CN1096904A - 低压水银蒸汽放电灯 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定量充入水银的低压水银蒸汽 放电灯。它包括：玻璃壳11；设于玻璃壳11两端的 电极；充入玻璃壳11中的水银释放金属基体18，它 在超过灯工作时的壳壁温度但不到玻璃壳软化温度 的温度下熔融，在释放水银后实质上不再吸收水银； 包含水银和稀有气体的放电媒体，在上述玻璃壳11 端部形成节部17，其特征在于，水银释放金属基体 18固定在该节部17上。基体18简单地熔融固定在 玻璃壳11上，并且由于其固定于节部17，因而接触 面积大，不易脱落。

Description

本发明涉及充入一定量水银的荧光灯等低压水银蒸气放电灯。

作为在以荧光灯为代表的低压水银蒸气放电灯中充入水银的方法，最普遍的是将液状水银从连接灯管的细管中滴下，但定量充入水银则有困难。为了解决这个问题而有了种种方法，如将水银做成汞剂后充入、或做成水银合金后充入再经过加热使水银释放出来、或将水银浸透入颗粒后充入、或将水银装进玻璃小容器后充入等等。与滴汞方法相比，这些方法能定量地充入水银。

但是，汞剂由于其温度特性，不是对任何灯管都能采用的。而采用玻璃小容器，则其结构复杂、成本高，此外，以往的水银合金、水银颗粒都存在其固定方法困难的缺点。

本发明目的在于从已经知晓的水银合金中选取能简单地固定在灯管中的合金，考虑其新的固定方法，提供能容易和廉价地实现定量充入的低压水银蒸气放电灯。

本发明的第1种低压水银蒸气放电灯具有形成于玻璃壳内侧的荧光发光层，在玻璃壳两端设有电极，在玻璃壳内充入在超过灯工作时的壳壁温度但未到玻璃壳加工温度的温度下熔融、释放水银后不再吸收水银的水银释放金属基体，水银蒸气从该水银释放金属基体释放出，在玻璃壳端部形成节部，水银释放金属基体固定在该节部。

本发明的第2种低压水银蒸气放电灯具有形成于玻璃壳内侧的荧光发光层，在玻璃壳两端设有电极，在玻璃壳内充入在超过灯工作时的壳壁温度但未到玻璃壳加工温度的温度下熔融、释放水银后不再吸收水银的水银释放金属基体，水银蒸气从该水银释放金属基体释放出，玻璃壳具有铅玻璃部分，在铅玻璃部分上固定水银释放金属基体。

本发明的第3种低压水银蒸气放电灯中，玻璃壳包括由钠玻璃做成的主管和将主管的端部密封并支承电极的铅玻璃管座，水银释放金属基体固定在铅玻璃管座上。

本发明的第4种低压水银蒸气放电灯具有形成于玻璃壳内侧的荧光发光层，在玻璃壳两端设有电极，在玻璃壳内充入在超过灯工作时的壳壁温度但未到玻璃壳加工温度的温度下熔融、释放水银后不再吸收水银的水银释放金属基体，水银蒸气从该水银释放金属基体释放出，玻璃壳包括由钠玻璃做成的主管和将主管的端部密封并支承电极的铅玻璃管座，水银释放金属基体固定在主管与铅玻璃管座的边界部位。

在本发明第5种低压水银蒸气放电灯中，将第1到第4种放电灯的玻璃壳做成环形。

本发明的第6种低压水银蒸气放电灯以Zn为主体制作第1至第4种放电灯的水银释放金属基体。

本发明的第7种低压水银蒸气放电灯在玻璃壳内表面除水银释放金属基体附近之外具有荧光发光层。

在本发明的第1种放电灯中，水银释放金属基体在超过灯工作时的壳壁温度但不到玻璃壳加工温度的温度下熔融，因而可简单地熔融固定在玻璃壳上，并且由于其固定于玻璃壳端部的节部，因而固定接触面积大，难以脱落。

