专利名称：容纳灯中电弧管破裂的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及放电灯技术，更具体的是一种容纳该种灯中电弧管破裂的改良的装置。
背景技术：
高密度放电(HID)灯中的电弧管在高温度(在将近1000℃或更高的状态)以及高压(在将近5个大气压或更高的状态)下工作。有时，电弧管会发生破裂。已知用于吸收从电弧管破裂产生碎片的动能的容纳装置，以及其通常具有多种不同的形式和/或结构。然而，这些容纳装置具有许多的缺点以及劣势会限制其本身的效用。此外，这些缺点以及劣势最终增加了最后得到的灯的制造和生产相关的成本。例如，石英罩常作为容纳装置使用。石英罩通常以空心圆筒的形状，沿着电弧放电管的外部设置。罩可典型地以任意适宜的方式支撑在电弧管周围。已知由石英制得的电弧放电管通常破裂成相对较小的颗粒，至少一部分是由于这些碎片的相对较小的质量，这些颗粒具有最小的动能。同样的，容纳装置，例如石英罩，适宜用来吸收这些颗粒的动能。然而，由陶瓷材料形成的电弧放电管通常破裂成一些相对较大的块。由于电弧管的破裂还可能导致罩的破裂，某些已知的容纳装置，例如石英罩，对于吸收这些物体的动能来说是比较不适宜的。
为了克服这个问题，将容纳线进行缠绕或以别的方式在石英罩的周围延伸。通常的，容纳线充分吸收相对较大陶瓷块的动能。然而，仅仅在这些块超出了石英罩的壳体之后，这些线才作用于这些块上。同样的，石英碎片的形成仍有问题。用于容纳的石英罩的使用具有大量增加灯的成本与重量的附加劣势。
在其他配置中，容纳线直接支撑在陶瓷电弧放电管上，因而，完全去除了灯的石英罩。典型地，电弧放电管具有比电弧管细长的主体较小直径的支架。同样的，已知配置中的容纳线缠绕在一个支架的周围，沿着电弧管的细长主体，然后缠绕到另一个支架周围。然而，因为支架具有比电弧管的主体较小的直径，并且该线缠绕在主体与每个支架的周围，该线典型地不能预制以及简单地组合到电弧管上。相反的，容纳线通常是物理的包绕、缠绕或以其他方式形成在电弧放电管的主体与支架的周围。一种劣势是这种配置难以制造并且成本很高。至少一部分地，为了解决这种通常与电弧放电管相关的需求。因此，在缠绕或形成的操作期间通常进行了多种重要的尝试。这些过程本身不比配置有效，所述配置是预制容纳线，并稍后在组装过程中与电弧管连接。
发明内容
本发明提供了一种高密度放电灯，其包括电弧管、其中具有壳体腔的外部壳体、收纳在壳体腔中用于支撑电弧管的支撑部件，以及从支撑部件延伸出的容纳部件。电弧管具有圈住放电室的细长的主体。放电室在其中收纳了第一与第二电极，以在放电室中形成电弧放电。容纳部件收纳在电弧管的细长主体的至少一部分周围。
本发明还提供了一种高密度放电灯的制造方法。该方法包括供给具有圈住放电室的细长主体的电弧管、以支撑电弧管的支撑部件、以在破裂事件时容纳电弧管的容纳部件以及具有壳体腔的外部壳体的步骤。电弧管的细长主体具有一个外壁。其他的步骤包括在适宜容纳电弧管的配置中形成容纳部件，以及将容纳部件沿着电弧管的细长主体的外壁放置。进一步的步骤包括在支撑部件上支撑电弧管，将容纳部件附着在支撑部件上，并在外部壳体的壳体腔中圈住支撑部件、电弧管以及容纳部件。
图1是具有本发明的容纳部件的灯的侧视图。
图2是如图1所示的电弧放电管与容纳部件配置的侧视图。
图3是另一个实施例的电弧放电管与容纳部件配置的侧视图。
图4是另一个实施例的电弧放电管与容纳部件配置的侧视图。
图5是另一个实施例的电弧放电管与容纳部件配置的侧视图。
图6是另一个实施例的电弧放电管与容纳部件配置的侧视图。
图7是另一个实施例的电弧放电管与容纳部件配置的侧视图。
图8是另一个实施例的电弧放电管与容纳部件配置的侧视图。
图9是另一个实施例的电弧放电管与容纳部件配置的侧视图。
图10是另一个实施例的电弧放电管与容纳部件配置的侧视图。
