專利名稱:具有點燃輔助元件的放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種放電燈,尤其是一種高壓放電燈,該放電燈具有至少 一個放電容器和至少一個點燃輔助元件,尤其是點燃輔助線或者放電容器 的導(dǎo)電的涂層,該點燃輔助元件可與放電燈的饋電裝置導(dǎo)電相連,并且至 少分段地沿著放電容器延伸,以及本發(fā)明還涉及一種用于驅(qū)動這種放電燈 的方法。此外,本發(fā)明還涉及一種用于這種放電燈的點燃輔助設(shè)備。
背景技術(shù):
這種放電燈例如在本申請人的DE卯04 811 Ul中被公開。這些傳統(tǒng) 的構(gòu)建為鈉高壓放電燈的放電燈具有氧化鋁陶瓷構(gòu)成的放電容器,該放電 容器具有內(nèi)部空間,兩個正相對設(shè)置的電極突出進(jìn)該內(nèi)部空間中,在這些 電極之間在燈工作器件形成氣體放電。在放電容器的內(nèi)部空間中包含可電 離的填充物。放電容器被棚頂狀的外燈泡圍繞,該外燈泡具有兩個彼此正 相對設(shè)置的端部,鉬膜分別嵌入所述端部中,其中在鉬膜的兩個對置的窄 側(cè)上分別設(shè)置有外部饋電裝置和與電似目連的內(nèi)部饋電裝置。為了改進(jìn)點 燃特性,這種高壓放電燈設(shè)置有點燃輔助線(ZHD),該點燃輔助線與放 電燈的饋電裝置導(dǎo)電相連并且平行于燈縱軸線沿著放電容器延伸。由于點 燃輔助線,電極之間的電場被通過電容性耦合來影響,使得放電燈的點燃 變得容易,其中通過填充物的氣體的電擊穿比沒有點燃輔助元件的情況更
為快速地和/或已在更低的電壓的情況下進(jìn)行。由于通過在放電容器上的 點燃輔助線在放電燈的工作溫度的情況下隨著工作持續(xù)時間增加而會導(dǎo) 致電解現(xiàn)象并且由此導(dǎo)致安全風(fēng)險,所以點燃輔助線在該解決方案中通過 熱雙金屬條與饋電裝置相連,該熱雙金屬條構(gòu)建為使得點燃輔助線在放電 燈的^動時為了改進(jìn)點燃特性而位于放電容器上,并且在燈的工作狀態(tài) 中通過熱雙金屬條的變形而完全地與放電容器脫開并且側(cè)面彎曲地從放 電容器伸出,使得避免了點燃輔助線與放電容器的直接接觸并且由此避免 了電解現(xiàn)象。這種高壓放電燈的缺點一方面在于,該高壓放電燈不適用于 沒有外燈泡的實施形式,因為點燃輔助線在放電燈的工作狀態(tài)中從放電燈中以銳角伸出,使得會導(dǎo)致不希望地接觸發(fā)光裝置并且另一方面需要附加 的安裝開銷和成本開銷,以便將具有點燃輔助線的熱雙金屬條安裝并且對 準(zhǔn)在放電容器上。此夕卜,這種解決方案由于高壓放電燈在工作狀態(tài)中M 電容器伸出的并且被外殼燈泡包圍的點燃輔助線而具有大的結(jié)構(gòu)空間要 求。
此外,在一般的現(xiàn)有技術(shù)中公開了具有玻璃構(gòu)成的放電容器的放電 燈。在這種燈中,在放電燈的工作溫度的情況下,由于在玻璃構(gòu)成的放電 容器上的點燃輔助線導(dǎo)致放電容器反玻璃化(玻璃的結(jié)晶化)并且由此導(dǎo) 致安全風(fēng)險。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提出 一種放電燈、 一種用于驅(qū)動放電燈的方法以及 一種點燃輔助設(shè)備,其與傳統(tǒng)的解決方案相比能夠在良好的工作特性的情 況下以最小化的裝置技術(shù)開銷實現(xiàn)改進(jìn)的點燃特性。
