CN1158185A - 低压水银放电灯 - Google Patents

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Abstract

一种由具有尾端(11、11′)的管状放电室(10)构成的低压水银放电灯，内含有包括水银和稀有气体的可电离的填充物。在放电室(10)内每一个尾端(11、11′)处都装有电极(20、20′)，该电极固定于通电导线(30A、30B；30A′、30B′)之上，通电导线穿过尾端(11、11′)到达放电室(10)之外。至少有一根通电导线(30A、30B)在区域(35A、35B)上涂覆汞剂，该区域沿通电导线(30A、30B)离开尾端(11)一段距离。在本发明的灯中，能比较容易地施加汞剂。

Description

低压水银放电灯
本发明涉及具有管状放电室的低压水银放电灯，管状放电管具有尾端并且包括充有包括水银和稀有气体的可电离的填充物，还有一个电极安装在放电室的尾端上，并被紧固在通电导线上，后者穿过放电室的尾端通至放电室之外，同时至少在一根通电导线上装有汞剂。
US 5204584就介绍过这样的灯。此公知的灯的通电导线上装有汞剂，安置于固定在通电导线上的金属板上。此汞剂起辅助汞剂的作用，其作用是加速启动，即加快灯在通电后达到额定流明输出的速度。这是通过由通电后电极产生的热量使汞剂释放出其内含的水银而实现的，使得放电室内水银蒸汽压快速升至正常工作所需的数值。其缺点在于使用金属平板，以致因制造、存贮、运输及与其他灯零件组装而增加成本。
本发明的目的就是提供开始段落中介绍的一种灯，其制造成本便宜，而且能相对较快地达到额定流明输出。
根据本发明，开始段落介绍的这种灯即为此目的而设计的，其特征在于通电导线上涂复汞剂的区域沿着通电导线远离尾端。
汞剂极易应用，只要使通电导线待涂复的区域通过金属熔槽即可，在此过程中熔槽中的金属浸润该区域。金属熔槽中含有汞剂或汞剂形成剂，后者为诸如铟这种可形成汞剂的金属，或者为汞剂形成合金，如铅和锡。在后一种情况下，在灯注入填充物后，因与放电室的放电空间中的水银蒸汽发生作用；汞剂可在通电导线上形成。使用助熔剂可促进待涂复区域的浸润。如果需要，可首先在待涂复区域上制成不同金属的薄层，以增强汞剂涂层或汞剂形成剂涂层和通电导线间的粘结力。当然，涂层也可用电解方法制成。
本专业的技术人员根据通电导线的粗细和涂复区域的长度，可很容易地选定有关区域内汞剂的量值。
通过选择相对于电极涂复区域所占据的位置来选择在工作时汞剂所具有的温度。
注意到US4,105,910公开了一种低压水银放电灯，在其放电室的尾端上一个区域内涂有汞剂，此汞剂涂层还延伸至通电导线上与尾端相邻的一个区域内。在灯的寿命后期，该汞剂构成放电弧的施放点。于是放电室的尾端被剧烈加热，以致于熔化，空气进入放电室，中止灯的工作。
在根据本发明的灯中，通电导线的涂有汞剂的区域可延伸于电极之外，进入电极之间的空间内，当然也可以使通电导线弯曲，使得涂复区域位于放电室端部和通电导线进入放电空间的位置之间。
通电导线上涂复区域的位置取决于通电导线浸入电解液或金属熔液的深度，还取决于通电导线浸入时的形状。根据本发明，在一种合适的灯的实施方案中，涂复区域从通电导线的自由端延伸开去。此实施方案是比较易于实现的。
根据本发明，在一种有利的灯的实施方案中，涂有汞剂的区域是弯曲的，例如弯成螺旋形或曲折形，于是在相对较小的体积内对于汞剂具有较大的表面积。
通电导线由诸如铁、镍、铁镍或铬铁镍等制成。
当在灯的一个尾端上装有汞剂时，已经可得到较高的启动速度。放电室比较长时，例如大于40厘米时，释放的水银蒸汽扩散到整个被放电室封闭的放电空间，需要较长的时间。在这种情况下，在放电室的二个尾端都装有汞剂是有利的。
在一般灯电源中，灯电流主要通过一根通电导线，后文称之为有效通电导线(Live Current Supply Conductor)。因为放电弧施加于电极上与此通电导线相近的位置，有效通电导线将承受相当高的温度。在此通电导线上提供汞剂是有利的。
并非总是可以事先确定哪根通电导线是有效通电导线。例如当灯与电源是互相分离的，并能以不同方式联接时，就会出现这种情况。在这种情况下，二根通电导线都装上汞剂是有利的。
除了使用一个或数个汞剂当作辅助汞剂之外，灯中还可装有一个或数个汞剂当作主要汞剂，即在正常工作时，确定放电空间中的水银蒸汽压的汞剂。例如，在放电室的排气管中可放置主要汞剂。当然也可不使用主要汞剂。这时，放电室内的水银蒸汽压是放电室中最冷点的水银蒸汽压的函数。
根据本发明，一种低压水银放电灯有吸引力的实施方案其特征在于其电极的二端分别夹于通电导线的弯折处。例如，电极为涂复有电子发射物的钨线圈。此外，电极也可为钨、碱土金属氧化物和稀土金属(钪、钇和镧系金属)氧化物的烧结体。这种电极可用焊接法固定于通电导线上。
