用于高强度放电灯的放电室制造技术

技术编号:8304133 阅读:203 留言:0更新日期:2013-02-07 11:55
一种高强度放电光源包括电弧管(50),其具有纵向轴线(x)和形成于其中的放电室(106)。该光源包括第一和第二电极(124,126),其具有沿着纵向轴线彼此间隔开的内终端。每个电极至少部分地延伸到放电室中。放电室变形,使得其内部几何形状关于其纵向轴线(x)为基本上旋转地非对称的,并且相对于由纵向轴线和垂直于纵向轴线且在水平电弧管方位竖直的另一横轴(y)跨越的平面基本上镜像对称,以及相对于垂直于纵向轴线的中心平面基本上镜像对称。在本公开的优选实施例中,放电灯为单端构造且灯的电弧管为双端构型,放电灯具有将电弧管连接到灯头的近端电引线和远端电引线(108,110),且在水平灯方位,远端电引线在纵向放电室轴线下方行进且与其平行,并且其横向沿着放电室的纵向轴线始终与横向复杂的凹-凸-凹变形表面部分(132,142)的中央凸出部分(132)的横向重合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于高强度放电灯的放电室
技术介绍
参考共同拥有的、共同未决的、2010年6月3日提交的序列号为12/793398(代理人案号235547)、2010年6月3日提交的序列号为12/793441 (代理人案号235549)以及2010年6月3日提交的序列号为12/79347(代理人案号235552)的美国专利申请。本公开涉及用于紧凑型高强度放电灯的放电室,且更具体而言涉及由半透明、透明或基本透明的石英玻璃、硬玻璃或陶瓷放电室材料制成的紧凑型金属卤化物灯。紧凑型电弧放电灯例如在机动车照明领域中找到特别的应用,但将意识到,选定方面可在遇到关于盐池(salt pool)位置的类似问题和增大从灯组件发射的光通量的一般照明用的相关放电灯环境中找到应用。就本公开而言,“放电室”是指放电灯的进行电弧放电的部分,而用语“电弧管”代表需要通过激发放电室中的电弧放电而生成光所需的放电灯的最小结构组件。电弧管还包含带有钥箔和外部引线的收缩密封件(pinch seal)(在石英电弧管的情况下),或者带有密封玻璃密封部分和外部引线的陶瓷突出端塞或陶瓷支腿(在陶瓷电弧·管的情况下),它们确保了放电室的真空气密性以及将放电室中的电极经由伸出电弧管组件的密封部分之外的外部引线而电连接到外部驱动电气构件的可能性。高强度金属卤化物放电灯通过用在两个电极之间传递的电弧电离填充物而发光,填充物为例如金属卤化物、汞或其替代缓冲备选物以及惰性气体的混合物,惰性气体为例如氖气、氩气、氪气或氙气或者它们的混合物,两个电极在大部分情况下在相反端延伸到放电室中且激励放电室中的填充物。电极和填充物被密封在半透明、透明或基本透明的放电室内,放电室维持被激励的填充物的期望压力且允许所发射的光穿过。填充物(也被称作“剂料”)响应于被电弧气化和激发而发射带有期望光谱功率密度分布(光谱)的可见电磁辐射(即,光)。例如,稀土金属卤化物提供了给予高品质光谱性质(包括色温、显色性和光效能)的广泛选择的光谱功率密度分布。在当前的高强度金属卤化物放电灯中,例如在机动车气体放电灯中,当放电室在操作期间设置在水平方位时,过度剂量的熔融金属卤化物盐池通常存在于大体椭圆体或管状的放电室的中央底部位置或一部分中。由于熔融盐池的位置总是在放电室的最冷部分,因而这个位置或点常常被称作放电室的“冷点”。过量的熔融金属卤化物盐池在放电室壁的内表面的很大部分上形成薄液体膜层,该过量的熔融金属卤化物盐池与在放电室内的剂料池上方产生的其饱和蒸气热平衡且在该灯的放电室内位于冷点处。在此位置,剂料池通过在剂料池位于放电室内的方向上增加光吸收和光散射来扭曲灯的空间强度分布。此外,齐Li料池改变穿过剂料池的薄液体膜的光的色调。又一考虑在于在灯组件中的电引线的影响,电引线用于在放电室中的电极和灯头(lamp base)或灯罩上的电接触点之间形成电接触。灯组件的这些电引线可为伸出电弧管组件的密封区域之外的外部引线的延长部分,或者为牢固地连接到电弧管组件的这些外部引线的额外金属线。在带有双端电弧管构造的单端电弧放电灯中,其中一根电引线比另一根长得多,并且沿着电弧管的长度始终大体平行地从电弧管的近端延伸到远端(如从灯头来看),以便机械地且电气地连接灯头与电弧管的远端密封部分。