低压汞蒸气放电灯和灯系统技术方案

本发明专利技术涉及一种低压汞蒸气放电灯(1,1a,1b,1c,1d)，其包括：放电容器(6,6a,6b,6c,6d)，该放电容器以气密方式包围放电室(8)，其中所述放电室设置有汞填充物和填充气体，特别是惰性气体，其中放电容器(6,6a,6b,6c,6d)具有第一端部分(61,61a,61b,61c,61d)和第二端部分(62)；第一电极(11)和第二电极(12)，该第一电极布置在第一端部分(61,61a,61b,61c,61d)上，该第二电极布置在第二端部分(62)上，以用于维持沿第一电极(11)与第二电极(12)之间的放电路径(13)的放电，并且用于调节放电室(8)中的汞蒸气压的汞齐沉积物(18)布置在放电路径(13)外部的第一端部分(61,61a,61b,61c,61d)上，其中汞齐沉积物(18)的位置借助于粘附剂(17,17b,17c)来固定。(17,17b,17c)来固定。(17,17b,17c)来固定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低压汞蒸气放电灯和灯系统
[0001]本专利技术涉及一种低压汞蒸气放电灯。低压汞蒸气放电灯例如用于饮用水消毒或废水处理的系统中。低压汞蒸气放电灯也可以用于养鱼业中的给水消毒。其他应用领域包括表面消毒或空调和冷却系统中的空气消毒。低压汞蒸气放电灯达到非常高的UV功率密度，并且可以在不同的环境温度下使用。
[0002]在低压汞蒸气放电灯中，汞用于产生紫外(UV)光。在低压汞蒸气放电灯的操作期间，其使用寿命和操作效率受到汞的蒸气压的显著影响。汞蒸气压高度依赖于灯中汞的温度。为了安全和方便地处理汞，在许多情况下使用汞齐。在本申请的上下文中，金属汞合金和汞盐诸如碘化汞两者均可称为汞齐。低压汞蒸气灯的高效操作所需的最佳汞蒸气压是依赖于温度的。建立最佳蒸气压的温度是依赖于材料的。对于特定的汞齐或不同汞齐的特定混合物，用于汞低压汞蒸气放电灯的操作的特定材料的理想温度可以容易地确定，例如通过实验确定。任何市售低压汞蒸气放电灯的依赖于材料的理想温度可以被视为相对于装置的设计预定的。本领域技术人员可以基于先前已知的汞齐理想温度来设计灯系统的结构设计和/或调节。
[0003]对于低压汞蒸气放电灯的有效操作，已知不同的概念。
[0004]DE 10 2008 032 608 A1公开了一种用于操作汞齐灯的方法，借助于该方法减少启动时间。启动时间表示达到期望操作温度所需的时间段，该操作温度可以对应于当冷汞齐灯或低压汞蒸气放电灯被激活时的理想温度。DE 10 2008 032 608 A1中所公开的灯在灯管的内部配备有汞齐沉积物，该汞齐沉积物由红外发射器加热。可以在石英灯管与汞齐沉积物之间施加由贵金属制成的粘附促进层。在灯被点燃之前，汞齐沉积物使用红外灯加热，并且因此，释放汞蒸气，汞蒸气在点燃期间已经可用于放电，使得当灯打开时已经可获得高UV功率密度。由于汞齐在低压汞蒸气放电灯的电极之间的放电路径中的布置，汞齐沉积物在灯的操作期间的温度很高，并且可以显著超过期望的操作温度，特别是在高环境温度的情况下或在长时间操作期间，使得灯的效率降低。
[0005]根据EP 3 267 466 B1，提供了一种低压汞蒸气放电灯，其中汞齐沉积物被布置在电极附近，但是在灯的电极之间的放电路径之外，以便在灯的操作期间使用电极的热耗散来控制汞齐沉积物的温度。为了防止汞齐过热和超过理想温度，或者在最坏情况下甚至熔融，EP 3 267 466 B1提出在电极线圈与汞齐沉积物之间提供具有收缩部的灯包壳管，以便借助于收缩部从由线圈发射的直接热辐射屏蔽汞齐沉积物。此实施方案的缺点是电极线圈的温度和热辐射与汞齐沉积物的温度之间的紧密联系。特别是在连续操作期间，发现由于汞齐沉积物被过度加热并且在最坏的情况下甚至可以熔化，因此不能确保这种灯的最佳效率产出。另一方面，特别是在冷却环境温度的情况下，例如在水消毒工厂中，发现汞齐沉积物通常不供应有足够的热量以达到汞齐沉积物的理想温度。
