专利名称：感应耦合放电灯中的汞合金支撑件的制作方法
技术领域：
本发明涉及感应耦合荧光放电灯，更具体地，涉及这种灯中的汞合金支撑件。
背景技术：
参照图1，常规的感应耦合荧光放电灯10可包括透光罩12，其具有凹状腔14，在该 凹状腔14中具有排气管16和激励线圈18。感应耦合荧光放电灯的光输出取决于灯罩内的汞蒸气压力。通常将低熔化温度金 属与汞进行汞齐化所得的合金放置在这样的灯内，以便调节该灯内的汞蒸气压力。当灯被 开启时，光强度非常小，直到汞合金被加热到释放出足够的汞蒸气以便允许有效的灯操作 的温度点时为止。根据灯的构造，这可能需要从若干分钟到许多分钟的时间。为了减少到达灯的有效操作所需的时间，起辉器汞合金可以被放置在灯罩内，该 起辉器汞合金将被快速加热。一种技术是将汞合金放置在闭合的传导性回路上，该回路环 绕该内凹的腔，以便允许该回路耦合到感应场，从而对该环路上的汞合金进行加热，例如在 美国专利4437041中的图5中所示的那样。关于该技术的问题之一是，到带有汞合金的回 路的耦合减小了等离子体耦合的效率。另一种技术是将汞合金放置在位于灯放电处内或附近的旗状物(flag)上。旗状 物上的汞合金被该放电加热，并且释放出足以改善灯起动特性的汞。例如，像本文图1中示 出的美国专利5412588中的一个实施例那样，汞合金位于线丝筛网的旗状物20上，其中该 旗状物的线丝支撑结构咬接在排气管16的延伸部分上。关于该技术的问题之一是，在排气 管表面为带有汞合金的旗状物所用的支撑件提供附接位置需要非常麻烦的制造步骤。图2a c示出了现有技术的汞合金支撑布置的三个其它的示例。图2a示出了在 美国专利5481229中公开的一个实施例，其中用于旗状物20的支撑件被线圈22保持，线 圈22咬接地装配到排气管16的内径中。图2b示出了一种灯的实施例，其类似于美国专利 4622495中公开的灯。在图2b中，用于旗状物20的支撑件被压入到附接至凹状腔外侧的熔 铸玻璃珠24中。图2c示出了一种带有玻璃密封线丝26的灯，在安装成形操作期间通过将 线丝26压入到玻璃中从而将其保持就位。旗状物20被焊接在玻璃密封线丝上。这些布置 中的每一个都难以通过自动化设备来加以制造。美国专利4105910公开了一种用于将汞合金的片层段保持在未感应耦合的荧光 灯内玻璃芯柱上的线丝网内的线丝环。然而，用于制造该多部件的组件的过程是非常麻烦 的，并且难以适应自动化的制造。同样还可以参见美国专利5767617和6137236。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于感应耦合的放电灯的新颖的汞合金支撑件， 其易于通过自动化设备进行制造，并且还避免了现有技术的问题。本发明进一步的目的是通过提供被简单夹在凹状腔外表面上的汞合金支撑件来 使感应耦合的荧光灯的制造变得容易。
本发明又一个目的是提供一种用在感应耦合的荧光灯内的新颖的汞合金支撑 件，其中该灯包括具有凹状腔的透光罩，所述凹状腔具有位于所述罩内的外表面，激励线圈 位于所述凹状腔内，并且其中汞合金支撑件是弹簧夹，其通过所述外表面上所述夹的弹簧 作用附接到所述凹状腔的所述外表面上，其中所述弹簧夹包括汞合金层和/或带有汞合金 的旗状物。在对以下附图及关于优选实施例的描述进行思考后，本发明的这些目的和优势以 及其它目的和优势对于本发明技术领域的技术人员而言将变得明显。
