具有汞吸收/吸附和/或阻擋劑的照明裝置的製作方法
2024-02-04 02:28:15
專利名稱：具有汞吸收/吸附和/或阻擋劑的照明裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及具有含汞燈，例如UHP(超高壓)燈的照明裝置。
背景技術：
在現有技術的UHP燈中，必須使用汞實現燈的適當工作。儘管所使用的量僅在每個燈10-25mg的範圍內，然而已經越來越多地關注在燈爆炸的情況下，燈的外部有可能暴露於汞並被汞汙染。迄今為止都無法避免這種爆炸發生，即使對於最高標準的燈也不例外。這種燈爆炸的主要原因為1)由於因石英燈泡再結晶而引起的膨脹，導致在燈的壽命接近結束時而發生爆炸。通過監測燈電壓，如果當滿足一定的條件時關閉燈，則可避免發生這些膨脹。例如在EP 1 076 478中披露了這種控制裝置。
2)由於石英的張力而發生爆炸。這迄今為止還不能檢測到，從而在燈泡工作的任何時刻都有可能發生爆炸。
由於不能消除燈泡爆炸的危險，如果發生這種爆炸，則必須小心使燈泡內部包含的汞不暴露於外部。從而，已經進行了多種解決這一問題的嘗試。
EP 1 003 202披露了一种放電燈，其採用較高壓力和較高瓦數的燈體，並能有效地防止燈體爆炸時燈體的碎片散開。該放電燈包括燈體，具有燈體的反射器，以及安裝在反射器前部上的前玻璃，其中反射器具有排氣孔，其中安裝有網狀板或穿孔板。即使燈體爆炸，燈體的碎片也不會穿過孔，從而防止碎片分散到外部。
在EP 1 164 328和JP 2002216531中披露了類似裝置。
上述裝置依然存在以下缺點EP 1 003 202，EP 1 164 328和JP 2002216531所示的裝置中，通過引入純機械物體，例如玻璃裝置，其作為屏障，從而防止汞到達燈泡的外部。汞本身不受影響。如果在玻璃裝置中發生洩漏，則它會自由地到達燈泡外部的裝置。
發明內容
從而，本發明的目的在於提供一種在發生爆炸時能有效地防止燈泡中包含的汞到達燈泡的外部。
通過本申請權利要求1所披露的照明裝置實現這一目的。因而，提供一種照明裝置，包括包含燈頭(10)的燈(1)，燈頭(10)具有可電離填充物和包含在其中的一定量的汞，具有在燈頭(10)的外部設置的至少一個汞吸收/吸附和/或阻擋裝置(40；70)，用於在燈頭(10)發生爆炸的情況下固定汞。
應當注意，在本發明的意義上，術語「燈」可以理解為包括燈頭、但並非燈頭的裝置。在本發明的意義上，燈可以為包括例如燈頭、反射器和前玻璃的裝置。
在本發明的意義上，術語「固定」具體表明了汞吸收/吸附和/或阻擋裝置能阻止燈頭中包含的汞離開燈和/或照明裝置本身。可通過多種方式來進行 汞吸收/吸附和/或阻擋裝置可包括過濾器，其阻擋了粒子；和/或 汞吸收/吸附和/或阻擋裝置可通過物理方式或化學方式吸收汞；和/或 汞吸收/吸附和/或阻擋裝置可包含與汞反應形成無害的汞化合物的化合物。
在發生爆炸後，汞吸收/吸附和/或阻擋裝置能固定燈頭中所包含的≥20％，優選至少≥30％，更優選至少≥50％，更優選≥60％，更優選≥80％，最優選至少≥90％且≤100％的汞。通過這種汞吸收/吸附和/或阻擋裝置，可將汞固定和結合到已知區域和/或處於照明裝置內部或附近中的成分中。另外，汞不能與燈內部可能具有的其它成分發生反應。由於汞的固定，即使發生爆炸，也可以安全地對燈進行處理。
