專利名稱：高壓放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高壓放電燈，該燈包括以氣密方式密封并且配有連接點(diǎn)的透光燈室；彼此相對(duì)地設(shè)置并且分別連接到各自的連接點(diǎn)上的第一電極和第二電極，和在燈室中的可電離的填充物；圍繞燈室且配有燈頭的透光外殼；在燈頭上并且用于使燈與電源裝置連接的第一和第二外觸點(diǎn)；分別通過各自的連接點(diǎn)，將第一和第二電極分別連接到第一和第二觸點(diǎn)上的第一和第二電流導(dǎo)體；在第一和第二電極之間的點(diǎn)火電極；在外殼中并且用于在點(diǎn)火電極上產(chǎn)生電壓脈沖的電壓脈沖發(fā)生器，該發(fā)生器與點(diǎn)火電極連接，這種高壓放電燈披露于EP-B-0477621中。
在所述的已知燈中，四個(gè)電流導(dǎo)體從燈頭進(jìn)入外殼，該燈頭與所述外殼中的空間相通。但是，由于其不允許燈室的溫度被最佳地調(diào)節(jié)并由于燈的易腐蝕部件例如進(jìn)入燈室的電流導(dǎo)體部分未得到外殼中惰性介質(zhì)的保護(hù)，因而與外界不按氣密方式密封的外殼是不適宜的。另一方面，從其結(jié)構(gòu)來看，將多于兩個(gè)的電流導(dǎo)體通過其壁引入封閉的外殼也有困難。
燈室中所需的壓力變得越高，則適當(dāng)?shù)臒羰覝囟瓤刂凭驮街匾羰抑袎毫Φ脑黾油ǔ?dǎo)致燈發(fā)光效率的改善。另一方面，燈室中尤其是惰性氣體壓力的增加導(dǎo)致放電燈點(diǎn)火電壓的增加。
為了廣泛應(yīng)用效率提高的燈，重要的是有可隨意使用能夠適當(dāng)?shù)夭捎矛F(xiàn)有燈座的高壓放電燈。
在由所述EP-B-0477621披露的高壓放電燈的情況下，外殼中的變壓器的初級(jí)繞組通過兩個(gè)分離的導(dǎo)體與燈頭中的點(diǎn)火電路連接。該變壓器的次級(jí)繞組與點(diǎn)火電極連接。尤其是，設(shè)置于燈和/或燈頭中的點(diǎn)火電路的缺點(diǎn)是高溫，該電路暴露于該溫度下。具體地說，對(duì)于用于點(diǎn)火電路中的電容元件和半導(dǎo)體元件來說這是重要的。另一個(gè)缺點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)足夠高的點(diǎn)火能量，尤其要求較大體積的電容元件。
美國專利US-A-4910437披露了一種高壓放電燈，該燈包括以氣密方式密封的外殼以及圍繞放電室的外點(diǎn)火電極。第一和第二電流導(dǎo)體以及與點(diǎn)火電極連接的導(dǎo)體以氣密性方式引入外殼中。在燈外產(chǎn)生在點(diǎn)火電極上的電壓脈沖。按照國際上普遍承認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，一般照明用的高壓放電燈應(yīng)該以加到燈頭上的有限的點(diǎn)火電壓就能夠可靠地點(diǎn)火。在E27和E40型標(biāo)準(zhǔn)燈頭的情況下，容許的點(diǎn)火電壓分別為3kV和5kV。在特定條件下，利用這樣的高點(diǎn)火電壓脈沖的點(diǎn)火可包括通過接觸點(diǎn)的大電流的產(chǎn)生。如果施加較高的電壓脈沖，那么必須采用特殊的燈頭和相關(guān)的燈座。使用特殊燈頭有明顯的缺陷，即不能用現(xiàn)有的燈自由地更換所用的燈并且所述的燈不能用于現(xiàn)有的燈座上。將這些類型的燈作為改型的燈用于現(xiàn)有的設(shè)施上也是不可能的。
一方面，容許的點(diǎn)火電壓在提高高壓放電燈發(fā)光效率的目標(biāo)上是有限的，同時(shí)，另一方面，為了一般安全的目的，如果高壓放電燈可用顯著減小的點(diǎn)火電壓脈沖點(diǎn)火而其它的燈性能相同，那么它更有吸引力。
本發(fā)明的目的是提供在開篇中所述的那種高壓放電燈，該燈結(jié)構(gòu)簡單并且沒有上述缺點(diǎn)。
