CN201266595Y - 高显色金卤灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种照明灯具，尤其是一种高显色金卤灯。它具有灯头、泡壳、电弧管和芯柱等，电弧管两端设置有由U型钼杆、钼片和电极依次通过电阻焊方式焊接组成的电极组件，电弧管石英泡壳内两电极之间为放电腔，灯泡的导线通过芯柱导线连通到灯泡内部，芯柱的两根导线一根与电弧管一端U型钼杆连接，另一根导线通过支撑件与电弧管另一端U型钼杆连接，电弧管通过电弧管扎带固定在支撑件上。它光效好，高色温指数CCT≥7000K，高显色指数CRI≥85，相对卤钨灯或普通白炽灯具有高发光效率η≥70Lm/W，长寿命L≥4000H，节能60％左右，适合需要较大照明面积的场合，如体育场馆、厂房、工矿及渔业作业等。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种照明灯具，尤其是一种高显色金卤灯。
背景技术
现采用单端金卤灯国家标准GB/T18661和单端金卤灯北美标准ANSI_ANSLG C78.43-2007生产的大功率金卤灯一般采用超前顶峰式漏磁镇流器进行镇流，由于滞后型镇流器相对于超前顶峰式镇流器具有结构简单，价格便宜，重量轻，使用方便而且可靠，镇流器工作时功耗较小等优点，因此，要求能够配套使用滞后式电抗镇流器的金属卤化物灯的市场需求越来越大，但是对于大功率金卤灯使用滞后式电抗镇流器必须解决以下几个问题：
大电流时，灯泡电路通道的各种焊接点长期性，高温下能够可靠性工作的问题：如：1KW金卤灯在超前顶峰式镇流器下工作，一般技术规范的灯泡工作电压240～280V，工作电流4.2A左右，而采用滞后式镇流器，灯泡的工作电压一般在110～140V，灯泡工作电流在8～11A之间，而且在灯泡启动过程中，灯泡的启动电流还要高，我们知道导体的发热量J＝I2RT，灯泡工作电流的急剧增加，将导致灯泡内部电流通道上各零部件的温度相比呈指数级的增高，这对电弧管的密封组件：钼片，钼杆，电极相互焊接的部位是一个极大考验，可能会由于温度升高过快导致金属膨胀加剧超过石英玻璃的抗张强度而使石英玻璃爆裂，导致灯泡失效；且由于灯泡工作电流的加大，在灯泡应用过程中会导致灯头和灯座在接触电阻作用下，灯头温度上升引起灯泡导线和灯头间采用普通焊锡焊接会由于焊锡的可能熔化或高温软化后的蠕动导致灯泡电接触不良，可靠性下降；另外，灯泡的玻璃泡壳在完成封口排气后，需要和灯头可靠的连接，标准规定在扭力矩3.0N*M下不应松动，但由于灯头的金属和灯泡外泡壳的玻璃在膨胀系数和导热性上差异很大，所以在灯泡燃点-熄灭-燃点不断循环的整个寿命工作过程中如果连接方式设计不当，会导致外玻壳玻璃在应力作用下疲劳损伤，导致灯泡失效。
大电流下，保证电弧管长期可靠工作的问题：在高强度气体放电灯(HID)中，电弧管的电极是核心部件，如果电极设计不当会导致启动困难，早期发黑等导致灯泡早期失效。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种与滞后式电抗镇流器配套使用的高显色金卤灯，它具有大功率、高色温、高显色指数、高发光效率和长寿命的效果。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高显色金卤灯，具有灯头、泡壳、电弧管和芯柱，支撑件、电弧管扎带、和芯柱导线，电弧管两端设置有由U型钼杆、钼片和电极依次通过电阻焊方式焊接组成的电极组件，电弧管石英泡壳内两电极之间为放电腔，灯泡的导线通过芯柱的芯柱导线连通到灯泡内部，芯柱导线中的一根与电弧管一端U型钼杆连接，另一根通过支撑件与电弧管另一端U型钼杆连接，电弧管通过电弧管扎带固定在支撑件上。
