專利名稱：陶瓷金屬鹵化物燈電弧管及其一體化制作工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及金屬鹵化物燈的電弧管，是一種陶瓷金屬鹵化物燈電弧管及其一體化 制作工藝。
背景技術：
目前，在金屬鹵化物燈電弧管生產領域，為克服石英殼體的金屬鹵化物燈所存在 的缺點，一些金屬鹵化物燈的電弧管采用多晶體半透明氧化鋁陶瓷替代石英管。這些金屬 鹵化物燈實現了高負荷運行，顯色指數上升為90以上，發光效率與石英殼體的金屬鹵化物 相比提高20%，壽命提高一倍以上，被譽為“人造太陽光”之稱，是照明光源中照明效果最 好，節能效率最佳和應用前景最好的高強度氣體放電光源。對陶瓷金屬鹵化物燈的研發和 產業化，對“節能減排”建立節約型社會具有十分重要意義。如中國專利文獻刊載專利號ZL03131897. 5，授權公告日2007年5月16日，發明名 稱“金屬鹵化物燈電弧管”;其具有半透明氧化鋁陶瓷的外殼，外殼兩端各設置有一根導電 引線，在導電引線上靠近外殼的腔體的一端設置有電極，中間腔體內填充有一定量的惰性 氣體、汞和3(、妝、11、111、07、!10、11111等金屬鹵化物，外殼由兩件、三件、五件套。再如中國專 利文獻刊載專利號ZL200510110257.3，授權公告日2008年10月1日，發明名稱“陶瓷金屬 鹵化物燈電弧管”；其放電腔由直管型多晶氧化鋁陶瓷管和兩端的陶瓷塞整體燒結而成，陶 瓷塞伸入放電腔的頂端內側部份呈錐狀或圓錐狀，陶瓷塞的后端部分通過圓錐過渡筒連接 有一個中間有小孔的細管，伸入細管中的一對電極通過玻璃焊料的方式實現和陶瓷腔體的 氣密封接；放電腔內填充有啟動氣體、汞和根據不同光譜要求的若干種金屬鹵化物。以及如 中國專利文獻刊載專利號ZL200820166891.8，授權公告日2009年6月17日，實用新型名 稱“一體化陶瓷金屬鹵化物燈電弧管”；其由半透明氧化鋁放電腔及一對電極組成，該放電 腔內充有啟動氣體、汞和金屬鹵化物，半透明氧化鋁放電腔包括圓柱筒放電腔和兩端的細 長型尾管，圓柱筒放電腔與兩端的尾管之間采用圓弧過渡銜接，整個放電腔為一體化結構， 一對電極分別伸入兩端的尾管至圓柱筒放電腔內，并氣密封接。但上述金屬鹵化物燈電弧 管的空腔內徑結構設計欠佳，導致冷端溫度、光效、顯色指數欠佳。同時，如中國專利文獻刊載申請號200810162502. 9，
公開日2009年4月29日，發 明名稱“陶瓷金屬鹵化物燈電弧管”；該電弧管以高純度a-Al203多晶半透明氧化鋁(PCA)陶 瓷為材料焙燒制成，電極組件通過尾管插入陶瓷放電腔內，由玻璃焊料將電極組件和尾管 間隙密封，其設計要點是所述的過渡區的外徑面與主管、尾管垂直，呈“_ □ _”型，過渡區內 徑面的陶瓷放電腔呈圓錐形，陶瓷放電腔內填充金屬鹵化物、汞、緩沖氣體，內徑面與尾管 的連接處設有凹凸區。但該陶瓷金屬鹵化物燈電弧管結構較為復雜，較難一體化生產，生產 成本較高，制作工序較為復雜。
發明內容
為克服上述存在的不足，本發明的目的是向本領域提供的一種一體化的陶瓷金屬鹵化物燈電弧管及其制作工藝，使其能解決現有同類產品結構設計欠佳，生產工藝較為復雜的技術問題，本發明是通過如下的技術方案實現的。一種陶瓷金屬鹵化物燈電弧管，該電弧管中陶瓷放電腔的粗管部位于中央，細管 部位于兩端，細管部即為對稱式毛細管，粗管部為放電腔體，放電腔體內充有填充物，填充 物為緩沖氣體、鹵化物及其汞。