專利名稱：具有尺寸縮小的電弧管的高壓鈉燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓鈉燈，尤其涉及這種具有尺寸縮小的電弧管的、成本較低的且效率較高的的燈。此外，這些燈在高溫下工作并且?guī)в泄兴鶞p小，以使得這些燈通過毒性特征浸出規(guī)程(ToxicityCharacteristic Leaching Procedure，TCLP)。
背景技術(shù)：
高壓鈉(HPS)燈因為其高功效、長壽命以及可接受的演色性在世界范圍內(nèi)廣泛使用。這些燈可接受的商業(yè)發(fā)展通常歸功于半透明的多晶氧化鋁(PCA)的電弧管的產(chǎn)生，該材料成為第一種可經(jīng)濟地制造以提供可接受的光學(xué)性能并仍抵抗鈉蒸氣侵蝕的材料。
最近，PCA的改進型式已發(fā)展起來，在適當(dāng)?shù)臈l件下，使得HPS燈在高溫下工作。這些材料公開在美國專利No.4285732、No.5625256和No.5682082中。
如果HPS燈發(fā)展到使用這些材料以使功效提高和成本降低，這在本領(lǐng)域是一進展。進而，如果這種燈構(gòu)造成可減小污染以通過政府制定的毒性特征浸出規(guī)程(TCLP)以允許常規(guī)的填埋處置，這將是一確定的進展。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一目的在于消除現(xiàn)有技術(shù)的缺點。
本發(fā)明的另一目的在于增強HPS燈的性能。
本發(fā)明的又一目的在于降低提供這種HPS燈的成本。
本發(fā)明的再一目的在于提高HPS燈的功效同時降低汞的使用量。
在本發(fā)明的一個方面中，通過一種高壓鈉燈這些目的得以實現(xiàn)，該燈具有一抽空的玻璃封殼，其帶有位于其中的并經(jīng)其延伸的多個導(dǎo)電的支撐件。具有一對經(jīng)電弧管延伸的電極的細(xì)長電弧管固定到玻璃封殼內(nèi)的導(dǎo)電支撐件上。氣體填充物包括在細(xì)長電弧管內(nèi)的某一量的汞和鈉。當(dāng)燈工作時，從半透明材料中選擇的電弧管具有約1250℃的壁溫度；約18.9-22.2w/cm2的壁負(fù)荷；以及150-400瓦的功率消耗。
此外，汞的量從14.4mg/電弧管降低到10.8mg/電弧管，使得具有150-400瓦的功率消耗的燈通過毒性特征浸出規(guī)程(TCLP)。


單個圖示出了一種典型的HPS燈的立視截面圖。
具體實施例方式
參照以下的公開并結(jié)合以上附圖可更好地理解本發(fā)明及其其它的和另外的目的、優(yōu)點和能力。
現(xiàn)參照具有非常特殊性的附圖，其示出了一具有玻璃質(zhì)外封殼6的高壓鈉蒸氣燈100，其帶有標(biāo)準(zhǔn)的大型螺口燈頭4，該燈頭連接到桿狀端部，其在圖的最下端示出。凹腔桿狀壓制部8具有一對較重的引入導(dǎo)體10、12，該導(dǎo)體經(jīng)桿狀部(stem)8延伸并具有連接到螺旋殼17和金屬環(huán)18的導(dǎo)體10、12的外端部。
燈100具有內(nèi)封殼或電弧管14，其居中地位于外封殼6內(nèi)。電弧管14包括由半透明的多晶氧化鋁制成的透光陶瓷的縱長件。電弧管14包含可蒸氣化的金屬的填充物，該填充物包括金屬緩沖氣體的添加物，例如在0.1-5個大氣壓(101.3-5066.2mbar)工作范圍內(nèi)的汞，并且具有在一般為60Torr(80mbar)或以上的工作壓力下的鈉發(fā)光物質(zhì)。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，汞的壓力為474-868mbar，而鈉的壓力為約124-153mbar(93-114Torr)。電弧管14的上端部由氧化鋁陶瓷塞20封閉，鈮引入端26經(jīng)其突伸并在電弧管14中支撐一上電極(未示出)。電弧管14的下端部具有一包括陶瓷塞21的封閉件，一薄壁鈮管26經(jīng)其延伸。鈮管26作為用于電弧管14的引入端。電弧管14的下電極(未示出)的柄部突伸入管26中并通過在位置25處圍繞下電極壓接該管26被鎖定就位。電弧管14具有圍繞其纏繞的鎢絲50。該鎢絲50通過熱控開關(guān)52連接到其中一個電極上并位于電極之間，在此處可獲得最低的擊穿電壓。當(dāng)燈加溫時熱控開關(guān)打開，以使最小電場穿過管壁。
以下各表指出標(biāo)準(zhǔn)電弧管的尺寸和使用新電弧管可獲得的尺寸的差別，表I和表III表示過去的電弧管，而表II和表IV表示新的電弧管。
表I

