陶瓷放电金属卤化物（cdm）灯及其制造方法
【专利摘要】公开了一种具有护罩型封闭组件的高功率陶瓷放电金属卤化物（CDM）灯。该灯包括：第一护罩（138），其具有第一壁，该第一壁形成柱面并且其限定第一腔体；第二护罩（136），其位于第一腔体内并且其包括第二壁，该第二壁形成柱面并且其限定第二腔体，该第二腔体位于第一护罩的第一腔体内；第一线圈部分（140，142）（分别）位于第一和第二护罩中的至少一个周围；陶瓷电弧管（102）位于第二腔体中并且包括第一和第二开口、具有电极的第一和第二引线（104，106），以及用于封闭填充物的灯腔体（103）。
【专利说明】陶瓷放电金属卤化物(CDM)灯及其制造方法
【技术领域】
[0001]本系统涉及一种陶瓷放电金属卤化物(CDM)灯，并且更特别地，涉及一种具有增强的封闭(containment)组件的高功率CDM灯及其制造方法。
【背景技术】
[0002]随着能量价格的提高，低效的灯泡正由节省功率并且提供增强的光照的节能改型灯泡代替。典型的改型灯泡类型包括石英金属卤化物(QMH)、陶瓷放电金属卤化物(CDM)等等。遗憾的是，如下面将讨论的，常规的CDM灯受限于特定的应用并且典型地不能用作现有照明系统的诸如探头启动镇流器之类的直接配合替代物。此外，随着CDM灯的功率(额定瓦数)增加，在发生故障的情况下封闭灯泡(例如如诸如过功率美国国家标准协会(ANSI)封闭测试等等之类的封闭测试所阐明的)而不会不利地影响以流明/瓦特(lm/W)为单位的光照输出效能是困难的。
[0003]关于高功率灯，目前具有超过大约700瓦特的额定值的高瓦数CDM灯在商业上不可用。然而，具有750瓦、1000瓦和/或1500瓦的额定值的QMH灯是可用的。此外，具有875瓦、1250瓦以及1650瓦和2000瓦的额定值的QMH灯可以用来节省能量，但是需要独特的镇流器。关于2000瓦QMH灯，这些灯典型地用在诸如运动竞技场等等之类的商业区中。额定值为1000瓦或者更小的QMH灯典型地对于垂直操作具有大约12000至18000小时的寿命额定值，并且对于水平操作具有更短的寿命额定值。然而，具有大于1000瓦的额定值的QMH灯典型地具有介于3000与6000小时之间的寿命额定值，并且主要用于运动和体育场照明。大多数常规照明系统采用不提供高压脉冲以启动灯的探头启动镇流器，相应地，在这些系统中，灯必须利用峰值开路电压点火，所述峰值开路电压根据ANSI标准可以低达622伏。此外，尽管脉冲启动灯存在，但是由于外护套中的其中可能发生击穿的金属部分和不充足的空隙的原因，这些灯典型地不可与探头启动灯(例如探头启动QMH灯)互换。关于开放式夹具，用于开放式夹具的一类灯可以满足ANSI “0”命名并且典型地使用附加的封闭部分。
【发明内容】
[0004]本申请公开了一种照明系统，该照明系统可以与一种或多种诸如探头启动、脉冲启动、密闭式、开放式额定灯等等之类的照明系统兼容。这些照明系统可以包括诸如分别用于探头和脉冲启动系统的ANSI镇流器代码M47和M141之类的各种不同类型的镇流器，以及灯类型MH1000、MP1000和MS1000石英金属卤化物类型(QMH)。然而，也可以设想的是，诸如具有不同功率额定值的灯之类的其他灯也可以与本系统的实施例一起使用。例如，在QMH1500W镇流器上操作的?1200瓦的灯或者在QMH750W镇流器上操作的?620瓦的灯也可以与本系统兼容。此外，由于增强的诸如使用寿命、光照、效率、成本和/或多系统兼容性之类的特性的原因，依照本系统实施例的灯对于将常规的灯改型可能是理想的。
