专利名称：金属卤化物电弧放电灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属卤化物电弧放电灯，并且更特别地涉及应用护罩(shroud)的这种灯。更特别地，本发明涉及具有在电弧管非被动故障的情况下提供增大的容积可的护罩的这种灯。
背景技术：
本申请要求于2005年11月16日提交的序列号为No 60/735,233的临时专利申请的优先权。
金属卤化物电弧放电灯由于其高发光效率和长的使用寿命常常被用于商业应用中。典型的金属卤化物电弧放电灯包括被密闭密封在硼硅玻璃外壳内的石英或装有保险丝的硅石电弧管。本身密闭密封的电弧管具有被密封到相对端中的钨电极并且包括充填材料，该充填材料包括汞、金属卤化物添加剂和促进起动的稀有气体。在一些情况下，特别是在高瓦特电灯中，外壳充满低于大气压的氮气或其他惰性气体。在其他情况下，特别是在低瓦特电灯中，外壳被抽空。
已经发现理想的是给金属卤化物电弧放电灯装备护罩，该护罩包括通常为圆柱形的、可透光元件(诸如石英)，该元件能够承受高工作温度。电弧管和护罩在灯外壳内被同轴安装，其中，电弧管位于护罩内。优选地，护罩是两端开口的管子。在其他情况下，护罩一端开口而另一端具有半球形的结构。金属卤化物电弧放电灯的护罩被公开在Fohl等人于1985年2月12日公开的美国专利No.4,499,396、Fohl等人于1986年4月8日公开的美国专利No.4,580,989、以及Keeffe等人于1989年12月19日公开的美国专利No.4,888,517中。也可以参见Bechard等人于1981年7月28日公开的美国专利No.4,281,274。Parrott等人的美国专利No.5,122,706教导，如果电弧管的外径(OD)比护罩的内径(ID)小3mm，则容积可被增大。
护罩对于灯的工作有几点益处。在具有充气外壳的灯中，护罩减小了电弧管的对流热损耗并从而提高了发光输出和灯的色温。在具有被抽空的外壳的灯中，护罩有助于均衡电弧管的温度。最后，在电弧管打碎的情况下，护罩可通过充当容纳装置来增强灯的安全性；然而，已经发现，电弧管非被动故障时，其碎片可以使护罩破碎，并且护罩的碎片可能成为能使外壳破碎的原因，期望阻止护罩目前的情况。
发明内容
因此，本发明的目的是排除现有技术的不足。
本发明的另一目的是降低金属卤化物电弧放电灯的成本。
在本发明的一个方面中，这些目的通过提供金属卤化物电弧放电灯来实现，该金属卤化物电弧放电灯具有灯外壳和被安装在所述外壳内的电弧管；环绕所述电弧管的护罩；用来给所述电弧管供电的电气引入线；和所述电弧管内的化学填充物，该化学填充物用来当电弧被形成在所述电弧管内时产生光；改进方案包括所述护罩具有给定厚度T和给定内径ID，该给定厚度T和给定内径ID具有T小于2mm并且ID/T小于22的关系。
较薄的护罩减少了在电弧管非被动故障的情况下的护罩碎片的动能，并且该较薄的壁厚和被减小的ID一起减小护罩的总重量并减小成本，即使电弧管的OD和护罩的ID之间的距离已增加超过了Parrot等人所期望的值。
图1是应用本发明的金属卤化物放电灯的透视图；图2是根据本发明的一方面的电弧管护罩的截面图；以及图3是应用本发明的金属卤化物放电灯的可替换的实施例的截面图。
具体实施例方式
为了更好地理解本发明，以及更好地理解本发明的其它目的或进一步的目的、优点和性能，可以结合上述附图参考下述公开内容和所附的权利要求。
