低压汞蒸气放电灯制造技术

低压汞蒸气放电灯带有放电容器和第一和第二端部（１２ａ）。放电容器以气密方式封闭放电空间，放电空间带有汞和稀有气体的填充物。每个端部（１２ａ）支持设置在放电空间中的电极（２０ａ）。电极屏蔽板（２２ａ）环绕至少一个电极（２０ａ），并根据本发明专利技术具有蜗牛壳形状。电极屏蔽极（２２ａ）最好是螺旋形的。电极屏蔽板（２２ａ）最好由陶瓷材料制成。电极屏蔽板（２２ａ）最好由与碱土金属反应或与之形成合金的材料所覆盖，该减土金属由电极（２０ａ）释放。根据本发明专利技术的灯具有较低的汞消耗量。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及带有放电容器的低压汞蒸气放电灯，该放电容器以气密方式包围放电空间，该放电空间带有汞和稀有气体的填充物，设置在放电空间中的电极，用于在放电空间中产生和维持放电，以及至少基本上包围至少一个电极的电极屏蔽板。汞是在汞蒸气放电灯中用于(有效)产生紫外(UV)辐射的基本成分。包括发光材料(例如荧光粉末)的发光层可以存在于放电容器的内壁上，用于将UV转换到其它波长，例如转换到用于太阳晒黑目的(太阳睡椅灯)的UV-B和UV-A，或者转换到用于一般照明目的的可见光。因此这种放电灯也被称为荧光灯。低压汞蒸气放电灯的放电容器一般是圆形形状的，并且细长的和紧凑形的实施例都有。一般，所谓紧凑形荧光灯的管形放电容器包括一组较小直径的较短的直的部分，各直的部分或者由桥部或者由弯曲部互连。紧凑形荧光灯一般带有(一体的)灯头。由日本专利申请JP-A-62-208536的英文摘要可知开篇中所述类型的低压汞蒸气放电灯。在已知的灯中，包围电极的电极屏蔽板是圆柱形形状，并在所谓的阳极区的方向上带有窄开口。已知的电极屏蔽板由玻璃制造，并与电极电绝缘。同时还被称为阳极屏蔽或阴极屏蔽的已知电极屏蔽板的使用，实现了所谓阴极辉光中的高能电子的一部分在电极屏蔽板的内表面处复合，同时这些电极的另一部分通过开口扩散。其结果是，阴极辉光和阳极区相互耦合，并提高了已知放电灯的效率。使用已知低压汞蒸气放电灯的缺点是其汞消耗量较高。其结果是，如果要实现足够长的寿命，对于已知的灯来说就需要较高的汞剂量。这在灯寿命结束以后非专业化处理的情况下对于环境是有害的。本专利技术的目的是提供一种开篇中所述的低压汞蒸气放电灯，该灯消耗的汞较少。为达到该目的，根据本专利技术的低压汞蒸气放电灯的特征在于电极屏蔽板具有蜗牛壳的形状。为实现低压汞蒸气放电灯的良好的工作，这种放电灯的电极不仅包括具有高熔点的材料(一种广泛使用的金属是钨)，而且包括具有低的所谓功函数(降低的发射势能)的(发射体)材料，以便于给放电提供电子(通过发射，阴极功能)，以及便于从放电接收电子(阳极功能)。已知的具有低功函数的发射体材料例如是碱土金属的氧化物。已观察到，在这种低压汞蒸气放电灯工作期间(发射体)材料例如由于来自一个电极(多个电极)的所述碱土金属的蒸发或溅射而被释放。已发现，一般这些材料沉积在放电容器的内壁上。进一步发现沉积在放电容器中别处的碱土金属不再参与光产生过程。在灯寿命期间，所沉积的(发射体)材料造成所谓的变黑(变灰效应)，这通常可以以在低压汞蒸气放电灯电极附近的带黑色的圈的形式被看到。由于审美上的原因这种变黑是不希望有的。化学分析还显示出含汞的汞齐形成在内壁上变黑的斑点中。可获得的用于放电的汞量由于这些汞齐的形成而(逐渐)减少，这对灯寿命有不良影响。为抵消在灯寿命期间这种汞的损失，在灯中需要较高的汞剂量，这由于环境的原因是不希望的。使用蜗牛壳形式的电极屏蔽板的另外的优点是，在放电容器内壁变黑现象的减少使得与已知放电灯相比放电灯提高了有用寿命期间的流明输出。在已知的低压汞蒸气放电灯中，在围绕电极的区域中由于存在圆柱形电极屏蔽板而使汞吸收降低。然而，在已知电极屏蔽板中面对放电空间(阳极区方向)的较大开口的存在仍使得在放电灯工作期间释放的发射体材料的相当一部分有可能沉积在放电容器的内壁上。当根据本专利技术在低压汞蒸气放电灯中使用蜗牛壳形状的电极屏蔽板时，从放电空间的方向看去电极(电极上的发射体材料)被电极屏蔽板完全遮盖。这种蜗牛壳形状的电极屏蔽板可以说是实现了当沿放电空间的方向看去时电极不能看到放电容器内壁的直接“图象”。根据本专利技术的措施显著降低了工作期间由电极沿放电空间的方向发射的材料沉积在放电容器内壁上的危险。当电极屏蔽板的横截面基本为螺旋形时特别有利。这种螺旋形电极屏蔽板给从电极到放电空间的放电提供了良好的通路。另外，例如由于给合适的材料薄片提供所需要的螺旋形状，使得螺旋形电极屏蔽板容易制造。根据本专利技术的低压汞蒸气放电灯的一个优选实施例的特征在于电极屏蔽板被绕成螺旋形，使得这种螺旋形包括至少一整圈。从电极到放电空间的放电通路穿过螺旋形绕制的电极屏蔽板的圈而延伸。