通电导线上汞剂涂复区域离开通电导线弯曲部一段距离是有利的。这样就可以避免汞剂污染电极。电极上的汞剂会有害于电子发射效果。此外，汞剂也能从电极上通过放电室进一步扩散。通常，这也会对水银蒸汽压产生不利影响。
在一种有吸引力的实施方案中，通电导线的涂复汞剂相对于电极处于相互不同的位置。这样就产生下述效果：灯通电后，形成的辅助汞剂可在不同时间间隔释放出水银。因此可以消除在接通电源之后瞬时出现的水银过多或过少。
除了在将通电导线固定于放电室尾端之前涂复通电导线之外，还可以在安装于尾端上之后涂复通电导线。如果某一根通电导线不需要涂复汞剂或汞剂形成剂，只要使尾端以一定的角度通过金属熔槽或电解槽即可，这样就只有一根通电导线被浸入。如果需要，在此过程中，可将通电导线暂时弯开。
电极固定之后，也可以于通电导线之上进行涂复。相对于尾端通电导线可以弯曲得突出于电极之外。涂复之后，可再将通电导线弯回，或进一步弯折再指向尾端。
本发明的上述及其他方面将结合附图予以详细说明。
图1示出根据本发明的低压水银放电灯的第一个实施例；
图2为图1中灯的详细透视图；
图3、4和5分别示出本发明的第二个、第三个和第四个灯的实施例的详细透视图。
图1示出具有尾端11、11′的由管状放电室10构成的低压水银放电灯，其中容有包括水银及稀有气体的可电离的填充物。所示实施方案中的放电室10具有二个管状部件13、13′，它们分别具有尾端11、11′。尾端11、11′与灯帽固定联接。管状部件13、13′在与灯帽相对的管端14、14′处通过通道15而互相连通。放电室也有其他结构，如为单个直管或者弯管，例如弯成钩状的管子。放电室10内有荧光层16。在放电室中每一个尾端11、11′都有电极20、20′。另外，在放电室的尾端处可装设外电极，以对灯电源提供电容耦合。通电导线30A、30B；30A′、30B′由电极20、20′出发，穿过尾端11、11′到达放电室10的外部。至少一根通电导体30A上装有汞剂。在本实施方案中，通电导线30B上也装有汞剂。
汞剂，此处为水银-铟，涂复在通电导线30A的区域35A之上，此区域沿着通电导线30A而远离尾端11。区域35A、35B从自由端34A、34B起始延展开来(参见图2，其中区域35A、35B涂黑，以与通电导线的其他部分相区别。放电室10以虚线表示)。区域35A、35B的长度各为5毫米，其涂层厚度为10微米。每个区域上铟的重量为0.6毫克。通电导线30A、30B都包括：0.5毫米厚的第一段铁丝31A、31B，0.35毫米厚的第二段镍-铁-铜-锰丝32A、32B，0.5毫米厚的第三段铜-锡丝33A、33B，这些导线实际上穿过放电室10、放电室10的尾端11的壁部12，延伸出放电室10之外(参看图2，其中第二段32A、32B和第三段33A、33B以虚线表示)。在灯的尾端11′处具有相同结构。
在图1和2的实施方案中，在放电室10的尾端11、11′上，通电导线30A、30B；30A′、30B′都具有涂复辅助汞剂的区域35A、35B。为清楚起见，在图1中未详细画出尾端的构造。
电极20、20′为涂有电子发射物的钨线圈，这里的电子发射物为钡、钙和锶的氧化物的混合物。线圈20、20′的端部21A、21B分别夹于通电导线30A、30B的弯折部36A、36B。弯折部36A、36B弯折成大约180°的角。
涂有辅助汞剂的区域35A、35B离开弯折部36A、36B约数毫米，这里为5毫米。
在灯的制造过程中，放电室10的尾端11、11′可在装好通电导线30A、30B；30A′、30B′之后再通过金属熔槽，这样通电导线浸入熔槽，其长度为待涂复区域的长度。另外，也可以在通电导线与灯的尾端装配之前在通电导线上涂复汞剂或汞剂形成剂。电极可用通常的方法固定于通电导线上，这时通电导线都弯曲绕在电极的端部。然后将放电室尾端与放电室的管状部分熔封在一起，然后将放电室冲洗、清洁，并通过排气管(未示出)充入其填充物。如果通电导线上涂有汞剂形成剂，则后者将与填充物中的水银作用形成汞剂。
在图3中，与图2相对应的部件的参考号码都加上100。在图3的实施方案中，通电导体130A、130B的汞剂涂复区域135A、135B位于放电空间116中的部分117处，该位置117在放电室端部118和通电导线130A、130B进入放电空间116的地方119之间。
在图4中，与图2相对应的部件的参考号码都加上200。在图4所示的实施方案中，通电导线230A、230B的弯折角度约为360°，环绕在电极220的端部221A、221B，于是汞剂涂复区域235A、235B延伸于电极220的前面。这样在电极固定于通电导线之后，也可以在区域235A、235B上涂复汞剂。
在图5中，与图2相对应的部件的参考号码都加上300。在图5所示的实施方案中，区域335A、335B被弯成曲折形，这样就在一个较小的体积内得到较大的表面积。通电导线330A、330B的自由端334A、334B上没有汞剂。

