專利名稱：一種高壓放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓放電燈。
背景技術(shù)：
35瓦到150瓦的高壓放電燈成為了照明裝置銷售的主要品種。已經(jīng)出現(xiàn)了放電燈銷售范圍擴(kuò)大到低流明組件和/或低瓦特?cái)?shù)的積極條件。下面光得到應(yīng)用，例如用于經(jīng)營(yíng)高檔商品的商店，將光聚焦到商品上，代替用泛光照亮整個(gè)區(qū)域。市場(chǎng)的終端使用者對(duì)光線的均同質(zhì)量越來(lái)越感興趣，對(duì)于低流明組件和重點(diǎn)照明，寧愿采用高壓放電燈來(lái)代替鹵素?zé)簟?br> 一般地，開(kāi)頭段落提到種類的高壓放電燈具有帶陶瓷壁的放電管，或具有石英玻璃放電管。這樣的高壓放電燈在實(shí)際當(dāng)中廣泛采用，并結(jié)合了高照明效率，并帶有很好的顏色特性。燈的放電管容納一種或多種金屬鹵化物，以及汞和稀有氣體填充物。
應(yīng)當(dāng)知道本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中的陶瓷壁可采用下面的材料來(lái)制造單晶體金屬氧化物(例如蘭寶石)，密度燒結(jié)多晶金屬氧化物(例如Al2O3，YAG)，以及密度燒結(jié)多晶金屬氮化物(例如AlN)。
開(kāi)頭段落提到種類的燈可從美國(guó)專利US-A 4,888,517了解。已知的放電燈是雙外殼燈，具有圍繞厚壁外殼內(nèi)的光源腔的屏蔽件，使得燈可安全操作，且不必設(shè)置保護(hù)固定機(jī)構(gòu)。在出現(xiàn)罕見(jiàn)的光源腔爆裂的情況下，屏蔽件將吸收和分散一部分的爆裂能，足以使厚壁外殼保持完整，并使碎片和其他內(nèi)部件保持于燈內(nèi)。
這種已知高壓放電燈的缺點(diǎn)是必需設(shè)置屏蔽件以安全地操作放電燈。該屏蔽件使得燈的尺寸比較大。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明必須全部或部分地改進(jìn)上述缺點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明，提出開(kāi)頭段落的一種高壓放電燈，其包括外殼，其中的放電管?chē)@縱軸線設(shè)置；放電管以氣密方式封閉放電空間，放電空間中設(shè)有可電離的填充物；放電管具有相對(duì)的第一和第二頸狀部分，第一和第二供電導(dǎo)體分別延伸通過(guò)頸狀部分到達(dá)設(shè)置在放電空間中的一對(duì)電極；外殼具有位于放電空間附近的球狀部分；球狀部分具有壁厚度d1；外殼其余部分具有壁厚d2；d1和d2之比處于下面公式的范圍內(nèi)0.35≤d1d2≤1.5.]]>如果外殼設(shè)有球狀部分，其具有根據(jù)本發(fā)明的范圍內(nèi)的壁厚，外殼的球狀部分的相應(yīng)壁厚大于已知放電燈的球狀部分的相應(yīng)壁厚。在已知的放電燈，外殼通過(guò)硬質(zhì)玻璃外殼膨脹模制法形成。已知放電燈的壁厚不均勻。具體地，已知放電燈的外殼的球狀部分具有最小壁厚。在膨脹模制的過(guò)程中，玻璃被吹成球狀。當(dāng)壁拉伸成球形時(shí)，壁厚與拉伸程度成比例地減少。因此，在已知的放電燈，放電空間附近的壁拉伸到最大程度。已知放電燈的外殼的壁厚在放電管內(nèi)的放電空間附近最小。這使得外殼很容易爆裂，需要設(shè)置保護(hù)屏蔽件或套管，用于放電管內(nèi)出現(xiàn)爆裂現(xiàn)象時(shí)提供保護(hù)。已知放電燈中的屏蔽件或套管吸收和分散一部分的爆裂能，足以使外殼保持完整，并使得碎片和其他內(nèi)部件保持于燈內(nèi)。
根據(jù)球狀部分的形狀，已知球狀部分的壁厚大約為外殼的其余部分的壁厚的30％。通過(guò)將與外殼其余部分壁厚相比的球狀部分的壁厚增厚(d1/d2≥0.35)，根據(jù)本發(fā)明的球狀部分本身能夠吸收和分散部分爆裂能。如果外殼的壁厚在球狀部分也是均勻的，球狀部分的壁厚與外殼的其余部分的壁厚之比為d1/d2≈1。如d1/d2≈1.5，則球狀部分的壁厚大于外殼的其余部分的壁厚，球狀部分的強(qiáng)度提高。
在根據(jù)本發(fā)明的高壓放電燈，不需要設(shè)置抑制放電管爆裂的屏蔽件或套管。省略屏蔽件或套管簡(jiǎn)化了放電管的制造，降低了放電管的成本，并改進(jìn)了放電燈的外觀美觀性。此外，根據(jù)本發(fā)明的放電燈具有較小的尺寸。
最好，d1和d2之比處于下面公式的范圍內(nèi)0.4≤d1d2≤0.8.]]>在這個(gè)范圍內(nèi)，高壓放電燈的屏蔽件或套管可安全地省卻。
