專利名稱：高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種高強(qiáng)度氣體放電燈，尤其涉及一種可消除該放電燈點(diǎn)燈時(shí)所產(chǎn)生的音頻共振的情形的高強(qiáng)度氣體放電燈燈管結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
相較于傳統(tǒng)鶴絲燈泡，高強(qiáng)度氣體放電燈(high intensity discharge lamp,HID)不需裝設(shè)鎢絲，故不會有鎢絲燈泡其鎢絲容易斷裂、損耗的情形，因而具有較長的使用壽命，可達(dá)10000小時(shí)以上，同時(shí)，高強(qiáng)度氣體放電燈的發(fā)光效率根據(jù)充填不同的發(fā)光元素而異，分別可達(dá)每瓦60 150流明以上，是鎢絲燈泡的3 10倍，可說是目前節(jié)能效益最高且實(shí)用化的照明光源?；谏鲜鰞?yōu)點(diǎn)，高強(qiáng)度氣體放電燈已廣泛應(yīng)用如公園、運(yùn)動場、商店以及道路上的照明，近來尤其是大量使用在車輛的頭燈上。
然而，現(xiàn)今的高強(qiáng)度氣體放電燈，在使用高頻電子式安定器點(diǎn)燈時(shí)，因放電頻率的關(guān)系，使燈管內(nèi)的氣體被周期性的加熱及冷卻，其結(jié)果使該氣體于燈管內(nèi)產(chǎn)生了同步的壓カ張弛，從而形成一壓カ波而在燈管內(nèi)來回震蕩，此震蕩的壓力波與燈管內(nèi)壁反射回來的壓カ波同相位時(shí)，會產(chǎn)生共振，因其共振頻率在音頻范圍內(nèi)，因此稱為音頻共振，而發(fā)生音頻共振的頻率會因燈管構(gòu)造不同而異，且燈管內(nèi)壁不同的位置也會形成不同的共振頻率，由于這些共振彼此混合，使得即使同一顆高強(qiáng)度氣體放電燈也會有非常多會產(chǎn)生音頻共振的頻率范圍。當(dāng)形成音頻共振時(shí)，該壓力波會被加強(qiáng)，而壓迫到燈管內(nèi)的放電電弧，使得放電電弧產(chǎn)生彎曲、抖動以及放電電壓、電流的高低起伏，進(jìn)而使光輸出起伏波動或閃爍，嚴(yán)重時(shí)還會造成放電電弧熄滅，甚至是燈管的爆裂。為解決此種因壓カ波而產(chǎn)生的不穩(wěn)定音頻共振的情形，中國臺灣專利公開第201038134號掲示可以高頻(高于500kHz)電流，或是以低頻(低于IkHz)方波電流驅(qū)動燈管，由此避開音頻共振頻率,如此將增加電子式安定器電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜度,進(jìn)而提高成本。此外，另有提出ー種將不同的高強(qiáng)度氣體放電燈搭配特定規(guī)格的安定器的解決方法，或是針對不同廠家制作的燈管的音頻共振特性，把安定器的點(diǎn)燈頻率設(shè)定在某些不會產(chǎn)生音頻共振的頻率窗ロ，然此舉將限制不同廠商生產(chǎn)的安定器與高強(qiáng)度氣體放電燈彼此間搭配使用的相容性，也增加電子式安定器設(shè)計(jì)上的困難。綜上，當(dāng)前仍無較符合經(jīng)濟(jì)效益的技木，可解決高強(qiáng)度氣體放電燈易發(fā)生音頻共振的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于解決已知高強(qiáng)度氣體放電燈，必須搭配使用較高成本設(shè)計(jì)的特定頻率規(guī)格的安定器，才可避免音頻共振的問題。為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供ー種高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，包含有一燈管、一第一電極、一第二電極以及多個(gè)凸出部，該燈管具有一放電空間以及ー內(nèi)壁面，該放電空間容置可離子化氣體；該第一電極與該第二電極位于該放電空間內(nèi)，該第一電極與該第二電極彼此相隔ー放電間距，該可離子化氣體于該放電間距之間形成一放電電弧。該凸出部自該燈管的內(nèi)壁面突向該放電空間，且該凸出部具有可將放電電弧發(fā)出的壓カ波反射發(fā)散至該放電空間的反射表面。本發(fā)明所述的高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，其中，更還包括復(fù)數(shù)多個(gè)分別形成于該凸出部之間的凹陷部。本發(fā)明所述的高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，其中，該凸出部為沿一平行于該燈管的內(nèi)壁面的方向延伸。本發(fā)明所述的高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，其中，該凸出部的反射表面成形為ー弧形曲面。本發(fā)明所述的高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，其中，該凸出部的外徑沿該凸出部突出的ー軸向漸縮。
