專利名稱:帶有反射器的低壓放電燈的制作方法
帶有反射器的低壓放電燈
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓放電燈,特別是低壓汞蒸 氣放電燈。
I.
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是,提供一種配備有反射器的低壓放電燈,其中減少了 由于反射器引起的對放電容器的加熱和包含于放電容器中的放電媒質(zhì)的 加熱。
根據(jù)本發(fā)明,該任務(wù)通過權(quán)利要求1的特征來解決。本發(fā)明的特別有 利的實施形式在從屬權(quán)利要求中進行描述。
根據(jù)本發(fā)明的低壓放電燈具有放電容器,該放電容器在兩端被密封, 并且至少部分地#^射器包圍;以及散熱裝置,該散熱裝置在放電容器的 密封的端部之外與放電容器接觸。借助該散熱裝置,使放電容器和其中包 含的放電媒質(zhì)冷卻,以便在燈運行期間將放電媒介的溫度以及特別是其蒸 氣壓力保持在保證了盡可能高的光通量的范圍,而對此無需使用汞齊。
有利的是,散熱裝置與反射器或者燈殼體連接,以便將熱量通過反射 器或者燈殼體向外發(fā)散。
散熱裝置優(yōu)選設(shè)置在反射器的光出射口上,以便能夠借助環(huán)境氣體來 實現(xiàn)對流冷卻。
有利的是,根據(jù)本發(fā)明的低壓放電燈的放電容器具有用于產(chǎn)生所謂的 冷點(Cold-Spot )、即用于產(chǎn)生放電容器的最冷部位的凸起部 (Ausformung ),該凸起部確定了放電媒質(zhì)的蒸氣壓力,例如汞的蒸氣壓 力,并且多余的汞在該凸起部聚集。散熱裝置有利地與冷點接觸,以便能 夠直接影響燈中的最冷部位的溫度,并且由此也影響放電時的蒸氣壓力。 放電容器的上述用于產(chǎn)生冷點的凸起部有利地在光出射口的區(qū)域中設(shè)置 在放電容器的頂部,以便保證最佳的對流冷卻和足Eit電容器的密封端部的 盡可能大的距離,其中在這些端部中設(shè)置有低壓放電燈的在燈工作期間熱 的電極燈絲。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例,散熱裝置包括格柵,該格柵優(yōu)選由金屬或者導(dǎo)熱塑料構(gòu)成。該格柵將熱量通過反射器或者燈殼體向外發(fā)散,并且并不引起明顯的光遮蔽。此外,該格柵本身可以用作冷卻源,其通過與周圍
氣體的環(huán)流(Umstroeemen)來冷卻。為了保證^^裰和放電容器之間良好的熱耦合,散熱裝置還包括導(dǎo)熱膠或者導(dǎo)熱骨,該導(dǎo)熱膠或者導(dǎo)熱膏在格柵和放電容器之間建立粘合連接。格槺優(yōu)選以反射光的方式構(gòu)建,以便實現(xiàn)額外的光引導(dǎo)的作用。
根據(jù)本發(fā)明的低壓放電燈的放電容器的保持裝置有利地以可彎曲的或者有彈性的方式構(gòu)建,以便能夠補償放電容器的尺寸中可能的容差,并且至少能夠保證放電容器雖然有上述容差但仍然能夠與散熱裝置、特別是設(shè)置在^^射器的光出射口的格柵接觸。
根據(jù)優(yōu)選的實施例,根據(jù)本發(fā)明的低壓放電燈構(gòu)建為低壓汞蒸氣放電燈,該放電燈具有發(fā)光材料涂層,用于將放電中由汞蒸氣產(chǎn)生的紫外輻射轉(zhuǎn)換為光。由于有散熱裝置,在根據(jù)本發(fā)明的低壓放電燈中可以省去使用昂貴的汞齊技術(shù)以在汞蒸氣放電中設(shè)置最優(yōu)的蒸氣壓力。
有利的是,根據(jù)本發(fā)明的低壓放電燈的放電容器由管狀的玻璃容器構(gòu)成,該玻璃容器具有至少一個螺旋線狀彎曲的容器區(qū)段,該容器區(qū)段的盤旋平行于反射器的光軸或者在反射器的光軸中延伸。由此,可以實現(xiàn)具有小的外部尺寸和足夠長的放電段的反射燈。特別地,由此可以保證的是,放電段的長度和低壓放電燈的額定功率之商處于對實現(xiàn)高的發(fā)光效率最優(yōu)的范圍中,即15mm/W至30mm/W。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實施例,放電容器具有兩個螺旋線狀彎曲的容器區(qū)段,它們分別在放電容器的密封端部之一上具有其初始點,并且朝著光出射口的方向以相反的盤繞方向圍繞反射器軸線盤旋,并且通過形成放電容器的頂部的空心接片彼此連接,使得放電容器具有連續(xù)的放電空間,該放電空間從放電容器的一個密封端部延伸到另 一密封端部。為了避免螺旋線狀的容器區(qū)段的盤旋彼此的光遮蔽,這些盤旋朝著反射器的光出射口或者頂部的方向具有變小的半徑,使得螺旋線狀的容器區(qū)段在向垂直于反射器軸線的平面的投影中顯現(xiàn)為螺旋形。
