專利名稱：低壓水銀放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有管狀放電室的低壓水銀放電燈，管狀放電管具有尾端并且包括充有包括水銀和稀有氣體的可電離的填充物，還有一個電極安裝在放電室的尾端上，并被緊固在通電導(dǎo)線上，后者穿過放電室的尾端通至放電室之外，同時至少在一根通電導(dǎo)線上裝有汞劑。
US 5204584就介紹過這樣的燈。此公知的燈的通電導(dǎo)線上裝有汞劑，安置于固定在通電導(dǎo)線上的金屬板上。此汞劑起輔助汞劑的作用，其作用是加速啟動，即加快燈在通電后達(dá)到額定流明輸出的速度。這是通過由通電后電極產(chǎn)生的熱量使汞劑釋放出其內(nèi)含的水銀而實(shí)現(xiàn)的，使得放電室內(nèi)水銀蒸汽壓快速升至正常工作所需的數(shù)值。其缺點(diǎn)在于使用金屬平板，以致因制造、存貯、運(yùn)輸及與其他燈零件組裝而增加成本。
本發(fā)明的目的就是提供開始段落中介紹的一種燈，其制造成本便宜，而且能相對較快地達(dá)到額定流明輸出。
根據(jù)本發(fā)明，開始段落介紹的這種燈即為此目的而設(shè)計(jì)的，其特征在于通電導(dǎo)線上涂復(fù)汞劑的區(qū)域沿著通電導(dǎo)線遠(yuǎn)離尾端。
汞劑極易應(yīng)用，只要使通電導(dǎo)線待涂復(fù)的區(qū)域通過金屬熔槽即可，在此過程中熔槽中的金屬浸潤該區(qū)域。金屬熔槽中含有汞劑或汞劑形成劑，后者為諸如銦這種可形成汞劑的金屬，或者為汞劑形成合金，如鉛和錫。在后一種情況下，在燈注入填充物后，因與放電室的放電空間中的水銀蒸汽發(fā)生作用；汞劑可在通電導(dǎo)線上形成。使用助熔劑可促進(jìn)待涂復(fù)區(qū)域的浸潤。如果需要，可首先在待涂復(fù)區(qū)域上制成不同金屬的薄層，以增強(qiáng)汞劑涂層或汞劑形成劑涂層和通電導(dǎo)線間的粘結(jié)力。當(dāng)然，涂層也可用電解方法制成。
本專業(yè)的技術(shù)人員根據(jù)通電導(dǎo)線的粗細(xì)和涂復(fù)區(qū)域的長度，可很容易地選定有關(guān)區(qū)域內(nèi)汞劑的量值。
通過選擇相對于電極涂復(fù)區(qū)域所占據(jù)的位置來選擇在工作時汞劑所具有的溫度。
注意到US4,105,910公開了一種低壓水銀放電燈，在其放電室的尾端上一個區(qū)域內(nèi)涂有汞劑，此汞劑涂層還延伸至通電導(dǎo)線上與尾端相鄰的一個區(qū)域內(nèi)。在燈的壽命后期，該汞劑構(gòu)成放電弧的施放點(diǎn)。于是放電室的尾端被劇烈加熱，以致于熔化，空氣進(jìn)入放電室，中止燈的工作。
在根據(jù)本發(fā)明的燈中，通電導(dǎo)線的涂有汞劑的區(qū)域可延伸于電極之外，進(jìn)入電極之間的空間內(nèi)，當(dāng)然也可以使通電導(dǎo)線彎曲，使得涂復(fù)區(qū)域位于放電室端部和通電導(dǎo)線進(jìn)入放電空間的位置之間。
通電導(dǎo)線上涂復(fù)區(qū)域的位置取決于通電導(dǎo)線浸入電解液或金屬熔液的深度，還取決于通電導(dǎo)線浸入時的形狀。根據(jù)本發(fā)明，在一種合適的燈的實(shí)施方案中，涂復(fù)區(qū)域從通電導(dǎo)線的自由端延伸開去。此實(shí)施方案是比較易于實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明，在一種有利的燈的實(shí)施方案中，涂有汞劑的區(qū)域是彎曲的，例如彎成螺旋形或曲折形，于是在相對較小的體積內(nèi)對于汞劑具有較大的表面積。
