专利名称：荧光灯起辉器的制作方法
技术领域：
本发明涉及到按照权利要求1前序部分的荧光灯起辉器以及按照权利要求2前序部分的荧光灯起辉器。此外本发明还涉及到按照权利要求9前序部分的放电管和按照权利要求13前序部分的光源。
在街道照明方面例如是将水银蒸汽高压灯运行在为其设计的燃烧部位。水银高压灯一般情况在电网电压时已经点燃，此时从属的前置仪器，特别是安排在前置仪器上的电感线圈应该相应的设计。细节可以从国际电子技术委员会(IEC)的规定Nr．IEC 922中获悉，在Nr．IEC922中涉及到制造放电灯的前置仪器，如IEC 188涉及到水银蒸汽灯的电气运行参数和尺寸。
钠蒸汽灯在涉及到其能源消耗方面有利于水银蒸汽灯则功率消耗为40、65和110W相关的钠蒸汽灯涉及到具有水银蒸汽灯的光电流，其消耗功率为50W、80W以及125W。因此能源节约大于15％。相反包含有Xe的钠蒸汽灯当功率消耗为110W时所提供的光电流为9500lm与水银蒸汽灯比较当相同功率时为6300lm以及当功率消耗为65W时对应于5000lm时为3000lm。
因此存在一种期望，在原来为水银蒸汽灯设计的燃烧部位(一般是指光源，除了灯头以外还包括一个前置仪器)，能够运行钠蒸汽灯。然而此外应该考虑的是，电感线圈在水银蒸汽高压灯燃烧部位的前置仪器中是固定安装的，和因此不是这样设计的，使电感线圈能够长时间无损坏地经受不使用辅助点燃器时为了点燃钠蒸汽灯必要的比较高的大约为1400V电压(代替水银灯1200V)。
在钠蒸汽灯中，其放电容器包含有氖和氩的混合气体作为基本气体的变型，与其放电容器包含有低压的Xe，例如30mbar冷填充压力作为基本气体的变型是不同的。
虽然具有氖-氩-填充的钠高压灯的放电容器通过充分利用Penning-效应可以在网络电压时点燃，然而此时放电容器必须有很大的容积。放弃氩用Xe填充可以使放电容器的尺寸明显减小。然而其缺点是，为了点燃有必要在灯内集成一个点燃系统。在钠蒸汽灯上使用传统内点燃系统产生典型的甚至为1．8kV的冲击电压。这样高的冲击电压有可能使水银蒸汽高压灯燃烧部位在前置仪器中的电感线圈在长期运行时损坏。
因此存在一种期望，创建一种内点燃系统，将钠高压灯的冲击电压限制在1200V以下，因为大约在1200V时是临界线，这个临界线可以使水银蒸汽高压灯燃烧部位的电感加强。在EP 0 595 399中已知，为了降低冲击电压在前置仪器和点燃器的电感之间安排一个前置电阻。然而由于在前置电阻上消耗的能量使总系统的光输出很低。另一方面这个前置电阻必须具有很大的功率(大于30W)，其后果是大的和不实用的尺寸。
如果没有前置电阻只使用安装在放电容器外边的(电容的)辅助点燃器时，当有缺陷的放电容器或者有缺陷的焊接时在灯内和不仅在放电容器而且在电感(电感线圈)上将出现完全的高压，相当于1．7kV至2．5kV。这可以击穿电感线圈和因此导致在燃烧部位的燃烧。
在EP 0 450 523中以及EP 0 565 113中使用了具有铁电陶瓷的内点燃系统。由于其内部结构铁电陶瓷的作用是作为电容器和因此是作为开关，电介质在一定电压时冲击地提高其电常数。关闭这种电容器形式的放电电流的作用是作为点燃电压的感应。由于可能有缺陷的放电容器而且由于铁电陶瓷的设计原理不能超过对于电感临界的电压范围。然而铁电陶瓷也很贵。
本发明的任务是将开始叙述的荧光灯起辉器这样进行扩展，不使用铁电陶瓷的荧光灯起辉器有可能将钠蒸汽灯在已经存在的水银蒸汽高压灯的光源(燃烧部位)上点燃，此时即使在有缺陷的放电容器时，电压只要达到前置仪器的电感，而不导致电感损坏。
此任务是通过具有权利要求1特征的荧光灯起辉器或者通过具有权利要求2的荧光灯起辉器解决的。
如完全惊异地得出，通过适当提高荧光灯起辉器中的充气压力可以改变由荧光灯起辉器产生的冲击电压。通过在荧光灯起辉器中冷充气压力至少为35mbar可以将冲击电压降低到1200V以下。因此具有Xe作为填充气体的钠蒸汽灯可以在水银蒸汽高压灯-燃烧部位上运行，不会存在危险例如在有缺陷的放电容器时使电感线圈超负荷，特别是使电感线圈损坏和引起燃烧。因为在按照本发明的解决方法中冲击电压与放电容器的功能方式无关最高为1．2kV。如上面已经叙述过的，按照IEC 922必须这样设计水银蒸汽高压灯的前置仪器，使前置仪器适合于达到1．2kV的冲击电压。
