带有陶瓷放电容器的金属卤化灯制造技术

带有陶瓷放电容器（４）的金属卤化灯，其中，放电容器具有两个末端（６），它们用陶瓷填料封闭，陶瓷填料各自含有带内径为Ｋ的细长毛细管（１２），以下称为填料毛细管；其中，导电绝缘套管（９，１０）穿过该填料毛细管（１２），它们与放电相关，由内部件（１４）和外部件（１３）组成，并在外面用玻璃焊剂（１８）这样封闭，使绝缘套管的外部件在其处于填料毛细管中的长度上用玻璃焊剂封闭；其中，在绝缘套管上固定带电极体（１５）的电极（１４），电极体伸入放电容器的内部；其中，内部件的外径Ｓ根据内径Ｋ确定；其中，内部件（１４）为一组合件，包括直径Ｄ的芯销（１８），其上安装至少双层的螺旋线，带有螺旋线的有效直径ｄ，其中，满足下列关系式：０．８Ｋ≤Ｓ≤０．９８Ｋ；ｄ≤Ｄ；Ｄ＃－［最大］≤０．５ｍｍ；０．１６Ｋ≤Ｄ≤０．４０Ｋ；０．１０Ｋ≤ｄ≤０．１９５Ｋ。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及带有陶瓷放电容器的金属卤化灯，特别涉及具有功率至少为70W的、优选功率从100W至1000W以上的金属卤化灯。
技术介绍
欧洲专利申请EP-A587238公开了一种带有陶瓷放电容器的金属卤化灯，其中，纵向延伸的填料毛细管中的两部分绝缘套管借助玻璃焊剂在填料的不是放电端的一端上密封。绝缘套管的外部件由有渗透性的材料(铌销)组成，内部件由对卤化物稳定的材料(例如钨或钼销)组成。依据图8，内部件可以具有利用螺旋件将销缠绕的包裹物。然而，该文献中提出的方案只适用最大150W的较小功率。因为缺少热膨胀系数的配合，当功率较高和与此相应的温度交变负荷较高时，常常导致陶瓷毛细管壁中跃迁。这些跃迁随着钼销直径的增大而增加。WO95/28732中也介绍了一种类似的解决方案。为提高灯功率(最高400W左右)，迄今为止使用了同样在EP-A587238中介绍的另一种解决方案，即用金属陶瓷部件代替内部的钼销部件。其热膨胀系数可以根据要求调整其他金属件和陶瓷件之间的热膨胀系数。用金属陶瓷的解决方案的缺点是，不仅价格高，而且由此取得的焊接连接强度不够。此外，金属陶瓷和填充物的成分之间由于很高的工作温度会产生化学反应。对于更高的灯功率来说，迄今为止还根本没有出现令人满意的方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种带有陶瓷放电容器的金属卤化灯，其绝缘套管这样设计，使它不仅适用较小功率的灯，而且特别也适用于有更大功率的灯(典型的是150至400W)，从而第一次有一个统一的可供使用的基本方案。该目的通过本专利技术的特征得以实现。一般来说，随着功率的增长，绝缘套管的直径增大，因此，填料毛细管的内径也要加大。尽管如此，为了有效阻止密封区内跃迁，因此开发出另一种解决方案。具体来说，涉及带有特别是由氧化铝构成的陶瓷放电容器的金属卤化灯，其中，放电容器具有两个末端，用陶瓷填料封闭(对此应理解为单独件或者在放电容器上整体构成的部件)，陶瓷填料各自含有拖长的毛细管(以下称为填料毛细管)；其中，导电绝缘套管穿过该填料毛细管真空密封，它们与放电相关由内部件和外部销形的部件组成。绝缘套管在填料外面用玻璃焊剂封闭。在绝缘套管上，内部固定带其电极体的电极，电极体伸入放电容器的内部。绝缘套管的内部件包括由对卤化物稳定的金属(优选钼或钨或其合金)构成的销，其直径最大为0.5mm，销由相同或者相同效果材料的多层，优选双层螺旋线包住。无论是为芯销还是为多层螺旋线，优选材料钼。