[0005]依照本系统的一个方面，公开了一种陶瓷放电金属卤化物(CDM)灯。该灯可以包括:第一护罩，其具有第一壁，该第一壁形成柱面并且限定第一腔体；第二护罩，其位于第一腔体内并且其包括第二壁，该第二壁形成柱面并且限定第二腔体，该第二腔体位于第一护罩的第一腔体内；第一线圈部分，其位于第一和第二护罩中的至少一个周围；和/或陶瓷电弧管，其位于第二腔体中并且其具有第一和第二开口以及第一和第二引线一每个引线包括电极，并且其限定用于封闭填充物的灯腔体。该装置也可以包括位于第一和第二护罩之间的另一个线圈部分，其中第一线圈部分位于第一护罩周围。而且，该装置可以包括具有第一和第二侧面部件的框架，所述部件在第一和第二护罩的相对侧面延伸。此外，该装置可以包括第一和第二护罩盖，这些护罩盖耦合到框架的侧面部件并且其可以将第一和第二护罩相对于彼此定位。可以进一步设想的是，依照本系统实施例的灯可以进一步包括线圈，该线圈可以围绕一个或多个部分、所述框架和/或所述第一和/或第二护罩。线圈可以具有一定匝数，这些匝可以是节距恒定的或者可变的。而且，线圈可以包括彼此不同的节距、匝数、材料。例如，更靠近诸如电弧管之类的热源的线圈可以由不同的材料(例如钥等等)形成，该材料可以具有比更远离热源的材料(例如镍等等)线圈更高的耐热性。此外，这些线圈中的一个或多个可以在一个或多个端部耦合到框架。
[0006]关于用于线圈的材料，可能甚至在护罩的外部经受的诸如高于600° C温度之类的高温可能造成某些材料(例如镍(Ni)或者镀镍导线)经历“黑化”。相应地，在这些较高的温度下耐黑化的诸如铌(Nb)、钨(W)、锆(Zr)或者其他材料之类的材料可以用来降低或者完全防止“黑化”(如果希望的话)。而且，关于所述护罩中的一个或多个内的区域，耐高温的诸如钥之类的材料可以用来形成线圈以便降低或者完全防止“黑化”。然而，也可以设想用于线圈的其他材料或者材料组合。
[0007]而且，所述填充物可以包括潘宁(Penning)混合物或者99.5%的氖(Ne)和0.5%的氩(Ar)的气体混合物。此外，该填充物可以具有小于或等于100托(torr)的压力。该填充物可以进一步包括具有选自碘化钠(NaI)、碘化铊(TII)、钙(II)碘化物(CaI2)、铈(III)碘化物(CeI3)和碘化锰(MnI2)的碘化物的混合盐。Nal、TH、CaI2、CeI3和MnI2的碘化物的百分比重量范围分别介于0.8-3.8、2.3-3.0、82.6-93.8、2.3-6.8和0.8-3.8之间。
[0008]依照本系统的另一个方面，公开了一种用于形成陶瓷放电金属卤化物(CDM)灯的方法。该方法可以包括例如以下动作:形成包括第一壁的第一护罩，该第一壁形成限定第一腔体的柱面；形成位于第一腔体内且包括第二壁的第二护罩，该第二壁形成限定第二腔体的柱面；使第一线圈部分位于第一和第二护罩中的至少一个周围；和/或将陶瓷电弧管置于第二腔体中，该陶瓷电弧管可以包括第一和第二开口以及具有位于其端部的电极的第一和第二引线，并且可以限定用于封闭填充物的灯腔体。此外，该方法可以包括动作:使另一个线圈部分位于第一和第二护罩之间，其中第一线圈部分位于第一柱形护罩周围。而且，该方法可以包括动作:形成具有第一和第二侧面部件的框架，所述部件在第一和第二护罩的相对侧面延伸。此外，该方法可以包括动作:将第一和第二护罩盖附接到框架的侧面部件以便将第一和第二护罩相对于彼此定位。
[0009]该方法可以进一步包括动作:利用填充物填充灯腔体，其中该填充物包括潘宁混合物或者99.5%的氖(Ne)和0.5%的氩(Ar)的气体混合物。而且，该方法可以包括动作:将灯腔体加压成具有小于或等于100托的压力。此外，该方法可以包括动作:形成填充物以便将具有选自碘化钠(NaI)、碘化铊(Til)、碘化钙(CaI 2 )、碘化铈(Ce 13 )和碘化锰(MnI 2 )的碘化物的混合盐封闭在腔体中。此外，该方法可以包括动作:形成填充物，使得Na1、TI1、CaI2、CeI3和MnI2的碘化物的百分比重量范围分别介于0.8-3.8,2.3-3.0,82.6-93.8、
2.3-6.8 和 0.8-3.8 之间。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]下面进一步详细地且通过举例的方式参照附图解释本发明，在附图中:
图1A为依照本系统实施例的灯的部分的前视图；
图1B为依照本系统实施例的图1A中所示灯的部分的前视图；
图2为依照本系统实施例的灯的部分的侧视图；
图3为沿着图2的线3-3截取的所述灯的部分的剖面图；
图4为依照本系统实施例的护罩盖的透视图；
图5为示出依照本系统实施例的护罩盖的细节的顶视图；
图6为示出依照本系统实施例的护罩盖的细节的底视图；