进一步地，电弧管上端设置有两弹性支撑片，下端设置有芯柱扎带，电弧管通过两弹性支撑片和芯柱扎带支撑在泡壳内。
进一步地，高显色高色温节能型金卤灯，还设有第一电流连接软导线、第二电流连接软导线和第三电流连接软导线，所述芯柱的一根导线通过第一电流连接软导线与电弧管一端U型钼杆连接，所述芯柱的另一根导线依次通过第二电流连接软导线、支撑件和第三电流连接软导线与电弧管另一端U型钼杆连接。采用软导线连接主要是为了防止灯泡内金属零件和电弧管的石英管等在灯泡燃点和熄灭过程中的热胀冷缩时造成电流通道中的各个焊点受理脱落，导致电流通道断开使灯失效。
U型钼杆Φ≤1.2mm，U型钼杆两支杆间的间距为3.5mm，U型钼杆焊接端被压扁，压扁长度为3mm，压扁厚度为1.75mm。由于U型钼杆之间存在一定的间距，也就分散了石英玻璃在压封和工作过程受到的张应力，降低了石英玻璃冷爆的可能性，极大的提高了灯泡的可靠性。
放电腔内径Φ23mm，放电腔34长度115mm，在该放电腔内有效放电弧长可达到96mm。
所述的灯头和灯泡导线采用亚弧焊方式连接，灯头和泡壳采用机械连接。
本实用新型的有益效果是：该金卤灯光效好，高色温指数CCT≥7000K，高显色指数CRI≥85，相对卤钨灯或普通白炽灯具有高的发光效率η≥70Lm/W，较长的寿命L≥4000H，节能60％左右，因此适合需要较大照明面积的场合，如体育场馆、厂房、工矿及渔业作业等。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是电弧管部分的结构示意图。
图3是电极组件的结构示意图。
图中：1.灯头，2.泡壳，3.电弧管，31.U型钼杆，311.焊接端，32.钼片，33.电极，34.放电腔，35.弹性支撑片，4.芯柱，41.芯柱导线，42.芯柱扎带，5.支撑件，6.电弧管扎带，7.第一电流软连接导线，8.第二电流软连接导线，9.第三电流软连接导线。
具体实施方式
如图1、2所示一种高显色金卤灯，具有灯头1、泡壳2、电弧管3、芯柱4，支撑件5、电弧管扎带6和芯柱导线41，电弧管3上端设有两弹性支撑片35，下端设置有芯柱扎带42，电弧管3通过两弹性支撑片35和芯柱扎带42支撑在泡壳2内，电弧管3两端均设置有由U型钼杆31、钼片32、和电极33依次通过电阻焊方式焊接组成的电极组件，电弧管3石英泡壳内两电极33之间为放电腔34，放电腔34内径Φ23mm，放电腔34长度115mm，灯泡的导线通过芯柱4的芯柱导线4连通到灯泡内部，芯柱导线41中一根与电弧管2一端U型钼杆31连接，另一根通过支撑件5与电弧管3另一端U型钼杆31连接，电弧管3通过电弧管扎带6固定在支撑件5上。
如图1所示，高显色金卤灯，还设有第一电流连接软导线7、第二电流连接软导线8和第三电流连接软导线9，所述芯柱4的一根导线通过第一电流连接软导线7与电弧管3一端U型钼杆31连接，所述芯柱3的另一根导线依次通过第二电流连接软导线8、支撑件5和第三电流连接软导线9与电弧管3另一端U型钼杆31连接。采用软导线连接主要是为了防止灯泡内金属零件和电弧管3的石英管等在灯泡燃点和熄灭过程中的热胀冷缩时造成电流通道中的各个焊点受理脱落，导致电流通道断开使灯失效。
如图3所示，U型钼杆Φ≤1.2mm，U型钼杆31两支杆间的间距为3.5mm，U型钼杆焊接端311被压扁，压扁长度为3mm，压扁厚度为1.75mm。U型钼杆31代替普通的直钼杆，不但使Φ0.7这样直径较细的耐高温钼杆的电流通过能力达到设计要求10.3A，而且由于U型钼杆31存在一定的间距，也就分散了石英玻璃在压封和工作过程受到的张应力，降低了石英玻璃冷爆的可能性，极大的提高了灯泡的可靠性。
