专利名称：具有叉状电极的单端放电管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于高强度放电灯的陶瓷放电管，更特别地涉及一种具有彼此叉开的电极的单端放电管，以便将放电电弧限制在电极的顶端。
背景技术：
图1是现有技术中单端放电管的截面图。放电管10包括一个陶瓷主体12、从主体12的同一侧面延伸出的毛细管14(例如从同一个半球上伸出)、以及分别在两个不同的毛细管14中的两个电极16。毛细管14和电极16的纵轴都处在图面的公共平面内。欧洲专利申请1111654描述了这种放电管。与两个毛细管共线地从相对的两侧伸出的双端放电管相比，毛细管14和电极16从主体12的同一侧伸出可以减小放电管的整体尺寸。
这种并行排列的电极存在一个问题，电极之间的电弧放电会沿电极向放电管的壁下移并损伤陶瓷。为了避免这一问题，电极成一定角度分开，以便它们彼此成叉状从而使电极的顶端成为放电管中电极之间最接近的两点。图1中的电极16在公共平面内彼此成叉状，从而将电极16之间的电弧放电限制在电极顶端18。
在放电管内电极16彼此间叉开的程度可以被限制在相对较小的角度范围(直到大约12°)，其中毛细管14的末端不要突出到主体12的边缘之外，如图1中虚线E所示。在保持毛细管14的末端限制在主体12的边缘之内的同时，尽量增大该角度范围。
此外，最好提供一种有吸引力的可选的毛细管排布，以便作为减小放电管整体尺寸的另一选择。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种新的灯用陶瓷放电管，其中电极彼此成叉状。
本发明的另一目的是提供一种新的具有中空主体、以及各自包含电极的两个毛细管的陶瓷放电管，其中位于主体内部的电极部分彼此分开并具有不共面的纵轴。
本发明的又一目的是提供一种新的具有一个主体和两个中空毛细管的陶瓷放电管，其中一个毛细管的纵轴和第二毛细管在主体上的附着点定义一个平面，其中第二毛细管的纵轴仅在该点与这一平面相交。
根据以下附图和优选实施例的描述，本发明的上述和其它目的和优点对本发明所属领域的技术人员来说将是显而易见的。
图1是现有技术中放电管的截面示意图。
图2是本发明的陶瓷放电管的一个实施例的图示。
图3a，b是显示了毛细管的纵轴和电极顶端定义的Z轴之间关系的侧面和端面图。
图4是本发明的陶瓷放电管的另一实施例的图示。
图5是在组装过程中用来固定陶瓷放电管部件的实施例的图示。
具体实施例方式
参照图2，本发明的一个实施例是具有中空主体22和不在同一平面内的两个毛细管24的陶瓷放电管20。优选地，主体和毛细管由多晶氧化铝(PCA)构成。每个毛细管24容纳一个电极26，其电极顶端28位于主体22的内部。电极顶端28彼此分离以产生一个电弧放电间隙。注意电极26各自位于主体22内部的部分具有不共面的纵轴。
优选地，电极由多种金属和/或金属陶瓷部分构成。特别地，希望具有由铌构成的引线部分，这是由于铌具有与通常所采用的多晶氧化铝陶瓷相适应的热膨胀系数。引线部分通过熔合材料如Al2O3-SiO2-Dy2O3密封到相应的毛细管。伸入到放电管内部的电极部分优选地由钨杆构成，且在其端部附着钨线圈以作为电极顶端和电弧发生点。对于陶瓷金属卤化物灯，放电管充有金属卤化物盐的混合物并可能含有汞。例如，典型的金属卤化物填充材料包括汞加上NaI、CaI2、DyI3、HoI3、TmI3和TlI的一些组合。放电管还含有缓冲气体，例如30到300托的Xe或Ar。
为了更好地理解毛细管24在放电管20中的排布，再次参考图1，观察主体12的部分，并且放电管10中的一个毛细管14已被“转动”(例如沿图1中的A线)，使转动后的毛细管处于图面所在的平面之外。
这在图3a，b中将看得更加清楚，其中图解性地示出了电极26和它们各自的电极顶端28。电极顶端28定义出一个假想的Z轴(两点定义一条直线)，电极26的纵轴由此延伸。沿Z轴看过去，纵轴之间的“转动”量在图3b中表示为角度θ1。明显地，一个电极的纵轴和Z轴所定义的第一平面不同于另一电极的纵轴和Z轴所定义的第二平面。
当考虑图2所示的放电管20的几何形状和图3b的图示，显然电极26彼此间叉开的角度由一个毛细管的“转动”量确定。大于零度的转动(角度θ1)将使电极彼此叉开，且优选转动3°或更多。尽管放电管的整体尺寸和/或与当前灯结构的相容性可能是设定转动上限的因素，但是达到和超过90°的转动也是切实可行的。此外，如下所述，制造放电管的方法可能影响到转动量的选择。
毛细管24和它们各自的电极26彼此成叉状，以避免电弧放电沿电极下移并损伤主体陶瓷。不管毛细管和电极是否具有进一步的倾斜，都要实现叉开。再次参考图3a，角度θ2表示毛细管的这一进一步的倾斜。角度θ2可以是锐角以实现图2所示的具有复合角的毛细管，或者是90°以使电极26的两个纵轴都垂直于Z轴并且彼此垂直。