II.優(yōu)選實施例的描述下面將借助優(yōu)選的實施例來進一步闡述本發(fā)明。其中:
圖1以示意圖示出了穿過根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的低壓放電燈的
橫截面;
圖2示出了設(shè)置在圖l中繪出的低壓放電燈的光出射口上的格柵的俯視圖3示出了圖2中繪出的;^槺的橫截面;
圖4示出了閨1中示出的低壓放電燈的格柵的一種可替選實施形式的俯視圖5示出了穿過圖4中繪出的4^槺的橫截面;
圖6示出了圖1中繪出的低壓放電燈的放電容器保持裝置的側(cè)視圖7示出了圖1中繪出的低壓放電燈的放電容器的可替選的保持裝置的側(cè)視圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的低壓放電燈的與燈的環(huán)境溫度相關(guān)的相對光通量和功率消耗;
圖9示出了沒有散熱裝置的低壓放電燈的與燈的環(huán)境溫度相關(guān)的相對光通量和功率消耗;
圖IO示出了針對根據(jù)本發(fā)明的低壓放電燈、具有汞齊技術(shù)的低壓放電燈和沒有散熱裝置并且沒有汞齊技術(shù)的低壓放電燈的、與發(fā)射角相關(guān)的光強度。
在圖1中示意性地示出了穿過根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的低壓放電燈的橫截面。該低壓放電燈是緊湊型低壓放電燈,特別是額定功率為7W的緊湊型熒光燈,其具有塑料構(gòu)成的殼體l、螺旋燈頭2、放電容器3、蓋板4 (其與殼體1一同形成了用于燈的驅(qū)動設(shè)備5的部件的腔10)、放電容器3的保持裝置40以及格柵6,該格掩沒置在低壓放電燈的殼體1的、構(gòu)建為Jl射器的區(qū)域12的光出射口 7上,并且用于冷卻燈的冷點35或者放電容器3。位于光出射口 7和蓋板4之間的、構(gòu)建為Jl射器的殼體1的區(qū)段12包圍放電容器3。在該區(qū)段12中,殼體1的內(nèi)側(cè)設(shè)置有^^射光的金屬層ll,例如鋁層。殼體1關(guān)于燈的縱軸線A-A旋轉(zhuǎn)對稱地構(gòu)建。蓋板4的朝向光出射口 7的表面優(yōu)選以>^射光的方式構(gòu)建。
放電容器3由基本上螺旋線狀彎曲的玻璃管構(gòu)成,該玻璃管圍繞燈的縱軸線A-A盤旋,其中各個盤旋的半徑朝著光出射口 7的方向持續(xù)減小。放電容器3的兩個密封的端部31、 32分別形成了螺旋線狀彎曲的放電容器區(qū)段33或34的初始點,它們的盤旋朝著光出射口 7的方向以相反的盤 繞方向和分別持續(xù)減小的半徑圍繞燈的縱軸線A-A或者v^射器12的光軸 盤旋。這些螺旋線狀彎曲的放電容器區(qū)段33、 34通過垂直于縱軸線A-A 延伸的、切斷縱軸線A-A的空心橫向接片(Quersteg) 30彼此連接,使 得形成唯一的連續(xù)內(nèi)部空間或者空腔,其中該橫向接片形成放電容器3 的頂部??招牡臋M向接片30在其朝向光出射口 7的側(cè)上具有l(wèi)^狀的或 者齒狀的凸起部35,該凸起部形成了放電容器3或者放電的冷點。在圖1 中極為示意性地示出的端部31、 32同樣形成了螺旋線狀彎曲的放電容器 區(qū)段33或34的一部分。在該區(qū)域中,放電容器3具有最大的外直徑。放 電容器3的兩個端部31、 32具有距蓋板4的最小距離。這些端部僅僅以 數(shù)亳米的距離設(shè)置在蓋板4上方。密封的放電容器3的內(nèi)側(cè)配備有發(fā)光材 料涂層。