，石英内玻壳104可以以真空的方式将电弧管101发光光源及支撑它的长钼杆115、短钼杆114、吸气剂133、金属电连接件117以真空的方式封接在石英内玻壳104。

方案二，石英内玻壳104还可以充气的方式将电弧管101发光光源及支撑它的长钼杆115、短钼杆114、吸气剂133、金属电连接件117封接在石英内玻壳104内；填充的气体包括高纯氮气，但并不限于氮气；石英内玻壳104充气的方式，可以降低电弧管101的腿部封接部位的温度，从而降低金卤丸对电弧管101的腿部封接部位的腐蚀性，减少电弧管101漏气的几率，这对电弧管101的长期可靠性和寿命都有积极影响。

该实施例可选的方案中，管体108的电弧腔111内设置有启动气体，启动气体为惰性气体。管体108的材质可以为陶瓷，电弧腔111内还填充有发光体及和液态汞，发光体由金属卤化物发光材料制成；金属卤化物发光材料包括碘化钠、碘化钬、碘化镝、碘化铊、碘化钙或碘化铟等中至少一种；液态汞为99.99%的高纯汞，液态汞在电弧腔中的添加含量为5mg~50mg，可选的可以为8mg、10mg、20mg、25mg、30mg或40mg；发光体可以粉末状或颗粒状设置于电弧腔内，颗粒状的发光体的直径可以为0.1mm~0.6mm，可选的，可以为0.3mm或0.5mm，发光体的数量可以为多个，如1~30个；启动气体可以为惰性气体，惰性气体包括氩气或氙气中的任意一种，可选的，电弧腔111内的惰性气体为纯度99.999%的氩气，电弧腔111内的氩气的气体压强为10kPa~70kPa, 可选的，电弧腔111内的氩气的气体压强为20kPa~40kPa，进一步地，电弧腔111内的氩气的气体压强为25kPa、30 kPa或35kPa。内玻壳104中还设置有吸气剂133，吸气剂为以镀镍铁为基底的锆铝合金；吸气剂133可以确保内玻壳104中的氧气杂质和水分杂质被及时吸收，确保里面的金属零件不被氧化。长钼杆115的直径为0.4mm~1.5mm ，可选的，长钼杆115的直径为0.8mm；短钼杆114的直径为0.5mm~2.0mm ，可选的，短钼杆114的直径为1.0mm，吸气剂133固定在长钼杆115上，且吸气剂133靠近正极馈通112与短钼杆114的连接处。

该实施例可选的方案中，金卤灯还可以包括弹簧圈支架134，弹簧圈支架134套设在内玻壳104的顶部，以便于维持内玻壳104在外玻壳103内的稳定性。

本发明实施例还提供了一种金卤灯的制造方法，其特征在于，该制造方法主要包括对内玻壳104内充气；

对内玻壳104内充气的方法包括：在电弧管101的第一腿部设置导电层116，并使导电层116的一端靠近正电极109的电极头，导电层116的另一端远离正电极109的电极头；

在电弧管101的第一腿部上还安装有金属电连接件117，并使金属电连接件117的一端与导电层116的另一端连接，金属电连接件117的另一端与长钼杆115相连接；

采用氮气多次冲刷内玻壳104内的空间后，最后一次充入压强为 Pa的氮气，再缓慢地抽出氮气，当剩余的氮气的压强介于50kPa~80kPa时，封离内玻壳104上的排气管；或，当剩余的氮气的压强介于100Pa ~1kPa时，封离内玻壳104上的排气管；或，当剩余的氮气的压强介于0.1Pa~1Pa时，封离内玻壳104上的排气管，也就对内玻壳上的排气管进行密封隔离。

本发明实施列提供的金卤灯的工作原理为：

由于导电层116和正电极109之间的几何距离特别近，几乎为电弧管101的正负电极110之间几何距离的十分之一，从而在正负电极110的电场强度的基础上会叠加一个强得多的电场，电弧管101的负电极110在该叠加电场的作用下，瞬间发出的电子比没有导电涂层的正常电弧管101的负电极110发出的电子多得多，从而电流也就大得多，电极在大电流的作用下瞬间发热更多，发热的电极在高温下发出更多的电子，大量电子在电场的作用下击穿电弧管101腔体内的启动气体–高纯惰性氩气，使高纯惰性氩气发生辉光放电，辉光放电后使电极温度急剧上升，蒸发电弧腔111内的液态汞和金属卤化物，液态汞和金属卤化物蒸发后的金属蒸汽在高压下发生弧光放电，形成稳定的放电发光光源。

