包含有效氧源的金属卤化物灯制造技术

一种灯包括放电容器（１２）。钨电极（２０，２２）伸入放电容器中。将可电离的填充物密封于容器内。填充物包含缓冲气体、任选的游离汞、和卤化物组分，卤化物组分包括选自镧的卤化物、镨的卤化物、钕的卤化物、钐的卤化物、铈的卤化物及其组合的稀土金属卤化物。有效氧源存在于放电容器中。稀土金属卤化物以一定量存在，使得在灯工作期间与有效氧源组合使钨类物质在放电容器壁和至少一个电极的至少一部分之间保持气相溶解度差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含有效氧源的金属卤化物灯
技术介绍
本专利技术涉及具有高灯流明维持率的放电灯。它具体用于与在容器中具有有效氧源 的陶瓷金属卤化物(CMH)灯相关的应用，这种灯在工作期间，使钨类物质在壁和电极之间 保持溶解度差，以下将对其作出具体描述。高强度放电(HID)灯是能够从相对较小源产生大量光的高效率灯。这些灯广泛用 于很多应用，仅举几个例子，包括公路和道路照明、大型会场(如运动场)照明、建筑的泛光 照明、商店、厂房和探照灯。术语“HID灯”用于代表不同类型的灯。这些灯包括汞气灯、金 属卤化物灯和钠灯。特别是，金属卤化物灯广泛用于需要以相对较低成本实现高亮度水平 的领域。HID灯与其他灯不同，因为它们的作用环境需要在高温和高压长期工作。另外，由 于它们的用途和成本，需要这些HID灯具有相对较长的使用寿命，并且产生一致的亮度水 平和光色。虽然原则上HID灯可用交流(AC)电源或直流(DC)电源工作，但实际上，这些灯 通常由AC电源驱动。放电灯利用在两个电极之间通过电弧使蒸气填充物质电离来发光，蒸气填充物 质如稀有气体、金属卤化物和汞的混合物。电极和填充物质密封在半透明或透明放电容 器内，放电容器保持受激励填充物质的压力，并允许发出的光透过。填充物质，也称为“剂 (dose) ”，响应电弧激发发出所需的光谱能量分布。例如，卤化物提供赋予宽选择光性质的 光谱能量分布，这些光性质例如色温、显色性和发光效率。这些灯的光输出通常由于放电容器壁变黑随时间减小。变黑是由于钨从电极运到 壁上。现已建议在放电容器中加入氧化钙或氧化钨氧分配器，例如公开于授予Koninklijke Philips Electronics N. V.的 W099/53522 和 WO 99/53523。然而，根据这些申请中的建议 制造的灯可能不能同时满足可接受的灯效率、色点、色稳定性、流明维持率和商用灯的可靠 性价值。本专利技术的示例性实施方案提供具有提高流明维持率的改进的新金属卤化物灯。专利技术概述在示例性实施方案的一个方面，灯包括放电容器。钨电极伸入放电容器中。将可 电离的填充物密封于容器内。填充物包含缓冲气体、任选的金属汞、和卤化物组分，卤化物 组分包含选自镧的卤化物、镨的卤化物、钕的卤化物、钐的卤化物、铈的卤化物及其组合的 稀土金属商化物。有效氧源存在于容器中。稀土金属商化物以一定量存在，使得在灯工作 期间与有效氧源组合对于气相中存在的钨类物质在放电容器壁和至少一个电极的至少一 部分之间保持溶解度差。在另一个方面，灯包括放电容器。钨电极伸入放电容器中。将可电离的填充物密 封于容器内。填充物包含缓冲气体、任选的汞、和卤化铈。填充物也包含至少一种选自以下 的卤化物a)碱金属卤化物，b)镁以外的碱土金属卤化物，和C)选自铟和铊的元素的卤化 物。灯填充物不含钬、铥、镝、铒、镥、钇和镱、铽、钪和镁的卤化物。钨的氧化物以足够量密 封于容器中，以在灯工作期间保持填充物中至少lxlO—9 μ mol/cm3的气相WO2X2浓度。另一方面，制成灯的方法包括提供放电容器，提供伸入放电容器的钨电极，并将可电离填充物密封于容器内。填充物包含缓冲气体、任选的金属汞、和卤化物组分，卤化物组 分包含选自镧的卤化物、镨的卤化物、钕的卤化物、钐的卤化物、铈的卤化物及其组合的稀 土金属卤化物。将有效氧源密封于放电容器中。有效氧源以一定量存在，使得在灯工作期 间填充物中钨类物质的溶解度在邻近电极之一的至少一部分处低于在放电容器壁处，使得 来自电极的钨被运回电极之一，不然在灯工作期间所述钨会沉积于壁上。至少一个实施方案的一个优点是提供具有改进性能和流明维持率的陶瓷电弧管 填充物。至少一个实施方案的另一个优点在于减弱壁变黑。