CN201608150U - 金属卤化物灯 - Google Patents

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Abstract

一种金属卤化物灯，其特征在于，该灯包括：由硬玻璃或石英玻璃制成的外球管，和由该外球管部分地围绕的由石英玻璃制成的放电室，并且放电室中具有两个电极，还具有包括至少一种惰性气体、水银和金属卤化物、还带有至少一种卤素的可电离的填充物，该填充物包括形成卤化物的金属Tl、Na和稀土及In的卤化物。本实用新型可以获得相当数量的成本节省的具有类似于日光的发光颜色的金属卤化物灯。

Description

金属卤化物灯
技术领域
本发明涉及一种高压放电灯的金属卤化物灯。它尤其涉及用于具有类似于日光的发光颜色的灯的填充物。
背景技术
为了获得类似于日光的发光颜色，金属卤化物放电灯通常含有铊。通过实施例，US-6,107,742A描述了一种灯，它含有包括金属Cs、Tl和例如Dy、Tm、Ho的稀土的金属卤化物填充物，并且具有类似于日光的发光颜色。
而且，US-5,965,984A公开了一种用于金属卤化物灯的填充物，它含有In的卤化物。该填充物除DyI3以外还含有包括例如Tm、Ho的金属稀土的金属卤化物。为了光学的目的，例如为了高的发光强度而使用它。在这种情况下，器壁载荷典型地是48到62W/cm2，单位功率是35到70W/mm弧长，并且电极间隙小于5mm，而InI的量是0.1到1.5mg/ml。
US-2004253897A公开了一种具有一个带有两个端部的外部球管的金属卤化物灯，该外部球管只围绕放电室的一部分。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有金属卤化物填充物的金属卤化物放电灯。
本实用新型一种金属卤化物灯，其特征在于，该灯包括：由硬玻璃或石英玻璃制成的外球管，和由该外球管部分地围绕的由石英玻璃制成的放电室，并且放电室中具有两个电极，还具有包括至少一种惰性气体、水银和金属卤化物、还带有至少一种卤素的可电离的填充物，该填充物包括形成卤化物的金属Tl、Na和稀土及In的卤化物。
本实用新型使用金属卤化物填充物，它用Na、Tl和稀土以及此外的In的卤化物。不使用具有另外的卤化物的其它组分。使用的卤素是碘和/溴。
本实用新型可以获得相当数量的成本节省的具有类似于日光的发光颜色的金属卤化物灯。
当制造具有由石英玻璃制成的放电室的金属卤化物灯时，已经发现可以通过使用具有外部球管的一种新的设计获得相当数量的成本的节省，在该新设计中外部球管只部分地围绕放电室。在该外部球管中使用气体填充物。然而，这导致放电室的温度平衡被改变。包括目前是惯例的Cs、Tl和稀土的金属卤化物的填充物在这些条件下具有太多的绿色度。
铟卤化物精确量度的添加减轻了这个问题。在这种情况下，使用每毫升放电室体积的含有0.1到2.5mg之间的稀土卤化物的填充物。优选从0.2到2.0mg/ml的值。合适的稀土尤其是单独或组合的Dy、Ho和Tm。单独使用Tm或者主要使用Tm，也就是达到超过50％的含量，尤其是至少90％特别合适。
铟与稀土之间的摩尔比应该在0.03和0.6之间，尤其在0.04和0.4之间。该填充物优选含有比溴多的碘。尤其是，只使用碘，溴的含量至多是摩尔比10％。
填充物还含有Na的卤化物，尤其是碘化钠。Na与稀土之间的摩尔比在4和0.2之间，优选在3和0.3之间。
如果超过了稀土的绝对填充量，那么色温变得太低。如果填充物中稀土的填充量低于绝对限度，那么色温变得太高。
如果In与稀土的摩尔比低于下限，那么色标的y分量变得太高并且色标具有太多的绿色度。如果In与稀土的摩尔比超过上限，那么光通量变得太低。
如果Na与稀土的摩尔比低于下限，那么放电弧变得太窄。如果Na与稀土的摩尔比超过上限，那么色温太低。
这种灯的色温优选在日光区域具有从5000到6000K的色温。以每毫米电弧长多少瓦特给出的单位功率优选小于30。
这种填充物优选适合于具有至多150W额定功率的低瓦数灯的常用照明目的。因此使用它用于低发光强度。在这种情况下，器壁载荷典型地小于40W/cm2，单位功率小于30W/mm电弧长，电极间隙大于5mm，InI的量小于0.1mg/ml，并且特别地从0.03到0.075mg/ml。按照这种方式可以获得典型地超过4000小时的长使用期限，并且同时获得高的光通量。
附图说明
下面的文本旨在在一些代表性实施方式的基础上提供对本发明更加详细的解释。在附图中：