本发明实施例提供的不含85Kr放射性气体的高效环保型的陶瓷金卤灯，包括单端灯和双端灯; 单端灯可以分为防爆型与非防爆型，防爆型灯泡主要由非防爆型灯泡、设置于其外部的防爆石英材质的外玻壳103（外径38mm）、弹簧圈支架和套箍组成，图1中所示的金卤灯，也即防爆型灯泡；非防爆灯泡主要由石英材质的内玻壳104（外径28mm）、电弧管101、长钼杆框架115、短钼杆支架114、吸气剂133、金属电连接件117、灯头102、正极触针105和负极触针106组成。本发明彻底打破了高效陶瓷金属卤化物灯泡必须含有85Kr放射性气体才能启动的历史，使得高显色性、高光效、高PAR值陶瓷金属卤化物灯泡可以在无放射性风险的前提下安全地生产、运输、安装、可靠使用和进行寿命终结余料处理，该不含85Kr放射性气体的高效环保型陶瓷金卤灯可以广泛地使用在道路照明、场馆照明、植物照明等领域。需要说明的是，电弧管101的色温范围为2000K~10000K，可选的，电弧管的色温包括3000K、3500K和4200K，电弧管101内部高纯氩气的充气压力10kPa~70kPa。

需要说明的是，本发明的金卤灯可以为单端灯，也可以为双端灯；双端灯结构里的电弧管、导电层、金属电连接件的原理、形式与单端灯相同，进一步的，与单端灯将导电涂层涂覆在负电极的第二腿部的原理和形式相同；特别地，使用金属连接件将负电极处的第二腿部上的导电层与第一腿部的正极馈通或其延长线或其连接线或其引线连接起来。正电极与负电极是相对概念，其位置和方向可以互换。

本发明实施例提供的金卤灯具有以下优点：

导电层116涂覆在电弧管101的腿部，可靠性高，耐机械性冲击，不会有机械性脱落；导电层116涂覆在电弧管101的腿部，可以几乎100%确保与电弧管101正电极109之间的距离不变化，耐高温、不变形、不氧化；电弧管101不再需要使用含85Kr放射性材料来辅助灯泡启动，彻底避免由于使用放射性材料带来的生产、运输、安装、使用、存储、废料处理中的安全风险。

需要说明的是，本发明实施例提供的金卤灯还可以在电弧管101腿部的位置加装紫外线泡管或箔片，但是灯泡依然需要少量浓度的⁸⁵Kr。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

Claims (28)

1.一种金卤灯，其特征在于，包括电弧管、灯头和内玻壳；所述电弧管安装于所述内玻壳中，所述灯头与所述内玻壳固定连接；

所述电弧管包括管体、正电极和负电极；所述正电极位于所述管体的电弧腔内，且所述正电极与正极馈通相连接，所述正极馈通插于所述管体的第一腿部中；所述管体的电弧腔内设置有启动气体；

所述负电极位于所述管体的电弧腔内，且所述负电极与负极馈通相连接，所述负极馈通插于所述管体的第二腿部中；

所述正极馈通通过短钼杆与所述灯头的正极触针相连接，所述负极馈通通过长钼杆与所述灯头的负极触针相连接；

所述第一腿部的外表面设置有导电层和金属电连接件；所述导电层的一端靠近所述正电极的电极头，所述导电层的另一端远离所述正电极的电极头，所述金属电连接件的一端与所述导电层的另一端相连接；所述金属电连接件的另一端与所述长钼杆相连接；

所述金属电连接件为片状结构，所述片状结构包括弧形部、连接部和固定部；所述连接部与所述弧形部的一端相连接，所述固定部与所述弧形部的另一端相连接；所述弧形部贴设于所述第一腿部上；所述连接部与所述弧形部相连接，且所述连接部还与所述长钼杆相连接；所述固定部与所述连接部相连接；

所述连接部包括至少两个直线段和至少一个弯曲段，且所述直线段的数量与所述弯曲段的数量之间的差值为1；所述弯曲段的端部与所述直线段相连接；所述弯曲段与所述直线段交错分布。

2.根据权利要求1所述的金卤灯，其特征在于，所述导电层包括依次连接的第一端环部和第二端环部；所述第一端环部绕于所述第一腿部的周向，所述第二端环部绕于第一腿部的周向；所述第一端环部靠近所述正电极的电极头，且所述第二端环部远离所述正电极的电极头；所述金属电连接件的一端与所述第二端环部相连接。

3.根据权利要求2所述的金卤灯，其特征在于，所述导电层还包括中间段，所述第一端环部与所述第二端环部通过所述中间段相连接。

4.根据权利要求2所述的金卤灯，其特征在于，所述第一端环部与所述第一腿部之间的接触弧所对的圆心角为10°~360°；所述第二端环部与所述第一腿部之间的接触弧所对的圆心角为10°~360°。

