专利名称：包括馈通的较少裂隙端部封闭部件的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种高压放电灯，如用于头部照明的车灯，包括被端部封闭器件气密封闭的具有至少一个开口的陶瓷放电容器。更精确地说，所述发明涉及金属卤化物灯，它包括具有陶瓷壁的基本上圆柱形的放电容器，放电容器封闭以内部直径为特征的放电空间。所述放电容器借助端部封闭器件封闭，电极设置在其中，其尖端具有在其间维持放电的相互间隔。所述电极通过馈通元件连接到电流导体上，所述馈通元件以紧密配合方式突出到所述端部封闭器件中，并且借助连接装置以气密方式连接到其上。所述放电容器填充了可电离填充物。所述填充物包括惰性气体如氙和可电离的盐。所述发明涉及所述端部封闭器件的端部封闭部件的设计，更精确地说，涉及所述端部封闭器件的馈通开口的设计，即涉及端部封闭部件的设计，其中馈通设置在端部封闭部件中并气密地连接到其上。
高压放电灯和相关的制造工艺从现有技术中可知。然而，仍然必须提供一种所述高压放电灯的制造工艺，以便避免从所述现有技术可知的缺陷。由于所述高压填充物，气密封闭所述高压放电灯放电容器导致几个问题。加热用于气密密封的所述放电容器导致所述内部填料膨胀或蒸发。结果是，填充气体膨胀导致不良质量的密封，并且填充盐蒸发导致不希望的灯特性。则所述密封的特征在于它以不可再现的长度结束，这是因为膨胀气体趋于从所述放电容器向外推它。而且所述密封将包含缺陷，如气泡，导致裂纹，这使密封机械强度变差，导致泄漏。
为了防止所述填充物的膨胀或蒸发，已经进行了寻找可替代的密封工艺的几种尝试和设计。
WO00/67294介绍了一种高压放电灯，更精确地说是金属卤化物放电灯，其具有被填充气体的外泡包围的非常小的、极高压填充容器。
所述灯具有以下优点放电容器具有非常紧凑的尺寸，这使它高度适合于车辆的头部照明应用。由于该放电容器内部直径比电极间隔小，因此放电电弧足够直，并且充分严格限制其发光表面，因此它可用做汽车头灯的光源，特别是用在具有复杂形状反射器的头灯中。
然而已知灯的缺陷是在气密地封闭所述灯的放电容器而加热它时的初始填充物的相对损失。这导致错误色点设置和颜色不稳定性。缺陷还包括在气密密封所述放电容器时的不可再现的初始密封陶瓷长度，高的灯工作温度范围内的密封陶瓷裂开行为，这导致密封泄漏。此外，所述放电容器端部结构设计包括在所述馈通外表面和陶瓷塞内壁之间的宽间隙，这导致颜色不稳定。这些缺陷是由目前密封工艺造成的，或者涉及目前密封设计。所述工艺实际上加热了所述填充放电容器的太多表面，并且所述设计在所述馈通和所述陶瓷塞之间留下太大间隙。此外，馈通和陶瓷塞都由不合适的热机械匹配材料制成。
US5810635A1介绍了一种用于高压放电灯的陶瓷放电容器，其包括插入塞子中的针状馈通，该塞子由热机械匹配复合材料制成。馈通已经被直接烧结为塞子。另外，所述馈通通过用陶瓷密封材料覆盖其远离放电容器的周围面积而被密封到塞子上。该发明的主要目的是获得长时间的气密性，由此首先由烧结成复合塞子的馈通的紧密配合来保证，然后在烧结接头变松散时由远离放电容器的密封陶瓷材料来保证。陶瓷放电容器封闭的顺序是非常重要的首先，在容器端部烧结具有烧结馈通的复合塞子，然后通过位于一个管形馈通中的小孔或通过放电容器侧的孔进行填充。最后，封闭小孔。该发明解决了密封玻璃料长度、馈通和陶瓷塞之间的间隙以及在封闭塞子时加热填充的放电容器的问题。
