CN1370326A - 高压放电灯 - Google Patents

Abstract

高压放电灯,包括放电管,其上提供有第一和第二灯电极,外壳,相隔有空隙地包围放电管,并提供有灯罩。具有纵轴的管状UV增强器提供在空隙中,UV增强器具有陶瓷材料的壁,并提供有内增强电极,连接到第一灯电极上,并通过电容耦合的方式,连接到第二灯电极上,增强电极在增强器内具有末端。电容耦合连接由金属螺旋状物形成,其中在垂直于UV增强器纵轴的横平面上,金属螺旋状物包围UV增强器定位,并且靠近增强电极的末端。在以相对小的点火电压点火时,灯显示了很小的点火延迟。

Description

高压放电灯

发明领域

本发明涉及高压放电灯，包括放电管，其上提供有第一和第二灯电极，外壳相隔有空隙地包围放电管，并具有灯罩，和管状UV增强器位于空隙中，它具有纵轴，所述UV增强器具有陶瓷材料的壁，并提供有一个内增强电极，连接到第一灯电极上，和电容耦合，连接到第二灯电极，该增强电极具有一个位于UV增强器中的末端。

现的技术

通常，高压放电灯中的已知问题是这些灯的点火。根据灯的类型，需要相对高的点火电压，这通常由点火器以一个或多个点火电压脉冲的形式提供给灯。实际上，即使点火电压脉冲足够高，当所得到这个点火延迟的扩散较大时，也可能有无法接受的长点火时间。这是在放电管中初级电子缺乏的结果，其中初级电子在点火中引起灯放电。通过在放电管中增加小量的85Kr，可以消除初级电子的缺乏，使点火时间变得更短，并且减小扩散程度。85Kr具有缺点，它是放射性的，并且通过使用UV增强器可以避免使用它。这是产生UV射线的相对小的放电管，并且它放置在灯的放电管附近。当灯点火时，UV增强器发出的UV射线保证灯的放电管中有足够的初级电子。

在本文开始段落描述的这种类型的灯已在WO98/02902中公开说明。已知的灯是高压放电灯，这种灯具有放电管，有两个灯电极。放电管的材料可以是石英玻璃和陶瓷材料。在这个说明书和权利要求书中，陶瓷材料被认为是紧密烧结的多晶金属氧化物，如氧化铝和氧化钇，或紧密烧结的多晶金属氮化物，如氮化铝。支持灯罩的外壳包围放电管，放电管与外壳之间的空间容纳UV增强器，它具有陶瓷材料的壁，并提供有增强电极，连接到第一灯电极上，并具有一个电容耦合。通过将UV增强器放置在第二灯电极的电源线附近，来实现电容耦合。与具有两个内电极的增强器相比，使用电容耦合的UV增强器具有优点，增强器只当需要时操作，即当具有相对高的电压和相对高的频率的点火电压脉冲出现时操作。结果，增强器在灯的操作过程中不消耗能量，这样使灯具有很长的寿命。

对UV增强器的壁使用陶瓷材料，这对灯的点火性能具有有利的影响，因为陶瓷UV增强器产生的UV射线，显著地增加了引起灯放电的可能性(灯开启)。然而，已知的灯具有缺点，特别是当具有UV增强器的灯已经在黑暗中保持了一些时候的情况下，UV增强器本身会具有无法接受的高点火延迟。这导致了灯产生不可接收的点火延迟，和灯点火时间的扩展。

发明内容

本发明的目的是提供一种能去除上述缺点的措施。根据本发明，在本文开始描述的这种类型的灯，其特征在于通过金属螺旋状物在UV增强器纵轴的横面上包围UV增强器，并且金属螺旋状物放置在UV增强器中增强电极的末端附近，来构成电容耦合。

人们已经发现，通过围绕增强器的壁放置金属螺旋状物，并且通过将这个金属螺旋状物连接到第二灯电极上，可以得到满意的UV增强器的电容耦合。金属螺旋状物必须放置在UV增强器中增强电极的末端附近。在根据本发明的灯中，由于UV增强器提供了优良的电容耦合，当使用点火脉冲时灯开启的可能性显著增加，而进一步，对于可靠点火至少所需的点火脉冲，其高度可以相对小。