图7A为依照本系统实施例的缠绕护罩的线圈的部分的侧视图；
图7B为依照本系统实施例的缠绕护罩的线圈的部分的侧视图；
图7C为依照本系统实施例的缠绕护罩的线圈的部分的侧视图；
图8为依照本系统实施例的电弧管的部分的剖面图；
图9为依照本系统实施例的引线的侧视图；
图10为依照本系统实施例的引线的侧视图；
图11为依照本系统实施例的框架的部分的前视图；
图12为依照本系统实施例的框架的部分的侧视图；
图13A为依照本系统实施例的灯的部分的前视图；
图13B为依照本系统实施例的图13A中所示灯的部分的前视图；
图14为依照本系统实施例的灯的部分的侧视图；
图15A为示出依照本系统实施例的接受角的图示；
图15B为示出依照本系统实施例的接受角的图示；
图16为依照本系统实施例的灯的侧视图；
图17为依照本系统实施例的灯1700的透视图；
图18为图示出依照本系统实施例的灯的碘化氢(HI)电压尖峰与氖/ lS(Ne/Ar)填充压力的关系的曲线图；
图19为图示出依照本系统实施例的灯的启动时间与电极距离(D)x填充压力(P)(PxD)的关系的曲线图；
图20为图示出依照本系统实施例的CDM灯的光通量与小时的关系的曲线图；
图21为图示出依照本系统实施例的灯的电弧管的填充物的光视效能与碘化锰(MnI2)剂量的关系的曲线图；
图22为图示出依照本系统实施例的灯的电弧管的填充物的色温(CCT)与碘化铈(CeI3)剂量的关系的曲线图；
图23为图示出用于依照本系统实施例的灯的实验高瓦数CDM的平均可察觉色差(MP⑶)与CCT的关系的曲线图； 图24为图示出用于依照本系统实施例的灯的增强结果的碘化物盐剂量的盐范围的曲线图；以及
图25为图示出依照本系统实施例的这9个灯的光度值的表格，这些灯的实验测试结果在下面的表3中图示出。
【具体实施方式】
[0011]以下为说明性实施例的描述，这些实施例在结合下面的附图考虑时将展示上面指出的特征和优点以及另外的特征和优点。在以下描述中，出于解释而不是限制的目的，阐述了诸如架构、接口、技术、元件属性等等之类的说明性细节。然而，本领域普通技术人员将会清楚明白的是，偏离这些细节的其他实施例仍然应当被理解为处于所附权利要求书的范围内。而且，为了清楚起见，省略了公知设备、电路、工具、技术和方法的详细描述以便不使本系统的描述模糊不清。应当明确地理解的是，附图出于说明的目的而被包括，并且不代表本系统的范围。在附图中，不同附图中的相同附图标记可以指称相似的元件。
[0012]出于简化本系统的描述的目的，当在本文中使用时，术语“操作耦合”、“耦合”及其构词指的是允许依照本系统操作的设备和/或其部分之间的连接。
[0013]图1、图2和图3将被讨论以便说明本系统的实施例。图1A、图1B为依照本系统实施例的灯100的部分的前视图。图2为依照本系统实施例的灯的部分的侧视图。图3为沿着图2的线3-3截取的所述灯的部分的剖面图。
[0014]灯100可以包括框架120，该框架可以支撑电弧管102和护罩部分130。框架120可以包括一个或多个延伸部分122 (例如侧面部件)并且可以分别在框架120的近端121与远端123之间延伸。为了清楚起见，将假设框架120是对称的并且延伸部分122互为镜像。然而，也可以设想，框架可以是非对称的，并且例如包括单个延伸部分或者不为彼此的镜像的若干延伸部分。在近端121处，可以使用任何适当的方法将框架120固定到杆部分144，所述方法例如可以缠绕杆部分144和至少一个延伸部分122 二者，例如为对应部分提供摩擦配合的框架夹142。根据所希望的安装类型，可以将杆部分144安装到任何适当的安装部分。框架120可以包括远端123处的远侧支撑部分125。远侧支撑部分125可以由外灯泡部分的若干部分支撑，并且优选地在使用期间将框架120保持在相对于外灯泡部分的希望的位置。相应地，远侧支撑部分125可以包括安装部分126和诸如云母盘之类的盘124。安装部分126可以包括偏置部件，该部件可以提供针对外灯泡的摩擦力以便相对于外灯泡固定框架部分120。盘124可以由诸如云母之类的适当材料形成，并且可以被定形和确定尺寸，使得它可以防止故障灯的部分停留在灯的圆顶中。
