帶有陶瓷放電容器的高壓放電燈的製作方法

2023-05-25 08:49:51

專利名稱：帶有陶瓷放電容器的高壓放電燈的製作方法
技術領域：
本發明涉及帶有陶瓷放電容器的高壓放電燈，其中，燈的放電容積具有內部長度L和在其中心處的最大直徑D；放電容器具有發光填充料和在放電容器末端上的兩個電極；燈藉助於高頻(HF)這樣工作，使得構成縱向聲波模，本發明特別涉及以產生給定波模的駐波的頻率工作的金屬滷化燈。
背景技術：
US-A 5 998 940公開了一種帶有陶瓷放電容器以駐波工作的高壓放電燈。放電容器的末端具有向內凸起的楔形。壁厚基本不變。
JP-A 2001-297 732公開了一種高壓放電燈，其中，陶瓷放電容器的壁厚向末端逐漸增加。然而這裡避開了駐波問題。
EP-A 954 011公開了一種由多個部件組成的陶瓷放電容器，其中，端區出於結構原因加厚。沒有提到以聲波模工作的問題。

發明內容
本發明的目的在於，提供一種使用壽命長且耐腐蝕的高壓放電燈，其中，燈的放電容積具有內部長度L和在其中心處的最大直徑D；放電容器具有發光填充料和在放電容器末端上的兩個電極；燈藉助於高頻這樣工作，使得構成縱向聲波模。
這一目的通過下述特徵得以實現，即放電容器的壁厚沿放電容積的長度L變化，其中，放電容器中心處的壁厚S最小，而壁厚在最佳點Popt上至少為1.2S，其中，最佳點各自具有距放電容器末端7/24 L遠的距離。在從屬權利要求中給出特別有利的設計方案。
在具有陶瓷放電容器和在聲波模中工作的高壓放電燈中，依據本發明將放電容器末端上的壁厚區域加厚。
在以導致聲波波腹區域內填充料沉積的縱向聲波模的工作狀態下工作時，該區域的內壁上會出現填充料聚集。根據絕對溫度(典型的1350K)和溫度梯度(典型的6-10K/mm)，以及聚集的金屬滷化混合物的填充料量，對該區域形成長期影響和材料侵蝕或腐蝕。
壁加厚部至少為燈芯中心壁厚的20％(典型的為約25％和100％之間)。壁加厚部至少沿燈芯內部長度IL的L min＝1/15延伸，並圍繞燈芯內部空間7/24×IL和17/24×IL的內端面的位置上關於燈芯軸線對中。該內端面的定義在內輪廓的分布繼續超過具有毛細管直徑的圓柱體斷面與毛細管軸線相交情況下產生內端面(在彎曲的內端面情況下是重要的)。
根據應用類型和工作類型可以為壁加厚部選擇更寬範圍的定位。
特別是放電容器具有A＝L/D＝2到6的內部長度L與最大內徑D的長度與內徑比，然後便可以最佳激發聲波模。在這些情況下，壁厚可以在燈芯內部長度(0到1/3)*L和(2/3到1)*L的範圍內加厚。
典型的是以所謂的2-室波模，其中，兩個聲波室通過控制強度的縱向聲波駐波構成。
此外，在水平燃燒位置情況下填充料沉積在燈內兩個區域上，它們處於燈芯內部長度距內端約1/4和1/3的位置之間。
在垂直燃燒位置情況下，同樣在這些位置上填充料以金屬滷化膜或金屬滷化滴形式環形地沉積在內壁圓周上。
在這些部位(環形區域)上壁局部加厚情況下，一方面通過這種加厚提高紅外線(IR)放射在這些位置上的發射(提高半透明/透明陶瓷的發射率)，另一方面降低壁對通向燈芯末端的熱流的熱阻，此外，由於增加了壁厚，提高了陶瓷容器的耐用度並提高了耐腐蝕的強度。
一般還可有其他多室工作狀態(也就是更高的波模)，它們是通過較長燃燒時間有規則地從末端在燈芯表面上對稱產生條狀填充物沉積。一般來說，可以以多室波模工作的放電容器以可比較的方式進行改進。
根據燈芯容器的成形和製造方法可以實現滿足基本構想的不同的實施方式。
此外，只要滿足依據本發明的條件，加厚可以一直達到燈芯末端，或也可以向燈芯末端連續增加。


