CN100538965C - 喷火装置及利用该喷火装置的荧光灯制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可大量制造冷阴极荧光灯或带有外部电极的荧光灯的荧光灯制造装置，其制造灯管用玻璃管的密封工艺简单、可大幅减少玻璃管的密封时间。所述的荧光灯制造装置包括有：具有一定大小处理空间的腔室；装载盒，可将至少两支制造灯管用玻璃管以密封状态可拆卸地对应设置于所述腔室处理空间内；调节装置，其设置于所述处理空间内，并可将至少两支制造灯管用玻璃管内部转换成可排出气体、注入气体及注入汞的状态；喷火装置，其设置于所述腔室外侧，并可直接加热设置于所述处理空间内的制造灯管用玻璃管的外表面，使制造灯管用玻璃管熔融、切断、并得以密封。

Description

喷火装置及利用该喷火装置的荧光灯制造装置

技术领域

本发明涉及一种可大量生产荧光灯，特别是制造灯管用玻璃管的、密封工艺简单，可大幅减少玻璃管密封时间的喷火装置及利用该喷火装置的荧光灯制造装置。

背景技术

通常，荧光灯可分为电极设置在玻璃管内部的冷阴极荧光灯(CCFL：Cold Cathode Fluorescent Lamp)和电极设置在玻璃管外部的外部电极荧光灯(EEFL：External Electrode Fluorescent Lamp)。所述的两种荧光灯是在内壁上涂覆有荧光体的玻璃管内封装入用于使荧光灯发光的一定量气体和汞，并在玻璃管内部或外部的两端设置两个电极而构成的。

当向所述荧光灯的两个电极上施加高电压时，玻璃管内部的电子向电极(正极)方向移动，在移动过程中电子之间相互碰撞，从而产生二次电子而放电。流动的电子在这种放电现象的作用下与玻璃管内的汞原子相互碰撞而放射出波长约253.7nm的紫外线，同时，该紫外线激发荧光物质发出可视光线。

制造所述冷阴极荧光灯的工艺流程主要包括：在制造灯管用玻璃管内壁上涂覆(coating)荧光体、烧结(baking)涂覆的荧光体、以及对制造灯管用玻璃管内部进行排气后进行密封(exhaust/sealing)等步骤。

在所述密封步骤中，在密封制造灯管用玻璃管之前首先排放所述玻璃管内部的气体，然后向玻璃管内注入使荧光灯发光的一定量的氩气和汞，之后用加热器加热、并密封所述玻璃管的开口部。

向所述的玻璃管内部注入汞的方法主要有汞胶囊法、汞齐法和汞合金法。所述的汞胶囊法要将液态汞变成胶囊，其工艺复杂；所述汞齐法由于Bi-In-Hg，Zn-Hg等固体汞合金粒子的熔融点为100-200℃，比较低，因而容易在密封或排气过程中被气化；而所述汞合金法则必须在玻璃管内设置涂覆有汞和除气剂的金属圈，因此，虽然适用于直径比较大的玻璃管，但很难适用于直径小的袖珍型荧光灯或LCD背光光源用荧光灯等。

采用如上所述的利用加热器间接加热玻璃管而密封玻璃管的方法难以达到满意的加热效果，并存在密封玻璃管所消耗的时间过长等问题。

另外，利用上述装置制造荧光灯，向玻璃管内注入汞或密封玻璃管时所出现的密封工艺方面的各种问题成为降低制造荧光灯的效率性和生产性的因素之一，因而难以用于大量生产荧光灯。

发明内容

本发明的目的是解决上述不足，提供一种可大量生产荧光灯，特别是制造灯管用玻璃管的密封工艺简化，可大幅减少玻璃管的密封时间的喷火装置及利用该喷火装置的荧光灯制造装置。

为了实现上述目的，本发明提供一种荧光灯制造装置，它包括有：具有一定大小处理空间的腔室；装载盒，可将至少两支制造灯管用玻璃管以密封状态可拆卸地对应设置于所述腔室处理空间；调节装置，其设置于所述处理空间内，用于在处理空间内将至少两支制造灯管用玻璃管内部转换成可排出气体、注入气体及注入汞状态；喷火装置，其设置于所述腔室外侧，并直接加热设置于所述处理空间内的制造灯管用玻璃管的外表面，使制造灯管用玻璃管熔融、切断、并得以密封。

