專利名稱:低壓汞汽放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在第一和第二操作模式中可操作的低壓汞汽放電燈。
背景技術(shù)：
在水銀蒸氣放電燈中，水銀構(gòu)成用于(高效的)紫外(UV)線產(chǎn)生的主要部件。包括發(fā)光材料的發(fā)光層可以設(shè)置在放電容器的內(nèi)壁，以將UV轉(zhuǎn)換成其它波長(zhǎng)，例如轉(zhuǎn)換成用于曬黑用途的UV-B和UV-A(太陽(yáng)面板燈)，或者轉(zhuǎn)換成用于普通照明用途的可見(jiàn)輻射光。因此，這種放電燈也被稱為熒光燈。可選擇地，產(chǎn)生的紫外線可以用于制造殺菌燈(UV-C)。低壓汞汽放電燈的放電容器通常是圓形的，并包括伸長(zhǎng)和緊湊的實(shí)施例。通常地，緊湊熒光燈的管狀放電容器包含具有相對(duì)小的直徑的相對(duì)短直部件的集合，通過(guò)橋部件或彎曲部件將直的部件連接在一起。緊湊熒光燈通常配備有(一體的)燈帽。通常地，在放電空間中維持放電的設(shè)備是設(shè)置在放電空間中的電極。在可選的實(shí)施例中，低壓汞汽放電燈包括所謂的無(wú)電極低壓汞汽放電燈。
在許多建筑中，已經(jīng)安裝了緊急照明系統(tǒng)。緊急照明系統(tǒng)通常包括熒光燈、鎮(zhèn)流器和低壓電源，例如電池組。在通常狀況下，熒光燈從建筑物的主電源系統(tǒng)獲得電源。在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求
書(shū)中，操作的“正常模式”也稱為“操作的第一模式”。在緊急狀況期間，在主電源發(fā)生故障(例如發(fā)生火災(zāi)、火警或其它災(zāi)害的情況)時(shí)，低壓電源(電池組)取代電源，且熒光燈依然發(fā)光。在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求
書(shū)中，操作的“緊急模式”也稱為“操作的第二模式”。在操作的第二模式中，熒光燈發(fā)光用于在緊急情況下指引建筑物中的人轉(zhuǎn)移到安全的地方。
在起始段中所述的低壓汞汽放電燈是現(xiàn)有技術(shù)中公認(rèn)的。已知的低壓汞汽放電燈的缺點(diǎn)在于放電燈在緊急模式下其壽命相對(duì)短。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是能夠全部或部分地克服上述缺點(diǎn)。因此根據(jù)本發(fā)明，在起始段中所述的這種低壓汞汽放電燈包括
以氣密的方式密封放電空間的放電容器，其放電空間配置有水銀和惰性氣體的填充物，放電容器包括配置在放電空間中的電極，用于當(dāng)放電燈運(yùn)行在第一操作模式時(shí)維持放電空間中的放電，在DC或AC電源下操作的至少一個(gè)電極，用于形成在放電燈運(yùn)行在第二操作模式時(shí)經(jīng)過(guò)電極的放電電流。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)放電燈以第二操作模式(“緊急模式”)操作時(shí)，在電極的一側(cè)和電極的另一側(cè)之間形成電流。這就是所謂的放電弧效果。通過(guò)在DC或AC電流狀況下操作電極而形成電極放電弧。通過(guò)發(fā)送和調(diào)節(jié)通過(guò)電極的電流使電極操作在其“正?！睜顟B(tài)下。以這種方式，在緊急操作期間過(guò)多的電極劣化得以減少，并且避免了放電燈的壽命減少。
在已知的低壓汞汽放電燈中，第二操作模式(“緊急模式”)中的放電燈在相對(duì)小的電流(小于額定電流的10％)下操作。類似于“正常模式”，已知放電燈中“緊急模式”下的小電流維持在電極之間。然而，放電燈中的電極并非為了這種小電流而設(shè)計(jì)的。這主要由于濺射而導(dǎo)致電極材料快速而真正的劣化。這種電極劣化大大減少了已知放電燈的壽命。如果僅在緊急狀況期間操作緊急燈，則不會(huì)有問(wèn)題。然而，(政府)安全規(guī)則要求緊急照明系統(tǒng)必須受到定期和頻繁地檢測(cè)(典型地一個(gè)月至少一次)。在檢測(cè)期間，在緊急模式下將已知的緊急照明系統(tǒng)操作一段時(shí)間。與正常的熒光燈相比這種頻繁的檢測(cè)引起緊急照明系統(tǒng)的早期故障。
根據(jù)本發(fā)明操作的低壓汞汽放電燈具有相對(duì)長(zhǎng)的壽命。