该材料的主要优点是，各元件(芯销和螺旋线)的绝对膨胀有处于临界值以下的很小的绝对尺寸，以至于在封闭后和即使在灯工作期间，封闭区内也不会出现断裂。由于多层螺旋线，电极系保持柔韧，以至于可以通过降低工作时或者封闭过程期间的膨胀应力。重要的是，在封闭过程后冷却时，由于绝缘套管，特别是螺旋线和环绕的陶瓷，也就是毛细管和传送其压力的熔融陶瓷/玻璃焊剂有不同的膨胀系数，所有这些螺旋线的几何形状都处于压缩应力下。这些应力必须通过螺旋线压入芯销而形成的一次塑性变型才能降低。其优点是有尽可能小的接触面。作为双层或者多层构成的螺旋线的特别作用是，通过外层压入内层，降低应力的作用可以第二次和非常有效地得到充分利用。因为螺旋线比实心的芯线更容易变形。如果螺旋线的外层相对于内层相反缠绕，由于产生具有很高压力接触的对称交叉点，所以这种作用原理特别有效。与此相应，也适用于多层。如果使用缠绕的螺旋线替代多层，也可以同样有效地降低应力。在这种情况下，因为可以选择缠绕线的直径略小于螺旋线内线的直径，芯线和螺旋线内线上的接触面区域内甚至产生特别高的压力。缠绕线优选的直径w为螺旋线内线直径W的30至70％。在灯工作时，由于密封位置上工作温度较低(与封闭温度相比)，应力比封闭过程时的应力要小。这些应力因此可以通过部件的弹性变形得到降低。塑性变形在这里会导致过早泄漏。绝缘套管的外部件在其处于填料毛细管内的长度上用玻璃焊剂密封。此外，连接在其上的绝缘套管内部件的区域在小部分长度(约1至2mm)上由玻璃焊剂密封。在此方面，对延长使用寿命重要的因素是，内部件具有的外部尺寸相当于毛细管内径的至少0.8倍，最大0.98倍。其他重要前提是，芯销的最大直径小于恒等的0.5mm，螺旋线层的直径最大相当于芯销的直径。每层的优选直径小于芯销的直径。但是两层的直径不必相同。灯的优选功率在100和1000W之间，但也可以是更大的功率(2000W和更高)以及更小的功率(例如70W)。如果用D表示芯线的直径，用d表示螺旋线的直径以及用K表示毛细管的内径，那么首先适用0.8K≤S≤0.98K。在此方面，S为绝缘套管内部件的总直径，因此，一般S＝D+nd，其中n为形式上的层数。在双层情况下，因此S＝D+4d。依据本专利技术证明，如果对芯销的直径适用0.16K≤D≤0.40K就会达到可靠的封闭。此外，对螺旋线的直径d适用0.10K≤d≤0.195K。在两个螺旋层(d1和d2)有不同直径的情况下，对上述公式适用d1+d2＝2d。其他表达是计算有效平均直径d。一般在多层情况下它可以通过d1+...+dn＝nd表达，从而适用d＝(d1+...+dn)/n。在另一可选择的方式可在从150W开始使用的实施方式中，芯线采用缠绕的螺旋线缠绕。原则上这里适用芯线直径D，螺旋线直径W和缠绕线直径wS＝D+2(W+2w)带边界条件D＞(W+2w)。由于芯线必须厚于缠绕的螺旋线，因此该边界条件取决于缠绕技术，。上面给出的D和d区域在这里也适用。适用w优选0.04K＜w＜0.1K。在从600W(特别是1000W和更高)起的大功率情况下，会出现依据上述公式的最大直径可能高于0.5mm，但是，考虑到持久密封应该避免出现这种情况。在这些情况下，最好是使用改型的螺旋线，方法是或者在双层上置入第三层，或者不是由单-螺旋线(single-coiled，sc)，而是由双-螺旋线(coiled-coil，cc或者缠绕线)组成一层，已选择类似于上面所述的构成。在双层结构特别适用100至1000W的功率0.25K≤D≤0.30K。此外，螺旋线的直径d适用0.12K≤d≤0.15K。芯销的直径优选最高为0.35mm。螺旋线和芯销之间相互确定的关系式如下(0.90K-D)/4≤d≤(0.96K-D)/4。