[发明专利]金属卤化物灯

说明书

本发明涉及包括放电室的金属卤化物灯，该放电室具有陶瓷壁，该陶瓷壁包围带有至少包括Hg、碱性卤化物和CeJ₃的可电离填充物的放电空间，在该放电空间内还配有其端部间距为EA的两个电极，并且该放电室有至少大于距离EA的内径Di，并满足关系式EA/Di＞5。

在未公开的欧洲专利申请No.96203434.4(PHN 16.105)中披露了开篇所述的那种类型的灯。将高发光效率和良好的颜色特性结合的这种公知的灯(特别是一般彩色再现指数R_a≥45和色温T_c在2600和4000K之间的范围内)特别适合用作光源，尤其适用于一般照明的目的。作为相对于电极距离并由此相对于放电电弧长度有较小直径的结果，由放电室的壁抑制放电电弧，并获得大致直线形状的放电电弧。由于Ce一般对灯的放电电弧有强收缩影响，所以同时使用Ce是有利的。一般来说，由于所述放电电弧收缩程度变大，因而应用在水平燃烧位置上呈现较大程度曲率的放电电弧。由于这种几何结构的结果，还发现放电室的壁承受这种因热应力放电室壁破裂的风险很小的均匀加热。此外还发现所述几何结构还基本上可抑制在放电中出现的螺旋形状的不稳定性。

有利的是，通过抑制放电电弧，利用由放电室壁陶瓷构成的良好导热率作为限定放电室壁中热应力的措施。

在本说明书和权利要求中，术语陶瓷壁指金属氧化物壁，例如蓝宝石或致密烧结的多晶Al₂O₃，和金属氮化物，例如AlN的壁。这些材料非常适于制造气密性的半透明体。由已知的灯发射的光有坐标(x，y)的色点，该色点完全不同于由不适合用作室内照明的全(full)辐射体发射的光的色点。一般把全辐射体的色点的全体称为黑体线(BBL)。为了室内照明的目的，仅采用被认为是白光的其色点仅与BBL稍有不同的光。因此，对于室内照明应用，通常采用色点坐标(x，y)最大偏差为(0.03，0.03)，并且在相同色温T_c下与BBL的偏离最好不大于(0.015；0.015)的灯。

在已知的灯中，利用已形成的见解，该见解本身是众所周知的，即如果碱性卤化物以Na-卤化物的形式用作灯的填充成分，那么可以实现良好的彩色再现，而且在灯工作期间，出现强烈的扩展(broadening)和在Na-D线中Na发射的逆转。这要求放电室中最冷点T_kp至少达到1100K(820℃)的高温。

在实际条件下，T_kp较大值的要求排除了使用石英或石英玻璃的放电室壁，而不得不使用陶瓷的放电室壁。

EP-A-0215524(PHN 11.485)披露了一种金属卤化物灯，在该金属卤化物灯中，采用上述见解，该灯有出色的颜色特性(特别是一般的彩色再现指数R_a≥80，色温T_c在2600和4000K之间的范围内)，因此非常适合用作光源，尤其适合室内照明。所述已知灯有0.9≤EA/Di≤2.2的相当短的放电室，和对于实际灯来说，有大于50W/cm²的较大壁负载。在所述应用中，把壁负载定义为灯的瓦数与位于电极端部之间的放电室壁部分的外表面的商。

这种灯的缺点是它有相对有限的发光效率。

具有不仅包括碱性金属和Ce，而且还包括Sc的填充物，并具有十分接近BBL色点的金属卤化物灯本身是已知的。但是，由于其很强烈的反应特征的结果，Sc显得不适用于带有陶瓷灯室的金属卤化物灯。

本发明涉及用于获得具有高发光效率的金属卤化物灯的措施，该金属卤化物灯适用于室内照明的目的。

为实现上述具有高发光效率的金属卤化物灯，开篇所述那种类型的灯具有本发明的特征，即碱性卤化物包括LiJ。

利用该措施，可以实现使灯以高发光效率发光和以十分接近BBL的色点发光，以致由该灯发射的光可以被看成室内照明使用的白色光。通过在1和8之间的摩尔比范围内选择LiJ和CeJ₃，有利于产生进一步的作用。在本发明的灯的优选实施例中，碱性卤化物还包括NaJ。除了保持十分接近BBL使灯可以用于室内照明目的的色点外，NaJ的存在还使灯的色点可以在沿BBL的宽范围内选择。LiJ和NaJ最好共同存在，其相对于CeJ₃的摩尔比在4和10之间的范围内。这可以获得这样的灯，其发射光的色点坐标与BBL的偏离小于(0.015，0.015)，同时光的色温在3000K和4700K之间的范围内。