優(yōu)選地，放電燈在第二操作模式下操作時(shí)，兩個(gè)電極均在DC或AC電源下操作。當(dāng)放電燈在第二操作模式(“緊急模式”)下操作時(shí)，在每個(gè)電極的一側(cè)和每個(gè)電極的另一側(cè)之間形成電流。在優(yōu)選的實(shí)施例中，在兩個(gè)電極中同時(shí)形成電極放電弧。通過(guò)發(fā)送和調(diào)節(jié)通過(guò)每個(gè)電極的電流，每個(gè)電極在其“正?！睜顟B(tài)下操作。以這種方式，在緊急操作期間過(guò)多的電極劣化得以減少，并且放電燈的壽命減少得以避免。通過(guò)在DC或AC電源下操作兩個(gè)電極，相對(duì)于放電燈運(yùn)行在第二操作模式時(shí)僅電極之一在一個(gè)電源下運(yùn)行的情形放電燈的光輸出近以加倍。
根據(jù)本發(fā)明的低壓汞汽放電燈的優(yōu)選實(shí)施例，其特征在于，當(dāng)該燈在第二操作模式下運(yùn)行時(shí)，電極相對(duì)于彼此而獨(dú)立。當(dāng)放電燈在第一操作模式下運(yùn)行時(shí)，在所謂的橋型電路組件中正常地操作放電燈。這種橋型電路組件意指放電容器中一個(gè)電極的一側(cè)和另一個(gè)電極的一側(cè)之間的電互聯(lián)。
在低壓汞汽放電燈的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，以第二操作模式運(yùn)行的放電燈從電源電氣斷開(kāi)，其中在該電源下放電燈運(yùn)行在第一操作模式。以這種方式，以第二操作模式運(yùn)行的放電燈免受放電燈在第一操作模式時(shí)電路組件的干擾。
根據(jù)本發(fā)明的低壓汞汽放電燈的優(yōu)選實(shí)施例，其特征在于，當(dāng)放電燈在第一操作模式下運(yùn)行而發(fā)生電源故障時(shí)，第二操作模式引起放電燈運(yùn)行在第二操作模式。優(yōu)選地，當(dāng)放電燈在第一操作模式時(shí)，與第二操作模式相關(guān)聯(lián)的設(shè)備檢測(cè)電源故障。該設(shè)備在第一操作模式下檢測(cè)電源故障，并引起第二操作模式開(kāi)始。優(yōu)選地，該設(shè)備還引起或啟動(dòng)放電燈從電源斷開(kāi)，其中在該電源下放電燈運(yùn)行在第一操作模式。
根據(jù)本發(fā)明的低壓汞汽放電燈的另一優(yōu)選實(shí)施例，其特征在于，運(yùn)行在第二操作模式下的放電燈在小于當(dāng)放電燈運(yùn)行在第一操作模式時(shí)的額定電流的20％的電流下運(yùn)行。
根據(jù)本發(fā)明的放電燈具有額外的優(yōu)點(diǎn)。如果在第二操作模式(“緊急操作”)下操作已知的放電燈，那么，由于在放電容器中的電極之間相對(duì)小的電流和放電的負(fù)電壓-電流特性而使加在燈上的電壓相對(duì)高。在根據(jù)本發(fā)明的放電燈中，在放電燈運(yùn)行在第二操作模式(“緊急操作”)時(shí)電極在其額定燈電流下操作。在電極的兩側(cè)之間形成的放電(“電弧”)長(zhǎng)度比在放電容器相對(duì)端的兩電極之間形成的放電長(zhǎng)度短得多。在根據(jù)本發(fā)明的放電燈中，這導(dǎo)致加在燈上的電壓減小。當(dāng)放電燈運(yùn)行在第二操作模式時(shí)，這種相對(duì)低的燈電壓基本上簡(jiǎn)化了整流器和電池組。為此，根據(jù)本發(fā)明的低壓汞汽放電燈的優(yōu)選實(shí)施例，其特征在于，當(dāng)運(yùn)行在第二操作模式時(shí)，放電燈由電池供電。
通過(guò)參照此后描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其它方面和優(yōu)勢(shì)是顯而易見(jiàn)的并且得到說(shuō)明。
在附圖中圖1A是在第一操作模式下的低壓汞汽放電燈的橫截面視圖；以及圖1B是在第二操作模式下的低壓汞汽放電燈的橫截面視圖。
附圖純粹是圖解性的而并非按比例繪出。顯著地，為清晰起見(jiàn)，以強(qiáng)烈夸張的形式示出某些尺寸。在附圖中，盡可能多地用相同的附圖標(biāo)記表示相似的元件。