優選地，本發明實施例中所用的汞吸收/吸附和/或阻擋裝置能夠在≤2秒內，較優選≤1秒，更優選≤0,5秒，最優選在≥0秒和≤0,05秒之間，吸收燈中包含的處於20-25mg範圍內的汞。
汞吸收/吸附和/或阻擋裝置可以設置在照明裝置內的任何位置處或者設置在照明裝置附近。然而，對於某些應用來說，汞吸收/吸附和/或阻擋裝置的特定位置可以是本發明的優選實施例。
根據本發明一個優選實施例，汞吸收/吸附和/或阻擋裝置按照這樣一種方式設置，使其處於燈內部或者燈的附近。在此情形中，特別優選的是將燈和汞吸收/吸附和/或阻擋裝置按照這樣一種方式形成單元，即在燈頭發生爆炸之後和需要更換燈時，可從照明裝置去除該單元，優選形成為「單片」。
根據本發明的一個優選實施例，按照這樣一種方式設置汞吸收/吸附和/或阻擋裝置，使其處於燈的流體入口和/或出口附近或之中。在大多數應用中，需要通過流體來冷卻燈，其在大部分情況下僅為空氣。在此情形中，可將汞吸收/吸附和/或阻擋裝置設置在燈的流體入口/或出口附近或之中，從而保證汞的固定，否則汞會通過這些入口和/或出口離開燈。
根據本發明一個優選實施例，按照這樣一種方式設置汞吸收/吸附和/或阻擋裝置，使其位於照明裝置的流體的入口和/或出口內或附近。當需要通過流體例如空氣來冷卻燈時，將汞吸收/吸附和/或阻擋裝置設置在照明裝置的入口和/或出口附近也是有益的。在此情形中，可將汞吸收/吸附和/或阻擋裝置設置在照明裝置的流體入口和/或出口之內或附近，從而保證汞的固定，否則汞會通過這些入口和/或出口離開照明裝置。
應當注意，根據本發明，可以按照一種連續方式和/或僅在發生爆炸之後使用汞吸收/吸附和/或阻擋裝置。然而，對於大多數應用而言，優選連續地使用汞吸收/吸附和/或阻擋裝置，因為這樣在燈頭爆炸與需要安裝汞吸收/吸附和/或阻擋裝置的時間之間將沒有時間延遲。然而，還可以僅在燈頭爆炸之後使用汞吸收/吸附和/或阻擋裝置。在此情形中，優選存在有附加的爆炸檢測裝置。
根據本發明一個優選實施例，汞吸收/吸附和/或阻擋裝置包括汞阻擋裝置。
根據本發明一個優選實施例，這種汞阻擋裝置能阻擋優選是粒子尺寸≥1微米、更優選粒子尺寸≥0.5微米、最優選粒子尺寸≥0.3微米的汞粒子。
根據本發明一個優選實施例，汞阻擋裝置包括過濾器裝置。優選過濾器裝置包括HEPA過濾器(高效微粒空氣)和/或由包括玻璃纖維的材料製成。
根據本發明一個優選實施例，以柱形、優選基本上為圓柱形形式來設置汞阻擋裝置。在此情形中，優選柱的內直徑為≥60mm且≤120mm，優選≥80mm且≤100mm，高度為≥10mm且≤30mm，優選≥15mm且≤25mm。
根據本發明一個優選實施例，汞吸收/吸附和/或阻擋裝置包括汞吸收/吸附裝置。
根據本發明一個優選實施例，汞吸收/吸附和/或阻擋裝置包括汞吸收/吸附裝置和汞阻擋裝置，然而對於某些應用而言，單獨的汞吸收/吸附裝置或汞阻擋裝置就足以滿足需要了。
