低压汞蒸汽放电灯制造技术

低压汞蒸汽放电灯，设有放电室和第１和第２端部（１２ａ）。放电室以气密方式密闭内充汞和惰性气体的放电空间。每个端部（１２ａ）支承设在放电空间中的电极（２０ａ）。电极套（２２ａ）包围电极（２０ａ），在灯正常工作期间按本发明专利技术的电极套的温度为４５０℃以上。电极套最好用不锈钢制成，特别是用Ｃｒ－Ｎｉ－钢制成。电极套（２２ａ）的外表面有低散热涂层，例如Ｃｒ或Ａｕ膜。按本发明专利技术的放电灯的汞耗较低。电极套内表面最好有吸热涂层，例如碳膜，电极套用至少一部分（２７ａ）用不锈钢制成的支撑丝（２６ａ、２７ａ）支承。放电灯的汞耗较低。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包括放电室的低压汞蒸汽放电灯。放电室以气密方式密闭内充汞和惰性气体的放电空间。放电室内设有电极，用于产生和保持所述放电空间中的放电。在至少一个电极附近设电极套。汞蒸汽放电灯中，汞是有效地发紫外线(UV)光的主要成分。放电室的内表面可设含荧光材料的荧光层(例如，荧光粉层)，用于把UV转换成其它波长，例如，转变成UV-B和UV-A。用于照晒皮肤的目的(阳光灯)或发射可见光。这种放电灯也叫做荧光灯。本文开篇中所述类型的低压汞蒸汽灯已由德国专利DE-A1 060991中公知。所述的已知灯中，电极周围的电极套由薄钛板制成，用也可以叫做阳极套和阴极套的电极套消除了放电室内表面的变黑。按该方法，钛用作吸气剂，用于化学束缚氧，氮和/或碳。用这种电极套的缺点是电极套中的钛与灯中的汞出现汞齐化反应，因此吸附汞。结果，为了获得足够长的使用寿命，现有的灯中需要较大剂量的汞。对其使用寿命结束后的灯处理不当会对环境造成负面影响。本专利技术的目的是，提供本专利技术开段所述类型的汞耗较低的低压汞蒸汽放电灯。为达到该目的，按本专利技术的低压汞蒸汽放电灯的特征是，在正常工作中电极套的温度在450℃以上。本专利技术的说明书和权利要求书中用的术语“正常工作”是指在该工作条件下的汞蒸汽压能使灯的发光效率至少是最佳工作中的发光效率的80％，即，汞蒸汽压最佳的工作条件。为使低压汞蒸汽放电灯能正常工作，这些放电灯的电极包括有所谓低功函数(即功函数电压降低)的材料(即发射体)，用于供给放电电子(阴极功能)和接收放电电子(阳极功能)。已知的低功函数材料例如钡(Ba)，锶(Sr)和钙(Ca)。已发现在低压汞蒸汽放电灯工作中，电极材料(Ba或Sr)要蒸发。还发现，通常发射材料淀积在放电室内表面上。已发现Ba和Sr淀积在放电室中其它的地方，不再有电子发射。淀积的发射材料还在内表面上与汞形成汞齐合金，结果，汞量使放电逐渐降低，给灯的寿命造成不利影响。为了补偿灯的使用寿命中汞量的减少，通常在灯中有较高剂量的汞，但从环保的观点考虑这是不可取的。设在电极周围的电极套在正常工作中的温度达到250℃，这会引起电极套中的材料与放电室中的汞反应。导致汞齐合金形成(Hg-Ba，Hg-Sr)，使汞量减小。实验中还发现，从电极蒸发出的发射材料与电极套材料反应，形成氧化物(BaO或SrO)。放电灯工作中，汞使蒸发出的发射材料氧化物结合。如果在电极附近有反应氧化物，之后有可能形成BaO，SrO和/或HgO，和SrHgO2和BaHgO2。此外，如果淀积来自电极的钨(W)，开始冷却的情况下钨会溅射出来，也会形成WOx和HgWOx。不用作任何理论说明，尽管BaO和SrO在正常热条件下似乎不与汞反应，但在放电空间放电时会部分形成汞和蒸发出的发射材料的这些化合物。在450℃的温度下汞再释放出来，汞和蒸发出的发射材料的所述化合物分解。释放出的汞再放电。在450℃以上的温度下特别是HgO分解；化合物SrHgO2和BaHgO2稍微稳定一点。专利技术人发现用450℃以上的电极套，使汞从汞和发射材料氧化物构成的化合物中释放出来。电极套最合适的温度是500℃，实际上，在该温度下，SrHgO2和BaHgO2也较快分解。但是，不排除在上述的较高温度下不锈钢也能作吸气剂(起腐蚀作用)，导致HgO类化合物形成的额外减少。已知的灯包括薄钛片构成的电极套，它是比较容易与汞形成汞齐合金的材料。主要用减少电极周围的电极套材料与汞反应和/或与汞结合的程度来限制放电灯的汞耗量。此外，用电绝缘材料来防止电极丝中出现的短路和/或电极绕组数增加。现有的灯有导电材料制成的电极套，此外，电极套材料容易与汞形成汞齐合金。主要用减小电极周围的电极套材料与汞反应的程度来限制放电灯的汞消耗量。为了得到能加热到放电灯正常工作中的高温，在工作中能在灯的使用寿命中始终保持所述的高温，最好用能耐450℃以上高温的金属或合金制造电极套。本专利技术说明书中所述的“能耐高温的电极套”的意思是，在放电灯的使用寿命中，在所述温度制成电极导的材料没有放气和/或蒸发的迹象，不会给放电灯的工作造成不利影响，电极套在这种高温下其形状无明显变化。按本专利技术的低压汞蒸汽放电灯的优选实施例的特征是，用不锈钢制造电极套。不锈钢是耐高温材料。不锈钢有高的防腐性，与已知材料相比，有较低的导热率和较差的散热性。因此，可以用不锈钢制造电极套，它露在电极发射热下容易达到450℃的高温。用于制造电极套的极稳定的材料有铬-镍-钢和Durathem600。按本专利技术的低压汞蒸汽放电灯的优选实施例中，在离开电极面对电极的一侧设有电极套，电极套上有低散热涂层，以减小电极套的辐射损失。给电极套的外表面加这种涂层使电极套更容易达到要求的较高温度。低散热涂层最好含铬(Cr)或贵金属，如金(Au)。适合作电极套外表面上的低散热涂层的其它材料是氮化钛，碳化铬，氮化铝，和碳化硅。低压汞蒸汽放电灯的另一实施例中，电极套位于对着电的一侧。对电极套的外表面进行抛光处理可减小电极套的热辐射。按本专利技术的低压汞蒸汽放电灯的又一优选实施例的特征是，在面对电极的一侧设电极套，电极套有吸收辐射热的吸热涂层。加在红外线范围内有较高散热率的涂层，提高电极套的吸热能力。由此电极套更容易达到要求的高温。吸热涂层最好含碳。电极套的形状，它相对电极的位置和设置电极套的方式均影响电极套的温度。低压汞蒸汽放电灯中的电极是细长的对称的圆柱形，例如沿纵轴缠绕的线圈。筒形电极套与电极的这种形状极和谐。电极套的对称轴最好与电极的纵轴基本上平行或一致延伸。后一种情况下，电极套的里边至电极外径的平均距离至少大致不变。最好在电极套面对放电空间的一侧上设置槽。电极套中的槽在放电方向使低压汞蒸汽放电灯的电极之间有较短的放电路径。这会使灯有高效率。槽最好与电极套的对称轴平行延伸，(即电极套中所谓的水平槽)。现有的灯中，电极套中的小孔或槽对着放电室隔开一定距离。电极套通常用支撑丝固定在电极周围规定的位置中，支撑丝能用各种方式安装在放电室中。按本专利技术的低压汞蒸汽放电灯的又一优选实施例的特征是，支撑丝承载电极套，支撑丝的至少一部分用不锈钢制成。不锈钢的导热率较小，由此能减少电极套至支撑丝的散热。通过以下参见实施例所做的说明，本专利技术的这些方案和其它方案将会更清楚。附图中附图说明图1是按本专利技术的低压汞蒸汽放电灯沿纵剖面的剖视图；图2是图1的详细图，其中一部分是透视图；图3A是图2所示电极周围的电极套的实施例的透视图；图3B是图2所示电极周围的电极套的实施例的横截面图；图4是用短时间周期镇流器上冷起动工作的，有按本专利技术的电极套的低压汞蒸汽放电灯的汞耗与现有放电灯的汞耗对比曲线图；和图5是用长时间周期的消光镇流器上工作，有按本专利技术的低压汞蒸汽放电灯的汞耗与现有放电灯的汞耗的对比曲线图。这些图只是示意性展示没画尺度。为了图清晰，某些尺寸特别加大。图中相同的零件无论它位于何处均用相同数字指示。图1所示的低压汞蒸汽放电灯包括设有环绕纵轴2的管形部分11的玻璃放电室10，放电室发射在放电室10中产生的光，并分别设有第1和第2端部12a；12b。该例中，管形部分11的长度是120cm，内径是24mm。放电室10以气密方式密闭。管部的壁通常涂有含荧光材料如荧光粉的发光层(图1中没本文档来自技高网...

