專利名稱：不含汞的金屬鹵化物燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不含汞的金屬鹵化物燈，其包含帶有陶瓷壁的大致圓柱形放電容器，所述放電容器的內(nèi)徑為Di，內(nèi)長(zhǎng)為L(zhǎng)i，壁厚為Wt，其充滿了可電離的填充物，其中，所述放電容器內(nèi)裝有兩個(gè)相距為EA的電極，以保持放電容器內(nèi)的放電狀態(tài)，所述填充物包含一種惰性氣體，優(yōu)選為Xe，和一種金屬鹵化物。
迄今為止，許多汽車前部的照明放電燈的填充物都含有汞。汞是公認(rèn)地對(duì)環(huán)境有不好影響的物質(zhì)，人們做了很多嘗試開發(fā)一種不含汞的金屬鹵化物燈，但一直沒(méi)有獲得滿意的成果。汞在這些燈中主要用來(lái)增加電場(chǎng)強(qiáng)度，因此這些燈的電流能保持在低水平，使得電子鎮(zhèn)流器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。目前還沒(méi)有找到合適而又令人滿意的能替代汞的物質(zhì)。對(duì)于一般的照明要求，用Zn或ZnI來(lái)替代汞的解決方案已經(jīng)為大家所知，但是此方案并不適合小的汽車燈，這種燈中電極之間的距離EA大約在3-5mm，功率通常在20-35W之間。
本發(fā)明的目的是提供一種能滿足汽車前部照明要求、合適、有效、可靠的不含汞的金屬鹵化物燈。
經(jīng)過(guò)大量的研究和試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)通過(guò)尺寸的組合可以取得令人滿意的效果。本發(fā)明中放電容器的內(nèi)長(zhǎng)Li小于8mm，電極距離EA和內(nèi)徑Di必須滿足關(guān)系式EA/Di＞2，室溫下惰性氣體的壓力PXe應(yīng)該至少為5bar，壁厚Wt和內(nèi)徑Di必須滿足關(guān)系式Wt/Di＞0.15。選取高壓的惰性氣體，優(yōu)選是氙，和非常小的放電容器直徑至少能部分地取代汞在燈中的作用。放電容器必須盡可能地短，以便獲得充分高的最冷點(diǎn)溫度。從而能得到大約40-90V的充分高的燈電壓。容器壁過(guò)熱和壁內(nèi)部較大的溫度梯度都會(huì)引起放電容器的破裂、蠕變，甚至熔化，為了防止這兩種現(xiàn)象的產(chǎn)生，放電容器的壁必須足夠厚。
放電容器圓柱形外表面的長(zhǎng)度Lo至少為8mm，至少為9mm更好，至少為9.5mm最好。從而能使放電容器充分散熱。
為了提高發(fā)光功效，金屬鹵化物優(yōu)選地包含至少為40mol/cm3的稀土碘化物，例如NaPrI。同樣優(yōu)選地，金屬鹵化物包含20-140mol/cm3之間的ZnI2。
優(yōu)選地，Li＜7.5mm，更好是Li＜6.8mm，最好是Li＜6.2mm。優(yōu)選地，EA/Di＞3，更好是EA/Di＞4。實(shí)踐中EA/Di通常小于8，更為通常的是小于6。優(yōu)選地，Wt/Di＞0.2 0，更好是Wt/Di＞0.25，最好是Wt/Di＞0.3。優(yōu)選地，PXe＞10bar，更好是PXe＞15bar。實(shí)踐中PXe通常不大于25bar。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，為了進(jìn)一步改善放電容器壁內(nèi)部的散熱、熱量的分布和均勻化，放電容器被一個(gè)透明的、充滿氣體的大致圓柱形外泡殼包圍，外泡殼的壁所處的距離小于1mm，最好小于0.5mm。為了提高最冷點(diǎn)的溫度，同樣在優(yōu)選實(shí)施例中，放電容器設(shè)置有涂覆的區(qū)域。
下面結(jié)合具體的實(shí)施方式和附圖(非真實(shí)的比例繪制)對(duì)本發(fā)明涉及的燈的上述和其它方面作詳細(xì)闡述，其中

圖1是本發(fā)明的燈的示意圖；以及圖2詳細(xì)示出了圖1所示燈的放電容器。
如圖1所示，金屬鹵化物燈配置了放電容器3。圖2詳細(xì)展示了放電容器3的結(jié)構(gòu)。陶瓷壁31圍成的放電空間11中包含Xe和可電離的填充物。放電容器3中排列著兩個(gè)電極，兩電極端4a、5a之間的距離為EA，至少在間距EA的部位放電容器的內(nèi)徑為Di。
放電容器3在兩個(gè)端部由相應(yīng)的陶瓷突出塞34、35封閉，陶瓷突出塞34、35利用狹窄的間距將相應(yīng)的電流引流導(dǎo)體40、50封閉到布置于放電容器中的電極4、5。放電容器3被外泡殼1包圍。陶瓷突出塞34、35的一部分和陶瓷放電容器3與它們鄰近的部位設(shè)置有外涂層41、51。燈配有燈帽2。燈工作期間電極4和5之間會(huì)持續(xù)放電。電極4通過(guò)電流導(dǎo)體8連接到燈帽2上的第一電接觸形成部分。電極5通過(guò)電流導(dǎo)體9和19連接到燈帽2上的第二電接觸形成部分。電流導(dǎo)體19被陶瓷管110包圍。
