[发明专利]高压放电灯及其制造方法

说明书

本发明涉及一种采用陶瓷放电管的高压放电灯及其制造方法。

在采用陶瓷放电管的高压放电灯中，陶瓷放电管的两个端部通过将堵塞件(通常称为“陶瓷塞”)插入到端部里面的办法而封闭起来，在堵塞件中钻有一个通孔，在该通孔中插入一个金属导体。该金属导体上装有一个给定的电极，在陶瓷放电管的内腔中密封地充有电离发光物质。这种高压放电灯已知有钠荧光灯和金属卤化物灯。金属卤化物灯尤其具有优良的冷光性能。采用陶瓷材料来制造放电管，使放电管有可能用于高温。

图1是说明这种陶瓷放电管端部结构的最佳实例的剖视图。陶瓷放电管的主体11是管状的，或者是瓶子形的但其两端都变为圆筒形端部12。主体11和圆筒形端部12由例如烧结氧化铝体制成。主体11的内表面11a是曲面状的。由于端部12的内表面12a从主体的轴线方向看去是直线形的，故在主体11与端部12之间形成了拐角部分36。堵塞件41插入并固定在端部12之内，在堵塞件41中带有一个沿其轴线方向延伸的通孔41a。一根细长的导体5插入并固定在通孔41a中。在这种实例中，导体5做成圆管形，以便通过导体5的内腔5a将电离发光物质引入主体11的内腔13中。导体5的外端带有密封部分5b，以便在密封后将起辉气体和电离发光物质密封并保留在它的内部。超辉气体由密封部分5b密封在放电管内。电极杆7固定在导体5的外表面上。

这种陶瓷放电管必需在堵塞件41与圆筒形端部12之间以及堵塞件41与导体5之间进行密封。为此，在一个最佳实例中，将导体5插入到堵塞件41的预烧体的通孔内，然后将堵塞件插入到圆筒形端部12中而制成一个组合件，再将该组合件烧结成一个整体。在烧结过程中，由于烧结成整体而圆筒形端部12与堵塞件41之间以及堵塞件41与导体5之间形成密封。

在上述的密封方法中，堵塞件41与圆筒形端部12设计成这样一种形式，即如果焙烧时堵塞件41的预烧体没有插入到圆筒形端部12的预烧体中，则焙烧后圆筒形端部12的内径将变成小于堵塞件41的外径。因此，堵塞件41可牢固而紧密地受压并固定在圆筒形端部12中。导体5也采用同样的方法固定在堵塞件41中。以抗腐蚀性能者，最好用钼、钨、铼或它们的合金作为导体的材料，而陶瓷放电管的材料一般则采用氧化铝陶瓷。如果用氧化铝陶瓷作为堵塞件的材料，则堵塞件与导体的热膨胀性能间的差别较大，因此，采用了由氧化铝陶瓷与上述金属制成的复合材料或其它的金属陶瓷。

但是，本发明人对上述的制造方法进行了进一步的研究后发现它存在下列的问题，也就是说，在上述的最终焙烧工步中，圆筒形端部12的预烧体和堵塞件41的预烧体分别沿图1的横向(陶瓷放电管的圆周方向)有一定程度的烧结和收缩。堵塞件41与导体5会由于烧结收缩而牢固地固定和密封在陶瓷放电管中。但是，在最终焙烧工步中，圆筒形端部12的预烧体和堵塞件41的预烧体会同时烧结并向图1中箭头E的方向(陶瓷放电管中心轴线的方向)收缩。结果，在堵塞件41与圆筒形端部12之间以及堵塞件41与导体5之间会产生和残存沿陶瓷放电管中心轴线的方向E的大的热应力。

尤其是当高压放电灯具有优良的冷光性能和极冷的温度(700℃或更低)，并经受反复的开关循环时，上述的残余应力的影响将会由于热循环而加剧，结果，陶瓷放电管便容易损坏而使电离发光物质泄漏出去。

此外，在图1所示的端部结构中，堵塞件41与导体5之间的密封基本上是借助于它们之间的压力来实现的，故考虑到频繁的开-关循环以及堵塞件41与导体5之间热膨胀系数的差异必须有更高的密封可靠性。为此，迫切需要有对金属卤化物具有高的抗腐蚀性能和高的可靠性的密封结构。

本发明的一个目的是提供一种陶瓷放电管端部的密封结构，这种结构能防止由于频繁的反复开关循环而造成各个零件的损伤和破坏以及电离发光物质从陶瓷放电管端部处泄漏出去的现象。

本发明的高压放电灯含有一个内腔充有电离发光物质的陶瓷放电管、一个带有一个通孔且至少有一部分固定在陶瓷放电管端部内的堵塞件、一个插入到堵塞件的通孔内的带有电极的导体和一层与堵塞件和带有电极的导体相连结(通孔除外)的密封材料层。