专利名称：灯电极组件及其制造方法和应用该灯电极组件的照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及照明技术领域，具体而言，涉及一种灯电极组件及其 制造方法，此外，本发明还涉及一种应用该灯电极组件的照明装置。
背景技术：
随着照明技术的不断发展，人们日常工作和生活中所使用的照 明装置也在不断改进，并且种类也越来越多，例如有白炽灯、低压汞 灯等等。其中，低压汞灯因其具有诸如高输出性能等的良好特性而被
广为应用。
请参阅图1，其中示出了目前常见的一种低压汞灯。该低压汞灯 包括下述部分由石英玻璃制成的灯辐射管1;位于灯辐射管l内的一 对电极2，且每一个电极2的两端分别引出内杆3;以及与内杆3相连 并且延伸到灯辐射管l外部的灯脚插针4。其中，每一个电极2及由其 两端所引出的两根内杆3构成灯电极组件。图中所示的低压汞灯就包 括这样的两个灯电极组件。
在上述低压汞灯中，每一个电极2所对应的两根内杆3均呈细长 结构，这种结构使内杆3比较容易产生扭曲变形。因而，在该低压汞 灯的安装、移动、运输甚至是使用过程中，也就容易使两根内杆3搭 接在一起或者产生断裂等问题。
为避免上述问题，就需要对灯电极组件中的内杆进行支撑和固定。 现有技术中就提供了这样一种灯电极组件以及应用该灯电极组件的低 压汞灯，其借助于云母片和金属空心铆钉来对所述内杆迸行支撑和固
定。具体而言，所述内杆与金属空心铆钉固定在一起，而金属空心铆 钉又同云母片固定在一起，这样便实现了对内杆的支撑与固定。
上述这种灯电极组件的制造方法为预先使用云母材料制备特定 形状的云母片；而后，借助于金属空心铆钉而将灯电极组件的两根内杆固定在该云母片上，并使两根内杆彼此之间保持一定的间距，以确 保这两根内杆彼此绝缘。
至于如何将灯电极组件的内杆固定在云母片上，例如可以采用下 述方法之一。第一种方法首先，使内杆穿过金属空心铆钉的中空孔 隙，并通过点焊方式将内杆与该铆钉焊接固定在一起；而后，将铆钉 同云母片固定在一起，并使对应于各个内杆的铆钉彼此之间保持一定 间距，以相互绝缘。第二种方法首先，将两个金属空心铆钉彼此绝 缘地同云母片固定在一起；而后，使内杆穿过该铆钉的中空孔隙，并 通过点焊方式将内杆与铆钉焊接固定在一起。
尽管现有技术中可以借助于云母片等器件/部件来对灯电极组件 的内杆进行支撑和固定，但是在实际应用中，其不可避免地存在下述 缺陷
第一，现有技术中对所用材料和器件的要求较高。由于低压汞灯 的电极在点燃过程中会释放出大量的热，并且对内杆和金属空心铆钉 进行焊接时也会产生大量的热，这就要求金属空心铆钉和云母片都必 须能够耐受高温。而且，在对内杆进行支撑和固定时，需要对金属空 心铆钉和云母片进行机械加工操作，这就要求它们必须能够承受相应 的机械加工强度。因而，现有技术中需要选择能够满足上述要求的高 质量的适用材料和器件。
第二，加工困难。依据现有技术而对灯电极组件的内杆进行支撑 和固定时，需要历经下述工序即，云母片加工成型工序、内杆穿入 金属空心铆钉的中空孔隙的工序、内杆与铆钉之间的焊接工序以及内 杆与云母片之间的固定工序。这样，不仅加工工序繁多，而且穿孔、
焊接等工序都需要较为精细的工艺操作，因而加工较为困难。再者， 云母材料通常具有质脆易碎的特性，且又将其加工成片状结构，因而 更容易破碎，这样便更增大了加工难度。
第三，使用寿命短。现有技术中提供的灯电极组件以及低压汞灯 在加工过程中，需要引入不同于低压汞灯内原有部件的材料和器件， 例如云母片、金属空心铆钉以及焊接材料，并且还需要进行内杆与铆 钉之间的焊接工序以及内杆与云母片之间的固定工序，而在这些工序
5中对云母片、金属空心铆钉以及焊接材料进行加工/处理时，这些新引 入的材料和器件往往会产生颗粒、粉尘等污染物，这势必会对低压汞 灯内诸如电极等的各部件造成污染，进而影响灯的使用寿命。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种灯电极组件及其制造方 法，其不仅能够对灯电极组件中的内杆进行牢固的支撑和固定，而且 还能够延长灯电极组件的使用寿命，同时便于加工。
