CN101391863A - 荧光灯的焙烧设备 - Google Patents

Abstract

一种焙烧设备包括：至少一个炉；至少一个运输器，用于在所述炉附近传送包含至少一个荧光灯泡的石英管；以及石英管保持件，用于保持所述运输器上的所述石英管。所述设备还可以包括旋转器件，用于旋转由石英管保持件保持的石英管。该旋转器件可以包括与所述石英管滚动接触的至少一个辊。

Description

荧光灯的焙烧设备

技术领域

这里描述的一个或多个实施例涉及灯。

背景技术

液晶显示器面板是非发光器件，其需要背光单元(BLU)以便在屏幕上清晰显示图像。用于背光单元的光源可以是直径为若干毫米的荧光灯。荧光灯的例子包括冷阴极荧光灯(CCFL)和外电极荧光灯(EEFL)。制造这些灯的工艺需要改进。

发明内容

根据本发明的一个方面，公开了一种焙烧设备(burning apparatus)，包括：至少一个炉；至少一个运输器，用于在所述炉附近传送包含至少一个荧光灯泡的石英管；以及石英管保持件，用于保持所述运输器上的所述石英管。

附图说明

图1和图2示出了一种类型的荧光灯。

图3示出了加载到石英管中的灯泡。

图4和图5示出了用于荧光灯的一种类型的焙烧设备。

图6和图7示出了焙烧设备的一些部分。

图8A-8D示出了焙烧设备的操作。

图9和图10示出了用于加热荧光灯的另一种类型焙烧设备的实施例。

图11-图15示出了图10的焙烧设备的一些部分。

图16示出了图10的焙烧设备的另一面。

具体实施方式

图1示出了一种类型的冷阴极荧光灯10。冷阴极荧光灯10包括形成灯泡11的长玻璃管、阳电极12以及阴电极13。阳电极和阴电极接到灯泡的相应端。灯还包括从灯泡的电极伸出的引线16。荧光材料14被涂敷在灯泡的内壁上，并且混合气体(例如汞、氩气和氖气)被填充在灯泡的内部空间15中。

图2示出了一种类型的外电极荧光灯20。该灯的灯泡21的两端被密封，并且电极22和23被设置为在外部环绕灯的端部。电极在灯泡中形成电场，进而在灯泡中引起气体放电。荧光材料24被涂敷在灯泡的内壁上，并且气体可以是填充在灯泡的内部空间25中的混合气体(例如汞、氩气和氖气)。

为了制造冷阴极荧光灯或外电极荧光灯，必须执行将荧光材料涂层施加到灯泡内部的工艺。出于稳定性考虑，该工艺之后必须接着焙烧(burning)荧光材料的工艺。

为了执行焙烧工艺，焙烧设备将涂敷有荧光材料的灯泡加载到上炉和下炉之间。经加热的灯泡随后被移开，从而完成焙烧工艺。

因为每个灯泡是由非常薄的玻璃管制成的，因此灯泡在焙烧工艺中的加载和卸载期间可能相互碰撞而破损。并且，灯泡在被旋转以从上炉和下炉均匀受热的时候也可能破损。

如图3所示，为了解决这个问题，灯泡L可以在整个焙烧工艺中在被加载、旋转和卸载期间被插入到石英管C中。石英管的使用能够防止灯泡破损，并且还能够确保工艺的连续性。尽管图3仅仅示出了一个灯泡被插入到石英管C中，但是如果需要，多个(例如三个)灯泡可以被插入到每个石英管中。

图4和图5示出了将被用来针对荧光灯执行焙烧工艺的焙烧设备。该设备100包括石英管加载升降器110、用于将灯泡L加载到石英管C中的加载单元160、用于在上炉121和下炉122之间传送石英管的多个传送块130，用于旋转由传送块传送的石英管的旋转辊141、用于从石英管卸载经加热灯泡的卸载单元170、石英管卸载升降器150、以及用于在卸载升降器将石英管移下之后将石英管传送到加载升降器的收集运输器152。加载单元160和卸载单元170分别包括推进器162和172。

还提供有用于向由旋转辊141旋转的石英管注入高压空气的注射器件180，用以排出在灯泡的焙烧工艺期间产生的异物和气体。

如图6所示，在石英管经过加热炉121的时候，注射器件180从石英管的一侧向另一侧注入高温高压气体。石英管以预定的间距和预定的时间间隔被传送，并且在每个位置停留预定的时间段。然后，管被传送到下一位置。此时，注射器件可以向包括石英管停留的若干位置在内的区域Z或者向每个相应位置供应高压气体。

注射器件包括用于提供气体的吹气机182、用于对从吹气机提供的气体进行加热的加热器184、以及用于将来自加热器的高压气体提供给每个石英管的供应管186。

参考图7，传送块130和包括图4中示出的旋转辊141的旋转器件140被放置在上炉121和下炉122之间。传送块是凸轮驱动的并且重叠在旋转辊上，以将石英管传送到下一旋转辊。可以使用多个传送块，并且每个石英管可以由预定的块区段传送。

旋转辊旋转从传送块传送的石英管。旋转石英管的原因是想要防止加载于其中的灯泡弯曲。也就是说，由于灯泡是细且长的玻璃管，所以如果对其加热，灯泡可能弯曲。这可以通过旋转石英管来防止。可以提供多个旋转辊，并且每个辊可以包括由链条连接的链轮。

