專利名稱：高壓放電燈的制作方法
發(fā)明
背景技術(shù)：
領(lǐng)域本發(fā)明涉及高壓放電燈，具體地涉及用于氣密地封接由半透明陶瓷材料制成的弧光燈管的管子末端部分的技術(shù)。
背景技術(shù)：
作為用于金屬鹵素燈(這種金屬鹵素燈是高壓放電燈的一種類型)弧光燈管的典型的材料，傳統(tǒng)上使用石英玻璃。然而，近年來，由半透明陶瓷材料制成的弧光燈管已被開發(fā)和推向市場。因為陶瓷比起石英玻璃具有更高的抗熱性，使用半透明陶瓷弧光燈管的金屬鹵素燈可以在更高的溫度下發(fā)光，以及可以比使用石英玻璃弧光燈管的金屬鹵素燈呈現(xiàn)更好的燈特性，諸如彩色呈現(xiàn)(rendering)性質(zhì)。
然而，在市場化過程中，發(fā)現(xiàn)這樣的半透明陶瓷弧光燈管由于以下的理由而需要相對較長的總的長度。一種燒結(jié)密封技術(shù)被采用來密封半透明陶瓷弧光燈管。這里，玻璃料(frit)粘合劑(玻璃料)被用作為密封材料。在高溫下，這樣的玻璃料與作為在弧光燈管中使用的發(fā)光材料的金屬鹵化物起反應。為了避免發(fā)生這種反應，需要使用玻璃料來密封的部分(燈管末端部分)必須被遠離高溫部分(放電空間)放置。
這樣所形成的長的弧光燈管在總體上不可避免地惡化金屬鹵素燈的緊湊性。而且，這樣的長的弧光燈管的熱容量在總體上是很高的，由此，會降低發(fā)光效率和無法滿足近年來對于節(jié)約能源的要求。
鑒于這一點，正如在日本公開專利申請N0.2000-100385和2001-58882中所揭示的那樣，一種借助于金屬化進行密封的技術(shù)(此后稱為“金屬化密封技術(shù)”)現(xiàn)在作為新的密封技術(shù)受到關(guān)注。已經(jīng)獲知，按照金屬化密封技術(shù)構(gòu)成的密封部分與金屬鹵化物較少反應，以及比起按照上述的燒結(jié)密封技術(shù)構(gòu)成的密封部分能提供更強的密封。在上述的專利申請中揭示的具體的技術(shù)，通過在按照金屬化密封技術(shù)形成的每個密封部分上提供灌注的玻璃相態(tài)，還能夠進一步提高抗熱沖擊能力。
然而，這些揭示的技術(shù)被發(fā)現(xiàn)具有各種各樣的問題。過于縮短的弧光燈管使得兩個密封部分太靠近高溫部分，因而可能發(fā)生這樣的問題，即，它的內(nèi)表面變黑，由此大大地降低光通量。過于縮短的弧光燈管使得兩個密封部分太靠近高溫部分，也可能發(fā)生這樣的問題，即，它的密封部分會開裂，以及由于用于灌注的玻璃相態(tài)的材料會被金屬鹵化物(它是弧光燈管中使用的發(fā)光材料)浸蝕，因而發(fā)光的顏色會被改變。
發(fā)明概要本發(fā)明的第一個目的是提供高壓放電燈，它可使用總長度盡可能短的弧光燈管以及它可避免諸如弧光燈管變黑的那樣的問題。本發(fā)明的第二個目的是提供高壓放電燈，它可使用總長度盡可能短的弧光燈管以及它可避免諸如產(chǎn)生開裂和發(fā)光顏色改變的那樣的問題。
本發(fā)明的第一個目的可以通過這樣一種高壓放電燈達到，它包括由主燈管部件，和兩個細管部件組成的弧光燈管，在該主燈管部件中形成放電空間，所述兩個細管部件從主燈管部件的兩端延伸，主燈管部件和兩個細管部件由半透明陶瓷材料制成；以及一對具有分別通過兩個細管部件延伸到放電空間的棒的電極，這樣，它們的項部以預定的距離互相面對，至少一個電極的棒被管狀的電極套支持住，該電極套被嵌入到以及通過粘合劑被粘結(jié)在細管部件上，該電極套由抗鹵化的金屬制成，粘合劑包括被灌注以玻璃混合物的燒結(jié)的抗鹵化的金屬，其中電極套處在這樣的位置它滿足表示式“L≥0.012P+2.5[mm]”，其中“L”是在(a)一個其電極棒被電極套支持住的電極的頂部與(b)較接近于放電空間的電極套的一個末端之間的距離[mm]，以及“p”是燈的瓦數(shù)[W]。
按照這個結(jié)構(gòu)，當燈被啟動時，從放電空間邊緣的導電的電極套的末端處并不產(chǎn)生輝光放電。所以，在燈的有效使用期限期間，弧光燈管的內(nèi)表面的變黑現(xiàn)象可被避免。而且，細管部件可以在距離“L”(它通過使用以上的表示式被計算)的范圍內(nèi)被縮短，這樣，比起采用燒結(jié)密封技術(shù)的傳統(tǒng)的燈來說，發(fā)光效率可被提高。
本發(fā)明的第二個目的可以通過這樣一種高壓放電燈達到，它包括由主燈管部件，和兩個細管部件組成的弧光燈管，在該主燈管部件中形成放電空間，所述兩個細管部件從主燈管部件的兩端延伸，主燈管部件和兩個細管部件由半透明陶瓷材料制成；以及一對具有分別通過兩個細管部件延伸到放電空間的棒的電極，這樣，它們的頂部以預定的距離互相面對，至少一個電極的棒被管狀的電極套支持住，該電極套被嵌入到以及通過粘合劑被粘結(jié)在細管部件上，該電極套由抗鹵化的金屬制成，粘合劑包括被灌注以玻璃混合物的燒結(jié)的抗鹵化的金屬，其中通過使用粘合劑形成的粘結(jié)區(qū)域的、靠近放電空間的一個末端的溫度不超過一個最低溫度，在這個溫度下發(fā)生被包圍在放電空間中的發(fā)光材料對玻璃混合物的浸蝕反應。本發(fā)明的第二個目的也可以通過這樣的高壓放電燈達到，它包括由主燈管部件，和兩個細管部件組成的弧光燈管，在該主燈管部件中形成放電空間，所述兩個細管部件從主燈管部件的兩端延伸，主燈管部件和兩個細管部件由半透明陶瓷材料制成；以及一對具有分別通過兩個細管部件延伸到放電空間的棒的電極，這樣，它們的頂部以預定的距離互相面對，至少一個電極的棒被管狀的電極套支持住，該電極套被嵌入到以及通過粘合劑被粘結(jié)在細管部件上，該電極套由抗鹵化的金屬制成，粘合劑包括被灌注以玻璃混合物的燒結(jié)的抗鹵化的金屬，其中粘合劑處在這樣的位置，該位置與其電極棒被電極套支持住的那個電極的頂部之間有一個距離，這個距離處在當穩(wěn)定發(fā)光時玻璃混合物受到被包圍在放電空間中的發(fā)光材料的浸蝕反應的范圍以外。
