金属卤化物灯制造技术

本发明专利技术涉及配备放电室的金属卤化物灯，该放电室有陶瓷壁。该放电室包括其端部间距为ＥＡ的两个电极。该放电室的内径Ｄｉ大于所述距离ＥＡ。满足关系式ＥＡ／Ｄｉ＞５。按照本发明专利技术，除Ｈｇ和ＣｅＪ↓［３］之外，该放电室的填充物还包括ＬｉＪ。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包括放电室的金属卤化物灯，该放电室具有陶瓷壁，该陶瓷壁包围带有至少包括Hg、碱性卤化物和CeJ3的可电离填充物的放电空间，在该放电空间内还配有其端部间距为EA的两个电极，并且该放电室有至少大于距离EA的内径Di，并满足关系式EA/Di＞5。在未公开的欧洲专利申请No.96203434.4(PHN 16.105)中披露了开篇所述的那种类型的灯。将高发光效率和良好的颜色特性结合的这种公知的灯(特别是一般彩色再现指数Ra≥45和色温Tc在2600和4000K之间的范围内)特别适合用作光源，尤其适用于一般照明的目的。作为相对于电极距离并由此相对于放电电弧长度有较小直径的结果，由放电室的壁抑制放电电弧，并获得大致直线形状的放电电弧。由于Ce一般对灯的放电电弧有强收缩影响，所以同时使用Ce是有利的。一般来说，由于所述放电电弧收缩程度变大，因而应用在水平燃烧位置上呈现较大程度曲率的放电电弧。由于这种几何结构的结果，还发现放电室的壁承受这种因热应力放电室壁破裂的风险很小的均匀加热。此外还发现所述几何结构还基本上可抑制在放电中出现的螺旋形状的不稳定性。有利的是，通过抑制放电电弧，利用由放电室壁陶瓷构成的良好导热率作为限定放电室壁中热应力的措施。在本说明书和权利要求中，术语陶瓷壁指金属氧化物壁，例如蓝宝石或致密烧结的多晶Al2O3，和金属氮化物，例如AlN的壁。这些材料非常适于制造气密性的半透明体。由已知的灯发射的光有坐标(x，y)的色点，该色点完全不同于由不适合用作室内照明的全(full)辐射体发射的光的色点。一般把全辐射体的色点的全体称为黑体线(BBL)。为了室内照明的目的，仅采用被认为是白光的其色点仅与BBL稍有不同的光。因此，对于室内照明应用，通常采用色点坐标(x，y)最大偏差为(0.03，0.03)，并且在相同色温Tc下与BBL的偏离最好不大于(0.015；0.015)的灯。在已知的灯中，利用已形成的见解，该见解本身是众所周知的，即如果碱性卤化物以Na-卤化物的形式用作灯的填充成分，那么可以实现良好的彩色再现，而且在灯工作期间，出现强烈的扩展(broadening)和在Na-D线中Na发射的逆转。这要求放电室中最冷点Tkp至少达到1100K(820℃)的高温。在实际条件下，Tkp较大值的要求排除了使用石英或石英玻璃的放电室壁，而不得不使用陶瓷的放电室壁。EP-A-0215524(PHN 11.485)披露了一种金属卤化物灯，在该金属卤化物灯中，采用上述见解，该灯有出色的颜色特性(特别是一般的彩色再现指数Ra≥80，色温Tc在2600和4000K之间的范围内)，因此非常适合用作光源，尤其适合室内照明。所述已知灯有0.9≤EA/Di≤2.2的相当短的放电室，和对于实际灯来说，有大于50W/cm2的较大壁负载。在所述应用中，把壁负载定义为灯的瓦数与位于电极端部之间的放电室壁部分的外表面的商。这种灯的缺点是它有相对有限的发光效率。具有不仅包括碱性金属和Ce，而且还包括Sc的填充物，并具有十分接近BBL色点的金属卤化物灯本身是已知的。但是，由于其很强烈的反应特征的结果，Sc显得不适用于带有陶瓷灯室的金属卤化物灯。本专利技术涉及用于获得具有高发光效率的金属卤化物灯的措施，该金属卤化物灯适用于室内照明的目的。为实现上述具有高发光效率的金属卤化物灯，开篇所述那种类型的灯具有本专利技术的特征，即碱性卤化物包括LiJ。利用该措施，可以实现使灯以高发光效率发光和以十分接近BBL的色点发光，以致由该灯发射的光可以被看成室内照明使用的白色光。通过在1和8之间的摩尔比范围内选择LiJ和CeJ3，有利于产生进一步的作用。在本专利技术的灯的优选实施例中，碱性卤化物还包括NaJ。除了保持十分接近BBL使灯可以用于室内照明目的的色点外，NaJ的存在还使灯的色点可以在沿BBL的宽范围内选择。LiJ和NaJ最好共同存在，其相对于CeJ3的摩尔比在4和10之间的范围内。