CN100365757C - 荧光灯及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种荧光灯及其制造方法。该荧光灯包括：玻璃管1、密封部6、玻璃细管8、以及水银汞齐颗粒7，前述玻璃细管8具有内径小于前述水银汞齐颗粒7的粒径的小直径部以及内径大于前述小直径部的大直径部，将前述小直径部配置在前述密封部6内，并把前述大直径部配置在比前述小直径部更靠前述玻璃管1的外侧位置处，将前述玻璃细管熔接在前述玻璃管1上。

Description

荧光灯及其制造方法

技术领域

本发明涉及采用汞齐调节放电管内水银蒸汽压的荧光灯。

背景技术

荧光灯是一种通过在玻璃管内用产生的紫外线激发形成于该玻璃管内壁上的荧光体层而获得荧光的光源。广泛采用水银的共振线作为紫外线。通常，在荧光灯的玻璃管内封入纯水银。这种荧光灯中，灯的最冷部分的温度约为40℃，当灯周围的温度为25℃时，玻璃管内的水银蒸汽压为最佳值，获得最大的发光效率。然而，在用弯成U形等形状的玻璃管制造、或者将多个玻璃管连接起来构成的紧密型荧光灯中，由于灯的周围温度容易上升，灯的温度有增高的倾向。

因此，为了即使在荧光灯变成高温的情况下，也可以将玻璃管内的水银蒸汽压调整到恰当的范围内，提出了一种将水银汞齐颗粒配置到相当于荧光灯最冷部分的部分上的方法。通常，水银汞齐颗粒被配置在与作为放电管的玻璃管连通设置的玻璃细管内。在这种情况下，于玻璃细管内设置限制水银汞齐颗粒的位置、防止汞齐向放电管内移动的装置。作为设有这种装置的荧光灯结构，也提出了如图7所示，在形成有荧光体层11的玻璃管10内的端部上形成玻璃细管14贯通的密封部12，该玻璃细管14突出到玻璃管10外部的部分上形成节流部15(实公平2-16513号公报)的结构、或在玻璃细管内插入阻挡构件的结构等。在图7所示的荧光灯中，水银汞齐颗粒13被保持在玻璃细管14的密封端与节流部15之间。

近年来，对于灯泡形等紧凑的荧光灯，随着对更加小型化的要求，目前的趋势是，使用细的玻璃管作为放电管，而对于容纳水银汞齐颗粒的玻璃细管，则使用更细、更短的玻璃细管。在使用这种细而短的玻璃细管的场合，在图7所示的结构中，由于玻璃细管14向玻璃管10的外部突出的部分变短，不仅难以十分可靠地制成容纳水银汞齐颗粒13的部分，同时也难以制成节流部15，同时在形成节流部15时很容易将玻璃细管14压碎。此外，在玻璃细管内插入阻挡构件的结构中，在制造荧光灯时将玻璃细管用作排气管的情况下，由于阻挡构件妨碍顺畅地排气，有产生排气不良的荧光灯的危险。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而出的，其目的在于提供一种荧光灯及其制造方法，既可十分可靠地确保容纳水银汞齐颗粒的部分，又能可靠地抑制汞齐向玻璃管内的移动。

为达到上述目的，本发明的第一个方面是提供这样一种荧光灯，包括：其内表面上设有荧光体层的玻璃管、形成于前述玻璃管的端部上的密封部、具有与前述玻璃管的内部连通且与外部隔绝的内部空间的容纳部以及容纳在前述容纳部内的水银汞齐颗粒，在前述密封部上形成用于将前述玻璃管与前述容纳部连通的贯通孔，前述贯通孔中位于前述密封部内的部分的至少一部分具有比水银汞齐颗粒的粒径小的内径，前述贯通孔由熔接在前述密封部中的玻璃细管构成，前述玻璃细管的开口端设置在前述玻璃管的内部，设置在该玻璃管内部的开口端具有比前述水银汞齐颗粒的直径小的内径。

在具有这种结构的荧光灯中，由于在密封部内形成抑制水银汞齐颗粒移动的部分，与容纳部突出到玻璃管外部的长短无关，于可靠地确保容纳部的容积的同时，又可抑制水银汞齐颗粒的移动。此外，由于在容纳部及贯通孔的内部不存在相当于阻挡构件的部件，所以，即使在将容纳部与贯通孔作为排气管使用的情况下，也可确保足够的排气效率。