5.根据权利要求1所述的金卤灯，其特征在于，所述弯曲段包括依次相连接第一直边、第二直边和第三直边；所述第一直边与所述第三直边分别与所述第二直边相垂直；所述第一直边还与所述直线段相垂直；所述第三直边还与所述直线段相垂直；所述第二直边与所述直线段相平行；所述第一直边靠近所述弧形部，所述第三直边远离所述弧形部。

6.根据权利要求1所述的金卤灯，其特征在于，所述弯曲段包括依次相连接的第四直边、第五直边、第六直边和第七直边；所述第四直边、所述第五直边、所述第六直边和所述第七直边均不与所述直线段相平行；所述第四直边靠近所述弧形部，所述第七直边远离所述弧形部。

7.根据权利要求6所述的金卤灯，其特征在于，所述第四直边与所述第五直边之间所成的角的大小与所述第六直边与所述第七直边所成的角的大小相等；所述第四直边的长度、所述第五直边的长度、所述第六直边的长度和所述第七直边的长度均相等；所述第四直边与所述直线段之间所成的角的大小与所述第七直边与所述直线段之间所述成的角的大小相等。

8.根据权利要求1所述的金卤灯，其特征在于，所述弧形部的弧形所对应的圆心角为0~360°。

9.根据权利要求1所述的金卤灯，其特征在于，所述片状结构的厚度为0.01mm~1mm；所述片状结构的宽度为0.5mm~5mm。

10.根据权利要求1所述的金卤灯，其特征在于，所述弧形部的弧形所对应的内直径为3.80mm~4.20mm；所述弧形部的弧形所对应的外直径为3.82mm~5.20mm。

11.根据权利要求1所述的金卤灯，其特征在于，所述连接部的相对的两个端部之间距离为3mm~15mm。

12.根据权利要求1所述的金卤灯，其特征在于，所述连接部的厚度大于所述弧形部的厚度。

13.根据权利要求5所述的金卤灯，其特征在于，所述第二直边与所述直线段之间的高度为1mm~3mm。

14.根据权利要求5所述的金卤灯，其特征在于，所述第一直边与所述直线段的连接处与所述弧形部之间的最近距离为2mm~8mm。

15.根据权利要求5所述的金卤灯，其特征在于，所述第二直边的长度为2mm~8mm。

16.根据权利要求7所述的金卤灯，其特征在于，所述第四直边与所述第五直边的连接处与所述直线段之间的高度为1mm~3mm。

17.根据权利要求7所述的金卤灯，其特征在于，所述第四直边与所述直线段的连接处与所述弧形部之间的最近距离为2mm~4mm。

18.根据权利要求7所述的金卤灯，其特征在于，所述第四直边与所述直线段的连接处与所述第五直边与所述第六直边的连接处之间的距离为1mm~2mm。

19.根据权利要求1所述的金卤灯，其特征在于，所述内玻壳内的空间为真空状态，或所述内玻壳内的空间中设置有氮气。

20.根据权利要求1所述的金卤灯，其特征在于，所述启动气体为惰性气体；所述内玻壳中还设置有吸气剂。

21.根据权利要求2所述的金卤灯，其特征在于，所述第一端环部的宽度为0.2mm~10mm；所述第二端环部的宽度为0.2mm~10mm。

22.根据权利要求3所述的金卤灯，其特征在于，所述第一端环部的宽度不大于所述第二端环部的宽度。

23.根据权利要求1所述的金卤灯，其特征在于，还包括外玻壳，所述内玻壳安装于所述外玻壳中，且所述内玻壳还与所述外玻壳固定连接；所述导电层的厚度为0.001mm~1mm。

24.根据权利要求3所述的金卤灯，其特征在于，所述第一端环部的厚度大于所述中间段的厚度，所述第二端环部的厚度大于所述中间段的厚度。

25.根据权利要求1所述的金卤灯，其特征在于，所述导电层涂覆于所述第一腿部。

26.根据权利要求25所述的金卤灯，其特征在于，所述导电层由金属粉末烧结而成。

27.根据权利要求25所述的金卤灯，其特征在于，所述导电层由三氧化二铝粉末和钨粉末混合烧结而成，或所述导电层由钨粉末烧结而成。

28.一种权利要求1-27中任一项所述的金卤灯的制造方法，其特征在于，该制造方法包括：

在电弧管的第一腿部设置导电层，并使所述导电层的一端靠近正电极的电极头，所述导电层的另一端远离正电极的电极头；

在所述电弧管的第一腿部上安装金属电连接件，并使金属电连接件的一端与所述导电层的另一端连接，金属电连接件的另一端与长钼杆相连接；

采用氮气多次冲刷内玻壳内的空间后，最后一次充入压强为Pa的氮气，再缓慢地抽出氮气，当剩余的氮气的压强介于80kPa~50kPa或1kPa~100Pa时，封离内玻壳上的排气管。