[发明专利]金属卤化物灯

说明书

本发明涉及一种金属卤化物灯、其用于运行在一电子镇流器上，该灯包括：一具有陶瓷壁以封闭一放电空间的放电管，该放电空间包含一可电离的填充物，其除了Hg(水银)外还包括Na(钠)卤化物；还包括两个带有被配置为相隔间距EA之顶头的电极；以及该放电管具有一至少通过距离EA范围上的内直径Di。

一种在开头段中描述类型的灯已由WO 97/42650公开。该已知的灯具有显著的色光特性(尤其是，总的色光再现指数Ra≥80和色光温度T_c为3000K)，其与形式为一开关型电源(smps)的电子镇流器组合一体，并因此很适于作为一尤其用于内部照明的光源。这种灯是基于这一认识的：当钠卤化物被用作构成灯的填充物时，能够有一个良好的色光再现，而在灯工作期间，Na-D(钠-镝)谱线中的Na发射发生一个强烈的展宽和逆向。这就需要在放电管中所述最冷点T_KP为一很高的温度例如1170K(900℃)。当使Na-D谱线进行逆向和展宽时，这些光线在具有两个以相互间隔Δλ为最大值的光谱中采取一发射带的形式。

这种对于一高值T_KP的需求则导致一个相对小的放电管，这就在实际的灯泡中产生一个70W/cm²的壁负荷，其通过所述间距EA、横过放电管之圆筒形部分的内表面区域而被测得。这样要求的高温度妨碍了将石英或石英玻璃用于放电管的壁件并要求采用陶瓷材料来制造放电管的壁件。

在上述说明书和权利要求书中的陶瓷壁应被理解为两个含意：一是金属氧化物壁例如兰宝石被致密地烧结为多晶体Al₂O₃，二是金属氮化物壁例如AlN。

该镇流器包括：一高频转换器、其作为smps将低频的主电源变换为一高频的电流通过灯泡。在这种情况下，应该确保，将所述高频选定为不能在灯泡中引起声共鸣现象。另外，一般用于高压放电灯之smps的结构包括：一些串联的整流装置，一予处理器，一转换器和一连接灯泡的换向器。该予处理器被用于产生一直流(DC)电压以用于转换器的电源，同时，从作为电源的主运行线路中提取一处于满足近似正弦线的电流。而所述换向器别提供一种通常低频的流经灯泡的AC电流。该电子镇流器的两种结构形式被如此设置：横跨灯泡的电压在所连接的灯泡之正常运行条件时接近于90V(伏)。因此就可实现，该相关的电子镇流器适用于那些已知的通常被设计为灯之运行电压近似90V的并可以运行在镇流线圈形式之镇流器上的灯泡。

除了钠以外，放电管的填充物可以包括Tl和/或一种稀土金属，但使用它们应实现一个希望的总的色光再现常数值为Ra≥80和色光温度T_c在2700K及4200K以上值之间。在这一说明书和 中，元素Y和稀土元素被认为是稀土金属。由于在基于金属氧化物的陶瓷放电管中会与O₂生成化合物，故Sc不适于作为填充物成分。

这种已知灯的一缺点是，它具有一相对低的有效光输出。其另一缺陷是，由于放电管之相对小的尺寸，放电管的壁就发生一相当迅速的黑化现象，尤其是，由于被汽化之材料在电极壁上的沉积，因此，灯泡的流明(光通量单位)维持及进而其实际寿命都受到非常不利地影响。

本发明的一目的是提供一克服上述缺陷的解决方案同时保持该灯之满意的色光特性。根据本发明，一种如开头所述类型的灯之特征在于：要满足关系式EA/Di≥2；在灯之正常工作时，在灯的两端子上提供一满足关系式Vla≥110V的灯电压Vla。

在本发明的灯中，令人惊奇地发现，可以实现一组合方案为：特定的光输出为高于100lm/W(流明/瓦)和总的色光再现值Ra＞80。灯电压Vla最佳为最高400V。更高的电压不会导致一满意的灯特性之改进，但却需要特殊的条件以实现一适合的电子镇流器。一相对大的电极距离EA提供了施加较低壁负荷的可能性，这对于灯的寿命是安全的。在正常工作时，本发明灯最好具有一满足关系式30≤Wla＜70(W/cm²：瓦/厘米²)的壁负荷Wla。

在本发明灯的一优选实施例中，放电管也包括Ce(铈)卤化物。这有重要优点是，既可获得特定光输出(效能)的进一步增加，同时维持满意的由灯产生之光的色特性。除了Hg(汞)、放电管的填充物可包括一或多种其它形成卤化物的金属尤其是用于控制灯的色特性，例如Tl，Dy，Ho和Tm，例如用于提升色光温度。然而，一附加量的Ca(钙)卤化物是适宜的。