具體實(shí)施方式圖1A非常概略地示出包括具有管狀部分的玻璃放電容器的低壓汞汽放電燈，其中放電容器發(fā)送放電容器10中產(chǎn)生的輻射。放電容器10以氣密的方式密封放電空間13，放電空間13包含水銀和惰性氣體混合物的填充物，惰性氣體混合物包括例如氬。在熒光放電燈中，用發(fā)光層(圖1A中未示出)涂敷面對(duì)放電空間13的管狀部分11的側(cè)面，發(fā)光層包括將受激水銀的回降產(chǎn)生的紫外(UV)光轉(zhuǎn)化為(通常)可見(jiàn)光的發(fā)光材料(例如熒光粉)。此外，面對(duì)放電空間13的管狀部分11的側(cè)面配置有更多保護(hù)層中的一個(gè)(圖1A中未示出)。
低壓汞汽放電燈可操作在第一和第二操作模式中。第一操作模式通常稱為操作的“正常模式”，而第二操作模式通常稱為操作的“緊急模式”。在圖1A的范例中，放電容器10包括配置在放電空間13中的電極5、6，用于在放電燈運(yùn)行在第一模式時(shí)維持放電空間13中的放電D。由放電容器10的端部的支撐電極5、6。電極5、6是用電子發(fā)射物質(zhì)覆蓋的鎢的繞組，在此情況下，是氧化鋇、氧化鈣和氧化鍶的混合物。電極5、6的電流供應(yīng)導(dǎo)體7、7’、8、8’分別通過(guò)端部并從放電容器10發(fā)射到外部。
圖1A示出在第一操作模式(“正常模式”)下運(yùn)行的放電燈在電極5、6之間形成放電D。圖1B示出在第二操作模式(“緊急模式”)下運(yùn)行的放電燈電極5、6在DC電源或者在AC電源下工作，用于形成跨越電極5、6的放電電流D1、D2，同時(shí)放電燈運(yùn)行在第二操作模式。在圖1B的范例中，形成跨越電極5和6的放電電流D1、D2。
優(yōu)選地，當(dāng)放電燈運(yùn)行在第二操作模式時(shí)，該電極相對(duì)于彼此而獨(dú)立。當(dāng)放電燈運(yùn)行在第一操作模式時(shí)，放電燈通常運(yùn)行在所謂的全橋電路組件或所謂的半橋電路組件中。這種電路組件對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。兩種操作方案意指放電容器中一個(gè)電極的一側(cè)和另一個(gè)電極的一側(cè)之間的電互聯(lián)；正常地，一個(gè)電極的一側(cè)經(jīng)電容器連接到另一個(gè)電極的一側(cè)。
優(yōu)選地，以第二操作模式運(yùn)行的放電燈從電源電氣斷開(kāi)，其中放電燈在該電源下運(yùn)行在第一操作模式。以這種方式，以第二操作模式運(yùn)行的放電燈免受放電燈在第一操作模式運(yùn)行時(shí)電路組件的干擾。
當(dāng)放電燈在第一操作模式下運(yùn)行而發(fā)生電源故障時(shí)，優(yōu)選地，第二操作模式引起放電燈運(yùn)行在第二操作模式。此外，當(dāng)放電燈在第一操作模式時(shí)，與第二操作模式相關(guān)聯(lián)的設(shè)備檢測(cè)電源故障。該設(shè)備在第一操作模式下檢測(cè)電源故障，并引起第二操作模式開(kāi)始。優(yōu)選地，該設(shè)備還引起或啟動(dòng)放電燈與放電燈電源運(yùn)行在第一操作模式時(shí)的電源斷開(kāi)。
優(yōu)選地，運(yùn)行在第二操作模式下的放電燈在小于在放電燈運(yùn)行在第一操作模式時(shí)的額定電流的20％的電流下運(yùn)行。
在已知的緊急照明系統(tǒng)中，緊急模式中的光通量大約是正常操作模式中光通量的10％。在根據(jù)本發(fā)明的緊急照明系統(tǒng)中，對(duì)于每個(gè)電極可以得到5到401m范圍的光通量。該光通量取決于放電燈的類型。
根據(jù)本發(fā)明的放電燈具有額外的優(yōu)勢(shì)。如果已知的放電燈運(yùn)行在第二操作模式(“緊急操作”)下，那么，由于在放電容器中電極之間相對(duì)小的電流和放電的負(fù)電壓-電流特性而使加在燈上的電壓相對(duì)高。在根據(jù)本發(fā)明的放電燈中，在放電燈運(yùn)行在第二操作模式(“緊急操作”)時(shí)電極操作在額定燈電流下。在電極的兩側(cè)之間形成的放電(“電弧”)長(zhǎng)度比在放電容器相對(duì)端的兩電極之間形成的放電長(zhǎng)度短得多。在根據(jù)本發(fā)明的放電燈中，這導(dǎo)致加在燈上的電壓減小。優(yōu)選地，該電壓在約15V到約20V的范圍內(nèi)。當(dāng)放電燈運(yùn)行在第二操作模式時(shí)(由于缺少變壓器)，這種低的燈電壓基本上簡(jiǎn)化了整流器。優(yōu)選地，當(dāng)運(yùn)行在第二操作模式時(shí)，放電燈由電池供電。優(yōu)選地，使用兩個(gè)串聯(lián)連接的9V電池來(lái)使燈運(yùn)行在第二操作模式(“緊急模式”)下。