該任務(wù)通過一種放電燈、尤其是高壓放電燈來解決,該放電燈具有至 少一個放電容器和至少一個點燃輔助元件,優(yōu)選具有點燃輔助線或者放電 容器的導(dǎo)電涂層,所述點燃輔助元件能夠與放電燈的饋電裝置導(dǎo)電連接并 且至少分段沿著放電容器延伸,其中設(shè)置有用于在放電燈的工作狀態(tài)中 (即在點燃放電燈之后)將點燃輔助元件的至少一個部分區(qū)段與饋電裝置 之間的電連接中斷的裝置。此夕卜,該任務(wù)通過一種用于驅(qū)動放電燈的方法 來解決,其中在點燃放電燈之前借助用于中斷電連接的裝置將點燃輔助元 件與放電燈的饋電裝置相連,其中在放電燈的工作狀態(tài)中借助中斷裝置將 點燃輔助元件的至少一個部分區(qū)段與饋電裝置之間的電連接中斷。此夕卜, 該任務(wù)通過一種用于放電燈的點燃輔助設(shè)備來解決,該點燃輔助設(shè)備具有 用于在放電燈的工作狀態(tài)中將點燃輔助元件的至少一個部分區(qū)段與饋電 裝置之間的電連接中斷的裝置。
在才艮據(jù)本發(fā)明的解決方案中,在點燃冷的放電燈時存在點燃輔助元件 (例如點燃輔助線)與饋電裝置的電連接,使得點燃特性通過電容性耦合 而明顯被改進(jìn)。而在放電燈的點燃階段和隨后的啟動階段中,借助點燃輔
助元件使對于點燃和M光故電過渡至弧ib故電所需的能量輸入最小化。 起動階段的術(shù)語在此表示從燈的點燃至達(dá)到近似靜態(tài)的工作狀態(tài)的時間 間隔,其中在放電燈中形成穩(wěn)定的弧光放電。在放電燈的工作狀態(tài)中,通過中斷裝置斷開連接,使得點燃輔助元件至少部分不再與饋電裝置相連并
且基本上防止了反玻璃化以及可能的電解現(xiàn)象。該解決方案與根據(jù)DE 90 04 811 Ul的現(xiàn)有技^M目比具有以下優(yōu)點點燃輔助線在放電燈的工作狀 態(tài)中并不從其中以銳角彎出,而是至少部分靠置在放電容器上并且僅僅與 饋電裝置電去耦,使得根據(jù)本發(fā)明的解決方案在緊湊的結(jié)構(gòu)的情況下具有 改進(jìn)的起動特性。此外,點燃輔助元件在根據(jù)本發(fā)明的解決方案中在制造 技術(shù)上可以有利地作為導(dǎo)電涂層施加在放電容器上。
才艮據(jù)一個特別優(yōu)選的實施例,用于中斷電連接的裝置是集成到點燃輔 助元件中的熱開關(guān)(溫度開關(guān)),該熱開關(guān)與放電容器導(dǎo)熱連接,并且為 了點燃放電燈而閉合,并且在燈的工作狀態(tài)中通it^t電容器的升溫而自動 斷開并且中斷了至點燃輔助元件的至少一個部分區(qū)段的電連接,使得基本 上防止了反玻璃化。優(yōu)選地,使用高溫穩(wěn)定的熱開關(guān),該熱開關(guān)在溫度在 大約200。C以上時也具有可靠的功能,尤其是在從熱狀態(tài)冷卻時具有可靠 的閉合特性。
點燃輔助元件在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施形式中可以與陰極燈頭套 管、即與放電燈的負(fù)電勢電連接。
已證明為特別有利的是,熱開關(guān)在燈頭頸部和放電容器的燈泡區(qū)段之 間的過渡區(qū)域中設(shè)置在燈頭頸部的外環(huán)周面上,使得點燃輔助元件在設(shè)置 在燈頭頸部中的膜密封部的區(qū)域中在熱開關(guān)斷開時也與饋電裝置導(dǎo)電地 連接。換言之,點燃輔助元件在膜密封部的區(qū)域中始終在負(fù)電勢上。由此 可以防止通過電遷移、即通過由于膜中的離子運動導(dǎo)致的材料輸送而引起 的密封地嵌入燈頭頸部中的鉬膜M電容器的玻璃中的膜去除。而在點燃 冷的燈時,由于熱開關(guān)閉合使整個點燃輔助元件與負(fù)電勢相連并且相應(yīng)地 改進(jìn)了起動特性。
