專利名稱：高密度放電燈的啟動輔助裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及啟動輔助裝置，本發(fā)明尤其涉及高密度放電燈的啟動輔助裝置。該啟動輔助裝置對于使用陶瓷電弧管的高密度放電燈具有特別用途。
背景技術：
電弧放電燈需要用于操作的鎮(zhèn)流器。該鎮(zhèn)流器供應所需斷路電壓以便啟動和保持放電管內的電弧并限制通過該放電管的電流。一種類型的鎮(zhèn)流器使用高電壓脈沖以便開始在該放電管內擊穿。電弧管擊穿是燈啟動的第一階段并因此對于燈的操作很重要。用于這種類型鎮(zhèn)流器的典型高電壓脈沖具有三千瓦和四千瓦之間的幅值，其中在2.7KV下脈沖寬度是1.0μs。有兩種將典型電壓施加到燈上的商業(yè)鎮(zhèn)流方法。第一方法施加該脈沖電壓到燈頭的中央接點上；并且第二方法將脈沖在該燈頭的中央接點和殼體之間分配。稱為分開引入結構的第二方法具有不同尋常的特性，浮動燈導線，使得燈導線兩者載有相對于地的脈沖電壓。當該脈沖電壓施加在燈上時，1.7KV施加在燈的中央接點上并且幅值大致相同的相反電位施加在燈頭的殼體上。
現(xiàn)在可得到一種相對新型的陶瓷電弧管，該電弧管采用一種含有大致三個不同部分的結構。例如參考美國專利No.4,795,943、5,424,609、6,004,503、5,993,725。三個部分是其中產(chǎn)生放電的主要中央主體或電弧室和兩個位于該主體兩側并含有電極結構和引入端的腿部。該電極結構包括外導線、內導線和電極。該內導線將外導線連接在位于電弧室內的電極上。當然，該電弧室還容納產(chǎn)生并保持電弧的介質。該電弧室以及介質部分連接到每個含有該電極結構的相對的腿部上。
優(yōu)于石英現(xiàn)有技術的預成形和預先確定尺寸的陶瓷電弧管的一個特征優(yōu)點是燈與燈之間的一致的幾何尺寸。此幾何尺寸的一致性導致電弧管的熱傳遞的一致和輻射的一致。此一致性很大地提高了燈的性能。觀察到這種燈的色溫、光強和色彩再現(xiàn)指數(shù)在燈與燈之間很少變化。
除了鎮(zhèn)流器之外經(jīng)常需要使用發(fā)光管來供應高電壓以便啟動放電燈。這些發(fā)光管包括通常由石英制成的氣密密封的腔室，該腔室含有分壓的(小于1大氣壓)氬、氮或其他氣體混合物。它們可另外含有分壓的汞。這些發(fā)光管包括另外的引入端，在足夠的電位施加在發(fā)光管引入端時有助于所含氣體的“發(fā)光”或離子化。發(fā)光管的玻璃管必須靠近相反電位的引入端以便封閉氣體產(chǎn)生離子化。在對發(fā)光管施加能量時，產(chǎn)生UV，UV在燈中啟動電弧放電。這種發(fā)光管表示在美國專利No.4,818,915中。
使用發(fā)光管雖然有效但增加燈的成本，另外通常不可以與陶瓷電弧管一起使用。這種陶瓷電弧管通常封裝在鋁硅酸鹽罩中，該罩緊密地圍繞該電弧管，因此留下不充分的空間來適當放置該發(fā)光管。同樣，由于鋁硅酸鹽罩有效地吸收UV輻射，不能有效地將發(fā)光管放置在該罩之外。
另外，由于采用陶瓷電弧管時外殼內部和電弧管之間環(huán)境是真空的，不可以使用該環(huán)境作為UV輻射源來輔助啟動。
用來輔助燈啟動的其他方法使用例如放射性氪85的有害材料，在本領域避免使用這種材料是一種顯著的進步。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的在于消除現(xiàn)有技術的缺點。
本發(fā)明的另一目的在于提高啟動的輔助能力。
本發(fā)明的又一目的在于降低啟動輔助裝置的成本以及采用該啟動輔助裝置的燈的成本。
