專利名稱：設置有雙燈管的介質(zhì)阻擋放電燈泡的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種具有放電容器的介質(zhì)阻擋放電燈泡，該容器設 置為同軸雙管形式，即內(nèi)管同軸地置于外管內(nèi)。借此內(nèi)管和外管在 它們端面處彼此連接并形成該氣密式放電容器。放電容器所包圍的 》文電空間也在內(nèi)、外管間延伸。這種放電燈泡典型地具有設置于內(nèi)管內(nèi)側(cè)的第一電極和設置于 外管外側(cè)的第二電極。因此兩個電極都處于放電容器外部。這種情 況下，存在雙邊的電介質(zhì)阻礙的放電。簡單起見，當偶爾提到內(nèi)部 電極或內(nèi)電極及外電極或外部電極時，該名稱僅涉及所提及的關(guān)于 同軸雙管排列的電極的空間排列，即在內(nèi)管的內(nèi)部以及在外管的外 側(cè)。這種類型的燈泡尤其應用于工程工藝的紫外線輻射中，例如， 用于表面清潔及表面激活，光分解，臭氧生成，飲用水凈化，金屬 化和紫外線治療。在此，輻射體或紫外線輻射體的叫法也是常用的。由例如石英玻璃制成的兩管同軸排列，使燈泡可以具有很長的 長度。長燈泡對于高功率具有重要意義，因為可耦合在燈泡內(nèi)的最 大功率隨長度而增長。但是在長的燈泡——例如超過1米——上內(nèi) 置電極會帶來問題，如同在內(nèi)管直徑小的燈泡上一樣。 一方面內(nèi)部 電極要牢固地靠在內(nèi)管的壁上，即，不下彎，另一方面它們要容易安裝。當放電容器彎曲時，例如呈u型，該問題會加劇。 現(xiàn)有技術(shù)文獻DE19613502A1中描述了 一種相關(guān)類型的介質(zhì)阻擋放電燈 泡。其中涉及一種帶有關(guān)閉的放電空間的激元輻射體，該空間形成 為兩個彼此同軸排列的石英玻璃管之間的環(huán)形帶。放電空間含有在 放電條件下形成激元的填充氣體。在外部石英玻璃管壁外側(cè)設置有 網(wǎng)狀的外電極，同時內(nèi)部電極由在內(nèi)部石英玻璃管壁內(nèi)側(cè)》文置的金 屬絲螺線構(gòu)成。由于相鄰電極間相對大的距離，高場強區(qū)域集中在 一個較小的空間區(qū)域，并且在輻射體表面出現(xiàn)大的場強梯度。因此 在金屬絲螺線的區(qū)域很容易形成燈絲。當電極之間置有高電壓時， 放電空間的填充氣體內(nèi)就形成所謂的激元，其發(fā)射出與化學成分無 關(guān)的，然而基本上單色的紫外線射線。對于已知的激元輻射體，金 屬絲螺線形式的電極并不很容易安裝。如同在文獻EP733266B1中所描述的，適當?shù)剡x擇電驅(qū)動方式， 并且適當?shù)嘏帕须姌O，可有效地形成輻射。在內(nèi)部導體(陰極側(cè))置有 很高的負電壓時，形成像三角形的(A -ahnliche)放電結(jié)構(gòu)，其尖峰朝 向陰極側(cè)。通過應用在內(nèi)部導體中關(guān)閉的電極表面，可獲得基本上 散射的發(fā)光的放電。在文獻EP767484A1中介紹了介質(zhì)阻擋放電燈泡的實施例，其中 內(nèi)電極為金屬管的形式，該金屬管帶有在輻射軸線方向上縱向延伸 的槽。為了安裝內(nèi)電極，該開槽了的金屬管需要在一定程度上巻起 并插入內(nèi)管。由此內(nèi)電才及可以牢固地靠在內(nèi)管壁上，那么i欠電空間 內(nèi)大量的放電燈絲可以均勻分布。不過在燈泡軸線豎直朝向的時候， 燈絲傾向于沿縱向的槽遷移。在文獻DE19856428中金屬帶螺線形地構(gòu)成內(nèi)電極。這樣的優(yōu)點 是燈絲均勻分布并且在垂直的裝置中在空間上固定。缺點是內(nèi)電極 的制造并不是很容易。而且在放電幾乎唯一發(fā)生的地方，金屬帶螺 線也有受限的區(qū)域。另一種可能性是在內(nèi)管內(nèi)部設有可導的附層。但是該方法也是 成本過高的，因為需要很長的干燥與烘烤時間。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于給出帶有改良內(nèi)電極的同軸雙管形式的介質(zhì) 阻擋放電燈泡。
