專利名稱：低汞長壽命節(jié)能燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低汞長壽命節(jié)能燈。
背景技術(shù)：
節(jié)能燈屬于低壓氣體放電燈，它是依靠汞蒸氣放電產(chǎn)生紫外線去激發(fā)熒光粉層發(fā)出可見光用于照明的。汞是種有毒有害物質(zhì)，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)、產(chǎn)品破損或報(bào)廢時(shí)都會(huì)對環(huán)境造成污染，給人體健康帶來危害，隨著節(jié)能燈用量的日益增長，汞污染的問題越發(fā)得到業(yè)內(nèi)的重視。理論上維持節(jié)能燈放電所需的汞量十分有限，實(shí)際用量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于理論值，這是由于燈在燃點(diǎn)過程中需要不斷地消耗汞，當(dāng)燈內(nèi)有效汞消耗完畢，燈會(huì)因?yàn)槿惫鴫劢K，因此重點(diǎn)在于控制汞消耗。歐盟強(qiáng)制ROHS指令要求節(jié)能燈的含汞量必須小于5mg/支，各國也基本參照該指令對節(jié)能燈的用汞量進(jìn)行限制。在200810037089. 3專利中，通過用無定形納米二氧化鈦水稀液或用板鈦礦形二氧化鈦水稀液對燈管內(nèi)壁進(jìn)行涂層，減少了節(jié)能燈在使用過程中對汞的消耗，制造出汞含量在0. 8毫克到1. 4毫克之間的低汞節(jié)能燈。該 200810037089. 3專利還存在有如下不足1、汞含量還需進(jìn)一步減少；2、液汞揮發(fā)量大，流動(dòng)性強(qiáng)，對環(huán)境的污染更嚴(yán)重。3、節(jié)能燈的壽命沒有定義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了低汞長壽命節(jié)能燈，其進(jìn)一步降低了節(jié)能燈的用汞量、克服了背景技術(shù)中節(jié)能燈所存在的汞含量還較高、污染環(huán)境的不足，同時(shí)保持節(jié)能燈的長壽命。本發(fā)明解決其技術(shù)問題的所采用的技術(shù)方案是低汞長壽命節(jié)能燈，它包括燈頭和連接燈頭的燈管(100)，所述燈管(100)包括玻璃壁(110)、涂覆在玻璃壁(110)內(nèi)壁的保護(hù)膜(120)和涂覆在保護(hù)膜(120)上的熒光粉層 (130)，所述燈管(100)內(nèi)設(shè)固態(tài)汞合金(200)。一較佳實(shí)施例之中所述固態(tài)汞合金O00)中汞含量介于0. 7毫克 1毫克。一較佳實(shí)施例之中所述保護(hù)膜(120)選用納米氧化鋁。一較佳實(shí)施例之中所述納米氧化鋁選用原生粒徑IOnm至13nm的材料，該材料在配置保護(hù)膜水溶液時(shí)采用具備高剪切力的攪拌設(shè)備，且轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速> 2000r/min。一較佳實(shí)施例之中所述燈管(100)內(nèi)設(shè)帶陰極(310)的芯柱(300)，所述固態(tài)汞合金(200)置于芯柱(300)的排氣管(320)中。一較佳實(shí)施例之中所述陰極(310)包括采用主輔式結(jié)構(gòu)的燈絲，所述燈絲外涂覆有電子粉，所述電子粉重量不少于2. 5毫克。一較佳實(shí)施例之中所述燈管(100)底部設(shè)冷端(111)，所述固態(tài)汞合金(200)置于芯柱(300)燈管(100)冷端(111)內(nèi)。本技術(shù)方案與背景技術(shù)相比，它具有如下優(yōu)點(diǎn)1、由于采用固態(tài)汞合金替代液汞，因此克服了背景技術(shù)所存在的不足，且產(chǎn)生如
3下技術(shù)效果a、能有效避免生產(chǎn)過程中液態(tài)汞的散失和擴(kuò)散，明顯減輕產(chǎn)品破損報(bào)廢后對空氣環(huán)境的污染；b、該合金具有同液汞同樣的工作特性，能保證燈的最佳光輸出；C、只需控制住汞合金的顆粒大小和重量就能有效控制注入燈管的實(shí)際汞量，而液汞的注汞量很難控制、波動(dòng)大；2、固態(tài)汞合金中汞含量介于0. 7毫克 1毫克，實(shí)現(xiàn)節(jié)能燈的超低用汞量；3、保護(hù)膜采用選用納米氧化鋁，該膜層致密均勻，則a、有良好的保護(hù)效果和透光性，能阻止玻璃中鈉離子向內(nèi)表面和熒光粉層層遷移，避免生成鈉汞齊；b、能阻止汞離子向玻璃內(nèi)部遷移，阻止汞離子和電子復(fù)合后在壁面生成汞原子，從而抑制汞消耗；4、氧化鋁原生粒徑IOnm或13nm，配置保護(hù)膜水溶液時(shí)采用具備高剪切力的攪拌設(shè)備，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速> 2000r/min，則能生成納米氧化鋁薄膜；5、陰極包括采用主輔式結(jié)構(gòu)的燈絲，燈絲外涂覆有電子粉，電子粉涂覆量大于2. 