燈的放電容器3中的可電離填充物包含0.6mg的NaPrI和0.1-0.2mg的ZnI2。該填充物還包含室溫下填充壓力為16bar的Xe。
兩電極端之間的距離EA為5mm，內(nèi)徑Di為1.2mm，比率EA/Di＝4.17。放電容器3的壁厚為0.4mm，放電容器3的內(nèi)長(zhǎng)Li為6.0mm，外長(zhǎng)Lo為10mm。放電容器3和塞34、35的總長(zhǎng)度為24.0mm。電流引流導(dǎo)體40、50的直徑為0.54mm。
陶瓷突出塞34、35的一部分和陶瓷放電容器3與它們鄰近的部位設(shè)置有Pt的外涂層。外涂層延伸到距離相關(guān)的電極端0.25mm處。燈的外泡殼1由石英玻璃制成，外泡殼1的內(nèi)徑為3mm，壁厚為2mm，外泡殼1充滿了室溫下填充壓力為1.5bar的N2。
該燈的功率為30W，亮度為78Mcd/m2。最高壁溫大約1700K。水平點(diǎn)亮的放電容器中，其較高的中心部位與較低的中心部位之間的溫度梯度小于150K。
權(quán)利要求
1.一種不含汞的金屬鹵化物燈，其包含帶有陶瓷壁的大致圓柱形放電容器，所述放電容器的內(nèi)徑為Di，內(nèi)長(zhǎng)為L(zhǎng)i，壁厚為Wt，其充滿了可電離的填充物，其中，所述放電容器內(nèi)裝有兩個(gè)相距為EA的電極，以保持放電容器內(nèi)的放電狀態(tài)，所述填充物包含惰性氣體和金屬鹵化物，所述內(nèi)長(zhǎng)Li小于8mm，電極距離EA和內(nèi)徑Di滿足關(guān)系式EA/Di＞2，室溫下惰性氣體的壓力PXe至少為5bar，壁厚Wt和內(nèi)徑Di滿足關(guān)系式Wt/Di＞0.15。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述放電容器的圓柱形外表面的長(zhǎng)度Lo至少為8mm，最好至少為9mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燈，其特征在于，所述金屬鹵化物包含至少為40mol/cm3的稀土碘化物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的燈，其特征在于，所述金屬鹵化物包含在20-140mol/cm3之間的ZnI2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的燈，其特征在于，Li＜7.5mm，更好是Li＜6.8mm，最好是Li＜6.2mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的燈，其特征在于，EA/Di＞3，最好是EA/Di＞4。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的燈，其特征在于，PXe＞10bar，最好是PXe＞15bar。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一所述的燈，其特征在于，Wt/Di＞0.2，更好是Wt/Di＞0.25，最好是Wt/Di＞0.3。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一所述的燈，其特征在于，所述放電容器被透明的、充滿氣體的大致圓柱形外泡殼包圍，所述外泡殼的壁所處的距離小于1mm，最好是小于0.5mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一所述的燈，其特征在于，所述放電容器設(shè)置有涂覆的區(qū)域，以便提高最冷點(diǎn)的溫度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種不含汞的金屬鹵化物燈，其包含一個(gè)帶有陶瓷壁的大致圓柱形放電容器，所述放電容器的內(nèi)徑為Di，內(nèi)長(zhǎng)為L(zhǎng)i，壁厚為Wt，其充滿了可電離的填充物，其中，所述放電容器內(nèi)裝有兩個(gè)相距為EA的電極，以保持放電容器內(nèi)的放電狀態(tài)，所述填充物包含一種惰性氣體和一種鹽，所述內(nèi)長(zhǎng)Li小于8mm，電極距離EA和內(nèi)徑Di滿足關(guān)系式EA/Di＞2，室溫下惰性氣體的壓力PXe至少為5bar，壁厚Wt和內(nèi)徑Di滿足關(guān)系式Wt/Di＞0.15。
文檔編號(hào)H01J61/20GK1679138SQ03820960
公開日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2003年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月6日
發(fā)明者C·維詹伯格, J·C·M·亨德里克西, M·博爾恩 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司