專利名稱：具有電極的硫燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硫燈，尤其涉及一種具有電極的、不使用磁控管的硫燈。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在存在有各種照明源使用熱輻射的白熾燈、放電管使用熒光材料的熒光燈、利用在高壓氣體或蒸汽內(nèi)放電的高強(qiáng)度放電(HID)燈以及利用無電極放電的等離子照明系統(tǒng)(PLS)燈。
各種各樣的燈均具有其各自的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。白熾燈的彩色再現(xiàn)性優(yōu)異且尺寸較小，但發(fā)光效率低且使用壽命短。白熾燈的接通照明(switching-on-light)電路結(jié)構(gòu)簡單且價(jià)格低廉。與白熾燈相比，熒光燈的發(fā)光效率高且使用壽命長，但其尺寸較大。并且熒光燈需要輔助的接通照明電路。HID燈照明效率高且使用壽命長，但是在斷開照明與接通照明之間需要花費(fèi)很多時(shí)間。此外，HID燈與熒光燈一樣需要輔助的接通照明電路。與其它燈相比，PLS燈的使用壽命更長且發(fā)光效率更高，但其價(jià)格高且耗能少。
此外，PLS燈需要輔助的接通照明電路。
PLS燈是一種最新式的燈。無電極硫燈即屬于PLS燈，其是一種高效的全光譜無電極照明系統(tǒng)，其通過被微波輻射所激勵(lì)的硫等離子體而發(fā)光。無電極硫燈包括高爾夫球大小的石英燈泡，在石英燈泡中在細(xì)玻璃桿的端部包含幾毫克硫粉以及氬氣。燈泡封閉于能使微波諧振的絲網(wǎng)罩中。磁控管利用2.45GHz的微波轟擊燈泡。微波能量將氣體激勵(lì)至五個(gè)大氣壓力，進(jìn)而將硫加熱至形成能夠照亮大面積的明亮地發(fā)光的等離子體的極限程度。在接通照明的初始階段，氬氣作為緩沖氣體發(fā)生放電。隨著溫度的增加，在含硫蒸氣中發(fā)生放電，從而發(fā)出彩色再現(xiàn)性優(yōu)異的白光。
第一類型的無電極硫燈為5.9kW的裝置，具有80流明每瓦的系統(tǒng)效能。第一生產(chǎn)模型為1.4千瓦，其具有135,000流明的輸出。較新的樣式可以除去冷卻風(fēng)扇，并且將效率提高至超過100流明/瓦特。
傳統(tǒng)的無電極硫燈的問題在于磁控管比石英燈泡的使用壽命要短。石英燈泡的設(shè)計(jì)壽命目前大約為60,000小時(shí)。而磁控管的設(shè)計(jì)壽命目前僅為約15,000至20,000小時(shí)。這就需要在石英燈泡的使用壽命到期之前，頻繁地用新的磁控管更換報(bào)廢的磁控管。產(chǎn)生微波的磁控管的改進(jìn)相對(duì)緩慢，這導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)換率(energy transfer rate)較低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)光效率高的具有電極的硫燈，其不使用能量轉(zhuǎn)換率低且使用壽命短的磁控管。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，提供了一種硫燈，該硫燈包括電源，其供應(yīng)電能；透明燈泡，其內(nèi)部具有空間，且該空間中包含有硫；以及多個(gè)電極，其設(shè)置于該燈泡的外表面，并且各電極的一端連接至該電源，以通過放電激勵(lì)硫發(fā)光。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方案，提供了一種硫燈，該硫燈包括電源，其供應(yīng)電能；透明燈泡，其由石英制成且內(nèi)部具有空間，并且該空間中包含有硫；多個(gè)電極管，其設(shè)置于該透明燈泡內(nèi)；以及多個(gè)金屬電極，所述金屬電極嵌入所述多個(gè)電極管中，并且各電極的一端連接至該電源，以通過放電激勵(lì)硫發(fā)光。
通過結(jié)合附圖閱讀以下對(duì)于本發(fā)明的詳細(xì)描述，將會(huì)更加清楚本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。


附圖包含在本申請(qǐng)中并構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，附圖示出本發(fā)明的實(shí)施例，并與說明書一起用以說明本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的具有金屬電極的硫燈的剖視圖；圖2為示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的具有金屬電極的硫燈的剖視圖；以及圖3為沿圖2中“I-I”線剖開的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將詳細(xì)地參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其實(shí)例在附圖中示出。
圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的具有金屬電極的硫燈的剖視圖。圖2為示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的金屬電極的剖視圖。圖3為沿圖2中“I-I”線剖開的剖視圖。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的硫燈包括透明燈泡11，其內(nèi)部具有空間11a；多個(gè)桿12，其從透明燈泡的外表面對(duì)稱地伸出；以及多個(gè)金屬電極20，各金屬電極20嵌入各桿中，并且各電極的一端連接于電源且各電極的另一端不與空間11a接觸。
燈10包括由石英制成的透明燈泡11，其厚度足以抵抗空間11a內(nèi)產(chǎn)生的熱量；以及多個(gè)桿12，多個(gè)金屬電極20別嵌入這些桿中并且這些桿12從透明燈泡11的外表面對(duì)稱地伸出。
透明燈泡11的內(nèi)部具有空間11a。該空間11a包含主要的發(fā)光材料如硫，還包含用于初始接通照明的輔助放電材料，如氬氣、氖氣、氙氣或氪氣。
金屬電極20分別嵌入桿12中并由所述桿12固定支撐。桿12和透明燈泡11可以形成為一體。另外，桿12和透明燈泡11也可以分開形成。然后再將桿12連接至透明燈泡11。
金屬電極20由導(dǎo)電材料制成。金屬電極20可以包括熱膨脹系數(shù)與石英的熱膨脹系數(shù)幾乎相同的導(dǎo)電材料，例如鉬；還可以包括熱膨脹系數(shù)與石英的熱膨脹系數(shù)類似的導(dǎo)電材料。這樣就防止金屬電極與石英之間在膨脹與收縮方面的差異。
下面描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的硫燈的操作。
當(dāng)向電極供電時(shí)，電極20之間就會(huì)發(fā)生放電，其中透明燈泡11位于所述電極之間。這樣，所述空間中所包含的輔助放電材料就變成等離子狀態(tài)(inphase of plasma)，從而產(chǎn)生能量。這種能量被傳至該空間中所包含的硫。這樣，硫13就從固相變化至液相，進(jìn)而變化至氣相，并最后變化至等離子狀態(tài)，從而發(fā)出可見光。
在這一點(diǎn)上，各電極21的一端與空間11a的接觸將導(dǎo)致電極與硫發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，從而將電極轉(zhuǎn)變成硫化物。這樣就導(dǎo)致電極的使用壽命縮短。然而，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，各電極20嵌入所述桿中的一端與空間11a并不接觸。這樣不僅能防止由化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體遮蔽光，而且還能防止電極的使用壽命縮短。
由于向電極施加電能而產(chǎn)生的熱量會(huì)導(dǎo)致電極與桿12膨脹。因?yàn)榻饘匐姌O20由熱膨脹系數(shù)與石英的熱膨脹系數(shù)幾乎相同的鉬制成，所以金屬電極20與石英桿12在膨脹方面的差異不會(huì)使桿12破裂。
下面描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的硫燈的操作。
與第一實(shí)施例不同的是，金屬電極嵌入多個(gè)桿形的、長尺寸的電極管中，而所述電極管則形成于長尺寸的、筒形的燈泡中。
如圖2和圖3所示，燈包括由石英制成的筒形燈泡110，其內(nèi)部具有空間110a；多個(gè)電極管120，其相互平行地設(shè)置于該空間110a中；以及多個(gè)金屬電極130，其嵌入所述多個(gè)電極管120中，其中各金屬電極的一端均連接至電源?？臻g110a包含能轉(zhuǎn)變成等離子狀態(tài)發(fā)光的硫S。
燈泡110使用石英材料形成為一個(gè)筒形或棒形的整體以使其內(nèi)部具有空間110a。
所述多個(gè)電極管120的外表面相互固定地接觸并相互平行，同時(shí)與燈泡110的內(nèi)表面固定地接觸且與之平行。各電極管使用石英材料形成為一個(gè)筒形或棒形的整體以使金屬電極130嵌入其中。
金屬電極130可以由例如鉬等熱膨脹系數(shù)與構(gòu)成電極管的材料的熱膨脹系數(shù)幾乎相同的導(dǎo)電材料制成。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的硫燈的操作與第一實(shí)施例的硫燈的操作相同，因此省略對(duì)其操作的描述。根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的硫燈可以是長形的，用于長范圍的照明。
