專利名稱：帶有外電極的介質(zhì)阻擋放電燈和帶有這種燈的照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種介質(zhì)阻擋放電燈。
在這種燈中，電極通過一種介質(zhì)與位于放電管內(nèi)的放電介質(zhì)隔離。其中，電極原則上可全部布置在放電管內(nèi)，或全部布置在放電管外，或一種極性的電極布置在放電管內(nèi)，而別的電極則布置在放電管外。對于布置在放電管外的電極(下面也叫做外電極)，放電管的壁起介質(zhì)阻擋作用。但如果全部電極布置在放電管內(nèi)(下面也叫做內(nèi)電極)，則一種極性的至少一個或多個電極必須通過一種介質(zhì)例如通過一層介質(zhì)涂層與放電管的內(nèi)部隔離。通過這種介質(zhì)阻擋，在運行中產(chǎn)生一種所謂的一側(cè)介質(zhì)阻礙放電。另一種方案是，全部內(nèi)電極也可涂敷一層介質(zhì)層。在這種情況下，則涉及一種兩側(cè)介質(zhì)阻礙放電。后者也特別適用于這里所感興趣的全部電極布置在放電管外的情況。
在介質(zhì)阻擋放電燈中，通過介質(zhì)阻礙氣體放電在紫外線區(qū)包括所謂的真空紫外線區(qū)內(nèi)產(chǎn)生(波長低于200納米)輻射功率，在用于照明燈時，這種輻射功率通過發(fā)光材料或發(fā)光材料混合物轉(zhuǎn)換成可見區(qū)的輻射功率。但在一定的技術(shù)使用條件下，也可使用紫外輻射本身。
背景技術(shù)：
文獻(xiàn)US 5 604 410描述了一種基于介質(zhì)阻礙放電的、帶有一種白光發(fā)光材料混合物的緊湊型熒光燈，該熒光燈用一種特別有效的脈沖工作方式進(jìn)行工作。作為放電介質(zhì)的惰性氣體氙和一個棒形金屬電極位于圓筒放電管的內(nèi)部。在該放電管的外側(cè)設(shè)置有取向平行于該棒形金屬電極的條形電極。這種燈的缺點是一方面在燈的使用壽命過程中，在內(nèi)金屬電極上不斷增加濺射損害以及棒形金屬電極的氣密性金屬引線制造比較復(fù)雜；另一方面在外電極的情況下，存在接觸保護(hù)和無意中受到傷害的問題，特別是螺紋燈頭擰入照明器時。還有一個缺點是放電管的大的(死)容積，因為充入的氣體氙相當(dāng)昂貴。
文獻(xiàn)US-A 2002/0163306公開了一種帶有線形內(nèi)電極的管形阻擋放電燈。用一玻璃層覆蓋的內(nèi)電極沿放電管的整個內(nèi)壁延伸并在一端氣密地向外引出。為此，在電極引線的端部放電管借助一個盤形的密封件進(jìn)行氣密性密封。在為此，放電管在該端收縮，所形成的收縮部分環(huán)形地包封盤形密封件的邊緣。然后收縮部分和盤形密封件相互氣密熔封，內(nèi)電極通過該熔封處向外引出。其缺點是，內(nèi)電極上作為介質(zhì)阻擋所需的玻璃層以及氣密的電極引線需要附加的制作費用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種摒棄上述諸弊的、改進(jìn)的介質(zhì)阻擋放電燈。
這個目的是通過一種帶有一個放電管和至少兩個電極的介質(zhì)阻擋放電燈來實現(xiàn)的，其特征為，該放電管包括一個外燈泡和一個內(nèi)燈泡，該內(nèi)燈泡布置在外燈泡中，該內(nèi)燈泡和外燈泡相互氣密連通，從而在內(nèi)燈泡和外燈泡之間形成一個充放電介質(zhì)的放電空間，電極布置在內(nèi)燈泡的背對放電空間的外側(cè)。
特別有利的設(shè)計方案可從各項從屬權(quán)利要求中得知。
此外，帶有一個本發(fā)明介質(zhì)阻擋放電燈和一個供電裝置的照明系統(tǒng)也申請保護(hù)。