此外，为解决上述技术问题，本发明还提供了一种应用该灯电极 组件的照明装置，其同样具有用寿命长、便于加工以及支撑和固定较 为牢固等特点。
为此，本发明提供一种灯电极组件，其包括电极、由电极两端分 别引出的内杆、用以对所述内杆进行支撑和固定的固定部件。其中， 所述固定部件由石英玻璃制成。
其中，所述固定部件是借助于耐高温模具并通过加热压接的方式 而将所述内杆固定在一起的。其中，所述耐高温模具可以是高纯度的 石墨模具。
优选地，在所述内杆上与所述固定部件的连接位置处设置有止动 部分，用以限制所述内杆在所述固定部件内活动。其中，所述止动部 分为设置在所述内杆上的凹进部分和/或凸起部分。
其中，所述固定部件设置在内杆上的靠近电极的位置处。 另外，本发明还提供了一种照明装置，其包括本发明所提供的 上述灯电极组件。
此外，本发明还提供了一种用于制造本发明所提供的灯电极组 件的方法。该方法包括下述步骤1)将灯电极组件的内杆和石英玻璃 预制件置于耐高温模具中；2)采用加热压接的方式将石英玻璃预制件 加工成与内杆固定在一起的固定部件，从而制得灯电极组件。其中， 所述耐高温模具可以是高纯度的石墨模具。
其中，在所述步骤l)之前还包括制备石英玻璃预制件的步骤。 优选地，在所述步骤1)之前还包括这样的步骤即，在所述内杆上与所述固定部件的连接位置处预置止动部分。其中，所述止动部 分为设置在所述内杆上的凹进部分和/或凸起部分。
更为优选地，在所述步骤2)之后还包括对所述灯电极组件进行 净化处理的步骤。
相对于现有技术，本发明除保持原有的输出强度高的特点之外， 还具有下述有益效果
其一，便于加工。本发明中采用石英玻璃制得的固定部件来对灯 电极组件中的内杆进行支撑和固定，并且在加工过程中采用加热压接 的方式来将该固定部件与内杆固定在一起，而无需现有技术中繁琐的 穿孔、焊接、固定等工序，因而加工过程简单、方便。
其二，使用寿命长。由于本发明中的固定部件由石英玻璃制得， 而该石英玻璃与照明装置中常用的灯辐射管的材质相同，因而，就照 明装置而言，使用该固定部件并没有引入新的材质，也就不会出现由 新材质所产生的污染。而且，该固定部件与内杆之间的连接固定仅仅 依靠加热压接的方式就可以实现，因而无需像现有技术那样，引入诸 如金属空心铆钉、焊接材料以及云母片等其他器件。这样便使得本发 明所提供的灯电极组件以及应用该灯电极组件的照明装置可以减少甚 至避免因其他材质和/或器件所带来的污染，从而延长灯电极组件以及 照明装置的使用寿命。
其三，选材简单。本发明中仅仅借助于石英玻璃固定部件来对灯 电极组件中的内杆进行支撑和固定，而无需引入云母片、金属空心铆 钉等材料和器件，因而选材较为简单。而且，在本发明所述的加工过 程中，仅需要在石英玻璃和内杆之间进行加热压接的操作，而无需进 行现有技术中所述的其他机械操作，这样便不必苛求石英玻璃的机械 特性。此外，石英玻璃本身熔点较高，能够满足灯电极组件和照明装 置所需要的耐受高温的要求，这同样使选材趋于简单。
其四，成本较低。由于本发明中采用石英玻璃固定部件来对灯电 极组件中的内杆进行支撑和固定，无需引入诸如云母片、金属空心铆 钉等材料和器件，因而所需材料和器件较少，且石英玻璃的成本较低，
这样便使得本发明相对于现有技术而言，具有成本低的特点。另外，在本发明的一个优选实施例中，在灯电极组件中的内杆上 的压接位置处设置有止动部分。借助于该止动部分可以限制内杆在固 定部件内活动，从而更好地保证固定部件对内杆进行更为牢固的支撑 和固定，进而更为有效地防止内杆因相互搭接和/或断裂而出现故障， 以进一步延长灯电极组件以及应用该灯电极组件的照明装置的使用寿
图1是现有技术所提供的低压汞灯沿灯辐射管轴向的剖视图； 图2是本发明提供的灯电极组件的一个具体实施例的结构示意
图3A是沿图2中的A-A线所取的固定部件的剖面图； 图3B是沿图2中的B-B线所取的固定部件的剖面图； 图4A是具有止动部分的部分内杆的俯视图； 图4B是图4A所示部分内杆沿其径向的剖视图； 图4C是图4A所示部分内杆沿其轴向的剖视图； 图5是本发明的一个具体实施例中的低压汞灯沿灯辐射管轴向 的剖视图6是本发明提供的另一种低压汞灯沿灯辐射管轴向的剖视图。
