高压放电灯

摘要

一种包括陶瓷放电容器的具有更加稳定的灯电压的金属卤素灯，陶瓷放电容器封闭一个其中安排第一和第二电极的放电空间，陶瓷放电容器有一个在电极之间延伸的中央区，中央区的每一端分别由第一和第二端区封闭，其中第一端区几乎没有间隙地包围一个供电导体，供电导体连接到第一电极并且通过一个密封件延伸到第一端区的壁的外部，所说供电导体具有面对放电空间的一个抗卤化物部分和远离放电空间的一个部分，其中第一供电导体的抗卤化物部分包括由钨或由钨钼合金制成的线。

权利要求

1.一种包括陶瓷放电容器的金属卤素灯，所述陶瓷放电容器封闭其中安排有第一和第二电极的放电空间，所述陶瓷放电容器具有在电极之间延伸的中央区，所述中央区的每一端分别由第一和第二端区封闭，其中第一端区以3-200微米的间隙包围供电导体，所述供电导体连接到第一电极并且通过密封件延伸到第一端区的壁的外部，所述供电导体具有面对放电空间的抗卤化物部分和远离放电空间的部分，其特征在于所述供电导体的抗卤化物部分包括由钨钼合金制成的线，其中供电导体的抗卤化物部分的线由钼与按重量计占10％和50％之间的钨的合金制成。

2.根据权利要求1所述的灯，其中抗卤化物部分的线形成心轴，这个心轴由绕组线包围，所述绕组线至少包括以下金属之一：钨、钼、铂、铱、铼、铑。

3.根据权利要求1所述的灯，其中密封件覆盖供电导体的远离放电空间的部分并且部分穿过抗卤化物部分延伸。

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括陶瓷放电容器的金属卤素灯，陶瓷放电容器封闭一个其中安排第一和第二电极的放电空间，放电容器有一个在电极之间延伸的中央区，中央区的每一端分别由第一和第二端区封闭，其中第一端区几乎没有间隙地包围一个供电导体，供电导体连接到第一电极并且通过一个密封件延伸到第一端区的壁的外部，所说供电导体具有面对放电空间的一个抗卤化物部分(halide-resistantsection)和远离放电空间的一个部分。通常用电离的填充物来填充陶瓷放电容器，电离的填充物包括金属卤化物。

应该将本说明书和权利要求书中的术语“陶瓷放电容器”理解为耐火材料的放电容器，如单晶金属氧化物(例如蓝宝石)、多晶金属氧化物(例如半透明的气密铝氧化物(DGA)、钇-铝石榴石(YAG)或氧化钇(YOX))、或多晶非氧化物材料(例如氮化铝(AlN))。术语“抗卤化物”意指没有或基本上没有卤化物的腐蚀作用，并且主要在灯操作期间在放电空间内的条件下没有卤素产生。术语“几乎没有间隙”指的是在端区和通过端区伸出的供电导体之间的剩余空间至少为3微米，最多为端区内径的1/4，但不大于约200微米。

背景技术

在EP0587238中公开了在本文开始段描述的这种类型的灯。在这种已知灯中，形成供电导体的金属棒穿过放电容器的每一个端区。在远离放电空间的供电导体的部分和端区之间剩余空间填充陶瓷密封胶(ceramic sealing compound)。通常使用铌或钽作为远离放电空间的供电导体部分的材料，因为在灯的寿命期间在端区所经受的温度范围内这些金属的平均膨胀系数与制造放电容器的陶瓷材料的平均膨胀系数接近一致。
由于所说的金属不是抗卤化物的，所以面对放电空间的这个部分至少设有抗卤化物的材料的覆盖物，例如是从下面的组中选出的金属：钨、钼、铂、铱、铼、和铑，和/或这些金属中至少一种的导电硅化物、碳化物或氮化物，如二硅化钼。经常使用的抗卤化物部分的可替换结构是这样的一种结构：在该结构中供电导体的抗卤化物部分包括围绕钼棒缠绕的钼线圈、或钼金属陶瓷。
已知的金属卤素灯的缺点是，在灯的寿命期间灯电压逐渐增高，缩短了灯的寿命，最终导致灯的失效。

