專利名稱：一種無汞或低汞的陶瓷金鹵燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無汞或低汞的陶瓷金鹵燈。
背景技術(shù)：
目前高強(qiáng)度放電燈如金屬鹵化物燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、超高壓汞燈、汞一氙燈等 仍在大量使用液汞。而汞是一種污染大氣、水源和土壤的有毒物質(zhì)，進(jìn)入人、畜體內(nèi)后極 難排除，并將嚴(yán)重危害肌體、致人體質(zhì)衰弱、提前衰老、癡呆、胎兒畸形、弱智，生命縮 短等。因此近年來，禁汞之勢(shì)漸趨嚴(yán)格，按照這一趨勢(shì)預(yù)計(jì)，若干年內(nèi)將禁止一切含汞物 品的生產(chǎn)和銷售，各種光源當(dāng)然也在禁止之列。
約十年前，人們即已開始進(jìn)行無汞高強(qiáng)度放電燈如無汞金屬鹵化物燈的研發(fā)，至今還 沒有獲得成功。有人提出以氙氣代替汞，但是，這樣燈壓降將過低，燈電流很大，加以光 效，很低，為達(dá)到同樣的照明效果，耗電將大幅增加，不適應(yīng)于用作普通照明。又有人提出以鋅代汞，但是，鋅的熔點(diǎn)為420° C，而沸點(diǎn)則高達(dá)907° C。為使鋅大量蒸發(fā)形成足夠 高的鋅蒸氣壓力，電弧管工作溫度需高達(dá)1400K以上。工作在這樣高溫度下的石英管在大 量的金屬、堿金屬和鹵素離子的轟擊下不僅受腐蝕，且極易析晶而致失透、鼓泡、炸裂， 燈壽命很短，很難有實(shí)用價(jià)值。還有人提出以某些金屬鹵化物如Scl:i、 Znl2代替汞，但也 由于放電壓降低及其他問題難以實(shí)用。
公開號(hào)為CN1674206A的專利(
公開日為2005年9月28閂)公開了《一種無汞或低 汞的高強(qiáng)度放電燈》，該專利利用化學(xué)元素硒代替汞作緩沖氣體，成功制成了石英玻璃電 弧_管的無汞金鹵燈，該專利完全符合環(huán)保要求和發(fā)展趨勢(shì)。
半透明陶瓷是制造金鹵燈類光源的最佳電弧管殼材料，是石英的換代產(chǎn)品，用以制造 金鹵燈各項(xiàng)性能參數(shù)均可獲得大幅提升，但這種燈在失效以后，仍將會(huì)造成嚴(yán)重汞污染， 需引起重視。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種無汞或低汞的陶瓷金鹵燈。 為達(dá)到以上目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的硒在陶瓷金鹵燈電弧管的工作溫度下將全部蒸發(fā)，可形成足夠高壓蒸汽壓力(決定于
填充量)因而可以用來代替汞做陶瓷金鹵燈中的緩沖氣體。硒的熔融溫度為220° C即493K，而沸點(diǎn)為688° C即961K，此溫度雖高于汞，但由于陶瓷電弧管管殼壁負(fù)荷大、溫度高， 能承受120(T C的高溫，而且陶瓷管殼具有比石英管殼更強(qiáng)的高溫抗金屬鹵化物腐蝕的能 力和更大承受壓力的能力。與傳統(tǒng)的石英金鹵燈相比陶瓷金鹵燈更容易滿足無汞金鹵燈的 要求。硒的作用是代替汞作緩沖氣體，產(chǎn)生足夠的硒蒸汽密度，以調(diào)節(jié)電子能量和燈壓降等 電'參數(shù)，而其發(fā)光作用是不重要的，發(fā)光過程仍是主要由金屬鹵化物完成。本發(fā)明陶瓷金鹵燈中以硒和/或硒化汞取代汞的用量應(yīng)根據(jù)燈的功率確定。 參見實(shí)施例圖本發(fā)明包括一個(gè)石英玻璃外殼9，陶瓷電弧管1，電弧管兩端支撐電 極用的陶瓷袖管3a、 3b，陶瓷袖套管外端為陶瓷密封焊料5a、 5b，電弧管兩端各裝有電 極系統(tǒng)4a、 4b，電弧管電極2a、 2b經(jīng)4a、 4b引出電弧管后，引出支架線及支架6, 7連接 再從燈頭IO下的兩個(gè)燈腳lla, lib引出。除硒外電弧管中還充有金屬鹵化物和惰性氣體。 在所述燈的陶瓷電弧管內(nèi)加入硒和/或以全部取代汞作緩沖氣體，當(dāng)然為保持原充汞 燈的參數(shù)也可用適量的硒，部分取代陶瓷金鹵燈中原來充入的汞以減少充汞量和燈失效后 的汞污染嚴(yán)重性。'