下面藉助多個實施例對本發明作詳細說明。附圖所示為圖1示出高壓放電燈的剖面；
圖2示出高壓放電燈的另一實施例；圖3示出高壓放電燈的另一實施例；圖4示出高壓放電燈的另一實施例。
具體實施例方式
圖1示出陶瓷放電容器1的基本形狀。它典型的具有單構件圓柱體放電容積2和在末端3上延長的栓塞4。依據本發明，為帶有縱向聲波模的HF工作，在放電容器1的外面燒結環形的加厚部5。該加厚部的壁厚為放電容器壁厚的50％(未按比例示出)。
圖2至圖4示出通過壓鑄法或粉漿澆注法製造的陶瓷放電容器。
圖2詳細示出兩部分的放電容器10，其中壁厚連續變化。壁厚從放電容器的末端11向由接口體現的中心12近似線性增加，如圖2中的區Bzu所示，其中外壁13相應成斜面。在最大最佳厚度的連接區Bopt內壁厚不變。接著在到放電容器中心的方向上，壁厚再次減小，如圖2中區Bab所示，就是說現在內壁14相應成斜面。區Bopt最小長度為1/15L。該區在任何情況下都包括距放電容器末端7/24L遠的點Popt。
本說明同樣適用於分別從鏡象倒置看去的放電容器的兩部分。
圖3示出一實施例，其中，上述條件通過下面的構造滿足，區Bzu和區Bopt具有相同不變壁厚，而區Bab通過帶有成斜面的內壁的區B1和具有減小的不變壁厚的中心區B2得以實現。
從對半透明多晶體氧化鋁陶瓷的IR發射率依賴於厚度和溫度而變化的關係的研究表明，壁厚從大約0.7mm提高到1.3mm的結果是發射係數從0.23變成0.27(增加17％)。因此，局部IR-反射同樣變化約17％。由於在這些壁部位上產生更明顯的冷卻，使得化學反應率更低並明顯延長了使用壽命。陶瓷放電容器典型的冷光點溫度為1300至1400K。
最後圖4示出放電容器20，其中壁厚從末端21向中心22連續減小。在此方面，點Popt滿足依據本發明的最佳化條件。
權利要求
1.具有陶瓷放電容器(1)的高壓放電燈，其中，放電容積(2)具有內部長度L和在其中心(12；22)處的最大直徑D；其中，放電容器(1)具有發光填充料和在放電容器末端上的兩個電極；其中，燈藉助於高頻這樣工作，使得構成縱向聲波模，其特徵在於，壁厚沿放電容積的長度L變化，其中，放電容器中心(12；22)內的壁厚S最小，而壁厚在最佳點(Popt)上至少為1.2S，其中，該最佳點各自具有距放電容器末端(3)7/24L遠的距離。
2.按權利要求1所述的高壓放電燈，其特徵在於，最佳點(Popt)由帶有至少相同壁厚的、長度至少為1/15L的區Bopt所環繞。
3.按權利要求1所述的高壓放電燈，其特徵在於，該加厚的壁厚通過外部燒結的環形部件(5)實現。
4.按權利要求1所述的高壓放電燈，其特徵在於，該加厚的壁厚通過放電容器內壁(14)和/或者外壁(13)的輪廓導向實現。5.按權利要求4所述的高壓放電燈，其特徵在於，從末端(3；11；21)向中心(12；22)看去，該放電容器具有外部增加的壁厚區(Bzu)、不變的壁厚區(Bopt)和內部減小的壁厚區(Bab)。
6.按權利要求4所述的高壓放電燈，其特徵在於，從末端(3；11；21)向中心(12；22)看去，該放電容器具有不變的壁厚區(Bopt)和內部減小的壁厚區(Bab)。
7.按權利要求4所述的高壓放電燈，其特徵在於，從末端(21)向中心(22)看去，放電容器(20)具有固定減小的壁厚。
8.按權利要求1所述的高壓放電燈，其特徵在於，L/D之比處於L/D＝2到6的範圍內。
全文摘要
放電容積具有內部長度L和在其中心處的最大直徑D，其中，放電容器具有發光填充料和在放電容器末端上的兩個電極；其中，該燈藉助於高頻這樣工作，使得構成縱向聲波模，其中壁厚沿放電容積的長度L變化；其中，放電容器中心處的壁厚S最小，而壁厚在最佳點(Popt)上至少為1.2S；其中，該最佳點各自具有距放電容器末端7/24L遠的距離。
文檔編號H01J61/84GK1462056SQ03140779
公開日2003年12月17日 申請日期2003年5月16日 優先權日2002年5月16日
發明者K·施託克瓦德 申請人:電燈專利信託有限公司