CN1293599C - 辉光放电开关启动器 - Google Patents

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Abstract

一种按照本发明的辉光放电开关启动器，备有放电容器(1)，它是以气密的方式封闭的并且具有壁(2)，有一对导电体(3a、3b)穿过该放电容器的一部分壁(2b)，在该放电容器中还有双金属元件(4a)，它与导电体(3a、3b)之一(3a)电气相连，该放电容器充有可电离填充物。按照本发明的辉光放电开关启动器，其特征在于，至少导电体穿过的那部分壁(2b)由含有至少5%(重量)BaO的玻璃制成，该启动器具有点火延时短的特点。

Description

辉光放电开关启动器
本发明涉及一种备有具有壁的气密放电容器的辉光放电开关启动器，有一对导电体穿过该放电容器壁的一部分，在该容器中还有与该导电体之一电气相连的双金属元件，该放电容器充有可电离填充物。
这样的辉光放电开关启动器已见诸于EP 634 884。此类辉光放电开关启动器例如可用于一种操纵带有可预热电极的放电灯的器件中，在这种情况下，该辉光放电开关启动器与放电灯并联，而与该电极串联。在这种器件中，辉光放电开关启动器是这样工作的。在该放电灯两端存在的电压影响下，经一段点火延时之后该辉光放电开关启动器的导电体之间会产生辉光放电。该辉光放电把与导电体之一相连的双金属元件加热，致使所述双金属元件发生变形，从而使之与另一导电体相接触。由于这样一接触，就使得辉光放电熄灭，于是电流便经由导电体和辉光放电开关启动器的双金属元件流过放电灯的电极。该电流将放电灯的电极加热到一定温度，在该温度下电子发射量达到足以供放电灯点火的程度。辉光放电开关启动器的双金属元件在放电灯电极加热期间变冷并发生变形，致使辉光放电开关启动器的两个导电体之间的接触断开。该接触的中断也使得流过该灯电极的电流中断，于是与该灯成串联的电感元件就产生一定的点火电压脉冲。如果由该点火电压脉冲触发，导致在放电灯两个电极之间出现放电，则放电灯的两端电压，因而也就是辉光放电开关启动器的两个导电体之间的电压，便降低到不再发生辉光放电的那一点。然而，如果点火电压脉冲没有在放电灯电极之间触发出放电，则以上所描述的过程将自动反复进行下去。希望点火延时，即辉光放电开关启动器的电极获得电压的时刻与发生辉光放电的时刻之间经历的时间，要短，就是说要少于1秒。为此目的，在已知的辉光放电开关启动器的放电容器中存在一种氢气吸收剂，这种吸气剂包含一种钯与锆的合金。然而，不利的是，这样做就要求实施额外的操作，特别是投配和施用该吸气剂的操作。放射性元素，例如85Kr，也可用来作为可电离填充物的一种成分，或者Ti3Hx，用于放电容器壁上。该措施同样涉及额外的操作，特别是出于安全的原因，因放射性元素需格外谨慎的对待所带来的额外操作。
本发明的一个目的是提供一种辉光放电开关启动器，它具有点火延时短、不需要诸如施用氢气吸收剂或使用放射性元素之类额外措施等特点。按照本发明，用于该目的的辉光放电开关启动器应具有如下特征：至少穿过导电体的那部分壁由包含至少5％(重量)BaO的玻璃制成。本发明人在实验中发现，按照本发明的辉光放电开关启动器不但点火延时短，而且不需要上述种种额外措施。在这些实验中还发现，用于制造放电容器壁其余部分的材料并不重要。关于按照本发明的辉光放电开关启动器点火延时短的一种可能的解释是，在构成所述部分容器壁的玻璃中含有的BaO具有发射活性。
一个按照本发明的辉光放电开关启动器的有利实施方案具有如下特征：这种玻璃含有至少一种如表1所载的成分，其百分含量介于所述表中列出的极限范围内。
表1
  SiO2   Al2O3     Li2O   Na2O   K2O   MgO   CaO   SrO   BaO
  60～72   1～5     0.5～1.5   5～9   3～7   1～2   1～3   1～5   7～11.
具有这样组成的玻璃易于加工，因为它的结晶温度低，而且软化区间宽。
这种玻璃可采用硫酸钠进行净化，因此它可能含有至多0.1％(重量)的额外SO3。该玻璃还可含有重量百分含量很小的来自玻璃制造原料中碱性物质的杂质。例如，该玻璃中可含有至多0.02％Fe2O3。该玻璃另外还可含有例如少量，如0.0l～1.0％(重量)CeO。
为了获得低点火电压，按照本发明的辉光放电开关启动器中的可电离填充物优选为一种彭宁混合物，例如Ne-Xe或Ne-Ar，二者的体积比例譬如为90∶10～99∶1。
下面，将结合附图来详细解释上述以及另一些方面，图中唯一的一幅图样表示按照本发明的辉光放电开关启动器的一种实施方案。
在该图中画出了放电容器1，它是以气密的方式封闭的，同时它还具有壁2。放电容器1中装有可电离填充物，在给出的实施方案中为一种彭宁混合物，其组成为90％Ne和10％Ar(体积)。在室温下的填充压力为26.6毫巴。放电容器的壁2包括外套部分2a和凹进部分2b。有一对导电体3a、3b穿过凹进部分2b。导电体3a、3b系由Ni-Fe合金构成的内核以及Cu构成的外鞘所组成。4a代表放电容器1中的双金属元件，它与导电体之一(3a)电气地相连。另一个元件4b，在这里也是双金属元件，它与导电体3b连接。该另一个双金属元件4b具有自由端部分4b’并被弯曲成V字形，尖端指向双金属元件4a。这里的双金属元件4a具有直的自由端部分4a’。替代地，例如它可以具有与自由端4b’的形状相对应的形状，并被安放成该另一个双金属元件4b的自由端部分4b’的镜象。双金属元件4a和4b包括一个由Ni20Fe74Mn6(％(重量))合金构成的主动侧，以及由Ni36Fe64(％(重量))合金构成的被动侧。例如在一种替代的实施方案中，该主动侧可以由Ni10Cu18Mn72合金构成。双金属元件的两侧均可涂布一种借助电化学方法形成的锌发射体层。