該目的可以通過這樣的介質(zhì)阻擋放電燈泡來解決，該燈泡帶有 O放電容器，其包括 O外管和內(nèi)管，其中 "內(nèi)管設置在外管內(nèi)，"內(nèi)管和外管彼此氣密地連接，由此內(nèi)外管之間形成充滿放電介質(zhì)的^:電空間，o第一電極和至少另一個電極，其中 o第一電極設置于內(nèi)管之內(nèi)，其特征在于，該第 一 電極以導電刷的形式形成。特別有利的改進會在相關(guān)的權(quán)利要求中提到。從開頭所描述的介質(zhì)阻擋放電燈泡出發(fā)，根據(jù)本發(fā)明，內(nèi)電極 以導電刷的形式形成，例如，其通過在兩條彼此絞合的金屬線(又稱 絞合線)中插入細的金屬線、鑲邊金屬絲或者剛毛來形成。其中絞合 線沿軸線延伸而剛毛束中的鑲邊金屬絲徑向地向內(nèi)管內(nèi)壁延伸并且 尖部觸及內(nèi)管?；蛘撸傔吔饘俳z也可以嵌入在軸向伸長的載體上。 無論如何，通過根據(jù)本發(fā)明的導電刷作為內(nèi)電極，獲得了設有單電 極的輻射體內(nèi)表面的非常濃密而均衡的分布。因為具有大量的可能 放電點，保持了均勻的放電結(jié)構(gòu)。此外還具有優(yōu)點，即，區(qū)域場強 輕微增強，降低了點火電壓和驅(qū)動電壓。在一個更好的改進中，內(nèi)電極作為圓刷形成。該圓刷電極可以 例如由用可導材料做成的纖細的線(剛毛)制成，該細線插在兩條或多 條螺線形的盤繞的載體金屬絲(絞合線)上。絞合線中至少有一條是導 電的。剛毛基本上垂直于絞合線對齊并且在在剛毛束內(nèi)螺線形地圍 繞絞合線盤旋。其中圓刷的外直徑比內(nèi)管的內(nèi)直徑略粗，以保證可 靠的接觸。通過在應力水〉弛狀態(tài)下比內(nèi)管內(nèi)直徑較粗的剛毛外直徑， 保證了剛毛或者纖細金屬絲的貼觸，優(yōu)選地并不僅有尖端。當電刷 還未安裝時，該直徑處于應力松弛狀態(tài)下。其中該外直徑被理解為
垂直于剛毛縱軸線的截面的最大直徑。通過所述的剛毛的輕微 降低了不希望出現(xiàn)的過量局部場強增加的效果。內(nèi)電極的螺線形式 非常有效地阻止了放電燈絲的遷移，也即不取決于i欠電燈泡的空間 方位。特別地，圓刷的彈性的可變形性使內(nèi)管內(nèi)的安裝變得簡單。 此外這樣形成的內(nèi)電極也適用于彎曲的內(nèi)管。剛毛束內(nèi)的剛毛處于在應力;^弛狀態(tài)下0.01毫米(mm)到1亳米 之間是有利的。相鄰剛毛的間隙越小，也即剛毛密度越大，則放電 越均勻。隨著變得更密的剛毛間距，該可變形性降低，使安裝變困 難。優(yōu)選地，該間距處于0.05毫米和0.2毫米之間。剛毛具有處于0.005毫米和0.5毫米之間的直徑是特別有效的， 尤其是處于0.02毫米和0.2毫米之間。出于彈性可變形性的的考慮，絞合線具有處于0.2毫米和2毫米 之間的厚度是有利的。優(yōu)選地，用于絞合線以及剛毛的材料是不銹鋼。泡。由于其撓性，根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)電極可以匹配內(nèi)管的彎曲。該彎 曲可以作為折痕以及連續(xù)的曲面實現(xiàn)。例如內(nèi)管的圓形的、半圓形 的、香蕉形的或者U形的曲面。根椐本發(fā)明的內(nèi)電極不僅安裝簡單而且內(nèi)管內(nèi)表面分布均衡， 并因此放電容器內(nèi)具有均勻放電。此外其制造簡單。至少另 一個電極典型地設置在外管的外側(cè)上。此外外電極可以 考慮網(wǎng)狀的或者帶形以及線性的電極。為了定向的輻射，在根據(jù)本 發(fā)明的燈泡的背側(cè)，即與光輻射側(cè)相反的一側(cè)，可以設置反射器， 優(yōu)選地使用鋁材，同時其還能作為電極工作。或者根據(jù)本發(fā)明的燈 泡可以嵌入在例如由鋁制成的金屬塊中，并且多個燈泡彼此相鄰。 在該變體中，金屬塊作為外電極，優(yōu)選地在地電位上。另外可以連 接冷卻設備。附圖
簡介
