高压放电灯及使用该放电灯的高压放电灯系统技术方案

通过封入氖的单质或以氖为主体的混合气体作为氧化铝陶瓷发光管的启动辅助用稀有气体，封入压力在１３ＫＰａ以上，提供高效率、长寿命的高压放电灯。本发明专利技术的高压放电灯包括氧化铝陶瓷发光管（１），该管具有放电发光管部（３），在放电发光管部（３）的两端形成的氧化铝陶瓷细管部（４、５），电极（６、７）和供电体（１２、１３），其配置成在细管部（４、５）中形成间隙（１７、１８），在放电发光管部（３）中封入氖的单质或以氖为主体的混合气体作为启动辅助用稀有气体，封入压力在１３ＫＰａ以上。由此，防止在灯启动时，放电电弧从电极前端部向间隙（１７、１８）飞溅，可防止细管部（４、５）断裂、破损的发生，获得保持长寿命特性，并且高效率的高压放电灯。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高压放电灯，特别是涉及具有多晶氧化铝陶瓷等的陶瓷发光管的金属卤化物灯的发光管结构。
技术介绍
最近，开发了新的金属卤化物灯，使用多晶氧化铝陶瓷取代以往的石英材料作为发光管材料。氧化铝陶瓷发光管与石英相比耐热性高，所以可以设计更高的发光管管壁负荷，获得高效率和高显色性的灯特性。作为以往的金属卤化物灯，启动装置设置在灯外管中的所谓启动装置内置型灯一直被作为主要类型开发。原因是这样的启动装置内置型灯可以通过高压水银灯等用的简易铜铁形电感镇流器来点灯。例如，在原有的高压水银灯用镇流器中，即使更换高压水银灯，也可以按原样点灯。因此，将具有启动装置内置型石英发光管的金属卤化物灯作为灯系统来使用是容易的，而且由于综合价格低，广泛普及作为一般室内及室外照明用。此外，获得灯额定寿命时间6000-12000小时的值。另一方面，最近具有氧化铝陶瓷发光管的金属卤化物灯是以通过带有脉冲电压发生功能的镇流器点灯的灯为主流。目前，这些灯主要被作为店铺等的商业空间的室内照明用。此外，获得了灯额定寿命时间6000小时以上的值。图4和图5示出了以往的启动装置未内置的氧化铝陶瓷管金属卤化物灯的典型发光管结构的一个例子。图6示出使用图4所示发光管的灯的整体结构的一个例子。图4所示的发光管33具有发光管容器34，发光管容器34由多晶氧化铝陶瓷材料形成的放电发光管部35和在其两端烧结的一对细管部36、37构成。在放电发光管35中从内部的两端延伸出一对钨线圈电极38、39。钨线圈电极38、39分别由钨电极棒40、41和钨线圈42、43两个部件形成。在细管部36、37中，利用玻璃料46气密封接铌或导电性金属陶瓷形成的供电体44、45。而且，在各供电体44、45的一个端部通过熔敷保持钨棒40、41。另外，也存在在由导电性金属陶瓷形成的供电体44、45各自的另一个端部熔敷并保持由铌等形成的外部引线的情况。这里，玻璃料46被熔融填充到钨棒40、41端部的熔敷部附近。原因是如此玻璃料46就不在细管部36、37整个内部熔融填充，这样的结构对于防止灯点灯时由于发光物质造成的玻璃料46的侵蚀，并且防止钨电极棒40、41被玻璃料直接封接情况下的断裂和破损是必要的。而且，由此可实现氧化铝陶瓷管金属卤化物灯。而且，通过该结构，在必然形成的细管部36、37和钨棒40、41之间的间隙47、48中，将通常的钼线圈49、50卷绕在钨电极棒40、41上。图5示出发光管的另一例，细管部36、37的结构与图4所示的结构不同。本图所示的发光管，供电体44、45用不受作为发光物质的金属卤化物侵蚀的导电性金属陶瓷形成。因此，供电体44、45向电极方向延长，去掉了钼线圈49、50。但是，即使在这样的结构中，由于与图4所示发光管同样的理由，玻璃料46也仍然封接在细管部36、37的后部。从而，靠近放电空间侧的发光管细管部36、37的内壁面和供电体44、45之间的间隙47、48虽然与图1的结构相比更窄但也形成了。而且，在图4、5所示发光管内封入DyI3、TmI3、HoI3、TlI、NaI等金属卤化物的发光物质51和作为缓冲气体的水银及启动辅助用稀有气体52。这里，通常封入7kPa以上并且小于13kPa范围内的氩Ar作为未内置启动装置的灯的启动辅助用稀有气体52。图6示出具有图4所示发光管33的灯的整体结构的一个例子。在本图所示的灯53中，在石英或硬质玻璃形成的外管泡54的内部设置发光管33、在外管泡54上安装灯头55。在外管泡54内部封入以氮为主体的约70kPa气体，而且在发光管33周围设置防止外管泡破损用的屏蔽石英管56。图7示出将铜铁形电感镇流器与具有以往的石英发光管的启动装置内置型金属卤化物灯组合的一个例子的点灯电路图。在本图所示石英发光管57的管两端部设置一对钨线圈58、59，在一个管端部加设钨辅助电极60。在管内封入金属卤化物的发光物质61和启动辅助用稀有气体62。