5 毫克，節(jié)能燈的壽命可長達(dá)12000小時(shí)以上。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1繪示了一較佳實(shí)施例的節(jié)能燈的示意圖。圖2繪示了一較佳實(shí)施例的節(jié)能燈的電子粉殘留量同壽命關(guān)系圖。圖3繪示了一較佳實(shí)施例的節(jié)能燈的汞消耗量同壽命關(guān)系圖。圖4繪示了另一較佳實(shí)施例的節(jié)能燈的示意圖。
具體實(shí)施例方式請查閱圖1，低汞節(jié)能燈，它包括燈頭400和連接燈頭400的燈管100。所述燈管 100包括玻璃壁110、涂覆在玻璃壁110內(nèi)壁的保護(hù)膜120和涂覆在保護(hù)膜120上的熒光粉層130。所述燈管100底部設(shè)冷端111，所述固態(tài)汞合金200置于燈管100冷端111內(nèi)。本實(shí)施例之中，所述固態(tài)汞合金200中汞含量介于0. 7毫克 1毫克。本實(shí)施例之中，所述固態(tài)汞合金200包含Bi、Sn和Hg，最佳實(shí)施例中，所述Hg的含量為15% -40%，最佳應(yīng)用實(shí)例中，所述Hg含量為25%。本實(shí)施例之中，所述保護(hù)膜120采用選用納米氧化鋁。所述納米氧化鋁選用原生粒徑IOnm至13nm的材料，該材料在配置保護(hù)膜水溶液時(shí)采用具備高剪切力的攪拌設(shè)備，且轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速彡2000r/min。本實(shí)施例之中，所述陰極310包括采用主輔式結(jié)構(gòu)的燈絲，所述燈絲外涂覆有電子粉。本實(shí)施例之中，所述電子粉存儲(chǔ)量大于等于2. 5毫克。在具體制造過程中1、節(jié)能燈烤管工序的工藝控制烤管是將熒光粉層管通過高溫加熱烘烤，將熒光粉層層中的暫時(shí)性粘結(jié)劑氧化、分解和釋出?？竟苋绻怀浞?，粘結(jié)劑沒有完全徹底燃燒，必將成為成品燈管的雜質(zhì)氣體釋放源，雜質(zhì)氣體同汞結(jié)合，消耗燈內(nèi)的有效汞，耗汞量明顯增加。生產(chǎn)時(shí)通過烤管指示劑和測定烤管爐的溫度分布曲線來驗(yàn)證和確保烤管的充分性投產(chǎn)前爐溫測定、烤管指示劑驗(yàn)證沒有問題后方可生產(chǎn)。2、自動(dòng)排氣車?yán)鋮s水及其溫度控制系統(tǒng)的建立自動(dòng)排氣車安裝有冷卻水循環(huán)系統(tǒng)及溫度控制系統(tǒng)，控制水溫< 30度，避免了汞在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中因溫度高導(dǎo)致汞散失。3、采用連續(xù)生產(chǎn)模式有效避免熒光粉層因吸收水氣和雜質(zhì)氣體導(dǎo)致的汞消耗增加。本實(shí)施例之中，除了采用低溫固態(tài)汞合金200替代液汞外，還通過“主輔式結(jié)構(gòu)的燈絲，燈絲外涂覆有電子粉”的設(shè)計(jì)延長陰極310使用壽命，延長節(jié)能燈壽命，使節(jié)能燈的壽命可長達(dá)12000小時(shí)以上。為使審查員進(jìn)一步了解本發(fā)明的有益效果，下面列舉具體應(yīng)用實(shí)施例及相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本具體應(yīng)用實(shí)施例中制作一批燈管，固態(tài)汞合金200選用汞含量介于0.7-1毫克之間的注入，保護(hù)膜120用13nm的氧化鋁溶液(該溶液利用轉(zhuǎn)速2000r/min的攪拌設(shè)備進(jìn)行攪拌)涂覆在玻璃內(nèi)壁，烤管前驗(yàn)證爐溫分布正常、烤管指示劑顏色顯示正常，自動(dòng)排氣車?yán)鋮s水溫度30度，電子粉涂覆量達(dá)2. 5毫克，采用半成品無滯留連續(xù)生產(chǎn)模式，其他按常規(guī)完成整燈。測試時(shí)，采用壽命試驗(yàn)來驗(yàn)證燈的效果。按IEC關(guān)于壽命的定義，燃點(diǎn)12000小時(shí)， 有超過50%的存活率表示壽命可以達(dá)到12000小時(shí)以上，此時(shí)燈管未發(fā)紅表示未產(chǎn)生缺汞現(xiàn)象。