CN1485881A - 高密度放电灯的启动辅助装置 - Google Patents

Abstract

一种灯，包括中空电弧放电光源，光源具有含有产生并保持电弧的介质的中央电弧室、第一和第二端部，从每个端部延伸并沿纵向轴线排列的容纳电极的细管，端部截面上是圆柱形；定位在每个细管中的电极结构，每个电极结构包括伸入中央电弧室内部的近电极端部、伸出细管外部的远端部及其中间的中间部分，中间部分的第一区域以气密方式密封在细管上，中间部分的第二区域暴露于介质中；围绕光源并与纵向轴线同轴的管状罩，罩具有两个端部，所作改进包括：一对位于罩的每个端部上的弹簧夹将光源安装在罩内，至少一弹簧夹包括位于第一平面内的底部并具有位于其中央的开口，弹簧夹之一的开口在靠近中央部分的第二区域的位置上与光源的圆柱形端部之一接合。

Description

高密度放电灯的启动辅助装置

技术领域

本发明涉及启动辅助装置，本发明尤其涉及高密度放电灯的启动辅助装置。该启动辅助装置对于使用陶瓷电弧管的高密度放电灯具有特别用途。

背景技术

电弧放电灯需要用于操作的镇流器。该镇流器供应所需断路电压以便启动和保持放电管内的电弧并限制通过该放电管的电流。一种类型的镇流器使用高电压脉冲以便开始在该放电管内击穿。电弧管击穿是灯启动的第一阶段并因此对于灯的操作很重要。用于这种类型镇流器的典型高电压脉冲具有三千瓦和四千瓦之间的幅值，其中在2.7KV下脉冲宽度是1.0μs。有两种将典型电压施加到灯上的商业镇流方法。第一方法施加该脉冲电压到灯头的中央接点上；并且第二方法将脉冲在该灯头的中央接点和壳体之间分配。称为分开引入结构的第二方法具有不同寻常的特性，浮动灯导线，使得灯导线两者载有相对于地的脉冲电压。当该脉冲电压施加在灯上时，1.7KV施加在灯的中央接点上并且幅值大致相同的相反电位施加在灯头的壳体上。

现在可得到一种相对新型的陶瓷电弧管，该电弧管采用一种含有大致三个不同部分的结构。例如参考美国专利No.4,795,943、5,424,609、6,004,503、5,993,725。三个部分是：其中产生放电的主要中央主体或电弧室和两个位于该主体两侧并含有电极结构和引入端的腿部。该电极结构包括外导线、内导线和电极。该内导线将外导线连接在位于电弧室内的电极上。当然，该电弧室还容纳产生并保持电弧的介质。该电弧室以及介质部分连接到每个含有该电极结构的相对的腿部上。

优于石英现有技术的预成形和预先确定尺寸的陶瓷电弧管的一个特征优点是灯与灯之间的一致的几何尺寸。此几何尺寸的一致性导致电弧管的热传递的一致和辐射的一致。此一致性很大地提高了灯的性能。观察到这种灯的色温、光强和色彩再现指数在灯与灯之间很少变化。

除了镇流器之外经常需要使用发光管来供应高电压以便启动放电灯。这些发光管包括通常由石英制成的气密密封的腔室，该腔室含有分压的(小于1大气压)氩、氮或其他气体混合物。它们可另外含有分压的汞。这些发光管包括另外的引入端，在足够的电位施加在发光管引入端时有助于所含气体的“发光”或离子化。发光管的玻璃管必须靠近相反电位的引入端以便封闭气体产生离子化。在对发光管施加能量时，产生UV，UV在灯中启动电弧放电。这种发光管表示在美国专利No.4,818,915中。

使用发光管虽然有效但增加灯的成本，另外通常不可以与陶瓷电弧管一起使用。这种陶瓷电弧管通常封装在铝硅酸盐罩中，该罩紧密地围绕该电弧管，因此留下不充分的空间来适当放置该发光管。同样，由于铝硅酸盐罩有效地吸收UV辐射，不能有效地将发光管放置在该罩之外。

另外，由于采用陶瓷电弧管时外壳内部和电弧管之间环境是真空的，不可以使用该环境作为UV辐射源来辅助启动。

用来辅助灯启动的其他方法使用例如放射性氪85的有害材料，在本领域避免使用这种材料是一种显著的进步。

发明内容

因此，本发明的目的在于消除现有技术的缺点。

本发明的另一目的在于提高启动的辅助能力。

本发明的又一目的在于降低启动辅助装置的成本以及采用该启动辅助装置的灯的成本。

在本发明的一方面中通过一种灯组件实现这些目的，该组件包括中空电弧放电光源，该光源具有含有产生并保持电弧的介质的中央电弧室、第一和第二端部，其中容纳电极的细管从每个端部延伸并沿纵向轴线排列。该端部截面上是圆柱形。电极结构定位在每个细管中，每个电极结构包括伸入中央电弧室内部的近电极端部、伸出细管外部的远端部以及近端和远端之间的中间部分。中间部分的第一区域以气密方式密封在细管上，中间部分的第二区域暴露于介质中。

管状罩围绕该光源并与该纵向轴线同轴。该罩具有两个端部。一对位于所述罩的每个端部上的弹簧夹将该光源安装在该罩内。每个弹簧夹包括位于第一平面内的底部并具有位于其中央的开口，弹簧夹之一的每个开口在靠近该中央部分的第二区域的位置上与该光源的圆柱形端部之一接合。

附图说明

图1是用于本发明的弹簧夹的透视图；以及

图2是该灯组件的截面图。

具体实施方式

为了更好理解本发明以及其他和另外的目的、优点和能力，结合以上附图对于以下披露和所附权利要求进行参考。

现在特别参考附图，图1所示的弹簧夹10包括在第一平面内延伸的底部12并在其中央具有开口14。开口14大致是圆形的并设置切口14a以便提供柔性。在底部12的每个端部设置直立壁16、18。

第一夹20在第二平面内垂直延伸离开壁16，第二夹22同样在第二平面内垂直延伸离开壁18。第二平面大致平行于第一平面，但与其隔开给定距离24，其重要性将在以下说明。凸起26形成有凸缘22并在与该第一和第二平面横向的平面内延伸离开该凸缘。

现在参考图2，所示的灯组件30包括光源32，该光源具有中央部分34和沿纵向轴线40排列的伸出并相对的电极容纳细管端部36、38。该端部在截面上是圆柱形。在本发明的优选实施例中，光源32是由例如蓝宝石或多晶氧化铝(Al₂O₃)的金属氧化物形成。另外，可以采用例如氮化铝(AlN)的金属氮化物或氮氧化铝(AlON)的金属氮氧化物。

管状罩42围绕光源32并与纵向轴线40同轴。该罩具有两个端部44、46。

在罩40的每个端部44、46各自设置一对弹簧夹10以便在该罩内支承光源32。

光源32表示为圆柱形；但是可以采用其他构形，包括例如未审查美国专利申请序列号10/128,866所示的凸起形状。

电极结构48定位在细管之一内，并且电极结构48’定位在细管的另一个中。每个电极结构包括伸入中央电弧室内部的近电极端部50、50’、伸出细管之外的远端部52、52’以及近端和远端之间的中间部分54、54’。该中间部分的第一区域56、56’以气密方式密封在细管上，中间部分54、54’的第二区域58、58’暴露于介质中。

为了在该罩中组装该光源，通过将端部36、38通过开口14固定并将夹沿该端部的长度定位在适当距离上使得夹10定位在该光源的圆柱形端部36和38上，从而该夹接触或紧密邻近第二区域58、58’内的端部。由于夹10接触或紧密邻近第二区域，长度24很重要。此长度必须使得夹到达第二区域的附近，并最好与第二区域接触，从而该夹用作启动辅助装置。

然后通过将凸缘20和22相互向内弯曲直到它们之间的距离小于所采用罩的内直径为止来手动压缩夹10之一。然后该夹及其相关光源推入该罩，此处当到达所需插入距离时该夹弹性展开；即当夹20和22露出该罩的开口端(例如端部44)。同时，第二或底部夹同样位于该罩端部46处的最终位置。

作为选择，夹可在所需距离处定位在细管的一个端部上，并且罩定位在该光源之上。然后第二夹可定位在该光源的另一端部上。最好是，使用紧固辅助装置或夹具保持适当的对准和定位。

此动作完成了组件30，该组件现在连接在适当框架60上，如图2所示。框架60包括第一电引入端，该引入端提供与电极结构48的远端52的电连接。第二电引入端62提供与电极结构48’的另一远端52’的电连接。

由于夹10之一定位在电板结构48’的第二区域58’并由于该夹连接在与电极结构48连接的框架60上，当电力施加在灯组件上时在电弧的腿部实现电容耦合的离子化。

使用电弧管安装构件作为启动辅助装置很大地简化了灯的组装并大幅降低成本。所需实现安装的焊接数量同样大幅降低，从而进一步降低成本。

在对于认为是本发明当前优选实施例进行描述和说明的同时，对于本领域技术人员将理解到可以进行多种变型和改型而不超出由所附权利要求限定的本发明的范围。

Claims (5)

1.一种灯，包括

中空电弧放电光源，该光源具有含有产生并保持电弧的介质的中央电弧室、第一和第二端部，

从每个端部延伸并沿纵向轴线排列的容纳电极的细管，所述端部截面上是圆柱形；

定位在每个所述细管中的电极结构，每个所述电极结构包括伸入所述中央电弧室内部的近电极端部、伸出所述细管外部的远端部以及近端和远端之间的中间部分，所述中间部分的第一区域以气密方式密封在所述细管上，所述中间部分的第二区域暴露于所述介质中；

围绕所述光源并与所述纵向轴线同轴的管状罩，所述罩具有两个端部，所作改进包括：

一对位于所述罩的每个端部上的弹簧夹将该光源安装在所述罩内，其中至少一所述弹簧夹包括位于第一平面内的底部并具有位于其中央的开口，所述弹簧夹之一的所述开口在靠近所述中央部分的所述第二区域的位置上与所述光源的所述圆柱形端部之一接合。

2.如权利要求1所述的灯，其特征在于，所述弹簧夹还包括：

位于所述底部的每个端部上的直立壁，所述壁靠近所述罩的内表面，并且每个所述壁的至少一部分摩擦接触所述内表面；

在第二平面内大致垂直延伸离开第一壁的第一凸缘；

在所述第二平面内大致垂直延伸离开第二壁的第二凸缘，所述第二平面大致平行于所述第一平面，所述凸缘接触所述罩的前端；以及

各自形成有所述凸缘之一的凸起，所述凸起在与所述第二平面横向的平面内延伸离开所述凸缘。

3.如权利要求2所述的灯，其特征在于，所述灯设置第一电引入端(60)和第二电引入端(62)，所述第一电引入端连接在所述电极结构的第一个上，所述第二电引入端连接在所述电极结构的另一个上，所述弹簧夹对两者最好通过其凸起在机械上和电气上与所述第一电引入端连接。

4.如权利要求2所述的灯，其特征在于，摩擦接触所述内表面的所述壁的所述部分是靠近相关凸缘的端部。

5.如权利要求2所述的灯，其特征在于，该凸缘以与垂直方向最多呈15°的角度延伸离开该相关壁。

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