通電導(dǎo)線由諸如鐵、鎳、鐵鎳或鉻鐵鎳等制成。
當(dāng)在燈的一個尾端上裝有汞劑時，已經(jīng)可得到較高的啟動速度。放電室比較長時，例如大于40厘米時，釋放的水銀蒸汽擴(kuò)散到整個被放電室封閉的放電空間，需要較長的時間。在這種情況下，在放電室的二個尾端都裝有汞劑是有利的。
在一般燈電源中，燈電流主要通過一根通電導(dǎo)線，后文稱之為有效通電導(dǎo)線(Live Current Supply Conductor)。因?yàn)榉烹娀∈┘佑陔姌O上與此通電導(dǎo)線相近的位置，有效通電導(dǎo)線將承受相當(dāng)高的溫度。在此通電導(dǎo)線上提供汞劑是有利的。
并非總是可以事先確定哪根通電導(dǎo)線是有效通電導(dǎo)線。例如當(dāng)燈與電源是互相分離的，并能以不同方式聯(lián)接時，就會出現(xiàn)這種情況。在這種情況下，二根通電導(dǎo)線都裝上汞劑是有利的。
除了使用一個或數(shù)個汞劑當(dāng)作輔助汞劑之外，燈中還可裝有一個或數(shù)個汞劑當(dāng)作主要汞劑，即在正常工作時，確定放電空間中的水銀蒸汽壓的汞劑。例如，在放電室的排氣管中可放置主要汞劑。當(dāng)然也可不使用主要汞劑。這時，放電室內(nèi)的水銀蒸汽壓是放電室中最冷點(diǎn)的水銀蒸汽壓的函數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，一種低壓水銀放電燈有吸引力的實(shí)施方案其特征在于其電極的二端分別夾于通電導(dǎo)線的彎折處。例如，電極為涂復(fù)有電子發(fā)射物的鎢線圈。此外，電極也可為鎢、堿土金屬氧化物和稀土金屬(鈧、釔和鑭系金屬)氧化物的燒結(jié)體。這種電極可用焊接法固定于通電導(dǎo)線上。
通電導(dǎo)線上汞劑涂復(fù)區(qū)域離開通電導(dǎo)線彎曲部一段距離是有利的。這樣就可以避免汞劑污染電極。電極上的汞劑會有害于電子發(fā)射效果。此外，汞劑也能從電極上通過放電室進(jìn)一步擴(kuò)散。通常，這也會對水銀蒸汽壓產(chǎn)生不利影響。
在一種有吸引力的實(shí)施方案中，通電導(dǎo)線的涂復(fù)汞劑相對于電極處于相互不同的位置。這樣就產(chǎn)生下述效果燈通電后，形成的輔助汞劑可在不同時間間隔釋放出水銀。因此可以消除在接通電源之后瞬時出現(xiàn)的水銀過多或過少。
除了在將通電導(dǎo)線固定于放電室尾端之前涂復(fù)通電導(dǎo)線之外，還可以在安裝于尾端上之后涂復(fù)通電導(dǎo)線。如果某一根通電導(dǎo)線不需要涂復(fù)汞劑或汞劑形成劑，只要使尾端以一定的角度通過金屬熔槽或電解槽即可，這樣就只有一根通電導(dǎo)線被浸入。如果需要，在此過程中，可將通電導(dǎo)線暫時彎開。
電極固定之后，也可以于通電導(dǎo)線之上進(jìn)行涂復(fù)。相對于尾端通電導(dǎo)線可以彎曲得突出于電極之外。涂復(fù)之后，可再將通電導(dǎo)線彎回，或進(jìn)一步彎折再指向尾端。
本發(fā)明的上述及其他方面將結(jié)合附圖予以詳細(xì)說明。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的低壓水銀放電燈的第一個實(shí)施例；圖2為圖1中燈的詳細(xì)透視圖；圖3、4和5分別示出本發(fā)明的第二個、第三個和第四個燈的實(shí)施例的詳細(xì)透視圖。
