[发明专利]高压放电灯及其生产方法

说明书

本发明涉及使用陶瓷放电管的高压放电灯及其生产方法。

在这种高压放电灯中，有两个塞件(通常称为陶瓷塞)，分别塞在陶瓷放电管的两个端部，封住这两个端部。每个塞件上都有一个通孔，装有某种电极系统的金属导体就插在这通孔内。陶瓷放电管内充有可电离的发光物质。作为这种高压放电灯所知的有高压钠灯、金属卤灯等。特别是金属卤灯具有良好的赋色性、用陶瓷作为制造放电管的材料使得这种高压放电灯能在高温下使用。

在这种放电灯中，陶瓷放电管的端部与相配的电极单元支承件之间必须密封，不能漏气。陶瓷放电管的主体部分呈筒形或桶形，两个端部可以尺寸小一些，也可以是直筒形的。陶瓷放电管例如是用一个烧结的矾土体加工而成的。为了密封陶瓷放电管的端部，例如可以采用JP-A-6318435中所提出的如下结构。可塞件塞入陶瓷放电管端部，卡紧在里面。每个塞件上轴向开有一个通孔，细长的电极单元支承件紧插在这个通孔内。塞件用含有矾土和制造电极单元支承件的金属的陶瓷制成，矾土和金属的比例配置成使得塞件的热膨胀系数处在电极单元支承件的热膨胀系数和陶瓷放电管的热膨胀系数之间。

在形成上述密封结构过程中，将陶瓷放电管端部的内径设计成稍小于塞件的外径。如果就这样分开拿去烧结的话，塞件的型坯是塞不进陶瓷放电管的型坯的。因此，塞件就能紧塞在陶瓷放电管内，径向与管壁紧贴，密不透气。对于塞件与电极单元支承件来说，情况也是这样。

然而，本发明的发明者经过对这种密封结构的进一步考察，发现这种结构有以下一些问题。虽然塞件和电极单元支承件依靠相互之间的压力可以密封，但由于放电灯要反复经受相当多次的开、关，因此就热膨胀的差异来看，密封部分的可靠性有待进一步提高。特别是金属卤腐蚀性很强，因此必需研究一种具有高抗蚀性和高可靠性的密封结构。

本发明的目的是为高压放电灯提供一种新颖的密封结构，这种密封结构对金属卤具有高抗蚀性和高可靠性，而基本上不会在塞件和陶瓷放电管之间产生热应力。

本发明所提出的高压放电灯的特征是这种高压效电灯包括：一个具有一个充有可电离发光物质和启动气体的内空间的陶瓷放电管；一组分别至少部分固定在陶瓷放电管相应端部的内侧的塞件，每个塞件上都开有一个通孔；一组分别插入或通过相应塞件的通孔内的导电件；以及一组配置在所述内空间的电极单元。在这种高压放电灯中，塞件的材料与陶瓷放电管的相同，而每个塞件都用一个金属化层与相应的导电件气密接合。

本发明所提出的生产上述这种高压放电灯的方法的特征是这种方法包括下列步骤：将导电件分别插入或穿过塞件的未煅烧型坯的通孔；分别在未煅烧型坯的各通孔与相应的导电件之间提供金属化层，然后将未煅烧型坯、金属化层和导电件一起整体煅烧。

按照本发明的另一种方式实现的高压放电灯的特征是这种高压放电灯包括：一个具有一个充有可电离发光物质和启动气体的内空间的陶瓷放电管；一组分别插入或穿过陶瓷放电管的开在相应端部上的通孔的导电件；以及一组配置在所述内空间内的电极单元。在这种高压放电灯中，陶瓷放电管的端部各与相应导电件用一层金属化层气密接合。

本发明所提出的生产以上这种高压放电灯的方法的特征是这种方法包括下列步骤：将导电件分别插入或穿过陶瓷放电管的未煅烧型坯的通孔；分别在未煅烧型坯的各通孔与相应的导电件表面之间提供一层金属化材料；然后将未烯烧型坯、金属化材料和导电件一起整体煅烧。

本发明的发明人的技术构思是，用与制造陶瓷管相同的材料制造固定在陶瓷放电管端部的塞件，而用金属化层来气密连接塞件和相应的导电件。发明人通过实验发现，这样可使塞件与相应的导电件之间保持极高的气密性，从而制成的高压放电灯即使反复经受多次开、关仍能保持良好的可靠性。本发明就是以这个发现为基础的。

发明人还发现，如果用金属化层将导电件直接气密地封在陶瓷放电管端部，陶瓷放电管端部与导电件之间就可以保持极高的气密性，从而制成的高压放电灯即使反复经受多次开、关仍然保持良好的可靠性。这在工业上极为可取，因为可以省去塞件，减少了工件数，从而大大简化了生产步骤。

此外，这种技术还极为有效地使高压放电灯更为紧凑。也就是说，高压放电灯的长度受到其端部尺寸的限制。然而，由于塞件要塞入或穿过陶瓷放电管端部内侧，因此很难使陶瓷放电管在宽度方向的尺寸小于一定极限，也就很难使陶瓷放电管内空间的容积小于某个给定值。结果，如果输出具体要压到25W以下，那么陶瓷放电管内的发光效率就会大大降低。按照本发明，由于陶瓷放电管可以做得比以前的更为紧凑，因此本发明在使低于25W的小功率高压放电灯能成为一种商品大量提供的意义上来说是具开创性的。