在放電容器3的內(nèi)部空間中有作為放電媒質(zhì)的汞和稀有氣體或者 稀有氣體混合物。在放電容器3的各端部31、 32中設(shè)置有電極燈絲81、 82,它們分別具有兩個伸出放電容器3的饋電線91、 92、 93、 94。在可 加熱的電極燈絲81、 82之間,在燈運行期間形成低壓氣體放電。饋電線 91、 92、 93、 94通過蓋板4中的縫隙401、 402、 403、 404引導(dǎo)至腔10 中,并且導(dǎo)電地與驅(qū)動設(shè)備5的部件連接。放電容器3的背離蓋板4和朝 向光出射口 7的頂部由如下放電容器區(qū)段30形成該放電容器區(qū)段與縱 軸線A-A相交,并且在垂直于縱軸線A-A的平面中延伸。
接片40用于保持放電容器3,該接片在燈的縱軸線A-A中延伸并且 在接片的自由端上模制有夾狀區(qū)段41。接片40的背離夾狀區(qū)段41的端 部與階梯狀從蓋板4中伸出的足部42連接。足部42是平坦的,并且由彈 性構(gòu)建的、窄的塑料帶或者金屬片帶構(gòu)成,該塑料帶或者金屬片帶僅M 其端側(cè)與蓋板4連接。在塑料帶或者金屬片帶42的朝向光出射口 7的側(cè) 上在端側(cè)之間居中地設(shè)置接片40。放電容器保持裝置4、 40、 41、 42的 彈性作用的強度通過足部42的材料和長度以;Sjf度而確定。在圖6中繪 出了該放電容器保持裝置的細節(jié)。保持裝置的夾狀區(qū)段41借助夾持座包 圍放電容器3的頂部30。設(shè)置在光出射口 7上的^"柵6位于放電容器3 的頂部30或者凸起部35上,并且將熱量從燈的位于頂部30或者凸起部 35中的冷點向殼體1散發(fā)。在放電容器3的高度方面的制造容差借助放 電容器保持裝置4、 40、 41、 42的、彈性構(gòu)建的足部42來補償。也就是 說,通過彈性構(gòu)建的足部42保證了放電容器3的頂部30或者凸起部35 在任何情況下都與格柵6接觸,以便能夠?qū)崿F(xiàn)冷點的冷卻。在圖2和3 中示出了格柵6的細節(jié)。檔"鼢6由三個同心環(huán)601、 602、 603形成,這些環(huán)借助兩個交叉形設(shè)置的梁604、 605固定。梁604、 605的交叉點606靠 置在放電容器3的頂部30的凸起部35上,并且形成了同心環(huán)601、 602、 603的中點。格柵6優(yōu)選由高導(dǎo)熱能力的材料構(gòu)成,例如由金屬構(gòu)成。格 柵6的梁604、 605的交叉點606通過導(dǎo)熱的粘合劑與放電容器3的頂部 30或者與凸起部35連接。
圖4和5示出了設(shè)置在燈的光出射口7上的格柵6'的一種可替選的 實施形式。該格柵由5個同心環(huán)601, 、 602' 、 603' 、 604' 、 605'形 成,它們由兩個交叉形設(shè)置的梁606' 、 607'保持在一起。梁606'、 607, 的交叉點608,位于同心環(huán)601'、 602,、 603,、 604,、 605,的中點。格 柵6'由金屬構(gòu)成,并且具有比根據(jù)第一實施例的格柵6更大的高度。格 柵6'以>^射光的方式構(gòu)建。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的放電容器保持裝置的一種可替選的實施形 式。在圖7中繪出的放電容器保持裝置相對于圖3中所示的放電容器保持 裝置具有的優(yōu)點是,該放電容器保持裝置除了高度可調(diào)節(jié)性之外還能實現(xiàn) 在垂直于燈縱軸線A-A的方向上佳放電容器3對準。在圖7中所示的根 據(jù)本發(fā)明的第二實施例的放電容器保持裝置由柔韌的、彎曲的接片40' 構(gòu)成,該接片固定在蓋板4'中。在接片40,的與蓋板4'對置的端部上 設(shè)置有夾狀區(qū)段41',該夾狀區(qū)段夾持放電容器3的頂部30。接片40' 優(yōu)選構(gòu)建為塑料帶。該塑料帶有彈性地構(gòu)建,并且優(yōu)選也可以變形,使得 可以佳放電容器3在殼體1中的位置對準,并且可以將放電容器3在蓋板 4'上方的高度與放電容器3的尺寸中的容差匹配。特別地,可彎曲的和 有彈性的接片40'能夠?qū)崿F(xiàn)的是,頂部30或者凸起部35至少靠置在格 柵6的交叉點或者中點606上,并且燈的冷點通過格柵6來冷卻。蓋板4' 具有與根據(jù)第一實施例的蓋板4相同的功能??p隙401' 、 402' 、 403,、 404'用于將饋電線91至94穿入到腔10中。