根据本发明优选的灯，其中UV增强器中增强电极末端与金属螺旋状物放置的平面之间的距离，最多等于UV增强器的外径。在这样的灯中，UV增强器的电容耦合实际是优化的，特别是如果所述增强电极的末端位于金属螺旋状物的平面内，使金属螺旋状物至少与电极末端分开间隔最小时，更是优化。

在优选实施例中，UV增强器具有紧密烧结的多晶氧化铝壁。这种材料通常在高压放电灯的制造中使用，因而可以采用陶瓷放电管的现有技术，允许实现严格公差限制范围内的小型化。

根据本发明实现的灯的有利的实施例，其特征在于，UV增强器中增强电极的末端与UV增强器的第一末端分开一个距离，该距离至少等于UV增强器外径的两倍，其中增强电极在UV增强器的第一末端具有引入导线。在这样的结构中，当提供点火脉冲时，金属螺旋状物与到增强电极的引入导线之间意外开启的可能性非常小。

汞与稀有气体的组合能够作为UV增强器的填充。然而，稀有气体或稀有气体混合物是优选的，因为这排除了使用重金属汞。当使用氩作为UV增强器的填充时，可以得到非常满意的结果。稀有气体填充的填充压强最好在50到300mbar范围中选择。在小于50mbar的压强值，增强器的UV输出显得变得更小；在大于300mbar的压强值，增强器的点火电压会假定为太高的值。

在根据本发明的灯的进一步的优选实施例中，UV增强器位于灯电极附近，使它的纵轴基本上平行于灯的纵轴。在这个实施例中，实现了增强器中产生最大量的UV射线，且直接撞击在灯电极上，这对于在灯中产生二级电子是有利的。

通过参考此后对本发明实施例的描述，本发明的这些和其它方面将被阐述得更加明白。

附图说明

在附图中，

图1是根据本发明的灯侧面的正视图；

图2更具体地显示了图1中灯的UV增强器；而

图3显示了根据本发明的灯的UV增强器的进一步的实施例。

优选实施例说明

图1显示了一个高压金属卤化物灯，包括放电管1，被外壳3相隔有空隙2地包围，其中外壳3支持灯罩4。放电管1由紧密烧结的多晶氧化铝制成，并且具有第一灯电极8和第二灯电极12，这些电极通过电源线7和10，各自连接到灯罩4上的触点9和13上。灯提供有UV增强器5，它位于空隙2中。UV增强器具有内增强电极(这里未画出，见图2中的42)，它通过引入导线6连接到第一灯电极8上。UV增强器具有与第二灯电极12的电容耦合。这个耦合由金属螺旋状物14构成，它通过导体15连接到第二灯电极12上。

图2通过剖视图更具体地显示了图1中的灯具有纵轴A的UV增强器。增强器25的壁41由陶瓷材料制成。在实际实施例中，这个壁由紧密烧结的多晶氧化铝制成。增强器提供有增强电极42，在增强器的第一末端43具有引入导线26，其引入导线要连接到第一灯电极上。引入导线26通过熔化的玻璃，以真空密封的方式连接到壁41上。在第二末端45，增强器以真空密封的方式，通过烧结插头46密封。要连接到第二灯电极上的金属螺旋状物24，在增强器纵轴A的横向端面上包围UV增强器25。为了得到适当的电容耦合，金属螺旋状物24必须位于UV增强器中的增强电极42的末端47附近。末端47与金属螺旋状物24放置的平面之间的距离，最多等于UV增强器的外径。在图2显示的优选实施例中，末端47基本上位于金属螺旋状物24的平面内。UV增强器25具有13mm的长度，1.5mm的外径和0.675mm的内径。电极42和引入导线26构成直径0.62mm的一个Nb线组件。电极末端47与增强器的第一末端43分开4.5mm的距离。这个4.5mm的距离大于增强器外径(1.5mm)的两倍。这使金属螺旋状物24与引入导线26之间开启的可能性最小化。金属螺旋状物24由线径0.72mm的Nb线形成单圈螺旋。能够使金属螺旋状物形成多圈螺旋，但这不产生特别的优点，UV增强器25以150mbar的填充压强填充氩。

