CN1158186A - 照明装置，用于照明装置的无电极低压放电灯、放电室 - Google Patents

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Abstract

依据本发明的照明装置包括无电极低压放电灯，它具有以气密方式密封并包含可电离的填充物的放电室(10)。该放电室(10)有凹槽(11)和外壳(12)。凹槽(11)和外壳(12)各自拥有至金属颈圈(33)的连接点(35A，35B)。高频线圈(20)设置在凹槽(11)中，用于产生高频磁场以维持放电室(10)中的放电。外壳(12)有一个带有透光导电层(30)的内表面(14)。导电层(30)与连通引线部件(31)电连接，金属颈圈(33)构成连通引线部件(31)的一部分。其中导电层(30)覆盖与外壳(12)的内表面(14)邻近的连通引线(31)的区域(32)，该区域与放电室(10)和颈圈(33)之间的连接点(35A，35B)中的至少一个点(35A)相距一定距离。依据本发明的照明装置可高效率地制造，而且连通引线部件可形成与导电层的可靠电连接。

Description

照明装置，用于照明装置的 无电极低压放电灯、放电室
本发明涉及照明装置，它包括无电极低压放电灯和所述灯的电源，该灯配有以气密方式密封并包含可电离的填充物的放电室，放电室有凹槽和外壳，同时该灯附有设置在凹槽中的线圈，在灯工作期间产生高频电磁场以维持放电室中的放电，放电室外壳的内表面上配有透光导电层，放电室具有与该导电层电连接的连通引线部件，它沿放电室外壳的内表面的周边延伸，并从放电室的外部进入。
本发明还涉及用于照明装置的无电极低压放电灯和放电室。
这样的照明装置披露于美国专利US4,645,967中。公知的该照明装置的电源装在与放电室连接并支承灯头的灯座中。无电极低压放电灯在本说明书和权利要求书中也称为“灯”。这里所述的术语“高频”意指大于20KHz的频率。在该公知的照明装置中，电源频率约为3MHz。电源与灯头的接触点相连接。照明装置的放电室有透光导电层，下文中也称为导电层。由氧化锡中掺入氟构成。在凹槽和外壳之间延伸至放电室外的环带上的导电层部分，用作连通引线部件。为强化此环带，导电层上还涂敷石墨导电层。导电层通过连通引线部件与一个输电线导体连接，导电体与石墨层连接，并在工作期间内与灯头连接。照明装置高频工作对环境带来的干扰效应在此方法中被抵消了。
在公知的照明装置中，放电室的外壳和凹槽用玻璃珐琅互相固定。使用这种连接有如下的缺点：即玻璃珐琅必须在其使用后的较长期间内用几百度的温度硬化。为此所需的设施占用了空间，增加了附加成本。而且，放电室部件的直接熔接需要相当高的温度，在此温度下，导电层和连通引线部件的连接可能会断开。
本发明的目的在于提供本文开头所述的那种照明装置，它能高效率地制造，并在连通引线部件与透光导电层间形成可靠的电连接。
根据本发明，本文开头所述的那种照明装置具有这样的特征：连通引线部件包括围绕中心轴的金属颈圈，它从凹槽延伸至外壳，并在各自所述位置上与颈圈有连接点，透光导电层覆盖连通引线部件的一个区域，该区域邻近外壳的内表面，并与放电室和颈圈间的连接点中的至少一点相距一定距离。
颈圈由具有与玻璃放电室相应的膨胀系数的金属制成。例如在氧化钙玻璃的情况下为CrNiFe合金，例如Cr为6wt％、Ni为42wt％、其余为Fe。对于硬玻璃灯放电室，比如硼硅酸盐玻璃，就可以使用如Ni为29wt％、Co为17wt％、其余为Fe的Ni/Fe颈圈或NiCoFe颈圈。