具体实施例方式
图1展示了一种高密度放电灯100，其具有底座102以及支撑在底座上的外部壳体104。底座102包括具有形成在其上的多个螺纹108的主体106。然而，可以意识到，可使用能将底座嵌入到相应的灯座中的任意适宜的配置。底部102上有电接触点110，电接触点通过绝缘材料112与主体106电绝缘。
外部壳体104形成壳体腔114，其中电弧放电管116被支撑在支撑部件118与120上。电弧放电管116包括一个具有相对的端壁124与126的细长主体122，并至少局部确定了电弧放电室(未示)。在该种双端的电弧管配置中，支架128与130分别从端壁124与126延伸出。引线132从支架128延伸出，并被支撑于支撑部件118。引线134同样地从支架130中延伸出，并被支撑在支撑部件120上。一对空间分离的电极(未示)延伸进入电弧放电室(未示)，以本领域公知的方式在其中形成电弧放电。每个电极均与引线132与134中不同的一个电连接。容纳部件或线136从支撑部件118中延伸出，并收纳在放电管116的细长主体122周围。
可以意识到，灯100的底座102、外部壳体104、放电管116与支撑部件118与120都具有典型的构造，并由本领域技术人员公知的材料分别制得。因此，这里将不提供这些材料以及其他结构特征的进一步的描述。
图2-10展示了容纳部件以及电弧放电管的配置的多个实施例。这些附图中的每一个都包括电弧放电管116，其具有相对的端壁124与126以及分别从其中延伸出的支架128与130。图2-10中还展示了支撑部件118，支撑部件支撑如图1所示并参考图1所描述的电弧放电管116，该放电管与支撑部件120相连接(图1)。
如图2所示，容纳部件136从支撑部件118中延伸出，并成螺旋形缠绕在放电管116的细长主体122周围。螺旋形的结构是用来最小化由容纳部件产生的阴影。容纳部件包括两个线性延伸的端部件138与140，分别支撑在支撑部件118上与附着点142与144相对应的空间上。可以意识到，通过将容纳部件与支撑部件固定在一起，由于有助于支撑电弧放电管，可以改善灯的坚固性。
如图3所示的实施例与如图2所示的以及参考图2所描述的相类似。如图3所示，以如图2所示以及参考图2所描述的相类似的方式，容纳部件136螺旋地延伸在放电管116的细长主体122上。然而，图3中的容纳部件具有端部146与148，以曲线方式延伸并在支撑部件118与细长主体122之间形成至少一部分的环。端部146与148分别支撑在支撑部分118与附着点150与152相对应的空间上。曲线端部146与148提供了一些有限的扩展能力，因而，如果发生非被动的故障或破裂，可以吸收动能。
图4展示了与如图3所示的以及参考图3所描述的相类似的电弧管与容纳部件配置，其中容纳部件136沿着电弧放电管116的细长主体122的周围螺旋延伸。然而，图4中的容纳部件具有端部，其沿着曲线路径延伸，并分别在支撑部件118与细长主体122之间基本形成环154与156。可以从图4意识到，容纳部件136的端部支撑在支撑部件118与附着点158与160相对应的空间上。
图5展示了与本发明相一致的另一个实施例的电弧管与容纳部件配置，容纳部件136围绕电弧放电管166的细长主体122延伸，形成环绕其上的单个环。容纳部件具有线性延伸的端部162与164，在支撑部件118与细长主体122之间延伸，并支撑在支撑部件的附着点166上。
图6所示的电弧管与容纳部件配置基本与如图5所示的以及参考图5所描述的相类似。然而，图6中的配置包括第二容纳部件168，其在与容纳部件136相对应的空间上围绕细长主体122延伸。容纳部件136具有线性延伸端部162与164，在支撑部分118与细长主体122之间延伸。端部162与164支撑在支撑部分11+8的附着点166上。类似的，容纳部件168具有两个线性延伸端部170与172，在支撑部分1 18与细长主体122之间延伸。端部170与172支撑在支撑部分118的附着点174上。