本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識，即一方面雖然以有利方式實現(xiàn)一種帶有外電極的介質(zhì)阻擋放電燈，因為這種電極制作簡單，無須介質(zhì)涂層，以及因為這種電極與一種用電器的接觸簡單，無須氣密的電流引線；但另一方面，這種外電極又應(yīng)該可防止接觸和可能的其他外部影響。按照本發(fā)明的解決方案統(tǒng)一了這兩個方面，-簡而言之-該放電管由一個外燈泡和一個置于其中的、優(yōu)選為管形的并且具有較小直徑的內(nèi)燈泡氣密地組成，且這些電極雖然在放電管壁的外側(cè)，但布置在內(nèi)燈泡中。亦即內(nèi)燈泡的壁封閉一個空腔，該空腔在外電極所處的放電管中近似形成反拉深狀。這樣就可避免無意中接觸外電極，由于可至少從燈的一個或兩個端面進(jìn)入該空腔，所以有利于使條形或線形電極的取向優(yōu)選平行于內(nèi)燈泡的縱軸線簡單地安裝在內(nèi)燈泡背對放電空間的外側(cè)上。這些電極最好均勻分布在內(nèi)燈泡的圓周上。此外，這些電極可簡單地通過適當(dāng)?shù)碾娏饕€與一個最好設(shè)計成按US 5 604 410公開的脈沖式運行的供電裝置連接，即無須復(fù)雜的氣密性電流引線。在運行過程中，在內(nèi)燈泡里側(cè)附近的放電空間內(nèi)產(chǎn)生許多放電，其中從一個電極到另一極性的最近電極的單個放電是定向的。就這點而言，這與US 5 994 849描述的平面輻射器相似。由于這種“大面積”放電，到達(dá)放電管的對置壁的距離即到外燈泡壁的距離可選擇得相當(dāng)小，由此帶來放電管特定形狀的另一優(yōu)點，即與一般的燈泡形放電管比較，明顯減少了放電介質(zhì)的需要量，因為只有內(nèi)燈泡和外燈泡之間的空間充有放電介質(zhì)。亦即通過內(nèi)燈泡構(gòu)成的空腔狀的反拉深不增加實際的放電管體積。確切地說，與外燈泡封閉的整個體積比較，節(jié)省了這部分。特別是當(dāng)內(nèi)燈泡壁和外燈泡壁之間的距離至少在放電管的部分區(qū)域內(nèi)小于甚至明顯小于內(nèi)燈泡的內(nèi)直徑時，即所述距離一般只為幾毫米時，尤其如此。
原則上各種形狀都適合外燈泡，尤其是白熾燈公知的梨形或管形結(jié)構(gòu)。
在最簡單的情況中，管形內(nèi)燈泡和管形外燈泡的長度是相等的。其中，內(nèi)燈泡同心置于外燈泡中并與后者分別在兩端氣密連通。在一個變型方案中，在放電管的一端上，管形內(nèi)燈泡比管形外燈泡短。這兩個燈泡在該處分別用一個圓頂密封。而在放電管的另一端上，兩個燈泡則相互氣密連通。
在梨形外燈泡的情況中，管形內(nèi)燈泡在一端與一個圓頂密封，而在其另一端則與梨形外燈泡氣密連通。
在不需要紫外輻射而是需要可見光的使用場合、尤其是用于普通照明時，放電管壁的內(nèi)側(cè)涂敷一種發(fā)光材料或發(fā)光材料混合物。此外，內(nèi)燈泡壁的里側(cè)還有梨形外燈泡的錐形部分最好涂敷一層例如用三氧化二鋁(Al2O3)、二氧化鈦(TiO2)或氧化鎂(MgO)制成的反射層，該反射層可提高有效的光通量。
此外，按照本發(fā)明的燈可至少在一端設(shè)置一個燈頭，在一般照明的情況中，例如設(shè)置一個普通的愛迪生螺紋燈頭，該螺紋燈頭密封內(nèi)部放置外電極的空腔。這尤其有利于除了防止與外電極接觸外，還可防止其他的外界影響，例如潮濕。其次，上述的優(yōu)選按脈沖式運行所需的電子鎮(zhèn)流器也可集成在該燈頭內(nèi)。
綜上所述，按照本發(fā)明方案在取消帶有介質(zhì)涂層的內(nèi)電極以及氣密性電流引線的情況下，統(tǒng)一了制作簡單和防止與外電極接觸這兩個優(yōu)點。


下面結(jié)合一些實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