图1是现有技术的感应耦合荧光放电灯的剖视图。图2a c是现有技术的灯的局部剖视图。图3是本发明实施例的局部图示。图4是用在本发明中的弹簧夹的第一实施例的平面视图。图5是用在本发明中的弹簧夹的第二实施例的平面视图。图6是用在本发明中的弹簧夹的第三实施例的平面视图，并且图6a和图6b分别 是第三实施例的侧视图和端视图。图7是用在本发明中的弹簧夹的第四实施例的平面视图，并且图7a是第四实施例 的侧视图。
具体实施例方式参见图3，其示出了本发明一个实施例的感应耦合荧光放电灯30，感应耦合荧光 放电灯30包括透光罩32，透光罩32具有凹状腔34，凹状腔34具有位于罩32内的外表面 36。排气管38位于凹状腔34内，并且开口在该罩内侧。激励线圈40也位于凹状腔内。汞 合金被设置在金属的C形弹簧夹44上，弹簧夹44位于凹状腔34的外表面上，其中弹簧夹 44通过凹状腔外表面上弹簧夹的弹簧作用附接到该外表面。(“C形”意指未封闭的圆形； 在该金属成形的夹中具有缺口，当通过克服夹的弹簧力将其放置到凹状腔上时，通过该缺 口与该凹状腔配合。该开口的C形意味着避免了耦合到感应场。)当灯操作时，取决于夹相对于罩内存在的等离子体的位置，汞合金由等离子体加 热，或者由来自凹状腔的传导来加热。当弹簧夹44定位成使得汞合金42不在等离子体内 或者附近时，汞合金主要由来自凹状腔34的热传导加热。在示例性的灯内，当灯完全变热 时，凹状腔操作在大约200°C。随着凹状腔玻璃的加热，该夹也被加热，由此使汞合金内的 汞气化。汞的输送速率可以由夹在所述罩内的定位来控制。当夹位于激励线圈上方或下方 (不与线圈重叠)从而远离等离子体附近的更加灼热的区域时，该夹将被更加缓慢地加热， 因而汞的输送速率降低。当弹簧夹44定位成使得汞合金43位于等离子体内或附近时，该 夹将被快速地加热，从而汞的输送速率也将增加。这种在制造过程期间通过沿着凹状腔的 长度选择性定位弹簧夹来控制汞的输送速率的能力使得弹簧夹技术在自动化制造设备中 是特别通用的。在优选实施例中，弹簧夹44是由奥氏体镍铬基超耐热合金制成，例如， Inconel 。弹簧夹的材料应当在该弹簧夹被放置在凹状腔上且在灯进行操作时该弹簧夹被暴露于的温度处保持其弹性。由Inconel制成的弹簧夹在温度超过500°C时仍然保持其 弹性。作为示例，用于制作弹簧夹的Inconel线丝可以具有大约0. 02英寸到0. 04英寸的 外径。其它类似的材料也可以被用于弹簧夹，例如，316不锈钢。该夹可以进一步包括形成 汞合金42的铟、金和银中的至少一种。其它汞合金材料也可以被使用。参照图4 图7，弹簧夹44可以采用不同的形状。图4示出了没有延伸部分的C 形弹簧夹44a。图5示出了这样的实施例，其中弹簧夹44b具有从凹状腔34的外表面36向 外延伸离开的远端52 (这些远端可以与夹的主体共面，或者从该主体偏离)。这些远端可 以向外延伸，以便定位成暴露于期望的温度。这些向外延伸的远端52均可以包括镀在其外 表面上的汞合金层，并且取决于需要多少汞合金以及其它因素(例如，输送速率)，弹簧夹 位于这些远端之间的部分可任选地不包括汞合金。在图6的实施例中(还在图6a 图6b 中的侧视图和端视图中示出)，示出了带有汞合金的旗状物48被附接到弹簧夹44c。旗状 物48可以是常规的(例如，涂覆有汞合金的不锈钢条)，并且可以焊接到该夹。弹簧夹44c 可以具有凸起部分(或把手)50，凸起部分50与凹状腔的外表面36隔开，其中旗状物48附 接到凸起部分50。在图7中的另一个实施例中(还在图7a的侧视图中示出)，弹簧夹44d 是线圈的(即，延伸大于360°，但是并不处于一个平面内)，并且通过将夹的远端推开且使 该夹滑过凹状腔的顶部从而将其安装在凹状腔的外表面上。这些远端也可像前一实施例中 那样向外延伸。弹簧夹44可以如上所述那样将汞合金携带在旗状物上，和/或弹簧夹44可以包 括镀在该夹外表面上的汞合金层42。