[发明专利]在陶瓷金属卤化物(CMH)灯中较少每英寸匝数(TPI)的电极

说明书

一种用于放电灯(20)，特别是具有陶瓷主体(22)的陶瓷金属卤化物(CMH)灯的电极组件(30,32)，陶瓷主体(22)具有放电腔室(24)和至少一个腿(26,28)，至少一个腿(26,28)具有穿过它的开口。电极组件至少部分地接纳于主体中，它优选地包括铌心轴(40)、钼心轴和接纳于该心轴上的钼跨卷(44)。然后钨部(48,50)接合到钼复合件上。跨卷的相邻匝由间隙隔开以便于在跨卷和钼心轴上接纳相关联的密封材料。该间隙为在跨卷的相邻匝之间的尺寸、相对于跨卷直径的大约10%至50%。

本申请是于2011年4月8日进入中国国家阶段的PCT专利申请(国际申请号为PCT/US2009/050812，国际申请日为2009年7月16日，中国申请号为200980140575.0，发明名称为“在陶瓷金属卤化物(CMH)灯中较少每英寸匝数(TPI)的电极”)的分案申请。

技术领域

本公开涉及一种电极组件和形成这种电极组件的方法，以及一种合并了这种电极组件的放电灯，诸如陶瓷金属卤化物(CMH)灯。

背景技术

如果腿温度足够高，那么密封腐蚀是诸如CMH灯的放电灯的主要故障模式。特别地，材料不兼容性是与密封陶瓷电弧管中的金属线相关联的问题。即，如果相应材料的热膨胀系数不足够相似，那么分裂最终出现于密封玻璃或陶瓷中，这导致剂量(dose)泄漏和/或灯故障。例如，已知氧化铝，用于CMH灯的常用陶瓷，具有与铌的热膨胀系数相对密切匹配的热膨胀系数。这将倾向于建议使用铌作为引线或电极线的唯一材料。但是，铌与CMH灯中常用的剂量材料不兼容。实际上，铌在暴露于卤化物剂量时在几个小时内变坏且最终导致灯故障。这暗示着铌不能用于引线组件。另一方面钨和钼与剂量材料更兼容。钨和钼具有热膨胀系数与氧化铝相对不兼容的问题使得这些材料的失配导致陶瓷材料开裂。

为了试图满足这些竞争性考虑，发展了一种用于放电灯，特别地用于CMH灯的复合电极组件，其中引线或电极组件是复合件，在该复合件中，在第一端或外端是铌，铌对焊到作为组件的中间部分或中部的钼，且钨电极固定到钼的另一端。此外，钼的中间区域优选地包括两个不同部分，即，钼心轴(mandrel)或柄部，它接纳绕其缠绕的钼跨卷(overwind)、螺旋或线圈。以此方式，穿过腿的开口填充有电极组件，该电极组件导电、耐热且耐受该剂量。带有钼跨卷的钼心轴满足这些需要且常规考虑是需要紧密的绕圈来尽可能完全填充该腿使得存在较少区域用于剂量凝结或沉淀。即，由于灯腿是冷点的等效物，故腿具有以下缺点：例如在CMH灯中剂量在该腿中凝结或沉淀。引入到放电空间内的前数毫克剂量最终结束于腿中，这变成昂贵的提议。因此，常规地需要利用耐热但导电的耐剂量材料尽可能多地填充该腿。

重要的是减少CMH灯中的密封空隙量以减轻缩短灯寿命的风险。密封玻璃或熔料(frit)密封件沿着该引线组件的至少一部分提供以保护铌免于剂量且也优选地沿着该钼心轴和螺旋跨卷的一部分向内延伸。已确定空隙有时出现于结构布置中且密封空隙通常被称作沿着钼心轴的外径和沿着内径区域且在线圈相邻匝之间的无熔料密封件(例如，密封玻璃)或者具有穴或开口(即，空隙)的区域。尚未完全理解在密封过程中形成密封空隙的原因。但是，在单个批次中以及在不同批次之间发现密封空隙量较高的变化。灯腿温度较高和/或具有较大密封空隙量的产品更易于导致泄漏。虽然确定了熔料可能未完全进入到钼匝内，但是常规考虑是，在跨卷的相邻匝之间允许间隙是不合需要的。

因此，需要减小密封空隙的程度从而改进灯寿命。

发明内容

本公开增加了在钼匝之间的间隙以便减小密封空隙的概率和减少这些空隙量。

一种用于放电灯的电极组件包括第一部分，其具有与陶瓷良好匹配的热膨胀系数但经受到灯剂量的攻击。电极组件的第二部分具有连接到第一部分的第一端，以及第二端。电极组件的第二部分由不同于第一部分的材料形成，具有第二热膨胀系数，且比第一部分更耐受剂量的攻击。螺旋跨卷接纳于第二部分上，其中跨卷的相邻匝间隔开以便于在跨卷和第二部分上接纳相关联的密封材料。钨电极附连到第二部分的第二端。