CN1314003A - 金属卤化物灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有外壳(2)的金属卤化物灯(1),除了放电管(3)外其中还包含紫外线增强器(UVE)(6)。UVE具有陶瓷壁,按照本发明,它有一对内电极(10、12)。最好在电极(10、12)中的一个电极上要有带发射极的电极绕组(11、13)。

Description

金属卤化物灯

本发明涉及一种具有放电管的金属卤化物灯，该放电管封进一个放电空间，而放电管外面则被一个外壳(灯泡)所形成的隔离空间所包围，外壳装有灯头，在该隔离空间内安装着带有陶瓷壁的紫外线增强器(UVE)。

在开头一段中所述及的灯在美国专利5811933中是已知的。这种已知的具有陶瓷壁的放电管的灯具有高起辉电压。因此，适合于点亮这种已知灯的装置除镇流回路外还应备有一个起辉电路。在已知灯中的UVE具有一个内电极并以电容耦合到放电管的电流导线上。UVE的充填物只是一个稀有气体。使用这种UVE有可能利用3千伏的起辉脉冲在较小的起辉延迟下点燃该灯。已知灯的这种UVE的另一个可取的性质是它的极为紧凑的结构。已知UVE的缺点是它的起辉不可靠，在电压远低于3千伏时甚至根本不能起辉。

在本说明书及权利要求中术语“陶瓷壁”应理解为指的是一种金属氧化物的壁，例如，蓝宝石或致密烧结的多晶氧化铝Al₂O₃(此后称为pca)，同样还可以是由金属氮化物，例如AIN制成的壁。

除了具有高起辉电压并因而需要一个能提供高起辉电压脉冲的独立的起辉电路的电灯以外，也存在着能在最高仅为600伏的低起辉电压下可靠地起辉的金属卤化物灯。此外，也存在着适宜于直接在镇流电路上点燃和工作的金属卤化物灯，也就是说它不需要独立的起辉电路。所说的这些灯具有低达不超过600伏的起辉电压，它们通常具有为此目的而用的放射性起辉装置，例如具有ThO₂小球的电极这种形式。在这些灯中也采用放射性彭宁(Penning)混合物作为起辉装置。但是，使用放射性起辉装置是不利的。此外，这些灯可能还具有内装的起动器，例如采取辉光开关起动器的形式。

本发明的目的是提供一种能在低起辉电压下可靠地点燃的灯并且其中消除了上述缺点。

按照本发明，在开始段落中所述的灯的特征在于在UVE中具有两个内部电极，在两电极之间能够延展辉光放电。人们惊奇地发现，使用具备两个内部电极的UVE可以在低的起辉电压和不存在放射性起辉装置的情况下基本上抵制起辉延迟的发生。在这种灯的另一个有利的实施例中，两个内部电极中的一个具有一个电极绕组。由此可以进一步减少起辉延迟。还可以得到进一步的改进，那就是内部电极中的一个具有一个发射极。在灯的另一个优选实施例中，UVE的每一个电极都具有带发射极的电极绕组。

按照本发明的灯的UVE的另一个优点是它也适用于具有高起辉电压的灯，例如已知的灯。这对于UVE中具有电极绕组并具备发射极的情况同样适用。因此就实现了一种可普遍适用的UVE，这给它带来了这样一种可能性，即，使灯的制造大为简化。

虽然具有玻璃或水晶壁的UVE本身是已知的，但已经发现，由于从壁上不可避免地会释放出杂质，因而在相差不大的金属卤化物中使用它们会导致不可接受的起辉延迟时间。已经发现，通过使用外加的起辉装置，起辉延迟只能减少到实际上可使用的值。这样的UVE的另一个实际上的缺点是，和具有陶瓷壁的UVE所可能的非常紧凑的结构相比，它们的尺寸要大得多。

本发明的上述和另外的各个方面将在下面参考附图加以说明，在图中

图1是按照本发明的灯的视图；

图2是图1的灯的UVE的截面，以及

图3是按照本发明的灯的一种改进的视图。

在图1中，一种金属卤化物灯1具有一个放电管3，放电管封入一个放电空间30，而放电管外面则被一个外壳2所形成的隔离空间20所包围，外壳装有灯头5，在该隔离空间20中安装着带有陶瓷壁的UVE6。放电管3具有硬质玻璃或石英玻璃的壁。

外壳2被灯头5所封闭，灯头上具有两个连接点26、27。连接点26经由电流导体28连接到放电空间30中的主电极31。与此相似，连接点27经由电流导体29连接到放电管中的主电极32。UVE6利用导体28a在电气上连接到电流导体28和利用导体29a在电气上连接到电流导体29。用作为UVE的电流限制器的电阻280包含在导体28a中。所示的灯中还具有一个辅助电极32a。辅助电极32a利用导体32b连接到导体28a。灯的放电管还备有一个内部双全属开关35，它经由连接导体38连接到辅助电极32a，还经由电阻280连接到导体28。在另一侧，双金属开关35的连接导体39连接到导体39。双金属开关在冷态时是开路的，但在灯的起辉状态下在灯所产生的热的影响下它将闭合，从而保证在灯的起辉状态下在电极32和辅助电极32a之间不会发生电弧放电。这里的电阻280不仅用作为UVE的电流限制器，而且也用来在灯处于起辉状态下限制通过双金属开关的短路电流。这里所说明的灯适合于在没有独立的起辉电路的情况下在镇流器回路中被点燃和工作。