表II

表III

表IV

在表中，NaP和HgP分別表示鈉的壓力和汞的壓力；而NaQ和HgQ分別表示鈉的量和汞的量。
從標(biāo)準(zhǔn)電弧管尺寸與尺寸減小的電弧管尺寸的比較中可看到，由于在陶瓷電弧管主體中的材料量減小，新電弧管提供了良好的經(jīng)濟價值，并進而由于更高的燈效率提供了能量節(jié)約。此外，汞的量減小使得這些新的燈通過TCLP。新材料的使用還使得其在更高的壁溫度下工作，以提供燈的提高了的工作效率。
盡管示出了并描述了現(xiàn)在被認(rèn)為是本發(fā)明優(yōu)選實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說明顯的是，在不脫離由后附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍的情況下，可做出各種改變和變型。
權(quán)利要求
1.在一種高壓鈉燈中，該燈具有一抽空的玻璃封殼，其帶有位于其中的并經(jīng)其延伸的多個導(dǎo)電的支撐件；一具有一對電極的細(xì)長電弧管，該電極經(jīng)其延伸，并且該電弧管固定到在所述玻璃封殼內(nèi)的所述導(dǎo)電支撐件上；氣體填充物，其包括在所述細(xì)長電弧管內(nèi)的某一量的汞和鈉，該改進包括當(dāng)所述燈工作時，從半透明材料中選擇的所述電弧管具有約1250℃的壁溫度；約18.9-22.2w/cm2的壁負(fù)荷；以及150-400瓦的功率消耗。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓鈉燈，其特征在于，所述汞的量為約10.8mg。
3.如權(quán)利要求1所述的高壓鈉燈，其特征在于，所述燈具有150-400瓦的功率消耗
4.如權(quán)利要求3所述的高壓鈉燈，其特征在于，所述燈具有400瓦的功率消耗，并且所述電弧管具有6.62mm的內(nèi)徑。
5.如權(quán)利要求3所述的高壓鈉燈，其特征在于，所述燈具有250瓦的功率消耗，并且所述電弧管具有5.21mm的內(nèi)徑。
6.如權(quán)利要求3所述的高壓鈉燈，其特征在于，所述燈具有200瓦的功率消耗，并且所述電弧管具有4.78mm的內(nèi)徑。
7.如權(quán)利要求3所述的高壓鈉燈，其特征在于，所述所述燈具有150瓦的功率消耗，并且所述電弧管具有5.21mm的內(nèi)徑。
全文摘要
一種高壓鈉燈(100)，其具有一抽空的玻璃封殼(6)，其帶有位于其中的并經(jīng)其延伸的多個導(dǎo)電的支撐件。具有一對電極(26)的細(xì)長電弧管(14)固定到玻璃封殼內(nèi)的導(dǎo)電支撐件上，該電極經(jīng)電弧管延伸。氣體填充物包括在細(xì)長電弧管內(nèi)的某一量的汞和鈉。當(dāng)燈工作時，從半透明材料中選擇的電弧管具有約1250℃的壁溫度；約18.9－22.2w/cm
文檔編號H01J61/82GK1418370SQ01806815
公開日2003年5月14日 申請日期2001年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月20日
發(fā)明者P·H·恩加爾斯, R·多蘭, E·溫納 申請人:奧斯蘭姆施爾凡尼亞公司