圖1示出具有尾端11、11′的由管狀放電室10構(gòu)成的低壓水銀放電燈，其中容有包括水銀及稀有氣體的可電離的填充物。所示實(shí)施方案中的放電室10具有二個管狀部件13、13′，它們分別具有尾端11、11′。尾端11、11′與燈帽固定聯(lián)接。管狀部件13、13′在與燈帽相對的管端14、14′處通過通道15而互相連通。放電室也有其他結(jié)構(gòu)，如為單個直管或者彎管，例如彎成鉤狀的管子。放電室10內(nèi)有熒光層16。在放電室中每一個尾端11、11′都有電極20、20′。另外，在放電室的尾端處可裝設(shè)外電極，以對燈電源提供電容耦合。通電導(dǎo)線30A、30B；30A′、30B′由電極20、20′出發(fā)，穿過尾端11、11′到達(dá)放電室10的外部。至少一根通電導(dǎo)體30A上裝有汞劑。在本實(shí)施方案中，通電導(dǎo)線30B上也裝有汞劑。
汞劑，此處為水銀-銦，涂復(fù)在通電導(dǎo)線30A的區(qū)域35A之上，此區(qū)域沿著通電導(dǎo)線30A而遠(yuǎn)離尾端11。區(qū)域35A、35B從自由端34A、34B起始延展開來(參見圖2，其中區(qū)域35A、35B涂黑，以與通電導(dǎo)線的其他部分相區(qū)別。放電室10以虛線表示)。區(qū)域35A、35B的長度各為5毫米，其涂層厚度為10微米。每個區(qū)域上銦的重量為0.6毫克。通電導(dǎo)線30A、30B都包括0.5毫米厚的第一段鐵絲31A、31B，0.35毫米厚的第二段鎳-鐵-銅-錳絲32A、32B，0.5毫米厚的第三段銅-錫絲33A、33B，這些導(dǎo)線實(shí)際上穿過放電室10、放電室10的尾端11的壁部12，延伸出放電室10之外(參看圖2，其中第二段32A、32B和第三段33A、33B以虛線表示)。在燈的尾端11′處具有相同結(jié)構(gòu)。
在圖1和2的實(shí)施方案中，在放電室10的尾端11、11′上，通電導(dǎo)線30A、30B；30A′、30B′都具有涂復(fù)輔助汞劑的區(qū)域35A、35B。為清楚起見，在圖1中未詳細(xì)畫出尾端的構(gòu)造。
電極20、20′為涂有電子發(fā)射物的鎢線圈，這里的電子發(fā)射物為鋇、鈣和鍶的氧化物的混合物。線圈20、20′的端部21A、21B分別夾于通電導(dǎo)線30A、30B的彎折部36A、36B。彎折部36A、36B彎折成大約180°的角。
涂有輔助汞劑的區(qū)域35A、35B離開彎折部36A、36B約數(shù)毫米，這里為5毫米。
在燈的制造過程中，放電室10的尾端11、11′可在裝好通電導(dǎo)線30A、30B；30A′、30B′之后再通過金屬熔槽，這樣通電導(dǎo)線浸入熔槽，其長度為待涂復(fù)區(qū)域的長度。另外，也可以在通電導(dǎo)線與燈的尾端裝配之前在通電導(dǎo)線上涂復(fù)汞劑或汞劑形成劑。電極可用通常的方法固定于通電導(dǎo)線上，這時通電導(dǎo)線都彎曲繞在電極的端部。然后將放電室尾端與放電室的管狀部分熔封在一起，然后將放電室沖洗、清潔，并通過排氣管(未示出)充入其填充物。如果通電導(dǎo)線上涂有汞劑形成劑，則后者將與填充物中的水銀作用形成汞劑。