发明内容

本发明的一个目的是提供在本文开始段描述的那种类型的金属卤素灯，这种灯克服了所说的缺点。
为此，按照本发明的灯的特征在于第一供电导体的抗卤化物部分包括由钨或由钨钼合金制成的线(wire)。发明人已经发现，其中第一供电导体的抗卤化物部分包括由钨或由钨钼合金制成的线的灯在它的寿命期间具有比较稳定的灯电压。
按照本发明的高压放电灯的优选实施例的特征在于第二供电导体的抗卤化物部分也包括由钨或由钨钼合金制成的线。
在本发明的灯中，连接到第一电极的供电导体通过一个密封件延伸到第一端区的壁的外部。供电导体的远离放电空间的部分通常包括铌或钽。在优选实施例中，密封件完全覆盖这个部分，并且部分地穿过供电导体的抗卤化物部分延伸。覆盖供电导体的远离放电空间的部分的密封件，以及抗卤化物部分的一部分，不仅改善了灯的服务寿命，而且还减小了供电导体的翘曲变形(warping)。所说的翘曲变形可能引起灯的早期失效。密封件例如可以包括在本领域中公知的陶瓷密封胶。
按照本发明的高压放电灯的优选实施例的特征在于抗卤化物部分的线形成一个心轴，这个心轴由线的绕组包围，所说的线至少包括以下金属之一：钨、钼、铂、铱、铼、铑。这个实施例的优点是在端区中开放的空间较小，不会产生热应力。在端区和对应的供电导体之间的开放空间较小，具有可以保持很少填充成分(ingredients)的优点。这可以改善灯的性能的可再现性。
制造绕组的线的直径优选在由此所包围的抗卤化物部分的心轴直径的1/4和1/2之间。一方面，线的直径要足够地大，以便可以很容易地避免所说的线在制造期间发生断裂，并且在另一方面，线的直径要足够地小，以便容易处理，特别是容易围绕抗卤化物部分的心轴卷曲。
形成至少第一供电导体的心轴的抗卤化物部分的线可以是与钨的合金。已经发现，钼与按重量计最多50％的钨的合金的热膨胀系数可以很容易地与密封件的热膨胀系数接近一致，因此可以避免在制造灯的过程中冷却密封件时发生早期断裂。然而，优选将钼与按重量计至少10％的钨熔合成合金。在钨的重量百分数大于10％的情况下，观察到最稳定的灯电压。

附图说明

下面参照附图更加详细地说明按照本发明的金属卤素灯的这些和其它方面，在附图中：
图1用纵向剖面图表示按照本发明的灯的一个实施例；
图2表示具有已知的钼盘绕的钼线(Mo-coiled Mo-wire)的灯的灯电压随灯的寿命的变化关系，和按照本发明的灯(用“钨/钼线”表示)的灯电压随灯的寿命的变化关系。

具体实施方式

图1所示的高压放电灯是一种金属卤素灯，包括用于封闭放电空间11的陶瓷放电容器10，其中安排第一电极40a和第二电极40b，所说放电容器有一个中央区20，中央区20在两个电极之间延伸，中央区20在每一侧分别由第一端区30a和第二端区30b封闭，所说第一端区几乎没有间隙地包围供电导体50a，供电导体50a连接到第一电极并且通过密封件32a延伸到第一端区的外部，这个供电导体具有一个面对放电空间的抗卤化物部分510a和一个远离放电空间的部分52a。第一供电导体的抗卤化物部分510a包括线51a，线51a由钨或钼与钨的合金制成。放电容器10由封闭放电空间11的DGA材料制成，并且提供有可电离的填充物，可电离的填充物包括金属卤化物。所示灯的实际的实施例在标称操作期间的功率消耗是70瓦(或者是150瓦，对于下面的括号中给出的数字)。
在这个实施例中，填充物包括5(15)毫克的汞、8(13)毫克的金属卤化物：碘化钠、碘化铊、碘化镝(它们的重量比是69∶8∶8)。填充物还包括氩和起动气体(starting gas)。每个电极40a、40b由长度为3(6)毫米、直径为300(500)微米的钨棒形成的，钨棒在1200(1500)微米距离的自由端具有由直径为170(160)微米的钨丝形成的单个绕组。第一和第二圆筒形端区30a、30b连接到中央区20，每个端区几乎没有间隙地包围供电导体50a、50b，所说供电导体50a、50b连接到对应的电极40a、40b，并且，每个端区具有陶瓷密封胶的对应密封件32a、32b，通过所说的密封件相关的供电导体50a、50b伸出外部。中央区20的内部长度为7(13)毫米，外部直径为7.6(11.4)毫米，壁厚为0.8毫米。端区30a、30b的外部直径相对于中央区20的外部直径较小。端区的外部直径为2.6(2.6)毫米。端区30a、30b的内部直径约为0.76(0.975)毫米。每个供电导体50a、50b包括一个面对直径为0.70毫米的放电空间11的抗卤化物部分510a、510b和远离所说放电空间并且由0.72毫米厚的铌棒形成的一个第二部分52a、52b。供电导体的每个抗卤化物部分510a、510b由按重量计占20％的钨的钼心轴51a、51b构成，所说的心轴进一步由绕组55a、55b包围，绕组55a、55b由钼线绕成。形成心轴51a、51b的线的直径为386(448)微米，绕组55a、55b由直径为139(161)微米的线制成。于是，绕组线的直径在由此包围的抗卤化物部分的心轴的直径的1/4和1/2之间。因此，在端区30a、30b和穿过所说端区的抗卤化物部分510a、510b之间的平均间隙大约为0.05(0.1)毫米。陶瓷密封胶在端区内完全覆盖铌棒部分52a、52b，并且部分穿过面对放电空间的抗卤化物部分510a、510b延伸。
借助于下面的例子进一步说明本发明。
例1
对于按照本发明的如图1所示1的150瓦的灯进行10000小时的耐久性试验。灯的电压在图2中由标为“钨/钼线”的线段表示。用已知的包括钼线并带有钼线圈的150瓦的灯进行比较实验。结果是按照本发明的灯的灯电压比现有的150瓦灯的灯电压更加稳定。
例2
在加有过电压的加速试验中，将按照图1的70瓦灯的实施例与已知的包括钼线并带有钼线圈的70瓦灯进行比较。已知的灯的电极在1000小时以后发生翘曲变形，而按照本发明的灯的电极仍旧是直的，没有出现翘曲变形。