應(yīng)該注意的是，上述實(shí)施例舉例說(shuō)明并不限制本發(fā)明，那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠設(shè)計(jì)出許多不脫離所附權(quán)利要求
書(shū)的范圍的可選實(shí)施例。在權(quán)利要求
書(shū)中，圓括號(hào)中放置的任何附圖標(biāo)記將不解釋為對(duì)權(quán)利要求
的限制。術(shù)語(yǔ)“包括”的使用以及其動(dòng)詞變化不排除不同于那些在權(quán)利要求
中陳述的元件或步驟的存在。在元件前面的冠詞“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)這種元件的存在?？梢酝ㄟ^(guò)包括幾個(gè)不同元件的硬件以及適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)施本發(fā)明。在列舉幾種設(shè)備的裝置權(quán)利要求
中，許多這些設(shè)備可以通過(guò)一個(gè)和相同的軟件項(xiàng)來(lái)體現(xiàn)。在相互不同的從屬權(quán)利要求
中列舉出某些措施的起碼事實(shí)并不表明這些措施的結(jié)合不能用于產(chǎn)生良好效果。
權(quán)利要求
1.在第一操作模式和第二操作模式下可操作的低壓汞汽放電燈，該放電燈包括以氣密的方式封入的放電容器(10)，其放電空間(13)配置有水銀和惰性氣體的填充物，放電容器(10)包括配置在放電空間(13)中的電極(5；6)，用于維持當(dāng)該放電燈運(yùn)行在第一操作模式時(shí)放電空間(13)中的放電，在DC或AC電源下操作的至少一個(gè)電極(5；6)，用于形成當(dāng)該放電燈運(yùn)行在第二操作模式時(shí)經(jīng)過(guò)電極(5；6)的放電電流。
2.如權(quán)利要求
1所述的低壓汞汽放電燈，其特征在于，當(dāng)該放電燈運(yùn)行在第二操作模式時(shí)，兩個(gè)電極(5；6)在DC或AC電源下運(yùn)行。
3.如權(quán)利要求
1或2所述的低壓汞汽放電燈，其特征在于，當(dāng)該燈在第二操作模式下運(yùn)行時(shí)，電極(5；6)相對(duì)于彼此而獨(dú)立。
4.如權(quán)利要求
1或2所述的低壓汞汽放電燈，其特征在于，當(dāng)以第二操作模式運(yùn)行時(shí)放電燈與放電燈運(yùn)行在第一操作模式時(shí)的電源電氣斷開(kāi)。
5.如權(quán)利要求
1或2所述的低壓汞汽放電燈，其特征在于，當(dāng)放電燈在第一操作模式下運(yùn)行而發(fā)生電源故障時(shí)，第二操作模式引起放電燈運(yùn)行在第二操作模式。
6.如權(quán)利要求
5所述的低壓汞汽放電燈，其特征在于，當(dāng)放電燈在第一操作模式時(shí)，與第二操作模式相關(guān)聯(lián)的設(shè)備檢測(cè)電源故障。
7.如權(quán)利要求
1或2所述的低壓汞汽放電燈，其特征在于，運(yùn)行在第二操作模式下的放電燈在小于當(dāng)放電燈運(yùn)行在第一操作模式時(shí)的額定電流的20％的電流下運(yùn)行。
8.如權(quán)利要求
1或2所述的低壓汞汽放電燈，其特征在于，當(dāng)運(yùn)行在第二操作模式時(shí)，放電燈由電池供電。
專利摘要
低壓汞汽放電燈操作在第一操作模式(“正常模式”)和第二操作模式(“緊急操作”)下。該放電燈包括密封配置有水銀和惰性氣體的填充物的放電空間(13)的放電容器(10)。放電容器包括電極(5；6)，用于在放電燈運(yùn)行在第一操作模式時(shí)維持放電空間中的放電。根據(jù)本發(fā)明，至少一個(gè)電極工作在DC或AC電源下，用于在電極上形成放電電流(D
文檔編號(hào)H01J61/92GK1998064SQ200580004030
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2005年1月19日
發(fā)明者L·R·C·沃曼斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan