CN1615535A - 高压放电灯 - Google Patents

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R·T·A·阿佩茨
T·R·穆尔德里
L·J·A·M·贝克尔斯
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Koninklijke Philips NV
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    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/36—Seals between parts of vessels; Seals for leading-in conductors; Leading-in conductors
    • H01J61/361—Seals between parts of vessel
    • H01J61/363—End-disc seals or plug seals

Abstract

一种高压放电灯，该放电灯设置有带有陶瓷壁(1)的放电容器(10)，该放电容器在一端由插塞(2)封闭。该插塞设置有布置在该放电容器内的电极(3)。该陶瓷壁(1)和该插塞(2)由熔接连接部(4)来连接。该熔接连接部(4)包括大致包含钼和铝的合金。优选的是，该熔接连接部(4)包括从由Al8Mo3，Al63Mo37，Al63Mo37，AlMo，AlMo3，以及所述材料的组合物形成的一组中选择的材料。优选的是，该插塞(2)包括从由钼、钨、和所述材料的组合物形成的一组中选择的材料。优选的是，该陶瓷壁(1)包括氮化铝。依据本发明，该插塞(2)具有高耐腐蚀性。

Description

高压放电灯
本发明涉及一种高压放电灯，该放电灯设置有带有陶瓷壁的放电容器，该放电容器在一端由插塞封闭，该插塞设置有布置在该放电容器内的电极，该陶瓷壁和该插塞由熔接连接部来连接。
这种灯的示例是高强放电灯，例如金属卤化物灯。这种灯被广泛地使用并且具有较高的发光功效和良好的颜色特性。
开始段落中所述类型的灯是本领域公知的。熔接连接借助熔凝的玻璃熔接连接部分提供了插塞与陶瓷壁的气密连接。
已经发现这种已知的灯的缺点在于，熔化的玻璃熔接连接部分本身在灯的使用寿命过程中容易受到来自放电容器的填充物成分的侵蚀。这导致随后出现泄漏，这造成灯寿命的终结。
在本说明书和权利要求书中使用的术语“陶瓷壁”应当理解为由以下材料中的一个材料制成的壁，所述材料是：单晶金属氧化物(例如为蓝宝石)，致密烧结的多晶金属氧化物(例如为Al2O3，YAG)、以及致密烧结的多晶金属氮化物(例如为AlN)。
本发明的目的在于提供一种消除以上的缺点的手段。依据本发明，开始段落中的所述类型的放电灯用于实现该目的，其特征在于，该熔接连接部包括大致包含钼和铝的合金。
依据本发明的灯的优点在于，省去了熔凝玻璃的使用。这可实现在插塞与陶瓷壁之间由大致包含钼和铝的合金来形成该熔接连接部。该熔接连接部借助本领域已知的适当烧结工艺制成气密封闭的密封部分。
在依据本发明的灯的有利实施例中，该熔接连接部包括原子百分比至少为25的Mo。使用这种熔接连接部的优点在于该合金的熔点大大高于1500摄氏度。该熔点大大高于该灯的灼热温度(burningtemperature)(大约1200摄氏度)，并且相当于灯制造过程中的通常的密封温度(大约1600摄氏度)，并且大大低于该陶瓷壁的熔点。
在依据本发明的灯的另一有利实施例中，该熔接连接部包括从由Al8Mo3，Al63Mo37，Al63Mo37，AlMo，AlMo3，以及所述材料的组合物形成的一组中选择的材料。从该组中选择的Al8Mo3和Al63Mo37具有最低的熔点，即在大约1570-1580摄氏度的范围内。其它合金的熔点高于1700摄氏度。优选的合金对于在放电灯的工作过程中由灯填充物产生的压力和化学侵蚀而言是稳定的。
在依据本发明的灯的有利实施例中，该插塞包括从由钼、钨、和所述材料的组合物形成的一组中选择的材料。该插塞的优点在于，该插塞是导电的，并且因此电极可直接焊接到插塞上。在已知的灯中，放电容器的陶瓷壁在一端借助突出的插塞来封闭，引入端结构从突出插塞的端部穿过插塞延伸到位于放电容器中的电极。依据本发明的该放电灯具有简单的结构。这意味着可简化该灯的制造，这对于工业上的大规模制造而言是显著的改进。
在依据本发明的灯的有利实施例中，该陶瓷壁包括氮化铝。AlN在高温下对于灯填充物具有更高的耐化学腐蚀性，并且与已知的放电灯中的陶瓷壁相比具有较高的导热性。更高的导热性导致更均匀的温度分布，这使得颜色特性更好，特别是在改进的显色性方面。
优选的是，该灯是金属卤化物灯。本发明特别是对于较高额定功率的灯例如100瓦或更高的灯而言是有利的。
以下将参照附图来详细描述本发明的以上的其它的方面，在附图中：
图1示意地示出了依据本发明的放电灯；以及
图2示出了图1所示的放电灯的放电容器。
这些附图仅仅是示意性的，并且没有按比例绘制。为了简化一些尺寸特别夸张地夸大。在附图中相同的部件由相同的附图标记来标记。
图1示出了高压放电灯，该放电灯设置有带有陶瓷壁的放电容器10，该放电容器在两个端部处借助插塞2封闭。在该灯的实际实施例中，除了Hg和稀有气体之外该放电容器包含至少一种金属卤化物。
放电容器10由外封壳12包围，该外封壳在一端设置有灯头13。在该灯的工作状态中，放电电弧在电极之间延伸。一个电极3经由第一导电体18连接到灯头13的第一电触点形成部分上。相似地，另一电极经由导电体19连接到灯头13的第二电触点上。
放电容器10在图2中没有按实际的比例来表示。放电容器10设置有陶瓷壁11，该放电容器在一端处借助插塞2封闭。该插塞2设置有定位在该放电容器内的电极3。在图2所示的示例中，插塞2由Mo/W合金制成，该合金包括70/30重量％的Mo/W(标准产品)，大量的插塞由其制成。在图2所示的示例中，陶瓷壁1由氮化铝(AlN)制成。插塞材料和壁材料实际上具有相同的膨胀系数。
放电容器的陶瓷壁1通过以下方式制造。在捏炼之前，AlN与氧化钬混合并且涂敷有硬脂酸，以便避免AlN与水反应。在涂敷之后，AlN与粘接剂和水混合并且在真空捏炼机中捏炼成适当的捏炼块。在由该捏炼块挤压之后，使AlN干燥，将AlN切割成所需的长度，并且最后使得AlN在氧气中煅烧。
现今，大多数陶瓷放电灯由PCA(多晶氧化铝)制成。这种材料展示出涉及最大载荷和强度的特定限制。氮化铝(AlN)陶瓷特性与PCA明显地不同。PCA与AlN之间的主要区别在于在高温时对于CDM灯填充物具有更高化学耐受性并且具有明显更好的导热性(优于PCA大约6倍)，这导致AlN具有更好的整体热机械特性。
依据本发明，陶瓷壁1和插塞2借助熔接连接部4来连接。熔接连接部4包括大致包含钼和铝的合金。熔接连接部4优选为包括25-80原子百分比的钼，其余大致包括铝。优选的是，熔接连接部4包括从由Al8Mo3，Al63Mo37，Al63Mo37，AlMo，AlMo3，以及所述材料的组合物形成的一组中选择的材料。从该组中选择的Al8Mo3和Al63Mo37具有最低的熔点。Al8Mo3的熔点温度大约为1577摄氏度。Al63Mo37的熔点温度大约为1570摄氏度。其它合金的熔点温度对于AlMo大约为1757摄氏度，而对于AlMo3大约为2150(±100)摄氏度。在制备熔接连接部中，由所选择的成分的铝和钼金属粉末制成的环围绕插塞装配。在插塞上施加这些环之后，插塞插入到高频线圈中并且加热直到环熔化。在放电容器的制造过程中，设置有如此获得的环的插塞插入到绿色的陶瓷管中，并且在大约1830摄氏度的烧结过程中陶瓷壁围绕该插塞收缩，并且熔接连接部形成不泄漏的连接。在N2/H2的环境中进行烧结。
在该灯的实际实施例中，放电容器1包含填充物，在50mbar的填充压力下该填充物包括0.6mg的Hg、1.5mg的Na和Ta的碘化物(例如2.2mg的NaI(88％)和TaI(12％))、以及Ar。在所述的放电灯的实际实施中，该灯的额定功率为150瓦。
电极3设置有朝向放电空间的电极末端，该电极由W制成并且固定到插塞2上。当该灯处于工作状态时，放电本身作用于电极末端。因为插塞是导电的，所以能实现将电极3焊接到Mo/W的插塞上，例如借助激光焊接和电阻焊接可实现。这是这样一种技术，其中两个导电部件压制在一起，其后强电流流经它们。其中的优点在于，该部件在其整个接触表面之上焊接在一起。钼杆5焊接到插塞的背离电极3的一侧上。
在高压放电灯的替代实施例中，Mo杆件用作延伸穿过插塞以便将钼杆连接到电极上的电流引入端。
本发明的保护范围不限于在此给出的实施例。本发明由每一新的特征和特征的所有组合形式来限定。在权利要求中的附图标记不限制其保护范围。所使用的动词“包括”不排除包括除了权利要求所提及之外存在的元件。在元件之前所使用的数词“一”和“一个”不排除存在多个这种元件的可能性。