为了实现本发明的另一个目的，本发明提供一种喷火装置，它包括至少两个喷管和分配管。所述至少两个喷管上以一定间隔设有喷孔，将其点火可用于为直接加热、熔融、切断、并使至少一支玻璃管得以密封，并设有与所述喷孔连通、用于供给气体的内部空间。所述分配管设置于所述喷管的内部空间，其外表面设有分配孔，用于均匀地向所述内部空间供给气体、并使气体对应于所述喷孔。

利用上述本发明的荧光灯制造装置制造荧光灯，可以通过腔室处理空间进行排气及注入气体、注入汞，其密封工艺十分简单。

特别是，所述密封工艺中，利用设置在所述腔室外侧的喷火装置，通过直接加热注入有气体及汞的制造灯管用玻璃管而密封玻璃管，因此不但玻璃管的密封工艺简单，而且可大幅减少密封玻璃管所需的时间。总之，本发明可大幅缩短制造荧光灯时的密封玻璃管的操作时间和保温时间，可进一步提高制造荧光灯的工作效率及生产效率。

附图说明

图1是本发明荧光灯制造装置的结构示意图；

图2是图1的内部结构示意图；

图3是图1中所示的喷火装置的放大结构示意图；

图4是图3中所示的喷管的局部放大图；

图5、图6及图7是图3中所示的喷孔的其他实施方式示意图；

图8是图3中所示的喷管的另一种实施方式剖面图；

图9a是利用本发明的荧光灯制造装置制造灯管的优选工艺流程图；

图9b是图9a中密封工艺的具体流程图；

图10是图9b中所示的排气及注入气体工艺示意图；

图11是图9b中所示的注入汞工艺示意图；

图12是图9b中所示的密封工艺示意图；

图13、图14是用来说明图12中所示的喷火装置作用的示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2所示，本发明荧光灯制造装置包括有：具有一定大小处理空间C的腔室2；装载盒4，其可将至少两支制造灯管用玻璃管G以密封状态可拆卸地对应设置于所述腔室2处理空间C；调节装置6，其设置于所述处理空间C内，并在处理空间C内将至少两支制造灯管用玻璃管G内部转换成可排出气体、注入气体及注入汞的状态；喷火装置8，其设置于所述腔室2外侧，并直接加热设置于所述处理空间C内的制造灯管用玻璃管G的外表面，使制造灯管用玻璃管G熔融、切断、并得以密封。

如图1所示，所述腔室2可以呈箱体状。如图2所示，腔室2的内部设置有下侧开口的处理空间C。

所述腔室2可由耐久性、耐腐蚀性、耐化学性及耐热性良好的金属制成，所述处理空间C上以可拆卸方式设置所述装载盒4，从而形成密封状态。

所述处理空间C通过设置于腔室2上侧的盖板10实现对外开启或封闭。

所述盖板10和所述腔室2之间设置有众所周知的橡胶密封圈，可使所述处理空间C处于密封状态。

如图1所示，所述腔室2安装于操作台12上，并固定在离地面有一定距离的位置上。在地面和腔室2之间的空间内，以可拆卸方式设置装载盒4，其安装有至少两个制造灯管用玻璃管G(以下简称玻璃管)，如图2所示。