现在更详细地参考附图，图1示出了第一示例性金属卤化物电弧放电灯10，该金属卤化物电弧放电灯10包括灯外壳12和通过安装框架16被安装在外壳内的电弧管14。该电弧管被置于护罩20内，该护罩20也可以由安装框架16支撑。通过基座22、灯杆24和电导线26和28将电能耦合到电弧管14。众所周知，电弧管包括化学填充物或一定剂量的材料，以当电弧在其中被启动时发出光。护罩20包括诸如石英的透光、耐热材料的圆柱形管子。但是，如上所述，护罩具有很多功能，其主要功能是，在不太可能的非被动电弧管故障的情况下容纳电弧管碎片。
如所述的那样，在这个特定的实例中，安装框架16支撑灯外壳12内的电弧管14和护罩20。安装框架16包括通过带子31附到灯杆24的金属支撑杆30。该支撑杆与灯外壳12上端中的向内凸起物32接合。支撑杆30在其中间部分平行于电弧管14和护罩20的中心轴。安装框架16还包括上夹40和下夹42，上夹40和下夹42将电弧管14和护罩20固定到支撑杆30。夹子40和42被附在支撑杆30上，优选地通过焊接附在支撑杆30上。
使用护罩20在非被动电弧管故障的多个实例中已被证明成功地容纳了电弧管爆裂产生的碎片；但是，也已发现，破碎的护罩发出的碎片常常使外壳破碎，这是护罩期望被保护的真实情况。
已经发现，通过控制护罩壁的厚度(T)和内径(ID)，以致T＜2并且ID/T小于22，后一问题可以被消除，并且护罩的成本可以大幅降低。
在400瓦被保护的电灯的具体实施例中，由壁厚为1.5mm且ID为32mm从而得到21.33的ID/T的石英护罩可满足这些条件。
本发明可用于其他形式的金属卤化物灯，诸如图3中所示的那样，其中灯10a具有外壳12a，该外壳12a有安装有护罩20a的电弧管14a。电弧管14a有如在美国专利No.4,888,517中所描述的厚外壁。外壳12a有圆顶32a，框架16a上的限位器40被插入到该圆顶32a中，以安装电弧管和护罩组件。
利用本发明通过缩小护罩、减少材料费用、并当从管子切割护罩时导致花费较低来减小成本。此外，如上面引用的Parrot的专利所教导的那样，已经发现，将电弧管OD和护罩ID之间的距离增加到大于3mm，通过提高对开焊(tip-off)等的容差，仍可通过容量测试和方便在护罩内装配电弧管。
虽然已经示出和说明目前考虑的本发明的优选实施例，但是，在不脱离如所附的权利要求所限定的本发明的范围的情况下，对其所做的多种变化和修改对本领域技术人员来说是显而易见的。
权利要求
1.一种400瓦金属卤化物电弧放电灯，其具有灯外壳和被安装在所述外壳内的电弧管；环绕所述电弧管的护罩；用来给所述电弧管供电的电气引入线；和所述电弧管内的化学填充物，该化学填充物用来当电弧被形成在所述电弧管内时产生光；改进方案包括所述护罩具有给定厚度T和给定内径ID，该给定厚度T和给定内径ID具有T小于2mm和ID/T小于22的关系。
2.如权利要求1所述的金属卤化物电弧放电灯，其中，所述电弧管和所述护罩通过共同的框架被安装在所述外壳内。
3.如权利要求2所述的金属卤化物电弧放电灯，其中，所述护罩是石英。
4.如权利要求3所述的金属卤化物电弧放电灯，其中，所述护罩厚度为1.5mm。
5.如权利要求4所述的金属卤化物电弧放电灯，其中，所述护罩ID是32mm。
全文摘要
金属卤化物电弧放电灯(10)具有灯外壳(12)和被安装在所述外壳内的电弧管(14)；环绕所述电弧管(14)的护罩(20)；用来给所述电弧管(14)供电的电气引入线(26，28)；和所述电弧管内的化学填充物，该化学填充物用来当电弧被形成在所述电弧管内时产生光；改进方案包括护罩(20)具有给定厚度T和给定内径ID，该给定厚度T和给定内径ID具有T小于2mm和ID/T小于22的关系。
文档编号H01J61/34GK1963987SQ20061016460
公开日2007年5月16日 申请日期2006年11月9日 优先权日2005年11月9日
发明者M·伯杰, E·怀纳 申请人:奥斯兰姆施尔凡尼亚公司