连通引线部件可以包括一个或多个与颈圈连接的部件。导电层由如掺锡的氧化铟或掺氟的氧化锡组成。该导电层也可支承荧光层，用于把在放电室空间产生的紫外线辐射转换成可见光辐射。反射层可配备在放电室内表面的部分之上，比如外壳的内表面部分，以便聚焦自放电空间产生的辐射，并将其射向放电室的光发射窗口。该反射层由如在EP639852所述的大小氧化铝颗粒组成。此外，反射层也可由例如镍金属构成。这样的反射层能支持透光导电层的作用。
依据本发明的照明装置的放电室可如下制造。首先把放电室的外壳固定在颈圈上，使该部分熔接。然后在放电室的内表面上形成导电层，使该导电层在连通引线部件与外壳内表面邻近的区域延伸，比如颈圈上的一个区域，从而实现导电层和连通引线部件间的电连接。接着，放电室的凹槽熔接地固定在颈圈上。由于导电层在连通引线部件的邻近外壳内表面的区域上延伸，并与颈圈和凹槽间要形成的连接处相距一定距离，所以在这些位置存在热阻抗。因此，可将凹槽与颈圈熔接，而导电层的温度仍然足够低，保证了颈圈和透光导电层间的可靠电连接。
本实施例中，延伸在连通引线部件的一个区域上的导电层构成颈圈的一部分。这就可能形成简单的结构，该结构中颈圈能单独作为连通引线部件。
依据本发明的照明装置的引人注意的实施例，其特征在于颈圈有一环状带，它从外壳至颈圈方向圆锥形地展宽，外壳底部与所述环状带熔接并具有与所述环状带相同的形状。在放电室的外壳与颈圈组装期间，这些部件将自动地相互处于同心位置，因而本照明装置的制造就简单了。
导电层可通过溅射或汽相沉积形成。实际上常用悬浮液形成诸如导电层、荧光层或保护层，比如氧化铝保护层。颈圈有从外壳至颈圈方向的圆锥状地收缩的第二环状带时，最好使用悬浮液。这种情况下多余的悬浮液能容易地排出。
用稍薄材料的颈圈，并按实施例那样使第二环状带相对中心轴呈20至60度间的倾角，就可获得坚固结构的放电室。
颈圈最好有内环状带，使放电室的凹槽熔接在它上面，并位于中心轴的水平横断面上。这种结构有助于凹槽与颈圈的组装。
在引人注意的实施例中，依据本发明的照明装置的特征在于：颈圈有外环状带，外环状带沿中心轴的水平横断面延伸过外壳并带有突起边缘。带有突起边缘的外环状带可提供简单地如倒勾法装配放电室与灯座。
凹槽和外壳在组装的放电室中所处的相对位置使外壳一般来说比凹槽更易接近。因此，为简化生产工艺，就希望外壳在实际中最后固定在颈圈上。本发明照明装置的吸引人的实施例就实现了这种可能性，在连通引线部件的区域上延伸导电层而构成导电环的一部分，该区域与颈圈电连接，并与颈圈有一定距离地固定在外壳的内表面上。比如，导电环固定在外壳上，而外壳熔接在此环上。在凹槽已固定颈圈上，并且外壳内表面也形成导电层以后，该导电层在邻近外壳内表面的环的区域上延伸，此区域与外壳和颈圈所形成的固定点有一定距离，然后将外壳与颈圈熔接。由于所述区域在外壳和颈圈间将形成的固定点位置有一定距离，所以该环上所述区域的温度维持足够低的状态，以保证外壳熔接在颈圈的过程中导电层与环的可靠电连接。环与颈圈间的电连接可通过比如把环用夹持力靠在颈圈上的方式实现，此外也可用焊接方式实现。
本发明的照明装置的优选实施例中，颈圈支承着汞齐支架。用焊接法，例如激光焊接将汞齐支架固定在颈圈上。
可电离的填充物成份对本发明来说并不重要。可用稀有气体填充放电室。填充物可包括金属蒸汽比如钠蒸汽或汞蒸汽。
本发明的照明装置的实施例中，电源装在固定在放电室的灯座上，该灯座还支承灯头。
另外，电源也可装配在单独的护罩中。用电缆把无电极灯连接到电源上。因而本发明也适合用于照明装置的无电极灯。
本发明还涉及用于本发明的照明装置的放电室。本发明的放电室可拆卸地连接在灯座上。如果需要，放电室也可用另外的放电室替换，比如在配有不同色温下发光的荧光层的放电室。灯座可以有与金属颈圈相配合的夹持接触部件。
参照附图对本发明的各个方面进行更详细地说明，其中：
