本發(fā)明涉及一種超高壓汞燈電極以及超高壓汞燈。

背景技術(shù)：

近年來，超高壓汞燈與反射器組合的光源裝置已經(jīng)廣泛地用作投影裝置的光源。超高壓汞燈裝在光反射器的拋物反射面或橢球反射面的焦點(diǎn)位置，即可形成一支整體型的高亮度光源。這種光源可用于多媒體投影機(jī)、液晶背投顯示器系統(tǒng)、DLP數(shù)碼光輸出系統(tǒng)的投影機(jī)等投影技術(shù)領(lǐng)域。

投影光源要求接近點(diǎn)光源，才能保證投影裝置在屏幕上提供足夠的亮度。因此投影裝置主要使用短弧放電。然而，采用短弧燈會(huì)導(dǎo)致燈的電壓降低，電流增大等后果，這類電極表現(xiàn)出極為顯著的損耗。

傳統(tǒng)的電極示例如圖3所示，電極一般包括由鎢制成的電極棒和同樣材料制作的線圈。由于線圈需要纏繞在電極棒周圍，因此需要對電極棒和線圈的厚度在一定程度上相互限制：過粗的線圈無法實(shí)現(xiàn)對電極棒的有效纏繞。因此，線圈被單繞在電極棒的遠(yuǎn)端，第二繞組開始于線圈的一部分處，以形成電極基體，然后電極基體的遠(yuǎn)端被熱熔融以形成電極。而在電極棒與線圈半徑相同的情況下，未充分熔融的電機(jī)線圈部會(huì)存在于電極遠(yuǎn)端的熔融凸圓內(nèi)，參見圖4，當(dāng)電極遠(yuǎn)端隨著燈的驅(qū)動(dòng)時(shí)間流逝而損耗時(shí)，在凸圓內(nèi)的未熔融電極線圈部逐漸暴露出來，熔融凸圓中的電極溫度分布不均勻，使得放電環(huán)境在驅(qū)動(dòng)燈的過程中放電不穩(wěn)定、出現(xiàn)光源亮度分布不均勻、閃爍。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種超高壓汞燈電極以及超高壓汞燈。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種用于超高壓汞燈的電極，包括電極棒、金屬線圈；

所述金屬線圈纏繞于所述電極棒的遠(yuǎn)端部周圍形成繞組；其中，所述金屬線圈的纏繞縫隙中還填充有導(dǎo)熱粉末。

作為一種優(yōu)化方案，所述導(dǎo)熱粉末包括金屬粉末。

作為一種優(yōu)化方案，所述金屬粉末包含一種或一種以上黑色金屬。

作為一種優(yōu)化方案，所述金屬粉末包含一種或一種以上有色金屬。

作為一種優(yōu)化方案，所述電極棒的遠(yuǎn)端部和靠近所述遠(yuǎn)端部的金屬線圈還被熔融處理形成電極遠(yuǎn)端。

作為一種優(yōu)化方案，所述金屬線圈被纏繞以形成多層所述繞組。

作為一種優(yōu)化方案，所述金屬線圈被纏繞以形成單層所述繞組。

作為一種優(yōu)化方案，所述電極棒為鎢棒，所述金屬線圈為鎢絲。

作為一種優(yōu)化方案，所述導(dǎo)熱粉末的粒徑為1nm～9×10⁵nm。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還通過了一種超高壓汞燈，包括燈泡和所述的電極；一對所述電極相對設(shè)置在所述燈泡中，且所述遠(yuǎn)端部相互靠近。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

本發(fā)明在電極的纏繞縫隙內(nèi)添加導(dǎo)熱粉末，這些導(dǎo)熱粉末在電極工作時(shí)受熱而與周圍的其他粉末和金屬絲或電極棒熔融粘結(jié)，線圈之間的熱傳導(dǎo)被改善，最后使得金屬線圈的纏繞縫隙被填充，電極的各個(gè)部分被牢牢地相互附著，使得電極部整體更加牢固。通過在纏繞縫隙中填充導(dǎo)熱粉末能夠大幅度提高相鄰線圈之間的熱傳導(dǎo)性。通過本發(fā)明的導(dǎo)熱粉末，使電極狀態(tài)穩(wěn)定，進(jìn)而提高燈泡的亮度、均勻度，減少閃爍問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。附圖中：