在圖8中針對燈的懸掛的工作狀況(即具有圖1中繪出的定位的取向) 示出了與燈的環(huán)境溫度相關(guān)的、根據(jù)圖1中繪出的實施例的低壓放電燈的 相對光通量(曲線Kl)和功率消耗(曲線K2 )。可以看出的是,燈在環(huán)
境溫度為大約5x:至iox:的范圍中時達到其最大光通量。如果這些燈在室
溫(221C )情況下工作,例如在居住區(qū)或者陳列室中工作,則其光通量始 終超過其最大光通量的卯%。在這種燈中,發(fā)光效率(光通量和功率消 耗之商)的最大值由于曲線Kl和K2的分布而位于大約IO"C至15匸的溫 度范圍中。也就是說,在圖1中示意性示出的低壓放電燈情況下,在其工作期間冷點的溫度在環(huán)境溫度為大約5匸至IO匸的范圍中時位于大約40
n至50x:的最佳溫度范圍中。顯然不需要使用費事的汞齊技術(shù)來將燈的 光通量最大值向燈的足夠高的環(huán)境溫度推移。要注意的是,在燈在水平位
置工作時,進一步改善了冷點35的對流冷卻的強度,因為流出的氣體于 是可以沒有阻礙地向上逸出。這導(dǎo)致進一步將發(fā)光效率的最大值向更高溫 度的方向推移,該最大值于是更為接近范圍在201C至25C的常見室溫。
與此相比,在圖9中示出了針對低壓放電燈的、與燈的環(huán)境溫度相關(guān) 的相對光通量(曲線K3 )和功率消耗(曲線K4 ),該低壓放電燈具有圖 l中繪出的結(jié)構(gòu),然而沒有格柵6,并且在格柵6和放電容器3的頂部30 之間沒有導(dǎo)熱膠。明顯可以看出的是,在這種情況下,當環(huán)境溫度在 -IO匸以下時存在光通量最大值。在室溫時,該燈產(chǎn)生僅為其最大光通量的 大約77%的光通量。通過格柵6與放電容器3的頂部30的熱耦合,燈的 光通量最大值朝向燈的環(huán)境溫度推移,該環(huán)境溫度比沒有上述散熱裝置時 高出大于15C。
在圖10中示出了三種不同的低壓放電燈的光分布曲線的比較。曲線 K5示出了針對圖1中繪出的才艮據(jù)本發(fā)明的燈的、與光的發(fā)射角相關(guān)的發(fā) 光強度。曲線K6示出了針對根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的低壓放電燈(帶有汞齊技術(shù) 和玻璃蓋板的燈)的、與光的發(fā)射角相關(guān)的發(fā)光強度。曲線K7示出了針 對帶有圖1中所示的結(jié)構(gòu)但是沒有格柵6且在格柵6和放電容器的頂部 30之間沒有導(dǎo)熱膠的低壓放電燈的、與光的發(fā)射角相關(guān)的發(fā)光強度。發(fā) 射角相對于>^射器軸線A-A來測量,并且限定了其旋轉(zhuǎn)軸線形成^Jt軸 線A-A的錐體的開度角??梢钥闯龅氖?,根據(jù)本發(fā)明的燈在光的主輻射 方向上產(chǎn)生最高的光強度。這認為是有利的,因為反射燈通常用于將光在 靠近軸線的區(qū)域中會聚。
本發(fā)明并不局限于上面詳細闡述的實施例,而是可以應(yīng)用于具有不同 功率消耗和不同地成形的放電容器的低壓放電燈。替代格柵6或6,,也可
以使用其他方式構(gòu)建的散熱裝置或者冷卻源。此外,替代反射的金屬層 11,可以使用發(fā)光材料層。
權(quán)利要求
