专利名称：具有陶瓷放电管的金属卤化物灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及权利要求1前序部分的具有陶瓷放电管的金属卤化物灯。它尤其涉及一种借助毛细管密封的放电管。该放电管可设置在一个单端或两端管头的外灯管中。
由US5 424 608公知了一种具有陶瓷放电管的金属卤化物灯，其中用于穿芯的栓塞中的孔由具有不同直径的两个区段形成。朝着放电的内区段的直径小于外区段的直径。该结构用于接受一个穿芯，该穿芯的外部由一个铌(Niob)管构成，后者被一个玻璃焊缝包围。该管受到保护免于进入对充料侵蚀的物质。其内区段明显地大于在其中接收的电极柄的直径，后者的直径明显小于铌(Nb)管的直径。内区段很短，以致在其孔及电极柄之间的空容积非常小。
由US5 532 552公知了一种具有陶瓷放电管的金属卤化物灯，其中用于穿芯的栓塞中的孔同样由具有不同直径的两个区段形成。朝着放电的内区段的直径小于外区段的直径。该结构用于接受一个穿芯，该穿芯由一个具有恒定直径的实心铌(Niob)销构成，它被一个玻璃焊缝包围。该穿芯是两部分的，其中在细的内区段注入抗卤化物的第一玻璃焊剂。外区段明显地大于内区段及包括第二玻璃焊剂，它具有良好的密封性能，但抗卤化物性能较差。这里第一及第二区段之间的台用于保证作用在玻璃焊剂上的附着力仅出现在内区段的缝中，由此使第一玻璃焊剂可靠地向前达到该内区段及使大的外区段空着，它的较宽的缝被注入第二玻璃焊剂。
另一种金属卤化物灯(EP 887 839)具有一个栓塞，其中在一个陶瓷放电管分级的端部区域中穿入一个短的具有不变直径的孔的毛细管，它由可焊接的导电陶瓷作成。该结构的一个优点是，可避免放电电弧回击到短毛细管。此外这里台阶用作止挡，以使毛细管被保持在一个盲孔中。该管被烧结在端部区域中，即不使用玻璃焊剂。穿芯是具有恒定直径的销，它由金属陶瓷或金属、最好是钼组成。
本发明的任务在于，提供一种根据权利要求1前序部分的金属卤化物灯，它的特点是具有改善的工作性能。
该任务将通过权利要求1中特征部分的特征来解决。特别有利的设计方案可在从属权利要求中得到。
在至今公知的具有长毛细管的灯结构中(例如参见EP-A 587238)，毛细管的内径为常数。在穿芯及毛细管孔的内壁之间需要较宽的贯通缝，以便为玻璃焊剂留出空间。通过引入根据本发明的其孔由两个不同直径的区段构成的毛细管，一方面使空容积本身减小，另一方面在制造时该减小的空容积的泄漏下降。因此在灯工作时减少了冷凝在空容积中并因此不工作的充料份额。其结果是色温及色点的温度依赖性减小及灯的总电荷上的泄漏减小。此外由于空容积小使注入的充料组分的份额减小，这最终导致光通量的增高。
当选择了灯的垂直燃烧位置时，该优点尤其显现出来。因为在此情况下，冷凝物由于重力聚集在下方毛细管的附近并填在所属的空容积中。尤其在此情况下，当毛细管位于燃烧位置的下方时，具有分段的毛细管就够用了。最好在此情况下使用单侧形成灯头的外灯管，因为这样可使灯的方向被确定。
具体说，它涉及一种具有陶瓷放电管的金属卤化物灯，其中放电管具有两个端部，它们借助密封装置封闭，该密封装置包括一个毛细管，其中通过该毛细管的孔真空密封地穿过一个导电穿芯，在该穿芯上固定着具有一个柄的电极，电极伸入放电管的内部。毛细管由两段组成，它们在轴向依次地布置，其中内区段的孔的直径至多是外区段的孔的直径的90％。穿芯由两个轴向依次设置的部分组成，这两部分被分配在两个区段中。最好这两个区段是一个毛细管的整体组成部分，以免不密封。由于孔直径的微小差别，它可由单件制造及在钻孔时涉及少量附加充料的去除。
尤其是，毛细管(11)的长度至少相应于电极距离的长度。内区段的孔的直径至少是外区段的孔的直径的80％。
典型地，外区段的长度至少为4毫米，及至多为6毫米。
内区段与外区段的长度的比例至少为1，及尤其在1和3之间。
灯的功率消耗最大为150W。
穿芯相对放电来说，具有一个内部分及一个外部分，其中内部分包含钼(纯钼或至少30％的如金属陶瓷)，而外部分由铌组成。其内部分可由多个单元，尤其是带有螺旋的销作成。
为了得到尽可能小的空容积，内部分的直径及内区段的直径之间的比例为0.90至0.95。
相对地，外部的该比例可明显地大些外部分的直径及外区段的孔的直径之间的比例在0.75至0.85之间，以留给玻璃焊剂足够的空间。
具体地，毛细管典型至少为10毫米长(例如为15毫米)，及由此比电极距离(典型5毫米)长。毛细管的长度最好在电极距离的1及3倍之间。具有较大孔的外区段的长度在此情况下应至少为4毫米，最好在4及6毫米之间。至多，毛细管的内区段的小孔直径为外区段孔的直径的90％，至少最好为80％。
内及外区段之间的过渡区域或被作成台阶或被整圆(具有弧度)或作成棱角。
穿芯可这样构型，即在内区段中壁的间距应尽可能小。该距离最大为孔直径的5％。在外区段的区域中壁的间距不严格，因为这里必需为玻璃焊剂留空间。
最好穿芯由多个部分组成，如公知的，其外部分由铌组成及内部分由钼(销及螺旋)组成或包含钼。