然而，应该指出，在US5810635A1中所述的端部结构设计和工艺具有两个主要缺点。首先，在非常小的和紧凑燃烧器中使用用于将填充物引入放电腔的管形馈通设计或者侧面穿透放电容器设计是非常困难的。而且，在其部件之一通常由薄复合材料如金属陶瓷构成时，管形馈通设计是非常困难的。因而，提出的工艺顺序涉及所述灯制造，就是说首先选择放电容器，然后填充它，其不能适用于非常紧凑的燃烧器。
前述灯具有的缺陷是它能在馈通和端部封闭器件之间形成裂隙，例如在由于热机械失配而使烧结气密结构变松散时。
气密封闭所述放电容器导致几个问题。
本发明的目的是提供一种金属卤化物灯，其中解决了前述缺陷。为了实现这个目的，所提出的密封设计的目的在于减小馈通和端部封闭器件之间的裂隙。
另一方案是将馈通设置在端部封闭器件的馈通开口中之后，即各个端部封闭部件的馈通开口，裂隙保持例如在密封附近的所述裂隙末端，其用做最冷点，并沿着它分解的盐能够凝结和形成腐蚀盐滩。则这种裂隙导致颜色不稳定和密封腐蚀。
然而，所述“最冷点”促进分解可电离盐填充物的凝结。沿着燃烧器主对称轴的裂隙越长，最冷点就越远离相对于热放电容器，因此最冷点的温度越低。
分解可电离盐填充物凝结负面地影响灯的色坐标和颜色稳定性。此外，位于对着密封的裂隙中的腐蚀盐滩之一有害地影响高压放电容器的长时间气密性。因此，这种灯的寿命不令人满意。
为了克服现有技术中已知的缺陷，必须提供端部封闭部件设计，这是减少裂隙的，即具有改进的耐化学性和用于盐凝结的减少的空间。
因此本发明的目的是提供一种耐腐蚀的端部封闭器件。
本发明的另一目的是提供一种减少裂隙的端部封闭器件。
这两个问题都是通过设置至少一个馈通的端部封闭器件来解决的，由此端部封闭器件具有至少一个贯穿馈通开口，由此贯穿通开口的其横截面、尺寸和/或直径沿着燃烧器的主对称轴变化。
本发明的馈通包括位于其一端的电极。
沿着垂直于燃烧器主对称轴的平面的端部封闭部件贯穿馈通开口的横截面可以具有任何合适的形状。优选地，端部封闭部件贯穿馈通开口横截面具有三角形、正方形、圆形、多边形、椭圆形、或矩形的形状。端部封闭部件贯穿馈通开口横截面可以具有任何合适的形状；优选地，所述横截面具有圆锥、抛物线、双曲线、椭圆形、半圆形、Y形外形、0形外形、T形外形或X形外形等外形。
最小贯穿馈通开口横截面的面积与最大贯穿馈通开口横截面的面积的比≤1且＞0，优选所述面积之比≤0.5且＞0，更优选所述比≤0.2且＞0。显然，由于因烧结工艺、制造容限或任何其它非计划的容限产生的变形而引起的馈通开口横截面面积的小变化不是创新意义上的馈通开口横截面的变化。
优选地，最大贯穿馈通开口横截面的面积和最小贯穿馈通开口横截面的面积之间的差值是＞0mm2，优选地，这些面积之间的差值≥1.5mm2，更优选该差值≥5.0mm2，并且最优选该差值≥13.4mm2。显然，由于因烧结工艺、制造容限或任何其它非计划的容限产生的变形而引起的馈通开口横截面面积的小变化不是该发明意义上的馈通开口横截面的变化。
在这种情况下，如果馈通开口横截面具有圆形外形，则馈通横截面的最大直径和馈通横截面的最小直径之间的差值＞0mm，优选地最大直径和最小直径之间的差值＞1.2mm，更优选地该差值＞2.0mm，并且最优选地该差值＞2.7mm。
然而，端部封闭部件馈通开口横截面、尺寸、和/或其直径必须至少稍微大于设置在所述馈通开口中的馈通横截面、尺寸和/或直径。这样，当馈通设置在所述馈通开口中时，在馈通和端部封闭部件之间形成小裂隙。根据本发明，形成馈通开口，例如所述裂隙可以用连接装置填充，以便可以显著地减少在所述裂隙中的分解可电离盐填充物凝结。
根据本发明，端部封闭部件馈通开口具有馈通入口和馈通出口。馈通的电极侧设置在入口内部。优选地，馈通的电极穿过位于端部封闭部件馈通开口的另一端的出口。