使用電極而非微波將燈泡空間中所包含的硫轉(zhuǎn)換成等離子狀態(tài)不需要使用能量轉(zhuǎn)換率低的磁控管，從而增加了系統(tǒng)效能并節(jié)省了用新磁控管更換舊磁控管的費(fèi)用。
由于本發(fā)明可以在不脫離本發(fā)明的精神或者基本特征的情況下以多種形式實(shí)施，因而應(yīng)當(dāng)理解除有特別說明，上述實(shí)施例并不局限于上述說明中的任何細(xì)節(jié)，而是應(yīng)當(dāng)在所屬權(quán)利要求書的精神和保護(hù)范圍內(nèi)作廣泛解釋，且因此落入權(quán)利要求書保護(hù)范圍內(nèi)或其等同保護(hù)范圍內(nèi)的所有變化和改變均應(yīng)當(dāng)包含在所附權(quán)利要求書的保護(hù)范疇之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種硫燈，包括電源，其供應(yīng)電能；透明燈泡，其內(nèi)部具有空間，且該空間中包含有硫；以及多個(gè)電極，其設(shè)置于該燈泡的外表面，并且各電極的一端連接至該電源，以通過放電激勵(lì)硫發(fā)光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫燈，其中該透明燈泡還包括多個(gè)桿，所述多個(gè)桿從該透明燈泡的外表面伸出，且所述多個(gè)桿中嵌入有所述多個(gè)電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硫燈，其中該透明燈泡與所述桿形成為一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硫燈，其中所述桿與該透明燈泡分開形成，然后再將所述桿連接至該透明燈泡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫燈，其中該空間中除包含硫之外，還包含有初始接通照明所必需的至少一種或多種輔助放電材料，所述輔助放電材料選自由氬氣、氖氣、氙氣和氪氣所組成的群組。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫燈，其中所述多個(gè)桿設(shè)置成從該透明燈泡的外表面對(duì)稱地伸出，且所述多個(gè)桿中嵌入有所述多個(gè)電極。
7.一種硫燈，包括電源，其供應(yīng)電能；透明燈泡，其由石英制成且內(nèi)部具有空間，并且該空間中包含有硫；多個(gè)電極管，其設(shè)置于該透明燈泡內(nèi)；以及多個(gè)電極，所述電極嵌入所述多個(gè)電極管中，并且各電極的一端連接至該電源，以通過放電激勵(lì)硫發(fā)光。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的硫燈，其中該透明燈泡形成為一體以使其內(nèi)部具有該空間，并且所述電極管中的每一個(gè)均形成為一體以使所述電極嵌入所述電極管中，且所述電極管使用石英材料制成且呈筒形或棒形。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的硫燈，其中該空間中除包含硫之外，還包含有初始接通照明所必需的至少一種或多種輔助放電材料，所述輔助放電材料選自由氬氣、氖氣、氙氣和氪氣所組成的群組。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的硫燈，其中所述多個(gè)電極管相互平行地設(shè)置于該透明燈泡內(nèi)部，以使所述電極管的外表面相互固定地接觸且相互平行，同時(shí)與該燈泡的內(nèi)表面也固定地接觸且與之平行。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硫燈，其中所述電極由鉬制成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種硫燈，該硫燈包括電源，其供應(yīng)電能；透明燈泡，其內(nèi)部具有空間，并且在該空間中包含有硫；以及多個(gè)電極，其設(shè)置于該燈泡的外表面上，并且各電極的一端連接至該電源，以通過激勵(lì)硫發(fā)光。使用電極而非微波將燈泡空間中所包含的硫轉(zhuǎn)換成等離子狀態(tài)不需要使用能量轉(zhuǎn)換率低的磁控管，從而增加了系統(tǒng)效能并節(jié)省了用新磁控管更換舊磁控管的費(fèi)用。
文檔編號(hào)H01J61/04GK1941267SQ20061014166
公開日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者樸炳珠 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社