按照本發(fā)明，可這樣來實(shí)現(xiàn)該目的，即外殼以氣密方式密封，并且電壓脈沖發(fā)生器包括變壓器裝置，該變壓器裝置的初級(jí)繞組設(shè)置在外殼內(nèi)并且在第一電流導(dǎo)體中，次級(jí)繞組與點(diǎn)火電極電連接。
在按照本發(fā)明的燈中，在外殼中僅有兩個(gè)電流導(dǎo)體必須穿過，同時(shí)該燈在所述外殼中包括在連接點(diǎn)上以及在點(diǎn)火電極上產(chǎn)生點(diǎn)火電壓脈沖的裝置。這使燈頭上的點(diǎn)火電壓脈沖以非常簡單的方式減小，同時(shí)維持燈的點(diǎn)火電壓。另一方面，以簡單方式創(chuàng)造設(shè)計(jì)空間，這可用于進(jìn)一步地增加燈的點(diǎn)火電壓，而在燈頭的外觸點(diǎn)上的電壓不會(huì)變高達(dá)到不能接受的程度。
在最佳實(shí)施例中，初級(jí)繞組和次級(jí)繞組有相反的電感耦合。其優(yōu)點(diǎn)是在點(diǎn)火電極上的點(diǎn)火脈沖和在燈室內(nèi)電極上的點(diǎn)火脈沖有相反的極性，從而有效地并且較大地增加可達(dá)到的點(diǎn)火電壓。例如，在初級(jí)繞組與次級(jí)繞組之間為1∶1的繞組比的情況下，可有效地倍增可達(dá)到的點(diǎn)火電壓。
該燈與配有點(diǎn)火電路或啟動(dòng)器裝置的電源裝置連接。該燈本身還有使燈室與變壓器裝置電橋接的啟動(dòng)器裝置。所述啟動(dòng)器裝置可由例如VDC構(gòu)成。該啟動(dòng)器裝置可裝在例如外殼中或者裝在與所述外殼連接的燈頭中。
如果啟動(dòng)器裝置包括設(shè)置于外殼內(nèi)的輝光放電啟動(dòng)器，那么，尤其是在燈的價(jià)格和燈的長服務(wù)壽命上有較好的效果。如果電容器與輝光放電啟動(dòng)器串聯(lián)設(shè)置，那么可免除因輝光放電啟動(dòng)器閉合而產(chǎn)生的太高峰值電流的風(fēng)險(xiǎn)。此外，這還能限制在最外面的觸點(diǎn)上的點(diǎn)火脈沖的大小。在這樣的啟動(dòng)器裝置中，通過在燈的電源裝置的穩(wěn)定鎮(zhèn)流器(stabilizer ballast)的VDC或與其串聯(lián)連接的輝光放電啟動(dòng)器中電流突然改變，以自感方式產(chǎn)生點(diǎn)火電壓，并使該電壓到達(dá)燈頭的外觸點(diǎn)。
在最佳實(shí)施例中，在點(diǎn)火電極與次級(jí)繞組之間的電連接部分中包括熱敏元件，在燈穩(wěn)定工作期間，該熱敏元件是高電阻的。為此目的，使用例如雙金屬開關(guān)，在由燈室輻射的熱引起溫度增加時(shí)，該雙金屬開關(guān)中斷繞組與電極之間的連接。
如果點(diǎn)火電極是在放電室上的鎢導(dǎo)軌，其中用作開關(guān)的雙金屬元件靠在該鎢導(dǎo)軌上，那么這是方便的。
在特定實(shí)施例中，變壓器裝置的次級(jí)繞組在初級(jí)繞組附近圍繞燈室設(shè)置。
按照本發(fā)明的燈可包括例如石英玻璃或陶瓷的燈室，該陶瓷例如為藍(lán)寶石或燒結(jié)的氧化鋁之類的單晶或多晶陶瓷。除惰性氣體外，可電離填充物可包括鈉、鈉汞齊或金屬鹵化物，如果需要，可包括諸如汞之類的緩沖氣體。
例如由諸如硬玻璃或石英玻璃之類的玻璃制備的外殼可以為例如管狀或蛋形并在其一端或兩端裝有燈頭。
按照本發(fā)明的燈有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即由于在點(diǎn)火電極上有較高點(diǎn)火電壓脈沖的結(jié)果，因而點(diǎn)火容易，同時(shí)在燈頭外觸點(diǎn)上的電壓是有限的。這具有額外的優(yōu)點(diǎn)，即在熱狀態(tài)下，燈也容易再次點(diǎn)火。結(jié)果，燈的可電離填充物可承受較高的壓力，較高的壓力對(duì)燈的效率提高有益。點(diǎn)火電極可配置于燈室內(nèi)或外。