本专利技术使用两部分的绝缘套管，由外部件和内部件组成，前者在热膨胀下与(氧化铝)-陶瓷配合，使H2和O2能渗透(特别是铌销或管，但也可以使用钽)，用玻璃焊剂覆盖和密封，后者卤化物稳定，仅在其外端上部分用玻璃焊剂覆盖和封闭。内部件为钼或者高熔点的钨构成的非常细的线。钨可以具有铼添加物，在表面或者熔合或者电镀。铼可以提高钨的高温容许负荷和耐腐蚀性。与此相反，钼特别适用于含水银填充物，钨适用于无水银填充物。钨也特别适用于70W起的较小功率的灯。内部件一侧与外部件(铌销钉或者铌管)连接，另一侧与电极连接。填料可以是单体，也可以是多体结构。例如，本身可以公知的方式，填料毛细管由环形填料件包围。最后，与现有技术相反，外部件置入填料毛细管内多深没有影响。为可靠密封，仅需要2mm的最小深度。由于受热原因，最大置入深度优选不超过填料毛细管长度的50％。外部件在其处于填料毛细管的长度上完全封闭在玻璃焊剂内，内部件在约1至2mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
金属卤化灯，带有陶瓷放电容器（４），其中，放电容器具有两个末端（６），它们用陶瓷填料封闭，陶瓷填料各自含有带内径Ｋ的细长毛细管（１２），以下称为填料毛细管；其中，导电绝缘套管（９，１０）穿过该填料毛细管（１２），它们与放电相关由内部件（１４）和外部件（１３）组成，并在外面用玻璃焊剂（１８）封闭，使绝缘套管的外部件在其处于填料毛细管中的长度上用玻璃焊剂封闭，而连接在其上的绝缘套管内部件的区域在１至２ｍｍ的小部分长度上由玻璃焊剂封闭；其中，在绝缘套管上固定带电极体（１５）的电极（１４），电极体伸入放电容器的内部；其中，内部件的外径Ｓ根据内径Ｋ确定，其特征在于，内部件（１４）为一组合件，包括直径为Ｄ的芯销（１８），其上安装至少两层的螺旋线，带有螺旋线的有效直径ｄ，其中，满足下列关系式：０．８Ｋ≤Ｓ≤０．９８Ｋ；ｄ≤Ｄ；Ｄ↓［最大］≤０．５ｍｍ０．１６Ｋ≤Ｄ≤０．４０Ｋ；０．１０Ｋ≤ｄ≤０．１９５Ｋ。

【技术特征摘要】
DE 2002-4-3 10214777.91.金属卤化灯，带有陶瓷放电容器(4)，其中，放电容器具有两个末端(6)，它们用陶瓷填料封闭，陶瓷填料各自含有带内径K的细长毛细管(12)，以下称为填料毛细管；其中，导电绝缘套管(9，10)穿过该填料毛细管(12)，它们与放电相关由内部件(14)和外部件(13)组成，并在外面用玻璃焊剂(18)封闭，使绝缘套管的外部件在其处于填料毛细管中的长度上用玻璃焊剂封闭，而连接在其上的绝缘套管内部件的区域在1至2mm的小部分长度上由玻璃焊剂封闭；其中，在绝缘套管上固定带电极体(15)的电极(14)，电极体伸入放电容器的内部；其中，内部件的外径S根据内径K确定，其特征在于，内部件(14)为一组合件，包括直径为D的芯销(18)，其上安装至少两层的螺旋线，带有螺旋线的有效直径d，其中，满足下列关系式0.8K≤S≤0.98K；d≤D；D最大≤0.5mm0.16K≤D≤0.40K；0.10K≤d≤0.195K。2.按权利要求1所述的金属卤化灯，其特征在于，螺旋线的两层由单线构成。3.按权利要求2所述的金属卤化灯，其特征在于，两层反向相互缠绕。4.按权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：R许廷格尔，S约恩斯特，R克拉姆，D朗，
申请(专利权)人：电灯专利信托有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]