现在转向图7，配置包括与参考图6描述的相类似的电弧放电管116以及容纳部件136与138。然而，图7中的配置不同于图6，不同于图6所示的线性延伸部分，其中容纳部件136包括曲线端部176与178，以及容纳部件168包括曲线端部180与182。容纳部分136的每个端部分176与178形成至少一部分的环，并分别支撑在支撑部分118的附着点184上。类似的，容纳部分168的每个端部180与182也形成至少一部分的环，并分别支撑在支撑部分118的附着点186上。
图8展示了另一个实施例的电弧放电管与容纳部件配置。容纳部件136包括多个线圈188，并围绕电弧放电管116的细长主体122的至少一部分延伸。容纳部件136包括以曲线方式延伸的端部192与194，这些部分支撑在支撑部分118的附着点190上。图9展示了具有容纳部件136的电弧放电管116，该容纳部件围绕细长主体122螺旋延伸。容纳部件136包括多个沿着在曲线端部192与194之间延伸的线圈188。图9中的端部192与194分别支撑在支撑部分118的附着点196与198上。如图8与9所示的多个线圈基本沿容纳部件136的整个长度延伸，该容纳部件包括曲线端部192与194。然而，可以意识到，可使用任意适宜数目的线圈，以及基本成直线的部分也可以使用到和/或形成容纳部件136的一部分。
图10中展示了另一个实施例的电弧放电管与容纳部件配置。该配置包括电弧放电管116以及容纳元件136与138，该容纳元件沿着其细长主体122螺旋延伸。容纳元件136包括从支撑部件118延伸出并支撑在支撑部件118上的基本成直线的延伸端部200与202。类似的，容纳部分168包括从支撑部件118延伸出并支撑在支撑部件118上的基本成直线的延伸端部204与206。正如图10中显而易见的，在基本为双螺旋性的配置中容纳部件136与168沿着细长主体122延伸。每个容纳部件的端部支撑在支撑部件118的与另一个相对应的空间上。因此，端部200与204支撑在支撑部分118的附着点208上，以及端部202与206支撑在支撑部分118的附着点210上。
如图2-10所示，容纳部件的端部支撑或固定在支撑线118的相应的附着点上。以任意适宜的方式以及使用任意适宜的方法或材料，将端部固定在支撑部件相应的附着点上。在一个实施例中，端部焊接在支撑部件上。此外，可以意识到，当端部如图以及这里描述的被以多种彼此相对的位置附着在支撑部件上时，可使用任意适宜的位置、结构或其他配置。例如，如图2所示的端部138与140分别附着在支撑部件118的附着点142与144上。然而，附着点可位于与另一个更接近的位置或位于相对于细长主体122沿着支撑部件的基本中心位置的单独的点上。
更进一步的，可以意识到，容纳部件可以由任意适宜的材料制得，可以是直的、曲线的或盘绕的或其任意组合。在一个实施例中，容纳部件由圆柱线形成；然而，可以意识到，可以使用任意适宜的材料的形状或结构。此外，容纳部件盘绕的地方上，线圈的节距可能不同并最优化，以提供最好的容纳能力、最少的光损失以及最便宜的工具。此外，在容纳部件以螺旋方式沿着电弧放电管的主体缠绕的地方上，例如，缠绕的数目、缠绕的节距、缠绕的图案，例如螺旋形的、双螺旋形的、交叉双螺旋形的和/或简单的环，还可不同以及最优化。在以上展示以及描述的优选的实施例中，容纳部件并不为了制造与组装的简便性而越过端壁124与126或沿着支架128与130延伸。此外，本发明并不限制于该种配置，其中容纳部件围绕电弧放电管的细长主体延伸360度或更多。相反，可以使用任意适宜的配置。例如，在如图8所示的一个优选的实施例中，容纳部件围绕电弧放电管的主体延伸至少大约180度。