參照按照本發(fā)明的高壓放電燈的實(shí)施例并參照附圖闡明本發(fā)明的這些和其它方面。
其中

圖1是第一實(shí)施例的側(cè)視圖；圖2示意性表示第二實(shí)施例；圖3示意性表示第三實(shí)施例。
圖1表示包括透光燈室1的高壓放電燈，該燈室以氣密方式密封并且在其內(nèi)裝有彼此相對(duì)地設(shè)置的第一電極2和第二電極3，并且在其內(nèi)包含可電離的填充物，例如稀有氣體和鈉汞齊。該燈室還配有連接點(diǎn)20、30。配有燈頭10的透光外殼4包圍燈室1。第一外觸點(diǎn)5和第二外觸點(diǎn)6位于燈頭10上，用于使所述燈與電源裝置連接。該燈有分別使第一電極2和第二電極3分別與第一觸點(diǎn)5和第二觸點(diǎn)6連接的第一電流導(dǎo)體7和第二電流導(dǎo)體8。外點(diǎn)火電極9在外殼4內(nèi)燈室1附近位于第一電極2與第二電極3之間。在外殼4內(nèi)裝有包括變壓器裝置21的電壓脈沖發(fā)生器，并且該電壓脈沖發(fā)生器與點(diǎn)火電極9連接，所述變壓器裝置用于在點(diǎn)火電極9上產(chǎn)生電壓脈沖。
外殼4以氣密方式密封。在燈頭10內(nèi)，外殼4以氣密方式密封到玻管11上，玻管11進(jìn)入外殼4中并用夾封部分12封閉所述外殼。電流導(dǎo)體7、8穿過夾封部分12。電壓脈沖發(fā)生器包括帶有初級(jí)繞組22和次級(jí)繞組23的變壓器裝置21，初級(jí)繞組22在外殼4內(nèi)位于第一電流導(dǎo)體7中，次級(jí)繞組23有與點(diǎn)火電極9電連接的電連接部分24。
變壓器裝置21的次級(jí)繞組23圍繞燈室1設(shè)置在初級(jí)繞組22的附近。在該圖中，次級(jí)繞組23以及點(diǎn)火電極9為在放電室1上的鎢導(dǎo)軌(track)。
在圖2和3中，用與圖1相同的參考標(biāo)號(hào)表示與其相應(yīng)的部分。
在圖2中，初級(jí)繞組22和次級(jí)繞組23有相反的電感耦合。
在點(diǎn)火電極9與次級(jí)繞組23之間的電連接部分24包括熱敏元件28，熱敏元件28靠在點(diǎn)火電極9上但在燈穩(wěn)定工作期間是高電阻的。圖中所示的熱敏元件28是雙金屬開關(guān)，在熱狀態(tài)下該雙金屬開關(guān)中斷與點(diǎn)火電極9的連接。
在實(shí)際的實(shí)施例中，所示的燈為高壓鈉放電燈，在穩(wěn)定工作期間，該燈的功耗為400W。燈室1包含填充物，該填充物包括50mg的有18wt％的Na的Na汞齊和作為緩沖氣體的填充壓力為53kPa(400托)的Xe。燈的外殼密閉為真空。該燈配備E27燈頭。
用外點(diǎn)火裝置可適當(dāng)?shù)厥篃艄ぷ?。點(diǎn)火裝置將在導(dǎo)體7、8上產(chǎn)生電壓脈沖，并通過連接點(diǎn)20、30在電極2、3之間產(chǎn)生電壓脈沖。此外，借助變壓器繞組22、23，電壓脈沖被轉(zhuǎn)移到點(diǎn)火電極9上。變壓器裝置21的繞組22、23的繞組匝數(shù)比為7∶13并且繞組22、23有共同的空氣芯。這使得電壓額外增加并因此使點(diǎn)火電極與第二電極之間的場(chǎng)強(qiáng)度額外增加。結(jié)果，在燈室1的可電離填充物中產(chǎn)生火花，因而使燈點(diǎn)火。在實(shí)際的實(shí)施例中，如果點(diǎn)火電路施加1.4kv的電壓脈沖，那么該燈以可靠方式點(diǎn)火。如果Xe緩沖氣體的填充物壓力被限制在33kPa(250托)，那么按照現(xiàn)有技術(shù)的可比的燈有2.5kv的點(diǎn)火電壓。這意味著當(dāng)對(duì)E27燈頭的外觸點(diǎn)施加2.5kv的點(diǎn)火電壓脈沖時(shí)，該燈以可靠方式點(diǎn)火。