在本發(fā)明的一方面中通過一種燈組件實現(xiàn)這些目的，該組件包括中空電弧放電光源，該光源具有含有產(chǎn)生并保持電弧的介質的中央電弧室、第一和第二端部，其中容納電極的細管從每個端部延伸并沿縱向軸線排列。該端部截面上是圓柱形。電極結構定位在每個細管中，每個電極結構包括伸入中央電弧室內部的近電極端部、伸出細管外部的遠端部以及近端和遠端之間的中間部分。中間部分的第一區(qū)域以氣密方式密封在細管上，中間部分的第二區(qū)域暴露于介質中。
管狀罩圍繞該光源并與該縱向軸線同軸。該罩具有兩個端部。一對位于所述罩的每個端部上的彈簧夾將該光源安裝在該罩內。每個彈簧夾包括位于第一平面內的底部并具有位于其中央的開口，彈簧夾之一的每個開口在靠近該中央部分的第二區(qū)域的位置上與該光源的圓柱形端部之一接合。


圖1是用于本發(fā)明的彈簧夾的透視圖；以及圖2是該燈組件的截面圖。
具體實施例方式
為了更好理解本發(fā)明以及其他和另外的目的、優(yōu)點和能力，結合以上附圖對于以下披露和所附權利要求進行參考。
現(xiàn)在特別參考附圖，圖1所示的彈簧夾10包括在第一平面內延伸的底部12并在其中央具有開口14。開口14大致是圓形的并設置切口14a以便提供柔性。在底部12的每個端部設置直立壁16、18。
第一夾20在第二平面內垂直延伸離開壁16，第二夾22同樣在第二平面內垂直延伸離開壁18。第二平面大致平行于第一平面，但與其隔開給定距離24，其重要性將在以下說明。凸起26形成有凸緣22并在與該第一和第二平面橫向的平面內延伸離開該凸緣。
現(xiàn)在參考圖2，所示的燈組件30包括光源32，該光源具有中央部分34和沿縱向軸線40排列的伸出并相對的電極容納細管端部36、38。該端部在截面上是圓柱形。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，光源32是由例如藍寶石或多晶氧化鋁(Al2O3)的金屬氧化物形成。另外，可以采用例如氮化鋁(AlN)的金屬氮化物或氮氧化鋁(AlON)的金屬氮氧化物。
管狀罩42圍繞光源32并與縱向軸線40同軸。該罩具有兩個端部44、46。
在罩40的每個端部44、46各自設置一對彈簧夾10以便在該罩內支承光源32。
光源32表示為圓柱形；但是可以采用其他構形，包括例如未審查美國專利申請序列號10/128,866所示的凸起形狀。
電極結構48定位在細管之一內，并且電極結構48’定位在細管的另一個中。每個電極結構包括伸入中央電弧室內部的近電極端部50、50’、伸出細管之外的遠端部52、52’以及近端和遠端之間的中間部分54、54’。該中間部分的第一區(qū)域56、56’以氣密方式密封在細管上，中間部分54、54’的第二區(qū)域58、58’暴露于介質中。
為了在該罩中組裝該光源，通過將端部36、38通過開口14固定并將夾沿該端部的長度定位在適當距離上使得夾10定位在該光源的圓柱形端部36和38上，從而該夾接觸或緊密鄰近第二區(qū)域58、58’內的端部。由于夾10接觸或緊密鄰近第二區(qū)域，長度24很重要。此長度必須使得夾到達第二區(qū)域的附近，并最好與第二區(qū)域接觸，從而該夾用作啟動輔助裝置。
然后通過將凸緣20和22相互向內彎曲直到它們之間的距離小于所采用罩的內直徑為止來手動壓縮夾10之一。然后該夾及其相關光源推入該罩，此處當?shù)竭_所需插入距離時該夾彈性展開；即當夾20和22露出該罩的開口端(例如端部44)。同時，第二或底部夾同樣位于該罩端部46處的最終位置。
作為選擇，夾可在所需距離處定位在細管的一個端部上，并且罩定位在該光源之上。然后第二夾可定位在該光源的另一端部上。最好是，使用緊固輔助裝置或夾具保持適當?shù)膶屎投ㄎ弧?br> 此動作完成了組件30，該組件現(xiàn)在連接在適當框架60上，如圖2所示?？蚣?0包括第一電引入端，該引入端提供與電極結構48的遠端52的電連接。第二電引入端62提供與電極結構48’的另一遠端52’的電連接。