并且，虽然图上没有显示，但在所述腔室2上设置有可控制所述处理空间C内部压力的通用压力控制阀，以便于将所述处理空间C从真空状态转换为大气压状态。

所述处理空间C可容纳固定有至少两列玻璃管G的所述装载盒4，并与提供通道的装置相连接，以便进行排气、气体注入及汞注入等制造荧光灯的各种操作。

为了排出所述处理空间C内的气体并注入气体，如图1所示，在所述腔室2上设置分别与所述处理空间C连通的用于排气的排气管L1和用于注入气体的供气管L2。

所述排气管L1用于排出内部涂有荧光体并经过烧结处理的玻璃管G内的有害气体或各种杂质等。为了排气，可连接真空泵，图中未表示。

通过所述供气管L2供给用于灯管发光的常用的驱动气体，如氩气。虽然图中未表示，但所述供气管L2连接于储有气体的气体供给筒，以便获得气体。

另外，虽然图中未表示，但所述排气管L1和供气管L2上分别设有用于控制排气及供给气体的阀门，通过该阀，可手动或自动控制流道的开闭。

还有，制造荧光灯时，通过所述处理空间C注入汞。为此，置于所述处理空间C内部的调节装置6上装有一定量的汞，通过该调节装置6向玻璃管G内注入汞。

如图2所示，装在所述处理空间C内的汞是具有一定大小的固体状汞粒子A。

所述的汞粒子A可以在所述盖板10开启时从所述腔室2供给到所述调节装置6，也可以通过另设的管道供给到所述调节装置6，图中未显示。

所述腔室2还包括冷却板14。所述冷却板14横置于所述处理空间C内的下端开口部，用以阻隔所述处理空间C，所述冷却板14上设有用于冷却的冷却管16a，如图2所示。

所述冷却板14上设有可使玻璃管G穿过的至少两个孔16b，所述冷却管16a里装有冷却剂，通过该冷却剂的循环，所述冷却板14得到冷却。

所述冷却板14用于阻隔由设置于腔室2外部，特别是设置于腔室2下侧的喷火装置8发出的高热传向所述处理空间C内部，从而防止装在所述处理空间C内的汞粒子A在进入玻璃管G之前受热而蒸发。

所述装载盒4由用于固定至少两支竖立的玻璃管G，并以可拆卸方式安装在所述处理空间C的部件构成。因此，如图2所示，所述装载盒4可以由通过固定杆22以一定间隔相对固定的上固定板18和下固定板20构成。

所述上固定板18和下固定板20之间的间距大小取决于所述玻璃管G的长度，其间距以所述玻璃管G的下端与所述下固定板20部分搭接，而玻璃管G的上端以可从上固定板18上露出一定长度为宜。

所述的上固定板18的大小与所述处理空间C下端开口部的大小相吻合，并且其上设有按一定规律排列的、用于固定玻璃管G的至少两个固定孔24。

如图2所示，所述固定孔24的内侧可设有橡胶圈，使固定孔24与插置于其中的所述玻璃管G的外表面之间处于密封状态，并得以弹性固定。

所述上固定板18通过设置于所述腔室2下侧的至少两个固定部件26以可拆卸的方式对应设置于所述处理空间C内。此时，所述腔室2和所述上固定板18的接触面上设置有可保持密封状态的橡胶圈，如图2所示。

虽然图中未显示，但所述固定部件26连接有电机或气缸，并在电机或气缸的驱动下进行直线运动或旋转运动，在所述的直线运动或旋转运动中产生的压力的作用下，所述上固定板18以可拆卸的方式固定在所述腔室2。

所述上固定板18及下固定板20可使用耐久性及耐热性良好的金属或合成树脂制成。

通过所述装载盒4可以将至少一支玻璃管G同时以可拆卸的方式设置于所述腔室2上，从而使所述处理空间C处于可制造灯管的密封状态。

如图2所示，所述调节装置6为板状结构，设置在处理空间C内，与排气管L1和供气管L2的通道相对应。

所述调节装置6上设置有导引通道，通过该导引通道可对至少一支玻璃管G进行排气、注入气体及注入汞。为此，对应于每一支玻璃管G设置有一组用于排气及注入气体的第一导引通道H1和用于注入汞的第二导引通道H2，至少一组导引通道对应于以一定规律排列、安装在所述装载盒4上的至少一支玻璃管G以一定间隔设置于所述调节装置6上。

另外，对玻璃管G进行密封处理时，移动邻接于所述第一导引通道H1和第二导引通道H2的调节装置6的平板部分，以遮挡所述冷却板14上的孔16b，从而使所述处理空间C和所述玻璃管G处于相互隔开的状态。