按照這個結(jié)構(gòu)，在穩(wěn)定發(fā)光時被包圍在放電空間中的發(fā)光材料浸蝕玻璃混合物的問題可被避免。所以，弧光燈管的開裂損壞或發(fā)光顏色改變可被避免，從而能夠提高發(fā)光效率。
附圖簡述通過結(jié)合顯示本發(fā)明的具體的實施例的附圖所作出的以下的說明，將明白本發(fā)明的這些與其他目的、優(yōu)點和特性。
在附圖上

圖1是顯示按照本發(fā)明的第一實施例的150瓦金屬鹵素燈的總的結(jié)構(gòu)的局部截面圖；圖2是顯示金屬鹵素燈的發(fā)光單元的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖3是顯示經(jīng)過粘合劑密封的密封部分的局部放大截面圖；
圖4是顯示從壽命測試得到的、在“Lm”的數(shù)值與光通量保持因子之間的關(guān)系的圖；圖5是顯示從壽命測試得到的、在燈的瓦數(shù)與“Lm”的數(shù)值之間的關(guān)系的圖；圖6是顯示按照本發(fā)明的第二實施例的發(fā)光單元的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖7是顯示按照本發(fā)明的第三實施例的發(fā)光單元的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖8是顯示按照本發(fā)明的第四實施例的發(fā)光單元的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖9是顯示在金屬化密封端的外表面溫度與由于發(fā)光顏色改變而造成的缺陷產(chǎn)生的比率之間的關(guān)系的圖；圖10是顯示在金屬化密封端的外表面溫度與由于細管部件中開裂損壞而造成的缺陷產(chǎn)生比率之間的關(guān)系的圖；圖11顯示在金屬化密封端的外表面溫度與采用金屬化密封技術(shù)相對于采用燒結(jié)密封技術(shù)的金屬鹵素燈的發(fā)光效率的改進的比率之間的關(guān)系；以及圖12是顯示在金屬化密封端的外表面溫度與在發(fā)光效率比較測試中使用的非密封的長度“Lx”之間的關(guān)系的圖。
優(yōu)選實施例的描述下面參照附圖描述基于金屬鹵素燈(它是高壓放電燈的一種類型)的本發(fā)明的高壓放電燈。
(第一實施例)圖1是按照本發(fā)明的金屬鹵素燈21的局部剖面圖。
金屬鹵素燈(此后簡稱為“燈”)21具有150瓦的額定的燈的瓦數(shù)，以及被使用于通常的室內(nèi)照明。
如圖1所示，燈21具有以下的結(jié)構(gòu)。包括了弧光燈管1的發(fā)光單元2被安置在外部燈泡22中，燈泡22配備有基座23。另外，在外部燈泡22中，提供了屏蔽的石英燈管24，以便包圍住弧光燈管1，用于防止外部燈泡22損壞。外部燈泡22由石英玻璃或硬玻璃制成。在外部燈泡22中充滿氣體，主要是氖。
圖2是發(fā)光單元2的縱向截面圖。
如圖所示，發(fā)光單元2包括弧光燈管1，它由主燈管部件3和細管部件4和5(它們分別從主燈管部件3的兩端延伸)組成。細管部件4和5比起主燈管部件3具有較小的直徑。主燈管部件3和細管部件4和5由半透明多晶鋁土陶瓷材料制成，它具有約1200℃的抗熱性。在主燈管部件3中形成放電空間。細管部件4和5分別支持住鎢電極10和11的軸部分(鎢電極棒12和13)。而且，在弧光燈管1中包括有(a)由金屬鹵化物(DyI3+TmI3+HoI3+TlI+NaI)組成的發(fā)光材料20，(b)作為緩沖氣體的汞，和(c)起啟動輔助作用的稀有氣體的氬。
鎢電極(此后簡稱為“電極”)10和11分別由鎢電極棒(此后簡稱為“電極棒”)12和13，以及鎢線圈14和15(圍繞著電極棒12和13的一端而設置)組成。
電極10和11分別由細管部件4和5通過鉬毛細管6和7而支持住。具體地，作為電極10和11的軸向部件的電極棒12和13穿過鉬毛細管6和7，后者起到電極套的作用。鉬毛細管6和7在實際上由鉬制成，鉬是抗鹵化的金屬。這里應當指出，電極棒12和13以及鉬毛細管6和7借助激光焊接在細管部件4和5的出口附近而被氣密地粘結(jié)(密封)在一起(以便形成密封粘結(jié)部件18和19)。另外，鎢線圈14和15被部分地熔化和被粘結(jié)到電極棒12和13上。這里也應當指出，電極棒12和13從密封粘結(jié)部件18和19延伸的部分被用作為外部引線。
鉬毛細管6和7以及細管部件4和5通過粘合劑8和9按照通過金屬化的密封的技術(shù)(此后稱為“金屬化密封技術(shù)”)被密封。金屬化密封技術(shù)是通過化學粘結(jié)實現(xiàn)的，所以，可以形成具有超級粘結(jié)強度的粘結(jié)區(qū)域，與燒結(jié)密封技術(shù)相比較，它與發(fā)光材料較少地起反應。
圖3是通過粘合劑8密封的密封部件的局部放大截面圖。該圖詳細地顯示其中細管部件4(鋁土陶瓷)和鉬毛細管6(鉬)通過粘合劑8被粘結(jié)(密封)在一起的狀態(tài)。這里應當指出，被使用來密封其他密封部件的粘合劑9是與粘合劑8相同的，所以，下面只描述粘合劑8。
如圖所示，粘合劑8由主層81和接口玻璃層82組成。主層81與鉬毛細管6相接觸。接口玻璃層82由Dy2O3-Al2O3玻璃制成，以及被提供在細管部件4和主層81之間的交界面上。主層81由燒結(jié)的金屬粒子(諸如鉬粒子)制成，以及由具有開放的氣孔的多孔性結(jié)構(gòu)83和被灌注到開放的氣孔中的玻璃相態(tài)84組成。玻璃相態(tài)84由其主要成分是Dy2O3-Al2O3的Dy2O3-Al2O3玻璃混合物制成。這里應當指出，Dy2O3-Al2O3玻璃混合物可以包含少量諸如La2O3和Y2O3的成分。按照如上構(gòu)建的粘合劑8，灌注在開放的氣孔中的玻璃混合物用作為一種緩沖器，所以，可以提高抗熱沖擊能力。更具體地，以上的粘合劑8的特征在于它包括具有開放的氣孔這樣的燒結(jié)的金屬以及被灌注到開放的氣孔的這樣的玻璃混合物。這里應當指出，粘合劑8、用于粘合劑8的制造方法、和使用粘合劑8的粘結(jié)方法都在日本公開的專利申請No.2001-58882中被詳細描述，因此，在本技術(shù)說明中不再進行描述。
