CN1180446A

CN1180446A - 金属卤化物灯

Info

Publication number: CN1180446A
Application number: CN 97190112
Authority: CN
Inventors: J·A·J·斯托费尔斯; W·J·范登赫克
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1996-02-28
Filing date: 1997-02-13
Publication date: 1998-04-29

Abstract

本发明涉及一金属卤化物灯,其中带有一容积为V_bu的外泡壳,其中放电容积为V_ob并且设置有一陶瓷壁,该容器含有汞、至少一种卤化物,以及填充气压为P_ob的稀有气体。根据本发明,关系满足P_ob×V_ob/V_bu< 6mbar。

Description

金属卤化物灯

本发明涉及带有外泡壳的金属卤化物灯，其容积为V_bu，其中放电容器的容积为V_ob；并且其带有一陶瓷壁，该容器中包含汞、至少一种卤化物，还有一填充气压为P_ob的稀有气体。

开头所述的这种灯已经在WO 95/28732中公知。这种已知的集中了高发光效率和好的显色性能(其中，总的显色指数Ra＞80)的灯特别适合于内部照明的光源，也因为它相对较小的尺寸。

在本说明书和权利要求中的词“陶瓷壁”理解为包括单晶体金属氧化物(例如蓝宝石)，致密烧结的多晶体金属氧化物(例如Al₂O₃，YAG)，以及多晶体致密烧结的金属氮化物(例如AIN)。填充气压一词在本说明书中理解为在室温情况下。

在此公知灯的使用寿命后期，一种可能的结果是强大的直流电提高了对为灯工作的电子设备的损坏。这是一个问题，而本发明的目的是解决它。

根据本发明，这种开头段落中所述的公知的灯为此目的的特征在于，稀有气体的填充气压满足关系V_ob×P_ob/V_bu≤6mbar，其中P_ob的单位是mbar，V_ob和V_bu的单位是mm³。

根据本发明的灯的一个重要优点是在外泡壳中的稀有气体填充气压至少在放电容积泄漏的情况下被强烈地抑制。在外泡壳中的电弧放电危险以及随之而来的强直流电基本上被消解了。放电容器的泄漏经常发生在灯寿命的后期。现在稀有气体的填充气压优选地选择为，在放电容器泄漏的情况下稀有气体的气压大约处于6mbar。

限制稀有气体以使它相应于外泡壳中的约4mbar的气压还可能形成电弧放电，实际上，只可能在导体间形成微弱的放电。该微弱的放电伴随有一微弱电流，这是一有帮助的特征。在约250V交流电源或者提供大约等于所述交流电源的最高电压的电压水平的开关电源情况下，这种特征尤其明显。

惊奇地发现，与已公知的灯相比，对于稀有气体的填充气压P_ob虽然满足关系式位于一受限值内，但灯的点燃性能基本不受影响。填充稀有气体，因为提高燃点的影响，通常这提高了升高的填充气压。40mbar或少的填充气压被发现不够有效地提高燃点。

根据本发明在所有灯的实施形式中所应用的措施中达到，通过外泡壳的物理实现，同一问题全被解决了，因为还实现了相互具有不同型式的外泡壳的灯只有很少差别的点燃特性。为了在生产中大大地简化过程，限制稀有气体的填充气压P_ob到170mbar是有利的。

用于内部照明的灯的适应性意味着，额定灯功率通常较低，具体优选为150w。为实际应用，尤其合适的灯的额定功率为100w、75w、50w、35w甚至更低。该灯可以具有管状或者可以带有进行反射的泡壳。

放电容器的高紧凑性使该灯特别适合于作为一光源以提供一光束。然而，为此所需要的是外泡壳应具有一相似的紧凑性，其还在于到放电容器的电流导体相互之间具有相对小的距离，尤其是在反射的泡壳和单端管状泡壳的情况下。电流导体之间的小距离通常有助于产生放电。