图3显示了根据本发明的灯的UV增强器的进一步的实施例。具有纵轴A`的UV增强器35，具有紧密烧结的多晶氧化铝壁，并在第一末端53具有熔化玻璃的铌增强电极36。电极36具有内部末端57，它距第一末端53的距离为2.9mm。UV增强器35具有收缩形式的第二末端55。要连接到第二灯电极上的金属螺旋状物34，在增强器纵轴A`的横向平面上包围UV增强器35。增强器35具有大约9mm的长度，2.45mm的外径和0.75mm的内径，并且填充氩。

具有图1显示的结构的一批灯受到点火检测。这些是35W(T35W)功率的7盏CDM灯(飞利浦公司)和70W(T70W)功率的7盏CDM灯(飞利浦公司)。如图1所示，这些灯中的UV增强器位于灯电极附近，其纵轴平行于灯的纵轴。由此灯电极被增强器产生的UV射线直接照射。灯通过提供有点火电路的稳定镇流器，连接到220V，50Hz的电源上。点火电路包括SN57类型(飞利浦公司)的点火器，具有电容与灯并联，从而提供具有1.8kV最大值和7μs脉宽的点火脉冲。点火脉冲提供给灯电极，其中灯电极连接到增强器电极上。然后发现增强器的UV输出是最优的。在点火检测之前，灯操作10到15分钟并且基本上关闭，并保持在黑暗房间中至少1.5小时。在灯的寿命期内(0，100，1000，2000，4000hrs)，在各个瞬间执行检测。所有的灯在点火时刻后30s的要求内点火。后面的表说明了检测的结果。“平均”指示每组7盏灯的平均点火时间(以s为单位)，“最大”指示7盏灯中发现的最大点火时间(以s为单位)。小于0.1s的点火时间在表中由“0”指示。

	0hr		100hr		1000hr		2000hr		4000hr
												平均	最大	平均	最大	平均	最大	平均	最大	平均	最大
5W	0.6	5	0.1	1	0.3	1	0.2	1	0.2	1
											T70W	0.2	2	0	0	0	0	0	0	1.2	12

很明显，在相对低的点火脉冲(1.8kV)下，只有非常短的点火延迟。进一步这个点火延迟的扩散显得非常小。

通过提供有UV增强器的灯得到比较结果，其中UV增强器具有图3显示的结构。

本发明的保护范围不限于本文所描述的实施例。本发明在于每个新的特点和特点的每个结合。权利要求书中的参考数字不限制其保护范围。动词“包括”的使用及其结合，不排除权利要求书陈述以外的因素，并且因素前如果使用了冠词“一个”，仍然不排除出现多个这样的元件。

Claims (7)

1.高压放电灯，包括

一个放电管，提供有第一和第二灯电极，

一个外壳，相隔有空隙地包围放电管，并具有灯罩，和

一个管状UV增强器，位于所述空隙中，并具有纵轴，所述UV增强器具有陶瓷材料壁，并提供有内增强电极，连接到第一灯电极上，和一个电容耦合，连接到第二灯电极上，所述增强电极具有位于UV增强器内的末端，

其特征在于，所述电容耦合由金属螺旋状物构成，其中在UV增强器纵轴的横面上，金属螺旋状物包围UV增强器，并且位于UV增强器中增强电极的末端附近。

2.根据权利要求1的灯，其特征在于，UV增强器中增强电极末端与放置金属螺旋状物的平面之间的距离，最多等于UV增强器的外径。

3.根据权利要求1或2的灯，其特征在于，UV增强器具有紧密烧结的多晶氧化铝壁。

4.根据权利要求1、2或3的灯，其中所述增强电极在UV增强器的第一末端具有引入导线，其特征在于，所述UV增强器中增强电极的末端与UV增强器的第一末端分开一个距离，这个距离至少等于UV增强器外径的两倍。

5.根据前面权利要求中任何之一所述的灯，其特征在于，所述UV增强器具有稀有气体填充，稀有气体最好包括氩。

6.根据权利要求5的灯，其特征在于稀有气体填充具有50到300mbar的填充压强。

7.根据前面权利要求中任何之一所述的灯，其特征在于，所述UV增强器放置在灯电极附近，使它的纵轴基本上平行于灯的纵轴。

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