提供一种用于陶瓷金属卤化物灯的不含铊的金属卤化物填充物；其中该填充物包括：水银，碘化钠，从碘化钙、碘化锶、碘化钡或其组合物中选出的碱土碘化物和从碘化铈、碘化镝、碘化钬、碘化铥或其组合物中选出的稀土碘化物。在一个优选的实施例中，该填充物允许包含该填充物的放电灯变暗到大约额定功率的６０％，而基本上不会影响所发射的光的颜色。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术通常涉及用于放电灯的金属卤化物填充物化学性。特别地，本专利技术涉及用于放电灯的不含铊的金属卤化物填充物。
技术介绍
金属卤化物放电灯因其高功效和高显色性而受欢迎，该高功效和高显色性由其稀土金属化学性产生的复发射光谱引起。特别值得一提的是比传统的石英电弧管类型的放电灯具有改进的显色、色温和功效的低瓦数的陶瓷金属卤化物灯。这是因为陶瓷电弧管可在比石英电弧管更高的温度下工作，但是比石英电弧管更不易于与多种金属卤化物化学性进行反应。如大多数的金属卤化物灯一样，陶瓷灯通常被设计用来发射白光。这就要求目标发射的x、y色坐标位于或者靠近黑体辐射曲线。不仅该灯的填充物化学性必须被调节以实现目标发射，而且这必须在保持一个高显色指数(CRI)和高功效(流明/瓦特，LPW)的同时被完成。大多数的商用陶瓷金属卤化物灯都含有一种金属卤化物、特别是碘化物的混合式组合物。通常，碘化物由于其低反应性比氟化物更受欢迎，并且因为氯化物或溴化物在较高的温度下更不稳定，所以碘化物比氯化物或溴化物更受欢迎。碘化铊是一种普通成分，其主要被用于调整(x，y)色坐标，以致该(x，y)色坐标位于黑体曲线上。例如，一个商用的4200K灯可能包含水银及TlI、NaI、DyI3、HoI3、TmI3和CaI2的混合物。当含有铊的灯在其额定功率下正常工作时，它们的光度特性当灯变暗时恶化。这主要是因为碘化铊的蒸气压力比其他填充物成分的蒸气压力高很多。当灯功率减弱时，电弧管的工作温度降低，535nm的铊原子发射谱线开始在灯的发射光谱中占主导地位。铊发射中的不成比例的增加使得灯获得了更高的色温并且将x、y色坐标移到明显地高于黑体曲线之上。结果，暗弱的灯获得不期望出现的绿色调。实验已经证明，铊在填充物中所占的百分比越大，就越偏向绿色。含铊的填充物的另一个问题是小的温度变化(±50°)就会导致相关色温(CCT)的大变化。这是有问题的，因为每次增加一个新的外护层或者反射器，填充物的化学性就必须被重新优化，即使电弧管和所期望的色坐标相同。在一些金属卤化物灯中，碘化铊也与低功率因数(PF)及更高的二次点燃(RI)峰值相关。一个较低的功率因数意味着，一个较低功效的镇流器系统和较大的RI峰值可以引起过多的器壁黑化。并且最后，自1975年以来铊已经被禁止使用在美国家用产品中。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是消除现有技术的缺点。本专利技术的另一个目的是提供一种根据权利要求1的前序部分所述的不含铊的金属卤化物填充物。本专利技术的一个进一步的目的是提供一种按照权利要求的前序部分所述的可满足商业期望的灯的要求的不含铊的金属卤化物填充物，特别是当灯变暗到低于其额定功率时。在一个方面中，本专利技术的不含铊的金属卤化物填充物使用权利要求1的特征部分所述的填充物。更具体地，该填充物由水银，碘化钠，从碘化钙、碘化锶、碘化钡或其组合物中选出的碱土碘化物，以及从碘化铈、碘化镝、碘化钬、碘化铥或其组合物中选出的稀土碘化物组成。在一个优选的实施例中，碘化钠和碱土碘化物的摩尔比为约0.6到约11，碘化钠和稀土碘化物的摩尔比为约0.5到约2.8，而碱土碘化物和稀土碘化物的摩尔比为约0.1到约2。在另一个实施例中，本专利技术的不含铊的金属卤化物填充物包括水银和金属卤化盐的混合物；该混合物含有约25到约55个摩尔百分数的碘化钠，约20到约50个摩尔百分数的从碘化铈、碘化镝、碘化钬、碘化铥或其组合物中选出的稀土碘化物，以及约5到约40个摩尔百分数的从碘化钙、碘化锶、碘化钡或其组合物中选出的碱土碘化物。在本专利技术的另一个方面中，该不含铊的金属卤化物填充物进一步包含碘化锂，其占整个碘化物容量高达约30个摩尔百分数。在本专利技术的还有另一个方面中，该填充物被包含到一个用于发射白光的放电灯、特别是一个如权利要求5中所述的金属卤化物灯中。更特别地，该放电灯包含下述特征基座和外护层包围一个陶瓷放电腔，该陶瓷放电腔包围一个包括不含铊的金属卤化物填充物的放电室，该放电腔具有至少一个密封封闭的电极部件，该电极部件延伸到上述放电室中并且和基座电气连接以便在放电室内产生电弧放电；在工作时，随着灯变暗到低于其额定功率时，绘在色度图上的所发射的光的x、y色坐标通常沿平行于普朗克轨迹的方向移动。附图说明图1是一个陶瓷金属卤化物电弧管的横截面示意图。图2是一个陶瓷金属卤化物灯的示意图。图3是本专利技术的不含铊的金属卤化物填充物的若干实例的碘化钠、碱土碘化物(AEI2)和稀土碘化物(REI3)的相对摩尔份数的三元图(ternary graph)。