如图1所示，所述调节装置6上连接有伸到所述腔室2外部的连接杆R，所述的连接杆R在气缸等驱动装置的驱动下，沿规定的路径往复移动，从而使所述的调节装置6的第一导引通道H1和第二导引通道H2与所述冷却板14的孔16b相通或相互错开。

如图2所示，所述第二导引通道H2呈漏斗状，从而使装于第二导引通道H2内的多个固体状汞粒子A可逐一掉落到对应玻璃管G内。

制造灯时，所述调节装置6利用第一导引通道H1和第二导引通道H2转换所述腔室2的处理空间C内的状态，以便在其内进行排气、注入气体、注入汞和密封等操作。

如图1所示，所述喷火装置8由至少两个喷管28构成，所述的喷管28设置在固定板30上，所述固定板30垂直设置于所述腔室2的下侧。

如图3所示，所述的每一个喷管28的一端分别与设置在所述固定板30上的一个进气箱32连接，并且喷管28可穿插设置于多个玻璃管G之间。

如图4所示，所述的喷管28的外表面上设有喷孔34。当所述喷管28位于多个玻璃管G之间时，所述喷孔34的位置与相对的两个玻璃管G相对应，以使火花喷向这两支玻璃管G。

设置于所述喷管28外表面上的喷孔34可以是圆形，也可以是水平或垂直于所述喷管28的长形孔(slot)，如图5及图6所示。

同时，如图7所示，也可以由至少两个喷孔34组成一组，以一定间隔设置在所述喷管28上。

如图4所示，设置在所述喷管28上的喷孔34之间设有点火孔36。

气体通过所述进气箱32流入所述喷管28后，首先点燃端部喷孔34处的火花，然后其火花通过所述的点火孔36逐步移向邻接的喷孔34，使其依次被点燃。

所述喷管28可使用耐热性良好、用于普通喷火装置的不锈钢系列金属或陶瓷材料制成。

此外，所述的进气箱32上另连接有储有气体的气缸(未图示)。储于所述气缸里的气体通过所述进气箱32供给到所述喷管28内。所述的气体可以是丙烷气体。

所述的喷管28设置于所述操作台12的内侧，并且在驱动装置的作用下移动，从而或者处于玻璃管G的密封位置，或者离开玻璃管G的密封位置。

为此，如图3所示，连接在电机M驱动轴的两个旋转轴S通过螺丝连接于所述固定板30上，当所述旋转轴S沿正、反方向旋转时，喷管28随着所述固定板30一起移动。

如上所述，如果设置于所述操作台12内侧的喷管28可以移动，那么当通过装载盒4将多个玻璃管G安装到所述腔室2时，所述喷管28恰好处于离开密封的位置，从而使玻璃管G的安装操作变得更为容易。

而且，可以利用用于调节玻璃管G密封位置的装置而设置喷管28。为此，如图3所示，固定有所述喷管28的进气箱32通过由导轨与滑块构成的滑动装置38设置于所述固定板30上。

所述滑动装置38具有一定的长度，它应保证所述喷管28在固定板30上能相对于通过所述装载盒4竖置于腔室2上的玻璃管G而上下滑动。

并且，所述的喷管28另连接有气缸等驱动装置(未图示)。所述喷管28在驱动装置的作用下，在所述固定板30上沿着滑动装置38上下移动。这种结构易于改变所述喷管28的位置，即可以很容易地将喷管28移动至制造灯管时所需要的玻璃管G的密封位置。

图8是所述喷管28的另一种实施方式结构示意图。这一实施方式中，所述喷管28内部还包括供给气体的分配管40。

所述分配管40设置于所述喷管28的内部，其外表面设有分配孔42，通过分配孔42，气体可均匀地分布于所述喷管28内。

所述分配孔42沿圆周方向与所述喷孔34相互错开，如图8所示。

如上所述的具有双管结构的喷管28，可以使通过所述进气箱32供给的气体经过所述分配管40的同时通过所述分配孔42均匀地供给所述喷管28的喷孔34。

如图1所示，本发明的荧光灯制造装置还包括有加热装置44。所述加热装置44设置于安装有喷火装置8的固定板30上。

所述加热装置44由多个棒型发热元件46构成。所述发热元件46设置于所述处理空间C内的至少一支玻璃管G之间，并设置于所述固定板30上。

所述加热装置44发出的热量不仅可促进玻璃管G内部的排气功能，而且可用于蒸发密封玻璃管G内的汞粒子A。

下面详细说明利用本发明荧光灯制造装置制造荧光灯的过程。

图9a是制造荧光灯的工艺流程图。其工艺流程包括：步骤S1，将至少一支玻璃管G以密封状态对应设置于所述腔室处理空间；步骤S2，通过所述处理空间排放玻璃管内的气体，密封注入有气体及汞的玻璃管G。