圖1是本發(fā)明一種可選的電極中金屬線圈的纏繞方式示意圖(雙繞)；

圖2是本發(fā)明一種可選的遠(yuǎn)端部和部分金屬線圈被熔融處理形成電極遠(yuǎn)端的示意圖；

圖3是傳統(tǒng)的電極上線徑相同的金屬線圈纏繞結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是傳統(tǒng)的熔融處理后形成的電極遠(yuǎn)端結(jié)構(gòu)截面示意圖；

圖5是本發(fā)明一種可選的熔融處理后形成的電極遠(yuǎn)端結(jié)構(gòu)截面示意圖；

圖6是本發(fā)明一種可選的單繞金屬線圈示意圖；

圖7是本發(fā)明一種可選的雙繞金屬線圈示意圖；

圖8是本發(fā)明一種可選的超高壓汞燈的截面示意圖。

其中1-遠(yuǎn)端部，2-電極棒，3-金屬線圈，5-反射鏡，6-發(fā)光管。

具體實(shí)施方式

下文結(jié)合附圖以具體實(shí)施例的方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，還可以使用其他的實(shí)施例，或者對本文列舉的實(shí)施例進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能上的修改，而不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)。

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題在電極的線圈纏繞縫隙內(nèi)填充金屬粉末，這些粉末在電極工作時(shí)受熱而與周圍的其他粉末或金屬絲或電極棒熔融粘結(jié)，線圈之間的熱傳導(dǎo)被改善，最后使得金屬線圈的纏繞縫隙被填充，電極的各個(gè)部分被牢牢地相互附著，使得電極部整體更加牢固。通過本發(fā)明的電極，使電極狀態(tài)穩(wěn)定，能夠通過提高熱傳導(dǎo)率而有效降低電極的工作溫度，提高燈泡的亮度、均勻度，減少閃爍問題。所述的纏繞縫隙是指線圈在纏繞結(jié)構(gòu)中相鄰金屬線圈之間、金屬線圈與中心的電極棒之間因幾何形狀原因必然存在的縫隙。越是粗的線圈存在越大的纏繞縫隙。而本發(fā)明則無需復(fù)雜結(jié)構(gòu)或工藝，僅需要通過填充導(dǎo)熱粉末就能實(shí)現(xiàn)電極性能的明顯改善，極大地提高了超高壓汞燈的性能。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明所述的一種電極實(shí)施例在電極遠(yuǎn)端被熔融成型之前，超高壓汞燈電極上的金屬線圈3的纏繞方式示意圖，其中金屬線圈3為雙繞的示意。在本發(fā)明提供的一種用于超高壓汞燈的電極的實(shí)施例中，如圖1所示，包括電極棒2、金屬線圈3；所述金屬線圈纏繞于所述電極棒的遠(yuǎn)端部周圍形成繞組；其中，所述金屬線圈的纏繞縫隙中還填充有導(dǎo)熱粉末。

所述導(dǎo)熱粉末可以非金屬粉末或金屬粉末。作為一種可選實(shí)施例，所述導(dǎo)熱粉末包括金屬粉末。進(jìn)一步，該金屬粉末還可以受熱熔融或半熔融形成縫隙填充質(zhì)。圖1中所示的金屬線圈3可以被單繞，或雙繞，或三繞在電極棒2的遠(yuǎn)端部1周圍。具體實(shí)施過程中，可以根據(jù)燈的功率等對繞組的線圈箍數(shù)和線圈重疊層數(shù)進(jìn)行適應(yīng)性的調(diào)整設(shè)計(jì)。線圈箍數(shù)是指金屬線在電極棒2周圍纏繞的次數(shù)，線圈的重疊層數(shù)為通過纏繞線圈形成的層數(shù)。所述金屬線圈3被纏繞以形成多層所述繞組。金屬線圈3在圖1和圖7中為雙繞，在圖6中為單繞。如圖6、7所示，通過改變金屬線圈3的纏繞重疊層數(shù)可以調(diào)整熔融形成的電極遠(yuǎn)端尺寸。