在本发明的第2种放电灯中，水银释放金属基体在超过灯工作时的壳壁温度但不到玻璃壳加工温度的温度下熔融，因而可简单地熔融固定在玻璃壳上，并由于其固定于铅玻璃壳部位，所以玻璃壳的铅成分与水银释放金属基体跑合，基体不易脱落。

尤其，在本发明第3种放电灯中，管座玻璃为通常的铅玻璃，因而能容易和牢固地将水银释放金属基体固定在该部位。

在本发明的第4种放电灯中，水银释放金属基体在超过灯工作时的壳壁温度但不到玻璃壳加工温度的温度下熔融，因而可简单地熔融固定在玻璃壳上，并由于其固定于主管与铅玻璃管座的边界部位，因而玻璃壳的铅成分与水银释放金属基体跑合，在边界部位，玻璃壳表面粗糙，因而水银释放金属基体更不易脱落。

在本发明第5种放电灯中，玻璃壳呈环形，尤其容易充入水银。

在本发明第6种放电灯中，以Zn为主体的水银释放金属基体适合于第1至第4种低压水银蒸气放电灯。

在本发明第7种放电灯中，在水银释放金属基体与玻璃壳内表面之间没有荧光发光层，因而水银释放金属基体固定牢靠。

图1是本发明第一实施例的环形荧光灯局部剖开并放大示出的正视图。

图2是本发明第二实施例的直管形荧光灯的局部剖开并放大示出的正视图。

下面参照附图说明本发明的实施例。

图1是本发明第一实施例的荧光灯的局部剖视图。图中，11是由不含铅成分的钠玻璃做成的环状主管，其内部充入含有水银以及氩等稀有气体的可电离性媒体。12是形成于主管内表面的荧光发光层。13是电极，设置于铅玻璃做成的管座14上。管座14中设有排气管15。在主管11和管座14的边界部16处通过模压整形制出节部17。

节部17是将原为直线状的玻璃管整形为环状时夹头夹住的部分。但是，在本实施例中，节部17不仅在环状整形时用，还用于固定水银释放金属基体18。亦即，在节部17更接近端部的不形成荧光发光层13的部位固定水银释放金属基体18。该基体18是释放出水银后的金属，以锌Zn为主要成分。在释放水银之前，它与水银形成合金（过量熔入重量百分比为50至60%的水银，该合金本身是众所周知的），经加热后水银基本释放，残留下含有极少水银的Zn-Hg合金。它在释放水银后，实质上不再吸收水银。所谓实质上，意味着对水银的吸收不会达到象汞剂那样对壳内水银蒸气气压产生影响的程度。

充入量为在释放水银之前处于水银合金状态下时直径约1.5mm大小的一粒，也可充入数个比这小的颗粒。

这种灯如下述那样制造。经过荧光体烧制工序等在钠玻璃壳内表面形成荧光发光层12，在钠玻璃壳做成的直线状主管11的两端密封以由铅玻璃做成、带有电极13和排气管15的管座14。这时，两个管座之一的排气管堵塞，另一排气管未堵塞。在封住管座14的过程中，当玻璃软化时进行模压整形，以在主管11与管座14的边界部16处形成节部17。在结束主管11两端密封、模压工序之后，将排气管堵塞的一端朝下，加热玻璃壳整体，使主管11软化。夹住后下侧的节部17进行弯曲，绕在圆形卷筒上，整形成环状。这时不能让玻璃壳内的气压增高至弄坏主管11的程度。然后，边加热灯管整体边从未堵塞的排气管15排气，充入稀有气体后，通过排气管15向灯管内放入水银释放之前的即含有水银的水银释放金属基体18。随后焊开排气管15。当放入含有水银的水银释放金属基体18时，包括主管11、管座14都处于相当高温度下，水银释放金属基体18依靠重力掉落，移动至节部17附近的边界部16。基体18接触高温下的主管11与管座14的边界部16，就此或者经过一定的加热（不到玻璃壳的软化温度）而释放出水银，同时熔融固定在边界部16上。如上所述，灯的制作完成。