Claims (6)

1、一种由具有尾端(11、11′)的管状放电室(10)构成的低压水银放电灯，其中充有包括水银和稀有气体的可电离的充填物，还包括安放在放电室(10)中尾端(11)处的电极(20)，它固定在通电导线(30A、30B)上，这些导线穿过所述尾端(11)到达放电室(10)的外部，同时至少有一根通电导线(30A)上装有汞剂，其特征在于通电导线(30A)的汞剂涂复区域(35A)沿着通电导线(30A)远离尾端(11)。
2、权利要求1的低压水银放电灯，其特征在于区域(35A、35B)从通电导线(30A、30B)的自由端(34A、34B)起始延展开来。
3、权利要求1或2的低压水银放电灯，其特征在于在放电室(10)内至少在一个尾端(11)处通电导线(30A、30B)上都有汞剂涂复区(35A、35B)。
4、权利要求1、2或3的低压水银放电灯，其特征在于电极(20、21′)的二端(21A、21B)分别夹于通电导线(30A、30B)的弯折处(36A、36B)。
5、权利要求4的低压水银放电灯，其特征在于汞剂涂复区(35A、35B)离开弯折处(36A、36B)一段距离。
6、权利要求1至5中任意一个权利要求的低压水银放电灯，其特征在于汞剂涂复区域(335A、335B)具有弯曲形状。
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