[0015]可以提供诸如吸气剂118之类的吸气剂以便控制外灯泡部分的腔体内的环境(例如通过吸收氧气、湿气等等)，并且可以将其附接到例如至少一个延伸部分122、框架120的其他部分或者以其他方式应用以便控制所述环境。由于吸气剂在本领域中是公知的，因而为了清楚起见将不提供其进一步的描述。
[0016]第一和第二杆引线112和114可以分别由适当的导电材料形成，并且可以延伸穿过杆部分144，使得杆部分144可以分别形成关于第一和第二杆引线112和114的密封。第二杆引线114可以经由框架连接器116耦合到框架120的延伸部分122。相应地，可以使用诸如焊接、摩擦配合(例如压接等等)等等之类的任何适当的方法将框架连接器116附接到框架120和/或第二杆引线114。然而，也可以设想的是，可以直接将第二杆引线114耦合到框架120。第一杆引线112可以使用诸如焊接、摩擦配合等等之类的任何适当的方法耦合到基础引线110。框架连接器116可以由具有多匝的螺旋弹簧形成，并且如果希望的话可以是柔性的。
[0017]护罩组件130可以包括一个或多个部分，分别例如第一和第二护罩部分134和136，第一和第二线圈138和140以及护罩盖132。第一和/或第二护罩部分134和136分别可以包括柱形管，该柱形管由诸如玻璃(例如石英等等)之类的适当材料形成，具有例如2mm的壁厚(TwallX在当前实施例中，可以分别在第一和第二护罩部分134和136的相邻壁之间存在Imm间隔以便为将线圈140围绕第二护罩136的外周放置提供空间。然而，也可以设想其他的厚度。例如，第一和/或第二护罩部分134和136的厚度分别可以彼此相同或者不同。因此，第一护罩部分138可以限定腔体145，并且第二护罩部分138可以限定腔体147。第二护罩部分136可以位于第一护罩部分134的腔体145内，使得第一和第二护罩部分134和136分别相对于彼此同心地定位。然而，也可以设想的是，第一和第二护罩部分134和136分别可以同心以外地相对于彼此定位。相应地，例如，第一和第二护罩部分134和136分别可以相对于它们的纵轴和/或相对于它们的其他轴偏移。第一和第二护罩部分134和136分别可以具有各自的长度Lsl和Ls2，这些长度可以彼此相等并且为了清楚起见将共同地称为护罩长度Ls。然而，也可以设想的是，长度Lsl和Ls2可以彼此不同。护罩组件130可以进一步包括一个或多个导线线圈，分别例如第一和第二线圈138和140，这些线圈中的每一个可以由诸如导线(例如钥(Mo或含钥)导线、镀镍的不锈钢导线等等)之类的形成具有一定匝数(Nt)的螺旋的适当材料形成。第一和第二导线线圈138和140的Nt可以彼此相同或者不同。第一线圈138可以位于第一护罩部分134周围，并且第二线圈140可以位于第二护罩部分136周围，使得它分别介于第一和第二护罩部分134和136之间，并且处于第一护罩部分134的腔体145内。可以进一步设想的是，第一和第二线圈可以由不同于导线的材料形成，所述材料例如平坦的、冲压的和/或蚀刻的具有开口的金属。这些线圈优选地由导电材料形成。然而，也可以设想的是，依照本系统的实施例，也可以使用诸如玻璃纤维之类的高温纤维。
[0018]可以使用诸如调整片(tab)(例如其可以提供摩擦配合等等)、焊接等等之类的任何适当的方法将护罩盖132附接到框架120的延伸部分122中的一个或多个，使得第一和第二护罩部分134和136分别地和/或第一和第二线圈138和140位于其间。
[0019]电弧管102可以位于第二护罩部分136 (其位于第一护罩部分134的腔体145中)的腔体147内，并且可以分别包括管150以及第一和第二引线104和106。管150可以限定具有第一和第二开口的腔体，通过这些开口，第一和第二引线中的对应引线从那里穿过并且使用诸如熔料环等等之类的任何适当的方法加以密封。第二引线106可以经由连接器108耦合到基础引线110，并且第一引线104可以经由连接器109和/或远侧引线146耦合到框架120。
[0020]远侧引线146可以穿过相应护罩盖132中的开口，并且基础引线110可以穿过相应护罩盖132内的开口并且可以通过绝缘体133与其绝缘，所述绝缘体可以由可以形成柱形管等等的诸如石英玻璃之类的适当材料形成。优选的是，相反电位下的部分具有足够的空隙，诸如例如且在一些实施例中，9_的空隙可能是足够的，尽管依照本系统实施例可以设想其他的空隙。