在本发明的优选实施例中，端部封闭部件馈通入口的横截面、尺寸和/或直径大于馈通出口的横截面、尺寸和/或直径。这种几何形状容易在馈通开口中插入馈通。而且，所述几何形状实现了馈通和端部封闭部件之间的连接装置和/或连接工艺，如电阻焊，使其非常紧密地靠近馈通出口，或者分别直接位于所述馈通出口处，以便实现所述馈通和所述端部封闭部件之间的气密连接同时具有最小裂隙，或者根本没有裂隙。由于所述减少裂隙的馈通开口设计，可以减小用于分解可电离盐的空间。
端部封闭部件具有适于放电容器的端部的形状。所述形状取决于安装端部封闭部件的位置。端部封闭部件可以插入端部的端部开口中。在这种情况下，端部封闭部件可以具有塞子形式。端部封闭部件可以设置成使其接触端部开口外端部。在这种情况下，端部封闭部件可以具有圆盘或端冒形式。优选地，端冒可以至少部分地包围端部开口外端部。实际上，端部封闭部件可以有利地部分位于所述端部开口内部和部分地位于其外部。在这种情况下，端部封闭部件可以具有软木塞的形式。
然而，端部封闭部件基本上是管形的；优选所述形状具有软木塞形状、圆盘形状、塞子形状和/或端冒形状。
本发明的另一优选实施例是具有连接装置的端部封闭部件，由此将馈通气密连接到馈通开口上，并由此气密连接非常紧密地靠近出口形成，优选位于出口处。通过非常近地靠近馈通出口或在馈通出口处设置气密连接，形成最小裂隙或无裂隙，因而对于盐滩形成的空间很小。
优选地，本发明的端部封闭部件由任何热机械匹配和耐腐蚀材料制成，即，由被证明在高压放电灯工作条件下是稳定的材料制成。
在本发明的优选实施例中，端部封闭部件材料包括金属、金属合金、涂覆金属、金属组件、和/或金属陶瓷材料。更优选地，所述端部封闭部件是金属陶瓷材料的。最优选地，所述金属陶瓷材料是功能性分级的材料。
放电容器通常被端部封闭器件封闭，以便提供气密的高压燃烧器。如本发明中使用的端部封闭器件在其最简单形式中是具有馈通开口和设置在其中的馈通的端部封闭部件的组件。馈通气密连接到所述端部封闭部件上。端部封闭器件可以包括至少一个馈通开口和设置在其中的至少一个馈通。端部封闭器件可以通过连接装置和/或改进连接装置粘接性的涂层而气密连接到放电容器上。使用连接装置和涂层可以提高与放电容器和/或与端部封闭器件的连接。
端部封闭器件应该具有与放电容器的热膨胀系数相匹配的热膨胀系数，从而在密封工艺以及后来使燃烧器工作的热循环期间不产生应力或裂纹。这样，端部封闭器件、优选端部封闭部件和/或连接装置由金属、优选由Mo，涂覆金属、优选涂覆Mo或Al2O3的Ta，金属合金、优选金属间合金如Mo3Al，金属陶瓷和/或陶瓷优选Al2O3制成。端部封闭器件应该由金属陶瓷材料制成，优选是功能性分级的材料。
根据本发明使用的合适的金属陶瓷材料具有至少化合物A和B的基本连续梯度，由此由于材料化合物B的浓度减小，而材料化合物A的浓度基本上以相同程度增加。浓度梯度可以优选用任何线性或非线性函数来表述。
优选地，化合物A和B的重量比增加，从而一端与放电容器的膨胀系数匹配。例如，如果放电容器由Al2O3制成，其膨胀系数为8·10-6K-1，所述化合物之一将与这个膨胀系数匹配。放电容器可以由其它材料制成，如YAG、YbAG或AlN，所述化合物之一将被选择为与其膨胀系数匹配。另一端必须是能焊接的。
包括至少化合物A和B的梯度的金属陶瓷材料，其特征在于它具有外层，其中材料化合物A和B的浓度是恒定的。