根據(jù)本發(fā)明的高壓放電燈的優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，外殼的球狀部分在模具中形成。模具能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)外殼其余部分壁厚的球狀部分壁厚，與已知放電燈球狀部分是拉伸出的球形相比，所述壁厚減少的不多。
外殼最好用石英玻璃、硬質(zhì)玻璃或軟質(zhì)玻璃制造。放電管最好具有石英壁或陶瓷壁。
根據(jù)本發(fā)明的高壓放電燈的優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，電極之間距離de與高壓放電燈的沿縱軸線測(cè)得的高度hdl之比處于下面公式的范圍內(nèi)0.02≤dehdl≤0.2.]]>根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例，對(duì)于大約1毫米到10毫米的電極之間距離de，高壓放電燈的沿縱軸線的高度hdl可小于大約50毫米，根據(jù)本發(fā)明的高壓放電燈的優(yōu)點(diǎn)在于，放電管具有非常緊湊的外觀尺寸，使得燈非常適合用于緊湊照明的場(chǎng)合。


下面參考多個(gè)實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)說(shuō)明，附圖中
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的高壓放電燈的實(shí)施例；圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的高壓放電燈的可選實(shí)施例；圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的高壓放電燈的另一可選實(shí)施例；附圖完全是示意性的，并未按真實(shí)比例繪制。為了表達(dá)清楚，對(duì)一些尺寸進(jìn)行了放大。圖中相同的元件盡量用相同的參考數(shù)字表示。
具體實(shí)施例方式
圖1示意地顯示了根據(jù)本發(fā)明的高壓放電燈的實(shí)施例。高壓放電燈包括圍繞縱軸線22設(shè)置的放電管11。放電管11以氣密方式封閉放電空間13，放電空間設(shè)有可電離的充填物，包括汞、金屬鹵化物和稀有氣體。在圖1的示例中，放電管11設(shè)有相對(duì)的第一頸狀部分2和第二頸狀部分3，第一供電導(dǎo)體4和第二供電導(dǎo)體5分別延伸通過(guò)頸狀部分到達(dá)兩個(gè)電極6，7，電極6，7設(shè)置在放電空間13內(nèi)。高壓放電燈還設(shè)置了燈座8，其用電絕緣材料制作。燈座8通過(guò)第一和第二供電導(dǎo)體4，5支撐放電管11。燈座8還支撐外殼1。在圖1的示例中，燈座8設(shè)置了第一接觸件14，其連接到第一供電導(dǎo)體4。此外，燈座8設(shè)置了第二接觸件15，其通過(guò)沿放電管11延伸的連接導(dǎo)體16連接到第二供電導(dǎo)體5。
在可選實(shí)施例中，代替設(shè)置接觸件，可在燈座設(shè)置兩個(gè)連通管，使得供電導(dǎo)體固定到連通管?？赏ㄟ^(guò)電阻焊，激光焊或壓接法固定到連通管。用連通管代替接觸件的優(yōu)點(diǎn)是放電管沿高壓放電燈的縱軸線的定位自由度更大。使用連通管的另一優(yōu)點(diǎn)是取消了裝管18，簡(jiǎn)化了放電燈的結(jié)構(gòu)和降低了其成本。這樣可進(jìn)一步改進(jìn)放電管在高壓放電燈外殼的精確定位。
外殼1最好以氣密方式連接到燈座8?？刂仆鈿?中的氣氛可充分保護(hù)供電導(dǎo)體4，5免于氧化。防止供電導(dǎo)體4，5氧化使得供電導(dǎo)體4，5能夠更接近放電管11定位?？刂仆鈿ぶ械臍夥者€能夠避免使用壓力密封件和/或免除(石英)裝管，形成簡(jiǎn)化和緊湊的高壓過(guò)排氣管18抽空外殼1。抽空之后，如果需要，外殼內(nèi)可引入希望的氣體，并將排氣管18密封。外殼內(nèi)部最好應(yīng)用吸氣劑，如鋯/鋁合金，來(lái)吸收雜質(zhì)，如水/氫和氧。燈座8上的排氣管18最好用金屬或預(yù)氧化的NiCrFe合金制造。制造排氣管18最好用如vacovit這樣的NiFeCr合金。