本發(fā)明所述的高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，其中，該凸出部的反射表面包括一第一傾斜面及一第二傾斜面，該第一傾斜面與該第二傾斜面間夾ー頂角。本發(fā)明所述的高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，其中，該燈管還更具有相對設(shè)置且分別供該第一電極與該第二電極嵌入的一第一端ロ及一第二端ロ。本發(fā)明所述的高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，其中，該燈管的外徑分別朝該第一端ロ與該第二端ロ漸縮。本發(fā)明所述的高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，其中，該可離子化氣體包含惰性氣體，該惰性氣體為選擇自氖、氬、氪及氙所組成的群組。本發(fā)明所述的高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，其中，該可離子化氣體還更包含鹵素氣體，該鹵素氣體為選擇自氯、溴及碘所組成的群組。由以上可知，本發(fā)明相較于已知技術(shù)可達(dá)到的有益效果在于一、由于該燈管的內(nèi)壁面設(shè)置有該凸出部，當(dāng)該壓カ波于放電電弧形成瞬間在該燈管內(nèi)產(chǎn)生時(shí)，該壓カ波將碰撞該凸出部的反射表面而朝向不同于原先入射方向的反射方向行進(jìn)，因此，該壓力波將因此而被凸出部反射表面發(fā)散而大幅降低其形成音頻共振的機(jī)會；ニ、同時(shí)，當(dāng)該壓カ波通過多次反射及發(fā)散后，該壓カ波的強(qiáng)度將逐漸下降，終使該壓カ波消失于該燈管內(nèi)，避免形成音頻共振，從而解決因發(fā)生音頻共振而導(dǎo)致放電電弧熄滅或燈管破裂等問題；三、本發(fā)明僅需對該燈管進(jìn)行機(jī)械加工而得到具有該凸出部的結(jié)構(gòu)，或是于燈管制造時(shí)ー并成形該凸出部，即可避免后續(xù)使用上音頻共振的問題，而毋須牽涉電路元件的設(shè)計(jì)，因此，可大幅減低生產(chǎn)成本。


圖IA為本發(fā)明第一實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖IB為本發(fā)明第一實(shí)施例的局部放大示意圖；圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的壓カ波路徑示意圖；圖3A為本發(fā)明第二實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3B為本發(fā)明第二實(shí)施例的局部放大示意圖；圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例的壓カ波路徑示意圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例的壓カ波反射示意圖。
具體實(shí)施例方式有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明及技術(shù)內(nèi)容，現(xiàn)就配合

如下請先參閱圖1A，為本發(fā)明第一實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，包含有一燈管10、一第一電極20、一第二電極30以及多個(gè)凸出部13。該燈管10具有一放電空間11以及ー內(nèi)壁面12，該放電空間11容置有可離子化氣體(圖中未/Jn )，于本實(shí)施例中，該可離子化氣體為氣氣；該第一電極20與該第二電極30設(shè)置于該放電空間11內(nèi)，其中，該第一電極20具有一第一放電端21,該第二電極30具有一第二放電端31，且該第一放電端21與該第二放電端31之間相距一放電間距，該第一放電端21及該第ニ放電端31通過施加外部電カ而產(chǎn)生ー放電電弧。于本實(shí)施例中，該燈管10的外形為長橢球型，然而本發(fā)明并不限于此，依實(shí)際應(yīng)用需求，該燈管10的外形可為圓球形、圓柱型或不規(guī)則的長橢球形，且該燈管10的材質(zhì)可 為氧化鋁陶瓷或石英玻璃。此外，該可離子化氣體可為惰性氣體或其與鹵素的混合物，惰性氣體可為氖、氬、氪、氙或其混合物，鹵素可為氯、溴、碘或其混合物，其中，添加鹵素的目的在于增加該放電燈的使用壽命。該可離子化氣體可進(jìn)ー步包含鋰、鈉、鋁、鈧、鋅、鎵、硒、銦、錫、鈰、鐠、钷、鏑、欽、銩、鉿、汞、鉈、釷中的任ー種或其ー種以上的混合物或化合物，以使該放電燈可發(fā)出不同顔色的光線，因應(yīng)各種使用場合。除此之外，在本實(shí)施例中，該第一電極20及該第二電極30的材料可為鎢、鑭鎢、釷鎢或鈰鎢的金屬或合金，且該凸出部13的表面形狀可為圓錐形、角錐形或圓弧形。如圖IA所示，在此實(shí)施例中，該燈管10具有相對設(shè)置的一第一端ロ 15及一第二端ロ 16,且該燈管10的外徑分別朝該第一端ロ 15與該第二端ロ 16漸縮。該第一端ロ 15與該第二端ロ 16供該第一電極20與該第二電極30嵌入固定，據(jù)此，通過該第一電極20及該第二電極30分別封閉該第一端ロ 15及該第二端ロ 16，使該燈管10內(nèi)可形成封閉的該放電空間11，以填充可離子化氣體于其中。請搭配參閱圖1B，為本發(fā)明第一實(shí)施例的局部放大示意圖，該凸出部13自該燈管10的內(nèi)壁面12突向該放電空間11，并于相鄰兩凸出部13之間形成一凹陷部14，該凸出部13各包含一反射表面131，在此實(shí)施例中，該反射表面131，包括一第一傾斜面132及一第二傾斜面133，該第一傾斜面132與該第二傾斜面133間夾ー頂角α。于點(diǎn)燈啟動時(shí)，該第一電極20與該第二電極30接收高電壓的外部電力，而于該第一放電端21及該第二放電端31之間形成一放電電弧，進(jìn)而發(fā)出光線。在形成該放電電弧的同時(shí)，該燈管10內(nèi)的該可離子化氣體受到因放電電弧頻率產(chǎn)生的周期性加熱及冷卻，從而產(chǎn)生一波一波不間斷的壓カ波40，請參閱圖2所示，為本發(fā)明第一實(shí)施例的壓カ波路徑示意圖。圖2顯示該壓カ波40形成后于該燈管10中的路徑，在此實(shí)施例中，以該壓力波40于該燈管10內(nèi)經(jīng)過兩次反射做為舉例說明，該壓カ波40包括一發(fā)射波41、一第一反射波42與一第二反射波43,當(dāng)該第一電極20與該第二電極30之間建立該放電電弧后，該發(fā)射波41先碰撞其中一該凸出部13，而該凸出部13的反射表面131將使該發(fā)射波41反射至一與該發(fā)射波41行進(jìn)方向相異的方位，即形成該第一反射波42，接著，該第一反射波42遇到另ー該凸出部13的反射表面131后，該第一反射波42將反射至另一與該第一反射波42行進(jìn)方向相異的方位，即形成該第二反射波43，因此，該凸出部13的反射表面131可將該壓力波40發(fā)散于該放電空間11內(nèi)，而不讓該壓カ波40于同一軸線重復(fù)折返，因此避免了音頻共振的情形。此外，當(dāng)壓カ波40碰觸該凸出部13的反射表面131時(shí),會被該反射表面131反射發(fā)散，其反射發(fā)散方向依入射角等于出射角的物理原則，從而使壓カ波40強(qiáng)度也因此而被分散減弱，經(jīng)多次反射后終至消失，例如該發(fā)射波41依序轉(zhuǎn)換為該第一反射波42及該第二反射波43的同時(shí)，該壓力波40的強(qiáng)度也將逐漸減弱，換言之，該第二反射波43的強(qiáng)度小于該第一反射波42，而該第一反射波42的強(qiáng)度小于該發(fā)射波41，當(dāng)經(jīng)過多次反射后，該發(fā)射波41最終將失去強(qiáng)度。請繼續(xù)參閱圖3A與圖3B所示,為本發(fā)明第二實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)及局部放大示意圖，在此實(shí)施例中，該凸出部13的外徑沿該凸出部13突起的ー軸向漸縮，并使該凸出部13的反射表面131成形為ー弧形曲面134。請參閱圖4，為本發(fā)明第二實(shí)施例的壓カ波路徑示意圖，同樣的，該壓カ波40產(chǎn)生后,該發(fā)射波41將碰撞該凸出部13,陸續(xù)轉(zhuǎn)換為方向不同的該第一反射波42及該第二反射波43，且該壓力波40的強(qiáng)度漸漸減弱，故避免音頻共振的情 形。再請搭配參閱圖5，為本發(fā)明第二實(shí)施例的壓カ波反射示意圖，當(dāng)多個(gè)方向一致的壓カ波50射向該反射表面131，由于該弧形曲面134上相異位置的切面互不平行，故該壓カ波50將分別反射至不同的方向，即轉(zhuǎn)換為多個(gè)方向分散的反射波51。于上述實(shí)施例中，該凸出部13以成形為ー尖錐狀(如第一實(shí)施例的圖IA與圖IB所示)或一半球狀(如第二實(shí)施例的圖3A與圖3B所示)，且該反射表面131呈ー平面或一弧形曲面134做為舉例說明，然而本發(fā)明并不限于此，依據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求或制造考量，該凸出部13也可為各種幾何形狀，如矩形或不規(guī)則的凸出結(jié)構(gòu)。此外，上述實(shí)施例的該凸出部13為呈規(guī)則排列，但于其他實(shí)施例中，該凸出部13也可呈散亂排列；或依特定圖樣擺置。