由于夾10之一定位在電板結構48’的第二區(qū)域58’并由于該夾連接在與電極結構48連接的框架60上，當電力施加在燈組件上時在電弧的腿部實現(xiàn)電容耦合的離子化。
使用電弧管安裝構件作為啟動輔助裝置很大地簡化了燈的組裝并大幅降低成本。所需實現(xiàn)安裝的焊接數(shù)量同樣大幅降低，從而進一步降低成本。
在對于認為是本發(fā)明當前優(yōu)選實施例進行描述和說明的同時，對于本領域技術人員將理解到可以進行多種變型和改型而不超出由所附權利要求限定的本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.一種燈，包括中空電弧放電光源，該光源具有含有產(chǎn)生并保持電弧的介質的中央電弧室、第一和第二端部，從每個端部延伸并沿縱向軸線排列的容納電極的細管，所述端部截面上是圓柱形；定位在每個所述細管中的電極結構，每個所述電極結構包括伸入所述中央電弧室內部的近電極端部、伸出所述細管外部的遠端部以及近端和遠端之間的中間部分，所述中間部分的第一區(qū)域以氣密方式密封在所述細管上，所述中間部分的第二區(qū)域暴露于所述介質中；圍繞所述光源并與所述縱向軸線同軸的管狀罩，所述罩具有兩個端部，所作改進包括一對位于所述罩的每個端部上的彈簧夾將該光源安裝在所述罩內，其中至少一所述彈簧夾包括位于第一平面內的底部并具有位于其中央的開口，所述彈簧夾之一的所述開口在靠近所述中央部分的所述第二區(qū)域的位置上與所述光源的所述圓柱形端部之一接合。
2.如權利要求1所述的燈，其特征在于，所述彈簧夾還包括位于所述底部的每個端部上的直立壁，所述壁靠近所述罩的內表面，并且每個所述壁的至少一部分摩擦接觸所述內表面；在第二平面內大致垂直延伸離開第一壁的第一凸緣；在所述第二平面內大致垂直延伸離開第二壁的第二凸緣，所述第二平面大致平行于所述第一平面，所述凸緣接觸所述罩的前端；以及各自形成有所述凸緣之一的凸起，所述凸起在與所述第二平面橫向的平面內延伸離開所述凸緣。
3.如權利要求2所述的燈，其特征在于，所述燈設置第一電引入端(60)和第二電引入端(62)，所述第一電引入端連接在所述電極結構的第一個上，所述第二電引入端連接在所述電極結構的另一個上，所述彈簧夾對兩者最好通過其凸起在機械上和電氣上與所述第一電引入端連接。
4.如權利要求2所述的燈，其特征在于，摩擦接觸所述內表面的所述壁的所述部分是靠近相關凸緣的端部。
5.如權利要求2所述的燈，其特征在于，該凸緣以與垂直方向最多呈15°的角度延伸離開該相關壁。
全文摘要
一種燈，包括中空電弧放電光源，光源具有含有產(chǎn)生并保持電弧的介質的中央電弧室、第一和第二端部，從每個端部延伸并沿縱向軸線排列的容納電極的細管，端部截面上是圓柱形；定位在每個細管中的電極結構，每個電極結構包括伸入中央電弧室內部的近電極端部、伸出細管外部的遠端部及其中間的中間部分，中間部分的第一區(qū)域以氣密方式密封在細管上，中間部分的第二區(qū)域暴露于介質中；圍繞光源并與縱向軸線同軸的管狀罩，罩具有兩個端部，所作改進包括一對位于罩的每個端部上的彈簧夾將光源安裝在罩內，至少一彈簧夾包括位于第一平面內的底部并具有位于其中央的開口，彈簧夾之一的開口在靠近中央部分的第二區(qū)域的位置上與光源的圓柱形端部之一接合。
文檔編號F21Y101/00GK1485881SQ0315466
公開日2004年3月31日 申請日期2003年8月22日 優(yōu)先權日2002年8月22日
發(fā)明者J·A·肖爾茨, J A 肖爾茨 申請人:奧斯蘭姆施爾凡尼亞公司