用于荧光灯的汞的定量给料方法技术

一种荧光灯，包括具有形成放电腔的内壁的放电管。一个或多个盘绕电极(200)布置在放电管内。含汞组合物(260)布置在至少一个盘绕电极上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
概括地讲，本专利技术涉及一种低压汞蒸气放电灯，且更具体来讲，本专利技术涉及一种包括汞定量给料装置和方法的热阴极荧光灯。荧光灯的大量应用已在市场中得到广泛认可，且已有各种可用的形状和形式。例如，正如本领域普通技术人员所熟知，灯可为直线型、曲线型、U-弯曲型或紧凑型。典型地，荧光灯包括带有为放电管内部提供放电的装置(例如电极)的透光玻璃放电管。通常施用在放电管内壁表面的突光物质层包含灯发出的光的光源。填充气和萊被密封在放电管内，且汞以本领域普通技术人员所熟知的方式用于激发荧光物质的电子导致灯光的产生。一种已知的用于放电管的汞定量给料方案包括通过具有窄直径的排气管直接向灯的放电管中加入液体汞。不利的是，此种方法需要向灯中定量给料过量的汞，因为汞液滴可能遗留在生产设备和排气管中。 用于给放电灯定量给料的其它方案包括使用可防止生产过程期间损失的填充有液体汞的“胶囊”。不利的是，在灯内部使“胶囊”破裂从而使汞可用的技术较为困难，且需要在生产过程中增加机器，从而带来更多的成本考虑。还有其它方案包括在荧光灯中使用金属汞合金。然而，汞合金定量给料需要专门的定量给料设备以及将汞合金置于灯内部的装置。另一种方案包括在金属支座上使用固体汞化合物。不利的是，这种方法需要额外生产零件，从而提高灯的成本。此外，汞是危险材料，因此各种政府规章控制使用汞的行为，所述汞包括例如荧光灯的商品中所包含的汞。使用过的或失效的包含汞的灯会被丢弃。因此，限制加入最终被丢弃物品中的汞的量是有益的。因此，存在对具有改进的汞定量给料装置和方法的改进的低压汞蒸气放电灯的需求。专利技术简沭在一个方面，本专利技术涉及一种包括具有形成放电腔的内壁的放电管的荧光灯。一个或多个盘绕电极布置在放电腔内。至少一个所述盘绕电极具有布置在其上的含汞组合物。在另一个方面，本专利技术涉及一种用于荧光灯的在盘绕电极上将汞定量给料的方法，所述方法包括提供具有一个或多个布置于其中的盘绕电极的放电管和布置在至少一个盘绕电极上的含汞组合物。本专利技术的主要好处是能够生产具有低汞含量的荧光灯。本专利技术的另一个好处是不需专门的附加灯零件。本专利技术还有另一个好处为最小地改变(如果有的话)灯的生产过程。本专利技术的另一个好处是可降低灯的成本，原因是消除了汞分配器。在阅读和理解优选实施方案的以下具体描述后，其它的进一步的优点对本领域普通技术人员来说是显而易见的。附图简沭 图I是传统荧光灯的横截面图；图2-4是根据一个示例性实施方案的盘绕电极的示意性透视图，所述盘绕电极包括含汞组合物；以及 图5是对于根据一个示例性实施方案的复合混合物Ba2CaWO4 + HgWO4涂布的电极，其流明输出相对于温度的图。优选实施方案的详细描述 本创造性的用于荧光灯的汞定量加料装置和方法在很低的水平下提供更精确的汞定量加料，同时不使用额外专门的灯零件，不必(如果有的话)改变生产过程，且不经受可能在较高处理温度下发生的含汞组合物的分解。这在本文公开的创造性系统中通过在包括在灯中的电极组件的表面上且优选在盘绕电极上布置含汞组合物与电子发射组合物的某些组合(in some combination with)实现。所述电子发射混合物施用于电极，且通常为钡、锶和钙碳酸盐的混合物。碳酸盐电子发射组合物需要加热至约1200°C的分解步骤，以在布置含汞组合物到盘绕电极上之前形成所需的活性氧化物。采用电阻加热完成分解，电阻加 热为电流通过电极的通路(passage)。在碳酸盐电子发射组合物分解期间形成二氧化碳。所述二氧化碳通过经排气管将灯持续排气而从灯内部去除。