專利名稱：金屬鹵化物燈罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開內(nèi)容涉及一種放電燈，且更具體地涉及一種有罩金屬鹵化物放電燈。本公開內(nèi)容特別應(yīng)用于高強(qiáng)度放電(HID)燈在五到二十(5-20)千伏(kV)級別的升高啟動電壓下啟動，該電壓會導(dǎo)致不希望的起弧(arcing)。
背景技術(shù)：
已知金屬鹵化物燈如對于其它類型的燈典型的那樣可以冷啟動或熱啟動。冷啟動是指當(dāng)該燈處于大致室溫或在其工作溫度的大致20-30%內(nèi)時(shí)發(fā)生的燈點(diǎn)燃。在這種情形中，該燈可以在大致l_6kV級別的中等點(diǎn)燃電壓水平下啟動。一旦燈已升溫并處于更接近燈的工作溫度的溫度，所謂的熱啟動便需要大致10-25kV級別的點(diǎn)燃脈沖。熱啟動燈所需的更高點(diǎn)燃電壓會在有罩燈內(nèi)、外兩側(cè)導(dǎo)致潛在的起弧問題。也就是說，該燈典型地與容納有罩燈的基部的基座連接，該基座典型地由陶瓷或其它絕緣材料形成。兩根電導(dǎo)線延伸穿過該基座并以預(yù)定尺寸間隔開，該尺寸可取決于燈類型而變化。取決于距離和燈工作，導(dǎo)通電壓——即在該電壓下可能發(fā)生起弧的電壓——優(yōu)選不高于大致10-13kV。但是，在某些條件和燈幾何形狀下，需要更高的電壓來熱啟動燈?，F(xiàn)有裝置給基座填充諸如不同陶瓷和塑料的電絕緣灌注材料(potting material)，以致力于解決燈組件的該區(qū)域中的高電壓起弧情形。在又其它情形中，已設(shè)計(jì)不同的幾何形狀以最大化電導(dǎo)線之間的距離。在另一種情形中，凹部形成為從夾封件 (pinch seal)的一面延伸并且基座被特別改造以增加供電導(dǎo)體之間的邊界的長度。但是， 此類裝置需要經(jīng)改造的基座和夾封件中的完整凹部。雖然上述裝置特別地解決了燈外側(cè)的導(dǎo)線之間的距離，但也需要改善有罩燈內(nèi)側(cè)的潛在起弧問題。也就是說，起弧會潛在地發(fā)生在導(dǎo)線之間或有時(shí)稱為支撐肋的裝置與在罩內(nèi)側(cè)的燈的帽覆端附近的引線之間。同樣，潛在的起弧問題起因于需要用于穩(wěn)定啟動的點(diǎn)燃脈沖，對于熱啟動該點(diǎn)燃脈沖可在10-25kV的級別范圍內(nèi)變化。在一種現(xiàn)有技術(shù)裝置中，通過將絕緣套筒安放在支撐肋的延長長度上來解決有罩燈內(nèi)側(cè)的潛在起弧問題，該支撐肋從夾封件附近的燈組件的近端延伸到遠(yuǎn)離夾封件定位的遠(yuǎn)端。已知采用例如沿著支撐肋長度的相當(dāng)大一部分延伸的玻璃管來充當(dāng)附加絕緣體，以致力于克服罩內(nèi)側(cè)的起弧問題。但是，該絕緣玻璃典型地具有與罩的材料不同的材料，結(jié)果，由于在延長支撐肋的一部分上使用附加玻璃套筒而形成殘余應(yīng)力。該殘余應(yīng)力會導(dǎo)致燈開裂或過早失效，從而希望一種替換裝置以便克服起弧問題而不形成殘余應(yīng)力。因此，需要一種改進(jìn)的燈或燈組件，其解決了有罩燈內(nèi)和有罩燈外兩者的起弧問題，并優(yōu)選以使用與現(xiàn)有的燈裝置相似構(gòu)件的方式，使得可以在沒有過度的改造或成本的情況下提供改進(jìn)的燈，且其在熱重啟情形中不易發(fā)生起弧。

發(fā)明內(nèi)容
—種放電燈包括具有放電室的弧光管以及以隔開的關(guān)系設(shè)置在該放電室中的第一電極和第二電極。罩被接納在弧光管周圍，該罩具有封閉端和與該封閉端隔開的夾封端。 第一引線組件和第二引線組件具有從夾封端延伸的第一端和分別與第一電極和第二電極電連接的第二端。基座具有接納罩的夾封端的空腔。第一環(huán)形管柱(stem)和第二環(huán)形管柱在基座空腔中以延伸不同的尺寸并被接納在罩的夾封端中的相應(yīng)第一凹部和第二凹部中以限制弓丨線組件之間的起弧。第一凹部和第二凹部伸入罩的夾封端不同的尺寸。第一引線組件和第二引線組件包括在罩的夾封端內(nèi)軸向偏離的薄密封箔。在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，夾封端具有階梯狀構(gòu)造且夾封件沿著第一引線組件和第二引線組件延伸明顯不同的尺寸。第一引線組件被接納在第一管柱的增大的軸向尺寸和階梯狀?yuàn)A封件的延長軸向尺寸中。一個(gè)益處是熱啟動燈而不導(dǎo)致燈內(nèi)側(cè)或外側(cè)起弧的能力。