具体实施例方式
本发明的技术核心为利用石英玻璃来对灯电极组件中的内杆进 行牢固的支撑和固定，从而简化加工工艺、降低成本，并且延长灯电 极组件以及应用该灯电极组件的照明装置的使用寿命。
为使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合 附图对本发明提供的灯电极组件及其制造方法、以及应用该灯电极组 件的照明装置进行详细描述。
请参阅图2，本实施例中的灯电极组件包括电极2、由电极2
的两端引出的两根内杆3以及用以支撑并固定两根内杆3的固定部件 5。其中，固定部件5为石英玻璃柱，其优选地设置在靠近电极2的 位置处。两根内杆3穿过该石英玻璃柱，以便由该石英玻璃柱对其进
行支撑和固定。并且，这两根内杆3彼此之间保持一定间距，以保证
彼此之间相互绝缘。
至于如何制备图2所示的灯电极组件，例如可以采用下述方法 首先，预先制备石英玻璃预制件，例如一对石英玻璃棒；而后，借助
于真空泵将这一对石英玻璃棒分别吸附在对置的一对耐高温模具(诸
如纯度较高的石墨模具)中，并使这一对石英玻璃棒的周面彼此相对； 接下来，使两根内杆3穿过这一对石英玻璃棒之间的间隙，并使这两 根内杆3彼此之间保持一定的间距；之后，利用火焰加热的方式来对 耐高温模具及其内的石英玻璃预制件进行加热，以使石英玻璃预制件 熔融，并进行加压操作；再后，停止加热，使熔融的石英玻璃冷却， 并在一定时间后停止加压操作；最后，待石英玻璃冷却并且连接牢固 后，内杆3便被牢固地包裹在成型的石英玻璃柱内，拆除耐高温模具， 即得到本发明所提供的灯电极组件。
优选地，在制得上述灯电极组件后，再对其进行净化处理，例如 可以采用烧氢净化的处理方式。
至于上述过程中所采用的加压方式，例如可以采用机械加压的方 式，即，直接从耐高温模具之外向该耐高温模具施加机械压力，以将 这一对耐高温模具紧密扣合，从而对其内的石英玻璃施加压力。
请一并参阅图3A和图3B，图2中的固定部件5沿A-A线进行剖 切后的形状呈矩形柱状，沿B-B线进行剖切后的形状呈近似椭圆形。 并且，图中的K表示该石英玻璃柱的长度；n表示该石英玻璃柱内的两 根内杆3之间的间距；D表示石英玻璃柱沿灯辐射管1径向的直径，d 表示内杆3的直径。此外，图3A中示出的纵向贯穿整个柱体且与两根 内杆3相交的直线，表示的是那一对石英玻璃棒的压接印记。
图4A至图4C示出了一种改进的内杆结构。在本实施例中，为了 防止固定部件5内的内杆3转动或者其他运动，而在内杆3的压接位 置处设置止动部分6。该止动部分6的具体形状和数量可以不受限制， 例如可以是设置在内杆3上的诸如沟槽、凹坑等的凹进部分；也可以棱、突起等的凸起部分。在加热压接过程 中，熔融的石英玻璃会自然地形成与止动部分6的凹进部分和/或凸起 部分相互配合的凸起和/或凹进。借助于止动部分6同石英玻璃柱上的
凸起和/或凹进部分之间的相互配合，可以限制内杆3在固定部件5内 活动，从而使固定部件5更为牢固地支撑并固定内杆3，进而更为有效 地防止内杆3弯折断裂。
需要指出的是，尽管前述实施例中的固定部件为柱状石英玻璃， 但是本发明并不局限于此，也就是说，只要该固定部件由石英玻璃制 成，并且能够对内杆进行牢固支撑和固定即可，而无需对其形状进行 限制。
下面以低压汞灯为例，并结合图5和图6对本发明所提供的照明 装置进行详细说明。
请参阅图5，本发明提供的一种低压汞灯包括下述部分由石英 玻璃制成的灯辐射管l; 一对灯电极组件，其形状、结构和尺寸等完全 一致，并被对称地设置在灯辐射管1内的两端；以及与灯电极组件电 连接并且延伸到灯辐射管1外部的灯脚插针4。
其中，所述一对灯电极组件即为图2所示的灯电极组件，其具体 包括电极2、分别由电极2的两端引出的两根内杆3以及连接两根内杆 3的固定部件5。至于低压汞灯各部分的作用以及如何制备该灯电极组 件，前面己经结合图2进行了说明，在此不再赘述。
事实上，本发明提供的灯电极组件既可以成对地用在照明装置上， 例如图5所示实施例；也可以单独地用在照明装置上，例如下述图6 所示实施例。