优选地，在对立的最高和最低层中的化合物A和B的重量百分比设置成例如最高层包括≤100％的重量百分比A和≥0％的重量百分比B，最低层包括≤100％的重量百分比B和≥0％的重量百分比A；或者，最低层包括≤100％的重量百分比A和≥0％的重量百分比B，最高层包括≤100％的重量百分比B和≥0％的重量百分比A。
所述层可以具有0-500μm的厚度，优选为0-50μm、最优选为0-5μm。
化合物A可以是Al2O3，化合物B可以是Mo。可以按照相同分级或非分级方式向A和B中附加地混合其他化合物。
在本发明的优选实施例中，气密高压燃烧器包括具有至少一个馈通的至少一个所述端部封闭部件。
此外，灯，优选高压放电灯，最优选是安装在头灯中的氙高压放电灯，可以包括至少一个所述端部封闭部件，至少一个馈通设置在其中并气密连接到其上。
本发明的第三方案是提供一种制造气密高压燃烧器的方法，该气密高压燃烧器包括至少一个端部封闭器件、至少两个馈通部件、和具有至少一个端部开口的至少一个放电容器，由此所述方法包括以下步骤i)经至少一个开口用可电离填充物填充所述放电容器；和ii)通过在其中设置馈通而封闭所述开口，接着将所述馈通气密连接到端部封闭器件和/或放电容器上，由此获得气密高压燃烧器。
从参照下述实施例使本发明的这些和其它方案更显然和更容易阐明。
图1表示沿着端部封闭部件、放电容器的端部以及馈通的纵轴的剖面图，图2表示沿着具有端部封闭部件和馈通的气密高压燃烧器的纵向的剖面图，图3-6表示具有各种形状的端部封闭部件横截面，图7-13表示具有各种形状的馈通开口横截面。
图1表示具有一个贯穿馈通开口2的端部封闭部件1。端部封闭部件1设置在放电容器3中，更准确地说位于放电容器3的端部的端部开口4中。具有电极6的馈通5设置在所述端部封闭部件1的馈通开口2中。馈通5穿过端部封闭部件1的两个前侧7，由此所述馈通5的一端突出到放电容器3的端部开口4中。馈通开口2的横截面从远离放电腔的第一前侧7a到面向放电腔的第二前侧7b在纵向上变化，由此馈通入口8的横截面大于馈通出口9的横截面。馈通开口2被分为具有不同直径的两个圆柱形部件和一个圆锥部件。设置在端部封闭部件1的馈通开口2中的馈通5通过连接装置10在馈通出口9附近连接。端部封闭部件1的外部形状构形为适合于放电容器3的端部开口4的塞子形式。
图2表示具有两个端部封闭部件1的气密高压燃烧器1，每个端部封闭部件成形为端冒并且每个端部封闭部件与设置在相应馈通开口2中的馈通连接。每个馈通开口2构形为圆锥形，其具有较大的圆形馈通入口8和较小的馈通出口9。将馈通连接到端部封闭部件1上的连接装置10非常靠近地、分别直接设置在馈通出口处，从而实际上不形成裂隙。
图3-6表示具有各种外部形状的端部封闭部件。
图3表示具有圆盘形外部形状的端部封闭部件1。端部封闭部件1位于放电容器的端部开口的前面。
图4表示具有成形为端冒的外部形状的端部封闭部件1。端部封闭部件1部分地包围放电容器。
图5表示具有成形为软木塞的外部形式的端部封闭部件1。端部封闭部件1部分地位于端部开口的前面和部分地位于放电容器的端部开口中。
图6表示具有塞子形外部形状的端部封闭部件1。端部封闭部件1部分地插入放电容器的端部开口中。
馈通开口的各种形状示于图7-14中。
图7表示由不同圆柱形部件制成的馈通开口外形，由此不同部件的直径从一个部件向另一个部件阶梯性地减小。
图8表示圆锥形馈通开口外形，由此圆锥的直径从端部封闭部件的馈通入口向馈通出口连续减小。
图9表示具有比馈通出口大的馈通入口的构形为抛物线的馈通开口外形。
图10表示另一馈通开口外形。图10中的外形具有椭圆形式。
图11表示T形馈通开口外形。这种形状是图7所示的外形的特殊结构，由此T状馈通开口外形只由两个圆柱形部件构成。