又另一個(gè)益處在于現(xiàn)有的燈組件或構(gòu)件可容易地用其進(jìn)行轉(zhuǎn)換。再另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)與在不引入殘余應(yīng)力的情況下限制起弧問題相關(guān)。在閱讀并理解以下詳細(xì)說明后，本公開內(nèi)容的其它特征和益處對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將變得更加明顯。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)燈的正視圖。圖2是另一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)燈的部分以截面示出的正視圖。圖3是提供用于解決起弧問題的一個(gè)方面的示例性實(shí)施例的部分以截面示出的正視圖。圖4和5是示出了解決燈內(nèi)起弧問題的另一種方式的燈的一部分的正視圖。圖6是使用圖3-5的兩個(gè)實(shí)施例的燈的部分以截面示出的正視圖。零部件列表A放電燈(現(xiàn)有技術(shù))B絕緣套筒C燈(現(xiàn)有技術(shù))D夾封部E 基座F 凹部G 導(dǎo)體100放電燈102弧光管/光源104 第一引腳106 第二引腳108 第一電極110 第二電極120第一引線組件
122第二引線組件124，126 導(dǎo)電箔130 外罩132夾封部134第一端/近端136第二端/遠(yuǎn)側(cè)/封閉端巧4，156第二引線或外引線164，166 凹部170 基座172 空腔174，176 開口178，180 管柱200 燈202弧光管204 第一引腳206 第二引腳208，210 電極220，222 引線組件230 罩232夾封區(qū)M4J46 內(nèi)引線290夾封件的延伸部分300 燈344 引線346引線/支撐肋370 基座378，380 環(huán)形管柱390階梯狀區(qū)域
具體實(shí)施例方式圖1示出現(xiàn)有技術(shù)放電燈A，其采用沿著燈的電引線組件中的一個(gè)的支撐肋設(shè)置的絕緣套筒B。如在背景技術(shù)中指出的，不幸的是此布置形成了引起燈過早失效的殘余應(yīng)力。因此，不認(rèn)為這種解決與升高的熱啟動電壓水平相關(guān)的潛在起弧的方案是可靠的方案。在圖2中，現(xiàn)有技術(shù)燈C也是電弧放電燈并且在已公布的EP 0 455295 Al中更完整地示出和描述。該燈的夾封部D被接納在基座E中并且夾合件(pinch)和基座被改造以形成增加供電導(dǎo)體G的裸露部分之間的距離的凹部F。此構(gòu)造針對解決在罩外部的供電導(dǎo)體的裸露部分之間發(fā)生的飛弧或起弧。在圖3中所示的本公開內(nèi)容的一個(gè)示例性實(shí)施例中，放電燈100包括具有從包括放電室的中心本體部分延伸的第一引腳104和第二引腳106的弧光管或光源102。第一電極108和第二電極110在放電室內(nèi)成隔開的關(guān)系延伸穿過相應(yīng)引腳104、106并具有從引腳向外延伸的部分。電極108、110又被機(jī)械地支撐并與第一引線組件120和第二引線組件 122電連接。更具體而言，每個(gè)引線組件120、122都優(yōu)選包括諸如鉬箔124、126的薄導(dǎo)電箔，薄導(dǎo)電箔被包埋并密封在外罩130中，且更具體而言在定位于與第二端或遠(yuǎn)端或封閉端136隔開的第一端或近端134處的夾封部132中。罩封閉弧光管并且第一引線或內(nèi)引線 144、146與夾合區(qū)域132中的鉬箔124、126機(jī)械和電連接并伸入罩的封閉空腔內(nèi)以便與相應(yīng)的第一電極106和第二電極108連接。另外，第二引線或外引線154、156同樣與相應(yīng)的鉬箔124、1 機(jī)械和電連接并從夾封區(qū)132向外延伸。這些外引線154、156穿過從夾封區(qū)的終端邊緣朝鉬箔124、1沈大體軸向向內(nèi)延伸的凹部164、166。在該示例性實(shí)施例中，凹部 164,166的每一個(gè)均具有大體封閉端、圓柱形構(gòu)造，且相應(yīng)的外引線巧4、156大致沿著該圓柱形構(gòu)造的縱向軸線延伸。外引線154、156從罩130繼續(xù)向外并被接納在基座170、且更具體而言基座的空腔172中穿過相應(yīng)的開口 174、175?；_口 174、176在一端與該空腔連通而在另一端從基座向外連通。