根據本發明一個優選實施例，至少一個汞吸收/吸附和/或阻擋裝置包括汞吸收/吸附裝置和汞阻擋裝置，將其設置成使得在燈爆炸後將要離開燈頭的汞將會在離開照明裝置之前將通過汞吸收/吸附裝置和汞阻擋裝置。
這種汞吸收/吸附裝置可通過物理方式和/或化學方式或者通過兩種方式吸收/吸附汞。應當注意，汞吸收/吸附裝置特別有益於對汞蒸汽的固定，而汞阻擋裝置特別有益於汞粒子。在汞吸收/吸附裝置包括與汞發生物理和/或化學結合或反應的化合物的情形中，該化合物也稱作汞吸收劑/吸附劑。
根據本發明一個優選實施例，汞吸收/吸附和/或阻擋裝置包括通過例如以其高碘酸鹽和/或硫化物和/或碘化物的形式沉澱Hg(I)和Hg(II)來吸收汞的化合物。
根據本發明一個優選實施例，汞吸收/吸附和/或阻擋裝置包括活性碳和/或氧化鋁或者它們的混合物。優選用硫和/或碘漫漬或提供的活性碳和/或氧化鋁。
應當注意，活性碳本身是適宜的汞吸收/吸附裝置和/或試劑；然而，通過在碳上漫漬能夠使汞變成極其穩定的含硫或含碘化合物的硫基或碘反應成分，可顯著改善對元素汞的去除。
在使用活性碳作為汞吸收/吸附劑或者汞吸收/吸附裝置中的化合物時，活性碳優選 按照平均尺寸為≥0.1且≤0.4mm的顆粒或球粒形式被使用；
具有≥500m2/g且≤1500m2/g，較優選≥700m2/g且≤1300m2/g，最優選≥800m2/g且≤1200m2/g的表面面積； 具有≥300kg/m3且≤1000kg/m3，較優選≥300kg/m3且≤1000kg/m3，最優選≥500kg/m3且≤700kg/m3的填充容積密度，和/或 具有≥5wt％且≤20wt％，較優選≥10wt％且≤15wt％，最優選≥10wt％且≤13wt％的含硫量，和/或 具有≥0，5wt％且≤5wt％，較優選≥1wt％且≤3wt％，最優選≥2wt％且≤2，5wt％的含碘量。
根據本發明一個優選實施例，汞吸收/吸附裝置包括由單片載體支撐的汞吸收劑/吸附劑。
單片優選選自包括陶瓷、金屬、金屬氧化物或其混合物中。特別優選Pd或Pt(Pt+Rh)。優選單片塗有催化物種，以便使汞氧化。
汞吸收劑/吸附劑優選選自包括碳、氧化鋁、氧化鈦或其混合物中，從而汞吸收劑/吸附劑還用硫和/或碘浸漬，或者包括硫和/或碘。
特別優選的催化劑包括Al2O3上的Pd，Al2O3和TiO2。或者可使用具有和不具有硫的塗有碳的單片催化劑來吸收汞蒸汽。
根據本發明一個優選實施例，汞吸收/吸附裝置還可以包含已知可吸收汞的沸石(zeolithe)。特別優選的沸石為具有尺寸為大約3-10的孔或空腔的沸石。
應當注意，在任何情況下汞吸收/吸附裝置和試劑對汞的吸收也可以簡單地通過物理吸收進行，而不通過形成化學化合物來進行。
根據本發明一個優選實施例，通過形成汞齊實現對汞的吸收，汞吸收/吸附和/或阻擋裝置包含至少一種適於與汞形成汞齊的汞吸收劑/吸附劑。已知很寬範圍的元素和合金易於與汞形成汞齊。在本發明的優選實施例中，汞吸收劑/吸附劑包含由In，Bi，Zn，Sn，Pb，Ag和Au中的至少一種元素或其混合物。優選的混合物一方面為兩種元素的二元合金，諸如非限定示例Bi-In，Pb-Sn，Bi-Pb，Bi-Sn，In-Sn，In-Ag，In-Zn和/或Sn-Zn，或者另一方面為三元或更高元合金，諸如非限定示例Bi-Pb-Sn，In-Sn-Ag，In-Sn-Zn，Bi-Pb-Zn，Bi-In-Pb，Bi-Sn-Au，Pb-Sn-Au和/或Pb-Sn-Zn。合金內每種成分的含量可以為從0到100％的範圍。注意，通過使用包含至少一種具有適當氧化還原潛能的元素的汞吸收/吸附和/或阻擋劑，還可以吸收Hg(II)和Hg(I)化合物，因為這樣首先將汞還原為Hg(0)。
