TW200921748A - High pressure discharge lamp - Google Patents

Description

200921748 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種依據申請專利範圍第1項前言所述的 高壓放電燈。此種高壓放電燈設有陶瓷放電管。 【先前技術】 EP 1 2 1 1 7 1 4揭示一種高壓放電燈，其中一電極系統 使用在陶瓷放電管之毛細管中。此處，爲了防止色溫的變 動，須形成該毛細管，使該毛細管以單件方式來與該放電 管一起形成且在毛細管和內部體積之間的邊緣上具有一確 定的曲率半徑。然而，此種構造較昂貴且不能在足夠的範 圍內使色溫的變動減小。 由EP 5 87 23 8中已知一種具有三部份的導線，中央部 份具有較小的直徑。此導線是一種鎢（W)-銷（pin)，其長度 大約是毛細管長度的三分之一。玻璃焊劑經由該中央部份 之整個長度而延伸。 【發明内容】 本發明的目的是防止放電管中塡料的缺乏且在高壓放 電燈之壽命期間使色溫的穩定性獲得改良。 上述目的藉由申請專利範圍第1項之特徵來達成。 本發明之特別有利的佈置描述在申請專利範圍各附屬 項中。 基本上有以下的問題，即，毛細管未與放電管相隔開 。放電管中的塡料可拉回至電極系統和毛細管之內壁之間 的空間（所謂死空間）中。結果，一方面使塡料變少且另一 -5- 200921748 方面成爲一種蒸餾效應的形式，其使放電區中的塡料發生 變化。這樣會在燈的壽命期間使操作時的色溫不穩定而發 生變化。通常，吾人立即試圖儘可能使上述的死體積最小 化或受到抑制。特別危險的是在使用含有鈽的塡料時色溫 發生色散現象。然而，色溫的色散的狹窄化在具有其它的 金屬鹵化物（例如，Ho，Dy，Tm)之塡料中是値得追求的。 第6圖顯示色溫的一般色散作爲操作期間的函數的圖 解。 新技術用的較佳的塡料是一種由鈉、鈣、鉈之碘化物 以及鈽所形成的混合物。一般測量所得到的値是50至70 摩爾（1^〇1.)%之碘化鈉^3〗），25至35摩爾％之匚3〗2.，1至5 摩爾％之TIJ，以及1至5摩爾％之Ce2J3。 最後提及的鹵化物作爲發出綠光的成份時對色溫和亮 度-維護有很大的影響。由於放電管中只存在少量的铈-鹵 化物，則該鈽-鹵化物在放電管中的狀態具有不同的意義。 直接的結果是，藉由流體的碘化姉-成份之冷凝而使色溫發 生大的色散。此種冷凝不能避免，此乃因每一個點燃器都 具有某種程度的溫度梯度。最大的梯度發生在毛細管中的 接面中。 該區域中塡料或各別的部份發生蒸發且冷凝。特別是 在垂直的點燃狀態下’該塡料之冷凝的飛沬相結合且流入 至毛細管中直至鉬-繞組中。毛細管的作用力扮演一種角色 ，其在螺旋線的內部中由於小的中空區而大於毛細管·內壁 者。於此，設定一種熱管-效應’其中冷凝的塡料又回到熱 -6- 200921748 的部份中，在該處又蒸發且又在電極背面空間中冷凝。然 後’循環又重新開始。另一方面，若試圖避免該鉬-繞組， 則該毛細管之末端上的密封將快速地變成不緊密。 碘化姉之蒸氣壓與溫度很有關係。此蒸氣壓在熱的電 極背面空間中較毛細管的冷的死空間中的蒸氣壓大很多。 由於碘化姉之蒸氣壓以及已蒸發的物質之量對色溫有很大 的影響，則剛提及的循環過程之基於熱管-效應的時間上的 曲線圖對色溫有很大的影響。在各種塡料中，當多種塡料 是在熱的部份中時，由於碘化铈發出綠光而使色溫上升。 