專利名稱：具有電極的硫燈的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種硫燈，尤其涉及一種具有電極的、不使用磁控管的硫燈。
背景技術：
現在存在有各種照明源使用熱輻射的白熾燈、放電管使用熒光材料的熒光燈、利用在高壓氣體或蒸汽內放電的高強度放電(HID)燈以及利用無電極放電的等離子照明系統(PLS)燈。
各種各樣的燈均具有其各自的優點與缺點。白熾燈的彩色再現性優異且尺寸較小，但發光效率低且使用壽命短。白熾燈的接通照明(switching-on-light)電路結構簡單且價格低廉。與白熾燈相比，熒光燈的發光效率高且使用壽命長，但其尺寸較大。并且熒光燈需要輔助的接通照明電路。HID燈照明效率高且使用壽命長，但是在斷開照明與接通照明之間需要花費很多時間。此外，HID燈與熒光燈一樣需要輔助的啟動點亮電路。與其它燈相比，PLS燈的使用壽命更長且發光效率更高，但其價格高且耗能少。
此外，PLS燈需要輔助的接通照明電路。
PLS燈是一種最新式的燈。無電極硫燈即屬于PLS燈，其是一種高效的全光譜無電極照明系統，其通過被微波輻射所激勵的硫等離子體而發光。無電極硫燈包括高爾夫球大小的石英燈泡，在該石英燈泡中在細玻璃桿的端部包含幾毫克硫粉以及氬氣。燈泡封閉于能使微波諧振的絲網罩中。磁控管利用2.45GHz的微波轟擊燈泡。微波能量將氣體激勵至五個大氣壓力，進而將硫加熱至形成能夠照亮大面積的明亮地發光的等離子體的極限程度。在接通照明的初始階段，氬氣作為緩沖氣體發生放電。隨著溫度的增加，在含硫蒸氣中發生放電，從而發出彩色再現性優異的白光。
第一類型的無電極硫燈為5.9kW的裝置，具有80流明每瓦的系統效能。第一生產模型為1.4千瓦，其具有135,000流明的輸出。較新的樣式可以除去冷卻風扇，并且將效率提高至超過100流明/瓦特。
傳統的無電極硫燈的問題在于磁控管比石英燈泡的使用壽命要短。石英燈泡的設計壽命目前大約為60,000小時。而磁控管的設計壽命目前僅為約15,000至20,000小時。這就需要在石英燈泡的使用壽命到期之前，頻繁地用新的磁控管更換報廢的磁控管。產生微波的磁控管的改進相對緩慢，這導致能量轉換率(energy transfer rate)較低。
發明內容
因此，本發明的目的在于提供一種發光效率高的具有電極的硫燈，其不使用能量轉換率低且使用壽命短的磁控管。
根據本發明的一個方案，提供了一種硫燈。該硫燈包括電源，其供應電能；透明的燈泡，其內部具有空間，該空間中包含有硫；以及多個電極，各電極的一部分插入該空間中，并且各電極的一端連接至電源，以通過放電激勵硫發光。
通過結合附圖閱讀以下對于本發明的詳細描述，將會更加清楚本發明的上述及其它目的、特征和優點。
附圖包含在本申請中并構成本申請的一部分，以提供對本發明的進一步理解，附圖示出本發明的實施例，并與說明書一起用以說明本發明的原理。
在附圖中圖1為示出了根據本發明第一實施例的具有金屬電極的硫燈的剖視圖；圖2為示出了根據本發明第二實施例的具有金屬電極的硫燈的剖視圖；以及圖3為示出了根據本發明第三實施例的具有金屬電極的硫燈的剖視圖。
具體實施例方式
下面將詳細地參考本發明的優選實施例，其實例在附圖中示出。
圖1為示出了根據本發明第一實施例的具有金屬電極的硫燈的剖視圖。圖2為示出了根據本發明第二實施例的具有金屬電極的硫燈的剖視圖。圖3為示出了根據本發明第三實施例的具有金屬電極的硫燈的剖視圖。
如圖1所示，根據本發明第一實施例的硫燈包括透明燈泡11，其內部具有空間11a；多個桿12，其從透明燈泡的外表面對稱地伸出；以及多個金屬電極20，各金屬電極20嵌入各桿中，并且各電極的一端連接于電源而各電極的另一端插入空間11a中。
燈10包括由石英制成的透明燈泡11，其厚度足以抵抗空間11a內產生的熱量；以及多個桿12，各金屬電極20的一部分分別嵌入這些桿中并且這些桿12從透明燈泡11的外表面對稱地伸出。
透明燈泡11的內部具有空間11a。該空間11a包含主要的發光材料如硫，還包含用于初始接通照明的輔助放電材料，如氬氣、氖氣、氙氣或氪氣。