參照圖2，下面給出具有上述的結(jié)構(gòu)的發(fā)光單元2的基本部件的尺寸。
主燈管部件的最大內(nèi)直徑“φi”10.7[mm]主燈管部件的內(nèi)部總的長度“Lo”15.4[mm]電極之間的距離“Le”10.7[mm]細管部件的總的長度“La”10.7[mm]細管部件的外直徑3.2[mm]細管部件的內(nèi)直徑1.3[mm]鉬毛細管的外直徑1.2[mm]鉬毛細管的厚度0.10[mm]電極棒的線徑0.5[mm]這里應當指出，弧光燈管1通過使用金屬化密封技術(shù)在密封部分中被密封的部件沿燈管軸方向(圖上的垂直方向)上的長度“Lf”(此后稱為“金屬化密封長度”)是3.5mm。金屬化密封長度“Lf”被設置為對于確保良好的氣密封接所需要的數(shù)值。另外，弧光燈管1的管壁負荷“we”被設置為約27W/cm2。
在這個燈21中，間隔距離“Lm”，是在放電空間邊緣處鎢電極10的頂部與鉬毛細管6的末端61之間沿燈管軸方向的距離，以及在放電空間邊緣處鎢電極11的頂部與鉬毛細管7的末端71之間沿燈管軸方向的距離，被設置為5.5mm。下面描述為什么將距離“Lm”設置為這樣的數(shù)值的原因。
為了提高使用金屬化密封技術(shù)的發(fā)光效率，本專利申請的發(fā)明人通過實驗制造一個燈，它的細管部件4和5的長度“La”被設置為短到4.0mm。這個實驗的燈的間隔距離“Lm”是2.5mm。
本發(fā)明人然后對這個實驗燈進行壽命測試，使用5.5小時的接通周期后面跟隨0.5小時的關(guān)斷周期。這個實驗燈的初始發(fā)光效率是971m/W，而采用燒結(jié)密封技術(shù)的傳統(tǒng)的燈的初始發(fā)光效率是901m/W，這意味著對于這個實驗的燈，可達到約8％的預期的提高。另外，實驗燈的通用彩色呈現(xiàn)指數(shù)“Ra”大約是92，而采用燒結(jié)密封技術(shù)的傳統(tǒng)的燈的通用彩色呈現(xiàn)指數(shù)“Ra”大約是90，這也意味著對于這個實驗燈而言，得到了改進。在這個測試中，也測量了主燈管部件3的末端“C”的溫度“Tc”。實驗燈的溫度“Tc”比起對于采用燒結(jié)密封技術(shù)的傳統(tǒng)的燈的溫度高約250℃。
這些測試結(jié)果可被解釋如下。對于實驗燈，熱損耗通過縮短細管部件而被減小。由于較小的熱損耗，發(fā)光效率被提高。而且，主要由金屬鹵化物制成的發(fā)光材料20的蒸汽壓被增加。由于增加的蒸汽壓，通用彩色呈現(xiàn)指數(shù)“Ra”被提高。
然而，當從這個壽命測試開始經(jīng)過500小時時，觀察到主燈管部件3的內(nèi)表面變黑。這時，其光通量是在從這個壽命測試開始經(jīng)過了100小時的測量值的約70％。為了得出這種現(xiàn)象的原因，本專利申請的發(fā)明人考察在燈的啟動時的放電狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)放電是從用作為導體的鉬毛細管6和7開始的。更具體地，因為在放電空間邊緣處鉬毛細管6和7的末端61和71太靠近實驗燈的放電空間25，熱量通過鉬毛細管6和7的橫截面向外逸出。由于這一點，過渡到弧光放電會花費很長的時間。在過渡到弧光放電的這個長的時間期間，從放電空間邊緣處的鉬毛細管6和7的末端61和71開始輝光放電，以及輝光放電時的濺射使得鉬被擴散和附著到主燈管3的內(nèi)表面，由此使得主燈管3的內(nèi)表面變黑。這導致在燈的有效的工作期限內(nèi)光通量被惡化。
為了解決以上問題，本申請的發(fā)明人實驗了各種方法，最后發(fā)現(xiàn)當鉬毛細管6和7的末端61和71被放置成與放電空間25沿燈管軸方向間隔開預定的距離時，不會在放電空間邊緣處從鉬毛細管6和7的末端61和71啟動輝光放電。更具體地，本發(fā)明人進行了實驗，從以上列出的燈的部件的尺寸中，延伸細管部件4和5的長度“La”，以便增加間隔距離“Lm”而不改變金屬化密封長度“Lf”。本發(fā)明人實際上準備了多個燈管，其長度“La”被設置為各個數(shù)值，從4.0mm(“Lm”是2.5mm)到更長的，以及對于每個準備的燈進行上述的壽命測試。
圖4是顯示從壽命測試所得到的、在“Lm”的數(shù)值與500小時后的光通量保持因子之間的關(guān)系的圖。
正如從圖上看到的，光通量保持因子隨間隔距離“Lm”增加而增加，這意味著，當間隔距離“Lm”增加時變黑現(xiàn)象被減小。這些測試結(jié)果證明，當間隔距離“Lm”是4.3mm或更大時，從鉬毛細管6和7的末端61和71處完全不產(chǎn)生輝光放電。在間隔距離“Lm”是4.3mm時在500小時后測量的燈的光通量保持因子是在100小時后測量的數(shù)值的93％。對于間隔距離“Lm”是4.3mm時的這個燈的光通量保持因子，比起第一實驗燈(其間隔距離“Lm”是2.5mm)的光通量保持因子來，則約為它的70％，這表明有很大的改進。而且，在6000小時后，這個燈的光通量保持因子是75％。另外，這個燈的初始發(fā)光效率是94.51m/W，與傳統(tǒng)的燈相比較，表明有約5％的改進。所以，這些測試結(jié)果證明，其間隔距離“Lm”是4.3mm的這個燈沒有產(chǎn)生由于主燈管部件3的內(nèi)表面變黑引起的發(fā)光彩色改變造成的缺陷，所以，這個燈也達到改進的發(fā)光效率的目的。
總之，當間隔距離“Lm”是4.3mm或更小時150瓦燈顯示改進的發(fā)光效率，但它受到變黑現(xiàn)象的影響。