在一个实施方案中，双金属元件是一个弯曲成U字形的物体，它通过第一只脚与其导电体相连，而第二只脚，当该双金属元件处于加热状态时则弯离第一只脚，以致弯到通过该另一个元件与另一个导电体相接触的程度。在这种情况下，该另一个元件可以与后一个导电体是一个整体。
放电容器1的壁2的至少被导电体穿过的那部分壁2b，在这里即凹进部分2b，由含至少5％(重量)BaO的玻璃构成，在表示出的实施方案中，该玻璃的组成如表2中A行所示。在该情况下，放电容器则全部由这种玻璃构成。具有这种组成的玻璃所包含的成分为SiO2、Al2O3、Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO及BaO，其重量百分含量介于表1中所列出的极限范围内。
表2
  SiO2   B2O3   Al2O3   Li2O   Na2O   K2O   MgO   CaO   SrO   BaO   PbO
  A   68.2   -   3.4   1.2   7.4   5.0   1.3   1.9   2.9   8.7   -
  B   65.0   -   1.3   -   6.7   7.0   -   -   -   -   20.0
  C   72.8   -   1.6   -   16.8   0.9   2.6   5.3   -   -   -
除玻璃A之外，表2还列出了另一些，即玻璃B和玻璃C的组成。
制作了一系列共10个属于该附图表示的那种按照本发明的辉光放电开关启动器，下面称之为inv1。还制作了其他3种系列辉光放电开关启动器，inv2、inv3及inv4，每系列也是各10个。在系列inv2中，可电离填充物的填充压力为29.3，而不是26.6毫巴。就外套部分而言，表2中被称之为B和C的玻璃分别用于系列inv3和inv4。所有的凹进部分，如同系列inv1中的辉光放电开关启动器一样，均由玻璃A制成。除了上面提到的以外，系列inv2、inv3及inv4也都与系列inv1相当。
为进行比较，制作了4个系列不符合本发明的辉光放电开关启动器。这些系列启动器，被称作ref1、ref2、ref3及ref4，每系列也包括10个。在此，凹进部分的玻璃由B种构成，含有不足5％(重量)的BaO。系列ref1中的外套部分由A种玻璃制成。系列ref2、ref3及ref4中的放电容器则完全由B种玻璃制成。系列ref3及ref4的辉光放电开关启动器的填充压力分别为29.3和31.9毫巴。系列ref1、ref2、ref3及ref4的辉光放电开关启动器在其他方面与系列inv1完全相同。
上述8个系列辉光放电开关启动器的点火性能载于表3。这些点火性能是平均点火延时(tav)、最大点火延时(tmax)和点火延时超过1秒的情况的百分率(％＞1s)。每一个辉光放电开关启动器，测定3次点火延时。所述各项点火性能是在经过了2000次开、关之后再测定的。除了所述各项点火性能外，该表还列出了导电体穿过的那部分壁的玻璃种类(玻璃-1)，以及用以制作放电容器壁其余部分的玻璃种类(玻璃-2)。还给出了放电容器中可电离填充物的填充压力(P)。
表3
  玻璃-1   玻璃-2   P(毫巴)   tav(秒)   tmax(秒)   ％＞1s
  inv1   A   A   26.6   0.10   0.22   0
  inv2   A   A   29.3   0.10   0.10   0
  inv3   A   B   26.6   0.11   0.26   0
  inv4   A   C   26.6   0.10   0.16   0
  ref1   B   A   26.6   1.26   4.65   43
  ref2   B   B   26.6   0.19   1.27   3
  ref3   B   B   29.3   0.40   4.66   7
  ref4   B   B   31.9   1.47   10.0   17
从表中清楚地看出，按照本发明的辉光放电开关启动器(inv1-inv4)的平均点火延时(tav)和最大点火延时(tmax)比不符合本发明的辉光放电开关启动器(ref1～ref4)短得多。在按照本发明的辉光放电开关启动器中，所有情况下，点火延时均短于1秒。用于放电容器外套部分的玻璃种类选择，据发现对辉光放电开关启动器各项点火性能没有实质的影响。

Claims (3)

1.一种辉光放电开关启动器，备有放电容器(1)，该容器是以气密的方式封闭的并且具有壁(2)，有一对导电体(3a、3b)穿过该放电容器的一部分壁(2b)，在该放电容器中还有双金属元件(4a)，它与导电体(3a、3b)之一(3a)电气相连，该放电容器装有可电离填充物，其特征在于，至少导电体穿过的那部分壁(2b)由含至少5％重量的BaO的玻璃制成。
2.如权利要求1所要求的辉光放电开关启动器，其特征在于，该玻璃至少含有以下所列的各种成分，其重量百分含量介于其中所列的极限范围内：
SiO2为60～72，Al2O3为1～5，Li2O为0.5～1.5，Na2O为5～9，K2O为3～7，MgO为1～2，CaO为1～3，SrO为1～5，BaO为7～11。
3.如权利要求1或2所要求的辉光放电开关启动器，其特征在于，可电离填充物是彭宁混合物。
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