附圖示出圖1a帶有圓筒形放電管的本發(fā)明介質(zhì)阻擋放電燈的一個第一實施例的局部縱剖面圖；圖1b沿圖1a中剖面線AB剖開的燈的橫截面；圖2帶有梨形放電管的本發(fā)明介質(zhì)阻擋放電燈的一個第二實施例的局部縱剖面圖；圖3a本發(fā)明介質(zhì)阻擋放電燈另一實施例的縱剖面；圖3b沿圖3a中剖面線AB剖開的燈的橫截面。
具體實施例方式
圖1a和1b分別示意表示一般照明用的本發(fā)明介質(zhì)阻擋放電燈的局部縱剖面以及沿其剖面線AB的橫截面。該燈主要由一個用玻璃制成的長放電管1和一個安裝在放電管1的一端上的螺紋燈頭2組成。放電管1有一個管形的外燈泡3和一個同心置于其中的也是管形的內(nèi)燈泡4。在放電管1的遠(yuǎn)離燈頭的一端上，內(nèi)燈泡4比外燈泡3短。在該處，兩個燈泡3、4分別被一個圓頂5、6密封。而在放電管1的另一端，兩個燈泡3、4則通過一段環(huán)盤狀的區(qū)段7相互氣密連通。按此方式，在內(nèi)燈泡4和外燈泡3之間形成一個橫截面呈環(huán)縫形的空間8，在該空間充15千帕氙和35千帕氖作為放電介質(zhì)。在燈運行過程中，在放電管1內(nèi)產(chǎn)生Xe2*激發(fā)物，這種激發(fā)物發(fā)射最大約為172納米的分子帶狀輻射。內(nèi)燈泡4的外直徑約為1.0厘米，外燈泡3的內(nèi)直徑約為2.5厘米，亦即縫寬只有7.5毫米，所以放電管體積或放電介質(zhì)需要的氣體體積也相當(dāng)?shù)男　Ｔ趦?nèi)燈泡4的內(nèi)側(cè)即在面向放電介質(zhì)的一側(cè)涂敷一層用Al2O3制成的反射層9。在這層反射層9以及在放電管1的剩余的內(nèi)側(cè)上涂敷一層白光-發(fā)光材料混合層10。該白光-發(fā)光材料混合層將上述的Xe2*激發(fā)物輻射轉(zhuǎn)換成可見的白色光。在內(nèi)燈泡4的外側(cè)裝有四個寬度為1.0毫米的條形電極11a～11d。條形電極11a～11d平行于內(nèi)燈泡4的縱軸線并基本上沿內(nèi)燈泡4的整個長度延伸。此外，四個電極11a～11d均勻分布在內(nèi)燈泡4的圓周上，亦即相互間隔等距離布置在圓周上。電極11a～11d通過導(dǎo)線形引線12與一個集成在螺紋燈頭2中的電子鎮(zhèn)流器13連接。另一方案是，該鎮(zhèn)流器也可集成在由內(nèi)燈泡的外側(cè)所封閉的空腔中(未示出)。在任何情況下，這種介質(zhì)阻擋放電燈由于集成了鎮(zhèn)流器和愛迪生螺紋燈頭適用于傳統(tǒng)的照明器。鎮(zhèn)流器13是按上述US 5604 410公開的脈沖式工作方式設(shè)計的。有關(guān)的其他細(xì)節(jié)可參見US 6323 600。
圖2表示本發(fā)明介質(zhì)阻擋放電燈的一個第二實施例的局部縱剖面示意圖。該燈與圖1a、1b所示的燈的區(qū)別主要是梨形的外燈泡14。這就是說，這個燈泡的外形與常規(guī)的白熾燈相同。與圖1a、1b的燈相同的部分仍用相同的附圖標(biāo)記。外燈泡14在燈頭2的一側(cè)借助一段環(huán)盤形的區(qū)段7與管形內(nèi)燈泡4的燈頭一側(cè)的端部氣密連接。在一個未示出的方案中，除了內(nèi)燈泡的內(nèi)側(cè)，外燈泡的錐形部分的內(nèi)側(cè)也設(shè)置一層反射層，從而獲得反射光線的錐形的定向作用。
圖3a和3b分別表示用于紫外輻射的本發(fā)明介質(zhì)阻擋放電燈的縱剖面以及沿其剖面線AB的橫截面。為此，該燈也充有氙，但沒有發(fā)光材料層。放電管主要由一個管形外燈泡15和一個同軸置于其中的管形內(nèi)燈泡16組成。兩個燈泡15、16分別在兩端各與一段環(huán)形區(qū)段17、18相互氣密連通。在內(nèi)燈泡16的里側(cè)裝有4個用銀制成的條形電極19。這種燈例如可裝在專用的照明器中或也可實現(xiàn)用于電極的引線的過程室(未示出)中。
權(quán)利要求