下面將根椐實施示例更仔細地解釋本發(fā)明。附圖顯示了 圖la顯示了根據(jù)本發(fā)明的帶有圓刷形內(nèi)電極的^:電燈泡的側(cè)禍L圖，圖lb顯示了圖la中實施示例的截面圖，圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的帶有分段內(nèi)電極的放電燈泡的側(cè)視圖， 圖3a顯示了根據(jù)本發(fā)明的帶有半圓刷形內(nèi)電極的放電燈泡的側(cè) 視圖，圖3b顯示了圖3a中實施示例的截面圖，圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的帶有圓刷形內(nèi)電極的U形的放電燈泡 的側(cè)視圖。本發(fā)明的優(yōu)選實施例圖la, lb大致示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的介質(zhì)阻擋放電燈泡 1第一個實施示例的側(cè)視圖以及截面圖。燈泡1伸長的放電容器由外 管2和內(nèi)管3以同軸雙管設置的形式組成，其形成了放電容器的縱 軸線。為20瓦(W)的電功率消耗而設計的介質(zhì)阻擋放電燈泡1的長 度為20厘米(cm)。外管2具有40毫米的直徑和1毫米的壁厚。內(nèi)管 3具有11毫米的直徑和1.2毫米的壁厚。兩管2, 3由可穿過紫外線 輻射的石英玻璃組成。此外放電容器在其兩個端部這樣密封，以形 成長的環(huán)隙形的放電空間4。為該目的，放電容器在其兩端各自設有 適當成型的、環(huán)狀的容器段5。此外在容器段5之一安有抽氣管(未 顯示)，借此，放電空間4首先被變?yōu)檎婵战又惶畛溥M15千帕(kPa) 的氙氣。在外管2的外側(cè)，沿放電容器的縱軸線，平行排列有總共 八個均勻分布的、線形的寬為1毫米的外電極5。在內(nèi)管3內(nèi)部，即 ^R^電容器環(huán)繞的放電空間4的外部，設有圓刷形的內(nèi)電極6。內(nèi)電 極6由軸向的載體元件7(這里僅筒單表示)和大量的剛毛8組成。載 體元件7由兩條各自直徑1毫米的彼此絞合的不銹鋼絲(絞合線)組成 (未顯示)。在載體元件7的該兩條絞合線上，螺線形地沿整個載體元
件7的長度，束狀地插有大量的各自直徑0.06毫米的不銹鋼絲，其 相對載體元件7徑向定向并且作為剛毛8起作用。圖2顯示了另一個實施示例，其中同樣的特征使用和圖la， lb 中同樣的參考標號。其中示意性顯示的介質(zhì)阻擋放電燈泡9與圖la， lb中顯示的燈泡僅僅區(qū)別在于，這里內(nèi)電極分為五個分段10-14。在 分段IO, 12和14內(nèi)，載體元件7在整個圓周上徑向地設置有剛毛8。 該分段10, 12和14與其中并無剛毛的分段11和13互相交替。因 此工作時燈泡9優(yōu)選在分段10, 12和14的分區(qū)域輻射，反之在分 段ll和13中不形成放電。圖3a， 3b大致示意性地顯示了另一個實施示例的側(cè)視圖以及截 面圖。這里同樣的特征也使用了和圖la， lb中同樣的參考標號。其 中示意性顯示的介質(zhì)阻擋放電燈泡9與圖la， lb中顯示的燈泡僅僅 區(qū)別在于，這里內(nèi)電極僅僅半圓柱地設置有徑向的剛毛8。此外外管 2的壁外側(cè)只在一半外殼上設有由鋁制成的外電極16,其沿外管2 的整個長度延伸。其中外電極16這樣設置，以使其與半圓刷形的內(nèi) 電極直接面對。這樣形成輻射的優(yōu)先方向。外電極16可以^皮例如蒸 鍍、粘貼、或者夾住。此外外電極也可以由金屬塊形成，而燈泡部 分地嵌入在其中。圖5示意性地顯示了一實施示例，其中放電容器U形彎曲，因 此內(nèi)管17和外管18也呈U形彎曲。根據(jù)本發(fā)明的撓性的內(nèi)電極6 能夠無問題地與該彎曲一致。此外內(nèi)電極6由于載體元件以及剛毛 的撓性，可以相對無問題地插入在內(nèi)管中。
權(quán)利要求
1.一種介質(zhì)阻擋放電燈泡(1)具有○放電容器，其包括○外管(2)和內(nèi)管(3)，其中■所述內(nèi)管(3)設置在所述外管(2)內(nèi)，■所述內(nèi)管(3)和所述外管(2)氣密式彼此相連，由此在內(nèi)管和外管之間形成填充有放電介質(zhì)的放電空間(4)，○第一電極(6)和至少另一個電極(5)，其中○所述第一電極(6)設置于所述內(nèi)管(3)內(nèi)部，其特征在于，所述第一電極(6)以導電刷的形式形成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)阻擋放電燈泡，其特征在于，其 中刷形的所述第 一 電極(6)具有伸長的載體元件(7)和在所述載體元件 (7)上基本徑向地排列的剛毛(8)，所述剛毛(8)基本延伸至所述內(nèi)管(3) 的壁。