具有用于改进变暗特性的卤化镁填充物的金属卤素灯制造技术

一种无铊的高压陶瓷金属卤素灯具有优良变暗特性，并具有包含ＭｇＩ↓［２］和／或ＭｇＢｒ↓［２］的填充成分。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高强度放电灯，特别涉及高强度放电金属卤素灯。具体地说，涉及一种用于陶瓷放电金属卤素灯的金属卤化填充物。陶瓷金属卤素灯通常在其填充物中包含TlI和NaI。但是，其它已知的金属卤化物材料，例如DyI3、HoI3和TmI3也多有使用。
技术介绍
本专利技术一般涉及高强度放电(HID)灯，特别涉及具有陶瓷放电容器的金属卤素灯，它具有优良的变暗特性。具有高效率的低功率金属卤素灯已经广泛应用于内部照明。直到现在，几乎所有金属卤素灯被用于普通的照明，并以额定功率工作。由于在节能照明系统方面日益增长兴趣，一些可变暗的金属卤化物填充系统可在市场上购得，用于金属卤素灯。在暗淡条件下工作(通常变暗为额定功率的50％)时，市场上获得的常规金属卤素灯的性能大大下降。通常，当显色指数(CRI)降低时，色温(CCT)明显增加。并且灯色调将根据灯的化学成分从白色变为发绿或发粉。另外，灯的效率通常明显下降。在变暗条件下，从市场获得的金属卤素灯发出的光线具有非常强的绿色调，这对于许多户外应用来说是非常令人厌烦的。在变暗的陶瓷金属卤素灯的光线中的强绿色调是由于Tl绿线(535.0nm)造成的。在变暗条件下，放电管壁温度，以及其冷点温度与在额定功率的温度相比是非常低的。在变暗条件下，在较低的冷点温度时，放电管中的TlI的分压比率与其它金属卤化物的分压相比高得多。在变暗条件下，相对较高的TlI分压在535.0nm发出相对较强的绿Tl辐射。由于在535.0nm处的Tl辐射非常接近于人眼敏感曲线的峰值，以额定功率获得较高的照明效率，因此用TlI做为在几乎所有商用陶瓷金属卤素灯中的填充成分。对于本专利技术，在变暗条件下，用陶瓷放电容器在350和600mmHg这样相对较高的压力之间，由陶瓷放电管的新的化学填充物在充氮气的外壳中获得优良的灯性能。在新专利技术的灯中，MgI2被用在该放电管中，代替陶瓷金属卤素灯的填充成分中的TlI。MgI2被用于取代作为填充成分的TlI，因为Mg具有较高的绿辐射效率，并且具有与在放电管掺杂中的稀土金属碘化物相类似的随温度改变的蒸汽压力变化。由于随温度改变的类似蒸汽压力变化，MgI2的分压将在变暗条件下与其它稀土金属卤化物成比例地下降。这导致在变暗条件下的白光灯，不具有TlI的灯的绿色调。并且，在额定功率下，相对较高的MgI2蒸汽压力导致在518.4nm的相对较强的绿光辐射。由于在518.0nm的Mg辐射非常接近于人眼敏感曲线的峰值，因此，在额定功率下，用MgI2作为其中一种填充成分获得较高的照明效率。(在一些情况下，MgBr2可以代替TlI)。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种陶瓷金属卤素灯，它在变暗到大约50％的功率时，基本上保持其白色色调。本专利技术的另一个目的是提供一种陶瓷金属卤化物放电管填充配方，在额定功率下，它给出基本上与当前在市场可获得的产品相类似的性能(包括效率、CRI、CCT和Duv)。本专利技术的又一个目的是提供一种陶瓷金属卤素灯，变暗时，它的性能不下降，并且它的外壳内填充有高压气体，从而在使用寿命结束时或者在该灯的使用寿命过程中因外壳泄露而防止电弧。本专利技术的再一个目的是提供一种陶瓷金属卤素灯，其在变暗到大约50％的功率时，其显色指数保持在70以上。相关技术的描述现有的金属卤素放电灯的缺点如下1.现有金属卤素灯最好用于额定功率，而没有考虑变暗性能。2.当灯功率下降到大约额定值的50％时，相关色温大大增加，通常大于1000°K。对于大多数户内应用来说，这种该改变是不可接受的。3.当灯功率下降到大约额定值的50％时，显色指数显著下降。4.当灯功率下降到大约额定功率的50％时，由常规金属卤素灯辐射的光线具有色点，它远离黑体线，导致非白色的色调。美国专利US5,698,948公开了一种灯，其中包含Mg、Tl以及从一组Sc、Y和Ln中选择一种或几种元素的卤化物。该灯填充物还包含Mg，以提高光通量。由于在变暗条件下相对较高的TlI汽压力，该灯的缺点在于当变暗到低于额定功率时具有强的绿色色调。根据本专利技术的灯在它的化学填充物中没有包含TlI从而在变暗条件下没有由于较高TlI汽压力而造成的色调改变。根据本专利技术的灯包含作为一种主要填充材料的MgI2。该MgI2的摩尔量在全部卤化物的总摩尔量的大约5％和50％之间。它取代用于绿光发射的TlI，并且达到与包含Tl填充物的商用灯相同的照明效率。美国专利US5,698,948的灯包含MgI2作为一种对填充成分的附加成分，用以在灯使用寿命过程中提高亮度。