灯头1和灯泡导线用氩弧焊的方式连接，灯头1和泡壳2采用机械式联接方式连接。这种结构既能够保证灯头1的初始抗扭力矩达到标准≥3.0N*M，也能够满足更高要求的标准即灯泡寿终灯头抗扭力矩的标准≥2.0N*M。
该灯具的工作原理为：外部电流通过U型钼杆31到钼片32再到电极33，在外部电子触发器4KV左右的高触发电压作用下，初始的氩-汞混合气被击穿，形成雪崩放电，放电从辉光放电转向弧光放电，随着放电的进行，泡壳2形成的放电腔34内温度逐步提高，汞不断蒸发，汞蒸气压最后达到几个大气压，在此过程，金属卤化物也随着温度的提高而蒸发进入放电电弧内在等离子体的5000K左右的高温下裂解为金属离子和碘离子参与放电发光，金属离子和碘离子在气体对流或扩散作用下回到接近石英管壁的低温区重新复合为金属卤化物，这样，在一定的管壁温度下，就形成了一个相对稳定的气压动态平衡。
这个实例灯是工作于1KW高压钠灯镇流器镇流电路，采用电子触发器触发启动。
目前该高显色金卤灯已完成了2000小时的寿命实验，光电参数检测结果如下：
| 样品编号 | 管压V | 电流A | 功率W | 光效LM/W | 色温K | 显色指数 |
| 1 | 115 | 10.5 | 1108 | 73.5 | 8105 | 88 |
| 2 | 108 | 10.7 | 1120 | 72.1 | 8293 | 87 |
| 3 | 118 | 10.4 | 1106 | 75.2 | 8097 | 88 |
| 4 | 120 | 10.3 | 1106 | 76 | 7985 | 90 |
由上表可见，经过2000小时寿命实验，流明维持率超过85％，色温指数达到7000K以上，显色指数达到85以上，因此寿命完成设计的4000小时是肯定可以实现的。
Claims (7)
1.一种高显色金卤灯，具有灯头(1)、泡壳(2)、电弧管(3)和芯柱(4)，其特征是：还具有支撑件(5)、电弧管扎带(6)和芯柱导线(41)，电弧管(3)内部两端均设置有由U型钼杆(31)、钼片(32)和电极(33)依次通过电阻焊方式焊接组成的电极组件，电弧管(2)内两电极(33)之间为放电腔(34)，灯泡的导线通过芯柱(4)的芯柱导线(41)连通到灯泡内部，芯柱导线(41)的一根与电弧管(3)一端U型钼杆(31)连接，另一根通过支撑件(5)与电弧管(3)另一端U型钼杆(31)连接，电弧管(3)通过电弧管扎带(6)固定在支撑件(5)上。
2.根据权利要求1所述的一种高显色金卤灯，其特征是：所述的电弧管(2)上端设置有两弹性支撑片(35)，下端设置有芯柱扎带(42)，电弧管(3)通过两弹性支撑片(35)和芯柱扎带(42)支撑在泡壳(2)内。
3.根据权利要求1所述的一种高显色金卤灯，其特征是：还具有第一电流连接软导线(7)、第二电流连接软导线(8)和第三电流连接软导线(9)，所述芯柱(4)的一根导线通过第一电流连接软导线(7)与电弧管(3)一端U型钼杆(31)连接，所述芯柱(4)的另一根导线依次通过第二电流连接软导线(7)、支撑件(5)和第三电流连接软导线(9)与电弧管(3)另一端U型钼杆(31)连接。
4.根据权利要求1所述的一种高显色金卤灯，其特征是：所述的U型钼杆(31)直径Φ≤1.2mm，U型钼杆(31)两支杆间的间距为3.5mm，U型钼杆(31)焊接端被压扁，压扁长度为3mm，压扁厚度为1.75mm。
5.根据权利要求1所述的一种高显色金卤灯，其特征是：所述的放电腔(34)内径Φ23mm，放电腔(34)长度115mm。
6.根据权利要求1所述的一种高显色金卤灯，其特征是：所述的灯头(1)和灯泡导线采用亚弧焊方式连接。
7.根据权利要求1所述的一种高显色金卤灯，其特征是：所述的灯头(1)和泡壳(2)采用机械连接。
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