请参阅图6，为图5所示低压汞灯的一个变型实施例。在本实施 例中，低压汞灯包括由石英玻璃制成的灯辐射管1、 一对灯电极组 件以及与灯电极组件电连接并且延伸到灯辐射管1外部的灯脚插针4。
在本实施例中，所述一对灯电极组件非对称地设置在灯辐射管1 内。具体而言，设置在灯辐射管1左端的灯电极组件的内杆3的长度 大于设置在灯辐射管1右端的灯电极组件的内杆3的长度。而且，左 端的灯电极组件为现有技术中提供的灯电极组件，其不带有固定部件;
10而右端的灯电极组件为本发明所提供的灯电极组件，其具体的结构和 固定方式与前面结合图2所作的说明类似，在此不再赘述。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采 用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普 通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出 各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
权利要求
1. 一种灯电极组件，包括电极、由电极两端分别引出的内杆、用以对所述内杆进行支撑和固定的固定部件，其特征在于，所述固定部件由石英玻璃制成。
2. 根据权利要求1所述的灯电极组件，其特征在于，所述固定 部件是借助于耐高温模具并通过加热压接的方式而将所述内杆固定 在一起的。
3. 根据权利要求2所述的灯电极组件，其特征在于，所述耐高 温模具为石墨模具。
4. 根据权利要求1至3中任意一项所述的灯电极组件，其特征 在于，在所述内杆上与所述固定部件的连接位置处设置有止动部分， 用以限制所述内杆在所述固定部件内活动。
5. 根据权利要求4所述的灯电极组件，其特征在于，所述止动 部分为设置在所述内杆上的凹进部分和/或凸起部分。
6. 根据权利要求1所述的灯电极组件，其特征在于，所述固定 部件设置在内杆上的靠近电极的位置处。
7. —种照明装置，其特征在于，包括如权利要求1至6中任意 一项所述的灯电极组件。
8. —种用于制造如权利要求1所述的灯电极组件的方法，其特 征在于，包括下述步骤1) 将灯电极组件的内杆和石英玻璃预制件置于耐高温模具中；2) 采用加热压接的方式将石英玻璃预制件加工成将内杆固定在一起的固定部件，从而制得灯电极组件。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述步骤l)之 前还包括制备石英玻璃预制件的步骤。
10. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述步骤1) 之前还包括这样的步骤即，在所述内杆上与所述固定部件的连接位 置处预置止动部分。
11. 根据权利要求io所述的方法，其特征在于，所述止动部分为 设置在所述内杆上的凹进部分和/或凸起部分。
12. 根据权利要求8至11中任意一项所述的方法，其特征在于， 在所述步骤2)之后还包括对所述灯电极组件进行净化处理的步骤。
13. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述耐高温模具 为石墨模具。
全文摘要
本发明涉及照明技术领域，具体而言，提供了一种灯电极组件及其制造方法。该灯电极组件包括电极、由电极两端分别引出的内杆、用以对所述内杆进行支撑和固定的固定部件。其中，所述固定部件由石英玻璃制成。该方法包括下述步骤1)将灯电极组件的内杆和石英玻璃预制件置于耐高温模具中；2)采用加热压接的方式将石英玻璃预制件加工成与内杆固定在一起的固定部件，从而制得灯电极组件。另外，本发明还提供了一种应用上述灯电极组件的照明装置。本发明提供的灯电极组件及其制造方法、以及应用该灯电极组件的照明装置便于选材，并且能够简化加工工艺，降低成本。同时，还能够延长灯电极组件以及该照明装置的使用寿命。
文档编号H01J61/36GK101425445SQ200710165249
公开日2009年5月6日 申请日期2007年10月31日 优先权日2007年10月31日
发明者时崇光 申请人:贺利氏(沈阳)特种光源有限公司