就本公开而言,“单端灯”意味着具有单个基座的灯,单个基座包括灯的两个电接触点且安放在灯的特定单个端部处,而“双端电弧管”意味着带有两个电极的电弧管,两个电极位于放电室的相反端。连接到电弧管的远端的该特定远端电引线也对通过电弧放电所发射的光具有强遮蔽效果,因为导向该远端电引线的光线由该远端电引线吸收或散射。存在着以下电弧放电灯构造其中,该远端电引线延伸到包围该灯的电弧管的保护外封罩的外部且常常被电绝缘材料管覆盖以免在该远端电引线与周围环境之间发弧。在这样的情况下,由于远端电引线的绝缘管覆盖物,远端电引线的增加的有效直径增大了挡光程度。由于不可避免地需要也提供远端电引线来将灯的远端连接到其基座,因而在已知的电弧放电灯中,远端电引线对从电弧管输出的光的这种影响通常是无法避免的。高强度放电灯采用所描 述的灯、电弧管组件和放电室布置,围绕这些类型的高强度放电灯来设计光束形成光学系统和反射器布置的光学设计师必须认识到并解决由液体剂料池和远端电引线导致的两个问题,液体剂料池分布在放电室壁的内表面上,远端电引线与电弧管组件的纵向轴线大体成平行关系且始终沿该纵向轴线延伸。即,光学系统的构造必须解决空间光强度分布扭曲、光线的变色以及这些灯中的所有其它光品质退化后果。例如,在过去和甚至在当代的机动车前灯构造中,扭曲的光线被不透明的金属遮挡物挡住或者光线在对于该应用并不关键的方向上均匀地分布。换言之,一般忽略穿过液体剂料池的这些扭曲光线。因此,由于扭曲的光线并不参与形成投射光学系统的主要光束,因而所发射的光的该部分代表光学系统中的损失。在机动车前灯应用中,例如,扭曲的光线用于稍微照亮车辆正前方的道路,或者扭曲的光线被导向至正好安放在道路上方的路标。由于这些损失,光学系统的效率通常不高于大约40%至50%。当紧凑型放电灯的瓦数变得更小且另外采取减小的几何尺寸时,光源需要一种解决方案以便避免光学组件或系统中的此类光学损失。配备了有改进的光束特性的放电灯的改进的光学系统将理想地实现总照明系统的更高的照明水平以及更低的能量消耗。因此,需要解决与放电室中的剂料池和灯的远端电引线相关联的问题,以及它们由于灯所发射的不均匀和扭曲的空间和色度光强度分布而对围绕灯设计的光学系统的性能和效率的影响。
技术实现思路
在一示例性实施例中,一种高强度电弧放电灯,例如机动车放电灯,包括电弧管,该电弧管在其中央部分具有包封放电室体积的基本透光的放电室。该灯还包括第一电极和第二电极,其至少部分地接纳于放电室中且沿纵向轴线由电弧间隙分开。灯的放电室关于通常水平的纵向轴线为基本上旋转地非对称的,但相对于沿着电弧间隙位于基本中途且垂直于纵向轴线的通常竖直的平面基本上镜像对称,并且也相对于包含纵向轴线的第二通常竖直的平面基本上镜像对称。该灯还在其放电室壁中包括中央部分,该中央部分在水平方位形成放电室的下侧且向内变形而形成两个大体上凹入的壁表面部分,两个大体上凹入的壁表面部分包围大体上凸出的部分,大体上凸出的部分作为腔室底部的轴向通道而沿着放电室的纵向轴线延伸。由于这种扭曲的电弧室构造,放电室的该下中央部分优选地沿纵向轴线为大体凸出构型且在横向上为由大体凹-凸-凹部分构成的复杂表面构型。所述高强度电弧放电灯为单端构造,且其用于电气和机械接触的基座位于该灯的一端,并且该灯的电弧管为双端构型,具有近端电引线和远端电引线(如从灯头来看)以将电弧管的近端和远端电气且机械地连接到灯头。远端电引线还平行于放电室的纵向轴线延伸,且在水平灯方位,在放电室下方完全相同的横向上移位,该横向与大体上凸出的轴向通道的横向重合,轴向通道包含液体剂料池的主要部分且由放电室底部的横向复杂的大体凹-凸-凹表面构型形成。 一种控制单端电弧放电光源中冷点位置的方法包括提供双端构型的电弧管,其在形成于其中的放电室中具有纵向轴线。该方法还包括将第一电极和第二电极定向,第一电极和第二电极具有沿着纵向轴线彼此间隔开的内终端且每个电极至少部分地延伸到本文档来自技高网
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【技术保护点】

【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:T潘伊克A博罗茨基I灿伊C霍尔瓦特
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:
国别省市:

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