通过选择对于空气稳定的电子发射组合物，可消除分解步骤。图I示出了荧光灯100。灯100包括密封放电管或透光罩102，优选由可透过可见范围辐射且也可透射红外范围辐射的材料构成。适合构成罩102的材料包括透明材料如钠钙碳酸盐玻璃，以及其它玻璃质材料，尽管透明材料如陶瓷材料也是可考虑的。该灯具有放电腔106。如图I所示，放电管102为具有基本上平直的末端或端部(end section) 108、110的单管。在放电管通路的末端108、110，为该管提供了电极112、114及连接至电极的引入线116、118。电极112、114具有盘绕形状。然而，如现有技术中已知，其它构造可能证明是适合的。放电管的引入线连接至镇流器单元(未示出)，用于控制放电管中的电流。已知的荧光灯构造，例如平直型、U型、螺旋型以及包括在需要时连接以允许连续弧形通路的多个管的构造等，适合于本申请中公开的创造性的汞定量给料方法的应用。为提供可见光，放电管的内表面覆盖有突光性突光物质层120。该突光物质层120处于密封的放电体积内。这样的荧光物质层120的组成本身是已知的。该荧光物质层120将短波(主要是UVC辐射)转化为可见光谱内的较长波辐射。荧光物质层120在放电管被密封前施用于该放电管的内表面。放电填充气包含于放电腔106内。该填充气典型地包括例如氩气的惰性气体或氩气和其它惰性气体如氙气、氪气或氖气的混合物，且是造成电弧电压的原因，也就是说，该填充气的参数决定电子的平均自由程。因为惰性气体对灯100的汞蒸气压力仅有间接的、较小的影响，所以该气体填充不是本专利技术的关键特征。荧光灯的工作，例如在本专利技术中，需要汞的存在，汞可在灯的生产过程中布置在放电腔106的内部。正如本领域技术人员所能理解的，汞原子被放电过程中的电子激发后会发射紫外光子，紫外光子继而激发荧光物质层120，导致光的产生，产生的光透过放电腔106。引入荧光灯的放电腔106的汞的量是许多变量的函数，所述变量包括灯的尺寸和其他考虑因素。使用的汞的量应在荧光灯基本上整个寿命中足以在灯内提供饱和汞蒸气压。本领域技术人员知道要使荧光灯工作最少须使用多少汞。本创造性的系统涉及减少汞的分配量至低于目前市售灯的水平。基于该想法，本创造性的系统以沉积涂层的形式提供了更精确的汞量，无论是直接涂布于电极表面上、还是涂布在电极表面上的发射组合物上方、或是作为复合混合物的一部分直接涂布在电极表面。因为所需量因灯的设计(尺寸、功率、荧光物质)而异，本领域技术人员能够计算出支持灯的寿命所需的量且限制汞的定量给料至此量，而不必包括额外的汞以补偿工艺偏差。用电子发射组合物(“发射混合物”(“emission mix”))涂布荧光灯中的电极是众所周知的。需要放电管电极上的发射混合物在使用的管工作电压下确保电子通过热离子发射进入气体。在一个示例性实施方案中，所述电子发射组合物为对于空气稳定的组合物，该组合物选自 Ba2CaWO6' Ba4T2O9^ Ba5Ta4O15^ BaY2O4^ BaCe02、BaxSr1^Y2O4> Ba2Ti04、BaZrO3>BaxSivJiC^、BaxSivxZrO3,其中x=0至I,钡、银、I丐、其氧化物、及其与一种或多种选自钽、钛、锆系列的金属和/或与若干稀土元素如钪、钇和镧中的一种或多种的混合物。所述电子发射组合物可通过“活化”电极所需的其热处理温度(T6)表征。在一个示例性实施方案中，所述电子发射组合物的热处理温度(Te)小于约900°C。 所述含汞组合物可通过分解温度(Tm)表征。组合物的分解温度为该物质分解为更小的物质或其组成原子的温度。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：Z索莫吉瓦里，L巴拉什，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：
国别省市：