本申請的發(fā)明人也對于不同于150瓦燈的各種瓦數(shù)的燈進行同樣的壽命實驗，以便得出仍舊能夠阻止對于具有各種瓦數(shù)的每個燈的變黑現(xiàn)象的間隔距離“Lm”的最小值。對于20W，35W，70W，100W，250W，和400W的燈，間隔距離“Lm”的這種最小值分別被發(fā)現(xiàn)為2.6mm，2.9mm，3.3mm，3.7mm，5.4mm，和7.2mm。
圖5是顯示從壽命測試得到的、在燈的瓦數(shù)與“Lm”的最小值之間的關(guān)系的圖。
正如從圖上看到的，對于每個燈的瓦數(shù)[W]的間隔距離的最小值基本上可被畫成一條直線28。所以，間隔距離“Lm”的最小值與燈的瓦數(shù)“P”的關(guān)系表示式可以基本上通過使用線性函數(shù)“Lm＝0.012P+2.5[mm]”被寫出。
這個表示式表明，間隔距離“Lm”的最小值隨燈的瓦數(shù)增加而增加。這可被解釋如下。對于高壓放電燈，諸如金屬鹵素燈，當燈的瓦數(shù)越小時，電極距離“Le”通常越短，反之亦然。較短的電極距離”Le”意味著從鎢電極的頂部啟動弧光放電的較高的概率。換句話說，較長的電極距離”Le”意味著啟動輝光放電的較高的概率。對于小的瓦數(shù)，電極距離”Le”是短的，所以，輝光放電多半不從放電空間邊緣處鉬毛細管6和7的末端61和71被啟動，即使間隔距離”Lm”被設置為很短時也是如此。另一方面，對于具有較大的瓦數(shù)的燈，電極距離”Le”是較長的，所以，輝光放電多半被產(chǎn)生，除非間隔距離”Lm”被設置為較長的。
如上所述，對于具有各種瓦數(shù)的每個燈，變黑現(xiàn)象可以通過把間隔距離“Lm”作為最小值設置為通過使用以上的表示式計算出的這樣的數(shù)值而得以避免。另一方面，如果間隔距離“Lm”被設置為大于必須的數(shù)值，則由于熱損耗，發(fā)光效率會被不利地惡化。所以，最好把間隔距離“Lm”設置為考慮各種因素(諸如燈的尺寸、以及在燈的有效使用期限內(nèi)的發(fā)光效率和光通量保持因子)而確定的最佳值。作為一個例子，最好把間隔距離“Lm”設置為從圖5的對角線陰影區(qū)域中選擇的數(shù)值。
本申請的發(fā)明人準備了150瓦的燈，其間隔距離“Lm”被設置為5.5mm，以及長度“La”被設置為7.0mm。本發(fā)明人然后測量燈的初始的燈的特性，即，初始的發(fā)光效率和通用彩色呈現(xiàn)指數(shù)，以及對燈進行以上的壽命實驗。按照測試結(jié)果，初始的發(fā)光效率是951m/W，和通用彩色呈現(xiàn)指數(shù)是91.4。在從壽命測試開始經(jīng)過6000小時以前，不出現(xiàn)變黑現(xiàn)象。而且，由于包含玻璃混合物的粘合劑8和9造成的改進的抗熱沖擊能力，在從壽命測試開始經(jīng)過6000小時以前，不出現(xiàn)細管部件4和5的損壞和泄漏，以及發(fā)光顏色的改變。
按照上述的本實施例，間隔距離“Lm”是在鎢電極的頂部與放電空間邊緣處鉬毛細管的末端之間的距離，要根據(jù)以上的表示式把它設置在最佳值。通過這樣做，在燈的有效的工作期限期間，弧光燈管的內(nèi)表面的變黑現(xiàn)象可被阻止，由此產(chǎn)生提高發(fā)光效率的效果。
這里應當指出，對于燈的瓦數(shù)[W]和間隔距離“Lm”[mm]的最小值的以上的關(guān)系式的應用，不應當只限于燈的瓦數(shù)為400W和更小的燈。雖然圖5上未示出，以上的關(guān)系式可以應用到燈的瓦數(shù)大于400W，例如，1KW的燈和2KW的燈。
(第二實施例)按照本實施例的金屬鹵素燈與按照第一實施例的金屬鹵素燈的不同點僅僅在于，由鉬作為抗鹵化的金屬而被制成的元件(此后稱為“鉬線圈”)被環(huán)繞在電極棒12和13上。下面描述本實施例，只集中在它與第一實施例的差別上。這里，與按照第一實施例的金屬鹵素燈的部件相同的、按照本實施例的金屬鹵素燈的部件，在圖上被給予相同的參考數(shù)字，以及在本實施例中不作描述。
圖6顯示按照本實施例的發(fā)光單元的結(jié)構(gòu)。
如圖所示，鉬線圈32環(huán)繞電極棒12設置，以及鉬線圈33環(huán)繞電極棒13設置。這樣，在鎢電極軸與細管部件之間形成的縫隙，就會和在鎢電極軸與鉬毛細管之間形成的縫隙形成橋接，以用于以下的改進效果。
通過這樣的結(jié)構(gòu)其中細管部件4和5被提供在主燈管部件3的兩端(這正如在本實施例中那樣)，被包圍在弧光燈管1中的發(fā)光材料20主要以液態(tài)形式存在于主燈管部件3內(nèi)。然而，一部分發(fā)光材料20流到細管部件4和5以及鉬毛細管6和7中。在細管部件4和5以及鉬毛細管6和7中積累的一部分發(fā)光材料20并不被使用于原先的發(fā)光的目的。為了得到穩(wěn)定的發(fā)光顏色，所以，需要比起發(fā)射光所需要的更大的量的發(fā)光材料被包容在弧光燈管1中，以便補償這樣的損失。這意味著要使用比起發(fā)射光所需要的更大量的發(fā)光材料。
作為通過減小流到細管部件4和5以及鉬毛細管6和7中的這樣的部分的數(shù)量從而來減小要被包容在弧光燈管1中的發(fā)光材料的總量的一個方法，由抗鹵化的金屬制成的元件被提供來變窄環(huán)繞電極棒12形成的空間和環(huán)繞電極棒13形成的空間。具體地，這些元件被提供來橋接在電極棒12與細管部件4之間和在電極棒12與鉬毛細管6之間的縫隙，以及在電極棒13與細管部件5之間和在電極棒13與鉬毛細管7之間的縫隙。這樣的元件可阻塞發(fā)光材料流到這些縫隙中。如果線圈元件被用作為用于橋接這些縫隙的元件，則與在使用管狀元件時相比較時，元件的截面面積是相對較小的，所以，熱量很難通過線圈元件逸出。在這種情形下，所以，花費長時間過渡到弧光放電的這樣的問題不會出現(xiàn)。
對于具有上述的結(jié)構(gòu)的這樣的燈進行了壽命測試。按照測試結(jié)果，幾乎沒有觀察到由濺射造成的影響，以及沒有出現(xiàn)由于鉬的擴散造成的變黑現(xiàn)象。而且，被包容在這樣的燈的弧光燈管1中的發(fā)光材料的總量，比起不具有鉬線圈32和33的燈中的發(fā)光材料總量，大約要小30％。