如果该螺旋形包括至少完整的一圈，则沿放电空间的方向在任何地方电极都将不会“看到”放电容器的壁，换句话说，发射体材料被沉积在放电容器壁上的风险显著降低。在根据本专利技术的低压汞蒸气放电灯的另一个实施例中，电极屏蔽板有一窄的开口，使所述开口的尺寸合适，从而允许电极穿过。这种措施的优点是，在制造放电灯的过程中，当电极已被(例如借助于焊接操作)安装在所谓的固定件上时，可以围绕该电极设置电极屏蔽板，其中该固定件包括穿过放电灯端部到达放电容器外的电流提供导体。根据本专利技术的低压汞蒸气放电灯的再一个实施例的特征在于，至少一个电极包括在工作期间部分地从电极释放的碱土金属，并且在于，电极屏蔽板包括与源于至少一个电极的碱土金属反应或与之形成合金的材料。由实验发现，金属形式的碱土金属与汞一起形成汞齐，并且发现碱土金属的氧化物不与汞反应。这样，在相似的条件下例如BaO、SrO、Ba3WO6，Sr3WO4等形式的碱土金属不与汞一起形成汞齐，而金属形式的碱土金属确实与汞结合，形成例如Ba-Hg或Sr-Hg汞齐。包括与源于电极的碱土金属反应或与之一起形成合金的材料的电极屏蔽板的设置显著降低了汞被汞齐化的危险，从而保持了供放电使用的汞，并且降低了放电灯的汞消耗量。根据本专利技术的低压汞蒸气放电灯的优选实施例的特征在于，电极屏蔽板的材料包括对碱土金属进行氧化的材料的氧化物。由于源于电极并沉积在电极屏蔽板上的碱土金属的化学状态从金属形式改变成合适的金属氧化物，因而放电灯的汞消耗量降低。合适的材料是具有一个以上氧化状态的氧化材料，该材料不处于其最低的氧化状态。另外的合适的材料是氧不足(oxygen deficit)的材料。碱土金属最好是钡或锶，并且氧化物从由MnO2、TiO2、Fe2O3、In2O3、SnO2、SnO2Sb、ZrO2、Nb2O5、V2O5、Tb4O7和ZnO形成的一组中选择。与金属形式的碱土金属(来自电极)接触将导致相应的碱土金属氧化物的形成，即BaO和／或SrO。电极屏蔽板本身不能吸收明显的汞量。为此目的，电极屏蔽板的材料包括，例如来自由镁、硅、铝、钛、锆、钇和稀土元素形成的一组的至少一种元素的至少一种氧化物，或者电极屏蔽板由金属制造，例如铁或钛。电极屏蔽板最好由包括氧化铝的陶瓷材料制造。一种特别合适的电极屏蔽板是由致密地烧结的Al2O3制造的电极屏蔽板，也被称作PCA(多晶铝氧)。使用氧化铝的一个额外的优点是由这种材料制造的电极屏蔽板耐较高的温度(＞250℃)。电极屏蔽板的(机械)强度被减弱的风险在这种较高的温度下增加，由此电极屏蔽板形状的耐久性受到不良影响。源于电极并沉积在由氧化铝制造的处于这种显著升高温度下的电极屏蔽板上的材料(即发射体)由于这一升高的温度而不能或者基本上不能与放电中出现的汞反应，从而至少基本上防止了汞形成汞齐。这样，根据本专利技术的蜗牛壳形状的陶瓷电极屏蔽板的使用起到双重作用。一方面，它有效地减少源于电极的材料在放电容器内壁上的沉积，同时另一方面，它阻碍沉积在电极屏蔽板上的材料(发射体)与放电灯中存在的汞一起形成汞齐。在工作期间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有放电容器（１０）的低压汞蒸气放电灯，该放电容器（１０）以气密方式包围放电空间（１３），该放电空间（１３）带有汞和稀有气体的填充物，设置在放电空间（１３）中的电极（２０ａ、２０ｂ），用于在放电空间（１３）中产生和保持放电，以及 至少基本上包围至少一个电极（２０ａ、２０ｂ）的电极屏蔽板（２２ａ、２２ａ’），其特征在于，电极屏蔽板（２２ａ、２２ａ’）具有蜗牛壳的形状。

【技术特征摘要】
EP 1998-10-23 98203583.41．一种带有放电容器(10)的低压汞蒸气放电灯，该放电容器(10)以气密方式包围放电空间(13)，该放电空间(13)带有汞和稀有气体的填充物，设置在放电空间(13)中的电极(20a、20b)，用于在放电空间(13)中产生和保持放电，以及至少基本上包围至少一个电极(20a、20b)的电极屏蔽板(22a、22a’)，其特征在于，电极屏蔽板(22a、22a’)具有蜗牛壳的形状。2．如权利要求1的低压汞蒸气放电灯，其特征在于，电极屏蔽板(22a、22a’)的横截面基本上为螺旋形形状。3．如权利要求1或2的低压汞蒸气放电灯，其特征在于电极屏蔽板(22a、22a’)被绕成螺旋形，使得所述螺旋形包括至少完整的一圈。4．如权利要求3的低压汞蒸气放电灯，其特征在于，电极屏蔽板(22a、22a’)有一窄的开口(25a、25a’)，使所述开口的...

【专利技术属性】
技术研发人员：JH雷斯，AJHP范德波尔，
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]