可根據被吸收汞的量、所需吸收速度、溫度和/或其它參數來設定汞吸收/吸附裝置的組成。
汞吸收/吸附和/或阻擋裝置的位置可以為照明裝置內部任何位置處或者照明裝置附近。在優選實施例中，燈包括由反射器和前玻璃限定的反射室，並且燈和至少一個汞吸收/吸附裝置設置在反射室內或附近。汞吸收/吸附裝置優選位於反射室內的在發生爆炸後最冷的某一位置，較優選處於前玻璃附近，且優選處於前玻璃底部附近。在本實施例中，可實現對汞最有效的吸收，因為氣態汞主要在反射室內部的最冷部位發生液化。
在可選的優選實施例中，特別是在通過空氣或氣流冷卻燈的情況下，汞吸收/吸附裝置設置在空氣或氣體出口附近，優選處於空氣或氣體出口中，使用空氣或氣體來冷卻燈。
在使用空氣或其它流體來冷卻燈和/或燈的燈頭的情況下，優選空氣和/或流體具有≥30且≤400l/min的流量。
在另一可選的優選實施例中，圍繞燈頭和/或燈的外殼本身包括汞吸收/吸附裝置。優選按照這種方式將一部分外殼形成為使顆粒或球粒狀的汞吸收/吸附裝置填充在實質上構造穿孔板的兩個壁之間。這兩個壁優選在燈頭周圍形成立方體或圓柱狀結構，一側橫向終止於防碎窗，另一側橫向終止於用於燈的固定裝置。由此，可保持穩定流量的冷卻氣體流動到燈頭，同時保證在爆炸時汞被汞吸收/吸附裝置適當地吸收。在該實施例中，如上所述，還優選將包括汞吸收/吸附裝置的外殼作為一個單元移動。這樣導致外殼易於裝卸和更換，在燈頭爆炸之後，依然能密封燈頭的汞。由此，可從照明裝置去除所有的汞，並插入一個新單元。
在另一優選實施例中，燈包括天線導線，並且至少一部分天線導線包括汞吸收/吸附裝置。更優選天線導線塗有汞吸收劑/吸附劑。
在另一實施例中，優選通過真空沉積在反射器和/或前玻璃上形成薄層的至少一個汞吸收裝置。由此，可使汞吸收/吸附裝置的表面最大。
本發明中所述的汞吸收/吸附裝置優選每分鐘能吸收≥0.2mg的汞，較優選每分鐘能吸收≥0.5mg的汞，更優選每分鐘能吸收≥1mg的汞，更優選每分鐘能吸收≥5mg的汞，特別優選每分鐘能吸收≥10mg的汞，最優選每分鐘能吸收≥20mg且≤1000mg的汞。
在另一優選實施例中，燈還包括用於冷卻反射器的通風器裝置，其中在燈爆炸之後立即關閉通風器裝置。
優選地，燈還包括用於檢測燈的爆炸的檢測裝置。可例如通過監測燈電壓來實現檢測，在爆炸時燈電壓將中止。
如上所述，根據本發明一個優選實施例，汞吸收/吸附和/或阻擋裝置包括汞吸收/吸附裝置和汞阻擋裝置。
