CN102315081A - 辅助汞齐的定位 - Google Patents

Abstract

本发明涉及辅助汞齐的定位，提供一种紧凑型荧光灯以及用于将辅助汞齐定位于紧凑型荧光灯中的方法。该紧凑型荧光灯(100)包括放电管(104)，其具有邻近相对的端部布置的阴极(124)。填充气体布置于放电管(104)中。该灯还包括辅助汞齐(250)，辅助汞齐(250)位于放电管(104)中，且在待加热的电弧中分散从而在至少起动期间发出汞蒸气。

Description

辅助汞齐的定位

技术领域

本公开大体而言涉及低压汞蒸气放电灯，且更特定而言涉及包括汞齐(amalgam)用于在至少起动期间发出汞蒸气的紧凑型荧光灯。

背景技术

很多种低压放电灯是本领域中已知的，这些灯包含小剂量的汞，其在放电电弧的影响下辐射。汞可以多种方式被引入到灯的放电空间内。一种可能的方法是引入通常包含铋的汞齐，例如，铋-铟-汞化合物。从汞齐释放灯操作所需的汞。冷点负责汞压力。释放用于灯操作的汞的其它方法包括液体或丸粒形式。在操作期间，汞以液体形式“离开丸粒”，以相同方式工作。液体和丸粒形式定位于电弧管中，而汞齐最佳地定位于靠近阴极热量的排放管中，因为其操作温度远高于液体或丸粒形式。这导致灯的缓慢温热，因为与液体和丸粒形式的冷点相比，汞齐必须从室温到达更高的温度。汞齐定位于电弧管中限定的位置，而丸粒和液体汞形式通常在电弧管中自由移动。

采用被优化以用于高温区域中的汞齐的放电灯具有以下缺点：与使用纯液体汞的灯相比，具有更长的起动时间。起动时间的长度取决于灯中汞蒸气压力增加的速度，因为灯的流明输出取决于汞蒸气压力。对于包含汞齐的灯而言，起动时期更长，因为在起动时通常存在的较低温度，通常在0℃至大约50℃的范围，汞压力太低。汞蒸气缓慢地增加，达不到所需水平直到汞齐到达更高温度。相比而言，液体汞剂量灯的汞蒸气压力远高于在较低温度或室温的含汞齐灯的汞蒸气压力。

除了起动时期，在灯操作期间控制汞蒸气压力的汞齐通常被称作主汞齐。相比而言，辅助汞齐在起动期间影响汞蒸气。即，为了改进含汞齐灯中的起动特征，辅助汞齐通常附连到每个阴极杆上。因此，辅助汞齐在起动期间发出汞。在点燃后，辅助汞齐由阴极加热且发出汞以补充起动期间汞蒸气的缺少。典型辅助汞齐是铟-汞(In-Hg)。

含汞齐的低压汞蒸气放电灯经历了不同程度的成功。因此，需要一种改进的低压汞蒸气放电灯。

发明内容

在一示范性实施例中，一种紧凑型荧光灯包括放电管，该放电管具有邻近相对的端部布置的阴极。填充气体布置于放电管中。该灯还包括辅助汞齐，辅助汞齐位于放电管中，且在待加热的电弧中分散从而在至少起动期间发出汞蒸气。

在一示范性实施例中，低压汞蒸气放电灯包括密封的封壳，其具有内表面以形成放电管。包括汞的填充气体布置于放电管中。灯还包括连续的电弧路径，其中阴极布置于电弧路径的每一端。辅助汞齐定位于阴极之间密封的封壳中，且在待加热的电弧中分散从而在至少起动期间发出汞蒸气。

一种将汞齐定位于紧凑型荧光灯中的方法包括提供密封放电管，其具有布置于其每一端的阴极。该方法还包括将包括汞的填充气体布置于放电管内。该方法还包括将辅助汞齐定位于阴极之间的放电管中，且在待加热的电弧中分散从而在至少起动期间发出汞蒸气。

一种紧凑型荧光灯包括密封放电管，该密封放电管填充了填充气体，填充气体包括汞。磷光体覆层置于管的内表面上。该灯还包括置于每一端的阴极，在阴极之间形成连续电弧路径。该方法还包括将辅助汞齐定位于阴极之间的密封的封壳中，且在待加热的电弧中分散从而在至少起动期间发出汞蒸气。