图4显示了描述本发明的另一方式。放电管30包括主体32以及附着在主体32上的第一和第二中空毛细管34′和34″。第一毛细管34′的纵轴B和第二毛细管34″在主体32上的附着点C定义一个平面(一条直线和一个点定义一个平面)，且第二毛细管34″的纵轴D仅在该点C与这一平面相交。
本发明的放电管可以采用传统的方法制造，例如美国专利6,620,272所描述的方法，其引用于此作为参考。该专利描述了一种由两个陶瓷部件结合在一起而组装成一个陶瓷主体的方法。加热有待结合的表面以使局部熔化，然后使它们接触并通过交替压紧和拉伸接缝处使它们在接缝处结合在一起。主体部件通过可伸缩的顶销保持定位。
其它装置可能不使用这种技术，这种装置可能采用其它的方法。主体以两个有待结合的部件的方式提供，例如沿图1中的A线。两个部件分别保持在图5所示的夹具50中，夹具50具有成形部分52以容纳主体部件(例如半圆形)，以及沟槽54以保持毛细管。将毛细管放置在沟槽54中可以防止主体部件相对于夹具50转动。夹具50固定在一个可相对于另一紧固装置和夹具移动的紧固装置中，从而使放电管的两个部件可以按照常规方式对齐、靠近和结合。
夹具50通过从夹具后部延伸出的凸出部56固定在紧固装置中。凸出部56可以是多边形的并被固定在相应配置的紧固装置中，以便设定电极纵轴之间的角度θ1(图3b)。一个紧固装置和一个夹具固定在其位置上，另一紧固装置中的另一夹具在紧固装置中转动(相对于前一夹具转动)以获得角度θ1。例如，如果凸出部56是正方形的，那么可以转动另一夹具以使角度θ1为0°、90°、180°或270°。其它角度能够通过其它多边形得到(例如，一个六边形凸出部可以以60°的增量设定θ1，一个八边形凸出部可以以45°的增量设定θ1)。多边形凸出部使得设定期望角度θ1的过程是可重复的和精确的。
在上述说明书和附图中已经描述了本发明的实施例，可以理解本发明是通过根据说明书和附图来理解的下述权利要求来定义的。
权利要求
1.一种灯用陶瓷放电管，包括中空主体；和两个附着在所述主体上且内部分别含有电极的毛细管，其中所述电极位于所述主体内部的相应部分彼此分开，并且具有不在同一平面内的纵轴。
2.如权利要求1所述的放电管，其中所述电极具有位于所述主体内部并共同定义一个Z轴的顶端，并且其中包含一个纵轴和所述Z轴的平面与包含另一纵轴和所述Z轴的平面以大于0°到90°的角度相交。
3.如权利要求2所述的放电管，其中角度范围为至少3°到90°。
4.如权利要求1所述的放电管，其中所述电极具有位于所述主体内部并共同定义一个Z轴的顶端，并且其中所述两个毛细管具有分别垂直于Z轴的纵轴。
5.如权利要求1所述的放电管，其中所述电极具有位于所述主体内部并共同定义一个Z轴的顶端，并且其中所述两个毛细管具有分别与Z轴成锐角的纵轴。
6.一种灯用陶瓷放电管，包括中空主体；附着在所述主体上的第一中空毛细管；和附着在所述主体上并且与所述第一毛细管分开的第二中空毛细管，其中所述第一毛细管的纵轴和所述第二毛细管在所述主体上的附着点定义一个平面，并且其中所述第二毛细管的纵轴只在所述点与所述平面相交。
7.如权利要求6所述的放电管，其中所述主体具有一个中心轴，并且其中包含一个纵轴和所述中心轴的平面与包含另一纵轴和所述中心轴的平面以大于0°到90°的角度相交。
8.如权利要求7所述的放电管，其中角度范围为至少3°到90°。
9.如权利要求6所述的放电管，其中所述主体具有一个中心轴，并且其中所述两个毛细管具有分别垂直于中心轴的纵轴。
10.如权利要求6所述的放电管，其中所述主体具有一个中心轴，并且其中所述两个毛细管具有分别与中心轴成锐角的纵轴。
11.一种灯用陶瓷放电管，包括中空主体；附着在所述主体上且内部含有第一电极的第一毛细管；附着在所述主体上且内部含有第二电极的第二毛细管，所述第一和第二电极具有位于所述主体内部并共同定义一个Z轴的顶端，其中所述第一电极的纵轴和所述Z轴定义的第一平面不同于所述第二电极的纵轴和所述Z轴定义的第二平面。
12.如权利要求11所述的放电管，其中所述第一平面与所述第二平面以大于0°到90°的角度相交。
13.如权利要求12所述的放电管，其中角度范围为至少3°到90°。
14.如权利要求11所述的放电管，其中所述第一和第二毛细管具有分别垂直于所述Z轴的纵轴。
15.如权利要求11所述的放电管，其中所述第一和第二毛细管具有分别与所述Z轴成锐角的纵轴。
全文摘要
一种用于高强度放电灯的陶瓷放电管，包括一个中空主体和两个附着在主体上的毛细管。毛细管内分别含有电极，位于主体内部的电极部分彼此分开并具有不在同一平面内的纵轴。也就是说，与纵轴处于同一平面内的现有技术相比，在这里毛细管移动(实际是转动)位置，从而使一个毛细管的纵轴和第二毛细管在主体上附着的第一点所定义的平面与第二毛细管的纵轴只在该第一点处相交。
文档编号H01J61/04GK1892975SQ20061010647
公开日2007年1月10日 申请日期2006年6月20日 优先权日2005年6月20日
发明者J·T·内尔, V·E·佩雷斯, G·扎斯拉夫斯基 申请人:奥斯兰姆施尔凡尼亚公司