根據一個優選實施例，設置吸收柱形式的汞吸收/吸附和/或阻擋裝置。吸收柱優選具有設置汞阻擋裝置的第一部分，和設置汞吸收劑/吸附裝置和/或試劑的第二部分。優選提供實質上為圓柱形形式的吸收柱，從而內直徑優選為≥1mm且≤50mm，優選為≥20mm且≤40mm。設置汞阻擋裝置的第一部分的高度為≥5mm且≤200mm，優選為≥50mm且≤100mm，設置汞吸收/吸附裝置的第二部分的高度為≥5mm且≤200mm，優選≥50mm且≤100mm。第一部分的壁厚度優選為≥0.05mm且≤20mm，更優選為≤10mm，優選為≤5mm。所述第二部分的壁厚度優選為≥0.1mm且≤10mm，更優選≤8mm，優選≤5mm。
根據本發明的照明裝置適用於多種系統中，其中有商店照明系統和/或家庭照明系統和/或頭燈系統和/或強光照明系統和/或聚光照明系統和/或劇院照明系統和/或用戶TV應用系統和/或光纖應用系統和/或圖像投影系統。
根據下面參照附圖的描述，本發明的這些和其它優點將是顯而易見的，其中圖1表示根據本發明第一實施例的燈的剖面示意圖。
圖2表示從箭頭A觀察時圖1的燈的視圖。
圖2A表示圖1和2的汞吸收/吸附裝置的詳細視圖。
圖3表示在本發明的一個可選實施例中，具有天線裝置的燈頭的示意圖。
圖4表示根據本發明第二實施例的燈的剖面示意圖，其在反射器內的空氣或氣體出口中設有汞吸收/吸附裝置。
圖4a表示圖4中汞吸收/吸附裝置的詳細視圖；以及圖5表示根據本發明第三實施例的燈的剖面示意圖，其在圍繞燈的外殼中的空氣或氣體出口中設有汞吸收/吸附裝置。
圖6表示根據本發明第四實施例的燈的剖面示意圖，其在圍繞燈的外殼中的空氣或氣體出口中設有汞吸收/吸附裝置。
圖7表示根據本發明第五實施例具有包含汞吸收/吸附裝置的外殼的燈的剖面示意圖。
圖8表示根據本發明第六實施例具有吸收柱形式的汞吸收/吸附裝置的燈的剖面示意圖。
圖9表示在根據圖8實施例的裝置發生爆炸之後，汞的量隨時間的變化。
具體實施例方式
圖1和2表示根據本發明第一實施例的燈1，其包括燈頭10，反射器20，前玻璃30，反射器20和前玻璃30限定了反射室25，以及設置在反射室25內部的汞吸收/吸附和/或阻擋裝置40。燈頭10、反射器20和前玻璃30可以為標準技術，未詳細進行說明。然而，在本發明內適於使用所有種類的燈頭10，反射器20和/或前玻璃30。
汞吸收/吸附裝置包含至少一種能吸收汞的汞吸收/吸附和/或阻擋劑。優選通過與汞形成汞齊來實現。更優選地，汞吸收/吸附和/或阻擋劑包括In，Bi，Zn，Sn，Pb，Ag和Au中的一種元素或其混合物，因為已知這些元素易於與汞形成汞齊。已經證實汞吸收/吸附和/或阻擋劑本身實際上由銦形成，例如為箔或導線。通過使用這種試劑，可在60分鐘之內吸收反射室中包含的50％的汞。
由於根據本發明汞被結合和固定，而非僅僅通過例如玻璃框架防止汞離開反射室，因此不需要燈本身必須是氣密性的，從而在燈的設計和技術特徵上具有更大的變化空間。
圖2A表示本發明第一實施例中使用的汞吸收/吸附裝置40的詳細視圖。在本實施例中，汞吸收/吸附裝置40為設置在前玻璃附近的固體。優選將汞吸收/吸附和/或阻擋裝置設置在反射室內部的該區域上，其在發生爆炸之後為最冷的位置，因為在該區域中氣態汞優選發生液化，從而按照有效的方式被吸收。在現有技術的燈中，最冷的位置為前玻璃附近，大約在其底部區域附近。