证明作为荧光灯起辉器的填充气体特别有利的是基本上包括纯氖，或者10体积％氖和90体积％氩的混合气体，以及大约10体积％氖，90体积％氩以及放射性的激活物质用于在自由放电载体上准备好基本电平的混合气体。
在按照权利要求1的实施形式中可以安排，将两个电极伸入到荧光灯起辉器的壳体中，此时将第一个和第二个电极共同构成为温度传感开关，这在冷状态时是打开的。
原则上证明是有利的，将充气压力相对于已知的荧光灯起辉器(例如WO 98／09317)提高了至少30％。有利的是，为了避免在这样高的充气压力时两个电极粘在一起将两个电极的触点距离选择为0．5mm至0．7mm。
按照本发明的解决方法也包括具有外灯泡的光源以及放电灯，在其上将放电容器安排在平行于外部温度传感开关和按照本发明的荧光灯起辉器的串联电路上。在协调由荧光灯起辉器的两个电极构成的内部温度传感开关和外部温度传感开关(一般是双金属开关)的关闭温度以及打开温度时应该注意以下事项在放电容器运行时发射的红外射线被内部(和也被外部)温度传感开关吸收的麻烦可以导致将内部温度传感开关不期望的重新关闭。一旦在这个时间点上外部温度传感开关还是关闭的时，将导致放电容器的短路，因此这特别是缺点，因为热的放电容器很难或者根本不可能被重新点燃。因此应该这样设计外部和内部温度传感开关，使外部温度传感开关在冷状态时是关闭的，和在运行加热到比较高时，特别是由于放电容器的红外射线被打开。此时必须完全可靠地确保，在荧光灯起辉器内部温度传感开关继续加热重新关闭之前，外部温度传感开关打开。这种开关温度性能的影响一般来说虽然对于专家是熟悉的，然而不是两个这样开关的目标明确的协调。
通过使用安装在放电容器上的，原本已知的辅助点燃器可以将放电容器的点燃电压继续降低到大约为600V。
本发明其他有利的扩展结构是定义在从属权利要求中。
下面借助于附图详细叙述实施例。附图表示
附
图1用简图表示运行按照本发明放电灯包括按照本发明荧光灯起辉器的原理电路；和附图2按照本发明的荧光灯起辉器在不同运行状态时内部和外部温度传感开关的开关状态。
附图1表示了开关装置与钠蒸汽灯的简图，钠蒸汽灯是与由电感线圈制作的电感12耦合的。电感12是已经存在的光源的一个部件原本用于运行水银蒸汽高压灯设计的。除了各种不同的，没有表示的部件之外，这些对于专家毫无问题是已知的，灯在外灯泡10中包括放电容器14，荧光灯起辉器16以及外部温度传感开关18。放电容器14是用Xe作为基本气体填充的。Xe只作为启动气体。Xe的冷填充压力可以在10至100mbar范围内，最好是30mbar。在放电容器中将汞合金气化释放钠和水银，其中水银的作用是缓冲气体和承受钠的放电。
荧光灯起辉器16有一个壳体17，这个壳体是用氖或者氖和氩，或者最好是氖、氩和一种激活物质填充的。此时最好是用10体积％氖和90体积％氩，冷充气压力为40mbar填充。有时最好附加使用放射性的激活物质，在这里特别是最好使用0．25mCi Kr85。
将第一个和第二个电极构成为安排在荧光灯起辉器16上的双合金内部开关15。电极20与电极22之间的距离在冷状态下为0．5至0．7mm之间。在放电容器14上用简图表示了辅助点燃器24，特别是钼丝或者烧结的辅助点燃器，用这些可以明显地降低放电容器14的点燃电压。实际试验表明因此点燃电压从1．2kV降低到大约600V。外部温度传感开关18包括两个电极。由荧光灯起辉器16和外部温度传感开关18构成的串联电路与放电容器14并联。
与附图2有关的下面的实施形式是内部和外部温度传感开关15、18作为双金属开关的实施例。然而其他的实施例也是可能的。
附图2在简图a)上表示了开关15以及开关18各自处于冷状态时在荧光灯起辉器16上的位置。外部开关18是关闭的，内部开关15是打开的。当在内部开关15的电极20、22之间加上电压时，例如电网电压，点燃了辉光放电，在其上流过电流大约为30至40mA，这个电流导致加热。由于加热第一个电极20移动到第二个电极22，见附图2b，直到它们相互接触。由于电极20和电极22之间的短路不会再继续产生热进入双金属。这导致了，参见附图2c，重新打开内部开关15。这个打开导致了按照U=L dI／dt在电感12上感应一个冲击电压。然后这个冲击电压最高为1200V，如果荧光灯起辉器16的填充压力至少为35mbar时。这个冲击电压位于放电容器14上和导致其点燃。