在上述灯中，水银释放金属基体18是固体，因而容易定量充入和减少份量，另外，它在较低温度下释放水银，因而不需要特别的释放手段。

定量充入的效果可以通过与以往的滴汞方式充入的水银量作比较而得到确认。用各种方式制作100根FCL30，测定所充入的水银量，结果如表1。

表1

	平均值	最大值	最小值	偏差	理论值
						本实施例方式	6.8	11.4	3.8	1.62	10
滴汞方式	21.0	46.3	2.2	7.44	60

（单位mg）

这些结果表明，在使用Zn-Hg合金的情况下，本实施例可实现定量化和减量化，在灯的特性上与以往的无差异，不会有问题。

另外，如上述实施例那样，节部17在图1的剖视方向上是弯曲的，因而，若在节部17上固定水银释放金属基体18，则其固定接触面积大，难以脱落。

此外，水银释放金属基体18若固定在铅玻璃壳11的部分，则铅玻璃壳11的铅成分与水银释放金属基体18跑合，使其不易脱落。管座14通常为铅玻璃，因此，能够方便且牢固地将水银释放金属基体18固定在该部分上。尤其在本例中，基体18固定在主管11与铅玻璃管座14的边界部分，因而，玻璃壳11的铅成分与基体18跑合，另外，边界部分的玻璃壳11内表面粗糙，所以，基体18更不易脱落。

在本例中，玻璃壳11为环形，在其加工成环形后充入水银释放金属基体18，因而基体18位于节部17的环状外侧部位（图1位置），当需要作些加热时容易进行。在将萨爱斯（サエス）公司制造的被称为节麦台斯（ジェメデス）的带状水银释放构体做成环形并配置于电极周围的情况下，由于在其成形为环状时会接触环状玻璃壳，从而存在损伤荧光发光层的缺点，这一缺点在本发明中看不到。

此外，上述充入步骤能利用排气步骤的余热，因而水银会自动地释放，或者即使加热也只需若干热量就能容易地释放。

关于加热时间和加热温度，依照所使用的水银颗粒（水银释放之前的水银释放金属基体18）的种类、基体18的位置、开始加热时刻玻璃壳的温度而适当地改变。如上述实施例那样，在节部固定Zn-Hg水银颗粒（Zn：50%、Hg：50%）的情况下，改变各种加热温度、加热时间进行实验，其结果如表2所示。开始加热时刻玻璃壳的温度约为25度，利用热风机将热风吹在玻璃壳的节部上，进行加热。玻璃壳节部与热风机的间距为10mm。

表2

若热风温度低，即使进行长时间加热，水银释放金属基体18虽释放出水银，但完全未固定在玻璃壳上（表中×符号），或者暂时固定住但随即脱落（表中△符号），另外，即使温度高，若加热时间短，则同样不能固定。相反，若温度过高、加热时间过长，则基体金属熔融过度而发生黑化，或者由于水银爆发性蒸发，荧光发光层12产生污损黑化（表中□符号）。上述情形中以在摄氏450度左右加热20至25秒为最佳（表中○符号）。

图2示出第二实施例的荧光灯。它是直管形荧光灯，其主管11为直管，与环形的荧光灯相比，节部17小，这一点与第一实施例不同。

即使如此，水银释放金属基体18因为是固体，容易定量充入，此外它在较低温度下释放水银，因而不必采取特别的释放手段。另外，在上述实施例中节部较小，由于水银释放金属基体18固定于节部17，因此可简单地熔融固定于玻璃壳11上，并且固定接触面积大，不易脱落。再者，若基体18固定于铅玻璃壳11的部分，则铅玻璃壳11的铅成分与基体18跑合，使其不易脱落。另外，管座14通常为铅玻璃，因而能容易并且牢固地将水银释放金属基体18固定于管座部分。尤其在本例中，基体18固定于主管11和铅玻璃管座14的边界部分，因而玻璃壳11的铅成分能与基体18跑合，由于边界部分玻璃壳11的内表面粗糙，因此基体18更不易脱落。

