在低压钠放电灯中的贯穿引出线导体上的玻璃涂层

摘要

一种低压钠放电灯,具有一放电用管壳(1),其包含一些颈缩密封部(2),载流导体(4)通过密封部(2)朝在放电用管壳(1)内侧的电极(3)延伸。每一载流导体(4)具有:由颈缩密封部(2)内侧延伸到放电用管壳(1)的第一玻璃涂层(5)和邻接第一涂层(5)并延伸到放电用管壳(1)外侧的第二氧化钙玻璃涂层。所形成的新的第一耐钠腐蚀玻璃涂层(5)基本上不含硼酸盐。

说明书

本发明涉及一种低压钠放电灯，其包含：

一放电用管壳，其利用颈缩密封部以真空方式密封，并具有包含钠和稀有气体的充气。

一些电极，配置在放电用管壳中，每个电极连接到至少一个对应的载流导体上，载流导体通过颈缩密封部引出到外部，

这些载流导体每个具有：第一较薄的玻璃涂层，由相关的颈缩密封部延伸到放电用管壳内侧；邻接第一涂层的第二较厚的钙-钡玻璃涂层，由所述颈缩密封部延伸到放电用管壳的外侧；以及

抽真空的外部灯泡环绕放电用管壳并配有IR反射滤光层。

由US-A-4783612可了解这样一种低压钠放电灯。

该第一较薄涂层，例如约0.3毫米厚，机械强度较弱，其保护载流导体，使之不与贴着颈缩密封部附着的固态或液态的钠产生电接触。因此，能在灯使用运行过程中防止放电电弧作用到钠上导致猛烈反应从而损坏载流导体和颈缩密封部。作为第一涂层的玻璃按重量计包含百分之几十的二氧化硼，以及此外还有按重量计占百分之五十以上的氧化钡，以及仅占百分之几的氧化硅。在以电源频率工作的情况下，该玻璃是耐钠腐蚀的。

第二较厚例如约0.7毫米厚的涂层用于为载流导体提供高机械强度的包封套，兼容载流导体和放电用管壳之间的热膨胀系数的差，以及保证真空密封。

已经发现，在灯按高频例如几千赫如45千赫运行的情况下，第一涂层会受到钠的腐蚀，导致在较短的运行时间如已运行二到三千小时之后放电管壳在其颈缩密封部中产生裂纹并导致泄漏。在灯制造的过程中第一涂层玻璃的低粘度会引起涂层厚度的不均匀，以及由此使得在高频运行时发生电解过程。

由US A-5498927可了解到一种低压汞放电灯，其中由箍缩温度下低粘度的耐钠腐蚀玻璃制成的载流导体的第一涂层由放电用管壳通过颈缩密封部延伸到放电用管壳外侧。由具有更大粘度的玻璃构成的第二涂层包围第一涂层。从颈缩密封部内侧到放电用管壳外侧的放电用管壳，是由这种更大粘度的玻璃制成的。当形成颈缩密封部时第二涂层保护第一涂层，使得第一涂层具有更均匀的厚度以及更好地耐受高频运行。然而，已经发现，在工业规模生产过程中难于根据这一专利制造该灯。

由JP-A-49[1974]-33870可了解到一种低压钠放电灯。其中每个载流导体仅有一层由放电用管壳内侧通过颈缩密封部延伸到放电管壳外侧的硼酸盐玻璃涂层。已发现由这一文件公开的灯在高频运行的情况下会过早地发生泄漏。

本发明的一个目的是提供一种在开始段落所介绍类型的低压钠放电灯，其结构简单、机械强度高。易于按工业规模制造，此外，在高频运行中耐钠腐蚀。

根据本发明，这一目的是如此实现，即第一玻璃涂层是由按重量百分比包含如下成分的玻璃形成的，即SiO₂占30-50％；Al₂O₃占5-10％；ZrO₂占2-6％，其中Al₂O₃和ZrO₂的总量占7-15％；Li₂O占1-4％；Na₂O占4-7％；K₂O占0-0.5％；MgO加CaO的总量占8-12％，SrO占3-9％,BaO占20-32％，其余成分小于1％。

