螢光燈及其製造方法

2023-05-07 00:34:16

專利名稱：螢光燈及其製造方法
技術領域：
本發明涉及包括玻璃放電容器的螢光燈，該容器內存在氣體，該放電容器設有具有縱軸的至少一個管狀端部，該端部設有玻璃芯柱，同時排氣管從芯柱朝向外的方向軸向延伸，用於在燈的製造過程中輸送和/或排放氣體，且一個電極朝向內的方向軸向延伸穿過芯柱，用於工作期間維持放電容器內放電，電極的最內端由屏蔽件徑向圍繞用於攔截從電極濺離的材料，該屏蔽件固定在從芯柱朝向內的方向延伸的細長支架上。
在汞蒸汽放電燈中汞是(有效)產生紫外(UV)光的主要成分。在放電容器的內壁存在包括發光材料(例如螢光粉末)的發光層，用於將UV轉變為其它波長例如轉變為用於曬黑(suntanning)目的(太陽床燈)的UV-A和UV-B或用於一般照明目的的可見光照射。螢光燈的放電容器通常具有圓截面，並且有細長的線性實施例(TL管)和緊湊的實施例(節能燈)兩種。在TL管中，所述的管狀端部位於各自的延伸方向並形成長的、直管，而在節能燈中這兩個端部藉助彎曲的管狀部分或所謂的橋互連。
螢光燈在製造過程中通過存在於燈每一端的玻璃排氣管抽空。接著通過同樣的排氣管引入所希望的氣體混合物，因此該排氣管通過擠壓(pinching)或熔融密封起來。
在工作中，保持存在於燈兩端的電極之間的電壓，以便發生持續放電和汞蒸汽發射上述提及的UV光。因為在工作期間由電極有規則地發射小微粒，這些微粒將終止在放電容器的內壁，因此每個電極的端部由屏蔽件徑向圍繞。這些是不希望的因為它減少原位置處的光輸出，導致燈可能有不均勻的光輸出，這就是為什麼用屏蔽件阻擋微粒的原因。該屏蔽件通過線型支架固定在玻璃芯柱內。
這種螢光燈可能出現的問題是當電極已經幾乎部分耗盡時燈的壽命也即將結束，可能在沒有為這些目的而設計的部分電極之間繼續放電，在放電過程中芯柱將覆有源自所述的部分電極的金屬微粒。結果是，該屏蔽件的確只在徑向上保護。由於在其上施加放電，因此該芯柱的外表面變得導電，並且芯柱變如此熱以至於它軟化且變形。結果是有屏蔽件的支架停靠(anchored)在芯柱內、傾斜並與電極接觸，這樣這些電極的局部帶電。在那種情況下屏蔽件將接管電極的作用。由於分配不宜的加熱，結果放電容器的內壁可能過熱很長時間。最後可能完全發生屏蔽件下垂靠著放電容器，且最終由於加熱被損壞。
為了實現本目的，屏蔽件的支架朝向外的方向上延伸穿過芯柱進入排氣管。優選，該支架靠在排氣管內部。更優選，從軸向上看該支架以至少兩個不同的位置靠在排氣管內部，或者從軸向上看該支架以一定長度靠在排氣管內部。優選，該支架夾持自己靠在排氣管內部，且在排氣管內的支架部分優選為彈性可變形的。這些方法具有如下結果有或者沒有夾持作用，支架都不僅停靠在芯柱內，而且還支靠或在排氣管內。由於排氣管朝向外的方向延伸，所以它將保持較低的溫度且不會變軟，以便如果芯柱也軟化，支架和屏蔽件還保持關於放電容器和電極穩定的位置。
優選，該支架沿著縱軸延伸穿過芯柱以致於它位於放電容器的中心。
再優選，存在於排氣管中的支架端部具有傾斜導向面，該導向面在它插入排氣管的過程中能夠引導並位於支架中心。這些促進簡單燈製造。優選，該支架是由彎曲的金屬線製造，該金屬線便宜並有效解決了固定問題。