将所述玻璃管G设置于所述腔室处理空间C的步骤S1，将装有至少一支玻璃管G的所述装载盒4，即上固定板18通过所述固定部件26安装于所述腔室2的下侧，如图2所示。

此时，对所述玻璃管G内壁进行涂布荧光体及烧结处理，之后以1000-1200℃的温度在大气环境下对其进行加热，并密封其一端，然后，将这些玻璃管G开口朝上地装在装载盒4上。

另外，如图10所示，在所述腔室2的处理空间C内，所述调节装置6的第二导引通道H2里装有一定量的汞粒子A。

图9b是密封步骤S2的具体工艺流程图，其工艺流程包括有：步骤S2-1，通过所述处理空间C排放玻璃管G内部气体；步骤S2-2，向排气后的玻璃管G内注入气体；步骤S2-3，向注有气体的玻璃管内注入汞；步骤S2-4，密封注有气体和汞的玻璃管G。

实施所述排气步骤S2-1时，设置于所述处理空间C内的调节装置6的第一导引通道H1位于如图10所示的状态。

即，在如上所述的状态下，所述排气管L1将所述玻璃管G内的杂质或残余气体通过所述处理空间C排出，使所述处理空间C内部成为真空状态。

排放所述玻璃管G内的气体时，所述的多个发热元件46分别位于所述玻璃管G之间，所述加热装置44发出300-350℃的热量，从而使所述玻璃管G内气体的排放变得更为顺畅。

所述排气步骤S2-1结束后，用阀门隔开所述排气管L1，使连通于所述处理空间C的玻璃管G内部成为真空状态，并在此状态下进入注入气体的步骤S2-2。

所述注入气体步骤S2-2如同排气步骤S2-1，也在所述处理空间C内进行。当所述调节装置6的第一导引通道H1位于如图10所示的状态时，一定量的氩气通过所述供气管L2进入到所述玻璃管G内。注入气体步骤一结束，就用阀门隔开所述供气管L2。

所述注入汞步骤S2-3，在所述处理空间C内，移动所述调节装置6，使第二导引通道H2对应于所述玻璃管G开口部，如图11所示。此时，装在所述第二导引通道H2里的汞粒子A开始掉落并投入到玻璃管G内。

通过所述的排气步骤S2-1、注入气体步骤S2-2和注入汞步骤S2-3对玻璃管G进行排气、注入气体和注入汞后，进入密封玻璃管G开口部的步骤S2-4。

如图12所示，所述密封玻璃管步骤S2-4，移动所述调节装置6，使所述玻璃管G和所述处理空间C相互隔开，然后利用所述喷火装置8对所述玻璃管G进行密封。

所述密封步骤中，所述的喷火装置8的喷管28随着所述固定板30移动，使所述喷管28分别设置在所述玻璃管G之间。之后，通过所述喷孔34点火，并直接加热所述玻璃管G的外表面，如图13所示。

利用所述喷管28喷出的火焰，以1000-1200℃的通常密封温度加热所述玻璃管G，使其熔融、切断、并得以密封，如图14所示。

特别是，在所述密封步骤中，通过所述喷孔34直接加热所述玻璃管G的外表面，使其密封，与间接加热方式相比，其加热效果更佳，也可以大幅减少玻璃管G的密封时间。

并且，密封玻璃管G时，不用处理空间C，而采用设置在所述腔室2的外侧的所述喷火装置8，不仅易于制造所述腔室2，而且也可以防止装在所述处理空间C内的汞粒子A受热而被蒸发。