[0006]EP 3 298 620 B1提出了一种用于气体放电灯的调节温度控制的装置，该装置具有带有汞齐沉积物的汞齐贮存器。汞齐贮存器应该由在灯的轴向端处形成的一个端部处封闭的玻璃管形成。此外，装置应包括由导热材料制成的套管，该套管可以被推动到汞齐贮存器上。另选地，汞齐贮存器可以由在气体放电灯的轴向端上形成的口袋或由包围汞蒸气的
玻璃灯泡的内壁的部分区域形成。用于加热汞齐贮存器的电加热元件应布置在靠近汞齐贮存器的玻璃管外部。加热元件应由变压器芯体形成，该变压器芯体是变压器的一部分，其次级绕组连接到温度调节电子系统。
[0007]可以认为本专利技术的目的是为低压汞蒸气放电灯和/或具有低压汞蒸气放电灯的灯系统提供一种特别改进的替代方案，其克服了现有技术的缺点，并且具体地，不管环境条件如何都确保永久安全和高效的灯操作。
[0008]该目的通过权利要求1的主题实现。因此，提供了一种低压汞蒸气放电灯，其包括以气密方式包围放电室的放电容器，其中所述放电室设置有汞填充物和填充气体，特别是惰性气体，其中放电容器具有第一端部分和第二端部分。第一端部分可以与第二端部分相对布置。放电容器可以是大致细长的管状主体。具体地，放电容器可以由对于紫外光至少部分半透明的材料形成，诸如玻璃，例如硼硅玻璃或石英玻璃。
[0009]低压汞蒸气放电灯还包括布置在第一端部分上的第一电极和布置在第二端部分上的第二电极，以用于维持沿第一电极与第二电极之间的放电路径的放电。根据一个实施方案，第一电极可以是阳极，并且第二电极可以是阴极。根据另选的实施方案，第一电极可以是阴极，并且第二电极可以是阳极。低压汞蒸气放电灯具体地可以具有由石英玻璃制成的圆柱形发射器管，其形成放电容器。放电容器或发射器管可以借助于卷曲在两端处以气密方式闭合。具有用于电源的接触线的电极被引导通过以气密方式闭合的端部分。放电容器中的汞特别可以作为汞齐引入。具有汞齐沉积物的低压汞蒸气放电灯具有在185nm(UV
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A辐射)和/或254nm(UV
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C)下具有特征线的发射光谱。
[0010]根据本专利技术，低压汞蒸气放电灯包括用于调节汞蒸气压的汞齐沉积物，该汞齐沉积物被布置在放电路径外部的第一端部分上的放电室中，其中汞齐沉积物的位置借助于粘附剂固定。汞齐沉积物可以具有金属汞合金或汞盐，诸如碘化汞或溴化汞，或其组合。优选地，汞齐可以包括汞和以下元素中的至少一种：Li；Be；Na；Mg；Al；K；Ca；Sc；Ti；Ni；Cu；Zn；Ga；As；Rr；Sr；Y；Zr；Pd；Ag；Cd；In；Sn；Se；Cs；Ba；Hf；Pt；Au；Tl；Pb；和/或Ra。优选地，汞齐可以包含汞和至少一种贵金属或者由汞和一种或多种贵金属组成；贵金属特别是Au、Pd和/或Pt。
[0011]如本文所定义的放电路径包括在第一电极与第二电极之间的放电容器内部的全体积元件，但不包括电极之外的放电容器的轴向端区域。