這里，線圈元件可以僅僅通過把線繞在每個電極棒12和13而被準備好，但制作管狀元件是不容易的，因為管狀元件應當精確地制造，以使得它的內(nèi)徑大于每個電極棒12和13的外徑，以及它的外徑小于每個鉬毛細管6和7的內(nèi)徑。
為了有效地阻止發(fā)光材料流到細管部件4和5等，最好把環(huán)繞電極棒12和13的整個面積的鉬線圈32和33插入到(放置在)細管部件4和5內(nèi)，如圖所示。
另外，當在放電空間邊緣處鉬線圈32和33的末端321和331沿燈管軸方向被放置在(a)放電空間邊緣處鉬毛細管6和7的末端61和71與(b)放電空間邊緣處細管部件4和5的末端41和51之間的任何地方時，可以產(chǎn)生減小流到鉬毛細管6和7以及甚至流到細管部件4和5的發(fā)光材料量的效果。
而且，當鉬線圈只部分地環(huán)繞被放置在鉬毛細管6和7中的電極棒12和13的面積時，與其中沒有提供鉬線圈的情形相比較，也可一定程度地產(chǎn)生減小被包容在主燈管1中的發(fā)光材料的總量的效果。
這里應當指出，在激光焊接時，鉬線圈32的基部末端(與放電空間25相反的一端)與鉬毛細管6內(nèi)的氣密粘結(jié)部分18相焊接以及固定，以及鉬線圈33的基部末端被與鉬毛細管7內(nèi)的氣密粘結(jié)部分19相焊接以及固定。
雖然本實施例描述了其中由鉬制成的元件被用作為繞在電極棒上的纏繞元件的情形，但由抗鹵化的金屬制成的任何元件可被用作為纏繞元件。當然，纏繞元件應當具有這樣的直徑，該直徑使得它可被放置在每個電極棒12和13的表面與每個鉬毛細管6和7的內(nèi)表面之間形成的縫隙中。為了使得流到每個鉬毛細管6和7中的發(fā)光材料量最小化，最好使得在電極棒12和13與鉬毛細管6和7的表面之間形成的縫隙最小化。所以，最好是，纏繞元件具有這樣的直徑，該直徑使得允許繞在電極棒12和13上的纏繞元件的表面與鉬毛細管6和7的內(nèi)表面相接觸。另外，纏繞元件的線距是根據(jù)減小流到每個鉬毛細管6和7中的發(fā)光材料量的需要的程度而被確定的。
(第三實施例)如圖7所示，按照本實施例的發(fā)光單元50具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中熟知的啟動輔助導體51被附加地固定在第二實施例中的弧光燈管1上。
如圖所示，被固定在弧光燈管1上的啟動輔助導體51由纏繞元件制成，以及啟動輔助導體51的一個連接端511被環(huán)繞在細管部件4上，以及啟動輔助導體51的另一個連接端512被環(huán)繞在細管部件5上。
可供連接端511環(huán)繞在細管部件4處的繞線位置朝向放電空間一側(cè)沿燈管軸方向離開放電空間處鉬毛細管6的末端61具有2mm的距離?？晒┻B接端512環(huán)繞在細管部件5處的繞線位置也朝向放電空間一側(cè)沿燈管軸方向離開放電空間處鉬毛細管7的末端71具有2mm的距離。
這是由于以下的原因。當啟動輔助導體被附著到弧光燈管時，在燈啟動時從最接近于啟動輔助導體的位置處開始放電。假設啟動輔助導體51的連接端511被環(huán)繞在細管部件4的一個位置上，在圖上用“A”表示。在這種情形下，在燈啟動時在連接端511與鉬毛細管6之間產(chǎn)生輝光放電?；」夥烹娍梢栽斐苫」鉄艄艿淖兒诂F(xiàn)象。
為了能夠從最接近于啟動輔助導體51的鉬線圈33和34的位置處開始放電，即，為了禁止從鉬毛細管6和7處開始弧光放電，啟動輔助導體51要被附著在這樣的位置，以使得它不引起在連接端511與鉬毛細管6之間和在連接端512與鉬毛細管7之間的輝光放電。更具體地，啟動輔助導體51的連接端511要被纏繞在細管部件4上處于放電空間邊緣處鉬毛細管6的末端61與放電空間邊緣處鉬線圈32的末端321之間、沿燈管軸方向的一個位置，以及啟動輔助導體51的連接端512要被纏繞在細管部件5上處于放電空間邊緣處鉬毛細管7的末端71與放電空間邊緣處鉬線圈33的末端331之間、沿燈管軸方向的一個位置。
在這種情形下，因為鉬線圈32和33是線圈元件，如上所述的、由于濺射引起的鉬的擴散很少發(fā)生。所以，啟動輔助導體可造成改進燈的啟動性質(zhì)的效果。這里，當燈啟動時的放電靠近于放電空間25產(chǎn)生，則此時燈的啟動性能更好?？紤]到這一點，最好連接端511和512被纏繞在細管部件4和5上的纏繞位置要盡可能接近于放電空間25。
這里應當指出，雖然本實施例描述了其中啟動輔助導體51的連接端511纏繞細管部件4和啟動輔助導體51的連接端512纏繞細管部件5的情形，然而只要能實現(xiàn)啟動輔助導體51的功能，本發(fā)明不應當限于這樣的情形。例如，只有連接端511纏繞細管部件4，而連接端512可被連接到氣密粘結(jié)部分19。這里也應當指出，啟動輔助導體51可以由引線元件制成，但它也可以由薄片元件制成。
(第四實施例)雖然以上的第一到第三實施例描述了可以阻止弧光燈管變黑的結(jié)構(gòu)例子，但本實施例描述可以阻止產(chǎn)生開裂和發(fā)光顏色改變的結(jié)構(gòu)例子。
圖8是按照本實施例的發(fā)光單元200的縱向截面圖。發(fā)光單元200基本上具有與按照第一實施例的發(fā)光單元2相同的結(jié)構(gòu)，其差別在于細管部件4和5由細管部件201和202代替，以及鉬線圈203和204圍繞著被放置在細管部件4和5中的電極棒12和13的區(qū)域而被纏繞。另外，細管部件201和202在燈管軸方向(以后描述)的長度上與第一實施例中細管部件4和5不同。這里，鉬線圈203和204被提供來使得細管部件201和202內(nèi)的空間最小化，并且它們基本上是與第二實施例中的鉬線圈32和33相同的。這里，與按照第一實施例的發(fā)光單元的部件相同的、按照本實施例的發(fā)光單元200的部件被給予相同的參考數(shù)字，以及在本實施例中不進行描述。