在前述荧光灯中，优选的是前述容纳部的至少一部分配置在前述密封部内。采用这一优选例，即使在容纳部突出到玻璃管外部的部分很短的情况下，也可很容易而可靠地确保容纳部分的容积。

本发明的另一个方面是这样一种荧光灯，包括：在其内表面上备有荧光体层的玻璃管、形成于前述玻璃管端部的密封部、具有与前述玻璃管的内部连通且与外部隔绝的内部空间的玻璃细管，以及容纳在前述玻璃细管内分水银汞齐颗粒，前述玻璃细管则具有内径比前述水银汞齐颗粒的粒径小的小直径部及内径比前述水银汞齐颗粒的粒径大的大直径部，以将前述小直径部配置在前述密封部内，并熔接在前述玻璃管上，以便将前述大直径部配置在比前述小直径部更靠前述玻璃管的外侧，前述玻璃细管的小直径部的开口端设置在玻璃管的内部。

在这种结构的荧光灯中，由于抑制水银汞齐颗粒移动的部分也形成于密封部内，所以与玻璃细管突出到玻璃管外部的部分无关，在足以确保容纳水银汞齐颗粒的容纳部分的容积的同时，还可以抑制水银汞齐颗粒的移动。此外，由于在玻璃细管内部不存在相当于阻挡构件的部件，即使在把玻璃细管用作排气管时，也可确保足够的排气效率。

在前述荧光灯中，优选地是前述大直径部分的至少一部分配置在前述密封部内。根据这一优选实施例，即使在玻璃细管突出到玻璃管外部的部分很短，也能够很容易地足以确保容纳水银汞齐颗粒的部分的容积。

本发明的再一个方面是一种荧光灯的制造方法，它包括以下工序：将具有直径相互不同的大直径部和小直径部的成形棒插入玻璃细管中的工序；在玻璃管的内壁上形成荧光体层的工序；以把前述成形棒的前述大直径部置于比前述小直径部置于更靠前述玻璃管外侧的方式前述玻璃细管配置在前述玻璃管的开口端的工序；在将前述玻璃管的前述开口端密封后，将前述成形棒从前述玻璃细管中拔取出来的工序；将水银汞齐颗粒配置到前述玻璃细管中的工序以及将前述玻璃细管中位于前述玻璃管外部一侧的开口端密封的工序，该制造方法的特征在于，

通过在密封前述玻璃管的开口端的工序中，将前述玻璃细管中至少插入了前述小直径部的部分熔接在前述玻璃管上，同时保持前述玻璃细管的内径插入了在前述大直径部的部分大于前述水银汞齐颗粒的粒径，而在插入前述小直径部且与前述玻璃管熔接的部分缩小到小于前述水银汞齐颗粒的粒径，将前述玻璃细管的一侧的开口端设置在前述玻璃管的内部，且设置在该玻璃管内部的开口端的内径比前述水银汞齐颗粒的直径小。

此外，所谓“备有直径相互不同的大直径部和小直径部”，其意思是指：成形棒备有直径相互不同的两个部分，在两个部分中，直径大的部分称作大直径部，而直径小的部分称作小直径部。

利用这种制造方法，可与玻璃管的封接同时形成抑制水银汞齐颗粒移动的部分，而且，可将该形成位置设定在密封部之内。此外，由于即使经过封接工序玻璃细管的成形棒的大直径部插入的部分的内径仍然大于水银汞齐颗粒，所以可很容易的确保容纳水银汞齐颗粒的容纳部分。从而，不周另外设置玻璃细管的成形工序，就可制造本发明的荧光灯。而且，在缩小玻璃细管的特定部分的内径的工序中，由于在玻璃细管中插入成形棒，可以避免将玻璃细管内径缩小到超过所需的程度。从而，即使在把玻璃细管用作排气管时，也可确保足够的排气效率。

在前述制造方法中，在将水银汞齐颗粒配置到前述玻璃细管内的工序之前，用前述玻璃细管作为排气管预先将前述玻璃管内部进行排气。在使用玻璃细管之外的其它部件作为排气管的场合，于将水银汞齐颗粒投入到玻璃细管中之后直到排气结束的期间内，为防止从水银汞齐颗粒中放出水银，有必要对玻璃管和玻璃细管进行冷却。然而，利用这种优选实施例，由于将玻璃细管用作排气管，在把玻璃管内进行排气之后，才投入水银汞齐颗粒，则不需要前述冷却操作。

