[發(fā)明專利]陶瓷氣體放電金屬鹵化物燈

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980153409.4
• 申請日: 2009-12-04
• 公開（公告）號: CN102272881A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.涂
• 申請（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: H01J61/12
• 分類號: H01J61/12;H01J61/26;H01J61/82
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周紅力;劉鵬

背景技術(shù)

本發(fā)明總體上涉及陶瓷氣體放電金屬鹵化物（CDM）燈，更特別地，涉及這樣的燈，其利用多晶氧化鋁（PCA）陶瓷放電容器以及放電空間中的稀有氣體的啟動混合物。

近年來，日益增加的對于保護(hù)自然資源的需求導(dǎo)致對于更高效能的照明和燈的需求。例如，中國的新能源法規(guī)對于金屬鹵化物（MH）燈要求每瓦90流明的最小效能。

存在于市場上超過四十年的高壓碘化物（HPI）金屬鹵化物燈提供白色光和長的使用期限并且因而具有多種照明應(yīng)用。其在歐洲和亞洲尤其普及。然而，HPI燈的效能處于每瓦80流明的中等范圍內(nèi)。高壓汞蒸汽（MV或HP）燈的效能甚至更低（例如對于透明燈為57.5流明/瓦并且對于涂敷磷光體的400W燈為45lm/W）。

CDM燈采用了高度穩(wěn)定的多晶氧化鋁（PCA）放電容器，其允許使用被設(shè)計(jì)成產(chǎn)生接近自然光的光輻射發(fā)射譜的特殊金屬鹵化物鹽混合物。這些燈也可以工作于更高的溫度，具有高得多的流明輸出和大為改進(jìn)的顏色特性，并且因而具有比HPI和HP燈更高的效能，從而它們的使用可以導(dǎo)致顯著的節(jié)能。

美國專利No.6833677公開了一種具有從150W到1000W的功率的陶瓷氣體放電金屬鹵化物（CDM）燈。這些燈可以對高壓鈉燈（HPS）或脈沖啟動石英金屬鹵化物（QMH）插座改型，但不是用于HPI或HP燈的適當(dāng)改型。這是因?yàn)镠PI和HP燈工作于典型地為電抗器的鎮(zhèn)流器或者沒有點(diǎn)火器提供高壓脈沖（例如3kV至4kV）的恒功率自耦變壓器（CWA）鎮(zhèn)流器。而且，這些不那么昂貴的鎮(zhèn)流器的開路電壓（OCV）低于被設(shè)計(jì)成操作石英金屬鹵化物（MH）燈的那些鎮(zhèn)流器的開路電壓（對于HPI/HP鎮(zhèn)流器為~240V?OCV并且對于MH鎮(zhèn)流器為~300V）。依照美國專利6833677，對于這些鎮(zhèn)流器上的燈點(diǎn)火需要點(diǎn)火器提供的高壓脈沖（>3kV）。

美國專利No.6833677采用了99.99%的氙氣的啟動氣體，CDM燈的放電容器中具有痕量的放射性氪（Kr⁸⁵）以便增強(qiáng)可靠的點(diǎn)火。氙氣的使用意在在啟動和正常操作期間抑制來自電極的鎢濺射，并且降低由于大的氙原子尺寸而引起的壁黑化。然而，氙氣的使用傾向于增大燈點(diǎn)火電壓。因此，該專利中公開的燈必須工作于具有高于3kV的電壓脈沖以便可靠啟動的鎮(zhèn)流器上。

一些燈使用氬-氪⁸⁵代替氙-氪⁸⁵作為啟動氣體。氬氣的優(yōu)點(diǎn)在于，它形成氬與放電容器中存在的另一成分汞之間的所謂的潘寧式混合物（一種惰性氣體與具有比主要組分更低的離子化電壓的微量的另一種氣體的混合物）。該潘寧式混合物顯著地降低了點(diǎn)火電壓。利用放電容器內(nèi)部的氬氣，燈點(diǎn)火電壓比氙氣情況低得多。因此，具有氬氣的燈是采用沒有點(diǎn)火器的鎮(zhèn)流器的燈系統(tǒng)中的改型應(yīng)用的候選。

氬氣的缺點(diǎn)在于，氬原子小于氙原子，因而氬在抑制來自電極的鎢濺射以及防止鎢原子到達(dá)放電容器的壁方面沒有氙那么好。結(jié)果，出現(xiàn)壁黑化，并且對于氬填充燈而言，流明維持率與氙填充燈相比更低。已知的是，氖-氬潘寧式混合物具有純氬氣的約1/8的點(diǎn)火電壓（John?Waymouth,?Electric?Discharge?lamps,?The?M.I.T.?Press?Figure?3.10,?p64-p65）。然而，大部分為輕原子的氖的該混合物在抑制鎢濺射方面甚至不及純氬那么有效，因而填充有諸如氖-氬潘寧式混合物之類的輕氣體的燈的流明維持率甚至低于采用更重原子的氬和氙的燈。

美國專利No.6362571公開了一種CDM燈，該燈的特征在于，放電容器中的可離子化填充物包含氧分配劑（oxygen?dispenser）并且不含稀土鹵化物。氧分配劑包含CaO，其改善燈的顯色，并且也抵消壁黑化，而稀土鹵化物的不存在意味著放電容器的壁的更少的腐蝕。

發(fā)明內(nèi)容

在本發(fā)明的各個(gè)不同的實(shí)施例和實(shí)現(xiàn)方式中，本發(fā)明著眼于一種具有放電容器的CDM燈，該放電容器采用了氖和氬的啟動氣體混合物以及化學(xué)填充物，該化學(xué)填充物包括氧分配劑和不超過大約5摩爾百分比的稀土鹵化物（例如碘化物）或者其他強(qiáng)氧結(jié)合劑，例如鈧鹵化物和釔鹵化物。