另外，通过如上所述的方法密封玻璃管G时，可利用设置于所述固定板30上的加热装置44的发热元件46蒸发密封在玻璃管G内的汞粒子A。

即，所述的发热元件46位于密封玻璃管G之间，并发出热量，使注入在所述玻璃管G内的汞粒子A在密封玻璃管G内均匀蒸发。

如上所述的步骤结束后，打开设置于所述腔室2上的压力调节阀，将所述处理空间C从真空状态转化为大气压状态，之后拆卸置于所述腔室2上的装载盒4。

以上对本发明的荧光灯制造装置及方法进行了详细描述，但本发明不只限于上述的实施方式，在权利要求书和说明书及附图中所限制的范围内可以任意改变实施，而这种改变仍属于本发明范围。

Claims (11)

1、一种荧光灯制造装置，其特征在于，包括：

具有一定大小处理空间的腔室(2)；

装载盒(4)，其将至少两支制造灯管用玻璃管G以密封状态可拆卸地对应设置于所述腔室(2)处理空间C内；

调节装置(6)，其设置于所述处理空间C内，将至少两支制造灯管用玻璃管G内部转换成可排出气体、注入气体及注入汞的状态；

喷火装置(8)，其设置于所述腔室(2)外侧，并直接加热设置于所述处理空间C内的制造灯管用玻璃管G的外表面，使制造灯管用玻璃管G熔融、切断、并得以密封，

所述喷火装置(8)由至少两个设有点火用喷孔(34)的喷管(28)构成，所述喷管(28)穿插设置于安装在处理空间C内的制造灯管用玻璃管G之间。

2、根据权利要求1所述的荧光灯制造装置，其特征在于，所述设置于处理空间C内的调节装置(6)横挡所述玻璃管G并可移动，且形成使所述处理空间C与每支玻璃管G在隔开和连通状态之间相互转换的连接通道。

3、根据权利要求1所述的荧光灯制造装置，其特征在于，所述装载盒(4)内垂直装设有至少两支制造灯管用玻璃管G，所述装载盒(4)以可拆卸的方式设置于所述腔室(2)上，以使每支玻璃管G内部与所述处理空间C相互连通。

4、根据权利要求1所述的荧光灯制造装置，其特征在于，所述喷孔(34)设在喷管(28)的外表面上，并呈圆形或长形。

5、根据权利要求1所述的荧光灯制造装置，其特征在于，所述喷孔(34)设在喷管(28)外表面上，对应于每一支制造灯管用玻璃管G，至少由一个喷孔(34)组成一组。

6、根据权利要求1所述的荧光灯制造装置，其特征在于，所述喷火装置(8)还包括有分别设置于所述喷管(28)内部的分配管(40)，所述分配管(40)的外表面上以一定间隔设有对应所述喷孔(34)、用于均匀供给气体的分配孔(42)。

7、根据权利要求6所述的荧光灯制造装置，其特征在于，设置于所述分配管(40)外表面上的分配孔(42)，沿其圆周方向与所述喷孔(34)相互错开。

8、根据权利要求1所述的荧光灯制造装置，其特征在于，还包括加热装置(44)，用于促进玻璃管G内的排气及蒸发，所述的加热装置(44)由至少两个可传热的发热元件(46)构成，所述的发热元件(46)设置于所述腔室(2)的外侧，并穿插于制造灯管用玻璃管G之间。

9、一种喷火装置，其特征在于，包括：

至少两个喷管(28)，其上以一定间隔设有用于直接加热、熔融、切断、并为使至少一支玻璃管G得以密封而点火的喷孔(34)，并设有与所述喷孔(34)连通、用于供给气体的内部空间；

分配管(40)，设置于所述喷管(28)的内部空间，其外表面设有对应于所述喷孔(34)、用于向所述内部空间均匀地供给气体的分配孔(42)。

10、根据权利要求9所述的喷火装置，其特征在于，设置于所述分配管(40)外表面上的分配孔(42)沿所述分配管(40)的圆周方向上与所述喷孔(34)相互错开。

11、根据权利要求9所述的喷火装置，其特征在于，所述分配管(40)上沿长度方向以一定间隔设置有至少两个分配孔(42)。

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