專利名稱：具有尺寸縮小的電弧管的高壓鈉燈的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種高壓鈉燈，尤其涉及這種具有尺寸縮小的電弧管的、成本較低的且效率較高的的燈。此外，這些燈在高溫下工作并且帶有汞有所減小，以使得這些燈通過毒性特征浸出規程(ToxicityCharacteristic Leaching Procedure，TCLP)。
背景技術：
高壓鈉(HPS)燈因為其高功效、長壽命以及可接受的演色性在世界范圍內廣泛使用。這些燈可接受的商業發展通常歸功于半透明的多晶氧化鋁(PCA)的電弧管的產生，該材料成為第一種可經濟地制造以提供可接受的光學性能并仍抵抗鈉蒸氣侵蝕的材料。
最近，PCA的改進型式已發展起來，在適當的條件下，使得HPS燈在高溫下工作。這些材料公開在美國專利No.4285732、No.5625256和No.5682082中。
如果HPS燈發展到使用這些材料以使功效提高和成本降低，這在本領域是一進展。進而，如果這種燈構造成可減小污染以通過政府制定的毒性特征浸出規程(TCLP)以允許常規的填埋處置，這將是一確定的進展。
發明內容
因此，本發明的一目的在于消除現有技術的缺點。
本發明的另一目的在于增強HPS燈的性能。
本發明的又一目的在于降低提供這種HPS燈的成本。
本發明的再一目的在于提高HPS燈的功效同時降低汞的使用量。
在本發明的一個方面中，通過一種高壓鈉燈這些目的得以實現，該燈具有一抽空的玻璃封殼，其帶有位于其中的并經其延伸的多個導電的支撐件。具有一對經電弧管延伸的電極的細長電弧管固定到玻璃封殼內的導電支撐件上。氣體填充物包括在細長電弧管內的某一量的汞和鈉。當燈工作時，從半透明材料中選擇的電弧管具有約1250℃的壁溫度；約18.9-22.2w/cm2的壁負荷；以及150-400瓦的功率消耗。
此外，汞的量從14.4mg/電弧管降低到10.8mg/電弧管，使得具有150-400瓦的功率消耗的燈通過毒性特征浸出規程(TCLP)。
單個圖示出了一種典型的HPS燈的立視截面圖。
具體實施例方式
參照以下的公開并結合以上附圖可更好地理解本發明及其其它的和另外的目的、優點和能力。
現參照具有非常特殊性的附圖，其示出了一具有玻璃質外封殼6的高壓鈉蒸氣燈100，其帶有標準的大型螺口燈頭4，該燈頭連接到桿狀端部，其在圖的最下端示出。凹腔桿狀壓制部8具有一對較重的引入導體10、12，該導體經桿狀部(stem)8延伸并具有連接到螺旋殼17和金屬環18的導體10、12的外端部。
燈100具有內封殼或電弧管14，其居中地位于外封殼6內。電弧管14包括由半透明的多晶氧化鋁制成的透光陶瓷的縱長件。電弧管14包含可蒸氣化的金屬的填充物，該填充物包括金屬緩沖氣體的添加物，例如在0.1-5個大氣壓(101.3-5066.2mbar)工作范圍內的汞，并且具有在一般為60Torr(80mbar)或以上的工作壓力下的鈉發光物質。在本發明的優選實施例中，汞的壓力為474-868mbar，而鈉的壓力為約124-153mbar(93-114Torr)。電弧管14的上端部由氧化鋁陶瓷塞20封閉，鈮引入端26經其突伸并在電弧管14中支撐一上電極(未示出)。電弧管14的下端部具有一包括陶瓷塞21的封閉件，一薄壁鈮管26經其延伸。鈮管26作為用于電弧管14的引入端。電弧管14的下電極(未示出)的柄部突伸入管26中并通過在位置25處圍繞下電極壓接該管26被鎖定就位。電弧管14具有圍繞其纏繞的鎢絲50。該鎢絲50通過熱控開關52連接到其中一個電極上并位于電極之間，在此處可獲得最低的擊穿電壓。當燈加溫時熱控開關打開，以使最小電場穿過管壁。
以下各表指出標準電弧管的尺寸和使用新電弧管可獲得的尺寸的差別，表I和表III表示過去的電弧管，而表II和表IV表示新的電弧管。
表I
表II
表III
表IV
在表中，NaP和HgP分別表示鈉的壓力和汞的壓力；而NaQ和HgQ分別表示鈉的量和汞的量。
從標準電弧管尺寸與尺寸減小的電弧管尺寸的比較中可看到，由于在陶瓷電弧管主體中的材料量減小，新電弧管提供了良好的經濟價值，并進而由于更高的燈效率提供了能量節約。此外，汞的量減小使得這些新的燈通過TCLP。新材料的使用還使得其在更高的壁溫度下工作，以提供燈的提高了的工作效率。
盡管示出了并描述了現在被認為是本發明優選實施例，對于本領域的普通技術人員來說明顯的是，在不脫離由后附權利要求所限定的本發明的范圍的情況下，可做出各種改變和變型。
權利要求
1.在一種高壓鈉燈中，該燈具有一抽空的玻璃封殼，其帶有位于其中的并經其延伸的多個導電的支撐件；一具有一對電極的細長電弧管，該電極經其延伸，并且該電弧管固定到在所述玻璃封殼內的所述導電支撐件上；氣體填充物，其包括在所述細長電弧管內的某一量的汞和鈉，該改進包括當所述燈工作時，從半透明材料中選擇的所述電弧管具有約1250℃的壁溫度；約18.9-22.2w/cm2的壁負荷；以及150-400瓦的功率消耗。
2.如權利要求1所述的高壓鈉燈，其特征在于，所述汞的量為約10.8mg。
3.如權利要求1所述的高壓鈉燈，其特征在于，所述燈具有150-400瓦的功率消耗
4.如權利要求3所述的高壓鈉燈，其特征在于，所述燈具有400瓦的功率消耗，并且所述電弧管具有6.62mm的內徑。
5.如權利要求3所述的高壓鈉燈，其特征在于，所述燈具有250瓦的功率消耗，并且所述電弧管具有5.21mm的內徑。
6.如權利要求3所述的高壓鈉燈，其特征在于，所述燈具有200瓦的功率消耗，并且所述電弧管具有4.78mm的內徑。
7.如權利要求3所述的高壓鈉燈，其特征在于，所述所述燈具有150瓦的功率消耗，并且所述電弧管具有5.21mm的內徑。
全文摘要
一種高壓鈉燈(100)，其具有一抽空的玻璃封殼(6)，其帶有位于其中的并經其延伸的多個導電的支撐件。具有一對電極(26)的細長電弧管(14)固定到玻璃封殼內的導電支撐件上，該電極經電弧管延伸。氣體填充物包括在細長電弧管內的某一量的汞和鈉。當燈工作時，從半透明材料中選擇的電弧管具有約1250℃的壁溫度；約18.9－22.2w/cm
文檔編號H01J61/82GK1418370SQ01806815
公開日2003年5月14日 申請日期2001年1月17日 優先權日2000年1月20日
發明者P·H·恩加爾斯, R·多蘭, E·溫納 申請人:奧斯蘭姆施爾凡尼亞公司