【技术保护点】
包括放电室（１０）的低压汞蒸汽放电灯，放电室（１０）以气密方式密闭内充汞和惰性气体的放电空间（１３）；设在放电空间（１３）中的电极（２０ａ，２０ｂ）在所述放电空间（１３）中产生并保持放电，电极套（２２ａ）至少基本上包围电极（２０ ａ，２０ｂ）中的一个；其特征是，正常工作中，电极套（２２ａ）的温度是４５０℃以上。

【技术特征摘要】
EP 1999-11-24 99203937.01.包括放电室(10)的低压汞蒸汽放电灯，放电室(10)以气密方式密闭内充汞和惰性气体的放电空间(13)；设在放电空间(13)中的电极(20a，20b)在所述放电空间(13)中产生并保持放电，电极套(22a)至少基本上包围电极(20a，20b)中的一个；其特征是，正常工作中，电极套(22a)的温度是450℃以上。2.按权利要求1的低压汞蒸汽放电灯，其特征是，电极套(22a)用不锈钢制成。3.按权利要求1或2的低压汞蒸汽放电灯，其特征是，电极套(22a)设在离开电极(22a，22b)并面对电极的一侧上，电极套(22a)上加有低散热涂层(28a)，以减少电极套(22a)的热辐射损失。4.按权利要求3的低压汞蒸汽放电灯，其特征是，低散热涂层(28a)含选自贵...

【专利技术属性】
技术研发人员：CJM德尼森，CR龙达，VU韦勒，K加龙，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]