在图2中，在图1中的UVE用横截面作更详细的显示。UVE有一个圆柱形陶瓷壁，其两端用套管型的Nb(铌)穿透式元件8、9所封闭。因此，UVE包封一个空间60。UVE具有两个内部电极10、12，电极上具有各自的电极绕组11和13。电极10固定在穿透元件8上，其电导方式本身是众所周知的。电极12以相同的方式固定在穿透元件9上。穿透元件8、9外部连接到相应的导体28a和29a。电阻280包含在导体28a中(图1)，用作为UVE的电流限制器。在两个内部电极10和12之间可以建立起辉光放电本身。这样，电阻280就可保证在UVE中引起的辉光放电并不会转变成电弧放电。

在上面所说明的灯的实际实现时，灯的额定功率为400瓦，它适合于在220伏、50赫的电源下点燃和工作。该灯在稳定工作时的公称灯电压为125伏。放电管中具有可电离的填充物，其成份为81毫克的汞和16毫克的碘盐，碘盐的重量比为84.8％的NaI、11.6％的TlI以及0.8％的InI。此外，放电管内含有充填压力为50毫巴比例为99.5∶0.5的NeAr(氖氩)稀有气体的混合物。灯具有由pca制成圆柱管壁的UVE。穿透元件是Nb(铌)制套管，它利用熔融玻璃接点以气密方式连接到pca。内部电极固定在各个铌套管上并由700微米直径的W(钨)棒以已知方式形成，其上有双钨电极绕组，绕组由直径为200微米的钨丝的线圈构成。电极绕组上具有发射极，例如Ba₃Y₂WO₉(TBYD)。UVE所包封的空间充以充填压力为15毫巴的Ar(氩)气。已发现具有1％氖的彭宁混合物也适合于作为UVE的填充物。

UVE的内部直径为3毫米，内部电极之间的距离为3毫米，UVE的最大外部长度为30毫米。UVE的起辉电压是在供电电源的全电压和在灯的稳定运行期间的灯电压之间。因此，UVE将在供电电源所提供的电压下点燃。一旦灯被点燃，跨越UVE的电压将下降到灯电压的水平，因此UVE将不再达到导电状态。电阻280的阻值为17千欧，因此它防止了UVE中的辉光放电转变成为电弧放电。此外，在灯的工作期间通过双金属开关的电流被限制为几个毫安。

当灯在黑暗中存放了至少为24小时的时期后再点燃时，UVE中的击穿会在约20毫秒的起辉延迟之后发生，这个时间小于1秒，而灯的点燃则有约1秒钟的延迟，这个时间远低于作为最大允许点燃延迟所规定的30秒钟。一个具有可相比拟的其中的电极没有发射极的UVE的可相比拟的灯，在相似的条件下点燃时UVE中的起辉延迟约为10秒钟。在这种情况下，灯将具有相类似的延迟再起辉。因而是在30秒钟内。

图3表示按照本发明的灯的改进的视图，这种灯适合于在具有起辉电路的装置中点燃和工作，这种起辉电路提供最高700伏的电压脉冲。与图1中的灯中相对应的各个部件用相同的参考数字给出。在灯的实际实现中，它的额定功率为400瓦，亦适合于在电源电压为220伏、50赫下工作。用于点燃该灯的合适的起辉电路是，例如，由Philips(飞利浦)制造的SI51型，它提供一个最小600伏最大750伏的起辉电压脉冲。该灯的最大起辉电压为600伏。灯的填充物包括77毫克的汞，16毫克的碘化盐，其成份按重量比为：84.8％的NaI、11.6％的TlI,2.8％的InI，以及8.8％的InI₃，并充以充填压力为2700Pa的氩。UVE的内部直径为3毫米，电极间距为3毫米，它的起辉电压为166伏。在灯起辉时，所发生的起辉延迟远低于30毫秒。即使把起辉电路关掉，UVE的起辉延迟至多为30毫秒，而灯的起辉延迟至多为40毫秒。

Claims (4)

1．一种具有放电管的金属卤化物的灯，该放电管封入一个放电空间，放电管被外壳所形成的隔离空间所包围，外壳装有灯头，在该隔离空间中安装着具有陶瓷壁的紫外线增强器(UVE)，该灯的特征在于该UVE具有两个内部电极，在电极之间可以延展一个辉光放电。

2．如权利要求1的灯，其特征在于两个电极中的一个具有电极绕组。

3．如权利要求1或2的灯，其特征在于内部电极中的一个具有发射极。

4．如权利要求1、2或3的灯，其特征在于UVE的电极中的每一个具有带发射极的电极绕组。