用作點燃輔助元件的點燃輔助線在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中基 本上與放電容器的輪廓匹配并且至少分段地靠置在其表面上。由此,實現(xiàn) 了點燃輔助線與放電燈的內(nèi)部空間之間最優(yōu)的電容性耦合。
優(yōu)選地,點燃輔助線至少分段弧形彎曲、平行于燈縱軸線延伸,和/ 或在放電燈的燈頭頸部的區(qū)域中至少分段地圍繞放電容器并且由此以制 造技術(shù)上簡單的方式固定在放電容器上。
根據(jù)本發(fā)明的放電燈例如可以構(gòu)建為HBO⑧高壓放電燈或者XBO 高壓放電燈。
下面參照優(yōu)選的實施例更為詳細(xì)地闡述了本發(fā)明。唯一的附圖示出了 根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)建為高壓放電燈的放電燈的示意性視圖。
具體實施例方式
以下參照HBC^高壓放電燈闡述了本發(fā)明,該高壓放電燈例如使用在 顯微鏡或者塑料技術(shù)中。然而,根據(jù)本發(fā)明的放電燈絕不限于這種放電燈。
唯一的附圖示出了使用短弧技術(shù)的兩側(cè)形成燈頭的HBO⑧高壓放電 燈l的示意性視圖。該放電燈具有石英玻璃構(gòu)成的放電容器2,該放電容 器具有內(nèi)部空間4和兩個正相對i殳置的密封的燈頭頸部6、 8,所述燈頭 頸部分別具有帶有示意性表示的鉬膜密封部10、 12的并未示出的饋電裝 置并且設(shè)置有燈頭套管14、 16。兩個正相對設(shè)置的電極18、 20伸入到內(nèi) 部空間4中,所述電極分別與饋電裝置中之一相連,并且在燈工作期間在 所述電極之間形成氣體放電。對此,在放電容器2的內(nèi)部空間4中包含有 可電離的填充物,該填充物基本上由一種或者多種惰性氣體以及少量的汞 構(gòu)成。圖左邊的電極18為了產(chǎn)生高溫實施為錐體形的頭部陰極,以便保 證限定的電弧開始和由于熱發(fā)射和場致發(fā)射引起的足夠的電子流 (Richardson方程)。右邊的電極20實施為耐高熱的、桶形的頭部陽極, 其中通過對電極大小進(jìn)行充分的尺寸設(shè)計來改iOL射功率。在燈頭側(cè),電 極18、 20通過未示出的燈頭針或者線連接到電源電壓上。
為了改進(jìn)點燃特性,高壓放電燈1設(shè)置有實施為點燃輔助線22的點 燃輔助元件,該點燃輔助元件與放電燈1的饋電裝置通過燈頭套管14導(dǎo) 電連接并且分段沿著放電容器2延伸,其中設(shè)置有用于在放電燈1的工作 狀態(tài)中(即在點燃放電燈1之后)將點燃輔助線22的部分區(qū)段26與饋電 裝置之間的電連接中斷的裝置24。根據(jù)所示的實施例,用于中斷電連接 的裝置24是帶有設(shè)置在殼體42中的雙金屬元件28的、集成到點燃輔助 線22中的熱開關(guān)24,該熱開關(guān)與放電容器2導(dǎo)熱地連接并且被閉合以點 燃放電燈1,并且在根據(jù)附圖的燈1的工作狀態(tài)中通過放電容器2的升溫 而自動地斷開并且中斷至點燃輔助線24的部分區(qū)段26的電連接,使得防 止了隨著放電燈1的工作持續(xù)時間增加而使放電容器2去玻璃化。換言之, 在點燃冷的放電燈1期間,存在整個點燃輔助線24與饋電裝置的電連接,使得點燃特性通過電容性耦合而顯著改善。熱開關(guān)24允許點燃輔助線24 的部分區(qū)段26與負(fù)載回路的去耦合,使得在進(jìn)行燈點燃之后,部分區(qū)段 26基本上無電勢。在放電燈1的點燃階段和隨后的起動階段中,借助點 燃輔助線22而使對于點燃和MM電過渡至弧光放電所需的能量輸入 最小化。起動階段的術(shù)語在此表示從燈1的點燃至達(dá)到近似靜態(tài)的工作狀 態(tài)的時間間隔,其中在放電燈l中形成穩(wěn)定的弧M電。