本發明也涉及一種螢光燈的製造方法，通過玻璃放電容器在兩端都設有具有縱軸的管狀端部，所述的端部設有玻璃芯柱，同時電極在軸向上穿過芯柱用於產生並保持放電容器內放電，並且通過屏蔽件在徑向圍繞電極的最內端用於攔截由電極發射的材料，屏蔽件固定在從芯柱向內延伸的細長支架上，並且藉此在從芯柱軸向向外的方向設置排氣管，排氣管穿過充滿氣體的放電容器，並且定位支架以便其朝向外的方向上延伸穿過芯柱進入排氣管。
本發明將參考顯示在附圖中實施例進行說明，其中

圖1是螢光燈的部分剖視圖。
圖2A到2C概略地表示了在螢光燈的排氣管內的部分支架可能形狀的例子。
在圖1中，螢光燈1包括在管2中的玻璃放電容器。該圖只表示燈1的一個端部3，實際上該燈包括兩個相對的、相同的端部3，每一個封閉長玻璃管2的一端。玻璃管2在它的內部提供一層能夠將UV光轉變為UV-A、UV-B或可見光的螢光材料。
玻璃管2包括在它端部的柱形載體4，該載體朝向內的方向延伸並且在電源線9和支架16熔融在其內後在其上設置基座墊塊5(或pinch)。延伸到外部的排氣管6設置在基座墊塊5上。延伸到內部的排氣管6在打開狀態通過基座墊塊5內的孔7與管2含量連通。在該燈1完成之前，管2通過排氣管6抽空，該管還具有比展示在這裡更大的長度，且管2充滿所希望的(稀有)氣體混合物。在燈內也提供一定量的汞。然後加熱排氣管6，以致玻璃軟化，並且在所示的長度被擠壓並傾斜，以便管2被氣密密封。
燈1在每一端進一步提供具有包括兩個電源線9和一個鎢匝線10的電極8。匝線10塗有一層發射材料(包括尤其鋇、鍶、鈣、和各種氧化物)用於促進電子發射。電源線9容於芯柱5，其中電源線鄰近橫向邊緣被密封，且進一步連接到接觸管腳11。接觸管腳11容於形成部分金屬燈頭13的電絕緣盤12內。燈頭13藉助環形的膠層14固定於玻璃管。
接觸管腳11可以固定於提供燈1功率的照明體內。由此在電極8之間產生放電保證汞蒸汽分子發射UV光，這些UV光通過管2內壁上的螢光層轉變為希望波長的光。
屏蔽件15圍繞匝線10安排，用於阻止由於工作過程中電極之間維持放電濺離匝線10的材料橫向移動並終止在管2的內部，這些將在管的一定長度上妨礙均勻的光輸出，這個屏蔽件15是由彎成至少大體上是閉合橢圓形圓周的金屬條製成。在圖中屏蔽件15被切掉部分，以便很好地看見匝線10。屏蔽件15通過熔融到芯柱5內作為電源線9但在芯柱的中心部的線型彎曲的金屬支架16保持在原位。支架16可以由例如鐵、鎳、鐵/鎳、鉻/鎳、或鉬製造。
屏蔽件15固定於朝向內的方向延伸的部分支架16的端部，而該支架16的夾持部分17朝向外的方向延伸到排氣管6內。這些夾持部分17具有一個形狀以便在排氣管6內一定長度上彈性地夾持自己，以便如果由於加熱而使芯柱5軟化屏蔽件15也會很好地固定住。在這裡所展示的實施例中，夾持部分17具有立體的paperclip形狀以便於它靠在排氣管6的內壁的四個位置上。這種形狀具有以下附加的優點夾持部分的端部具有傾斜導向面，以便在它插入排氣管過程中支架可以以簡單方式引導其進入內部並位於中心位置。
圖2A到2D展示夾持部分17許多可能的例子。圖2A展示螺旋彎曲的金屬線對應於排氣管6的內徑的線匝的橫截面。圖2B展示了固定在金屬管18內的金屬線，金屬管的外徑對應於排氣管6的內徑。圖2C展示設有兩個星形的韌性夾具的金屬線，每個夾具都具有略大於排氣管6內徑的截面。而且，用於在排氣管6內支撐支架16，可以想像得到許多改變。
顯然在本發明的範圍內本領域的技術人員可以作出許多改變。
本發明的保護範圍不局限於所述的實施例。本發明在於每個新穎的特徵和特徵的所有組合。在權利要求書中的參考標記並不限定其中的保護範圍。動詞「包含「的使用並不排除除權利要求書中提到的元件之外的其它元件的存在。不定冠詞″一個″或″一種″的使用優先為一種元件並不排除多個這種元件的存在。