管柱178、180從空腔的大體平端面182向內(nèi)軸向伸入空腔 172。端面182鄰接地接納罩沿著夾封部132的終端。另外，當(dāng)完全組裝好時(shí)，在罩的夾合件部分中向內(nèi)延伸的凹部164、166被緊密地接納在相應(yīng)管柱178、180的外表面上。外引線 154、156穿過開口 174、176以便在外部與導(dǎo)電體(未示出)機(jī)械和電連接。如圖3中顯而易見的，管柱178、180中的一個(gè)具有大于另一個(gè)的尺寸或高度，即， 第一環(huán)形管柱和第二環(huán)形管柱伸入基座的空腔不同尺寸。同樣，形成在罩的夾封端中的凹部164、166也具有不同的尺寸或長度以容納并緊密地接納基座的環(huán)形管柱。這樣，外引線 154,156的裸露部分之間的路徑的長度由于與管柱180相關(guān)的增加的高度而增加。該增加的長度解決了導(dǎo)線之間在基座中、即燈罩外部的起弧問題。如圖3中還顯而易見的，對應(yīng)的鉬箔124、1沈彼此軸向偏離，盡管這一點(diǎn)可能并不是必要的。圖4和5中示出了示例性的第二實(shí)施例。特別地，在可能的情況下，類似的參考標(biāo)號表示以一百的系數(shù)增加的類似的構(gòu)件，例如圖3的燈100現(xiàn)在在圖4和5中被標(biāo)識為燈 200。燈200的結(jié)構(gòu)特別地旨在解決罩230內(nèi)的引線組件之間的起弧。同樣，弧光管202具有從其軸向延伸的第一引腳204和第二引腳206，并且弧光管由與引線組件220、222的內(nèi)引線對4、246電連接并由其機(jī)械地支撐的電極208、210的外部支撐在罩230中。這里，夾封區(qū) 232理想地具有階梯狀構(gòu)造，其中夾封區(qū)的延伸部分四0包封或封裝引線組件222的內(nèi)引線或支撐肋M(jìn)6的延長長度。如在圖4和5中特別示出的，這導(dǎo)致內(nèi)引線M4J46的裸露部分之間增加的距離。此外，夾封區(qū)沿著支撐肋M(jìn)6的該延伸部四0也優(yōu)選由與罩230的其余部分相同的材料制成。這避免了由于套管由與罩不同的材料形成而在圖1中所示類型的燈組件中玻璃套筒形成殘余應(yīng)力的現(xiàn)有技術(shù)問題。不同的材料如上所述形成殘余應(yīng)力，而圖4和5的結(jié)構(gòu)通過采用夾封區(qū)的階梯狀構(gòu)造而克服了該問題。這樣，在冷啟動的情況下且甚至當(dāng)暴露于與熱沖擊或重啟相關(guān)的5-20kV級別的升高重啟電壓下時(shí)罩內(nèi)的引線M4、 246之間也不易發(fā)生起弧。圖6的示例性實(shí)施例包括來自圖3和圖4/5的實(shí)施例的概念。同樣，為方便說明以及簡潔的目的，類似的參考標(biāo)號表示300系列的類似的構(gòu)件。也就是說，在圖3中所述的燈100以及在圖4和5的實(shí)施例中所述的燈200現(xiàn)在在圖6中稱為燈300。此實(shí)施例對形成在基座中的環(huán)形管柱378、380使用不同的尺寸以解決罩330外部的起弧問題。另外，夾封件的階梯狀區(qū)域390沿著支撐肋346的大致軸向部分延伸以便增加罩內(nèi)引線344、346之間的尺寸。通過增加處于不同電勢下的導(dǎo)線之間的距離來解決起弧問題。特別的夾合技術(shù)或階梯狀構(gòu)造增加了夾合區(qū)沿支撐肋的高度。這消除了對完全覆蓋的導(dǎo)線的需求并且可以將絕緣管夾合在罩中以達(dá)到更精確的特定絕緣效果。同樣，圍繞外引線的管柱一一引線在此處穿過基座370——的不同尺寸增加了電引線之間的距離。這解決了有罩燈外側(cè)的更高點(diǎn)燃電壓起弧問題，如圖6的實(shí)施例所展示。已認(rèn)識到這些特征都可以結(jié)合到燈裝置中。
已參考優(yōu)選實(shí)施例描述了公開內(nèi)容。顯然，在閱讀并理解前面的詳細(xì)說明后，其他人可想到改型和變型。公開內(nèi)容應(yīng)當(dāng)被解釋為包括所有此類改型和變型。
權(quán)利要求