[0021]图2为依照本系统实施例的灯100的部分的侧视图，其图示出可以被限定为这样的角度的接受角(AA)，该角度从电弧管102的中心103 (或者光照区域或体积的中心)延伸并且其边与护罩组件130的外周或边缘相交。相应地，Ls越长，则AA越大；并且相反地，Ls越小，则AA越小。接受角在下文中参照图15A和图15B的讨论加以讨论。
[0022]如图3中说明性地示出的，可以使用诸如安装调整片141之类的任何适当的方法将护罩盖132附接到框架120的延伸部分122中的一个或多个，所述安装调整片可以摩擦接合框架组件120的相邻延伸部分122。第一和第二护罩部分134和136分别地和/或第一和第二线圈138和140分别地由相应护罩盖132的调整片139保持在适当位置。此外，关于护罩盖139，为了清楚起见将假设它们是相同的。然而，也可以设想的是，这些护罩盖可以彼此不同。
[0023]图4为依照本系统实施例的护罩盖132的透视图。护罩盖132可以由诸如不锈钢或者镀镍钢等等之类的适当材料形成，并且可以被冲压以形成开口 137、调整片139和/或安装调整片141。图5为示出依照本系统实施例的护罩盖132的细节的顶视图。图6为示出依照本系统实施例的护罩盖132的细节的底视图。
[0024]图7A为依照本系统实施例的缠绕护罩736A的线圈702A的部分的侧视图。电弧管750A位于护罩736A内。线圈702A可以具有可变节距，该可变节距可以朝着护罩736A的中心部分而增大。
[0025]图7B为依照本系统实施例的缠绕护罩736B的线圈702B的部分的侧视图。电弧管750B位于护罩736B内。线圈702B可以具有恒定节距。
[0026]图7C为依照本系统实施例的缠绕护罩736C的线圈702C的部分的侧视图。电弧管750C位于护罩736C内。线圈702C可以具有可变节距，该可变节距可以朝着护罩736C的中心部分而减小。相应地，线圈的相邻匝之间的间距或节距可以朝着护罩的中心部分而增大。在封闭测试期间，当在使护罩中的一个或多个破碎的测试条件下操作所述灯时，发现护罩在最靠近电弧管的中心部分的护罩中心部分破碎成较小的碎片，并且在更远离电弧管的中心部分的护罩端部破碎成较大的碎片。因此，为了封闭预期定位在护罩中心区域附近的破碎护罩的较小的破碎碎片，可以在线圈的围绕护罩中心区域的部分中使用较小的线圈节距。类似地，为了封闭预期定位在护罩中心区域周围的末端区域处的破碎护罩的较大碎片，可以在线圈的这些部分中使用较大的线圈节距。
[0027]此外，关于护罩的直径，破碎护罩的碎片的尺寸随着离护罩中心的距离的增加而增大。相反地，从护罩外部到护罩内部并且从护罩端部到护罩中心，破碎护罩的碎片的尺寸减小。因此，在某些实施例中，可以设想的是，线圈的节距可以随着该线圈围绕其定位的护罩的直径的增加而增大(电弧管尺寸保持恒定)。
[0028]相应地，可以设想的是，在一些实施例中，可以出于封闭的目的而调节线圈之间的节距或间距。例如，依照本系统的实施例，护罩组件可以包括内部和外部护罩以及位于内部护罩周围的内部线圈和位于外部护罩周围的外部线圈。内部线圈可以具有N匝并且外部线圈可以具有M匝，从而形成具有(N+M)配置的护罩。例如，如果内部和外部线圈每个具有5匝，那么该护罩可以具有(5+5)配置。因此，假设护罩可以在护罩的不同部分破碎成不同尺寸的碎片，那么可以增大尤其是在位于电弧管中心附近的护罩部分周围的线圈的部分中的匝的节距或间距以便增强破碎防护。例如，依照本系统的实施例，护罩可以具有匝之间的节距大约为30mm的(5+5)配置、匝之间的节距大约为15mm的(10+10)配置以及匝之间的节距大约为IOmm的(15+15)配置。节距可以保持恒定或者可以变化。此外，可以提供附加的匝以便考虑到可能在使用期间出现的线圈下垂。然而，也可以设想其他的匝数和/或节距。