在一示范性实施例中，辅助汞齐是大体上平面的丝网构件。

在另一示范性实施例中，丝网构件是类似弹簧的部件。

提供具有缩短的温热时间的改进的紧凑型荧光灯。

本公开的主要优点在于将辅助汞齐定位于荧光灯中。

另一益处在于一种改进的紧凑型荧光灯，其在灯的使用寿命期间具有缩短的温热时间。

通过阅读和理解下文优选实施例的详细描述，对于本领域技术人员而言，其它的优点将会变得显而易见。

附图说明

图1是常规紧凑型荧光灯的截面图；

图2是根据示范性实施例包括辅助汞齐构件的紧凑型荧光灯的局部截面图；

图3是包括辅助汞齐构件的紧凑型荧光灯的另一示范性实施例的放大截面图；

图4是包括辅助汞齐构件的紧凑型荧光灯的又一示范性实施例的局部截面图；

图5是辅助汞齐构件的又一示范性实施例的透视图；以及

图6是包括辅助汞齐构件的紧凑型荧光灯的再一示范性实施例的局部截面图。

附图标记	部件
		100，200，300，400，500	灯
102，202，302，402，602，	封壳
		104	放电管布置
106	内表面/磷光体覆层
		108，110，112，114	U形管
116，118	腿部段
		120	桥部段
122	连接导体
		124，224，324，424，624	阴极
126，226，326	电支承结构
		128，228	引入线
130	绝缘桥
		132	杆
138	排放管
		150	主汞齐
250，350，450，550，650	辅助汞齐
		360，460，560，660	C形附连部件
252，352，452，552，652	平面丝网构件
		462，464，662，664	附连部件的内转端
680，682	辅助汞齐端部

具体实施方式

图1示出诸如紧凑型荧光灯10的荧光灯。灯100包括密封放电管或透光封壳102，优选地由透射可见范围的辐射和也透射IR范围的辐射的材料形成。用于形成封壳102的合适材料包括透明材料诸如石英玻璃和其它玻璃质的材料，但也设想到半透明的材料，诸如陶瓷材料。放电管102封闭密封体积或放电腔室104。封壳102的内表面的至少一部分设有磷光体覆层106以将从放电腔室发出的紫外光转换成光谱的可见部分。

气态放电填充物或填充气体包含于放电腔室104内。填充气体通常包括低压惰性气体，诸如氩气或者氩气与其它稀土气体，诸如氙气、氪气和氖气的混合物，常常组合有少量汞以提供灯100操作所需的低蒸气压力。

在一示范性实施例中的放电管优选地由具有大体上圆形截面的U形管108、110、112、114形成，但在不偏离本公开的范围和目的的情况下，管的形状和数量可不同。管108、110、112、114各具有大体上平行的腿部段116、118和接合腿部段116、118中每一个的一端的横向桥接部段或光部段120。腿部段116、118中每一个的相对端闭合。

管108、110、112、114基本上平行对准。管108、110、112、114在相同方向定向使得管108、110、112、114的桥接部段120在灯100的一端，而部段116、118的闭合端在灯100的相对端。相邻管的相邻腿部段116由连接管道122接合，连接管道122完成阴极124之间盘绕且使大体上细长的放电路径的长度最大化，阴极124设于外部腿部段中两个的闭合端。

阴极124优选地为灯丝线圈型。每个阴极124由阴极支承结构126支承于封壳102内。阴极支承结构126包括一对电引入线128和一电绝缘支承件130，这对电引入线128连接到阴极相对端以向阴极124供应电能，且电绝缘支承件130在阴极124下方连接并支承电引入线128。电引线128延伸穿过杆132，杆132箍缩或密封以气密地密封该封壳102。

主汞齐构件150设于密封的封壳102内，优选地位于排气管138中。通常，汞齐是金属合金，诸如包含铋-铟-汞(Bi-In-Hg)组合物的合金。主汞齐也可包含锡、锌、银、金和其组合。选择特定组合物以与封壳102中特定位置的操作温度特征兼容。因此，合金通常在大约100℃的温度可延展。合金可在更高的灯操作温度变成液体。一旦到达了工作温度，主汞齐150保持正确的汞齐蒸气压力。

