带有陶瓷放电容器的高压放电灯 技术领域
本发明涉及带有陶瓷放电容器的高压放电灯,其中,灯的放电容积具有内部长度L和在其中心处的最大直径D;放电容器具有发光填充料和在放电容器末端上的两个电极;灯借助于高频(HF)这样工作,使得构成纵向声波模,本发明特别涉及以产生给定波模的驻波的频率工作的金属卤化灯。
背景技术
US-A 5 998 940公开了一种带有陶瓷放电容器以驻波工作的高压放电灯。放电容器的末端具有向内凸起的楔形。壁厚基本不变。
JP-A 2001-297 732公开了一种高压放电灯,其中,陶瓷放电容器的壁厚向末端逐渐增加。然而这里避开了驻波问题。
EP-A 954 011公开了一种由多个部件组成的陶瓷放电容器,其中,端区出于结构原因加厚。没有提到以声波模工作的问题。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种使用寿命长且耐腐蚀的高压放电灯,其中,灯的放电容积具有内部长度L和在其中心处的最大直径D;放电容器具有发光填充料和在放电容器末端上的两个电极;灯借助于高频这样工作,使得构成纵向声波模。
这一目的通过下述特征得以实现,即放电容器的壁厚沿放电容积的长度L变化,其中,放电容器中心处的壁厚S最小,而壁厚在最佳点Popt上至少为1.2S,其中,最佳点各自具有距放电容器末端7/24 L远的距离。在从属权利要求中给出特别有利的设计方案。
在具有陶瓷放电容器和在声波模中工作地高压放电灯中,依据本发明将放电容器末端上的壁厚区域加厚。
在以导致声波波腹区域内填充料沉积的纵向声波模的工作状态下工作时,该区域的内壁上会出现填充料聚集。根据绝对温度(典型的1350K)和温度梯度(典型的6-10K/mm),以及聚集的金属卤化混合物的填充料量,对该区域形成长期影响和材料侵蚀或腐蚀。
壁加厚部至少为灯芯中心壁厚的20%(典型的为约25%和100%之间)。壁加厚部至少沿灯芯内部长度IL的L min=1/15延伸,并围绕灯芯内部空间7/24×IL和17/24×IL的内端面的位置上关于灯芯轴线对中。该内端面的定义:在内轮廓的分布继续超过具有毛细管直径的圆柱体断面与毛细管轴线相交情况下产生内端面(在弯曲的内端面情况下是重要的)。
根据应用类型和工作类型可以为壁加厚部选择更宽范围的定位。
特别是放电容器具有A=L/D=2到6的内部长度L与最大内径D的长度与内径比,然后便可以最佳激发声波模。在这些情况下,壁厚可以在灯芯内部长度(0到1/3)*L和(2/3到1)*L的范围内加厚。
典型的是以所谓的2-室波模,其中,两个声波室通过控制强度的纵向声波驻波构成。
此外,在水平燃烧位置情况下填充料沉积在灯内两个区域上,它们处于灯芯内部长度距内端约1/4和1/3的位置之间。
在垂直燃烧位置情况下,同样在这些位置上填充料以金属卤化膜或金属卤化滴形式环形地沉积在内壁圆周上。
在这些部位(环形区域)上壁局部加厚情况下,一方面通过这种加厚提高红外线(IR)放射在这些位置上的发射(提高半透明/透明陶瓷的发射率),另一方面降低壁对通向灯芯末端的热流的热阻,此外,由于增加了壁厚,提高了陶瓷容器的耐用度并提高了耐腐蚀的强度。
一般还可有其他多室工作状态(也就是更高的波模),它们是通过较长燃烧时间有规则地从末端在灯芯表面上对称产生条状填充物沉积。一般来说,可以以多室波模工作的放电容器以可比较的方式进行改进。
根据灯芯容器的成形和制造方法可以实现满足基本构想的不同的实施方式。
此外,只要满足依据本发明的条件,加厚可以一直达到灯芯末端,或也可以向灯芯末端连续增加。
附图说明
下面借助多个实施例对本发明作详细说明。附图所示为:
图1示出高压放电灯的剖面;
图2示出高压放电灯的另一实施例;
图3示出高压放电灯的另一实施例;
图4示出高压放电灯的另一实施例。
具体实施方式
图1示出陶瓷放电容器1的基本形状。它典型的具有单构件圆柱体放电容积2和在末端3上延长的栓塞4。依据本发明,为带有纵向声波模的HF工作,在放电容器1的外面烧结环形的加厚部5。该加厚部的壁厚为放电容器壁厚的50%(未按比例示出)。
图2至图4示出通过压铸法或粉浆浇注法制造的陶瓷放电容器。
图2详细示出两部分的放电容器10,其中壁厚连续变化。壁厚从放电容器的末端11向由接口体现的中心12近似线性增加,如图2中的区Bzu所示,其中外壁13相应成斜面。在最大最佳厚度的连接区Bopt内壁厚不变。接着在到放电容器中心的方向上,壁厚再次减小,如图2中区Bab所示,就是说现在内壁14相应成斜面。区Bopt最小长度为1/15L。该区在任何情况下都包括距放电容器末端7/24L远的点Popt。
本说明同样适用于分别从镜象倒置看去的放电容器的两部分。
图3示出一实施例,其中,上述条件通过下面的构造满足,区Bzu和区Bopt具有相同不变壁厚,而区Bab通过带有成斜面的内壁的区B1和具有减小的不变壁厚的中心区B2得以实现。
从对半透明多晶体氧化铝陶瓷的IR发射率依赖于厚度和温度而变化的关系的研究表明,壁厚从大约0.7mm提高到1.3mm的结果是发射系数从0.23变成0.27(增加17%)。因此,局部IR-反射同样变化约17%。由于在这些壁部位上产生更明显的冷却,使得化学反应率更低并明显延长了使用寿命。陶瓷放电容器典型的冷光点温度为1300至1400K。
最后图4示出放电容器20,其中壁厚从末端21向中心22连续减小。在此方面,点Popt满足依据本发明的最佳化条件。