[0029]此外，关于匝数Ne，每单位长度的匝数(例如每英寸的匝数)或者节距可以是恒定的和/或非恒定的(例如可变的)。例如，关于恒定的匝数，可以每英寸存在6匝，并且关于非恒定的每英寸匝数，可以对于前半英寸每英寸存在6匝并且接着对于下一半英寸可以每英寸存在12阻，等等。
[0030]图8为依照本系统实施例的电弧管800的部分的剖面图。电弧管800可以与电弧管102类似并且可以包括主体部分802和引线804。主体部分802可以限定具有开口 805的腔体806。引线804可以延伸穿过主体部分802中的开口 805的相应开口 805。腔体806可以包括填充物813，该填充物可以包括汞815、盐817 (例如混合盐)和化学制品819中的一种或多种。盐817可以包括如本文中所描述的任何适当的盐，并且可以包括例如钠(Na)、铊(TI)、钙(Ca)、铈(Ce)和锰(Mn)的碘化物，但是可以适当地应用其他的材料，例如镝(Dy)、铥(Tm)、钦(Ho)、锂(Li)和In或者其他。例如，可以设想的是，其他适当的盐可以包括锆(Zr)、镨(Pr)、钪(Sc)等等的碘化物。引线804中的每一个可以分别具有近端820和远端822以及在远端822处的电极808。此外，引线804中的一个或多个可以包括分别位于近端820和远端822之间的压接件(crimp) 825。压接件可以被提供来设置相对于主体的电极间距。熔料810可以位于相应的引线804和开口 805的壁内以便密封腔体806。远端822可以彼此远离大约16至18mm的距离Le，并且可以与压接件825相距可以为大约30.5mm+/-0.1mm的压接距离Lc，但是也可以设想其他的尺寸。金属陶瓷810可以具有可以为大约16mm+/-0.1mm的长度Lf，但是也可以设想其他的尺寸。此外，压接件825可以具有可以为大约1.3mm+/-0.1mm的长度Lcc，但是也可以设想其他的尺寸。
[0031]图9为依照本系统实施例的引线804的侧视图。引线804可以包括部分902、904和906，其可以分别与铌(Nb)段、金属陶瓷段和电极段相应。压接件825可以具有这样的外直径，该外直径大于引线804通过其延伸的电弧管开口(例如参见开口 805)的内直径。引线可以分别将Nb段902和金属陶瓷段904彼此连接。
[0032]图10为依照本系统实施例的引线1000的侧视图。该引线可以包括部分1002、1004和1006，其可以分别与Nb段、金属陶瓷段和电极段相应。
[0033]图11为依照本系统实施例的框架120的部分的前视图。框架夹142可以包括完整或部分环，并且可以使用诸如焊接、摩擦配合等等之类的任何适当的方法附接到框架120。图12为依照本系统实施例的框架120的说明性部分的侧视图。
[0034]图13A为依照本系统实施例的灯1300的部分的前视图。图13B为依照本系统实施例的图13A中所示灯的部分的前视图。
[0035]参照图13A，灯1300基本上类似于灯100。然而，灯1300可以具有可以包括护罩盖1332和1335的不同护罩部分1330，所述护罩盖彼此不同并且可以连接到框架1320并且分别支撑诸如第一和第二护罩1334和1336之类的一个或多个护罩。第一线圈1338可以位于第一护罩1334周围，并且第二线圈1340可以位于第二护罩1336周围，如图13B中所示的详细视图中所图示出的，图13B示出了依照本系统实施例的分别为第一和第二护罩1334和1336以及分别为第一和第二线圈1338和1340的部分。向后参照图13A，电弧管1302可以分别包括第一和第二引线1304和1306。第一引线1304可以经由连接器1309和横拉条1346耦合到框架1320 ;并且第二引线1306可以经由连接器1310耦合到第一杆引线1312。连接器1310可以穿过护罩盖1335中的开口。护罩盖1335可以包括调整片1341，其可以摩擦接合框架1320以便相对于框架1320将护罩盖1335保持在适当位置，并且可以焊接到框架1320。护罩盖1335可以是部分护罩盖，并且可以分别容纳第一和第二护罩1334和1336的部分。框架1320可以经由框架连接器1314耦合到第二杆引线1314，该第二杆引线可以穿过杆1344。
[0036]图14为依照本系统实施例的灯1300的部分的侧视图。