在所示的放電燈 1的工作狀態(tài)中,通過熱開關(guān)24斷開電連接,使得點燃輔助線22的部分 區(qū)段26不再與饋電裝置相連。點燃輔助線22在本發(fā)明的所示的實施形式 中與陰極燈頭套管14、即與放電燈1的負(fù)電勢電連接。在此已證明為特 別有利的是,熱開關(guān)24在陰極側(cè)的燈頭頸部6和放電容器2的燈泡區(qū)段 32之間的過渡區(qū)域30中設(shè)置在燈頭頸部6的外環(huán)周面34上,4吏得點燃 輔助線22的區(qū)段36在膜密封部10的區(qū)域中在熱開關(guān)24斷開時也與饋電 裝置導(dǎo)電地連接,即始終在負(fù)電勢。由此可以防止由于電遷移引起的膜去 除。而在點燃冷的燈1時,由于熱開關(guān)24閉合所以整個點燃輔助線22 與負(fù)電勢相連。用作點燃輔助元件的點燃輔助線22基本上與放電容器2 的輪廓匹配并且分段靠置在該放電容器上。由此實現(xiàn)了點燃輔助線22和 放電容器2之間最優(yōu)的電容性耦合。根據(jù)附圖,點燃輔助線22分段弧形 彎曲地平行于燈縱軸線38延伸,并且分別在燈頭頸部6、 8的區(qū)域中圍繞 放電容器2,使得保持接片40被構(gòu)建為通過其將點燃輔助線22和熱開關(guān) 24以制造技術(shù)上簡單的方式固定在放電容器2上,其中與熱開關(guān)24相鄰 地構(gòu)建有兩個包圍陰極側(cè)的燈頭頸部6的保持接片40。
在本發(fā)明的一個未示出的變形方案中,點燃輔助元件22作為導(dǎo)電的 涂層施加到放電容器2上。
根據(jù)本發(fā)明的放電燈l并不限于所示實施例,更為確切地說,放電燈 1可以具有現(xiàn)有技術(shù)中公開的不同的放電容器形狀和/或以桿密封技術(shù)來 實施。此外,根據(jù)本發(fā)明的放電燈l可以構(gòu)建為高瓦特數(shù)的XBO⑧高壓放 電燈。
本發(fā)明公開了一種放電燈l,尤其是高壓放電燈,其具有至少一個放 電容器2和至少一個點燃輔助元件22,優(yōu)選為點燃輔助線或放電容器的 導(dǎo)電涂層,該點燃輔助元件能夠與放電燈1的饋電裝置導(dǎo)電連接并且至少 分段沿著放電容器2延伸,其中設(shè)置有用于在放電燈1的工作狀態(tài)中將點 燃輔助元件22的至少一個部分區(qū)段26與饋電裝置之間的電連接中斷的裝 置24。此外還公開了一種點燃輔助設(shè)備和用于驅(qū)動這種放電燈l的方法。
權(quán)利要求
1. 一種放電燈,尤其是高壓放電燈,具有至少一個放電容器(2)和至少一個點燃輔助元件(22),優(yōu)選為點燃輔助線或者放電容器(2)的導(dǎo)電涂層,所述點燃輔助元件能夠與放電燈(1)的饋電裝置導(dǎo)電連接并且至少分段沿著放電容器(2)延伸,其特征在于用于在放電燈(1)的工作狀態(tài)中將點燃輔助元件(22)的至少一個部分區(qū)段(26)與饋電裝置之間的電連接中斷的裝置(24)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈,其中用于中斷電連接的裝置是熱 開關(guān)(24),該熱開關(guān)與放電容器(2)導(dǎo)熱^目連,并且被閉合以點燃放 電燈(1)并且在燈(1)的工作狀態(tài)中被斷開。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的放電燈,其中使用高溫穩(wěn)定的熱開關(guān)(24), 該熱開關(guān)在溫度超過大約200。C的情況下也具有可靠的功能,尤其^1在從 熱狀態(tài)冷卻時具有可靠的閉合特性。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的放電燈,其中熱開關(guān)(24)設(shè)置在 燈頭頸部(6)上的燈頭頸部(6)與放電容器(2)的燈泡區(qū)段(32)之 間的過渡區(qū)域中,4吏得點燃輔助元件(22)在i更置在燈頭頸部(6)中的 膜密封部(10)的區(qū)域中在熱開關(guān)(24)斷開時也與饋電裝置之一導(dǎo)電地 連接《