其設計要點是所述陶瓷放電腔內徑的粗管部與對稱式毛細 管之間設有放電腔凸部，放電腔凸部呈錐形過渡；放電腔凸部用于提高了冷端溫度的作用， 從而提高了光效和顯色指數、改善啟動性能，使該電弧管的整體溫度梯度合理、金屬鹵化物 燈的工作狀態穩定。陶瓷放電腔的粗管部與對稱式毛細管連為一體，陶瓷放電腔的粗管部 和對稱式毛細管通過可移動核心元件和噴模方法交叉成型技術將兩者連為一體。所述陶瓷放電腔的粗管部內徑呈錐形或圓錐形。錐形或圓錐形設計方便了陶瓷放 電腔的粗管部、對稱式毛細管、放電腔凸部通過噴模方法交叉成型。所述陶瓷放電腔的對稱 式毛細管內徑設有專用電極組件，專用電極組件通過稀土玻璃焊料氣密封接于對稱式毛細 管內。通過稀土玻璃焊料的氣密封接保證了陶瓷放電腔內電極組件與填充物充分反應，防 止填充物排出該陶瓷金屬鹵化物燈電弧管。其一體化制作工藝是該電弧管采用高純a_Al203多晶體氧化鋁陶瓷為原料；工藝 特征是所述陶瓷放電腔內放置可移動核心元件，陶瓷放電腔的粗管部、對稱式毛細管、放電 腔凸部通過噴模方法交叉成型，成型后的陶瓷電弧管素坯連同可移動核心被鎖定陶瓷管放 電腔粗管內，可移動核心元件用于限定陶瓷放電腔的尺寸形狀；成型后陶瓷放電腔內的可 移動核心元件先經化學處理，將可移動式核心在化學熔劑中分解，防止素燒時產生的膨脹 使陶瓷電弧管素坯開裂，再經1300°C空氣中將可移動核心元件熔燒坯料，可移動核心元件 充分熔燒后被分解燃盡，得到一個整體的陶瓷電弧管素坯；陶瓷電弧管素坯經焙燒和高溫 燒結后成為最終陶瓷金屬鹵化物燈電弧管的陶瓷放電腔。制作完成后的陶瓷金屬鹵化物燈 電弧管內外徑尺寸精確，內壁光潔度高，整體機械強度高，晶體均勻抗熱沖擊性好，溫度均 一性優良，電弧管熱損減小。本發明提高了冷端溫度、光效、顯色指數，保證了封接區溫度的均勻分布，確保了 氣密封接，減少了熱輻射能量損失，整個燈的溫度梯度合理，燈的工作狀態穩定；同時，其一 體化制作工藝簡單，工藝方法提高了陶瓷金屬鹵化物燈陶瓷管的穩定性。其適用于金屬鹵 化物燈，以及陶瓷金屬鹵化物燈電弧管及其制作工藝的改進。
圖1是本發明的陶瓷放電腔結構示意圖。圖2是本發明的結構示意圖。以上附圖序號及名稱1、陶瓷放電腔，101、粗管部，102、對稱式毛細管，103、放電 腔凸部，2、專用電極組件，3、稀土玻璃焊料，4、填充物。
具體實施例方式本發明以型號為CDM150W/942的實施方式為例作進一步地說明，實施方式根據該 電弧管的結構特點，以及結合其制作工藝、參數和測試數據。如圖1所示，該陶瓷放電腔1包括粗管部101、對稱式毛細管102、放電腔凸部103，陶瓷放電腔內徑呈錐形或圓錐形；陶瓷放電腔采用高純a-Al203多晶體氧化鋁陶瓷制造技 術和一體化制作工藝兩個結合，通過陶瓷電弧管素坯經焙燒和高溫燒結后成為最終陶瓷金 屬鹵化物燈電弧管。其一體化制作工藝的特點是在陶瓷電弧管素坯經焙燒和高溫燒結前， 陶瓷電弧管素坯通過可移動核心元件制得陶瓷電弧管素坯，其具體工藝過程是所述陶瓷 放電腔內放置可移動核心元件，陶瓷放電腔的粗管部、對稱式毛細管、放電腔凸部通過噴模 方法交叉成型，成型后的陶瓷電弧管素坯連同可移動核心被鎖定陶瓷管放電腔粗管內，可 移動核心元件用于限定陶瓷放電腔的尺寸形狀；成型后陶瓷放電腔內的可移動核心元件先 經化學處理，將可移動式核心在化學熔劑中分解，防止素燒時產生的膨脹使陶瓷電弧管素 坯開裂，再經130(TC空氣中將可移動核心元件熔燒，可移動核心元件充分熔燒后被分解燃 盡，得到一個整體的陶瓷電弧管素坯。制得陶瓷放電腔的粗管部直徑為9. Omm，對稱式毛細 管直徑為2. 6mm、孔徑為0. 9mm、長度為13. 0mm、弧長為20. 0mm，填充物4中稀土鹵化物為 8. Omg、緩沖氣體為Kr85，汞為6mg，該陶瓷金屬鹵化物燈電弧管的壓強為70Kpa。