如上所述，本发明的荧光灯具有：其内表面备有荧光体层的玻璃管、形成于前述玻璃管上的密封部、带有与前述玻璃管的内部连通且与外部隔绝的内部空间的容纳部以及容纳在前述容纳部内的水银汞齐颗粒，在前述密封部上形成将前述玻璃管与前述容纳部连通用的贯通孔，由于前述贯通孔中位于前述密封部内的部分的至少一部分具有比前述水银汞齐颗粒的粒径小的内径，从而可充分确保容纳水银汞齐颗粒的部分的容积，并可抑制水银汞齐颗粒的移动。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的荧光灯的局部剖视图。

图2是将图1的荧光灯的一部分放大的局部剖视图。

图3是表示图1所示的荧光灯中容纳水银汞齐颗粒的部分的结构放大正剖视图。

图4是表示根据本发明第二实施例的荧光灯中容纳水银汞齐颗粒部分的结构放大正剖视图。

图5是根据本发明的荧光灯制造方法的说明图。

图6是对于从图5(c)至图5(e)的工序中、荧光灯的容纳水银汞齐颗粒的部分的周边的说明图。

图7是表示现有技术的荧光灯中容纳水银汞齐颗粒部分的结构放大正剖视图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施例进行说明。

图1是表示根据本发明第一实施例的荧光灯的结构的剖视图。在该实施例中，作为放电管，采用将三根U形模制灯管以使其内部空间连通的方式连接起来的玻璃管1，于其内表面上形成荧光体层2。各U形模制灯管由密封部密封，其内部封入预定量的惰性气体(例如氩气等)。至少一个，最好是全部U形模制灯管备有容纳水银汞齐颗粒7的玻璃细管8。此外，设置在两端的U形模制灯管各自备有灯丝电极3、引线4及由玻璃珠5构成的电极体。

图2表示在构成图1的荧光灯的U形模制灯管中，设置在端部的灯管的结构。

U形模制灯管1由密封部将两端密封。在一个密封部上贯穿有两条引线4。灯丝电极3架设在两条引线4之间，该灯丝电极3配置在U形模制灯管1内。此外，引线4之间的间隔由玻璃珠5所限制。在另一个密封部6上设置容纳水银汞齐颗粒7的玻璃细管8。

图3表示密封部6周边的结构。在密封部6上贯通有玻璃细管8。玻璃细管8为一端开口另一端闭塞的玻璃管，含有闭塞端的部分突出到U形模制灯管1的外部，开口端设置在U形灯管1的内部。

另外，玻璃细管8具有将内径相互不同的小直径部8a与大直径部8b接合起来的形状，水银汞齐颗粒7容纳在大直径部8b内。即，在根据第一实施例的荧光灯中，大直径部8b构成容纳水银汞齐颗粒7的容纳部，小直径部8a构成使大直径部(收容部)8b与U形模制灯管1的内部空间连通用的贯通孔。

大直径部8b以其至少一部分从密封部6向U形模制灯管1的外部突出的方式设置。为了能够容纳水银汞齐颗粒，大直径部8b的内径设定成至少其一部分的直径大于水银汞齐颗粒7的粒径。

小直径部8a是用于连通U形模制灯管1的内部空间与大直径部8b的内部空间的通路。小直径部8a位于比大直径部8b更靠近U形模制灯管1的内侧处，构成玻璃细管8中贯通密封部6的部分。为阻止水银汞齐颗粒7通过，小直径部8a的内径设定成至少其一部分比水银汞齐颗粒7的粒径小。

如图3所示，小直径部8a与大直径部8b的交界部分上，其内径阶梯式地变化，形成阶梯差。此外，该交界部分也可是其内径连续地变化，呈倾斜状。

如前面所述，小直径部8a和大直径部8b的内径是根据容纳于内部的水银汞齐颗粒7的粒径设定的。下面举出一个具体尺寸的例子。水银汞齐颗粒7的粒径例如为2～2.5mm，优选地为2.2mm。小直径部8a的内径例如为0.5mm～2mm，优选地为1.2mm。而大直径部8b的内径例如为3.0～3.5mm，优选地为3.1mm左右。

大直径部8b的长度只要比水银汞齐颗粒7的粒径大即可，没有特定的限制，例如3～15mm，优选地为3～10mm。更优选地为4mm左右。在本实施例中，该大直径部8b的长度相当于从玻璃细管的密封部6突出的部分的长度。