在圖3中，與圖2相對應(yīng)的部件的參考號碼都加上100。在圖3的實(shí)施方案中，通電導(dǎo)體130A、130B的汞劑涂復(fù)區(qū)域135A、135B位于放電空間116中的部分117處，該位置117在放電室端部118和通電導(dǎo)線130A、130B進(jìn)入放電空間116的地方119之間。
在圖4中，與圖2相對應(yīng)的部件的參考號碼都加上200。在圖4所示的實(shí)施方案中，通電導(dǎo)線230A、230B的彎折角度約為360°，環(huán)繞在電極220的端部221A、221B，于是汞劑涂復(fù)區(qū)域235A、235B延伸于電極220的前面。這樣在電極固定于通電導(dǎo)線之后，也可以在區(qū)域235A、235B上涂復(fù)汞劑。
在圖5中，與圖2相對應(yīng)的部件的參考號碼都加上300。在圖5所示的實(shí)施方案中，區(qū)域335A、335B被彎成曲折形，這樣就在一個較小的體積內(nèi)得到較大的表面積。通電導(dǎo)線330A、330B的自由端334A、334B上沒有汞劑。
權(quán)利要求
1.一種由具有尾端(11、11′)的管狀放電室(10)構(gòu)成的低壓水銀放電燈，其中充有包括水銀和稀有氣體的可電離的充填物，還包括安放在放電室(10)中尾端(11)處的電極(20)，它固定在通電導(dǎo)線(30A、30B)上，這些導(dǎo)線穿過所述尾端(11)到達(dá)放電室(10)的外部，同時至少有一根通電導(dǎo)線(30A)上裝有汞劑，其特征在于通電導(dǎo)線(30A)的汞劑涂復(fù)區(qū)域(35A)沿著通電導(dǎo)線(30A)遠(yuǎn)離尾端(11)。
2.權(quán)利要求1的低壓水銀放電燈，其特征在于區(qū)域(35A、35B)從通電導(dǎo)線(30A、30B)的自由端(34A、34B)起始延展開來。
3.權(quán)利要求1或2的低壓水銀放電燈，其特征在于在放電室(10)內(nèi)至少在一個尾端(11)處通電導(dǎo)線(30A、30B)上都有汞劑涂復(fù)區(qū)(35A、35B)。
4.權(quán)利要求1、2或3的低壓水銀放電燈，其特征在于電極(20、21′)的二端(21A、21B)分別夾于通電導(dǎo)線(30A、30B)的彎折處(36A、36B)。
5.權(quán)利要求4的低壓水銀放電燈，其特征在于汞劑涂復(fù)區(qū)(35A、35B)離開彎折處(36A、36B)一段距離。
6.權(quán)利要求1至5中任意一個權(quán)利要求的低壓水銀放電燈，其特征在于汞劑涂復(fù)區(qū)域(335A、335B)具有彎曲形狀。
全文摘要
一種由具有尾端(11、11′)的管狀放電室(10)構(gòu)成的低壓水銀放電燈，內(nèi)含有包括水銀和稀有氣體的可電離的填充物。在放電室(10)內(nèi)每一個尾端(11、11′)處都裝有電極(20、20′)，該電極固定于通電導(dǎo)線(30A、30B；30A′、30B′)之上，通電導(dǎo)線穿過尾端(11、11′)到達(dá)放電室(10)之外。至少有一根通電導(dǎo)線(30A、30B)在區(qū)域(35A、35B)上涂覆汞劑，該區(qū)域沿通電導(dǎo)線(30A、30B)離開尾端(11)一段距離。在本發(fā)明的燈中，能比較容易地施加汞劑。
文檔編號H01J61/36GK1158185SQ96190768
公開日1997年8月27日 申請日期1996年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月21日
發(fā)明者P·C·歐姆斯 申請人:菲利浦電子有限公司