如圖2所示，制作完成后的陶瓷放電腔內充入緩沖氣體、鹵化物、汞的填充物，通 過稀土玻璃焊料3將專用電極組件2氣密封接于陶瓷放電腔的對稱式毛細管。當電極導電 后陶瓷放電腔經點火脈沖，使緩沖氣體產生輝光放電后隨溫度上升轉為弧光放電，形 成穩 定的電弧熱輻射能量轉化為光能提供照明。其參數具體如下燈電壓95V ；燈電流1. 82A ； 燈功率:146ff ；光通量140001m(流明)；光效:951m/ff ；色溫:4100K ；顯色指數92. 5。上述 光電參數說明較之普通的陶瓷金屬鹵化物燈提高了冷端溫度、光效、顯色指數。保證了封接 區溫度的均勻分布，確保了氣密封接，減少了熱輻射能量損失，整個金屬鹵化物燈的溫度梯 度合理，金屬鹵化物燈的工作狀態穩定。
權利要求
一種陶瓷金屬鹵化物燈電弧管，該電弧管中陶瓷放電腔(1)的粗管部(101)位于中央，細管部位于兩端，細管部即為對稱式毛細管(102)，粗管部為放電腔體，放電腔體內充有填充物(4)，填充物為緩沖氣體、鹵化物及其汞；其特征在于所述陶瓷放電腔(1)內徑的粗管部(101)與對稱式毛細管(102)之間設有放電腔凸部(103)，放電腔凸部呈錐形過渡；陶瓷放電腔的粗管部與對稱式毛細管連為一體。
2.根據權利要求1所述陶瓷金屬鹵化物燈電弧管，其特征是所述陶瓷放電腔(1)的粗 管部(101)內徑呈錐形或圓錐形。
3.根據權利要求1所述陶瓷金屬鹵化物燈電弧管，其特征是所述陶瓷放電腔(1)的對 稱式毛細管(102)內徑設有專用電極組件(2)，專用電極組件通過稀土玻璃焊料(3)氣密封 接于對稱式毛細管內。
4.一種陶瓷金屬鹵化物燈電弧管的一體化制作工藝，該電弧管采用高純a_Al203多晶 體氧化鋁陶瓷為原料；其一體化制作工藝特征在于所述陶瓷放電腔(1)內放置可移動核 心元件，陶瓷放電腔的粗管部(101)、對稱式毛細管(102)、放電腔凸部(103)通過噴模方法 交叉成型，成型后的陶瓷電弧管素坯連同可移動核心被鎖定陶瓷管放電腔粗管內，可移動 核心元件用于限定陶瓷放電腔的尺寸形狀；成型后陶瓷放電腔內的可移動核心元件先經化 學處理，將可移動式核心在化學熔劑中分解，防止素燒時產生的膨脹使陶瓷電弧管素坯開 裂，再經130(TC空氣中將可移動核心元件熔燒，可移動核心元件充分熔燒后被分解燃盡，得 到一個整體的陶瓷電弧管素坯；陶瓷電弧管素坯經焙燒和高溫燒結后成為最終陶瓷金屬鹵 化物燈電弧管的陶瓷放電腔。
全文摘要
本發明涉及一種陶瓷金屬鹵化物燈電弧管及其一體化制作工藝，是針對現有同類產品結構設計欠佳，生產工藝較為復雜的技術問題而設計的。其設計要點是所述陶瓷放電腔內徑的粗管部與對稱式毛細管之間設有放電腔凸部，放電腔凸部呈錐形過渡；陶瓷放電腔的粗管部與對稱式毛細管連為一體。其一體化制作工藝要點是所述陶瓷放電腔內放置可移動核心元件，陶瓷放電腔的粗管部、對稱式毛細管、放電腔凸部通過噴模方法交叉成型；成型后陶瓷放電腔內的可移動核心元件先經化學處理，將可移動式核心在化學熔劑中分解，再經1300℃空氣中熔燒坯料，得到一個整體的陶瓷電弧管素坯。該電弧管適用于金屬鹵化物燈，以及陶瓷金屬鹵化物燈電弧管及其制作工藝的改進。
文檔編號H01J61/30GK101826441SQ20091015495
公開日2010年9月8日 申請日期2009年12月2日 優先權日2009年12月2日
發明者施振家, 曹茂軍, 陳暉 申請人:寧波亞茂照明電器有限公司