关于图2，示出一种紧凑的荧光灯200。应了解灯200包括如先前结合灯100描述的许多类似特点，因此以“200”系列的相似附图标记和部件指代图1的实施例中以“100”系列的相似附图标记和部件。在示范性实施例中，辅助汞齐构件250靠近阴极224设于密封的封壳202中，且更优选地设于阴极之间的位置(即，在电弧放电路径中)。辅助汞齐构件250优选地由邻近阴极206的阴极支承结构226的引入线228之一附连并支承。具体而言，辅助汞齐构件250是大体上平面的丝网构件252，诸如矩形或正方形部件。大体上平面的部件的一个边缘被安装成支承从引入线228延伸的类似弹簧的构件。支承结构和辅助汞齐被成形为且大体上描述为“旗形”辅助汞齐组件，但应了解可使用其它形状或配置。阴极或灯丝224可为螺旋型钨丝。丝长度设定阴极224的电阻和工作温度，且螺旋型钨丝的形状有助于保持发射混合或e混合。

辅助汞齐构件250在灯起动期间控制汞蒸气压力。辅助汞齐构件250通过位于电弧放电路径中而被加热，因为其布置于电弧放电路径中的阴极之间且处于高温，使得在起动期间发出汞蒸气来增加放电灯中汞蒸气压力且因此改进灯200的温热特征。辅助汞齐构件250也在非放电期间吸收汞，即，当在非充电状态在阴极的温度降低时。大体上平面的丝网构件252的形状和大小可不同，而支承构件226优选地为细长、柔性、类似弹簧的构件。这与位于阴极与相关安装件之间的辅助汞齐(如在现有技术中通常的那样)大不相同。

关于图3，示出一种紧凑型荧光灯300。应了解灯300包括如先前结合灯100描述的许多类似特征，因此“300”系列的相似附图标记和部件指代图1的实施例中“100”系列的相似附图标记和部件。在此示范性实施例中，辅助汞齐构件350接纳于密封的封壳302内且在与阴极324间隔开的位置布置于放电路径中。如在上文中关于图2所述，辅助汞齐构件350呈柔性、类似弹簧的构件的形式，也具有大体上旗形。更特定而言，类似弹簧的辅助汞齐部件包括柔性丝326，柔性丝326的一端固定到C形附连部件360，C形附连部件360与放电管的内表面相符。C形的类似弹簧的附连部件360优选地位于阴极324下方且优选地呈薄的大体上环形的带或条带的形式，其插置于玻璃阴极支承结构或安装件与放电管的内壁之间。柔性、类似弹簧的丝构件的第二端被固定到丝网构件352，优选地具有至少一个平面的部分。如图3所示，丝构件352从C形附连部件大体上在轴向且沿着放电管的壁表面延伸。在邻近阴极的区域，丝构件远离壁表面且朝向放电管的中央部分向内弯转或弯曲。平面网构件352由此定位于阴极附近且在阴极之间限定的电弧放电路径中。

关于图4，示出紧凑型荧光灯400的部分。应了解灯400包括如先前结合灯100描述的许多类似特征，因此“400”系列的相似附图标记和部件指代图1的实施例中“100”系列的相似附图标记和部件。在此示范性实施例中，辅助汞齐构件450接纳于放电路径中的密封的封壳402内且以充分的距离与阴极424间隔开，以便不受到阴极424所生成的高温影响。如所描述的那样，辅助汞齐构件450呈类似弹簧的部件的形式。辅助汞齐构件包括柔性丝426，柔性丝426在一端固定到C形附连部件460。C形附连部件与放电管的内表面相符且优选地位于阴极424上方。在示范性实施例中C形附连部件460是较薄、环形带或条带，其具有比放电管的内径更大的未挠曲/非压缩直径尺寸。C形附连部件460额外地包括内转端462、464，其用于握持或操纵该附连部件，由此可通过朝向彼此挤压端部462、464来减小附连部件的直径尺寸。辅助汞齐腔室450且特别地平面部分452(在图示布置中以旗状方式固定于类似弹簧的丝的一端)定位于放电路径中的所需位置。在端部462、464上的挤压力被移除且C形附连部件的直径尺寸增加。附连部件的此直径膨胀夹持放电管的内表面且牢固地固结辅助汞齐构件与电弧管。