图1是根据本发明的金属卤化物灯的侧剖视图；
图2是这种灯的光谱；
图3a和图3b是一个代表性实施方式使用期限内色温和光通量的变化。
图4a和图4b是另一个代表性实施方式使用期限内色温和光通量的变化。
具体实施方式
图1示出了在两侧收缩的具有70W额定功率的金属卤化物灯1的侧剖视图。由石英玻璃制成的、设计成筒形的放电室2围住两个电极3以及金属卤化物填充物。球管端部由缩颈4(pinch)密封，在缩颈4中嵌入薄片5。熔凝封口也适用于密封的目的。这些缩颈4与外部供电导体6连接。外部供电导体6被引入管状套筒7内并且终止在成整体的盖帽部件9的插孔8内。盖帽由钢或其它耐热金属以单件的形式制成，并且还包括圆盘10作为接触元件以及倒刺11作为对中和保持装置。放电室的凸起部分部分地由外球管12包围，外球管12被轧压(13)在缩颈4与套筒7之间的过渡区域上。
外球管12具有环形凹陷14，使得由金属制成的弹性支撑条15沿外球管的内表面分布。支撑条如果有必要的话可以含有吸收材料，例如Zr、Fe、V、Co。这些材料用来吸收各种物质，例如氧、氢等等。外球管可以填充氮气、惰性气体、另一种惰性气体或者也可以是真空。
在另一个代表性实施方式中，用N2和/或CO2与Ne的外球管气体混合物来改进点燃性能，在这种情况下总压力在200和900mbar之间。在这种情况下，在燃烧器中使用的启动气体是Ne-Ar-、Ne-Kr-或Ne-Ar-Kr彭宁混合物。尤其是用具有从300mbar到900mbar总压力的N2/Ne或CO2/Ne的外球管气体混合物来在整个使用期限内保持优良的点燃性能。在这种情况下Ne占25和60％之间。
图2示出了根据图1中示出的代表性实施方式在100h的燃烧时间后灯的光谱，该灯的放电室含有10mg的汞和在表1中示出的金属卤化物填充物。外球管中的填充物是氩。
通过选择金属卤化物的相对比例可以设定更高或更低的色温。在表1中示出了具有不同的填充物的两个代表性实施方式。作为稀土，该填充物在这种情况下只使用Tm。如果按超过50％的比例主要使用Tm，添加Dy和Ho也获得了好的效果。
图3和4示出了对于表1中示出的两个代表性实施方式，作为使用期限的函数的图1中的灯的色温Tn(图3b和4b)和光通量LF(图3a和4a)的变化。这两个特征变量在直到至少6000小时的使用期限内都相当稳定。参看图3，第一代表性实施方式适合于比第二代表性实施方式更高的光通量和更高的色温。
表1
  代表性实施方式1  (图3)   代表性实施方式2  (图4)
  功率/W   73   73
  光通量/lm   5830   5350
  色温/K   5650   5480
  色标   0.329/0.350   0.333/0.337
  平均使用期限/h   9000   9000
  电极间隙/mm   9.0   9.0
  燃烧器球管直径/mm   11.0   11.0
  燃烧器球管长度/mm   16.0   16.0
  球管体积/ml   0.75   0.75
  燃烧器填充气体   100hPa Ar   100hPa Ar
  外球管填充气体   300hPa Ar   300hPa Ar
  按mg的填充物   10mg Hg；  0.04mg InI；  0.70mg TmI3；  0.11mg TlI；  0.25mg NaI   10mg Hg；  0.04mg InI；  0.67mg TmI3；  0.06mg TlI；  0.34mg NaI
  按mol％的金属   Na 48％Tm 37％  Tl 10％In 5％   Na 59％Tm 33％  Tl 4％In 4％

Claims (5)

1.一种金属卤化物灯，其特征在于，该灯包括：由硬玻璃或石英玻璃制成的外球管，和由该外球管部分地围绕的由石英玻璃制成的放电室，并且放电室中具有两个电极，还包括卤素的可电离的填充物，该填充物包括金属Tl或Na或稀土或In的卤化物。
2.权利要求1的金属卤化物灯，其特征在于，所述卤化物为稀土Dy或Ho或Tm。
3.权利要求1的金属卤化物灯，其特征在于，形成卤化物的卤素为碘或溴。
4.权利要求1的金属卤化物灯，其特征在于，放电室与外球管之间的空间含有气体填充物。
5.权利要求4的金属卤化物灯，其特征在于，该气体填充物为N2或惰性气体或CO2。
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