根据本发明的低压钠放电灯具有强的机械结构，易于按工业规模生产。此外，在高频运行情况下，该灯耐钠腐蚀。

第一玻璃涂层中的每一成分的定量限值对于该灯的性能是十分重要的。如SiO₂成分过低，即含量低于所指示的下限值，会招致玻璃结晶的危险，使之难于或不可能加工处理。同时由于热膨胀系数过高，使玻璃中的应力升高，招致有产生裂纹的危险。如果SiO₂含量过高，即高于所指示的上限值，玻璃耐钠腐蚀的能力变差。为了具有高耐钠腐蚀能力，SiO₂的含量按重量百分比为30-40％是适宜的。如果Al₂O₃加ZrO₂的含量低于所指示的下限值或高于所指示的上限值，因此而提高或降低SiO₂的含量，将分别使该玻璃耐钠腐蚀能力下降或产生结晶。这些氧化物的含量太多，将会使玻璃熔点过高，难于加工处理。当这些氧化物之和按重量百分比为10-15％时，对耐钠腐蚀的能力是适宜的。Li₂O的数值是很重要的，数值不当或使膨胀系数过低和熔点过高，或使膨胀系数过高和产生结晶。对于Na₂O，膨胀系数过低和导电率过高及由此使耐钠腐蚀能力下降与其含量不当相关；对于MgO、CaO和SrO，含量不当使耐钠腐蚀能力下降，熔点过高或由于熔点过低带来结晶的危险和结晶现象；对于BaO含量不当则使耐钠腐蚀能力下降，以及由于结晶使熔点过高。如果K₂O过多，耐钠腐蚀能力变差，钾将与玻璃中的钠置换，使得具有低功效的钾将参与放电。玻璃中的其余成分含量可以是来源于提纯剂的SO₃和/或Sb₂O₅，以及某些杂物，例如Fe₂O₃、氯化物、氟化物等。

当第一玻璃涂层中的玻璃包含如下成分时是适宜的，即按重量百分比SiO₂占37.1±3.0％；Al₂O₃占8.1±1.0％；ZrO₂占4.0±0.5％；Li₂O占2.3±0.2％；Na₂O占6.2±0.6％；K₂O占0.06±0.05％；MgO占4.1±0.5％；CaO占5.9±0.5％；SrO占6.0±0.5％；BaO占26.0±2％；其余的占0.24±0.1％。

在附图中表示根据本发明的低压钠放电灯的一个实施例，其中：

图1是以局部断面图的方式表示的侧立面图；以及

图2表示图1中的放电用管壳的细节。

在图1中，低压钠放电灯具有一按真空密封方式密封的放电用管壳1，其具有颈缩密封部2(见图2)以及包含钠和稀有气体的充气。电极3是由钨制成的，配置在放电用管壳1中，每个电极连接到至少一个通过颈缩密封部2伸出到外部的载流导体4上。在图2中的每个电极3连接到两个由FeNiCr制成的载流导体上。每一载流导体4具有：第一较薄的(在图2中层厚约为0.3毫米)的玻璃涂层，其由相关的颈缩密封部2延伸到放电用管壳1的内侧；以及第二较厚(在图中层厚约为0.7毫米)的氧化钙一钡玻璃涂层6。第二涂层6具有一贴着第一涂层5的接合点。并由相关的颈缩密封部2延伸到放电用管壳1的外侧。由图2中可以看出放电用管壳1整体形成有一耐钠腐蚀的涂层1’。一抽真空的外部灯泡8形成有一IR反射滤光层7，其例如由掺锡的氧化铟构成，该外部灯泡8包围放电用管壳1。

第一涂层5由玻璃构成，玻璃成分表示在表1中的纵行“5”中。在所示实施例中，该玻璃的成分如表中的“5”的实例1(“5”ex1)所示。另一种如在纵行“5”的实例2(“5”ex2)中所示。该表表示了第二涂层6的钙-钡玻璃的成分“6”。放电用管壳1的玻璃成分“1”，以及在放电用管壳1内侧上的硼酸盐玻璃涂层1’的成分“1’”。

与放电用管壳内侧上的耐钠腐蚀玻璃1’相比较，涂层5中的鲜明特征是SiO₂加Al₂O₃加ZrO₂的成分含量高，并且基本上没有B₂O₃。

在附图中所示并具有表1中各实例成分的第一玻璃涂层5的各种灯可运行在高频下。该灯在7000小时运行后仍完全良好无损，表明没有电解的痕迹。

                                        表1

成份/玻璃    “5”    “5”ex1    “5”ex2    “6”   “1”   “1”    SiO₂    Al₂O₃    ZrO₂    Al₂O₃+ZrO₂    Li₂O    Na₂O    K₂O    MgO+CaO    MgO    CaO    SrO    BaO    B₂O₃    rest30-505-102-67-151-44-70-0.58-123-920-32＜137.18.14.012.12.36.20.0610.04.15.96.026.0SO₃0.16Fe₂O₃0.0843.75.03.08.03.05.00.0510.04.15.94.026.0SO₃0.16Fe₂O₃0.070.0266.32.47.08.80.2513.61.5F0.10.0563.34.717.10.73.14.75.20.8SO₃0.070.335.79.25.010.01.150.418.50.1