根据本专利，通过把Mg填加到灯的填充物中，可以用尖晶石(MgAl2O4)来影响Sc、Y和Ln之间的一种或几种化学反应的平衡，达到这样的程度，使得容易在灯使用寿命开始之后的短时间内获得这种平衡，在此之后不再发生进一步消除成分Sc、Y和Ln的情况。由于Mg附加物是用于减小填充成分与壁面之间的化学反应的，因此Mg填充物的量取决于放电容器的内壁的表面面积。由于在本专利技术中的MgI2填充物用于光发射，以及用于在变暗条件下获得更好的灯性能，因此最佳的MgI2填充物的量基于在额定功率下的灯性能以及减小的功率条件，而不是基于放电容器的表面面积。附图说明图1为一种陶瓷金属卤素灯的部分截面正视图。图2为示出本专利技术第一实施例中放电管结构的放大截面视图。图3为示出根据实施例I的灯和现有的可在市场上获得的灯的100小时的光度测定的显色指数(CRI)的曲线。图4为示出根据实施例I的灯和现有的可在市场上获得的灯的100小时光度测定的以每瓦特流明数(LPW)为单位的灯效率的曲线。图5给出根据实施例I的灯和现有的可在市场上获得的灯的100小时光度测定的相关色温(CCT)。图6给出根据实施例I的灯和现有的可在市场上获得的灯的100小时光度测定的Duv。具体实施例方式本专利技术的一个目的是提供一种金属卤素灯，其中在变暗条件下能够获得优越的颜色性能。根据本专利技术，该灯的可离子化填充物还包括MgI2，其摩尔量在全部卤化物的总摩量的10％和50％之间。根据本专利技术的灯具有如下优点，即灯的相关色温在变暗过程中几乎不改变，并且在额定功率下，该灯的照明效率不受到新填充物的负面影响。从化学填充物中消除TlI具有这样的优点，即在额定功率下和在降低为50％的降低功率下，由灯所辐射的光线具有接近于黑体线的色点。本专利技术的灯在变暗性能上比现有的灯具有显著的优点。在先前的专利申请中(Zhu等人，申请号09/074,633)，灯必须具有在真空外壳中发光的放电管，以减小来自放电管的冷点的热损耗，并且金属热屏蔽被用于该放电管，以减小在变暗过程中来自冷点的辐射热损耗。由于高的电压启动脉冲通常用于低功率金属卤素灯来启动该灯。当放电管泄露或者存在缓慢的外壳泄露时，具有真空外壳的灯可能使该灯产生电弧。并且耐火金属热屏蔽的使用可能导致较高的灯制造成本。利用本专利技术的灯，在氮气填充的外壳中具有优良的变暗特性的陶瓷金属卤素灯，在其使用寿命过程中不太容易受到彻底的毁坏。优选实施例的描述参见图1，本专利技术的灯10包括装配标准玻璃管口16的常规基座12的灯泡状封装11。与常规情况相同，引线14和15从基座12通过管口16延伸到封装11内部。由弯线结构15、15a所形成的线束置于封套11中。该线束固定在封套中的凹陷24上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有优良变暗特性的金属卤素灯，所述灯包括：由在高温下对钠具有阻挡作用的材料所形成的放电容器；位于该放电容器的相对端处的放电电极；以及一种填充物，它在该放电容器中包含水银和至少具有ＭｇＩ↓［２］与ＭｇＢｒ↓［２］中的一种的金属 卤化物，并且基本上不包含铊。

【技术特征摘要】
US 2000-7-28 09/6278411.一种具有优良变暗特性的金属卤素灯，所述灯包括由在高温下对钠具有阻挡作用的材料所形成的放电容器；位于该放电容器的相对端处的放电电极；以及一种填充物，它在该放电容器中包含水银和至少具有MgI2与MgBr2中的一种的金属卤化物，并且基本上不包含铊。2.根据权利要求1所述的灯，其中所述灯进一步包括围绕在该放电容器周围的一个封装，所述封装填充有氮气。3.根据权利要求2所述的灯，其中所述封装填充有压力在大约350和600mmHg之间的氮气。4.根据权利要求1所述的灯，其中所述填充物包括至少一种稀有气体的元素，并且所述金属卤化物包含钠和至少一种稀土金属元素，并且所述MgI2和MgBr2中的至少一种的摩尔量在全部卤化物的总摩尔量的约5％和50％之间。5.根据权利要求1所述的灯，其中所述填充物包括Ar或Xe，并且所述金属卤化物包括Na以及Dy、Ho和Tm元素的卤化物中的至少一种，并且所述MgI2和MgBr2中的至少一种的摩尔量在全部卤化物的总摩尔量的约5％和50％之间。6.根据权利要求1所述的灯，其中所述填充物包括Ar或Xe，并且所述金属卤化物包括Na、Dy、Ho和Tm的卤化物，并且Na、Dy、Ho和Tm的卤化物在大约50和95％之间。7.根据权利要求1所述的灯，其中所述Na、Dy、Ho和Tm的卤化物以碘化物或溴化物的形式存在。8.根据权利要求1所述的灯，其中所述金属卤化物包括Dy卤化物，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：诸惠林，佳课布玛雅，
申请(专利权)人：松下电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]