图4是说明在不同陶瓷金属卤化物灯的色坐标中的变暗效果的色度图。具体实施例方式为了更好地理解本专利技术，与本专利技术的其他和进一步的目的、优点和性能一起，结合上述附图参考下列公开内容和所附的权利要求。本专利技术的不含铊的金属卤化物填充物通常包括水银和金属卤化盐的混合物；该金属卤化盐的混合物包括(1)碘化钠(NaI)，(2)从碘化钙、碘化锶、碘化钡或其组合物中选出的碱土碘化物(AEI2)，以及(3)从碘化铈、碘化镝、碘化钬、碘化铥或其组合物中选出的稀土碘化物(REI3)。金属卤化盐在混合物中的相对比例被设计来产生商业期望的灯的特性、例如色温、CRI、高功效。优选地，相关的色温(CCT)处于约4000K到约5000K的范围内，CRI大于约80，而功效大于约80LPW。在一个实施例中，碘化钠和碱土碘化物的摩尔比为约0.6到约11，碘化钠和稀土碘化物的摩尔比为约0.5到约2.8，碱土碘化物和稀土碘化物的摩尔比为约0.1到约2。在一个更优选的实施例中，金属卤化盐的混合物包含约25到约55个摩尔百分数的碘化钠，约5到约40个摩尔百分数的碱土碘化物和约20到约50个摩尔百分数的稀土碘化物。这可以通过图3中示出的多边形包围的区域来表示，该图为NaI、AEI2和REI3在金属卤化盐混合物中的相对摩尔份数的三元图。该填充物还包含碘化锂，其占整个金属碘化物容量高达约30个摩尔百分数。图1是一个陶瓷金属卤化物电弧管的横截面示意图。电弧管1是两部分组成的设计，该设计是通过将两个相同铸模的陶瓷半件在它们的生坯状态时连接起来并接着将未处理的那一部分在高温中烧结而得到的。这种制造电弧管的方法通常在电弧管的中央留下一个表面接缝5，该接缝处是将两个半件紧密配合起来的地方。美国专利6,620,272对制造这种类型的陶瓷电弧管的方法进行了更详细的描述，在此将该美国专利引入作为参考。这种电弧管通常由半透明的多晶氧化铝组成，即使也可能使用其他的陶瓷材料。该电弧管具有一个半球状的端壁17a、17b，并通常被称为凸形。优选凸形，因为与诸如那些在专利号为5,424,609和6,525,476的美国专利中所描述的圆柱体相比，凸形提供一个更均匀的温度分布。这种凸形电弧管具有一个包围放电室12的轴向对称体6。两个相对的毛细管2从对称体6沿着中心轴向外延伸。在这个两部分组成的设计中，毛细管已经与电弧管体整体铸模。电弧管的放电室12包含一种缓冲气体、例如40到400mbar的Xe和/或Ar和在此描述的不含铊的金属卤化物填充物8。电极部件14被嵌在每个毛细管2内。该电极部件14的一端从电弧管的一端突出来以便进行电气连接。延伸到放电室内的电极部件的末端和一个钨丝线圈3或者其他相似的用来为电弧本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于放电灯的不含铊的金属卤化物填充物，该填充物包括：水银，和金属卤化盐的混合物；该混合物包含碘化钠，从碘化钙、碘化锶、碘化钡或其组合物中选出的碱土碘化物和从碘化铈、碘化镝、碘化钬、碘化铥或其组合物中选出的稀土碘化物组成。
【技术特征摘要】
US 2004-3-23 10/8070111.一种用于放电灯的不含铊的金属卤化物填充物，该填充物包括水银，和金属卤化盐的混合物；该混合物包含碘化钠，从碘化钙、碘化锶、碘化钡或其组合物中选出的碱土碘化物和从碘化铈、碘化镝、碘化钬、碘化铥或其组合物中选出的稀土碘化物组成。2.如权利要求1所述的用于放电灯的不含铊的金属卤化物填充物，其中碘化钠和碱土碘化物的摩尔比为约0.6到约11，碘化钠和稀土碘化物的摩尔比为约0.5到约2.8，而碱土碘化物和稀土碘化物的摩尔比为约0.1到约2。3.如权利要求1所述的用于放电灯的不含铊的金属卤化物填充物，其中所述混合物含有约25到约55个摩尔百分数的碘化钠，约20到约50个摩尔百分数的从碘化铈、碘化镝、碘化钬、碘化铥或其组合物中选出的稀土碘化物，以及约5到约40个摩尔百分数的从碘化钙、碘化锶、碘化钡或其组合物中选出的碱土碘化物。4.如权利要求1、2或3所述的不含铊的金属卤化物填充物，其中该填充物进一步包括占整个碘化物容量高达约30个摩尔百分数的碘化锂。5.一种用于发射白光的放电灯，其包括一个基座和一个包围一个陶瓷放电腔的外罩，该陶瓷放电腔包围一个包括不含铊的金属卤化物填充物的放电室，该放电腔具有至少一个密封封闭的电极部件，该电极部件延伸到放电室内并且和该基座电气连接，以便在放电室内产生电弧放电；该不含铊的金属卤化物填充物如权利要求1所述包括水银和金属卤化盐的...
【专利技术属性】
技术研发人员：LR布罗克，
申请(专利权)人：奥斯兰姆施尔凡尼亚公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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