對于如圖8所示地構(gòu)建的這樣的發(fā)光單元200，當細管部件201和202的熱容量被做得較小時，發(fā)光效率被進一步改進。細管部件201和202的熱容量可以通過使用增加或減小每個細管部件201和202的總的長度的方法、或擴展或減小每個細管部件201和202的外徑的方法而被調(diào)節(jié)。本專利申請的發(fā)明人采用增加或減小每個細管部件201和202的總的長度的前者的方法。發(fā)明人首先制造(借助于實驗)一個金屬鹵素燈，其每個細管部件201和202的總的長度是極短的(即，4mm)，以及對該實驗燈進行發(fā)光測試。
按照測試結(jié)果，實驗燈的發(fā)光效率是971m/W，與按照燒結(jié)密封技術(shù)制造的、與實驗燈具有相同的額定的燈瓦數(shù)的金屬鹵素燈的901m/W的發(fā)光效率(此后稱為“供對照的燈”)相比，顯示了約8％的改進。實驗燈的發(fā)光效率是與預期的一樣高。另外，實驗燈的通用彩色呈現(xiàn)指數(shù)“Ra”是92，它高于供參照的燈的90的通用彩色呈現(xiàn)指數(shù)“Ra”。這里，實驗燈的主燈管端“C”(它是主燈管部件的一個末端以及是主燈管部件中最靠近的位置)的表面溫度在穩(wěn)定發(fā)光時約為990℃。另一方面，供參照的燈的主燈管端“C”的表面溫度在穩(wěn)定發(fā)光時約為740℃。這意味著，實驗燈的主燈管端“C”的表面溫度，比起供參照的燈來說，要高出250℃之多。這些測試結(jié)果揭示實驗燈的發(fā)光效率和通用彩色呈現(xiàn)指數(shù)“Ra”相對于供參照的燈的改進，可被認為基本上是由金屬鹵化物制成的發(fā)光材料的增加的蒸汽壓的效果造成的。
這里，本專利申請的發(fā)明人對以上的實驗燈進行壽命測試，使用5.5小時的接通周期后面跟隨0.5小時的關(guān)斷周期。當從測試開始后經(jīng)過約500小時，在相應于通過使用金屬化密封技術(shù)被密封的密封區(qū)域(粘結(jié)區(qū)域)的細管部件210和202的、靠近放電空間的末端附近產(chǎn)生開裂損壞。在6000小時的額定的使用期限期間開裂損壞產(chǎn)生率(缺陷產(chǎn)生率)是27％。這些測試結(jié)果揭示了以下內(nèi)容。雖然粘合劑8和9包含玻璃相態(tài)(玻璃混合物)作為緩沖，但如果它們被放置得太接近于其中存在熱源的放電空間、以及被暴露在過高的溫度下，則會出現(xiàn)以上的問題。更具體地，在(a)粘合劑8和9與(b)用于細管部件和202的半透明陶瓷材料之間的線性擴展系數(shù)的差別造成細管部件201和202的開裂。
另外，至少在以上的額定使用期限期間，不發(fā)生密封部分的慢泄漏，但觀察到發(fā)光顏色的改變。發(fā)光顏色改變率(缺陷產(chǎn)生率)約為4％。然后，本申請的發(fā)明人通過嚴密的查驗，觀察到它的發(fā)光顏色已改變的實驗燈的密封部分。在更接近于放電空間的密封部分的一端，發(fā)現(xiàn)被包含在粘合劑8和9中的Dy2O3-Al2O3玻璃被發(fā)光材料20(具體地，被NaI，DyI3，和TmI3)浸蝕。發(fā)光顏色的改變可歸因于被釋放到放電空間的浸蝕的Dy2O3-Al2O3玻璃。這里，以上的浸蝕現(xiàn)象再次歸因于粘合劑8和9被放置得太靠近其中存在熱源的放電空間、以及被暴露于過高的溫度。
然后，本申請的發(fā)明人制造了一些實驗燈，每個燈的金屬化密封長度“Lf”是相同的，以及細管的總的長度“La”是變化的(如圖8所示的非密封長度“Lx”是逐漸遞增的)。發(fā)明人對每個這些實驗燈進行以上的測試。通過增加非密封長度“Lx”，由粘合劑8和9形成的粘結(jié)區(qū)域的較靠近放電空間的末端62和72(此后稱為“金屬化密封末端”)被放置成遠離其中存在熱源的放電空間。通過這樣做，所以，金屬化密封末端的溫度可被降低。
很難直接測量金屬化密封末端的溫度。所以，在相應于金屬化密封端的細管部件的表面點“P”處的溫度(此后稱為“金屬化密封末端的外表面溫度”)被用來進行評估。外表面溫度是在穩(wěn)定發(fā)光時通過使用具有±3.0％的測量精度的熱輻射計來測量的。
圖9和10示出測試結(jié)果。圖9是顯示在金屬化密封端的外表面溫度與由于發(fā)光顏色改變造成的缺陷產(chǎn)生比率之間的關(guān)系的圖。圖10是顯示在金屬化密封端的外表面溫度與由于細管部件中開裂損壞造成的缺陷產(chǎn)生比率之間的關(guān)系的圖。
正如從圖9看到的，當金屬化密封端的外表面溫度是950℃或更低時，并不發(fā)生由于發(fā)光顏色改變造成的缺陷產(chǎn)生。換句話說，通過把金屬化密封端的外表面溫度設置在不超過950℃的范圍內(nèi)，可以阻止由于發(fā)光顏色改變造成的缺陷產(chǎn)生。這可被解釋為如下。在外表面溫度略高于950℃時，金屬化密封端的溫度是出現(xiàn)發(fā)光材料對Dy2O3-Al2O3玻璃的浸蝕作用的最低溫度(浸蝕起始溫度)。更具體地，通過將金屬化密封端的外表面溫度設置在不超過950℃的范圍內(nèi)，金屬化密封端的溫度可以是處在不超過出現(xiàn)發(fā)光材料對Dy2O3-Al2O3玻璃的浸蝕作用的最低溫度(浸蝕起始溫度)的范圍內(nèi)。通過這樣做，所以，可以阻止由于發(fā)光顏色改變造成的缺陷產(chǎn)生。
另外，正如從圖10可以看到的，當金屬化密封端的外表面溫度約為983℃或更低時，不出現(xiàn)由于細管部件中開裂損壞造成的缺陷產(chǎn)生。
如上所述，通過設置金屬化密封端的外表面溫度在不超過950℃的范圍內(nèi)，上述的兩種類型的缺陷產(chǎn)生可立即被阻止。
本申請的發(fā)明人在以上的測試中也測量了每個實驗燈的發(fā)光效率。測量結(jié)果顯示于圖11。該圖顯示取金屬化密封端的外表面溫度為水平軸以及取與供參照的燈相比較的發(fā)光效率的改進的比值為垂直軸的圖。
