一种发光灯及其制造方法技术

本发明专利技术介绍了一种发光灯（１），包括放电腔（２），包含密封部分（４、５）封入放电腔（２）中的气体；一对电极柱（６、７），各电极柱的一部分从密封部分（４、５）进入放电腔（２）；因此，至少部分位于密封部分（４、５）的缠绕件（８、９）围绕至少一个电极柱（６、７）自由缠绕，并通过设置在电极柱（６、７）纵轴上的多个保持件（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）限制其移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及一种发光灯，特别是一种高强度放电金属卤化物灯，及其制造方法。
技术介绍
放电灯是一种光源，其中，光是由放电腔中的二根电极之间的光弧产生。放电腔通常被称为“灯”，内含特种气体混合物。在某些应用中，这样的光源可包括附加的外灯泡。例如，在所谓高强度放电(HID)灯一类的金属卤化物灯中，气体混合物通常是诸如氙氩一类的惰性点燃气体与一种或多种金属卤化物的混合物，金属卤化物包括碘化钠、碘化钪或类似碘化物，和可选择的水银。光弧包括金属卤化物和水银，如果使用的话，的辐射。下面，“灯”这个名称用于表示任何种类的“内”灯泡，不管是否使用外灯泡。制造灯可通过将石英玻璃加热到足够高的温度直到玻璃变得可延展，能够形成气体腔如放电腔。部分制造工艺包括将适当的填充物充入放电腔和通过称为收聚(pinching)的工艺在一个或多个位置封闭灯泡的可延展的玻璃，对放电腔进行密封。在放电腔的一个或几个位置所产生的石英玻璃的狭长和有时为压扁区域通常被称为收缩或密封部分。将电极封入到密封部分，或者将电极压入融化的石英玻璃的同时，电极结合到灯中。各电极的内端进入放电腔而通常封入石英玻璃收缩部分的外端以某种方式连接到外部导体。为了发光，点燃装置在电极的尖端之间施加非常高的电压，以使电极之间产生电离气体电弧，加热封入的填充物到填充物中非气态组成部分的气化点。在其它成分气化之前，惰性气体在点燃期间产生某些光输出。稳定工作通常在全部气化后非常短的一段时间达到，金属卤化物灯产生全光输出。在点燃过程最初流过电极的电流是相当大的，使得电极的温度迅速地达到高值。因此，在电极之间将产生电弧。所获得的高温导致灯的各个部分热膨胀。因为石英的热膨胀系数与电极金属的相比非常小，所以，电极的热膨胀使周围的石英玻璃承受应力，最终导致石英玻璃密封部分破裂。已做出许多努力来解决这个破裂问题。例如，将电极的外端包含在石英玻璃密封部分来代替从石英玻璃收缩部分突出，并且通过钼箔与外部导体相连接。横截面非常薄的钼箔加热时几乎不膨胀，这样，与这种钼箔直接接触的石英玻璃基本上不受所达到高温的影响。在收缩过程中，钼箔将封在石英玻璃中。钼箔的一边连接到外部导体，而钼箔的另一边将连接到收缩部分当中的电极。钼箔的边可通过滚压或腐蚀加工成非常薄，而这些刃边在膨胀时能变形并埋置在石英玻璃内，不会使石英玻璃破裂。这样，至少在收缩部分外端石英玻璃依然是完整的。但是，电极周围的收缩部分仍能发生破裂，开裂在工作期间向所有方向延伸。至少，开裂和裂缝使得金属盐和水银从放电腔沿着电极扩散。气体填充物的组分从放电腔渗入到接触钼箔，导致钼箔剥落，因此缩短了灯的使用寿命。放电腔中剩余的水银和金属盐的数量下降还导致灯的光通量的很大降低。例如对于恒定亮度和功能可靠最重要的汽车前灯，设有这样的灯将是非常不希望的。在努力减少这个问题的过程中，已做了一些尝试来消除石英玻璃和电极间的直接接触，其通过在电极柱周围至少部分缠绕金属线圈。因此，电极柱就被定义为，电极的基本为圆柱形部分且具有足够长度以容纳线圈，且与圆柱形成方式和电极柱是电极较粗部分还是较细部分无关。例如，欧洲专利EP 1 037 256 A1公开了一种环绕在电极柱周围的金属线圈，而线圈可通过如电阻焊直接固定到电极柱上。线圈位于石英玻璃收缩部分中，作为非常热的电极和较冷的石英玻璃之间的某种热量桥。然而，因为石英玻璃的热扩散系数和电极/缠绕件的热扩散系数有很大差异，这种结构依然能够导致收缩部分的额外应力，导致石英玻璃最终破裂和灯的寿命的降低。
技术实现思路
所以，本专利技术的一个目的是提供一种灯，可减少工作时因热膨胀而在收缩部分产生的应力。为此，本专利技术提供了一种灯，其包括放电腔，包含密封部分封入放电腔中的气体；和一对电极，各电极的一部分从密封部分进入放电腔；因此，至少部分位于密封部分的缠绕件围绕至少一个电极柱自由缠绕，通过设置在电极柱纵轴上的多个保持件限制其移动。缠绕件最好位于各电极的周围。因此，收缩部分当中的电极结构不仅包括通常的电极柱，还包括某种类型的不固定在电极柱的缠绕件。因此，在本专利技术中，灯工作时出现的石英玻璃破裂的问题可通过在制造过程中引入可以围绕电极柱自由移动的缠绕件然后将电极放入灯来解决。即使在收缩处理时，也允许缠绕件在电极柱上沿径向和轴向大体自由移动。达到这一点可通过将电极上的缠绕件限制在附加的定位件内。