在冷的部份中，蒸氣壓和綠光發射以及色溫都將下降。可 在第6圖中看到此種超過5 0 0小時的時間曲線圖。所示的 ”尖峰”可忽略，此乃因其只是一種短時間中在該燈接通 時所發生的效應而已。色溫大約在3 100K和2800K之間的 範圍中變化，即，在300K之範圍中變化。 色溫的色散與一種傳統式密封的燈有關。依據第5圖 ’此燈使用一具有鉬-銷27之導線26和一鉬-繞組28以作 爲第一部份。該導線的末端29由鈮線所製成。沿著鉬-繞 組的間隙大約是60微米。 依據本發明，目前使用一種導線系統，其由三個部份 所組成。放電用的前側部份由鉬構成的銷所形成或主要由 鉬所構成’例如’由50%之鉬-成份以及只選自Rh, Ir，Re 或這些元素的組合所形成的合金所構成。長度L 1是總長度 L G之導線的位於毛細管中的部份之大約5 〇至7 0 %。一種 由核心銷和鉬-繞組所構成的系統用作該導線之中央部份 200921748 ’其中該核心銷主要由·或只由鉬所構成。此中央部份的長 度是總長LG的大約15至30%。一種由鈮構成的銷以習知 的方式連接至末端側。此銷在毛細管中的深度大約是LG 之20至30%。於是’重要的是：第一部份的間隙寬度較小 且最多是30微米。中央部份的間隙寬度可選擇成較大，其 在40微米至80微米之間。鈮銷的間隙寬度應選擇成更狹 窄，其是在25至45微米之間。 一種傳統的玻璃焊劑由毛細管的外部邊緣向內延伸， 此玻璃焊劑應完全覆蓋該鈮銷。當焊劑在鉬-繞組上延伸大 約3至4個線圈的長度時，可達成一種可靠的密封。 本發明以下將依據實施例來詳述。 【實施方式】 第1圖顯示金屬鹵化物·高壓放電燈1之實施例，具有 一陶瓷放電管2。此陶瓷放電管2在二端被封閉，且在縱 向中延伸以及具有二個包括密封件的末端3。此放電管之 內部中有二個電極4相面對而坐立著。各密封件以毛細管 5來構成，毛細管5中一導線6藉由玻璃焊劑1 9來密封著 。該導線6之末端分別由毛細管5中突出’該導線6在放 電側以習知的方式而與所屬的電極4相連接。該導線6經 由電流引線7和一壓榨區8而與基座接觸區1〇相接觸的箔 9相連接。此接觸區1〇坐立在該放電管周圔之一外燈炮11 之末端上。 第2圖中顯示70瓦之燈的末端之細部圖。毛細管5整 合在放電區上。此毛細管之內直徑DKI是800微米’其須 -8- 200921748 選擇成使電極系統成直線而向內伸入。該導線6由三個部 份所組成。在前側用來顯示一電極4的第一部份1 5是一種 直徑D1爲770微米的銷-銷，其長度L1是7毫米。電極4 之軸固定至前側上。—種由鉬-核心銷1 6和轉繞至該核心 銷1 6上的鉬-繞組1 7所構成的系統向外連接至銷1 5，該鉬 -繞組17之外直徑〇2是680微米，長度L2是2.5毫米。一 種直徑730微米之鈮銷18連接至該鉬-繞組17上。鈮銷18 之侵入至毛細管中的深度L3是2.6毫米。通常，L2和L3 大約相等且總共佔有該導線之在毛細管中的整個部份之長 度LG的30至50%。 玻璃焊劑1 9在外部施加至毛細管的末端上且向內延 伸，使玻璃焊劑1 9覆蓋該鈮銷1 8之已侵入的整個部份以 及該鉬-繞組1 7之一小部份，該玻璃焊劑較佳是在典型的 軸向長度1毫米中覆蓋該繞組17之大約3至4個線圈。 該導線之第一部份15的區域中至毛細管之間隙足夠 小，以便防止塡料向內運行至毛細管中。該間隙之典型寬 度是15微米。這亦足夠小以抑制一種熱管-效應。這樣很 快可達成一種平衡。