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的放電燈,其中點燃輔助元件 (22)能夠與陰極燈頭套管(14)、即與放電燈(1)的負(fù)電勢連接。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的放電燈,其中點燃輔助元件 (22)基本上與放電容器(2)的輪廓匹配并且至少分段靠置在放電容器上。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的放電燈,其中點燃輔助線(22) 至少分段弧形彎曲、平行于燈縱向軸線(38)延伸和/或在燈頭頸部(6, 8)的區(qū)域中至少分段圍繞放電容器(2)。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的放電燈,其中燈(1)是HBC^ 或者XBC^高壓放電燈。
9. 一種用于驅(qū)動放電燈(1)、尤其是高壓放電燈的方法,該放電燈 具有至少一個放電容器(2)和至少一個點燃輔助元件(22),特別是點燃 輔助線或者放電容器(2)的導(dǎo)電涂層,所述點燃輔助元件能夠與放電燈(1)的饋電裝置導(dǎo)電連接并且至少分段沿著放電容器(2 )延伸,該方法 包括以下步驟a )將點燃輔助元件(22 )與饋電裝置借助用于中斷電連接的裝置(24 ) 來連接;b) 點燃放電燈(1)中的放電,以及c) 在放電燈(1)的工作狀態(tài)中借助中斷裝置(24)將點燃輔助元件 (22)的至少一個部分區(qū)段(26)與饋電裝置之間的電連接中斷。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中通過熱開關(guān)(24)建立以及中 斷電連接。
11. 一種用于放電燈(1)、尤其是用于高壓放電燈的點燃輔助設(shè)備, 該點燃輔助設(shè)備具有點燃輔助元件(22),尤其是點燃輔助線或者導(dǎo)電涂 層,該點燃輔助元件至少分段沿著放電容器(2)延伸,其中設(shè)置有用于 在放電燈(1)的工作狀態(tài)中將點燃輔助元件(22)的至少一個部分區(qū)段(26)與饋電裝置之間的電連接中斷的裝置(24)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的點燃輔助設(shè)備,其中用于中斷電連接的 裝置是熱開關(guān)(24)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種放電燈,尤其是高壓放電燈,其具有至少一個放電容器和至少一個點燃輔助元件,優(yōu)選為點燃輔助線或者放電容器的導(dǎo)電涂層,所述點燃輔助元件能夠與放電燈的饋電裝置導(dǎo)電連接并且至少分段沿著放電容器延伸,其中設(shè)置有用于在放電燈的工作狀態(tài)中將點燃輔助元件的至少一個部分區(qū)段與饋電裝置之間的電連接中斷的裝置。此外,還公開了一種點燃輔助設(shè)備和一種用于驅(qū)動這種放電燈的方法。
文檔編號H01J61/54GK101490801SQ200780027381
公開日2009年7月22日 申請日期2007年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月21日
發(fā)明者馬蒂亞斯·莫克爾 申請人:奧斯蘭姆有限公司