此外，虽然小直径部8a的长度是根据玻璃细管的全长适当确定的，但是为例如3～15mm，优选地为4～13mm，更优选地为4～10mm，最好为6mm左右。

图4表示根据本发明的第二实施例的荧光灯。图中所示的实施例特别适用于使用短的细管的场合。此外，在图3和图4中，相互对应的部件采用相同的标号。

在第二实施例中，具有小直径部8a和大直径部8b的玻璃细管8设置在密封部6上，小直径部8a与大直径部8b的一部分位于密封部6内。即，在根据第二实施例的荧光灯中，构成容纳水银汞齐颗粒7的容纳部的大直径部8b是在其一部分埋设到密封部6内的状态下设置的。

在本实施例中，通过将大直径部8b的一部分埋设在密封部6内，可使小直径部8a的长度与第一实施例相比缩短。小直径部8a的长度，例如为0.5-8mm，优选地为1～5mm，更优选地为1～3mm。此外，对于小直径部8a的内径，可与第一实施例相同地设定。

此外，通过将大直径部8b的一部分埋设到密封部6内，可使大直径部8b从密封部6突出的部分的长度变得比第一实施例短。大直径部8b从密封部6突出的部分(即，未埋设在密封部6内的部分)的长度例如可为2～10mm，优选地为2～8mm，更为优选地为2～5mm。

另外，大直径部8b的总长度只要大于水银汞齐颗粒7的粒径即可，没有特定的限制，可以像第一实施例那样设定。而且，大直径部8b的内径也可像第一实施例那样设定。

采用这样的结构，通过将大直径部8b的一部分配置在密封部6内，能够更加可靠地确保容纳水银汞齐颗粒的部分的容积。此外，与第一实施例相比，由于小直径部8a缩短，即使在制造时将玻璃细管8用作排气管，也可实现良好的排气效率。

图5是表示制造图1所示的荧光灯的制造工序的工艺图。利用图5说明根据本发明的荧光灯的制造方法的一个例子。

首先，利用成形设备将直管状玻璃管成形为U形，制作U形模制灯管1(图5(a))。其次，在U形模制灯管1的内表面形成荧光体层2之后(图5(b))，除去U形模制灯管1两端的荧光体层2(图5(c))。

另一方面，在两条引线4的一个端部之间架设灯丝电极3，配置限定引线4之间的距离的玻璃珠5，制成电极主体。

接着，以插入电极主体的状态将U形模制灯管1的一端密封。进而，以插入玻璃细管8的状态将U形模制灯管1的另一端密封，形成密封部6(图5(d))。通过用铁钳夹持U形模制灯管1的密封部分，将其加热到软化温度进行这些密封工作。

其次，对应于图1所示的结构，将U形模制灯管1连接到另外准备的两根U形模制灯管上，使它们构成一个整体。进而，采用玻璃细管8作为排气管，将U形灯管1内排气之后，将灯丝电极3激活，向放电空间内充入惰性气体，并将水银汞齐颗粒7插入玻璃细管8内，依次将玻璃细管8密封，获得本发明的荧光灯(图5(e))。

下面参照图6更详细地说明从图5(c)至图5(e)的工序。这里，图6表示在图3所示的部分。

首先，将成形棒9插入玻璃细管8中。玻璃细管8在实质上是一样的，是一种具有比以后将要容纳在玻璃细管8内的水银汞齐颗粒的粒径大的内径的直管状玻璃管。此外，成形棒9为一根具有直径比水银汞齐颗粒的粒径小的小直径部和比水银汞齐颗粒的粒径大的大直径部的棒。成形棒9可采用对玻璃有脱膜性的钨、不锈钢、黄铜等金属。

将已插入成形棒9的玻璃细管8配置在U形模制灯管1的开口端(图6(a))。这时，对于玻璃细管8来说，插入的成形棒9的小直径部被配置在比大直径部更靠近U形模制灯管1的内侧处。

然后，将已配置玻璃细管8的U形模制灯管1的开口端加热，用铁钳密封(图6(b))。加热温度只要达到U形模制灯管1及玻璃细管8的软化点(例如665℃)以上即可，例如900～1250℃，优选地为1000～1200℃。

通过这一工序，在U形模制灯管1的端部形成玻璃细管8贯通的密封部6。同时，玻璃细管8中贯通密封部6的部分的内表面被成形为具有与阶梯状的成形棒9相同的形状。换句话说，在玻璃细管8上形成具有内径比以后要容纳的水银汞齐颗粒的粒径小的小直径部8a，以及在比该小直径部更靠近U形模制灯管1外侧的部分上形成具有内径比水银汞齐颗粒的粒径大的大直径部8b。

