[发明专利]使用低温汞齐的带罩节能荧光灯

说明书

技术领域

本发明涉及低压气体放电节能荧光灯，尤其涉及一种使用低温汞齐的带罩节能荧光灯。 

背景技术

随着节能荧光灯技术的日益成熟，已经成为当今照明应用的主力。而且，在下一代LED照明技术的真正完善而能够达到广泛的商业应用之前的相当长的时期内，节能荧光灯无疑将在各个照明领域中承担主力的角色。 

虽然当今生产的各类(例如常见的U型和螺旋型)紧凑型节能荧光灯已经满足了大多数照明的一般需求以及对于环保(例如汞回收)方面的技术要求，但是由于这些节能荧光灯与传统的照明灯(例如白炽灯)在外观结构上的差异，使得这些节能荧光灯在使用的方便性和环境的适应性方面还是不如传统的照明灯。例如，与传统的灯泡相比，无论是U型和螺旋型节能荧光灯在安装和拆卸时都容易损坏，尤其在使用较细的玻管时。另外，在清洁和防尘土方面也不如象擦拭灯泡那样容易。更为重要的是，在制作成灯具之后，无论是U型和螺旋型节能荧光灯都可能产生与其管的形状相对应的光照阴影。其次，荧光灯工作时产生的紫外线有少量会穿过灯管玻璃壁，泄露在空间，长时间近距离使用灯管(如台灯)时对人眼和皮肤产生伤害。为此，人们在近期开始制作如图1所示的“灯泡”状的节能荧光灯。为了区别于传统的白炽灯泡，业内将这种“灯泡”状的节能荧光灯称之为带罩节能荧光灯，这里所说的“罩”就是由透光玻璃(例如磨沙玻璃或乳白透光玻璃)制作的泡壳。 

图1示出了采用已有技术制成的带罩节能荧光灯10。其可以理解为是在传统的节能荧光灯上加装了罩15而形成。其中的灯头11、 上盖12以及包括在所述上盖12中的控制电路板13、灯管14都与已有技术的节能荧光灯的对应部分没有实质区别。为了把罩15和上盖12连接，在已有技术的带罩节能荧光灯10中设计有连接装置16，例如通过螺纹或粘合的方式把罩15和上盖12密闭连接。 

即使是采用本发明人在先的申请号为201110167156.5、题为《荧光灯制造中微量汞注入方法》的中国发明专利的技术来形成在图1所示的带罩节能荧光灯10，由于添加了罩15，也会使得节能灯带罩之后灯管封闭在罩15里面平均温度高达100℃左右，灯管温度最低点处，即灯管冷端位置(这一冷端位置是客观存在的，随着灯管的类型、功率和使用方式的不同而变化)的温度也会高达80℃。 

为了理解方便，具体地参考图2示出的带罩节能荧光灯10的工作情况。图2示出的带罩节能荧光灯10是灯头朝上的工作情况，灯罩内热空气如图2中所示是以T位置开始按照箭头所示方向往上升的，呈现出上部温度可能高达100℃而下部(此时是灯的冷端P)温度仍然会达到80℃之高。容易理解，与图2示出的带罩节能荧光灯10的使用情况极致相反的位置情况是灯头朝下(未示出)，则此时的带罩节能荧光灯10的冷端是在上盖12与灯罩15的连接装置16的位置。 

通过上面的描述可以理解到，由于低温的液汞和普通低温汞齐的工作温度一般是在40℃～55℃，因此，图2示出的已有技术中的带罩节能荧光灯只能够选用80℃～140℃的中高温汞齐，以此来维持灯管内一个较低的汞蒸气压力，进而希望得到灯管一个较高的光效。在采用中高温汞齐之后，灯管启动初始温度显著地低于高温汞齐发挥作用的所需的温度，即其中的高温汞齐要达到和高于其工作温度时才释放汞，因此会出现节能灯开启时升亮速度太慢的问题。为了克服节能灯开启时升亮速度太慢的问题，业内常采取增加铟网作为辅助汞齐的方法，即使是如此，上述传统带罩节能灯明显存有以下不足： 

首先是亮度爬升(升亮)和光效之间的矛盾。为了提高亮度爬升速度就要选择使用低温汞齐。因为即使现有技术中依靠辅助汞齐铟网在荧光节能灯的关灯后吸附的灯管正常工作时所残留的微量汞(依 据灯管正常工作的汞蒸气压力在0.8～1.2Pa，所对应的节能荧光灯管冷端温度是40～45℃；而带罩节能荧光灯管冷端温度平均在80℃，汞蒸气压力随温度每上升10℃而翻一倍，80℃约高出了一个2的4次方，也相当于冷端汞齐在灯管正常工作时要把灯管内的汞收回一个2的4次方的摩尔量)，也将不足以使灯管快速达到正常照明的亮度，那就必须使用低温主汞齐，以便节能荧光灯的灯管开启后，在辅助汞齐的汞不足的情况下，主汞齐能够快速释放而满足快的亮度爬升速度，这样制作的节能荧光灯管要牺牲很大一部分光效。因此图2示出的传统的带罩节能荧光灯10的光效普遍只有裸点灯管光效的70％左右。