填充金屬粉末的方式可以是對纏繞縫隙噴灑粉末，或?qū)⒗p繞有金屬線圈的電極棒2伸入粉末堆中滾動(dòng)攪拌，也可以是刷涂等方式實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明不限于此。經(jīng)實(shí)驗(yàn)對比，填充金屬粉末后的電極在亮度上比未填充粉末的電極提升10％，明顯地減少了暗點(diǎn)。由于電極的熱傳導(dǎo)效率獲得了極大的提升，因此電極處于工作狀態(tài)下的工作溫度能夠獲得一定幅度的下降，利于延長電極的使用壽命。

所述電極棒2的遠(yuǎn)端部1和靠近所述遠(yuǎn)端部1的金屬線圈3還被熔融處理形成電極遠(yuǎn)端。圖2所示為圖1中遠(yuǎn)端部1和部分金屬線圈3通過電弧放電或者激光輻射來熔融處理后的外觀，其截面示意圖參見圖5。

所述金屬粉末是具有導(dǎo)熱性的金屬粉末，包括有色金屬、和/或黑色金屬。所述金屬粉末包含一種或一種以上有色金屬。有色金屬的所述金屬粉末可選為包括銅、鉛、鋅、鋁、鎂、金、銀、鉑、鎢、鉬、鍺、鋰、鑭、鈾中任一或任意多個(gè)的組合。所述金屬粉末包含一種或一種以上黑色金屬。黑色金屬的金屬粉末可選為包括鐵、錳、鉻、釩、鈦中任一或任意多個(gè)的組合。從稀有程度的角度選擇，所述金屬粉末還可以選用稀土或摻如稀土。所述金屬粉末用于提高電極的導(dǎo)熱性能，本發(fā)明保護(hù)的金屬粉末類型不限于此。

上述導(dǎo)熱粉末的粒徑范圍為1nm～9×10⁵nm。1納米至900微米的顆粒粒徑為本發(fā)明導(dǎo)熱粉末的可選范圍，且粒徑優(yōu)選在4.5×10⁵nm以下。

作為一種可選實(shí)施例，所述電極棒2為鎢棒，所述金屬線圈3為鎢絲。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種超高壓汞燈，如圖8所示，包括燈泡和所述的電極；一對所述電極相對設(shè)置在所述燈泡中，且所述遠(yuǎn)端部1相互靠近。由所述燈泡和電極可以形成超高壓汞燈，放電容器中填充有例如0.1-0.3mg/mm³的汞、鹵素和稀有氣體，并且該對電極之間的距離可選為2.0mm或更短。使用本發(fā)明的電極的光源裝置在閃耀、亮度變化和燈壽命方面示出比使用傳統(tǒng)電極的光源裝置更優(yōu)異的結(jié)果。圖8為一種可選的超高壓汞燈的實(shí)施例，其中包括了反射鏡5和發(fā)光管6，兩電極設(shè)于所述發(fā)光管6中。

電極在工作時(shí)溫度上升，金屬粉末的存在能夠大幅度提高相鄰線圈之間的熱傳導(dǎo)性，線圈纏繞縫隙中的金屬粉末則能夠因受熱而熔融或半熔融形成線圈縫隙的填充質(zhì)，進(jìn)而增強(qiáng)線圈之間、線圈與電極棒之間的接觸面積，增大熱傳導(dǎo)效率。由于金屬粉末體積較小，整個(gè)電極在工作中受熱的金屬粉末熔融而相互凝結(jié)并牢牢地附著在線圈的纏繞縫隙之中。纏繞縫隙被填充之后的電極具有更大且平滑的發(fā)光表面積，因而具有更加均勻的分布。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對這些特征和實(shí)施例進(jìn)行各種改變或等同替換。另外，在本發(fā)明的教導(dǎo)下，可以對這些特征和實(shí)施例進(jìn)行修改以適應(yīng)具體的情況及材料而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明不受此處所公開的具體實(shí)施例的限制，所有落入本申請的權(quán)利要求范圍內(nèi)的實(shí)施例都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。