在上述实施例中，充入并固定的水银释放金属基体18为1个，但也可分成数个后充入，这时，即使有一个未固定住也完全没有问题。只要有必需数量的水银释放金属基体根据本发明的宗旨得到固定即可。

上述实施例的低压水银蒸气放电灯具有荧光发光层，但也可以不具有，如紫外线灯等。

第一实施例的环形荧光灯端部形成的节部17是使壳端部向内侧凹入的形状，反之也可以是使壳端部向外侧凸出或者鼓出的形状，这也是在环形成形时能夹持的形状，同时，水银释放金属基体收容在该凸起或鼓起中，由于接触面积增大，故能牢固地固定。

本发明的第一种放电灯中，水银释放金属基体在超过灯工作时的壳壁温度但不到玻璃壳加工温度的温度下熔融，因而能简单地熔融固定于玻璃壳上，并且由于其固定于玻璃壳端部的节部，因接触面积大，而不易脱落。

本发明的第2种放电灯中，水银释放金属基体在超过灯工作时的壳壁温度但不到玻璃壳加工温度的温度下熔融，因而容易地熔融固定于玻璃壳上，并且由于其固定于铅玻璃壳部分，因而与玻璃壳的铅成分跑合，不易脱落。

本发明的第3种放电灯中，玻璃管座通常为铅玻璃，因而能容易并且牢固地将基体固定于其上。

本发明的第4种放电灯中，水银释放金属基体在超过灯工作时的壳壁温度但不到玻璃壳加工温度的温度下熔融，因而可简单地熔融固定于玻璃壳上，并且由于其固定于主管与铅玻璃管座的边界部分，因而能与玻璃壳的铅成分吻合，此外因为边界部分的玻璃壳内表面粗糙，因而基体更不易脱落。

本发明第5种放电灯中，玻璃壳为环形，尤其易于充入水银。

本发明第6种放电灯中，以Zn为主体的水银释放金属基体适用于第1至第4种低压水银蒸气放电灯。

本发明第7种放电灯中，在水银释放金属基体与玻璃壳内表面之间没有荧光发光层，因而基体固定牢固。

Claims (5)

1、一种低压水银蒸气放电灯，包括：

玻璃壳；

设于玻璃壳两端的电极；

充入玻璃壳内的水银释放金属基体，它在超过灯工作时的壳壁温度但不到玻璃壳软化温度的温度下熔融，在释放水银之后实质上不再吸收水银；

包含水银和稀有气体的放电媒体；

其特征在于，在上述玻璃壳端部形成节部，于该节部固定水银释放金属基体。

2、一种低压水银蒸气放电灯，包括：

玻璃壳;

设于玻璃壳两端的电极;

充入玻璃壳内的水银释放金属基体，它在超过灯工作时的壳壁温度但不到玻璃壳软化温度的温度下熔融，在释放水银之后实质上不再吸收水银;

包含水银和稀有气体的放电媒体;

其特征在于，上述玻璃壳具有铅玻璃部分，于该铅玻璃部分固定水银释放金属基体。

3、如权利要求2所述的低压水银蒸气放电灯，其特征在于，玻璃壳具有由钠玻璃做成的主管和将主管端部密封、支承电极的铅玻璃管座，水银释放金属基体固定于铅玻璃管座上。

4、一种低压水银蒸气放电灯，包括：

玻璃壳;

设于玻璃壳两端的电极;

充入玻璃壳内的水银释放金属基体，它在超过灯工作时的壳壁温度但不到玻璃壳软化温度的温度下熔融，在释放水银之后实质上不再吸收水银;

包含水银和稀有气体的放电媒体;

其特征在于，玻璃壳具有由钠玻璃做成的主管和将主管端部密封、支承电极的铅玻璃管座，水银释放金属基体固定于主管与铅玻璃管座的边界部分。

5、如权利要求1至4中任一项所述的低压水银蒸气放电灯，其特征在于，玻璃壳为环形。

Images