图12表示Y状馈通开口外形。这种形状是馈通入口侧的圆锥外形与馈通出口侧的圆柱外形的组合形状。
图13表示具有两个圆锥形部件的X状馈通开口外形。每个圆锥形部件从端部封闭部件的前侧向端部封闭部件的中部变小，从而纵向横截面构形为X状外形。
参考标记的列表1、端部封闭部件2、馈通开口3、放电容器4、(放电容器的)端部开口5、馈通6、电极7、(端部封闭部件的)前侧7a、(端部封闭部件的)第一前侧7b、(端部封闭部件的)第二前侧8、馈通入口9、馈通出口10、连接装置11、气密高压燃烧器
权利要求
1.一种具有至少一个馈通(5)的端部封闭部件(1)，其特征在于端部封闭部件(1)具有至少一个贯穿馈通开口(2)，由此贯穿馈通开口(2)横截面沿着端部封闭部件(1)的纵轴变化。
2.根据权利要求1的端部封闭部件(1)，其特征在于最小贯穿馈通开口横截面的面积与最大贯穿馈通开口横截面的面积的比是≤1且＞0，优选所述比≤0.5且＞0，更优选所述比≤0.2且＞0，和/或最大贯穿馈通开口横截面的面积和最小贯穿馈通开口横截面的面积之间的差值是＞0mm2，优选地，这些面积之间的差值是≥1.5mm2，更优选该差值是≥5.0mm2，并且最优选该差值是≥13.4mm2。
3.根据权利要求1-2的端部封闭部件(1)，其特征在于端部封闭部件(1)是金属、金属合金、涂覆金属、金属组件、和/或金属陶瓷材料，优选是金属陶瓷，最优选的金属陶瓷材料具有梯度。
4.根据权利要求1-3的端部封闭部件(1)，其特征在于端部封闭部件(1)基本上是管形的，优选该形状具有来自由软木塞、圆盘、塞子和/或端冒组成的组中的形状。
5.根据权利要求1-4的端部封闭部件(1)，其特征在于端部封闭部件(1)的馈通入口(8)的横截面大于馈通出口(9)的横截面。
6.根据权利要求1-5的端部封闭部件(1)，其特征在于纵向馈通开口(2)横截面具有圆锥形、抛物线、双曲线、椭圆形、半圆形、Y形、X形、T形、或V形的形状。
7.根据权利要求1-6的端部封闭部件(1)，具有连接装置(10)，由此馈通(5)气密连接到馈通开口(2)中，并由此在至少靠近馈通出口(9)的区域上形成气密连接，优选气密连接直接形成在馈通出口(9)上。
8.一种气密高压燃烧器(11)，包括根据权利要求1-7的具有馈通(5)的至少一个端部封闭部件(1)。
9.一种灯，包括根据/权利要求8的的至少一个气密高压燃烧器(11)，由此该灯优选设置在车头灯单元中。
10.一种制造气密高压燃烧器(11)的方法，该气密高压燃烧器包括a)至少一个根据权利要求1-7的端部封闭部件(1)，和、b)具有至少一个端部开口(4)的至少一个放电容器(3)，由此所述方法包括以下步骤i)经至少一个馈通开口(2)用可电离填充物填充所述放电容器(3)；和ii)通过在所述馈通开口(2)中设置馈通(5)而封闭所述馈通开口(2)，接着将所述馈通(5)气密连接到端部封闭部件(1)，由此获得气密高压燃烧器(11)。
全文摘要
本发明提供涉及一种具有至少一个馈通(5)的端部封闭部件(1)，由此该端部封闭部件(1)具有至少一个贯穿馈通开口(2)和由此贯穿馈通开口(2)的横截面在纵向沿着端部封闭部件(1)变化。
文档编号H01J9/395GK1714424SQ200380104021
公开日2005年12月28日 申请日期2003年11月14日 优先权日2002年11月25日
发明者A·戈特泽恩, M·博勒奇, J·-S·斯特拉特曼斯, J·F·M·西勒斯森 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司