另一方面，該鉬-繞組上的玻璃焊劑之 短的密封路徑可防止：玻璃焊劑中的裂傷造成一種泄漏 (leakage) ° 第3圖顯示新式的燈中色溫的變動。色溫Τ η目前只在 大約1 00Κ的範圍中變化。此處亦可忽略各尖峰値。第3圖 顯示所選取的二種不同的塡料（其色溫爲2660或2700 Κ)的 情況。於此，塡料（1)之色溫大約是在2660和2770 Κ之間 -9- 200921748 變動，塡料（2)之色溫則在2550和2630 K之間變動。 第4圖顯示該導線6之特殊的實施形式’其中在第— 部份15之末端上有一狹窄的熱導槽25圍繞在第二部份16 的附近。此導槽25之刻入深度是在50至100微米之數量 級中。因此，熱流可沿著第一部份的大部份而減少且因此 使以玻璃焊劑爲主的密封件的負載下降。該導槽較佳是配 置在該鉬-銷15之後方的三分之一處。 —種習知的玻璃焊劑，例如，WO 2005/124823中所述 者，適合用作玻璃焊劑。 每一種習知的金屬鹵化物塡料都適合用作放電管的塡 料。然而，此系統特別適用於含有一種铈的鹵化物的各種 塡料系統中。例如，可使用一種如WO 9825294，US 6525 476, WO 9928946中所述的塡料。 亦可使用其它類似於鈮的材料來取代鈮，例如，可使 用如ΕΡ 5 8723 8中所述的材料。 【圖式簡單說明】 第1圖一種金屬鹵化物燈的圖解。 第2圖末端區之新式的實施形式。 第3圖新式的燈中色溫的變動。 第4圖末端區之另一實施例。 第5圖傳統的燈中色溫之變動。 第6圖傳統的燈中末端區之細部圖。 【主要元件符號說明】 1 放電燈 -10- 200921748 2 放電管 3 末端 4 電極 5 毛細管 6 導線 7 電流引線 8 壓榨區 9 箔 10 基座接觸區 11 外燈炮 15 第一部份 16 第二部份 17 鉬-繞組 18 銳銷 19 玻璃焊劑 25 導槽 26 導線 27 鉬-銷 28 鉬-繞組 29 末端 D 1 直徑 D2 外直徑 DK 1 內直徑 LI 長度 L2 長度 -11 200921748 L3 深度 LG 長度 -12-

Claims (1)

1. 200921748 十、申請專利範圍： 1. 一種高壓放電燈’具有縱向延伸的陶瓷放電管’放電管 中具有金屬鹵化物-塡料’放電管的末端上藉由毛細管中 的一導線而將一電極予以密封’該毛細管具有一給定的 內直徑DKI’該導線由三個部份所構成’其特徵爲’該 導線具有：主要是由鉬所構成的銷所形成的作爲前側的 第一部份，其直徑的大小可對該毛細管留出一種最多是 2 0微米的間隙，且此第一部份的長度L1是該導線之位於 毛細管中之部份的總長LG之50至70% —由一核心銷 所構成的中央部份和一安裝在該核心銷上的由鉬構成的 繞組，該心銷主要是由鉬所構成，該繞組的直徑D2可對 該毛細管留出一種40至80微米的間隙，且該繞組的長 度L2是總長LG之15%至30% ;以及一種位於末端上的 鈮銷，其直徑可對該毛細管留出一種2 5至4 5微米的間 隙，其中該鈮銷之位於該毛細管中的部份之長度L3是總 長LG之20至35%，該導線藉由一種玻璃焊劑來覆蓋， 該玻璃焊劑由外部經由該鉬-繞組之多個（特別是3至4 個）線圈而延伸。 2. 如申請專利範圍第1項之高壓放電燈，其中該前側的鉬-銷在其面向該中央部份的末端上具有一環形的導槽。 3. 如申請專利範圍第1項之高壓放電燈，其中該塡料含有 姉之鹵化物。 4. 如申請專利範圍第1項之高壓放電燈，其中該放電管和 毛細管以單件方式而形成。 -13-