正如從圖11可以看到的，按照本實施例的實驗燈呈現(xiàn)比起供參照的燈高約6％的發(fā)光效率，即使金屬化密封端的外表面溫度是950℃時，在這個溫度下，可以避免兩種類型的缺陷產(chǎn)生。
另外，通過設置金屬化密封端的外表面溫度為740℃或更高，實驗燈可呈現(xiàn)等價于或高于供參照的燈的發(fā)光效率。而且，即使在實驗燈的發(fā)光效率等價于供參照的燈的發(fā)光效率時(以及當然，當實驗燈的發(fā)光效率等價于或高于供參照的燈的發(fā)光效率時)，由于以下的原因，按照本實施例的實驗燈的密封部分比起供參照的燈的密封部分是更可靠的。
鑒于改進密封時的可操作性和得出最佳熱擴展系數(shù)，在供參照的燈中使用的玻璃料包含大量的石英等。然而，石英容易與金屬鹵化物起反應，因此，在燈的有效的使用期限期間，可發(fā)生玻璃料的組織破壞。結(jié)果，供參照的燈往往遇到以下的問題。在供參照的燈的有效的使用期限期間，可能發(fā)生密封部件的開裂，這樣，燈不能被點亮。另外，慢的泄漏(即發(fā)光材料逐漸被泄漏到弧光燈管外面的現(xiàn)象)可能在密封部件中出現(xiàn)，這樣燈的特性被惡化。
另一方面，在按照本實施例的燈中使用的粘合劑不包含容易與金屬鹵化物起反應的、像石英那樣的材料，因此對于金屬鹵化物在化學上是穩(wěn)定的。所以，上述的開裂和慢泄漏的問題在按照本實施例的燈的密封部分中多半不會發(fā)生。所以，使用金屬化密封技術(shù)密封的密封部分，與使用燒結(jié)密封技術(shù)密封的密封部分相比，可在更長的時間內(nèi)保持強的氣密封接。結(jié)果，采用金屬化密封技術(shù)的金屬鹵素燈，相比采用燒結(jié)密封技術(shù)金屬鹵素燈，可以具有更長的使用期限。這里，應當指出，在粘合劑中包含的微量的石英并不造成上述的開裂和慢泄漏的問題。
如上所述，能夠確保等價于或高于供參照的燈發(fā)光效率的發(fā)光效率而同時阻止上述的兩種類型的缺陷產(chǎn)生的金屬化密封端的外表面溫度的最佳范圍是從740℃到950℃。
上述的發(fā)光效率比較測試是對于具有150瓦額定的燈瓦數(shù)的燈進行的。雖然沒有顯示詳細的數(shù)據(jù)，但本申請的發(fā)明人通過對于具有從70瓦變化到150瓦的額定的燈瓦數(shù)的燈進行相同的測試，確認得到與以上相同的效果。
圖12顯示在金屬化密封端的外表面溫度與在以上的測試中使用的非密封的長度“Lx”之間的關(guān)系。
正如從圖上看到的，當非密封長度“Lx”是2.0mm時，金屬化密封端的外表面溫度是950℃。這里，在金屬化密封端與較接近于金屬化密封端的電極頂部之間在弧光燈管軸方向上測量的距離是“(L0-Le)/2+Lx＝4.7mm”。因此，一個其中金屬化密封端的外表面溫度不超過950℃的范圍相應于一個其中在金屬化密封端與較接近于金屬化密封端的電極頂部之間在弧光燈管軸方向上測量的距離不短于4.7mm的范圍。
另外，當非密封長度“Lx”是14.0mm時，金屬化密封端的外表面溫度是740℃。這里，在金屬化密封端與較接近于金屬化密封端的電極頂部之間在弧光燈管軸方向上測量的距離是“(L0-Le)/2+Lx＝16.7mm”。因此，一個其中金屬化密封端的外表面溫度是從740℃到950℃的范圍相應于一個其中在金屬化密封端與較接近于金屬化密封端的電極頂部之間在弧光燈管軸方向上測量的距離是從4.7mm到16.7mm的范圍。
本發(fā)明也描述了通過規(guī)定在金屬化密封端與電極頂部之間的距離而能夠改進發(fā)光效率并同時阻止弧光燈管的開裂損壞或發(fā)光顏色改變的結(jié)構(gòu)。然而，本發(fā)明的本質(zhì)原先在于規(guī)定在如上所述的穩(wěn)定照明時金屬化密封端的溫度，即，金屬化密封端的外表面溫度。對于以上的改進發(fā)光效率并同時阻止弧光燈管的開裂損壞或發(fā)光顏色改變的目的，基本上不能規(guī)定其他參量，例如，總的長度“La”、和細管部件的非密封長度“Lx”。這是因為總的長度“La”、非密封長度“Lx”等要取決于額定的燈的瓦數(shù)，設置的管壁負荷，弧光燈管的基本結(jié)構(gòu)等等。例如，當高壓放電燈被使用在一定的領(lǐng)域時，鑒于延長燈的壽命，可以把弧光燈管的管壁負荷設置為相對較低一些。在這種情形下，非密封長度“Lx”被進一步縮短，以便在照明時保持放電空間處在最佳的高溫。
(修正方案)雖然本發(fā)明是基于上述的優(yōu)選實施例描述的，但本發(fā)明不應當限于以上的實施例。例如，以下的修正方案是可能的。
(1)雖然第一到第四實施例描述其中主燈管部件和細管部件是分開地準備的，然后被組裝在一起以形成弧光燈管，但本發(fā)明不應當限于這一點。主燈管部件和細管部件可被集成地形成。
(2)雖然第一到第四實施例描述其中細管部件4和5是通過使用金屬化密封技術(shù)密封的以及鉬毛細管6和7作為導體，但本發(fā)明不應當限于這一點。例如，細管部件之一可以通過使用另一種方法(例如，燒結(jié)密封技術(shù))與導體密封。至少在細管部件之一中采用金屬化密封技術(shù)的燈的發(fā)光效率要比在兩個細管部件中采用燒結(jié)密封技術(shù)的燈的發(fā)光效率高，因為通過使用金屬化密封技術(shù)密封的至少該細管部件的長度可被縮短。
在使用金屬化密封技術(shù)密封細管部件的情形下，不使用鉬毛細管，而是使電極棒由細管部件通過陶瓷粘合劑(玻璃料)來固定住。
(3)雖然第一到第四實施例描述其中本發(fā)明被應用于金屬鹵素燈的情形，但本發(fā)明可被應用于其他通用的高壓放電燈，諸如高壓汞燈。
雖然本發(fā)明已參照附圖借助于例子被充分描述，但應當指出，各種改變和修正對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。所以，除非這樣的改變和修正是背離本發(fā)明的范圍，它們應當被看作為包括在本發(fā)明的范圍中。