在后一个实施例中，所述层可以被镀在整个夹上。在 上述示例中，Inconel线丝被涂覆以0. 2 0. 4mg的铟，以便形成镀层。带有旗状物的弹簧 夹也可以被镀有汞合金，以便为汞合金提供另外的位置。带有汞合金的弹簧夹在制造过程中提供了若干优点。弹簧夹的涂覆和/或旗状物 的焊接可以分别实现，因而这样组装的弹簧夹能够易于保存和运输。由于弹簧夹能够在凹 状腔的加工端处或附近被夹在其上，所以灯的组装被进一步简化。与现有技术相反，不需 要在凹状腔的制造期间将延伸部分添加到形成其的易碎的玻璃上，因此没有玻璃_金属联 接。而且，在某些实施例中，根本不再需要旗状物组件，由此进一步简化了工艺。当没有使 用旗状物时，向外延伸的带有汞合金的远端取代了该旗状物，并且为在灯罩内选择性定位 汞合金提供了又一个选项。 尽管已经在前述说明书以及附图中对本发明进行了描述，但要理解的是，在根据 说明书和附图进行阅读时，本发明由所附权利要求限定。
权利要求
1.一种感应耦合荧光放电灯，包括透光罩，其具有凹状腔，所述凹状腔具有位于所述透光罩内侧的外表面；激励线圈，其位于所述凹状腔内；以及弹簧夹，其位于所述凹状腔的外表面上，并且通过所述外表面上所述夹的弹簧作用附 接到所述外表面，所述夹包括汞合金。
2.如权利要求1所述的灯，其特征在于，所述夹包括镀在其表面上的所述汞合金的层。
3.如权利要求1所述的灯，其特征在于，所述层镀在整个所述夹上。
4.如权利要求1所述的灯，其特征在于，进一步包括附接到所述夹的旗状物，所述旗状 物含有所述汞合金。
5.如权利要求4所述的灯，其特征在于，所述夹进一步包括镀在其表面上的所述汞合 金的层。
6.如权利要求4所述的灯，其特征在于，所述夹是C形的，并且具有与所述凹状腔外表 面间隔开的第一部分，而且所述旗状物附接到所述第一部分。
7.如权利要求1所述的灯，其特征在于，所述夹具有从所述凹状腔的外表面向外延伸 离开的远端。
8.如权利要求7所述的灯，其特征在于，所述向外延伸的远端皆包括镀在其表面上的 所述汞合金的层。
9.如权利要求1所述的灯，其特征在于，所述汞合金位于等离子体内，所述等离子体在 所述灯操作时存在于所述罩内。
10.如权利要求1所述的灯，其特征在于，所述夹包括奥氏体镍铬基超耐热合金。
11.如权利要求10所述的灯，其特征在于，所述夹进一步包括形成所述汞合金的铟、金 和银中的至少一种。
12.如权利要求1所述的灯，其特征在于，所述夹在不与所述激励线圈重叠的位置处附 接到所述凹状腔的外表面。
13.如权利要求1所述的灯，其特征在于，所述夹是C形的。
14.如权利要求1所述的灯，其特征在于，所述夹是线圈的。
15.如权利要求14所述的灯，其特征在于，所述夹具有从所述凹状腔的外表面向外延 伸离开的远端。
16.如权利要求15所述的灯，其特征在于，所述向外延伸的远端皆包括镀在其表面上 的所述汞合金的层。
全文摘要
本发明涉及感应耦合放电灯中的汞合金支撑件。具体地，提供了一种感应耦合荧光放电灯，其包括具有凹状腔的透光罩，所述凹状腔具有位于所述罩内侧的外表面；激励线圈，其位于所述凹状腔内；以及弹簧夹，其通过所述外表面上所述夹的弹簧作用附接到所述外表面，所述弹簧夹包括汞合金。所述弹簧夹可以包括镀在其表面上的汞合金的层，或者带有汞合金的旗状物可以附接到所述夹。
文档编号H01J61/02GK102034670SQ201010298448
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者J·塞里, R·S·斯皮尔 申请人:奥斯兰姆施尔凡尼亚公司