在本實施例中，汞吸收/吸附裝置40包括摺疊金屬或鋼板42，其塗有汞吸收/吸附和/或阻擋劑42。通過使用摺疊金屬板42，可提供用於吸收汞的大表面。汞吸收/吸附平面通常達幾平方釐米，優選根據其在反射器內的定位而儘可能的大。可通過多種標準技術，例如成分的汽相沉積、濺射或噴射，將汞吸收/吸附和/或阻擋劑42固定到基板上。
圖3表示本發明一個可選實施例的示意圖，包括具有天線導線50的燈頭10。該天線導線可以圍繞燈頭纏繞或者設置在燈頭附近。在例如WO 00/77826A1中表示出包含這種天線導線的裝置以及天線導線的目的。在此情形中，當使用天線導線50時，在本發明一個可選實施例中的天線導線50包括至少一個汞吸收/吸附裝置，例如用汞吸收/吸附和/或阻擋劑(圖中未示出)塗覆天線導線50的方式。由於天線導線50的很高的表面，可有效地吸收汞。
圖4表示根據本發明第二實施例的燈1』。該燈與圖1中所示的燈1的區別在於，通過設置成在燈頭10周圍流動的空氣或氣體流進行空氣或氣體冷卻。在此情形中，反射器20』包括用於氣體或空氣的入口和出口是一種標準技術。在使用這種燈的情形中，汞吸收/吸附裝置優選還包含設置在空氣或氣體入口和出口中的汞吸收/吸附和/或阻擋劑40，如圖4中所示。在此情形中，汞吸收/吸附裝置可包括其上設有汞吸收/吸附和/或阻擋劑的陣列，如從圖4a可以優選地看出。陣列本身可以為僅用作設置在其上的汞吸收/吸附裝置基礎的材料，或者可以為汞吸收/吸附材料本身。注意，還可以使用摺疊條形式或其它適當形式的汞吸收/吸附裝置。
在另一實施例中，如圖5中所示，燈1」本身被外殼60圍繞。在反射器20」破碎的情況下，外殼60圍繞燈。為了使燈的內部溫度不會變得太高，外殼60優選包括至少一個空氣或氣體入口和出口65、65a。在此情形中，優選汞吸收/吸附裝置70還包含設置在空氣或氣體入口和出口65、65a中或附近的汞吸收/吸附和/或阻擋劑。除了空氣或氣體入口65，65a之外，外殼本身是氣密性和Hg密性的。對於汞吸收/吸附裝置70設置在外殼的入口和出口中或附近的要求，還源於反射器20」的設計，在燈的大部分解決方案中，這種設計都不與前玻璃接觸，從而不存在上面所述的反射室。
在另一實施例中，如圖6中所示，對於燈1，將汞吸收/吸附裝置70設置在氣體的出口65a中。在存在確定的空氣流的情況下，僅將汞吸收/吸附裝置設置在外殼的出口65a中就足夠了。優選汞吸收/吸附裝置70的材料包括用硫浸漬的碳。該材料已經表現出具有高去除效率和吸收能力。
外殼60可由任何適當材料製成，然而，優選導熱材料，特別是金屬材料。優選的金屬材料選自包括鋁、鎂、鋅以及其混合物中。如從圖5可以看出，外殼60具有方形截面。然而，還可以使用矩形、圓形或橢圓形外殼。優選地，外殼具有大致均勻的壁厚度，其是≥0，1mm且≤10mm，更優選≥0,5mm且≤8mm，最優選≥1mm且≤5mm。
應當注意，本發明該實施例中使用的汞吸收/吸附裝置70中包含的汞吸收/吸附和/或阻擋劑優選必然具有非常短的反應時間，和每次的高汞吸收速率。這是因為在典型裝置例如射束器(beamer)中，用於冷卻燈的典型空氣或氣體速度在2m/s的範圍內。因此，汞吸收/吸附和/或阻擋劑僅有很短的時間來吸收通過入口和出口65、65a的空氣或氣體流所攜帶的汞。這些汞吸收/吸附裝置70內使用的、在實際中已經得到檢驗的優選的汞吸收/吸附和/或阻擋劑包括用硫漫漬的活性碳和用硫浸漬的氧化鋁以及它們的混合物。