1.一種放電燈(100)，包括 具有放電室的弧光管(102)；以隔開的關(guān)系設(shè)置在所述放電室中的第一電極和第二電極(108，110)； 被接納在所述弧光管(102)周圍的罩(130)，所述罩具有封閉端和與所述封閉端隔開的夾封端；第一引線組件和第二引線組件(120，122)，其具有從所述夾封端延伸的第一端和分別與所述第一電極以及所述第二電極(108，110)電連接的第二端；基座(170)，其具有接納所述罩(130)的所述夾封端(132)的空腔(172)；以及第一環(huán)形管柱和第二環(huán)形管柱(178，180)，其伸入所述基座空腔(172)不同的尺寸并被接納在形成在所述罩(130)的所述夾封端(13 中的相應(yīng)的第一凹部和第二凹部(164， 166)中以限制所述引線組件之間的起弧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈(100)，其特征在于，所述第一凹部和所述第二凹部 (164，166)伸入所述夾封端(132)不同的軸向尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈(100)，其特征在于，所述第一引線組件和所述第二引線組件(120，122)各包括薄密封箔(124，126)，所述密封箔被密封在所述罩(130)的所述夾封端(132)中并與內(nèi)引線(120,122)以及外引線(154，156)電連接，所述內(nèi)引線延伸以便分別與所述第一電極和所述第二電極(108，110)連接，所述外引線延伸穿過所述基座管柱 (178，180)中的相應(yīng)開口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放電燈(100)，其特征在于，所述薄密封箔(124，126)在所述罩(130)的所述夾封端(132)內(nèi)軸向偏離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈(100)，其特征在于，所述夾封端(13 具有階梯狀構(gòu)造并且所述夾封件沿著所述第一引線組件和所述第二引線組件(120，122)延伸明顯不同的尺寸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放電燈(100)，其特征在于，所述第一引線組件(120)被接納在所述第一管柱(178)的增加的軸向尺寸和所述階梯狀?yuàn)A封件(132)的延伸的軸向尺寸中。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放電燈(100)，其特征在于，所述階梯狀?yuàn)A封件的延伸的軸向尺寸與所述弧光管的第一引腳成大致平行、偏離的關(guān)系延伸。
8.一種放電燈(100)，包括 具有放電室的弧光管(102)；以隔開的關(guān)系設(shè)置在所述放電室中的第一電極和第二電極(108，110)； 被接納在所述弧光管周圍的延長透光罩(130)，所述罩具有封閉端(136)和與所述封閉端隔開的夾封端(132)；第一引線組件和第二引線組件(120，122)，所述引線組件具有從所述夾封端(132)延伸的第一端和分別與所述第一電極以及所述第二電極(108，110)電連接的第二端，其中所述夾封端具有階梯狀構(gòu)造并且所述夾封件沿著所述第一引線組件和所述第二引線組件延伸明顯不同的尺寸；基座(170)，其具有接納所述罩(130)的所述夾封端(132)的空腔(172)；以及第一環(huán)形管柱和第二環(huán)形管柱(178，180)，其伸入所述基座空腔(172)不同的尺寸并被接納在形成在所述罩(130)的所述夾封端(132)中的相應(yīng)的第一凹部和第二凹部(164， 166)中以限制所述引線組件之間的起弧。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的放電燈(100)，其特征在于，所述第一凹部和所述第二凹部 (164，166)伸入所述夾封端(132)不同的軸向尺寸。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的放電燈(100)，其特征在于，所述階梯狀?yuàn)A封件的延伸的軸向尺寸與所述弧光管的第一引腳(104)以大致平行、偏離的關(guān)系延伸。
全文摘要
本發(fā)明涉及金屬鹵化物燈罩，具體而言，涉及一種諸如有罩金屬鹵化物燈的放電燈(100)，該放電燈設(shè)計(jì)為減少在熱啟動或沖擊電壓下起弧的可能性。夾封區(qū)(132)的階梯狀構(gòu)造限制了罩(130)內(nèi)的起弧，而基座中的管柱(178，180)的不同尺寸增加了基座(170)中的外導(dǎo)線(154，156)之間的距離以防止罩(130)外部的起弧。
文檔編號H01J61/36GK102446696SQ201110320040
公開日2012年5月9日 申請日期2011年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月11日
發(fā)明者C·霍爾瓦特, I·馬羅斯, T·潘伊克 申請人:通用電氣公司