另一个优点是在放电容器壁和在比该壁更高温度工作的一部分电极之间保持钨 再生循环。通过阅读和理解以下优选实施方案的详细说明，更多优点对本领域的技术人员将 变得显而易见。附图简述附图说明图1为根据示例性实施方案的HID灯的横截面图；图2显示在示例性的体积为0. 2cm3的灯中存在不同量HgI2作为有效卤素源的情 况下，所有钨类物质的组合溶解度与温度的理论曲线图；图3显示在示例性的体积为0. 2cm3的灯中存在不同量HgI2作为有效卤素源的情 况下，钨类物质的过饱和度与温度(K)的理论曲线图；图4显示在示例性的体积为0. 2cm3的灯的填充物中存在不同量WO3作为有效氧源 的情况下，所有钨类物质的组合溶解度与温度的理论曲线图；图5显示在示例性的体积为0. 2cm3的灯的填充物中存在不同量WO3作为有效氧源 的情况下，钨类物质的过饱和度与温度(K)的理论曲线图；图6显示对于体积为0. 2cm3的灯在平衡态蒸气形式的WO2I2的量与加入的HgI2或 WO3的量的理论曲线图；图7显示在平衡态蒸气形式的HgI2的量与加入的HgI2或WO3的量的理论曲线图；图8显示利用不同量HgI2和WO3制成的灯经2000小时的流明输出；并且图9显示这些灯的流明维持率，用％表示(LM% )。专利技术详述示例性实施方案的一些方面涉及一种用于灯的填充物，所述填充物经配制以促进 钨再生循环，做法是，使钨类物质在邻近灯壁处具有比在电极处更高的溶解度，不然会在灯 壁处发生沉积，尽管电极在比壁明显更高的温度下工作。参照图1，图1显示示例性HID灯10的横截面图。灯包括限定内室14的放电容器 或电弧管12。放电容器12具有壁16，壁16可由陶瓷材料(如氧化铝)或其他适合的透光 材料(如石英玻璃)形成。可电离的填充物18密封于内室14内。钨电极20，22位于放电 容器的相对端，以便在对其施加电流时激发填充物。两个电极20和22 —般通过导体24， 26 (例如，自镇流器，未显示)提供交流电流。电极20，22的末端28，30相隔距离d，距离d 限定电弧间隙。在对HID灯10供电时(表明电流流到灯)，在两个电极之间产生电压差。 此电压差导致在电极的末端28，30之间的间隙产生电弧。电弧在电极末端28，30之间的区 域引起等离子放电。可见光产生并通过壁16传出室14。电极在灯工作期间变热，并且钨会从末端28，30蒸发。一些蒸发的钨可能沉积在 壁16的内表面32上。没有再生循环的话，沉积的钨就可能导致壁变黑，并且减小可见光透 射。虽然可用纯钨形成电极20，22，例如大于99 %的纯钨，但也可考虑电极具有较低 钨含量，例如可包含至少50%或至少95%的钨。示例性电弧管12被外灯泡36包围，外灯泡36的一端提供有灯帽38，灯通过灯帽 38与电源(未显示)连接，如市电电压(mains voltage) 0外灯泡36可由玻璃或其他适合 材料形成。照明组件10也包括镇流器(未显示)，镇流器在开灯时作为启动器。镇流器位 于包括灯和电源的电路中。可将电弧管和外灯泡之间的空间抽空。任选由石英或其他适合 材料形成的罩(未显示)围绕或部分围绕电弧管，以在电弧管破裂的情况下容纳可能的电 弧管碎片。内部空间14具有与灯的工作电压和可承受壁负荷相称的体积。例如，对于70W的 灯，体积可为约0. 15cm3至约0. 3cm3,例如约0. 2cm3,对于250W的灯，体积可为约0. 5cm3至 约 2. 0cm3，例如约 1. 35cm3。可电离填充本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灯，所述灯包括：放电容器；伸入放电容器的钨电极；密封于容器内的可电离填充物，所述填充物包含：缓冲气体，任选的游离汞，和卤化物组分，所述卤化物组分包含选自镧的卤化物、镨的卤化物、钕的卤化物、钐的卤化物、铈的卤化物及其组合的稀土金属卤化物；和在放电容器中的有效氧源，稀土金属卤化物以一定量存在，使得在灯工作期间与有效氧源组合使钨类物质在放电容器壁和至少一个电极的至少一部分之间保持气相溶解度差。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：TD拉塞尔，M拉赫马尼，PJ梅希特，GW乌特贝克，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]