以下将借助多个实施例来详细描述本发明。附图为
图1一个金属卤化物灯的正视图；图2一个端部区域的细节图；图3无穿芯的一个端部区域的细节图。
图1中概要地表示一个具有70W功率的金属卤化物灯。它由一个石英玻璃作的、确定灯轴线的圆柱形外灯管1组成，它的两端被挤压(2)及旋入灯座(3)。一个由AL2O3陶瓷作的、轴向布置的放电管4为圆柱形及在其端部5上设有两个圆柱形的栓塞6。该放电管借助两个通过薄膜8与灯管座部分3连接的电流引线7被保持在外灯管1中。电流引线7与穿芯9焊接，后者在放电管端部上穿入到一个毛细管11中。毛细管11约比电极距离E的两倍长些。
亦如图2中所示，两个穿芯9伸出到毛细管11的外部及在放电侧夹持电极14，电极由一个钨作的电极柄15及一个套在其放电侧端部的螺旋件16组成。穿芯9各与电极柄15及电流引线7相焊接。
放电管的充料除了惰性点火气体如氩气外还由汞及附加金属卤化物组成。例如也可以使用一种无汞的金属卤化物充料，其中对于点火气体氙气选择高压力。
端塞6及毛细管11例如基本上由AL2O3组成，必要时加入添加物如MgO。
毛细管11被直接地烧结在端塞6中。类似地，端塞6也被直接地烧结(即无玻璃焊)在放电管的圆柱形端部5中。
穿芯9原则上是两部分的，由一个直径为0.73毫米的外部铌销17组成，该铌销伸出毛细管11外部较长。在铌销的放电侧连接着一个钼销18，后者被由钼作的螺旋19包围。螺旋19的外径为0.68毫米。在稍微伸出螺旋19的钼销18上，在放电侧固定着电极柄15，其直径为0.3毫米。螺旋19及钼销18延伸到外区段20中(约1至2毫米深，相应总长度的20至40％)及因此也被玻璃焊缝23包围。该结构是有利的，因为铌销不能阻止卤素的侵蚀。另一方面，钼的热膨胀系数不能适配于陶瓷及玻璃焊缝的热膨胀系数，以致重叠是必要的(为了对铌进行保护)，但同时重叠的长度必需短(由于缺少适配)。
螺旋19结束在区段21内，具体说约距离该区段的放电侧端部20至30％的长度。由此可靠地避免了放电电弧回击到穿芯的内部分，而不会使该空容积显得非常不利。为了密封，在外区段20中注入了玻璃焊剂23，它结束在台阶22上。
图3表示在装入穿芯前的毛细管11。它的整个长度为12.7毫米。它具有一个外区段20，其中的孔具有的直径y为0.8毫米。外区段的长度x为5毫米。相对地，内区段21具有直径为0.71毫米的小孔z。两个孔之间的过渡通过台阶22实现。
在更高功率时，可更改穿芯。它的内部分则由一个金属陶瓷销，钼销及螺旋代替及该螺旋约由各50％体积的氧化铝及钼组成。
权利要求1.具有陶瓷放电管(4)的金属卤化物灯，其中放电管具有两个端部(5)，它们借助密封装置封闭，该密封装置在其至少一个端部包括一个毛细管(11)，及其中通过该毛细管(11)的孔真空密封地穿过一个导电穿芯(9)，在该穿芯上固定着具有一个柄(15)的电极(14)，电极伸入放电管的内部，其特征在于毛细管(11)由两个区段(20，21)组成，它们在轴向依次地布置，其中内区段(21)的孔的直径至多是外区段(20)的孔的直径的92％，及穿芯(9)由两个轴向依次设置的部分(17，18)组成，这两部分配属于两个区段(20，21)。
2.根据权利要求1的金属卤化物灯，其特征在于毛细管(11)的长度至少相当于电极距离(E)的长度。
3.根据权利要求1的金属卤化物灯，其特征在于内区段(21)的孔的直径至少是外区段(20)的孔的直径的80％。
4.根据权利要求1的金属卤化物灯，其特征在于外区段(20)的长度至少为4毫米。
5.根据权利要求1的金属卤化物灯，其特征在于外区段(20)的长度至多为6毫米。
6.根据权利要求1的金属卤化物灯，其特征在于内区段(21)与外区段(20)的长度的比例至少为1，尤其在1和3之间。
7.根据权利要求1的金属卤化物灯，其特征在于灯的功率消耗最大为150W。
8.根据权利要求1的金属卤化物灯，其特征在于穿芯(9)相对放电来说，具有一个内部分(18，19)及一个外部分(17)，其中内部分(18，19)包含钼，而外部分(17)包含铌。
9.根据权利要求8的金属卤化物灯，其特征在于内部分(19)的外径及内区段的孔的直径之间的比例为0.94至0.98。
10.根据权利要求8的金属卤化物灯，其特征在于外部分的直径及外区段的孔的直径之间的比例为0.80至0.92。
专利摘要金属卤化物灯具有带两个端部(5)的陶瓷放电管，这些端部借助密封装置封闭，该密封装置包括一个毛细管(11)。通过该毛细管(11)的孔真空密封地穿过一个导电穿芯(9)。毛细管(11)由两个区段(20，21)组成，它们在轴向依次地布置，其中内区段(21)的孔的直径至多是外区段(20)的孔的直径的92％。
文档编号H01J61/36GK2539286SQ0122588
公开日2003年3月5日 申请日期2001年5月31日 优先权日2000年5月31日
发明者U·W·E·菲德勒, K·特维斯滕 申请人:电灯专利信托有限公司