[發(fā)明專利]在陶瓷金屬鹵化物(CMH)燈中較少每英寸匝數(shù)(TPI)的電極

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610110901.5
• 申請(qǐng)日: 2009-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN105762046B
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.A.萊昂納;J.何;S.內(nèi)梅特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): H01J1/16
• 分類號(hào): H01J1/16;H01J9/02;H01J9/32;H01J61/073;H01J61/36
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉林華;譚祐祥

一種用于放電燈(20)，特別是具有陶瓷主體(22)的陶瓷金屬鹵化物(CMH)燈的電極組件(30,32)，陶瓷主體(22)具有放電腔室(24)和至少一個(gè)腿(26,28)，至少一個(gè)腿(26,28)具有穿過它的開口。電極組件至少部分地接納于主體中，它優(yōu)選地包括鈮心軸(40)、鉬心軸和接納于該心軸上的鉬跨卷(44)。然后鎢部(48,50)接合到鉬復(fù)合件上。跨卷的相鄰匝由間隙隔開以便于在跨卷和鉬心軸上接納相關(guān)聯(lián)的密封材料。該間隙為在跨卷的相鄰匝之間的尺寸、相對(duì)于跨卷直徑的大約10%至50%。

本申請(qǐng)是于2011年4月8日進(jìn)入中國國家階段的PCT專利申請(qǐng)(國際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2009/050812，國際申請(qǐng)日為2009年7月16日，中國申請(qǐng)?zhí)枮?00980140575.0，發(fā)明名稱為“在陶瓷金屬鹵化物(CMH)燈中較少每英寸匝數(shù)(TPI)的電極”)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種電極組件和形成這種電極組件的方法，以及一種合并了這種電極組件的放電燈，諸如陶瓷金屬鹵化物(CMH)燈。

背景技術(shù)

如果腿溫度足夠高，那么密封腐蝕是諸如CMH燈的放電燈的主要故障模式。特別地，材料不兼容性是與密封陶瓷電弧管中的金屬線相關(guān)聯(lián)的問題。即，如果相應(yīng)材料的熱膨脹系數(shù)不足夠相似，那么分裂最終出現(xiàn)于密封玻璃或陶瓷中，這導(dǎo)致劑量(dose)泄漏和/或燈故障。例如，已知氧化鋁，用于CMH燈的常用陶瓷，具有與鈮的熱膨脹系數(shù)相對(duì)密切匹配的熱膨脹系數(shù)。這將傾向于建議使用鈮作為引線或電極線的唯一材料。但是，鈮與CMH燈中常用的劑量材料不兼容。實(shí)際上，鈮在暴露于鹵化物劑量時(shí)在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)變壞且最終導(dǎo)致燈故障。這暗示著鈮不能用于引線組件。另一方面鎢和鉬與劑量材料更兼容。鎢和鉬具有熱膨脹系數(shù)與氧化鋁相對(duì)不兼容的問題使得這些材料的失配導(dǎo)致陶瓷材料開裂。

為了試圖滿足這些競(jìng)爭性考慮，發(fā)展了一種用于放電燈，特別地用于CMH燈的復(fù)合電極組件，其中引線或電極組件是復(fù)合件，在該復(fù)合件中，在第一端或外端是鈮，鈮對(duì)焊到作為組件的中間部分或中部的鉬，且鎢電極固定到鉬的另一端。此外，鉬的中間區(qū)域優(yōu)選地包括兩個(gè)不同部分，即，鉬心軸(mandrel)或柄部，它接納繞其纏繞的鉬跨卷(overwind)、螺旋或線圈。以此方式，穿過腿的開口填充有電極組件，該電極組件導(dǎo)電、耐熱且耐受該劑量。帶有鉬跨卷的鉬心軸滿足這些需要且常規(guī)考慮是需要緊密的繞圈來盡可能完全填充該腿使得存在較少區(qū)域用于劑量凝結(jié)或沉淀。即，由于燈腿是冷點(diǎn)的等效物，故腿具有以下缺點(diǎn)：例如在CMH燈中劑量在該腿中凝結(jié)或沉淀。引入到放電空間內(nèi)的前數(shù)毫克劑量最終結(jié)束于腿中，這變成昂貴的提議。因此，常規(guī)地需要利用耐熱但導(dǎo)電的耐劑量材料盡可能多地填充該腿。

重要的是減少CMH燈中的密封空隙量以減輕縮短燈壽命的風(fēng)險(xiǎn)。密封玻璃或熔料(frit)密封件沿著該引線組件的至少一部分提供以保護(hù)鈮免于劑量且也優(yōu)選地沿著該鉬心軸和螺旋跨卷的一部分向內(nèi)延伸。已確定空隙有時(shí)出現(xiàn)于結(jié)構(gòu)布置中且密封空隙通常被稱作沿著鉬心軸的外徑和沿著內(nèi)徑區(qū)域且在線圈相鄰匝之間的無熔料密封件(例如，密封玻璃)或者具有穴或開口(即，空隙)的區(qū)域。尚未完全理解在密封過程中形成密封空隙的原因。但是，在單個(gè)批次中以及在不同批次之間發(fā)現(xiàn)密封空隙量較高的變化。燈腿溫度較高和/或具有較大密封空隙量的產(chǎn)品更易于導(dǎo)致泄漏。雖然確定了熔料可能未完全進(jìn)入到鉬匝內(nèi)，但是常規(guī)考慮是，在跨卷的相鄰匝之間允許間隙是不合需要的。

因此，需要減小密封空隙的程度從而改進(jìn)燈壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本公開增加了在鉬匝之間的間隙以便減小密封空隙的概率和減少這些空隙量。

一種用于放電燈的電極組件包括第一部分，其具有與陶瓷良好匹配的熱膨脹系數(shù)但經(jīng)受到燈劑量的攻擊。電極組件的第二部分具有連接到第一部分的第一端，以及第二端。電極組件的第二部分由不同于第一部分的材料形成，具有第二熱膨脹系數(shù)，且比第一部分更耐受劑量的攻擊。螺旋跨卷接納于第二部分上，其中跨卷的相鄰匝間隔開以便于在跨卷和第二部分上接納相關(guān)聯(lián)的密封材料。鎢電極附連到第二部分的第二端。