燈座8最好用石英玻璃、硬質(zhì)玻璃、軟質(zhì)玻璃或陶瓷材料制造。此外，燈座8可以是燒結(jié)體，最好是陶瓷燒結(jié)體。燈座8最好具有板的形式。燈座8可以高尺寸精度地制造。燈座8還具有其他的優(yōu)點(diǎn)，其可具有淺顏色，如白色或淡灰色。使用淺顏色的材料可使得放電管11發(fā)出的光線反射成為可用的波束角(beam angle)，從而增加了照明器效率或高壓放電燈的整體效率。因此可防止入射到燈座8的光損失于通過(guò)反射體形成的光束。此外，最好燈座8的面對(duì)放電管11以外的表面是平面。該表面可安裝在燈架上，如支架，如反射體，因此成為適當(dāng)?shù)谋砻?，可用作放電?1定位的基準(zhǔn)。在另一優(yōu)選的實(shí)施例中，燈座8的面對(duì)放電管的表面具有中心升高部分，在制造高壓放電燈期間用于相對(duì)燈座8對(duì)中放電管11和搪瓷環(huán)。
外殼1最好用石英玻璃、硬質(zhì)玻璃、或軟質(zhì)玻璃制造。外殼1最好通過(guò)玻璃料的搪瓷環(huán)固定到燈座8。最好陶瓷環(huán)設(shè)置成具有預(yù)先成型環(huán)的形式。在制造高壓放電燈時(shí)，使用這樣的預(yù)先成型環(huán)可極大地改進(jìn)放電管11的定位精度。搪瓷的選擇取決于外殼1的材料和燈座8的材料。
根據(jù)本發(fā)明，圖1中外殼1的一部分設(shè)置了球狀部分2，其靠近放電空間13。在圖1中，球狀部分2具有基本球形，壁厚為d1。在圖2中，外殼1的其余部分的壁厚為d2。相關(guān)壁厚d1和d2之比處于下面公式的范圍內(nèi)0.35≤d1d2≤1.5]]>具有壁厚度在本發(fā)明的范圍內(nèi)的球狀部分的外殼是指外殼的球狀部分具有相對(duì)厚度，其大于已知放電燈的球狀部分的壁厚。已知放
0.35≤d1d2≤1.5]]>具有壁厚度在本發(fā)明的范圍內(nèi)的球狀部分的外殼是指外殼的球狀部分具有相對(duì)厚度，其大于已知放電燈的球狀部分的壁厚。已知放電燈的壁厚不是均勻的。具體地，已知放電燈的外殼的球狀部分具有最小的壁厚。這使得外殼對(duì)爆裂很敏感，需要設(shè)置保護(hù)屏蔽件或套管，以便當(dāng)放電管出現(xiàn)爆裂現(xiàn)象時(shí)提供保護(hù)。對(duì)于已知放電燈，屏蔽件或套管可吸收和分散部分爆裂能，足以保證外殼完整，使得碎片和其他內(nèi)部件保留在燈內(nèi)。
取決于球狀部分的形狀，已知放電燈的球狀部分的壁厚大約為外殼其余部分的壁厚的30％。換句話，d1/d2≈0.3。根據(jù)本發(fā)明的相對(duì)外殼其余部分壁厚的球狀部分壁厚(d1/d2≥0.35)的增厚使得球狀部分能夠吸收和分散一部分爆裂能。如果外殼的壁厚在球狀部分也是均勻的，球狀部分的壁厚和外殼其余部分的壁厚之比為d1/d2≈1。如果d1/d2≈1.5，球狀部分的壁厚將大于外殼其余部分的壁厚，使得球狀部分的強(qiáng)度提高。
在根據(jù)本發(fā)明的高壓放電燈，不需要設(shè)置控制放電管爆裂的屏蔽件或套管。不必結(jié)合屏蔽件或套管簡(jiǎn)化了放電燈的制造，降低了放電燈的成本，改進(jìn)了放電燈的外觀。此外，根據(jù)本發(fā)明的放電燈具有較小的尺寸。
d1和d2之比最好是處于下面公式的范圍0.4≤d1d2≤0.8.]]>在這個(gè)范圍內(nèi)，高壓放電燈的屏蔽件或套管可安全地免去。在根據(jù)本發(fā)明的高壓放電燈的優(yōu)選實(shí)施例中，該比例為d1/d2≈0.5。
圖2示意地顯示了根據(jù)本發(fā)明的高壓放電燈的可選實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中，排氣管18`還形成了連通管，供電導(dǎo)體4固定到連通管上。
圖3示意地顯示了根據(jù)本發(fā)明的高壓放電燈的另一可選實(shí)施例。圖3顯示了高壓放電燈的所謂雙端部實(shí)施例。兩個(gè)燈座8、8`之間設(shè)置了基本為圓柱形的外殼1。排氣管18最好只設(shè)置在一個(gè)燈座8上。
因外殼內(nèi)的氣氛得到控制，可制成簡(jiǎn)化和緊湊的高壓放電燈。具體地，高壓放電燈的長(zhǎng)度可極大地減少。因此，高壓放電燈的優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，電極之間距離de與高壓放電燈沿縱軸線測(cè)得的高度hdl之比處于下面公式的范圍內(nèi)0.02≤dehdl≤0.2.]]>根據(jù)本發(fā)明，簡(jiǎn)化的燈設(shè)計(jì)可如積木那樣用于基于模塊化密封燈的產(chǎn)品族。放電管11支撐于供電導(dǎo)體4，5，供電導(dǎo)體固定連接到基板8。放電管11以及供電導(dǎo)體4，5位于外殼1，其保持可控的氣氛。取消了壓力密封件和/或(石英)裝管形成了緊湊的高壓放電燈。高壓放電燈的高度hdl優(yōu)選等于或小于50毫米，最好是小于40毫米。此外，放電管11的定位問(wèn)題也不存在了，因?yàn)楦邏悍烹姛粝鄬?duì)縱軸線22進(jìn)行更多的控制制造，此外，放電管11可在正交于縱軸線22的平面精確定位。