关于图5，示出略微修改的C形的类似弹簧的附连部件560。更特定而言，附连部件560可呈至少大体上柔性丝构件的形式。柔性丝附连部件优选地为不连续的丝(例如，C形)同样以允许附连部件膨胀或收缩。通过定制附连丝相对于电弧管的内径大小，辅助汞齐构件550保持在电弧管中的所需位置，优选地将基本上平面的构件552定位于电弧放电丝526中，而电弧放电丝526被固定到柔性丝526的一端，而柔性丝526在另一端被固定到平面构件552上。附连丝560和柔性丝526可由相同材料形成，但在不偏离本公开的范围和意图的情况下，丝可由不同材料形成。类似于丝部352、452、552，C形的类似弹簧的附连部件360、460、560优选地由至少选自不锈钢、钼、钨和其组合的金属形成。

图6示出另一紧凑型荧光灯600。应了解灯600包括类似于先前所述的许多类似特征，因此使用以“600”系列的类似附图标记和部件。在此示范性实施例中，辅助汞齐构件650设于放电路径中的密封的封壳602内且与电弧放电路径中的阴极624间隔开。辅助汞齐构件在此实施例中由材料带或宽条带形成。在此特定情形下，部分652是大体上C形的类似弹簧的部件，其中其端部680、682固定到大体上C形的类似弹簧的附连部件660。优选地，端部680、682在与附连部件的第一端662和第二端664向内间隔开的区域接合到附连部件使得将汞齐部652定位于电弧放电路径中。

参考优选实施例描述了本公开。显然，在阅读和理解前述详细描述时其他人可想到修改和更改。预期认为本公开包括所有这些修改和更改。

Claims (10)

1.一种紧凑型荧光灯(100)，包括：

放电管(104)，其具有邻近相对的端部布置的阴极(124)；

填充气体，其布置于所述放电管(104)内；以及

辅助汞齐(250)，其位于所述放电管(104)中，且在待加热的电弧中分散从而在至少起动期间发出汞蒸气。

2.根据权利要求1所述的紧凑型荧光灯(100)，其特征在于还包括细长引入线(128)。

3.根据权利要求1所述的紧凑型荧光灯(100)，其特征在于，所述辅助汞齐(250)是大体上平面的丝网构件(252)。

4.根据权利要求3所述的紧凑型荧光灯(100)，其特征在于，所述丝网构件(252)是类似弹簧的部件。

5.根据权利要求4所述的紧凑型荧光灯(100)，其特征在于，所述类似弹簧的部件附连到所述细长引入线(228)上。

6.根据权利要求4所述的紧凑型荧光灯(100)，其特征在于，所述类似弹簧的部件固定到丝的至少一端，所述丝的相对端固定到附连部件(360)，所述附连部件(360)与所述放电管(104)的内表面相符。

7.根据权利要求6所述的紧凑型荧光灯(100)，其特征在于，所述附连部件(360)优选地为C形的大体上平坦构件和柔性丝中的至少一个。

8.根据权利要求4所述的紧凑型荧光灯(100)，其特征在于，所述类似弹簧的部件具有呈间隔开关系的第一端和第二端(462，464)，所述第一端和第二端(462，464)固定到与所述放电管(104)的内表面相符的至少C形附连部件上。

9.根据权利要求5、7和8中任一项所述的紧凑型荧光灯，其特征在于，所述类似弹簧的部件位于所述阴极(104)上方。

10.一种用于将辅助汞齐(250)定位于紧凑型荧光灯(100)中的方法，包括：

提供密封的封壳(102)，其具有形成放电管(104)的内表面；

将填充气体置于所述放电管(104)中；

提供连续的电弧路径，其中阴极(124)布置于电弧路径的每一端处；以及

将辅助汞齐(250)定位于在阴极(124)之间的密封的封壳(102)中，且在待加热的电弧中分散从而在至少起动期间发出汞蒸气。

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