權(quán)利要求
1.高壓放電燈，包括由主燈管部件和兩個細管部件組成的弧光燈管，在該主燈管部件中形成放電空間，所述兩個細管部件從主燈管部件的兩端延伸，主燈管部件和兩個細管部件由半透明陶瓷材料制成；以及一對具有分別通過兩個細管部件延伸到放電空間的棒的電極，這樣，它們的頂部以預定的距離互相面對，至少一個電極的棒被管狀的電極套支持住，該電極套被嵌入到以及通過粘合劑被粘結(jié)在細管部件上，該電極套由抗鹵化的金屬制成，粘合劑包括被灌注以玻璃混合物的燒結(jié)的抗鹵化的金屬，其中電極套處在這樣的位置它滿足表示式L≥0.012P+2.5[mm]其中“L”是在(a)一個其電極棒被電極套支持住的電極的頂部與(b)較接近于放電空間的電極套的一個末端之間的距離[mm]，以及“p”是燈的瓦數(shù)[W]。
2.權(quán)利要求1的高壓放電燈，還包括纏繞元件，它至少部分地環(huán)繞穿過電極套的電極棒的區(qū)域而被纏繞，該纏繞元件由抗鹵化的金屬制成。
3.權(quán)利要求2的高壓放電燈，其中纏繞元件被纏繞成使得該纏繞元件的較靠近放電空間的一個末端沿著燈管軸方向被放置在(a)電極套的較靠近放電空間的一個末端與(b)細管部件的較靠近放電空間的一個末端之間。
4.權(quán)利要求3的高壓放電燈，還包括啟動輔助導體，它被提供在弧光燈管的外表面上，其中啟動輔助導體的至少一個末端沿著燈管軸方向在(a)纏繞元件的較靠近放電空間的一個末端與(b)電極套的較靠近放電空間的一個末端之間的一個位置上被附著到外表面。
5.權(quán)利要求1的高壓放電燈，其中燒結(jié)的抗鹵化的金屬是包含鉬的燒結(jié)的金屬，以及玻璃混合物是包含鋁土的玻璃。
6.權(quán)利要求1的高壓放電燈，其中當燈的瓦數(shù)“P”處在20到400[W]的范圍時，距離“L”是10[mm]或更小在此，20[W]和400[W]也包括在內(nèi)。
7.權(quán)利要求1的高壓放電燈，其中電極套和細管部件通過金屬化而被粘結(jié)在一起。
8.高壓放電燈，包括由主燈管部件和兩個細管部件組成的弧光燈管，在該主燈管部件中形成放電空間，所述兩個細管部件從主燈管部件的兩端延伸，主燈管部件和兩個細管部件由半透明陶瓷材料制成；以及一對具有分別通過兩個細管部件延伸到放電空間的棒的電極，這樣，它們的頂部以預定的距離互相面對，至少一個電極的棒被管狀的電極套支持住，該電極套被嵌入到以及通過粘合劑被粘結(jié)在細管部件上，該電極套由抗鹵化的金屬制成，粘合劑包括被灌注以玻璃混合物的燒結(jié)的抗鹵化的金屬，其中通過使用粘合劑形成的粘結(jié)區(qū)域的、靠近放電空間的一個末端的溫度不超過最低溫度，在這個溫度下發(fā)生被包圍在放電空間中的發(fā)光材料對玻璃混合物的浸蝕反應。
9.權(quán)利要求8的高壓放電燈，其中當粘結(jié)區(qū)域的末端的溫度通過使用在相應于粘結(jié)區(qū)域的末端的位置處細管部件的表面溫度來評估時，表面溫度被設置為不超過950℃的溫度。
10.權(quán)利要求9的高壓放電燈，其中表面溫度是740℃或更高。
11.權(quán)利要求8的高壓放電燈，其中燒結(jié)的抗鹵化的金屬是包含鉬的燒結(jié)的金屬，以及玻璃混合物是包含鋁土的玻璃。
12.高壓放電燈，包括由主燈管部件和兩個細管部件組成的弧光燈管，在該主燈管部件中形成放電空間，所述兩個細管部件從主燈管部件的兩端延伸，主燈管部件和兩個細管部件由半透明陶瓷材料制成；以及一對具有分別通過兩個細管部件延伸到放電空間的棒的電極，這樣，它們的頂部以預定的距離互相面對，至少一個電極的棒被管狀的電極套支持住，該電極套被嵌入到以及通過粘合劑被粘結(jié)在細管部件上，該電極套由抗鹵化的金屬制成，粘合劑包括被灌注以玻璃混合物的燒結(jié)的抗鹵化的金屬，其中粘合劑處在這樣的位置，該位置與其電極棒被電極套支持住的電極的頂部之間有一個距離，這個距離處在當穩(wěn)定發(fā)光時玻璃混合物受到被包圍在放電空間中的發(fā)光材料的浸蝕反應的范圍以外。
13.權(quán)利要求12的高壓放電燈，其中當通過使用粘合劑形成的粘結(jié)區(qū)域的、靠近放電空間的一個末端的溫度通過使用在相應于粘結(jié)區(qū)域的末端的位置處細管部件的表面溫度來評估時，粘合劑處在這樣的位置，其表面溫度不超過950℃。
14.權(quán)利要求13的高壓放電燈，其中粘合劑處在這樣的位置，其表面溫度是740℃或更高。
15.權(quán)利要求12的高壓放電燈，其中燒結(jié)的抗鹵化的金屬是包含鉬的燒結(jié)的金屬，以及玻璃混合物是包含鋁土的玻璃。
全文摘要
高壓放電燈包括弧光燈管，由主燈管部件(其中形成放電空間)，和兩個細管部件(從主燈管部件的兩端延伸)組成，主燈管部件和兩個細管部件由半透明陶瓷材料制成；以及一對具有棒狀的電極，它們分別通過兩個細管部件延伸到放電空間，這樣，它們的頂部以其間預定的距離互相面對。至少一個電極的棒被管狀的電極套支持住，電極套被嵌入以及通過粘合劑被粘結(jié)在細管部件上，電極套由抗鹵化的金屬制成，粘合劑包括被灌注以玻璃混合物的燒結(jié)的抗鹵化的金屬。電極套處在滿足表示式“L≥0.012P+2.5[mm]”的位置，其中“L”是在電極頂部與電極套的較接近于放電空間的一個末端之間的距離[mm]，以及“p”是燈的瓦數(shù)[W]。
文檔編號H01J17/04GK1412816SQ0214758
公開日2003年4月23日 申請日期2002年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月17日
發(fā)明者野原浩司, 西浦義晴, 馬庭隆司, 榎井博司, 中山史紀, 和田雅人 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社