本发明的这些或其它方面会根据本发明参考实施例的附图进行更详细的说明，其中

图1示意性示出了根据本发明的一个灯，和

图2详细示出了图1的灯的放电容器。

图1示出了一个高压气体放电灯，其带有容积为V_ob的放电容器3和封密放电空间11的陶瓷壁。在具体地实现上，该放电容器含有一包括Hg和至少一种卤化物的填充物，以及填充气压为P_ob的稀有气体。放电容器在一端用突出的陶瓷接头34、35密封，其狭窄地围住引到布置在放电容器中的电极4、5的电流导通导体(图2中的40、41、50、51)并且以气密的方式通过融化的陶瓷密封(图2中的约10)在端头从放电空间向外把电流导通导体连接到陶瓷接头。该放电容器位于容积为V_bu的外泡壳1中并且其一端具有灯帽2。当灯处于工作状态时在电极4、5之间进行放电。电极4被连接到第一电接触处，通过电流导体8形成灯帽2的一部分。电极5被连接到第二电接触处，通过电流导体9形成灯帽2的一部分。在图2(不是真实比例)中详细示出的放电容器具有一陶瓷壁，并且其是从一柱形部分以端壁部分32a、32b限定的内径ID形成的，每一个端壁部分32a、32b定义了一个放电空间的端平面33a、33b。每个端壁部分具有一个开口，其中伸出的陶瓷接头34、35以气密方式通过烧结点S固定在端壁部分32a、32b中。该伸出的陶瓷接头34、35分别很狭窄地围住具有尖端4b、5b的相关电极4、5的电流导通导体40、41、50、51。电流导通导体是气密的方式通过融化的陶瓷密封10在该端从放电空间朝外地连接至伸出的陶瓷插头34、35。该电极尖端4b、5b具有间距EA。每个电流导体含有一卤化物稳定部分41、51，例如Mo-Al₂O₃金属陶瓷形式，以及部分40、50以气密的方式通过融化的陶瓷密封10固定到相关的端部接头34、35。该融化的陶瓷密封延伸一定距离，例如在各自的Mo金属陶瓷41、51上约1mm。部分41、51可以除了Mo-Al₂O₃金属陶瓷的其它方式实现。其它可能的结构例如从EP-0587238中得知。一特别合适的结构为围绕一相似的稳定栓周围的含有一卤化物稳定剂的线圈。Mo特别适合作为卤化物稳定剂材料。部分40、50含有一其扩张系数与端部插头吻合较好的金属，例如Nb就是很适合的材料。部分40、50以没有详细说明的方式连接到电流导体8、9。该导通结构能够使该灯以任意点燃位置工作。

由电极棒4a、5a组成的每个电极4、5在尖端4b、5b附近具有一线圈4c、5c。实施例中所述的电极尖端基本上位于由端壁部分形成的端平面33a、33b中。

伸出的陶瓷接头以使其相对于端壁部分32a和32b凹进一段距离，并以气密方式通过烧结点S固定于其中。在本发明灯的另一实施例中，伸出的陶瓷接头34、35相对于端壁32a和32b设有凹陷。在那种情况下，该电极尖端位于由端壁部分形成的端平面33a、33b中。

根据本发明在附图所示的灯的实际实现中，灯的标称值为70W、240V。放电容器的填充物包括4.4mgHg和8mg的NaI，TlI和(Dy+Ho+Tm)I₃，其质量比为65∶10∶25。该灯另外还包括Ar，在填充气压P_ob为160mbar的情况下作为点燃气体。该灯设计色温为3000K，其色点坐标为(x，y；437，404)。并且总的显色指数为大于80。该放电灯由多晶体镁制成。具有6.85mm的内半径ID和7mm的电极尖端距离。伸出的接头距离端壁部分形成的端平面以1mm的距离烧结在端壁部分中。该每个端壁部分各有3mm高度，以便带有端部接头的烧结点延伸2mm长度。烧结点的这种长度在实际上足够用于实现足够的强度和端壁部分和伸出接头之间的气密固定，这也可以用在大比例批量生产中。该电极尖端位于端面中。该电极各包括一W杆。其在尖端带有一W线圈。

结果，气密融化陶瓷密封以一种本质上已知的方式形成在每个伸出的陶瓷接头和相关的电源导体之间。

该融化的陶瓷密封10从放电空间朝外在伸出的接头端部延伸3-3.5mm长度。

该放电容器具有257mm³容积V_ob。外泡壳的容积V_bu为12.8cm³。在电流导体8和9之间的最小的内间距是3mm。关系式P_ob×V_ob/V_bu在此情况下具有值3.2以满足小于或等于6的要求。

在同一标称的灯中，但带有一可进行反射的泡壳，在电流导体之间的最小距离是3mm，泡壳的容积V_bu是6.23cm³。在此实施例中，带有气体填充气压P_ob为95mbar，关系值为3.9。

一实际的标称35W，240V的灯的放电容器的容积为117mm³。当反射泡壳使用PAR20型时，外泡壳的容积为5.71cm³，电流导体之间的最小间距为3mm。对于此灯稀有气体的填充气压P_ob选为200mbar，而对于关系式P_ob×V_ob/V_bu的值为4。

另一实际的标称功率为150W并且灯型号为70W的管状外泡壳中，稀有气体填充气压为60mbar。此灯的放电容器的容积V_ob为930mm³而关系式的值为4.4。

Claims

1.一带有容积V_bu的外泡壳的金属卤化灯，其中，放电容器具有容积V_ob并且设置有一陶瓷壁，该容器含有汞、至少一种卤化物和填充气压为P_ob的稀有气体，其特征在于，稀有气体的填充气压满足关系式V_ob×P_ob/V_bu＜6mbar，其中P_ob的单位是mbar，V_ob和V_bu的单位是mm³。

2.如权利要求1所述的灯，其特征在于，稀有气体的填充气压P_ob限制到一定值，其相应于外泡壳中的气压至多为4mbar。

3.如权利要求1或2所述的灯，其特征在于，该灯具有至多为150W的功率标称值。