在另一優選實施例(圖中也未示出)中，汞吸收裝置包括上面所述的單片催化劑。優選地，單片催化劑還優選具有直徑為≥5且≤50mm、更優選≥20且≤30mm、最優選為25mm，高度為≥1且≤150mm、更優選≥80且≤120mm、最優選為100mm的圓柱狀結構。
圖7表示根據本發明的燈的第五實施例的剖面示意圖，具有包含汞吸收/吸附裝置的外殼。在該實施例中，外殼包括前側上的防碎窗30和固定燈的金屬後側。此外，外殼包括通過兩側上的蓋子連接的兩個穿孔板的圓柱體或立方體。在這兩個圓柱體或立方體之間，設置汞吸收/吸附裝置70。這樣就在燈頭10周圍形成一種「過濾盒(filtration cartridge)」。
優選地，汞吸收/吸附裝置包括用硫漫漬的活性碳，其平均顆粒或球粒尺寸為≥0.1且≤4.0mm。由此，可使有效氣流流動從而冷卻燈，這對於具有較高瓦數，諸如瓦數高於150W的燈是必要的。另一方面，在爆炸時實現了對汞的有效吸收。
圖8表示根據本發明第五實施例的燈的剖面示意圖，如上所述優選地具有吸收柱形式的汞吸收/吸附裝置。由此，實現了汞蒸汽的更長的滯留時間，從而導致去除效率增加。
在將燈放置在諸如射束器的投影系統或投影裝置內部時，本發明的另一可選實施例(圖中未示出)是，將至少一部分或者全部的汞吸收/吸附和/或阻擋裝置和/或試劑放置在投影系統或投影裝置的空氣或氣體入口和/或出口中。由此，燈可具有公知的設計，而依然能實現本發明的目的。應當注意的是，在本發明該實施例中優選使用如上所述的優選具有高反應速率和吸收速率的汞吸收/吸附裝置。
在本發明的另一可選實施例(圖中未示出)中，在一部分或者整個反射器和/或前玻璃上，汞吸收/吸附裝置和/或汞吸收/吸附和/或阻擋試劑被設置成薄層。這可以通過例如真空沉積來實現。如果汞吸收/吸附和/或阻擋試劑通過這種方式存在於反射室內部，則提供了用於汞吸收的最大表面，從而確保了每個給定時間周期吸收最大量的汞。
在本發明的另一可選實施例(圖中未示出)中，汞吸收/吸附裝置不僅可設置在反射室內，而且可設置在其附近或與其相鄰，然而優選地設置在當燈頭發生爆炸之後汞將要離開反射室的區域中。通過這種結構，依然能夠使用標準的燈，同時依然能吸收汞。應當注意的是，在本發明該實施例中應當優選使用如上所述的優選具有高反應速率和吸收速率的汞吸收/吸附裝置。
在本發明的某些實施例中，可通過諸如通風器之類的通風裝置(圖中未示出)來冷卻反射器。在此情形中優選地，在發生爆炸時將通風器裝置關閉，以避免反射室內部發生任何紊流。如果監測燈頭的電壓，則能實現對通風器裝置的有效關閉。這可例如通過電燈驅動器來實現，其優選還控制通風裝置，特別是打開和關閉通風裝置。在發生爆炸時，電壓將中止。通過適當的檢測裝置，可發送出檢測信號，將通風裝置關閉。
圖9表示利用根據本發明的照明裝置第一示例的汞/時間圖表。該照明裝置使用基本上具有圓柱形形式、內直徑為100mm、高度為大約60mm的吸收柱作為汞吸收/吸附和/或阻擋裝置。該柱包括HEPA過濾器(粒子過濾器P3，大約20mm)和AC-I過濾器(大約35mm，120g的用碘浸漬的活性碳)。