[0037]图15A和图15B为示出依照本系统实施例的接受角的图示。参照图15A，电弧管1502A安装在具有长度Lsa的护罩组件1530A的腔体内并且通过相对的护罩盖1532A保持在适当位置，所述护罩盖具有限定直径Odsa的外围。接受角AAA被示出顶点大约在电弧管1502A的中点处，并且与护罩1532A的外围相交。参照图15B，电弧管1502B安装在具有长度Lsb的护罩组件1530B的腔体内并且通过相对的护罩盖1532B保持在适当位置，所述护罩盖具有限定直径Odsb的外围。接受角AAB被示出顶点大约在电弧管1502B的中点处，并且与护罩1532B的外围相交。为了清楚起见，将假设Odsa和Odsb相同。相应地，可以看出，接受角AAx与相应的相对护罩1532x之间的距离有关，该距离应当基本上等于护罩1320x的长度Lsx。相应地,参照图15A和图15B, Lsx越长,则AAx越大；并且相反地，Lsx越小，贝IjAAx越小。优选的是，接受角尽可能地大以便增强光照效率。
[0038]护罩长度可以被选择成增强(例如最大化)接受角并且因而提高光照效率而不过分地大，过分地大可能需要额外的材料并且增加重量以及成本。例如，为了控制接受角，较大直径护罩可能需要较长以便具有与较小直径护罩可能具有的接受角相同或者相似的接受角。相应地，可能希望的是减小(例如最小化)护罩直径，使得长度可以减小，这可以节省材料并且降低成本。
[0039]依照本系统的实施例(例如830W的灯)，电弧管外直径(OD)可以为28mm，并且内部护罩可以具有大约34_的内直径(ID)，从而提供围绕电弧管的大约3_的间隙。该间隙应当足以防止电弧管过热，并且允许因安装引起的变化以及在航运、装卸等等期间可能发生的未对准。护罩厚度可以取决于封闭要求，并且在当前实施例中，这两个护罩(例如第一和第二护罩)可以为大约2_厚(例如具有壁厚)，并且护罩之间的间距可以处处为大约1_以便为内部封闭线圈和护罩尺寸的变化留出空间。第一(例如外部)护罩可以具有大约40_的ID和大约44mm的0D。此外，关于长度，第一和/或第二护罩可以具有大约150mm的长度。然而，也可以设想其他的尺寸。例如，较小直径电弧管可以具有较短的长度和/或较小的直径，并且较大直径电弧管可以具有较大的直径和较长长度的护罩等等。
[0040]图16为依照本系统实施例的灯1600的侧视图，并且图17为依照本系统实施例的灯1700的透视图。例如，灯1600可以包括具有腔体1605的外灯泡1604，在该腔体中封闭了灯组件1601。腔体1605可以由基座1606密封，该基座适合于安装在诸如E或0型安装插座之类的希望的安装插座中。基座1606可以包括接触1610，该接触分别电耦合到第一或第二杆引线1612和1614之一。绝缘体1608和/或诸如镜煤(Vitrite)绝缘体之类的密封器可以将接触1610与基座1606绝缘。相应地，例如，灯1600可以为常规的QMH 1000W系统提供830W节能改型灯。
[0041]封闭
据发现，对于开放式夹具额定灯而言，为了通过诸如ANSI封闭测试之类的封闭测试，特定的安装过程可能是所希望的。随着灯的额定功率的增加，这一点变得尤其如此。相应地，在这里依照本系统实施例提供针对几种开放式夹具灯的在灯操作期间的可用能量(例如操作能量(EO))和在封闭测试期间的可用能量的比较，以便提供对于可接受的封闭方法的理解。关于灯的操作期间使用的能量，其可以称为操作能量(OE)并且可以根据乘积P XV计算，其中P为操作压力，并且V为电弧管体积。操作压力(P)也可以根据Hg剂量(例如以mg为单位)除以电弧管的以cm3为单位的电弧管体积进行估计，从而电弧管体积相消。定标到焦耳单位，灯的OE可以简单地(并且近似地)与汞剂量有关，如下面的方程I所限定的。
操作能量(J)=0.1 X Hg (mg)方程(I)。
[0042]表1图示出基于方程I的针对几种CDM灯类型的操作能量和电压，以及可以根据针对依照本系统/灯的实施例的灯类型所确定的操作能量而设置的封闭方法。例如，某些高操作能量(例如高瓦数)灯具有这样的操作能量，该操作能量可以为较低电压和瓦数的灯的操作能量的5倍和60倍之间。相应地，在表1中，高操作能量灯可以包括比具有较低操作能量(参见X-CDM400HPSRW和x-CDM 830W)的灯更多的封闭“元件”，表1图示出针对假想的灯X的标称电压和操作能量。