權利要求
1.一種螢光燈(1)包括其內存在氣體的玻璃放電容器(2)，-該放電容器(2)設有具有縱軸的至少一個管狀端部(3)，-該端部(3)設有玻璃芯柱(5)，-從芯柱(5)朝向外的方向軸向延伸的排氣管(6)，用於在電燈的製造過程中供應和/或排放氣體，和-朝向內的方向軸向延伸穿過芯柱(5)的電極(8)，用於在工作期間維持放電容器(2)內放電，-電極(8)的最內端(10)被屏蔽件(15)徑向圍繞，用於攔截從電極(8)濺射的材料，-該屏蔽件(15)被固定在從芯柱(5)朝向內的方向軸向延伸的細長支架(16)上，其特徵在於所述的支架(16)朝向外的方向延伸穿過芯柱(5)進入排氣管(6)內。
2.如權利要求1要求的螢光燈，其特徵在於該支架(16)靠在排氣管(6)內部上。
3.如權利要求2要求的螢光燈，其特徵在於從軸向上看該支架(16)靠在排氣管(6)內至少兩個不同的位置。
4.如權利要求2要求的螢光燈，其特徵在於從軸向上看該支架(16)在一定的長度靠在排氣管(6)內部上。
5.如前述權利要求2到4任何一個要求的螢光燈，其特徵在於該支架(16)夾持自己靠在排氣管(6)內部。
6.如前述權利要求2到5任何一個要求的螢光燈，其特徵在於位於排氣管(6)內的支架(16)的部分(17)是彈性可變形的。
7.如前述權利要求1到6任何一個要求的螢光燈，其特徵在於支架(16)沿著縱軸延伸穿過芯柱(5)。
8.如前述權利要求1到8的任何一個要求的螢光燈，其特徵在於位於排氣管(6)內的支架(16)的端部(17)具有在其插入到排氣管(6)的過程中能引導並將支架(16)定位於中心位置的傾斜導向面。
9.如前述權利要求1到8任何一個要求的螢光燈，其特徵在於支架(16)是由彎曲的金屬線製成。
10.一種螢光燈(1)的製造方法，-在玻璃放電容器(2)的兩端設有具有縱軸的管狀端部(3)，-所述的端部(3)設有玻璃芯柱(5)，-同時電極(8)朝向內的方向穿過芯柱(5)，用於產生並保持放電容器(2)內放電，和-電極(8)的最內端(10)在徑向上被屏蔽件(15)圍繞，用於攔截從電極(8)發射的材料。-該屏蔽件(15)固定在從該芯柱(5)向內延伸的細長支架(16)上，和-藉此在從芯柱(5)朝向外的軸向方向上提供排氣管(6)，通過該排氣管(6)給放電容器(2)填充氣體，其特徵在於該支架(16)被定位以致它朝向外的方向延伸穿過芯柱(5)進入排氣管(6)。
全文摘要
螢光燈(1)包括其中存在氣體的玻璃放電容器(2)，該放電容器(2)設有具有縱軸的管狀端部(3)，該端部(3)包括玻璃芯柱(5)，其中排氣管(6)從所述的芯柱(5)向外軸向延伸用於在電燈(1)的生產過程中供應和/或排放氣體。其中電極(8)向內軸向延伸穿過芯柱(5)用於保持在放電容器(2)中放電。其中電極(16)的向內設置端部(10)由屏蔽件(15)徑向圍繞用於攔截由電極(16)發射的材料。屏蔽件(15)安裝在從該芯柱(5)向內延伸的細長支架(16)上，且其中所述的支架(16)向外延伸穿過芯柱(5)進入到該排氣管(6)內。
文檔編號H01J61/10GK1393029SQ01802730
公開日2003年1月22日 申請日期2001年8月31日 優先權日2000年9月14日
發明者W·J·范登波格特, S·范埃格蒙德, J·T·范德埃登 申請人:皇家菲利浦電子有限公司