[0012]粘附剂可以具有以下元素或其合金中的至少一种；特别地，粘附剂可以由以下元素中的一种或多种组成：Li；Be；Na；Mg；Al；K；Ca；Sc；Ti；Ni；Cu；Zn；Ga；As；Rr；Sr；Y；Zr；Pd；Ag；Cd；In；Sn；Se；Cs；Ba；Hf；Pt；Au；Tl；Pb；和/或Ra。优选地，粘附剂可以包含镍、钯、银、铂和/或金。所使用的粘附剂可以尤其是可以在大气环境空气中处理、特别是熔融和/或变形的金属材料。具体地，不损害发射器操作的金属材料可以用作粘附剂；具体地，粘附剂层可以不含锂和/或不含钠，其侵蚀玻璃容器的石英玻璃。粘附剂尤其不含有机材料。粘附剂优选地包含金属材料或由金属材料组成。优选地，第一电极可以布置在距粘附剂预定距离处，其中预定距离的尺寸被设计成使得汞齐沉积物的温度与第一电极的预定放电电流(特别是额定放电电流)无关。
[0013]调节电子器件可以被配置成调节汞齐沉积物的温度，使得放电区域中的汞蒸气压处于最佳压力范围内。在最佳压力范围内，低压汞蒸气放电灯的光输出对应于最高可能的
光输出的至少90％。低压汞蒸气放电灯的最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种低压汞蒸气放电灯(1,1a,1b,1c,1d)，所述低压汞蒸气放电灯包括：
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放电容器(6,6a,6b,6c,6d)，所述放电容器以气密方式包围放电室(8)，其中所述放电室设置有汞填充物和填充气体，特别是惰性气体，其中所述放电容器(6,6a,6b,6c,6d)具有第一端部分(61,61a,61b,61c,61d)和第二端部分(62)，
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第一电极(11)和第二电极(12)，所述第一电极布置在所述第一端部分(61,61a,61b,61c,61d)上，所述第二电极布置在所述第二端部分(62)上，以用于维持沿所述第一电极(11)与所述第二电极(12)之间的放电路径(13)的放电，其特征在于，
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用于调节所述放电室(8)中的汞蒸气压的汞齐沉积物(18)布置在所述放电路径(13)外部的所述第一端部分(61,61a,61b,61c,61d)上，其中所述汞齐沉积物(18)的位置借助于粘附剂(17,17b,17c)来固定。2.根据权利要求1所述的低压汞蒸气放电灯(1,1a,1b,1c,1d)，其特征在于所述第一电极(11)包括至少一根接触线(21)，所述至少一根接触线从所述放电室(8)中的所述第一电极(11)延伸到所述放电容器(6,6a,6b,6c,6d)外部，其中所述接触线(21)在所述放电室内至少部分地包括介电护套(3)，其中所述粘附剂(17)布置在所述护套(3)上。3.根据权利要求2所述的低压汞蒸气放电灯(1,1a,1b,1c,1d)，其特征在于所述护套(3,3a)由石英玻璃形成，优选地由石英玻璃组成，特别地由与所述放电容器(6,6a,6b,6c,6d)相同的材料形成，并且/或者其中所述护套(3,3a)密封地包围所述接触线(21)。4.根据权利要求2或3所述的低压汞蒸气放电灯(1,1a,1b,1c,1d)，其特征在于所述护套(3,3a)以带材的形式延伸到所述放电室(8)中，其中具体地，所述带材形护套(3,3a)具有大致矩形的截面。5.根据权利要求2至4中任一项所述的低压汞蒸气放电灯(1,1a,1b,1c,1d)，其特征在于在所述护套(3)的侧向表面(31,32)上的所述粘附剂(17)，并且/或者所述护套(3)的面向所述第一电极(11)的端面(33)不含粘附剂。6.根据权利要求2至5中任一项所述的低压汞蒸气放电灯(1,1a,1b,1c,1d)，其特征在于所述护套(3)被紧固在，特别是焊接...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：贺利氏特种光源有限公司，
类型：发明
国别省市：