1.一種介質(zhì)阻擋放電燈，其具有一根放電管和至少兩個電極，其特征為·放電管(1)包括一個外燈泡(3)和一個內(nèi)燈泡(4)；·內(nèi)燈泡(4)布置在外燈泡(3)中；·內(nèi)燈泡(4)和外燈泡(3)相互氣密連接，從而在內(nèi)燈泡和外燈泡之間形成一個充有放電介質(zhì)的放電空間(8)；·電極(11)布置在內(nèi)燈泡(4)的壁背離放電空間的外側(cè)上。
2.按權(quán)利要求1的介質(zhì)阻擋放電燈，其中內(nèi)燈泡(4)具有一種管形的結(jié)構(gòu)。
3.按權(quán)利要求1或2的介質(zhì)阻擋放電燈，其中外燈泡(3)具有一種管形的結(jié)構(gòu)。
4.按權(quán)利要求3引用權(quán)利要求2時的介質(zhì)阻擋放電燈，其中管形的內(nèi)燈泡(16)和管形的外燈泡(15)長度相同并相互同心布置，且這兩個燈泡(15，16)在其兩端相互連通。
5.按權(quán)利要求3引用權(quán)利要求2時的介質(zhì)阻擋放電燈，其中在放電管(1)的一端上，管形內(nèi)燈泡(4)比管形外燈泡(3)短，這兩個燈泡(3，4)在該處分別用一個圓頂(5，6)密封，而在另一端，這兩個燈泡(3，4)則相互連通。
6.按權(quán)利要求1或2的介質(zhì)阻擋放電燈，其中外燈泡(14)具有一種梨形的結(jié)構(gòu)。
7.按權(quán)利要求6引用權(quán)利要求2時的介質(zhì)阻擋放電燈，其中管形的內(nèi)燈泡(4)在一端用一個圓頂(6)密封，而在另一端則與梨形的外燈泡(14)連通。
8.按前述權(quán)利要求任一項的介質(zhì)阻擋放電燈，其中放電管壁的內(nèi)側(cè)至少部分地涂有發(fā)光材料(10)。
9.按前述權(quán)利要求任一項的介質(zhì)阻擋放電燈，其中至少內(nèi)燈泡(4)的壁的內(nèi)側(cè)涂敷一層反光層(9)。
10.按前述權(quán)利要求任一項的介質(zhì)阻擋放電燈，其中放電管(1)充有氙或一種含氙的氣體混合物。
11.按前述權(quán)利要求任一項的介質(zhì)阻擋放電燈，其中內(nèi)燈泡(4)的壁和外燈泡(3)的壁之間的距離至少在放電燈管的部分區(qū)域內(nèi)小于內(nèi)燈泡(4)的內(nèi)徑，所述距離一般為幾個毫米，特別是小于大約10毫米。
12.按前述權(quán)利要求任一項的介質(zhì)阻擋放電燈，其中電極(11)為條形或線形并且取向平行于內(nèi)燈泡(4)的縱軸線。
13.按權(quán)利要求12的介質(zhì)阻擋放電燈，其中電極(11)均勻分布在內(nèi)燈泡(4)的圓周上。
14.一種照明系統(tǒng)，其具有至少一個按前述權(quán)利要求任一項所述特征的介質(zhì)阻擋放電燈和一個供電裝置(13)。
15.按權(quán)利要求14的照明系統(tǒng)，其中該供電裝置布置在由內(nèi)燈泡壁的外側(cè)界定的空腔內(nèi)。
16.按權(quán)利要求14的照明系統(tǒng)，其中介質(zhì)阻擋放電燈具有一個燈頭(2)，且供電裝置(13)集成在燈頭(2)中。
全文摘要
對于一種介質(zhì)阻擋放電燈，放電管(1)由一個外燈泡(3)和一個布置在該外燈泡中的內(nèi)燈泡(4)組成，由此在該內(nèi)燈泡和外燈泡之間形成一個充有一種放電介質(zhì)的放電空間(8)。條形電極(11)布置在內(nèi)燈泡(4)的壁的背離該放電空間的外側(cè)上。由于取消了帶有介質(zhì)涂層的內(nèi)電極以及氣密性的電流引線，所以本發(fā)明方案統(tǒng)一了制作簡單和防止與外電極接觸這兩項優(yōu)點。
文檔編號H01J65/04GK1691272SQ20051006690
公開日2005年11月2日 申請日期2005年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月23日
發(fā)明者W·丹納, G·德爾 申請人:電燈專利信托有限公司