这可以获得这样的灯，其发射光的色点坐标与BBL的偏离小于(0.015，0.015)，同时光的色温在3000K和4700K之间的范围内。最好选择其壁负载最大为30W/cm2，更有利于抑制放电室壁的热应力。通过适当选择壁厚度，可以实现在壁温度控制和放电室壁中热应力方面的进一步改进。如果陶瓷壁有至少1mm的厚度，那么可更好地利用陶瓷壁的良好导热率。壁厚度的增加导致通过放电室壁的热辐射的增加，但最重要的是有利于把更多的热从电极之间的壁部分传送给放电室的相对较冷的端部。以这种方式，可以实现在放电室壁上出现的温度之差被限定在大约200K。壁厚度的增加还导致壁上负载的下降。再有，通过增加EA增加的比率EA/Di使壁上负载受限。在这种情况下，在放电室壁上将增加辐射损失，并由此导致在灯工作期间放电室热损失的增加。在其它恒定条件下，这将导致TKP的下降。为了获得高发光效率和良好的颜色特性，需要有包含足够大浓度的Li、Na和Ce的放电。由于卤化物盐过量存在，因而由TKP的值来实现。已经发现，在灯的工作期间，TKP呈现至少1100K的值。特别是为了获得Ce的足够高的蒸气压力，最好达到1200K或更高的TKP的值。再考虑到Ce蒸气压力与温度的强烈依赖性，不必使用很大值的TKP该值有利于获得灯的长使用寿命。总之，应该注意使TKP小于陶瓷壁材料可以长时间经受的最大温度。进一步的实验表明，作为TKP的最大值不要超过1500K。如果TKP＞1500K，那么放电室中的温度和压力呈现这样的值，即产生腐蚀放电室壁的化学过程，这会导致不能接受的灯寿命缩短。如果把致密烧结的Al2O3用于放电室的壁，那么Tkp的最大值最好为1400K。一般来说，把用于灯点火的惰性气体加入在放电室的可电离填充物中。惰性气体填充压力的选择能够影响灯的光技术特性。根据参照附图(未按比例)的说明，本专利技术灯的这些和其它方面将变得明了。在附图中附图说明图1示意地表示本专利技术的灯，图2是图1所示灯的放电室的详细展示，和图3表示本专利技术灯的色点坐标曲线。图1表示配备放电室3的金属卤化物灯，该放电室3具有围绕放电空间11的陶瓷壁，在放电室3内封入至少包括Hg、碱性卤化物和CeJ3的可电离填充物的放电空间11。两个其端部相距EA的电极被安装在放电空间内，放电室有至少大于距离EA的内径Di。利用陶瓷凸出栓塞34、35在一侧密封放电室，该栓塞包围与放电室中的电极4、5连接的电流直通导体(图240、41、50、51)，其间具有窄插入空间，并在远离放电空间的端部附近以气密方式通过熔化陶瓷接头(melting-ceramic joint)(图210)与该导体连接。用外壳1包围放电室，其中在该外壳的一端设有灯头2。在灯工作时，放电将在电极4、5之间延伸。电极4通过电流导体8与构成灯头2一部分的第一电触点连接。电极5通过电流导体9与构成灯头2一部分的第二电触点连接。图2(未按实际比例)中更详细示出的放电室有陶瓷壁，并由内径为Di的圆柱形部件形成，利用构成放电空间的端部表面33a、33b的各端部壁部分32a、32b在两端界定该圆柱形部件。各端部壁部分有在其中借助烧结接头S按气密方式将陶瓷凸出栓塞34、35固定在端部壁部分32a、32b中的开口。各陶瓷凸出栓塞34、3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属卤化物灯，包括带有陶瓷壁的放电室，该陶瓷壁包围带有至少包括Ｈｇ、碱性卤化物和ＣｅＪ↓［３］的可电离填充物的放电空间，在该放电空间内还配有其端部间距为ＥＡ的两个电极，并且该放电室有至少大于距离ＥＡ的内径Ｄｉ，并满足关系式ＥＡ／Ｄｉ＞５，其特征在于，碱性卤化物包括ＬｉＪ。

【技术特征摘要】
EP 1997-12-2 97203774.11.一种金属卤化物灯，包括带有陶瓷壁的放电室，该陶瓷壁包围带有至少包括Hg、碱性卤化物和CeJ3的可电离填充物的放电空间，在该放电空间内还配有其端部间距为EA的两个电极，并且该放电室有至少大于距离EA的内径Di，并满足关系式EA/Di＞5，其特征在于，碱性卤化物包括LiJ。2.如权利要求1所述的灯，其特征在于，LiJ和CeJ3的摩尔比在1和8之间的范围内。3.如权利要求1或2所述的灯，其特征在于，碱性...

【专利技术属性】
技术研发人员：JJF盖藤贝克，FA韦尔默朗，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]