具體測試方法如下將一定數(shù)量的燈上架燃點(diǎn)，每個(gè)壽命階段取下2至3支燈測試電子粉殘留量及汞消耗量，繪制兩張曲線圖電子粉殘留量同壽命關(guān)系圖、汞消耗量同壽命關(guān)系圖，如圖3和圖 4，從圖形上可以很直觀地看出超低汞長壽命燈的燃點(diǎn)效果。壽命試驗(yàn)結(jié)果燃點(diǎn)12000小時(shí)，有60%的存活率，表示壽命可以達(dá)到12000小時(shí)以上，此時(shí)燈管未發(fā)紅表示不缺汞。電子粉殘留量、汞消耗量同壽命的關(guān)系圖見圖3和圖4， 從圖形上可以直觀地看出，壽命達(dá)12000小時(shí)時(shí)，電子粉尚未消耗完畢，殘留量大于0. 4毫克，汞消耗小于0. 7毫克，滿足12000小時(shí)超低汞長壽命節(jié)能燈的技術(shù)要求。另一較佳實(shí)施例之中，它與上一較佳實(shí)施例不同之處在于請查閱圖4，所述燈管 100內(nèi)設(shè)帶陰極310的芯柱300，所述固態(tài)汞合金200置于芯柱300的排氣管320中。以上所述，僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，故不能依此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即依本發(fā)明專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.低汞長壽命節(jié)能燈，它包括燈頭和連接燈頭的燈管(100)，其特征在于所述燈管 (100)包括玻璃壁(110)、涂覆在玻璃壁(110)內(nèi)壁的保護(hù)膜(120)和涂覆在保護(hù)膜(120) 上的熒光粉層(130)，所述燈管(100)內(nèi)設(shè)固態(tài)汞合金000)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低汞長壽命節(jié)能燈，其特征在于所述固態(tài)汞合金O00)中汞含量介于0.7毫克 1毫克。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低汞長壽命節(jié)能燈，其特征在于所述保護(hù)膜(120)選用納米氧化鋁。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低汞長壽命節(jié)能燈，其特征在于所述納米氧化鋁選用原生粒徑IOnm至13nm的材料，該材料在配置保護(hù)膜水溶液時(shí)采用具備高剪切力的攪拌設(shè)備，且轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速≤2000r/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的低汞長壽命節(jié)能燈，其特征在于所述燈管 (100)內(nèi)設(shè)帶陰極(310)的芯柱(300)，所述固態(tài)汞合金(200)置于芯柱(300)的排氣管 (320)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低汞長壽命節(jié)能燈，其特征在于所述陰極(310)包括采用主輔式結(jié)構(gòu)的燈絲，所述燈絲外涂覆有電子粉，所述電子粉重量不少于2. 5毫克。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的低汞長壽命節(jié)能燈，其特征在于所述燈管 (100)底部設(shè)冷端(111)，所述固態(tài)汞合金(200)置于燈管(100)冷端(111)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了低汞長壽命節(jié)能燈，它包括燈頭和連接燈頭的燈管。所述燈管包括玻璃壁、涂覆在玻璃壁內(nèi)壁的保護(hù)膜和涂覆在保護(hù)膜上的熒光粉層。所述燈管內(nèi)設(shè)固態(tài)汞合金。它具有如下優(yōu)點(diǎn)1、由于采用固態(tài)汞合金替代液汞，因此a、能有效避免生產(chǎn)過程中液態(tài)汞的散失和擴(kuò)散，明顯減輕產(chǎn)品破損報(bào)廢后對空氣環(huán)境的污染；b、該合金具有同液汞同樣的工作特性，能保證燈的最佳光輸出；c、只需控制住汞合金的顆粒大小和重量就能有效控制注入燈管的實(shí)際汞量。采用預(yù)涂納米氧化鋁作為保護(hù)膜的方式減少汞消耗。結(jié)合采用長壽命陰極材料，制造出汞含量在0.7毫克到1毫克之間的低汞長壽命節(jié)能燈，從而為環(huán)保事業(yè)做出貢獻(xiàn)。
文檔編號(hào)H01J61/35GK102169803SQ20101062465
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者徐敬賢, 鄧雪梅 申請人:廈門通士達(dá)照明有限公司