金屬電極20的一部分分別嵌入桿12中并由所述桿12固定支撐。桿12和透明燈泡11可以形成為一體。另外，桿12和透明燈泡11也可以分開形成。然后再將桿12連接至透明燈泡11。
金屬電極20包括由導電材料制成的電極21和厚度約為2mm的保護層22，利用該保護層22來覆蓋電極21的插入透明燈泡11的空間11a中的部分。
電極21可如圖1所示由鎢制成；也可如圖2所示由鋁制成；或可如圖3所示由鈦制成。保護層22必須能抵抗高溫并接受電子發射。因此，當電極21由鎢制成時，保護層可由氧化鎢制成；當電極21由鋁制成時，其可由氧化鋁制成；或者當電極21由鈦制成時，其可由氧化鈦制成。
在桿12與金屬電極20之間以及在透明燈泡11與金屬電極20之間可以插入帶狀的鉬。這樣能減小金屬電極與石英之間在膨脹與收縮方面的差異。
下面描述根據本發明第一實施例的硫燈的操作。
當向電極供電時，電極20之間就會發生放電，其中透明燈泡11位于所述電極之間。這樣，所述空間中所包含的輔助放電材料就變成等離子狀態(inphase of plasma)，從而產生能量。這種能量被傳至該空間中所包含的硫。這樣，硫13就從固相變化至液相，進而變化至氣相，并最后變化至等離子狀態，從而發出可見光。
在這一點上，電極21與空間11a的接觸將會導致電極21與硫發生劇烈的化學反應，從而將電極轉變成硫化物。這樣就導致電極21的使用壽命縮短。然而，根據本發明的實施例，覆蓋電極21插入空間11a中的部分的保護層22不僅能防止由化學反應所產生的氣體遮蔽光線，而且還能防止電極21的使用壽命縮短。
根據本發明的第二、第三實施例的硫燈的操作與根據第一實施例的硫燈的操作相同，因此省略對其操作的描述。
使用電極而非微波將燈泡空間中所包含的硫轉換成等離子狀態不需要使用能量轉換率低的磁控管，從而增加了系統效能并節省了用新磁控管更換舊磁控管的費用。
由于本發明可以在不脫離本發明的精神或者基本特征的情況下以多種形式實施，因而應當理解除有特別說明，上述實施例并不局限于上述說明中的任何細節，而是應當在所屬權利要求書的精神和保護范圍內作廣泛解釋，且因此落入權利要求書保護范圍內或其等同保護范圍內的所有變化和改變均應當包含在所附權利要求書的保護范疇之內。
權利要求
1.一種硫燈，包括電源，其供應電能；透明燈泡，其內部具有空間，且該空間中包含有硫；以及多個電極，各電極的一部分插入該空間中，并且各電極的一端連接至該電源，以通過放電激勵硫發光。
2.根據權利要求1所述的硫燈，其中，該透明燈泡還包括多個桿，其從該透明燈泡的外表面伸出，并且各電極的一部分嵌入所述桿中。
3.根據權利要求2所述的硫燈，其中該透明燈泡與所述桿形成為一體。
4.根據權利要求2所述的硫燈，其中所述桿與該透明燈泡分開形成，然后再將所述桿連接至該透明燈泡。
5.根據權利要求1所述的硫燈，其中該空間中除包含有硫之外，還包含有初始接通照明所必需的輔助放電材料。
6.根據權利要求5所述的硫燈，其中該空間中包含有選自由氬氣、氖氣、氙氣和氪氣所組成的群組中的至少一種或多種輔助放電材料。
7.根據權利要求2所述的硫燈，其中分別嵌入有所述電極的一部分的所述多個桿設置成從該透明燈泡的外表面對稱地伸出。
8.根據權利要求1所述的硫燈，其中所述電極插入該空間的部分涂覆有保護層。
9.根據權利要求8所述的硫燈，其中當該電極由鎢制成時，該保護層由氧化鎢制成；當該電極由鋁制成時，該保護層由氧化鋁制成；或者當該電極由鈦制成時，該保護層由氧化鈦制成。
10.根據權利要求2所述的硫燈，其中在所述桿與所述電極之間以及在該透明燈泡與所述電極之間插入有鉬。
全文摘要
本發明提供了一種硫燈，該硫燈包括電源，其供應電能；透明燈泡，其內部具有空間，并且在該空間中包含有硫；以及多個電極，各電極的一部分插入該空間中，并且各電極的一端連接至電源，以通過放電激勵硫發光。電極插入該空間中的部分覆蓋有保護層，以防止電極與硫發生化學反應。使用電極而非微波將燈泡空間中所包含的硫轉換成等離子狀態不需要使用能量轉換率低的磁控管，從而增加了系統效能并節省了用新磁控管更換舊磁控管的費用。
文檔編號H01J61/04GK1941268SQ20061014166
公開日2007年4月4日 申請日期2006年9月30日 優先權日2005年9月30日
發明者樸炳珠 申請人:Lg電子株式會社