在所述燈的半透明陶瓷電弧管內(nèi)加入硒或硒化汞的總原子摩爾量等于被取代的汞摩 爾量，被取代的汞可在原充汞摩爾量的的5% 100%之間控制。對(duì)于50W以下的陶瓷金鹵燈，可完全取消充入的汞而代之以相同摩爾量的硒或50%摩 爾量硒化汞。對(duì)于50W以上的陶瓷金鹵燈，可減少常規(guī)充入5%—100%摩爾量的汞，而代之以相同摩 爾量的硒或代之以被取代了的汞的摩爾量的50%的硒化汞。對(duì)于100W以上的陶瓷金鹵燈，可減少了常規(guī)充入汞的10% 60%的摩爾量，而代之以 相同摩爾量的硒或減少了的充汞摩爾量的50%的硒化汞?？稍陔娀」軆?nèi)加入或不加入硒的鹵素化合物。加入硒鹵素化合物的摩爾量為小于加入 硒的摩爾量的10%。所述硒鹵素化合物是硒溴化合物和/或硒碘化合物。 其陶瓷電弧管管殼為圖2所示圓球形或圖3所示圓柱形。 其陶瓷電弧管管殼可為圖2，圖3所示一體型也可為圖4，圖5所示三段式。 本發(fā)明無汞或低汞的陶瓷金鹵燈在使用時(shí)，根據(jù)燈的功率大小確定最合適的硒和/或硒 化汞用量以部分或完全取代汞，并按照現(xiàn)有技術(shù)確定金屬鹵化物等其他成分，則可得到合
適的光電和光譜特性，并具有很高的顯色指數(shù)。本發(fā)明無汞或低汞的陶瓷金鹵燈可以完全取消或大幅降低汞的用量，符合環(huán)保要求的發(fā)展趨勢(shì)的，是一種很有前途的新型燈種，此種光源可以制成各種結(jié)構(gòu)如單端、雙端或投射式以及緊湊型、反射型和防暴型結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)，不管何種結(jié)構(gòu)均屬本專利保護(hù)范圍。


圖~1是本發(fā)明陶瓷金鹵燈結(jié)構(gòu)示意圖(單端式)圖2橢球形一體陶瓷金鹵燈電弧管結(jié)構(gòu)示意3圓柱形一體無汞陶瓷金鹵燈電弧管管殼結(jié)構(gòu)示意4橢球形三體陶瓷金鹵燈電弧管管殼結(jié)構(gòu)示意5圓柱形三體陶瓷金鹵燈電弧管管殼結(jié)構(gòu)示意圖附圖標(biāo)記說明電弧管1，電極2a,2b，電弧管支撐電極用陶瓷袖管3a，3b，電極系統(tǒng)4a, 4b、封接端 5a,5b，支架6,7，吸氣劑8，石英玻璃外殼9，燈頭10，燈腳lla, lib具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述 實(shí)施例1如圖1 圖3所示， 一種無汞或低汞的陶瓷金鹵燈，包括一個(gè)外殼9，電弧管l，支架 6， 7，吸氣劑8，電弧管兩端各裝有電極系統(tǒng)4a、 4b，電弧管電極2a、 2b經(jīng)4a、 4b引出 電弧管后，再從燈頭10下的兩個(gè)燈腳lla, lib引出。電弧管中充有常規(guī)陶瓷金卣燈所需 的金屬卣化物和惰性氣體。本實(shí)施例中陶瓷金鹵燈功率為35W，電弧管中完全取消汞，代之以相同摩爾量的Se， 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，適量選配其他金屬鹵化物成分，可以調(diào)節(jié)所需的色溫。 實(shí)施例2本實(shí)施例燈結(jié)構(gòu)如圖4所示，采用三段式結(jié)構(gòu)，只是燈功率選擇為70W,電弧管中充 有常規(guī)陶瓷金鹵燈所需的金屬鹵化物和惰性氣體。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)減少充入汞量，減少的比例是原充入汞摩爾量的50%，代之以 柑同摩爾量的硒單質(zhì)，或完全取消汞而代之以汞摩爾量50^的HgSe，并選配其他金屬鹵化 物成分，制成無汞硒化汞陶瓷金鹵燈。 實(shí)施例3本實(shí)施例結(jié)構(gòu)如圖5所示，燈功率選擇為150W，電弧管中充有常規(guī)陶瓷金鹵燈所需的 金屬鹵化物和惰性氣體。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)減少充入汞量，減少的比例是原充入汞摩爾量的30%，代之以 相同摩爾量的硒單質(zhì)，或減少充汞量的60%，代之以汞摩爾量15%的HgSe，并選配其他金 屬鹵化物成分。