將該吸收柱安裝在包括爆炸測試腔和兩個流體入口和出口的測試裝置中，之後將汞吸收/吸附和/或阻擋裝置設置在爆炸測試腔的入口和出口中。在汞吸收/吸附和/或阻擋裝置後面設置Hg檢測器。在爆炸測試腔內部，安裝包含11mg Hg的150W燈。
在t＝0時，燈的燈頭發生爆炸。之後，測量在通過汞吸收/吸附和/或阻擋裝置後可測量的Hg的量。(第一次)。重複該試驗一次(第二次)。如從曲線圖可以看出，所檢測出的Hg的量處於僅幾微克的範圍內，導致了大於99％的去除效率。
權利要求
1.一種包括燈(1)的照明裝置，該燈(1)包括燈頭(10)，其中燈頭(10)具有可電離填充物且其中包含的一定量的汞，具有在燈頭(10)的外部設置的至少一個汞吸收/吸附和/或阻擋裝置(40；70)，用於在燈頭(10)發生爆炸時固定汞。
2.根據權利要求1所述的照明裝置，包括汞阻擋裝置。
3.根據權利要求1或2所述的照明裝置，其中所述汞阻擋裝置為過濾器裝置。
4.根據權利要求1至3其中任何一個所述的照明裝置，其中所述汞阻擋裝置為包括玻璃纖維的過濾器，優選為HEPA過濾器。
5.根據權利要求1至4其中任何一個所述的照明裝置，包括汞吸收/吸附裝置。
6.根據權利要求1至5其中任何一個所述的照明裝置，其中所述汞吸收/吸附裝置選自活性碳、氧化鋁、沸石、汞齊形成化合物，單片催化劑及其混合物。
7.根據權利要求1至6其中任何一個所述的照明裝置，其中所述至少一個汞吸收/吸附和/或阻擋裝置能固定≥20％的燈頭中包含的汞。
8.根據權利要求1至7其中任何一個所述的照明裝置，其中所述至少一個汞吸收/吸附和/或阻擋裝置能在≤2秒內、更優選≤1秒、再優選≤0,5秒、最優選在≥0秒且≤0,05秒之間固定燈頭中所包含的汞。
9.根據權利要求1至8其中任何一個所述的照明裝置，其中所述至少一個汞吸收/吸附和/或阻擋裝置包括汞吸收/吸附裝置和汞阻擋裝置，其按照這樣一種方式設置，即在燈爆炸後將要離開燈頭的汞在離開照明裝置之前將會通過汞吸收/吸附裝置和汞阻擋裝置。
10.一種包含根據權利要求1至9其中任何一個所述的照明裝置的系統，該系統為-商店照明系統和/或-家庭照明系統和/或-頭燈系統和/或-強光照明系統和/或-聚光照明系統和/或-劇院照明系統和/或-用戶TV應用系統和/或-光纖應用系統和/或-圖像投影系統。
全文摘要
本發明涉及一種包含具有燈頭的燈的照明系統，其中燈頭中具有可電離填充物且其中包含一定量的汞，在燈頭的外部設置的至少一個汞吸收/吸附和/或阻擋裝置，用於在燈頭發生爆炸時固定汞。
文檔編號H01J61/02GK1902436SQ200480027847
公開日2007年1月24日 申請日期2004年9月22日 優先權日2003年9月26日
發明者K·克林肯伯格, H·蒙希, U·尼曼, G·福德, A·M·T·P·范德普滕, J·A·J·斯託菲爾斯, P·C·范德沃爾德, M·F·R·楊森, E·C·P·M·沃森, P·J·斯託貝拉爾, T·L·G·M·蒂森 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司