图1是本发明照明装置的第1实施例的纵向剖视图。图1A是图1的局部放大图。
图2表示本发明照明装置的第二实施例的又一纵向剖视图。
图1所示的照明装置包括无电极低压放电灯和该灯的高频电源22。该灯配有以气密方式密封的玻璃放电室10，放电室10充有可电离的填充物，这里以汞、氩、氪作为填充物。放电室10有凹槽11和外壳12。线圈20设置在凹槽11中，在灯的工作期间产生高频磁场以维持放电室10中的放电。线圈20可缠绕在软磁性材料的铁芯21上。此外，也可以省去铁芯。排气管13穿过线圈20的铁芯21，伸出凹槽11的外部。放电室10的外壳12的内表面14上配有透光导电层30(图中虚线所示)，它与沿放电室10的外壳12的内表面14周边的连通引线部件31电连接，并延伸到放电室10的外边。所示实施例中，透光导电层30由掺入氟的氧化锡组成。
连通引线部件31包括围绕轴心34的颈圈33，这里该颈圈为CrNiFe合金，其中Cr为6wt％、Ni为42wt％、Fe为52wt％。颈圈厚度为0.35mm。颈圈从凹槽11延伸至外壳12，并在11、12的那些各自部位有连接颈圈的连接点35A、35B。透光导电层30覆盖了连通引线31的区域32，该区域32邻近外壳12的内表面14，并与放电室10和颈圈33之间的连接点35A、35B中的至少一个有一定距离。这里所述区域32与放电室10的凹槽11和颈圈33之间的连接点35A有一定距离。所述区域32和连接点35A之间的距离与颈圈33材料的厚度相比较大。
本实施例中，延伸有透光导电层30的连通引线部件31的区域32构成颈圈33的一部分。荧光层(未示出)设置在导电层30上。该灯装有供照明部件用的高频电源22，高频电源22装在连接在放电室10上的灯座40中，并与固定在灯座40上的灯头24的接触点23A、23B连接。工作期间，透光导电层30通过连通引线部件31与输电线相连，导电体36焊在连通引线部件和灯头24的接触点23A上。
颈圈33有沿外壳12到颈圈33方向圆锥状地展宽的第一环状带37A，外壳12有熔接在环状带37A上的相同形状，底部12A由此形成连接点35B。在第一环状带37A内，有第二环状带37B(参见图1A)，它沿外壳12到颈圈33的方向与中心轴34呈40°的倾角α圆锥状地收缩，该倾角α大约在20°至60°之间。
颈圈33有一个内环状带37C，它与放电室10的凹槽11熔接，位于与中心轴34呈水平的横断面上。颈圈33还有一个外环状带37D，沿中心轴的水平横断面延伸超出外壳12之外，它带有一突起边缘37E。用颈圈33的突起边缘37E将放电室10装配在灯座40上。
含有铋和铟的合金的汞齐16装在固定在凹槽11的排气管13中。辅助汞齐17的支架38B用连杆38A固定在颈圈33上。支架38B在本实施例中由镍网构成，其上面的铟层形成带有汞的辅助汞齐17。
放电室10如下制成。首先把外壳12固定在颈圈33上。为实现此目的，将放电室10的外壳12的底部12A与颈圈33圆锥形展宽的第一环状带37A熔接在一起，并在其上面固定辅助汞齐17。然后在该状态下形成透光导电层30和荧光层，并把凹槽11固定在颈圈33上，即熔接在颈圈33的内环状带37C上。在主汞齐16装入排气管13之后，清洗放电室10，随后充填氪和氩的混合气。
图2中，相应于图1的那些部件以高于100的数标记。图2的实施例中，其上延伸有导电层130的区域132形成导电环139的一部分。导电环139在距颈圈133一段距离处固定在外壳112的内表面上。导电层130在导电环139的区域132上延伸，该区域与外壳112的内表面114邻近，在距外壳112和颈圈133之间的连接点135B一段距离之处。导电环139弹性地压在颈圈133上，并与其电连接。另外，也可用如通过放电室窗口的激光焊接将导电环焊在颈圈上。颈圈133支承汞齐支架138B。本实施例中，此灯通过同轴电缆125连接至电源(未示出)。