[0043]表1
【权利要求】
1.一种陶瓷放电金属卤化物(CDM)灯，包括: 第一护罩，其包括第一壁，该第一壁形成限定第一腔体的柱面； 第二护罩，其位于第一腔体内并且包括第二壁，该第二壁形成限定第二腔体的柱面，该第二腔体位于第一护罩的第一腔体内； 第一线圈，其位于第一和第二护罩中的至少一个周围；以及 陶瓷电弧管，其位于第二腔体中并且具有第一和第二开口、第一和第二引线，并且限定用于封闭填充物的灯腔体。
2.权利要求1的灯，进一步包括位于第一和第二护罩之间的第二线圈，其中第一线圈位于第一护罩周围。
3.权利要求1的灯，进一步包括具有第一和第二侧面部件的框架，所述部件在第一和第二护罩的相对侧面延伸。
4.权利要求4的灯，进一步包括第一和第二护罩盖，这些护罩盖耦合到框架的侧面部件并且其将第一和第二护罩相对于彼此定位。
5.权利要求1的灯，其中所述填充物包括潘宁混合物或者99.5%的氖(Ne)和0.5%的氩(Ar)的气体混合物。
6.权利要求5的灯，其中所述填充物具有小于或等于100托的压力。
7.权利要求5的灯，其中所述填充物进一步包括具有选自碘化钠(Nal)、碘化铊(TH)、碘化钙(CaI2)、碘化铈(CeI3)和碘化锰(MnI2)的碘化物的混合盐。
8.权利要求7的灯，其中Nal、TH、CaI2、CeI3和MnI2的碘化物的百分比重量范围分别介于 0.8-3.8,2.3-3.0,82.6-93.8,2.3-6.8 和 0.8-3.8 之间。
9.一种用于形成陶瓷放电金属卤化物(CDM)灯的方法，该方法包括动作: 形成包括第一壁的第一护罩，该第一壁形成限定第一腔体的柱面； 形成位于第一腔体内且包括第二壁的第二护罩，该第二壁形成限定第二腔体的柱面； 使第一线圈位于第一和第二护罩中的至少一个周围；以及 将陶瓷电弧管置于第二腔体中，并且具有第一和第二开口、第一和第二引线，并且限定用于封闭填充物的灯腔体。
10.权利要求9的方法，进一步包括动作:使第二线圈位于第一和第二护罩之间，其中第一线圈位于第一护罩周围。
11.权利要求9的方法，进一步包括动作:形成具有第一和第二侧面部件的框架，所述部件在第一和第二护罩的相对侧面延伸。
12.权利要求11的方法，进一步包括动作:将第一和第二护罩盖附接到框架的侧面部件以便将第一和第二护罩相对于彼此定位。
13.权利要求9的方法，进一步包括动作:利用填充物填充灯腔体，其中该填充物包括潘宁混合物或者99.5%的氖(Ne)和0.5%的氩(Ar)的气体混合物。
14.权利要求9的方法，进一步包括动作:将灯腔体加压成具有小于或等于100托的压力。
15.权利要求9的方法，进一步包括动作:形成填充物以便将具有选自碘化钠(Nal)、碘化铊(TH)、钙(II)碘化物(CaI2)、铈(III)碘化物(CeI3)和碘化锰(MnI2)的碘化物的混合盐包含在腔体中。
16.权利要求15的方法，进一步包括动作:形成填充物，使得Nal、TH、CaI2、CeI3和MnI2的碘化物的百分比重量范围分别介于0.8-3.8,2.3-3.0,82.6-93.8,2.3-6.8和0.8-3.8 之间。
17.一种陶瓷放电金属卤化物(CDM)灯，包括: 第一护罩，其包括第一壁，该第一壁形成限定第一腔体的柱面； 第二护罩，其位于第一腔体内并且包括第二壁，该第二壁形成限定第二腔体的柱面，该第二腔体位于第一护罩的第一腔体内； 第一线圈，其位于第一护罩和第二护罩之间；以及 陶瓷电弧管，其位于第二腔体中并且具有第一和第二开口、第一和第二引线，并且限定用于封闭填充物的灯腔体。
18.权利要求17的灯`，进一步包括位于第一和第二护罩周围的第二线圈。
【文档编号】H01J61/12GK103563046SQ201280016563
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年3月26日 优先权日:2011年3月31日
【发明者】R.G.吉布森三世, J.帕梅, J.阿德曼, G.A.戈丁 申请人:皇家飞利浦有限公司