在按照本發(fā)明的其結(jié)構(gòu)示于圖1的可比的燈中，利用燒結(jié)在放電室上以鎢導(dǎo)軌的形式配置次級(jí)繞組23以及點(diǎn)火電極9。初級(jí)和次級(jí)繞組分別由沿相互相反的方向纏繞的5匝繞組構(gòu)成。在燈頭的外觸點(diǎn)上有2kv點(diǎn)火電壓時(shí)，該燈以可靠的方式點(diǎn)火。
示于圖3中的燈包括電橋接(bridge)燈室1和變壓器裝置21的啟動(dòng)器裝置25。所述啟動(dòng)器裝置25包括輝光放電啟動(dòng)器26，在該圖中，啟動(dòng)器26與電容器27串聯(lián)連接。在該圖中，啟動(dòng)器裝置25位于外殼4中并通過初級(jí)繞組22在電極2、3兩端提供電壓脈沖。作為啟動(dòng)器裝置25，輝光放電啟動(dòng)器26和電容器27可共同由VDC(壓敏電容器)替代。
權(quán)利要求
1.一種高壓放電燈，包括以氣密方式密封并且配備連接點(diǎn)的透光燈室；彼此相對(duì)地設(shè)置并且分別連接到各自的連接點(diǎn)上的第一電極和第二電極，和在燈室中的可電離的填充物；圍繞燈室且配有燈頭的透光外殼；在燈頭上并且用于使燈與電源裝置連接的第一和第二外觸點(diǎn)；分別通過各自的連接點(diǎn)，將第一和第二電極分別連接到第一和第二觸點(diǎn)上的第一和第二電流導(dǎo)體；在第一和第二電極之間的點(diǎn)火電極；在外殼中并且用于在點(diǎn)火電極上產(chǎn)生電壓脈沖的電壓脈沖發(fā)生器，該發(fā)生器與點(diǎn)火電極連接，其特征在于，以氣密方式密封外殼，電壓脈沖發(fā)生器包括變壓器裝置，該變壓器裝置的初級(jí)繞組設(shè)置在外殼內(nèi)并且在第一電流導(dǎo)體中，次級(jí)繞組有與點(diǎn)火電極的電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓放電燈，其特征在于，初級(jí)繞組和次級(jí)繞組有相反的電感耦合。
3.如權(quán)利要求1或2所述的高壓放電燈，其特征在于，該燈有使燈室與變壓器裝置電橋接的啟動(dòng)器裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的高壓放電燈，其特征在于，啟動(dòng)器裝置包括輝光放電啟動(dòng)器。
5.如權(quán)利要求4所述的高壓放電燈，其特征在于，啟動(dòng)器裝置包括與輝光放電啟動(dòng)器串聯(lián)設(shè)置的電容器。
6.如權(quán)利要求3所述的高壓放電燈，其特征在于，啟動(dòng)器裝置包括VDC。
7.如權(quán)利要求1、2或3所述的高壓放電燈，其特征在于，在點(diǎn)火電極與次級(jí)繞組之間的電連接部分中包括熱敏元件，在燈穩(wěn)定工作期間，該熱敏元件是高電阻的。
8.如權(quán)利要求7所述的高壓放電燈，其特征在于，點(diǎn)火電極是在放電室上的鎢導(dǎo)軌，用作熱敏元件的雙金屬元件靠在該鎢導(dǎo)軌上。
9.如權(quán)利要求1、2或3所述的高壓放電燈，其特征在于，變壓器裝置的次級(jí)繞組在初級(jí)繞組附近圍繞燈室設(shè)置。
10.如權(quán)利要求9所述的高壓放電燈，其特征在于，次級(jí)繞組是在放電室上的鎢導(dǎo)軌。
全文摘要
高壓放電燈裝有變壓器裝置,該放電燈配有封閉放電管的外殼。變壓器的初級(jí)繞組構(gòu)成到達(dá)一個(gè)放電管主電極的電流導(dǎo)體的一部分。次級(jí)繞組與放電管的點(diǎn)火電極耦合?？蓪?shí)現(xiàn)較高的點(diǎn)火電壓而不增加在燈的外觸點(diǎn)上的電壓脈沖。
文檔編號(hào)H05B41/22GK1252166SQ98803917
公開日2000年5月3日 申請(qǐng)日期1998年12月3日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月16日
發(fā)明者E·E·佩特爾斯, S·A·韋勒 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司