图2所示灯的放电室110可如下制造。首先用熔接法将凹槽111固定在颈圈133上。汞齐支架138B通过例如激光焊接使其支杆138A固定在颈圈133上。同时，将环139固定在112上。装上环139后，例如用汽相沉积或溅射法，或使悬浮液流过内表面并干燥的方法，在外壳112的内表面114上设置透光导电层130。然后外壳112的底部112A熔接在颈圈133上进行固定。此外，通过排气管113对放电室110进行清洗，然后进行充填。或者，也可取消排气管并密封放电室，比如在具有所述成份和压力的气氛的空间中。

Claims (11)

1.一种包括无电极低压放电灯和所述灯的电源(22)的照明装置，该灯具有以气密方式密封的包含可电离的填充物的放电室(10)，放电室有凹槽(11)和外壳(12)，同时该灯还附有设置在凹槽(11)中的线圈(20)，用于产生灯工作期间保持放电室(10)中的放电的高频磁场；放电室(10)的外壳(12)的内表面(14)上有透光导电层(30)，放电室带有连通引线部件(31)，连通引线部件与导电层电连接，并沿放电室(10)的外壳(12)的内表面(14)的周边延伸，从放电室(10)的外部进入；其特征在于：连通引线部件(31)包括围绕中心轴(34)的金属颈圈(33)，该颈圈从凹槽(11)延伸至外壳(12)，并在各所述部分(11，12)的颈圈部位具有连接点(35A，35B)，透光导电层(30)覆盖了连通引线部件(31)的区域(32)，该区域(32)邻近外壳(12)的内表面(14)，并与放电室(10)和颈圈(33)之间的连接点(35A，35B)中至少一点相距一定距离。
2.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：其上延伸有导电层(30)的连通引线部件(31)的一区域(32)构成颈圈33的一部分。
3.如权利要求2所述的照明装置，其特征在于：颈圈(33)有沿外壳(12)到颈圈(33)方向的圆锥状展宽的第一环状带(37A)，外壳底部(12A)与所述环状相同，并熔接在所述环状带(37A)上。
4.如权利要求2或3所述的照明装置，其特征在于：颈圈(33)有沿外壳(12)到颈圈(33)方向的圆锥状收缩的第二环状带(37B)。
5.如权利要求4所述的照明装置，其特征在于：第二环状带(37B)相对中心轴(34)有20至60度的倾角。
6.如权利要求2至5中任一项所述的照明装置，其特征在于：颈圈(33)有内环状带(37C)，它位于与中心轴(34)呈水平的横断面上，熔接在放电室(10)的凹槽(11)上。
7.如权利要求2至6中任一项所述的照明装置，其特征在于：颈圈(33)有外环状带(37D)，它沿中心轴(34)的水平横断面延伸超出外壳(12)，并带有突起边缘(37E)。
8.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：其上延伸有导电层(130)的连通引线部件(131)的区域(132)，构成与颈圈(133)电连接的导电环(139)的一部分。导电环(139)与颈圈相距一定距离地连接在外壳(112)的内表面(114)上。
9.如权利要求3至8中任一项所述的照明装置，其特征在于：颈圈(33)支承汞齐支架(38B)。
10.由权利要求1至9中任何一项所限定的无电极低压放电灯，它用于所述的权利要求中的照明装置。
11.由权利要求1至9中任何一项所限定的放电室，它用于所述各权利要求的照明装置。
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