Claims (7)

1.一种高压放电灯，该放电灯设置有带有陶瓷壁(1)的放电容器(10)，该放电容器在一端由插塞(2)封闭，该插塞设置有布置在该放电容器内的电极(3)，
该陶瓷壁(1)和该插塞(2)由熔接连接部(4)来连接，
其特征在于，该熔接连接部(4)包括大致包含钼和铝的合金。
2.如权利要求1所述的高压放电灯，其特征在于：该熔接连接部(4)包括原子百分比至少为25的Mo。
3.如权利要求2所述的高压放电灯，其特征在于：该熔接连接部(4)包括从由Al8Mo3，Al63Mo37，Al63Mo37，AlMo，AlMo3，以及所述材料的组合物形成的一组中选择的材料。
4.如权利要求1或2所述的高压放电灯，其特征在于：该插塞(2)包括从由钼、钨、和所述材料的组合物形成的一组中选择的材料。
5.如权利要求1所述的高压放电灯，其特征在于：该陶瓷壁(1)包括氮化铝。
6.如权利要求1或2所述的高压放电灯，其特征在于：该灯是金属卤化物灯。
7.如权利要求1或2所述的高压放电灯，其特征在于：该灯具有的额定功率至少为100瓦。
CN02827167.XA 2002-01-15 2002-12-20 高压放电灯 Pending CN1615535A (zh)

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