[发明专利]低压水银蒸汽放电灯和小型荧光灯

说明书

本发明涉及一种包括一个透光放电容器的低压水银蒸汽放电灯，

该放电容器以密封的方式封闭出一个放电空间，该空间充满了水银和一种稀有气体，

放电容器内壁至少有一部分装配有透明层。

本发明还涉及一种小型荧光灯。

在水银蒸汽放电灯中，水银是有效产生紫外(UV)线的主要构成成分。发光层包括一种发光材料(例如荧光粉)，位于放电容器的内壁，发光层将UV转换成其它波长，如出于晒黑的目的而转换成UV-B或UV-A(例如太阳面板灯)，或者出于普通照明的目的而转换成可见光辐射。因此这样的放电灯也称之为荧光灯。低压水银蒸汽放电灯的放电容器截面通常是管状或圆形的，包括加长和小型两个实施方案。称为小型荧光灯的管状放电容器通常包括很多相对较短，直径相对较小的直的部分。小型荧光灯通常配有(一体的)灯罩。

人们已经知道，在低压水银蒸汽放电灯中采取的措施是为了防止放电容器内壁黑化，该部分与放电空间中在放电灯工作期间存在的放电相接触。此类黑化是水银与制造放电容器的玻璃相互作用引起的，是我们不希望的，这不但会减少维护，而且由于黑化是，例如，以黑斑或黑点形式不规则形成的，所以还会形成难看的灯外观。

从US-A4,544,997中可以了解一种在开篇段落中讲述的低压水银蒸汽放电灯。在现有的放电灯中，透明层使用了从由钇、钪、镧、钆、镱和镥形成的集合中选择的一种氧化物。氧化物在放电容器的内壁形成一个薄层。现有的透明层是无色的，很难吸收UV射线或可见光，满足光和射线透射系数的要求。现有透明层的使用减少了低压水银蒸汽放电灯放电容器内壁的黑化和变色。

使用现有低压水银蒸汽放电灯的一个缺陷是维护由于黑化仍然是比较低的。另外，为了实现足够长的使用寿命，结果是现有的灯需要大量的水银。在使用寿命结束之后如果处理不当还会有害环境。

本发明的目标是提供一种在开篇段落中描述的，具有改进维护的低压水银蒸汽放电灯。

为达到这个目标，根据本发明的低压水银蒸汽放电灯特征在于

放电容器由包含氧化硅和氧化钠的玻璃制成，

玻璃组成包括下列关键成分，以重量百分比(wt.％)给出：

SiO₂          60-80wt.％，

Na₂O          10-20wt.％，

特征还在于透明层包括碱土金属的硼酸盐和/或磷酸盐，和/或钪、钇或稀土金属的硼酸盐和/或磷酸盐。

根据本发明的低压水银蒸汽放电灯的放电容器具有上述的玻璃组成，包括一种包含有硼酸盐和/或磷酸盐的透明层，对现有低压水银蒸汽放电灯的放电容器中常用的水银稀有气体的作用有很好的抗性。结果是，减少了由于水银和制造放电容器的玻璃之间相互作用而造成的黑化，从而提高了维护。在放电灯使用寿命期间，从放电收回了少量水银，因此进一步减少了放电灯的水银用量，在低压水银蒸汽放电灯的生产中较小剂量的水银就足够了。

从放电收回水银而导致的黑化发生在低压水银蒸汽放电灯直的部分和弧形部分。通常在放电容器的内壁装配充分粘附，有足够厚度的透明层会减少黑化。小型荧光灯的弧形部分通常比直的部分更易于黑化。灯的弧形部分通常在管状放电容器装配上透明层，如果需要再装配上发光层之后才会弯曲而成。在弯曲操作中，灯弧形部分的透明层厚度减少，透明层拉伸，会导致在透明层上形成裂痕。特别是在透明层使用从由钇、钪、镧、钆、镱和镥形成的集合中选择的一种氧化物的现有放电灯中会形成裂痕。根据本发明的透明层与依照本发明的富钠玻璃的结合应用，充分的减少了低压水银蒸汽放电灯直的部分和弧形部分的黑化现象。

根据本发明的措施特别适合具有弧形部分的小型荧光灯，其中放电容器额外由一个透光外壳包围。因为外壳的存在阻碍了热量散发到环境之中，所以这样“遮盖”的小型荧光灯的放电容器温度比较高。这种不宜的温度平衡由于增加了黑化的程度，反过来影响了现有放电灯的使用寿命。在试验中惊奇的发现，配用根据本发明的，放电容器包有外壳的低压水银蒸汽放电灯的小型荧光灯在点亮2000个小时以后维护超过了90％，而配用现有的，放电容器包有外壳的低压水银蒸汽放电灯的小型荧光灯在点亮2000个小时以后维护不足80％。

在低压水银蒸汽放电灯中使用根据本发明的放电容器还有一个优点，就是玻璃比较便宜。在现有放电灯应用中，是由称为混合碱性玻璃制造的，这种玻璃具有相对较少的SiO₂成分，其中包括大约8wt.％的Na₂O和5wt.％的K₂O。该玻璃的成本价格比较高。