專利名稱：高壓金屬鹵化物燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓金屬鹵化物燈，該燈配備有一個(gè)放電管，放電管里面的空間即為放電空間，里面裝有充填物，充填物除汞和稀有氣體外還包括至少一種金屬鹵化物，放電管四周圍有陶瓷管壁，放電管由內(nèi)徑為ID的圓柱形部分形成，圓柱形部分的兩端由端壁部分封閉著，各端壁部分形成放電空間的端面，至少一個(gè)端壁部分開有一個(gè)孔，孔內(nèi)固定著一個(gè)陶瓷封閉塞，塞內(nèi)長(zhǎng)度為1的狹窄空間中封裝著帶電極頂端的相應(yīng)電極的引線組件，引線組件用涂釉瓷接頭在背離放電空間的一側(cè)以氣密形式連接到封閉塞上，放電管中裝有至少兩個(gè)電極，電極的各頂端彼此間隔一段距離EA地配置，從而滿足下列關(guān)系式的條件IDEA>0.4]]>從歐洲專利EP-A-0215524(PHN 11.485)可以了解到本說明書開端所述的那一種燈。這里“陶瓷壁”一詞是指諸如單晶金屬氧化物(例如藍(lán)寶石)、多晶金屬氧化物(例如，高度燒結(jié)過的多晶氧化鋁；釔鋁柘榴石或氧化釔)和多晶非氧化材料(例如氮化鋁)之類的耐火材料制成的壁。這類材料能耐受高達(dá)1500～1600K的壁溫，而且抗鹵化物和鈉化學(xué)腐蝕的能力令人滿意。
本說明書和權(quán)利要求書中規(guī)定內(nèi)徑ID為各電極頂端之間放電空間體積與EA的商的平方根的1.12倍。
上述專利的燈含過量的金屬鹵化物。金屬鹵化物的蒸汽壓力，因而各成分的分壓，由過量自由表面的溫度控制。這個(gè)溫度簡(jiǎn)稱為冷點(diǎn)溫度(TkP)。這種公知燈的色溫Tc可達(dá)大約2500K至3500K的較低范圍，發(fā)光效率高，顯色性能好。
本說明書開端所述的那一種燈，其典型的特點(diǎn)是，放電管的內(nèi)徑ID比各電極頂端之間的間距EA較大。這個(gè)特點(diǎn)的效果之一是，采用現(xiàn)有技術(shù)放電管的燈，其普遍擁有的TkP的位置處在放電管壁的端面附近。
在上述公知的燈中，各電極伸入放電空間一段距離，從而使電極頂端到底部的距離(即電極頂端與TkP位置之間的距離)非常大。據(jù)發(fā)現(xiàn)，這會(huì)使功率較低的燈中的鹵化物蒸汽壓力過低，其后果是，燈發(fā)出的光，其色溫Tc隨燈的燃點(diǎn)位置而異，色度圖中的色點(diǎn)也是如此。減小電極頂端到底部的距離在許多情況下會(huì)破壞放電管的陶瓷壁，特別是陶瓷封閉塞，而且還往往會(huì)使端壁部分或封閉塞或兩者碎裂?；瘜W(xué)腐蝕和碎裂對(duì)概率壽命可靠的燈來說是個(gè)問題。
本發(fā)明的目的是提供解決上述問題的措施。按照本發(fā)明，本說明書開端所述的那種燈即可達(dá)到這個(gè)目的，其特征在于，燈的額定功率最大為100瓦，至少一個(gè)電極頂端基本上安置在毗鄰端面的位置，而且有關(guān)的陶瓷封閉塞以氣密的形式固定在端壁部分，與端面相隔一段距離。
我們發(fā)現(xiàn)，采取本發(fā)明的上述措施可以提高燈的TkP。由于陶瓷封閉塞沒有一直伸到端面，而是與端而間隔一段距離的，因而解決了化學(xué)腐蝕和碎裂問題。因此，本發(fā)明的好處在于，可以使燈的電極頂端至底部的距離非常小。在一個(gè)有益的實(shí)施例中，封閉塞以氣密形式固定在端壁部分，距離端面1毫米。端壁部分與封閉塞之間的氣密固定最好是用燒結(jié)接頭連接。這種接頭的耐高溫和抗腐蝕程度實(shí)際上與陶瓷壁部分相同。
為使各燃點(diǎn)位置上的電弧基本上走直線，本發(fā)明的燈最好符合下列關(guān)系式的要求0.9<IDEA<1.3]]>這樣，燈發(fā)出的光，其在所有燃點(diǎn)位置的色溫就會(huì)基本相同。
適宜制造放電管中的金屬鹵化物的金屬有Na、Tl、Sc、Y和鑭族元素。
令放電管中的充填物也含鎂的鹵化物還可以進(jìn)一步改進(jìn)本發(fā)明燈的性能，這樣做的好處是，可以在燈的使用壽命期間保持其良好的發(fā)光效率。
放電管的充填物除汞和稀有氣體外還包括一種或幾種鹵化物，通常是碘化物。適用的稀有氣體有，例如，氬氣，其作用是助燃。
從歐洲專利EP-A-0011993，大家知道有一種帶陶瓷放電管的高壓金屬鹵化物燈，燈的兩端狹窄，各電極頂端即在該兩端基本上處在一個(gè)平面上，狹窄部分靠近有關(guān)的電極。燈的功率至少為100瓦以上(例如150瓦和250瓦)，各電極頂端之間的間距相當(dāng)大(2厘米)，從而必然使直徑較小。這使燈的色溫不能在大約2500K與3500K之間，其發(fā)光效率也不會(huì)高，演色性也不會(huì)好。
現(xiàn)在參閱本發(fā)明燈的一個(gè)實(shí)施例的附圖更詳細(xì)地說明上述和其它各方面。附圖中

圖1是本發(fā)明的燈的示意圖；圖2詳細(xì)示出了圖1燈的放電管。
從圖1可以看到，高壓金屬鹵化物燈配備有一個(gè)放電管3，放電管有陶瓷管壁，管壁封閉放電空間11，里面的充填物除汞和稀有氣體外還包括至少一種金屬鹵化物。放電管封裝在外泡1中，外泡1的一端設(shè)有燈頭2。放電管配備有內(nèi)電極4，5，在燈的工作狀態(tài)下，放電過程即在該兩電極之間展開。電極4經(jīng)載流導(dǎo)體8與燈頭2的第一電氣觸點(diǎn)形成部分相連接。電極5經(jīng)載流導(dǎo)體9與燈頭2的的第二電氣觸點(diǎn)形成部分相連接。圖2更詳細(xì)地(不按真實(shí)比例)示出了放電管的細(xì)節(jié)。放電管有陶瓷管壁，放電管由內(nèi)徑為ID的圓柱形部分形成，兩端由端壁部分32a、32b封住，各端壁部分32a、32b形成放電空間的端面33a、33b。各端壁部分都有一個(gè)孔口，陶瓷封閉塞34、35借助于燒結(jié)接頭S以氣密方式固定在端壁部分32a、32b。各陶瓷封閉塞34、35里長(zhǎng)度為1的狹窄空間中封裝著有關(guān)電極4、5的引線組件40、41、41a、50、51、51a，電極4、5配備有電極頂端4b、5b。引線組件用涂釉瓷接頭10在背離放電空間的一側(cè)以氣密形式連接到封閉塞34，35上。電極頂端4b、5b彼此間隔一段距離EA配置。各引線組件由耐鹵化物的部分41、51和40、50部分組成，前者由例如鉬制成，上面套有鉬線圈41a，51a，后者借助于涂釉瓷接頭10以氣密方式固定在有關(guān)的封閉塞34，35上。各鉬線圈41a、51a一直延伸到相關(guān)的引線組件部分40、50。涂釉瓷接頭在鉬線圈41a、51a上延伸一段距離，例如1毫米左右。40，50兩部分由膨脹系數(shù)與封閉塞極為一致的金屬制成，例如，鈮即為極其合適的材料。40、50部分按圖中沒有詳細(xì)示出的方式與載流導(dǎo)體8、9連接。引線組件的上述結(jié)構(gòu)，使燈可隨意在任何點(diǎn)亮位置工作。
各電極4、5包括電極條4a、5a，在電極頂端4b、5b附近設(shè)有線圈4c、5c。各電極頂端基本上處在端壁部分的端面33a、33b所界定的平面上。
封閉塞沒有一直延伸到端面，而是借助于燒結(jié)頭S以氣密形式固定在端壁部分上，與端面間隔一段距離。
在本發(fā)明的燈如圖中所示的一個(gè)實(shí)施例中，燈的額定功率為70瓦。放電管的充填物為4.4毫克的Hg和8毫克的NaJ，TIJ以及質(zhì)量比為65∶10∶25的(Dy＋Ho＋Tm)I3。燈中還充有氬氣作為引燃?xì)怏w。將燈設(shè)計(jì)成使其提供3000K的色溫，色點(diǎn)坐標(biāo)(x，y)為(437，404)，總的演色性指數(shù)Ra高于80。
放電管由多晶氧化鋁制成，內(nèi)徑ID為6.85毫米，電極預(yù)端之間的間距EA為7毫米。在端壁部分燒結(jié)封閉塞，它與端壁部分形成的端面相距1毫米的距離a。端壁部分高3毫米，因而燒結(jié)接頭連同封閉塞延伸的長(zhǎng)度為2毫米。如此之長(zhǎng)的燒結(jié)接頭實(shí)際上足以使端壁部分和封閉塞牢牢地氣密固定在一起，在大批生產(chǎn)的情況下也不例外。各電極頂端處在端面平面上。各電極由鎢條制成，頂端繞有鎢質(zhì)線圈。
本發(fā)明的燈是，經(jīng)過壽命試驗(yàn)的。燈發(fā)出的光的色溫，工作1小時(shí)之后為3150K，工作100小時(shí)之后為3144K，工作1000小時(shí)之后為3096K。發(fā)光效率在100小時(shí)工作時(shí)間之后為88流明/瓦，在1000小時(shí)工作時(shí)間之后下降到75流明/瓦燈。發(fā)出的光的色點(diǎn)坐標(biāo)測(cè)定值如下(x，y)(430，407)；(431，410)；(433，408)。
在100小時(shí)工作時(shí)間之后，比較了同一個(gè)燈的垂直燃點(diǎn)位置和水平燃點(diǎn)位置。水平位置的發(fā)光效率為85流明/瓦，垂直燃點(diǎn)位置的發(fā)光效率為88流明/瓦。相應(yīng)得出的Tc值和色點(diǎn)的坐標(biāo)為3013K和3096K 以及(437，405)和(431，410)。在兩種情況下的總的演色性指數(shù)Ra為82。
為對(duì)比起見，測(cè)定了現(xiàn)有技術(shù)的燈工作100小時(shí)之后的數(shù)據(jù)水平位置的發(fā)光效率為84流明/瓦，垂直位置的發(fā)光效率為88流明/瓦。相應(yīng)的Tc值為3033K和3240K，色點(diǎn)坐標(biāo)為(431，396)和(423，404)。測(cè)出的演色性指數(shù)Ra為82。
從這些數(shù)據(jù)可以看出，色溫Tc和色點(diǎn)坐標(biāo)因燈燃點(diǎn)位置不同引起的差異，在本發(fā)明的燈中比起在現(xiàn)有技術(shù)的燈中要小得多。鑒于這種燈是為內(nèi)部照明燈(例如櫥窗照明)而設(shè)計(jì)的，因而這一點(diǎn)非常重要。
權(quán)利要求
1.一種高壓金屬鹵化物燈，配備有一個(gè)里面形成放電空間的放電管，放電管有陶瓷管壁，以及充有充填物，充填物除汞和稀有氣體外還包括至少一種金屬鹵化物，放電管由內(nèi)徑為ID的圓柱形部分形成，兩端由端壁部分封閉著，各端壁部分形成放電空間的端面，至少一個(gè)端壁部分開有孔，孔內(nèi)固定著一個(gè)陶瓷封閉塞，塞內(nèi)長(zhǎng)度為1的狹窄空間中封裝著帶電極頂端的相應(yīng)電極的引線組件，引線組件在背離放電空間的一側(cè)用涂釉瓷接頭以氣密形式連接到封閉塞上，放電管中裝有至少兩個(gè)電極，電極的各頂端彼此間隔一段距離EA配置，從而滿足下列關(guān)系式的條件IDEA>0.4]]>其特征在于，燈的額定功率最大為100瓦，至少一個(gè)電極頂端基本上毗鄰端面配置，且有關(guān)的陶瓷封閉塞以氣密方式固定在端壁部分中，與端面間隔一段間距。
2.如權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，封閉塞以氣密方式固定在端壁部分中，與端面間隔1毫米的間距。
3.如權(quán)利要求1或2所述的燈，其特征在于，陶瓷封閉塞借助于燒結(jié)接頭以氣密方式固定在端壁部分中。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的燈，其特征在于，內(nèi)徑ID和各電極預(yù)端彼此之間的間距EA符合以下關(guān)系式的條件0.9<IDEA<1.3]]>
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的燈，其特征在于，放電管的充填物含鎂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高壓金屬鹵化物燈。該燈配備有一個(gè)放電管，管內(nèi)即為放電空間，管壁由陶瓷制成。放電管的圓柱形部分，內(nèi)徑為ID，兩端由形成放電空間端面的端壁部分封閉著。放電管中配置著至少兩個(gè)電極，各電極頂端彼此之間的間距為EA，從而使ID/EA＞0.4。電極的引線組件封閉在陶瓷封閉塞中，且借助于涂釉瓷接頭以氣密方式連接到封閉塞上。本發(fā)明燈的額定功率最大為100瓦，電極頂端基本上毗鄰端面配置。有關(guān)的端壁部分中以氣密方式固定有封閉塞，與端面間隔一段距離。
文檔編號(hào)H01J61/30GK1128578SQ95190434
公開日1996年8月7日 申請(qǐng)日期1995年4月4日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月13日
發(fā)明者J·A·J·施托費(fèi)爾斯, D·K·L·范迪皮爾, J·M·皮里爾 申請(qǐng)人:菲利浦電子有限公司