或者，該凸出部13可為沿一平行于該燈管10的內(nèi)壁面12的方向延伸，即該凸出部13呈ー山脊?fàn)?，并分布于該燈?0的內(nèi)壁面12。綜上所述，由于本發(fā)明通過燈管的內(nèi)壁面設(shè)置多個(gè)凸出部，并利用多個(gè)該凸出部反射表面的反射，分散壓カ波反射路徑，削減了壓力波的強(qiáng)度，從而避免了音頻共振的發(fā)生，進(jìn)而解決了高強(qiáng)度氣體放電燈因音頻共振而造成的閃爍、熄滅，甚至是燈管爆裂的問題。同時(shí)，本發(fā)明僅需對該燈管進(jìn)行機(jī)械加工，得到具有該凸出部的結(jié)構(gòu)，或是于制造該燈管時(shí)成形該凸出部，即可避免后續(xù)使用上音頻共振的問題，而毋須牽涉電路元件的設(shè)計(jì)，故可大幅減低燈具的生產(chǎn)及使用成本。以上所述僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，非因此局限本發(fā)明的保護(hù)范圍，故凡運(yùn)用本發(fā)明所作的等效技術(shù)變化，均包含于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含有 一燈管(10)，該燈管(10)具有一容置可離子化氣體的放電空間(11)與一內(nèi)壁面(12)； 一第一電極(20)與一第二電極(30),位于該放電空間(11)內(nèi)，該第一電極(20)與該第二電極(30)彼此相隔一放電間距，該可離子化氣體于該放電間距之間形成一放電電??；以及 多個(gè)凸出部(13)，自該燈管(10)的內(nèi)壁面(12)突向該放電空間(11)，該凸出部(13)包括一將該放電電弧發(fā)出的壓力波(40)發(fā)散至該放電空間(11)的反射表面(131)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括多個(gè)分別形成于該凸出部(13)之間的凹陷部(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，其特征在于，該凸出部(13)為沿一平行于該燈管(10)的內(nèi)壁面(12)的方向延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，其特征在于，該凸出部(13)的反射表面(131)成形為一弧形曲面(134)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，其特征在于，該凸出部(13)的外徑沿該凸出部(13)突出的一軸向漸縮。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，其特征在于，該凸出部(13)的反射表面(131)包括一第一傾斜面(132)及一第二傾斜面(133)，該第一傾斜面(132)與該第二傾斜面(133)間夾一頂角U)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，其特征在于，該燈管(10)還具有相對設(shè)置且分別供該第一電極(20)與該第二電極(30)嵌入的一第一端口(15)及一第二端口(16)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，其特征在于，該燈管(10)的外徑分別朝該第一端口(15)與該第二端口(16)漸縮。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，其特征在于，該可離子化氣體包含惰性氣體，該惰性氣體為選自氖、氬、氪及氙所組成的群組。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，其特征在于，該可離子化氣體還包含鹵素氣體，該鹵素氣體為選自氯、溴及碘所組成的群組。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度氣體放電燈結(jié)構(gòu)，包含有一燈管、一第一電極、一第二電極以及多個(gè)凸出部；該燈管具有一容置可離子化氣體的放電空間以及一內(nèi)壁面，該第一電極與該第二電極位于該放電空間內(nèi)，且之間相隔一放電間距，在點(diǎn)燈時(shí)，該可離子化氣體于該放電間距形成一放電電弧，該凸出部自該內(nèi)壁面突向該放電空間，其中該凸出部的表面，可將該第一電極與該第二電極之間的該放電電弧發(fā)出的壓力波發(fā)散至該放電空間，據(jù)此，通過該凸出部的設(shè)置，將該壓力波分散并減弱其強(qiáng)度，以避免發(fā)生音頻共振的情形。
文檔編號H01J61/16GK102832100SQ20111016729
公開日2012年12月19日 申請日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月16日
發(fā)明者盧志宇 申請人:盧志宇