實(shí)施例4'其他條件與以上實(shí)施例l相同，只是往電弧管內(nèi)再加進(jìn)充入Se摩爾量的5y。的Se山， 以加強(qiáng)鹵鉤循環(huán)，延長燈管壽命，改進(jìn)燈性能參數(shù)。 實(shí)施例5其他條件與以上實(shí)施例2相同，只是往電弧管內(nèi)再加進(jìn)充入Se摩爾量的5%的Br" 以加強(qiáng)鹵鎢循環(huán)，延長燈管壽命，改進(jìn)燈性能參數(shù)。 實(shí)施例6 '其他條件與以上實(shí)施例5相同，只是往電弧管內(nèi)再加進(jìn)充入Se摩爾量的5%的Se山， Se2BrV混合循環(huán)劑，以代替Sej2或Se2 Br2。
權(quán)利要求
1、 一種無汞或低汞的陶瓷金鹵燈，包括有陶瓷電弧管，管殼兩端支撐電極用的陶瓷袖管 '_ (3a、 3b)，陶瓷袖套管外端有密封用封接口 (5a、 5b)，電弧管兩端各裝有電極系統(tǒng)(4a、 4b)，電弧管中充有金屬鹵化物和惰性氣體，其特征在于在所述燈的陶瓷電弧 管內(nèi)加入曬和/或硒化汞以全部或部分取代陶瓷金鹵燈中原來充入的汞。
2、 如權(quán)利要求1所述的無汞或低汞的陶瓷金鹵燈，其特征在于在所述燈的電弧管內(nèi)加 入硒和/或硒化汞的總原子摩爾量等于所述被取代的汞摩爾量，被取代的滎為原充汞摩 爾量的的5% 100%。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的無汞或低汞的陶瓷金鹵燈，其特征在于對(duì)于50W以下陶瓷 金鹵燈，完全取消充入的汞而代之以相同摩爾量的硒或50%摩爾量硒化汞。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的無汞或低汞的陶瓷金鹵燈，其特征在于對(duì)于50W以上的金 屬鹵化物燈，減少了常規(guī)充入摩爾量的5%—100%的滎，而代之以相同摩爾量的硒或代 之以被取代的汞的摩爾量的50%的硒化汞。
5、 如權(quán)利要求3所述的無汞或低汞的陶瓷金鹵燈，其特征在于對(duì)于100W以上陶瓷金 鹵燈，減少了常規(guī)充汞摩爾量的10% 60%，而代之以相同摩爾量的硒或減少的充汞摩 爾量的50%的硒化汞。
6、 如權(quán)利要求1至5任一所述的無汞或低汞的陶瓷金鹵燈，其特征在于還在電弧管內(nèi) 加入或不加入硒鹵素化合物。
7、 如權(quán)利要求1至6任一所述的無汞或低汞的陶瓷金鹵燈，其特征在于加入硒鹵素化，合物的摩爾量為小于加入硒的摩爾量的10%。
8、 如權(quán)利要求1至7任一所述的無汞或低汞的陶瓷金鹵燈，其特征在于所述硒鹵素化合物是硒溴化合物和/或硒碘化合物。
9、 如權(quán)利要求1至8任一所述的無汞或低汞的陶瓷金鹵燈，其特征在于其陶瓷電弧管管殼為圓球形或圓柱形。
10、 權(quán)利要求1至8任一所述的無汞或低汞的陶瓷金鹵燈，其特征在于其陶瓷電弧管管殼可為一體型也可為三段式。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種無汞或低汞的陶瓷金鹵燈。其包括有陶瓷電弧管，管殼兩端支撐電極用的陶瓷袖管，陶瓷袖套管外端有密封用封接口，電弧管兩端各裝有電極系統(tǒng)，電弧管中充有金屬鹵化物和惰性氣體，主要特點(diǎn)在于，在所述燈的陶瓷電弧管內(nèi)加入硒和/或硒化汞以全部或部分取代陶瓷金鹵燈中原來充入的汞。陶瓷金鹵燈中以硒和/或硒化汞的用量應(yīng)根據(jù)燈的功率確定，并按照現(xiàn)有技術(shù)確定金屬鹵化物等其他成分，則可得到合適的光電和光譜特性，并具有很高的顯色指數(shù)。本發(fā)明無汞或低汞的陶瓷金鹵燈可以完全取消或大幅降低汞的用量，符合環(huán)保要求的發(fā)展趨勢(shì)，是一種很有前途的新型燈種。
文檔編號(hào)H01J61/30GK101123164SQ200610036969
公開日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2006年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月8日
發(fā)明者明 張, 楊正名, 柴國生 申請(qǐng)人:廣東雪萊特光電科技股份有限公司