通常封入7kPa以上并且小于13kPa范围内的氩(Ar)或氖·氩潘宁气体(Ne和0.1-2.0％Ar)作为启动辅助用稀有气体62。此外，0.1-2.0％Ar表示Ar的摩尔比或压力比。这在以下说明的氖·氩潘宁气体(Ne和0.5％Ar)的0.5％Ar中也是同样的。而且，如果使用氖·氩潘宁气体，在获得激励或电离混合气体(Ar)的所谓潘宁效果而使主气体(Ne)的亚稳定原原子电离的情况下，放电开始电压低，启动灯变得容易。在制成的灯63中，发光管57设置在外管玻泡64的内部。在启动辅助用稀有气体62是氖·氩潘宁气体的情况下，为了防止氖气从石英发光管57向外管玻泡64内扩散，在外管玻泡64内封入氖混合的气体约70kPa。启动装置65由用辉光点灯管或非线型陶瓷电容器形成的电流开关元件66、控制电流用电阻67、以及双金属开关68的串联电路构成，与石英发光管57并联连接。在灯启动时，利用伴随电流开关元件66动作的电流断开，在铜铁形镇流器69中感应出1.5-2.0kV范围内的高压脉冲电压，启动石英发光管57。为确保高压水银灯用镇流器的耐压性能，该启动用高压脉冲电压的值设定在2.0kV以下。
技术实现思路
为了扩大氧化铝陶瓷管金属卤化物灯的应用领域，在照明领域进一步节省能源，本专利技术人进行了可代替以往作为一般室内用和室外照明用普及的石英发光管金属卤化物灯，效率更高的氧化铝陶瓷管金属卤化物灯的开发。开发的具体目标是开发即使采用以往的高压水银灯等用的简易铜铁形镇流器也可以点灯、并且灯额定寿命时间在6000小时以上的启动装置内置型氧化铝陶瓷管金属卤化物灯。本专利技术人为了达到所述的目标，首先着眼于采用启动开始电压更低的氖的单质或以氖为主体的混合气体例如氖·氩潘宁气体等作为封入发光管的启动辅助用稀有气体。但是，如下面详细说明的那样，实验结果表明，在启动装置内置型氧化铝陶瓷管金属卤化物灯中，在封入氖的单质或以氖为主体的混合气体作为启动辅助用稀有气体的结构中尽管启动开始电压降低，仍存在由于细管部的断裂引起灯寿命变短的问题。本专利技术目的在于解决上述问题，在具有氧化铝陶瓷发光管的高压放电灯中通过封入氖的单质或以氖为主体的混合气体作为启动辅助用稀有气体，封入压力在13kPa以上，提供高效率·长寿命的高压放电灯。为实现上述目的，本专利技术的高压放电灯包括氧化铝陶瓷发光管，该管具有；放电发光管部；在所述放电发光管部的两端形成的氧化铝陶瓷细管部；电极棒和供电体，其配置成在它们与所述细管部的内壁面之间形成间隙，所述氧化铝陶瓷发光管设置在外管泡内，在所述外管泡内设置有启动装置，其特征在于，在所述放电发光管部，封入氖的单质或以氖为主体的混合气体作为启动辅助用稀有气体，封入压力在13kPa以上。根据所述这样的高压放电灯，在灯启动时，防止放电电弧从电极前端部向电极及供电体和细管部的内壁面之间的间隙飞溅，可防止细管部的断裂·破损，获得保持低启动电压，同时寿命时间在6000小时以上的长寿命特性，并且高效率的高压放电灯。而且，因为在外管泡内设置启动装置，所以可使启动特性提高。由此，在放电开始后始自电极前端的电弧放电可迅速转移，在细管部的放电时间变短，可防止局部的温度上升，因此，既有助于防止细管部的断裂破损，又有助于寿命特性的提高。而且，由于启动装置设置在外管泡内，即使采用镇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压放电灯，包括氧化铝陶瓷发光管，该管具有：放电发光管部；在所述放电发光管部的两端形成的氧化铝陶瓷细管部；电极棒和供电体，其配置成在它们与所述细管部的内壁面之间形成间隙； 所述氧化铝陶瓷发光管设置在外管泡内，在所述外管泡内设置有启动装置， 其特征在于，在所述放电发光管部，封入氖的单质或以氖为主体的混合气体作为启动辅助用稀有气体，封入压力在１３ｋＰａ以上。

【技术特征摘要】
JP 2001-9-14 280062/011.一种高压放电灯，包括氧化铝陶瓷发光管，该管具有放电发光管部；在所述放电发光管部的两端形成的氧化铝陶瓷细管部；电极棒和供电体，其配置成在它们与所述细管部的内壁面之间形成间隙；所述氧化铝陶瓷发光管设置在外管泡内，在所述外管泡内设置有启动装置，其特征在于，在所述放电发光管部，封入氖的单质或以氖为主体的混合气体作为启动辅助用稀有气体，封入压力在13kPa以上。2.如权利要求1的高压放电灯，其特征在于，所述高压放电灯在与没有脉冲发生功能的镇流器连接的情况下点灯。3.如权利要求1的高压...

【专利技术属性】
技术研发人员：西浦义晴，织田重史，东昌范，柿坂俊介，榎并博司，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]