然后，从玻璃细管8中拔出成形棒9(图6(c))，U形模制灯管1的内部与外部经由玻璃细管8被连通。

接着，在将U形模制灯管1连接到另外准备的两根U形模制灯管上之后，用玻璃细管8作为排气管，对U形灯管1的内部进行排气。其次，使灯丝电极3活性化，向U形模制灯管1内充入惰性气体后，将水银汞齐颗粒7插入玻璃细管8内。然后加热玻璃细管8的端部，将其密封、切下(图6(a))。

这里，虽然以使用将多根U形模制灯管一体化的玻璃管作为放电管的荧光灯为例，对本发明的荧光灯及其制造方法进行了描述，但本发明并不仅限于此。例如，本发明也适用于直管形荧光灯，双U形荧光灯等所有形状的荧光灯。

Claims (15)

1.一种荧光灯，包括：其内表面上备有荧光体层的玻璃管、形成于前述玻璃管端部的密封部、具有与前述玻璃管的内部连通且与外部隔绝的内部空间的玻璃细管以及容纳在前述玻璃细管内的水银汞齐颗粒，其特征在于，前述玻璃细管具有内径小于前述水银汞齐颗粒的粒径的小直径部及内径大于前述水银汞齐颗粒的粒径的大直径部，前述小直径部配置在前述密封部内，上述小直径部和所述大直径部的边界配置在所述密封部内，并熔接在前述玻璃管上，以便将前述大直径部配置在比前述小直径部更靠前述玻璃管的外侧，前述玻璃细管的小直径部的开口端设置在前述玻璃管的内部。

2.如权利要求1所述的荧光灯，前述大直径部的至少一部分被配置在前述密封部内。

3.如权利要求1所述的荧光灯，前述玻璃细管中从前述密封部突出到前述玻璃管外部的部分的长度为2～15mm。

4.如权利要求1所述的荧光灯，前述大直径部的内径为3～3.5mm。

5.如权利要求1所述的荧光灯，前述小直径部的内径为0.5～2mm。

6.如权利要求1所述的荧光灯，前述小直径部的长度为0.5～15mm。

7.一种荧光灯的制造方法，包括以下工序：将具有直径相互不同的大直径部和小直径部的成形棒插入玻璃细管中的工序；在玻璃管的内壁内形成荧光体层的工序；以将前述成形棒的前述大直径部置于比前述小直径部更靠前述玻璃管的外侧的方式把前述玻璃细管配置在前述玻璃管的开口端的工序；将前述玻璃管的前述开口端密封后，把前述成形棒从前述玻璃细管中拔出的工序；将水银汞齐颗粒配置到前述玻璃细管中的工序；以及把前述玻璃细管中位于前述玻璃管外部一侧的开口端密封的工序；

其特征在于，通过在密封前述玻璃管的开口端的工序中，将前述玻璃细管中至少插入了前述小直径部的部分熔接到前述玻璃管上，同时保持前述玻璃细管的内径在插入了前述大直径部的部分大于前述水银汞齐颗粒的粒径，而在插入前述小直径部且熔接到前述玻璃管上的部分缩小到小于前述水银汞齐颗粒的粒径，前述玻璃细管的小直径部的开口端设置在前述玻璃管的内部。

8.如权利要求7所述的荧光灯的制造方法，在将水银汞齐颗粒配置到前述玻璃细管内的工序之前，用前述玻璃细管作为排气管将前述玻璃管内部排气。

9.如权利要求7所述的荧光灯的制造方法，在密封前述玻璃管开口端的工序中，前述玻璃细管中插入了前述大直径部的部分的至少一部分熔接在前述玻璃管上。

10.如权利要求7所述的荧光灯的制造方法，前述成形棒为金属棒。

11.如权利要求10所述的荧光灯的制造方法，前述成形棒是从钨、不锈钢及黄铜组成的组中选取的至少一种金属。

12.如权利要求7所述的荧光灯的制造方法，前述玻璃细管中插入了前述大直径部的部分的内径为3～3.5mm。

13.如权利要求7所述的荧光灯的制造方法，前述玻璃细管中插入前述小直径部、且与前述玻璃管熔接的部分的内径为0.5～2mm。

14.如权利要求7所述的荧光灯的制造方法，前述玻璃细管中插入前述小直径部、且与前述玻璃管熔接的部分的长度为0.5～15mm。

15.如权利要求7所述的荧光灯的制造方法，前述玻璃细管中从前述玻璃管密封的端部向外部突出的部分的长度为2～15mm。

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