應(yīng)當(dāng)指出，上面提到的實(shí)施例是說(shuō)明性的，而不是用于限制本發(fā)明。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠設(shè)計(jì)出許多可選實(shí)施例，其并未脫離所附權(quán)利要求的范圍。在權(quán)利要求中，括號(hào)內(nèi)的標(biāo)記不應(yīng)視為對(duì)權(quán)利要求的限制，動(dòng)詞“包括”及其變格的使用不排除存在與權(quán)利要求所述的元件或步驟以外的元件或步驟。元件前的冠詞a或an不排除存在多個(gè)這種元件。本發(fā)明通過(guò)包括多種不同元件的硬件來(lái)實(shí)施，以及通過(guò)適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)施。在具有多個(gè)機(jī)構(gòu)的裝置中，多個(gè)機(jī)構(gòu)可通過(guò)一個(gè)和相同的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。某些手段在多個(gè)不同的從屬權(quán)利要求中出現(xiàn)并不表明不能組合這些手段來(lái)突出優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種高壓放電燈，其包括外殼(1)，其中的放電管(11)圍繞縱軸線(22)設(shè)置；放電管(11)以氣密方式封閉放電空間(13)，放電空間中設(shè)有可電離的填充物；放電管(11)具有相對(duì)的第一和第二頸狀部分(2，3)，第一和第二供電導(dǎo)體(4，5)分別延伸通過(guò)頸狀部分到達(dá)一對(duì)設(shè)置在放電空間(13)中的電極(6，7)；所述外殼(1)具有位于放電空間(13)附近的球狀部分(2)；所述球狀部分(2)具有壁厚度d1；外殼(1)的其余部分具有壁厚d2；d1和d2之比處于下面公式的范圍內(nèi)0.35≤d1d2≤1.5·]]>
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓放電燈，其特征在于，d1和d2之比處于下面公式的范圍內(nèi)0.4≤d1d2≤0.8·]]>
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓放電燈，其特征在于，所述外殼(1)用石英玻璃、硬質(zhì)玻璃或軟質(zhì)玻璃制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓放電燈，其特征在于，所述外殼(1)的球狀部分(2)在模具中形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓放電燈，其特征在于，所述放電管具有石英壁或陶瓷壁。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓放電燈，其特征在于，所述電極(6，7)之間距離de與高壓放電燈的沿縱軸線(22)測(cè)得的高度hd1之比處于下面公式的范圍內(nèi)0.02≤dehdl≤0.2·]]>
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高壓放電燈，其帶有外殼(1)，其中的放電管(11)圍繞縱軸線(22)設(shè)置。放電管以氣密方式封閉放電空間(13)，放電空間中設(shè)有可電離的填充物。放電管具有相對(duì)的第一和第二頸狀部分(2，3)，第一和第二供電導(dǎo)體(4，5)分別延伸通過(guò)頸狀部分到達(dá)設(shè)置在放電空間(13)中的一對(duì)電極(6，7)。外殼(1)具有位于放電空間附近的球狀部分(2)，其壁厚度為d
文檔編號(hào)H01J61/34GK1836310SQ200480023293
公開(kāi)日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2004年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月18日
發(fā)明者L·G·J·E·瑪麗恩, N·J·卡魯索 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司