1.一種低壓放電燈,具有在兩端部(31,32)被密封的放電容器(3)和將該放電容器(3)至少部分包圍的反射器(12),其中設(shè)置有散熱裝置(6),該散熱裝置在密封的端部(31,32)之外與放電容器(3)接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓放電燈,其中散熱裝置與^^射器或者 燈殼體連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的低壓放電燈,其中散熱裝置(6)設(shè)置在反 射器(12)的光出射口 (7)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l至3中的一項或多項所述的低壓放電燈,其中放 電容器(3)具有用于產(chǎn)生冷點的凸起部(35)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的低壓放電燈,其中凸起部(35)在反射器 (12)的光出射口 (7)的區(qū)域中設(shè)置在放電容器(3)的頂部(30)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的低壓放電燈,其中散熱裝置(6)與冷 點接觸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中的一項或多項所述的低壓放電燈,其中散 熱裝置包括格柵(6)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的低壓放電燈,其中格柵(6)由金屬構(gòu)成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的低壓放電燈,其中格柵(6)由導(dǎo)熱塑料構(gòu)成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7至9中的任一項所述的低壓放電燈,其中格柵(6 ) 以>11射光的方式構(gòu)建。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中的一項或多項所述的低壓放電燈,其中 對于放電容器(3)設(shè)置有能夠彎曲的或者有彈性的保持裝置(40, 41, 42 )。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l至ll中的一項或多項所述的低壓放電燈,該低 壓放電燈構(gòu)建為低壓汞蒸氣放電燈。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中的一項或多項所述的低壓放電燈,其中 放電容器(3)具有管狀的玻璃容器,該玻璃容器具有至少一個螺旋線狀 彎曲的容器區(qū)段(33, 34),所述容器區(qū)段的盤旋軸線平行于反射器(12) 的光軸(A-A)或者在反射器(12)的光軸(A-A)中延伸。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的低壓放電燈,其中放電容器(3 )具有兩 個螺旋線狀彎曲的容器區(qū)段(33, 34),它們分別在放電容器(3)的密封 端部(31, 32)上具有其初始點,并且朝著光出射口 (7)的方向以相反 的盤繞方向圍繞反射器軸線(A-A)盤旋,并且其中放電容器(3)的頂 部(30)由空心接片形成,該空心接片將兩個螺旋線狀彎曲的容器區(qū)段(33, 34)彼此連接,使得放電容器(3)具有連續(xù)的放電空間,該放電空間從 放電容器(3)的一個密封端部(33)延伸到另一密封端部(34)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的低壓放電燈,其中螺旋線狀彎曲的容器 區(qū)段(33, 34)的盤旋朝著頂部(30)的方向具有變小的半徑。
16. —種根據(jù)權(quán)利要求1至15中的一項或多項所述的低壓汞蒸氣放 電燈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低壓放電燈,具有在兩端部(31,32)被密封的放電容器(3)和將該放電容器(3)至少部分包圍的反射器(12),其中設(shè)置有散熱裝置(6),該散熱裝置在密封的端部(31,32)之外與放電容器(3)接觸。
文檔編號H01J61/32GK101517696SQ200780035028
公開日2009年8月26日 申請日期2007年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月23日
發(fā)明者保羅·朗格, 托馬斯·諾爾, 霍爾格·海因 申請人:奧斯蘭姆有限公司