[发明专利]高压放电灯中的电极单元

说明书

技术领域

本发明涉及高压放电灯领域，具体地涉及用于将电功率连接到这种灯的放电端部的电极。

背景技术

已知多种电灯形式，它们的范围从简单的由流过高电阻线圈的电流产生光的白炽灯到其中电流经过气体继而使气体发光的其它设计。本发明特别涉及高压放电灯，这些灯通常利用卤化物蒸汽。通过让电流经过富含卤化物气体的气氛，气体原子中的电子跃迁导致发出各种不同波长的光。

本发明涉及的这类高压放电灯通常由陶瓷材料制成，因为它们具有以下有利特性，即：容纳卤化物气体，以及为经过气体的电流提供必要的电隔离。另外，当电流流过灯时，灯的部件易于变热；众所周知，陶瓷材料在这种高温下具有良好的弹性，并且是一种理想的材料。在利用陶瓷管保持卤化物气体的情况下，有必要提供用于使电流能够进入陶瓷灯的灯泡、更具体地到达陶瓷灯中的放电电极端部的装置。在放电灯的灯泡内一般设有两个放电电极端部，且来自一个端部的放电通过气体到达电路的另一端部。

通常，在陶瓷放电管的末端上设有两个通道，这两个通道具有贯穿的中心孔，并且沿着这些中心孔提供电连接。这些延伸件或者突出的插头提供了导管，可在整个导管上设置导电介质以将电流从电流源传递到放电端部。进一步有利的是利用金属陶瓷材料来沿突出插头的孔提供电连接，因为这种材料通常具有与陶瓷放电管类似的温度膨胀特性。即，当管子处于使用中且温度升高时，如果金属陶瓷棒被用作通向放电电极端部的电连接，那么它将以与陶瓷放电管相同的方式膨胀和收缩。这是特别有利的，因为管子上的突出插头一般都非常脆弱，如果电极的膨胀率或者膨胀程度大于突出插头，这会对突出插头和管子造成损坏。

在放电灯的突出插头中使用金属陶瓷棒确实具有一些有利特性，但也会引起其它的一些困难。需要提供至灯外部的金属连接，以用于将驱动电子单元与灯本身连接。可以将金属电极材料焊接在金属陶瓷棒上，但不幸地是这存在导致该材料变脆的明显缺陷，这通常会对灯的弹性产生影响。几种现有技术已经开始尝试通过各种不同的方式来克服这个问题。例如，在EP 0 587 238中，在金属电极和金属陶瓷棒之间形成焊接点，然后将焊接点置于放电灯的突出插头内。在将焊点置于突出插头区域内以减少易碎的金属陶瓷棒断裂的机会的同时，不希望在突出插头内具有金属材料。正如在上文中已经描述过的那样，放电灯的末端上的突出插头本身通常非常脆弱，如果充当电极的金属变得过热且快速膨胀，那么包含这种金属材料会造成损坏。另外，这种金属电极通常被保持在突出插头末端处的用于将大气包封在灯泡内的密封件中，且如果金属电极膨胀过大或者过快的话，同样会发生密封失效。而且密封件的长度必须较大，而这会增加灯的长度。

在日本专利申请2001292763中提出了另一种技术。在该申请中，金属电极和金属陶瓷棒之间的焊点并不保持在灯的突出插头内。相反地，焊点位于突出插头的外面，并且在焊接区域上方在突出插头的末端处设有另外的附加加固构件。同样，需要适当地密封突出插头末端处的整个区域，其包括位于加固构件和金属陶瓷棒和金属电极的末端之间的区域。而这同样意味着要增加灯的长度，且密封件环绕电极的金属部分，这在灯处于使用中时会引起故障。另外，这种焊缝保护技术极其复杂，因为它要求提供另外的加固构件。

发明内容

提出本发明是为了克服与金属材料和金属陶瓷棒之间的连接有关的困难、以及因焊接引起的金属陶瓷棒的脆化。另外，本发明提供了一种简单的结构，其具有额外的优点，即：能够将放电电极端部精确地放置在灯的灯泡区域内的希望位置上。在本发明中，借助如权利要求1所述的金属陶瓷棒和电极的组合单元来实现上述问题和其它优点。该金属陶瓷棒和电极的组合单元包括金属陶瓷棒，其用于在其远端连接电极端部以用于高压放电灯。另外，电流供应电极电连接在金属陶瓷棒的近端上以便于外部电流源与金属陶瓷棒的电连接。电流供应电极通常被构造成包括中空管状部分，其被设置在金属陶瓷棒的近端上方且将其环绕，具体地与所述近端形成物理和电接触。

优选，电流供应电极具有中空管状部分，其内径近似等于金属陶瓷棒的外径。显然，通过在电极滑至金属陶瓷棒的近端上方时形成紧密配合，这促进了电流供应电极与金属陶瓷棒之间的连接。另外，可以通过位于金属陶瓷棒的这一近端上的焊缝将金属陶瓷棒和供应电极安装在一起。通过将焊缝设置在金属陶瓷棒的所述端上和使供应电极的大部分沿其处的金属陶瓷棒的外表面延伸，金属陶瓷棒的脆化区域通过电流供应电极被内在地强化。另外，只有金属陶瓷棒的所述端部被脆化，而大部分电流供应电极仍与未脆化的金属陶瓷棒接触。