这样的缠绕件或“卷绕件”最好用金属做成线圈形式，所以以下还称为线圈。尽管这样，但是缠绕件其它实现方式是可能的，例如以箔片形式。提出了一种制造这种灯的适合方法，灯包括被密封部分封闭的放电腔和一对电极，各电极的一部分从密封部分进入放电腔。灯包括缠绕件，围绕至少一个电极并至少部分位于密封部分中；还涉及沿着电极柱的纵轴设置的许多保持件，以限制缠绕件的移动，但不将缠绕件固定到电极柱。由于纵向和径向方向上可能存在弹性和自由度，与通过焊接而固定到电极柱上的缠绕件相比，通过该缠绕件可使石英玻璃收缩部分的机械应力降低的更大。由于制造过程中需要高温来软化石英玻璃，电极和缠绕件也被加热，结果发生膨胀。在收缩密封部分后，允许灯进行冷却。由于电极和缠绕件的金属冷却时比石英玻璃收缩得多，金属和石英玻璃之间出现“柔性界面”。在灯后来的工作中涉及电极柱和线圈的加热，缠绕件能使纵向和径向方向上的界面应力最小。缠绕件的横向移动的限度受到设置在电极长度上的某些位置的保持件的限制。在制造中，可以应用已知的高强度放电(HID)气体放电灯的收缩和密封工艺。这种结构的优点在于，线圈不焊接到电极柱长度上的任何一点，因此，消除了热膨胀造成机械应力而产生的破裂，如可因焊接而导致的热膨胀。这种结构的另一个优点在于，线圈可以自由地沿任何方向膨胀，使得线圈的设计和制造有更大的自由度，例如减小线圈丝的直径，和能够选取更有利的节距和线圈长度。线圈内径与线圈丝直径的尺寸比可以选取的比值要比现有技术所能得到的更大。附属权利要求和下面的介绍将公开本专利技术的优选实施例和特征。通常，金属卤化物灯通过已经介绍的方式用石英玻璃制成。但是，这种灯能用不同的但同样适合的材料，如陶瓷，制成。下面为了简化起见，参考石英玻璃进行介绍，应认为本专利技术同样可以应用其它合适的材料。在本专利技术一优选实施例中，电极可以从位于放电腔相对两侧的一对石英玻璃密封部分进入放电腔，这样两电极将大体上位于同一纵轴上。或者，电极都从一个石英玻璃密封部分进入放电腔。在放电腔里的两个电极的端部间隔开一间隙，而在石英玻璃密封部分的两个电极端部可以直接或间接地连接到外部电源的导体或引入线。保持件可以在制造灯之前用许多方法加工形成。保持件可以用电极柱主体加工形成，或在制造过程中在需要的位置插入熔化的石英玻璃。一种优选技术，将具有特定脉冲波形、能量和时序的激光束照射电极柱，最好大体上以直角照射电极柱，在激光束和电极柱的接触点使电极柱材料软化或熔化。操作中产生的热量所引起的气流将熔化的材料成型成保持件所需形状，产生某种形式的销。这里，“销”系指从电极柱主体突出的任何突出物，例如凸轮。这些销可在电极柱表面的任何需要的位置形成。保持件的高度最好选择使其能有效地防止灯工作时或制造过程中缠绕件在电极柱上移动越过保持件。还可以用另外可选择的方法，例如采用合适的机械方法，对保持本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光灯（１），包括：放电腔（２），包含密封部分（４、５）封入所述放电腔（２）中的气体；一对电极柱（６、７），其从所述密封部分（４、５）部分进入放电腔（２）；因此，至少部分位于所述密封部分（４、５）中的缠绕件（８、９）绕至少其中一个所述电极柱（６、７）自由缠绕，并通过沿所述电极柱（６、７）纵轴线设置的多个保持件（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）限制其移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2004-4-1 04101354.11.一种发光灯(1)，包括放电腔(2)，包含密封部分(4、5)封入所述放电腔(2)中的气体；一对电极柱(6、7)，其从所述密封部分(4、5)部分进入放电腔(2)；因此，至少部分位于所述密封部分(4、5)中的缠绕件(8、9)绕至少其中一个所述电极柱(6、7)自由缠绕，并通过沿所述电极柱(6、7)纵轴线设置的多个保持件(P1、P2、P3、P4)限制其移动。2.根据权利要求1所述的发光灯，其特征在于，所述保持件包括多个保持销(P1、P2、P3、P4)，固定在沿所述电极柱(6、7)长度的某些位置。3.根据权利要求1或2所述发光灯，其特征在于，所述保持销(P1、P2、P3、P4)模制在所述电极柱(6、7)的主体。4.根据上述权利要求中任一项所述的发光灯，其特征在于，所述缠绕件(8、9)整个容纳于石英玻璃密封部分(4、5)。5.根据上述权利要求中任一项所述的发光灯，其特征在于，所述缠绕件(8、9)和所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：G哈泽尔霍尔斯特，M哈克，J阿德里亚恩森，FMJ德普雷斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]