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的介質(zhì)阻擋放電燈泡，其特征在 于，其中載體元件(7)和剛毛(8)由撓性材料組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的介質(zhì)阻擋放電燈泡，其特征在于，其 中所述撓性材料為金屬，優(yōu)選為不銹鋼。
5. 根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的介質(zhì)阻擋放電燈泡，其特征 在于，其中所述栽體元件(7)至少部分地在整個圓周上以圓刷地方式 設置有剛毛。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的介質(zhì)阻擋放電燈泡，其特征在于，其 中圓刷形式的電極(6)的直徑在拆卸狀態(tài)下大于放電容器的內(nèi)管(3)的 內(nèi)直徑。
7. 根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的介質(zhì)阻擋放電燈泡，其特征 在于，其中每個剛毛(8)均由金屬絲組成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的介質(zhì)阻擋放電燈泡，其特征在于，其 中所述剛毛金屬絲的直徑處于0.005毫米至0.5毫米之間，優(yōu)選地是 0.02毫米至0.2毫米之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的介質(zhì)阻擋放電燈泡，其特征在于，其 中在拆卸狀態(tài)下，所述刷式電極的相鄰剛毛金屬絲相互間的平均間 距為0.01至1毫米，優(yōu)選地為0.05毫米至0.2毫米。
10. 根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的介質(zhì)阻擋放電燈泡，其特 征在于，其中所述載體元件由至少兩條彼此絞合的絞合線組成。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的介質(zhì)阻擋放電燈泡，其特征在于， 其中每條絞合線的直徑在0.2毫米至2毫米之間。
12. 根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的介質(zhì)阻擋放電燈泡，其特 征在于，其中設置至少另 一個電極(5)在外管(2)的外側(cè)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的介質(zhì)阻擋放電燈泡，其特征在于， 其中所述至少另一個電極(5)是網(wǎng)式的或者帶形或線形的。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的介質(zhì)阻擋放電燈泡， 其特征在于，其至少部分地嵌入在起著另一電極作用的金屬塊中。
15. 根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的介質(zhì)阻擋放電燈泡，其特 征在于，其中放電管是彎曲的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以同軸雙管形式設置的介質(zhì)阻擋放電燈泡(1)。內(nèi)管(3)的內(nèi)部設置有內(nèi)電極(6)，其由撓性的導電刷形式形成。刷形的電極(6)制造相對簡單，而且由于撓性能夠很好地插入在內(nèi)管(3)中。
文檔編號H01J61/04GK101120432SQ200680004800
公開日2008年2月6日 申請日期2006年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月14日
發(fā)明者M·羅思, R·維特科特 申請人:電燈專利信托有限公司