如图1所示的实施例具有最小化在多数灯配置中的容纳部件产生的阴影的优势。然而，如果容纳部件具有一些有限的扩展能力将可以改善容纳能力，因而，吸收破裂能。因此，多种结构，包括但不限于那些如图3、4、7-9所示的，可随意的包括至少一部分一个或更多环或线圈或可选的结构，来发挥供给扩展的余量的作用。在另一种配置中，例如那些如图5、6与7所示的，在电弧管附近可有选择的提供一个或更多额外的焊接，例如图7所示的焊接177与181，例如，以保持容纳部件的环部分的紧密的闭合。
当描述了这里展示以及描述的本发明的优选实施例的值得考虑的重点。可以意识到，在不脱离本发明的原理的范围内，还可以进行其他的实施例以及在展示以及描述的实施例中进行许多修改。显然，在那些阅读与理解了之前所述的说明书的基础上将出现这些修改与变更，并且意味着，本发明可解释为包括了所有这些在权利要求书或其等同物的范围内的修改与变更。因此，可以直观地理解，前述的事实仅仅解释为本发明的说明性的内容并且不是限制性的。
权利要求
1.一种高密度放电灯(100)，其包括电弧管，其具有圈住放电室(116)的细长主体(122)，所述放电室在其中收纳第一与第二电极，以在所述放电室中形成电弧放电；外部壳体(104)，其中具有壳体腔(114)；支撑部件(118、120)，收纳在所述壳体腔中以支撑其中的电弧管；以及容纳部件(136)，从所述支撑部件中延伸出并收纳在所述电弧管的所述细长主体的至少一部分上。
2.依据权利要求1，其中所述支撑部件(118、120)为线。
3.依据权利要求1，其中所述容纳部件(136)为线。
4.依据权利要求1，其中所述容纳部件(136)围绕所述电弧管的所述细长主体(122)延伸至少大约360度。
5.依据权利要求1，其中所述容纳部件(136)围绕所述细长主体(122)以基本成螺旋方式延伸。
6.依据权利要求1，其中所述容纳部件(136)在所述支撑部件(118、120)与所述电弧管的所述细长主体(122)之间基本成直线延伸。
7.依据权利要求1，其中所述容纳部件(136)沿着一般曲线的路径在支撑部件(118、120)与所述电弧管的所述细长主体(122)之间延伸。
8.依据权利要求1，其中所述容纳部件(136)是第一容纳部件以及所述高密度放电灯(100)进一步包括第二容纳(168)部件。
9.依据权利要求11，其中所述第一与所述第二容纳部件(136、168)围绕所述电弧管的所述细长主体(122)以基本双螺旋方式延伸。
10.一种高密度放电灯(100)的制造方法，其步骤包括提供一个电弧管，其具有圈住放电室(116)的细长主体(122)、用于支撑所述电弧管的支撑部分(118、120)、在破裂现象时用于容纳所述电弧管的容纳部件(136、168)，以及具有壳体腔(114)的外部壳体(104)，所述细长主体具有外壁；在适宜容纳所述电弧管的配置中形成所述容纳部件(136、168)；将所述容纳部件沿着所述电弧管的所述细长主体的所述外壁放置；将所述电弧管支撑在所述支撑部件上；将所述容纳部件附着到所述支撑部件上；以及在所述外部壳体的所述壳体腔中圈住所述支撑部件、所述电弧管以及所述容纳部件。
全文摘要
一种放电灯，包括具有圈住放电室(116)的细长主体(122)的电弧管。该放电室在其中收纳第一与第二电极，以在放电室中形成电弧放电。灯还包括外部壳体(104)，其中包括壳体腔(114)。在壳体腔中收纳支撑部件(118、120)以支撑电弧管。容纳部件(136、168)从支撑部件中延伸出，并设置在电弧管的细长主体的至少一部分周围。此外，还公开了一种放电灯的制造方法。
文档编号H01J61/02GK1983507SQ20061016896
公开日2007年6月20日 申请日期2006年11月16日 优先权日2005年11月16日
发明者J·A·莱昂纳, C·R·斯塔尔曼 申请人:通用电气公司