点燃之后从放电容器14上释放的红外射线在运行时导致内部和外部开关15、18的加热。附图2d表示了开关15、18的位置当灯接通很短时间之后缓和的对应于第一个温度的加热。附图2e表示了开关15、18的位置当灯接通之后非常大的对应于第二个温度的加热，此时第二个温度高于第一个温度。如从附图2d出发，将两个热的开关适当地设计时，当缓和加热时外部开关18已经打开，这样两个开关15、18都是打开的。当继续加热时内部开关15重新关闭(附图2e)。然而这不会导致放电容器14的短路，因为打开的外部开关18避免了电流流动通过由荧光灯起辉器16和外部开关18构成的串联电路。
权利要求
1．具有壳体(17)的荧光灯起辉器，壳体是用填充气体填充的，其中填充气体包括氖，或者氖和氩，或者氖和氩和一种激活物质，其特征为，填充气体的(冷)填充压力至少为35mbar。
2．具有壳体(17)的荧光灯起辉器，壳体是用填充气体填充的，其中填充气体包括氖，或者氖和氩，或者氖和氩和一种激活物质，其中第一个和第二个电极(20，22)伸入在壳体(17)中并且构成为内部温度传感开关(15)，内部温度传感开关在冷状态是打开的，特别是一种内部双金属开关，其特征为，填充压力涉及到安排在荧光灯起辉器上的串联电感(12)是这样安排的，当打开内部温度传感开关(15)时在电感(12)上产生的冲击电压最高为1200V。
3．按照权利要求1或2的荧光灯起辉器，其特征为，填充气体主要是纯氖。
4．按照权利要求1或2的荧光灯起辉器，其特征为，填充气体主要包括10体积％的氖和主要90体积％的氩。
5．按照权利要求1或2的荧光灯起辉器，其特征为，填充气体主要包括10体积％氖和主要90体积％氩以及一种放射性激活物质，特别是0．25mCi Kr85。
6．按照权利要求2的荧光灯起辉器，其特征为，填充气体的冷填充压力至少为35mbar。
7．按照权利要求1或者，一旦不涉及到权利要求1时，按照权利要求3至5之一的荧光灯起辉器，其特征为，第一个和第二个电极(20，22)伸入在壳体(17)中并且构成为内部温度传感开关(15)，特别是一种内部双金属开关，内部双金属开关在冷状态是打开的。
8．按照权利要求2或7的荧光灯起辉器，其特征为，第一个和第二个电极(20，22)的触点距离在冷状态时为0．5mm至0．7mm。
9．具有外灯泡(10)的放电灯，在其中将放电容器(14)安排在并联于外部温度传感开关(18)，特别是双金属开关和按照权利要求1包括内部温度传感开关的荧光灯起辉器(16)的串联电路上。
10．按照权利要求9的放电灯，其特征为，放电灯是一个钠蒸汽高压灯。
11．按照权利要求9至10之一的放电灯，其特征为，放电容器的填充气体包括Xe。
12．按照权利要求9至11之一的放电灯，其特征为，在放电容器(14)上安排了辅助点燃器(24)，特别是钼丝和／或烧结的辅助点燃器(24)。
13．包括一个放电灯和一个从属的作为电感线圈的电感，以及具有按照权利要求2的荧光灯起辉器的光源，其中电感线圈(12)是与荧光灯起辉器串联安排的，和其中放电灯包括外灯泡(10)，在其中将放电容器(14)并联地安排在外部温度传感开关(18)，特别是双金属开关，和包括内部温度传感开关的荧光灯起辉器(16)的串联电路上。
14．按照权利要求9的放电灯或者按照权利要求13的光源，其特征为，外部温度传感开关(18)在冷状态时是关闭的并且内部和外部温度传感开关(15，18)的打开温度是这样设计的，当加热时，特别是由于放电容器(14)的红外发射，在内部温度传感开关(15)关闭之前将外部温度传感开关(18)打开。
全文摘要
一种荧光灯起辉器,壳体是用氖、氖和氩或者氖、氩和激活物质填充,填充压力至少为35mbar。在同样可以用氖、氖和氩或者氖、氩和一种激活物质填充的荧光灯起辉器上,其中将两个电极伸入到其壳体中,两个电极构成为温度传感开关和此时荧光灯起辉器是安排与电感串联的,填充压力是这样安排的,当打开内部温度传感开关时在电感上产生的冲击电压最高为1200V。本发明还包括一个放电灯,其上安排了本发明的荧光灯起辉器。
文档编号H05B41/18GK1290952SQ00129080
公开日2001年4月11日 申请日期2000年9月29日 优先权日1999年9月30日
发明者D·布尔格斯特特, B·弗林辛格 申请人:电灯专利信托有限公司