焙烧设备的操作将参考图8A-8D进行描述。首先，灯泡被插入石英管C并且被石英管加载升降器升起。石英管在上炉121和下炉122之间被旋转辊141旋转，以加热灯泡。在此状态下，第一传送块130被凸轮驱动器升起(参见图8A)。

当第一传送块130被升起时，石英管从旋转辊被传送到第一传送块(见图8B)。如果石英管以预定的区段被传送，同时重复上述工艺，则第二传送块被操作以在相同方向上传送石英管。这样，焙烧工艺被完成并且灯泡被卸载。

前述类型的焙烧设备很复杂，因为必须设置用于加载和卸载石英管的升降器以及传送块的凸轮驱动器。

而且，由于传送块是凸轮驱动的，所以需要在上炉和下炉之间维持凸轮驱动所需的空间。相应地，上炉和下炉之间的间隔会增加，这导致石英管和加热炉之间的距离增加，从而产生热损失。

此外，由于石英管在被传送块传送期间不能被旋转，所以灯泡可能弯曲。还有，当灯泡被推进器推动并被加载到石英管中的时候，灯泡的外周是与石英管的内周摩擦接触的，从而产生划痕。此外，当灯泡被推进器从石英管卸载时，推进器通过完全进入石英管来推动灯泡，这需要很长时间来卸载灯泡。

图9-11示出了用于加热荧光灯的另一种类型焙烧设备的实施例。该设备包括上炉211和下炉212、运输器221和222、加载单元250、吹气机260和卸载单元270。上炉被设置在运输器的顶部，并且下炉被放置在环形运输器之间。

每个运输器优选地是链式运输器，其中链条是由设置在驱动轴223和从动轴224a、224b和224c上的主链轮旋转的。如从图9所见，链条可以以双排被设置在驱动轴和从动轴的两端。

用于将灯泡插入石英管的加载单元250被设置在链条的移动区段的一侧，而用于将经焙烧的灯泡从石英管排出的卸载单元270被设置在另一侧。加载单元和卸载单元例如可以包括象气缸那样伸缩的推进器，如图5所示出的那样。

用于将高压气体注入石英管C的注射器件(吹气机)260被设置在链条的移动区段的中部。注射器件排出焙烧(加热)工艺期间在石英管中产生的异物或气体。可以如图6所示那样形成该注射器件。

焙烧设备还包括一个或多个倾斜用器件，用于分别在灯泡被加载到石英管之中的位置Z1处、在从石英管中卸载灯泡的位置Z3处、以及在高温高压气体被注入石英管之中的位置Z2处升高石英管的一侧。

参考图11和12，由于链条被设置为双排，所以一对主链轮225a和225b可以被分别设置在驱动轴223或从动轴224a和224b的端部。

此外，环形石英管保持件230连接到双排设置的链条的内链条222a。即，石英管C的两端穿过连接到一对内链222b和222a的一对石英管保持件230，从而石英管C被安装在其中。相应地，可以认识到当主链轮225a和225b被旋转时，石英管保持件230和其中安装的石英管C随着链条222a和222b一起被传送。

用于旋转石英管的石英管旋转器件240被放置在主链轮对225a和225b之间。石英管旋转器件包括与石英管保持件230中的石英管滚动接触的多个辊241、用于向辊241传输驱动力的滚动链轮242、以及用于旋转滚动链轮242的滚动链轮驱动单元(246)。特别地，O形环243被设置在辊241的外周上，其中O形环243可以由氟橡胶材料制成。每个石英管可以包括一个或多个灯。

为了防止石英管旋转时在石英管的外周上形成划痕，石英管保持件230和石英管优选地不相互接触。为此，如图13所示，石英管C由一对辊241旋转。这些辊与石英管滚动接触，同时以间隙“t”支承管，从而石英管和管保持件不相互接触。由于O形环被放置在辊241的外周上，所以O形环至少基本上与石英管直接接触。

参考图14和15，倾斜用器件280的一个实施例包括位于链条222a底部的基板281、被设置为垂直于基板281并且能够调整其高度的支架282、以及设置在支架顶部用于支承链条的支承板283。

一个或多个倾斜用器件可以被分别安装在灯泡被加载到石英管中的位置Z1处、灯泡L从石英管被卸载的位置Z3处以及高温高压气体被注入石英管的位置Z2处，从而在上述每个位置处升高将要被倾斜的石英管的一侧。

尽管在相应位置处的倾斜用器件的配置和操作看上去相同，但是他们的功能是不同的。首先，如图16所示，石英管C在灯泡L被加载到石英管中的位置Z1处被倾斜的原因是想要使得灯泡与石英管点接触。

如果石英管没有被倾斜，那么灯泡的外周可能与石英管的内周线接触。因为灯泡与石英管点接触，所以灯泡在接触点P1之外不会与石英管发生摩擦，从而在灯泡的外周不会产生划痕。相应地，插入推进器的石英管的相对侧应当被升高。

石英管在灯泡从石英管被卸载的位置Z3处被倾斜的原因是想要促进卸载过程。即，当推进器被插入到石英管的一侧以推动将要被卸载的灯泡时，如果石英管的另一侧向下倾斜，则该倾角会使得卸载过程变得容易。

石英管在高温高压气体被注入石英管的位置Z2处被倾斜的原因是想要促进对石英管中产生的异物或气体的排出。即，当气体被注入到石英管的一侧以排出异物或气体时，如果石英管的另一侧被向上倾斜，那么高温气体会很容易地被排到石英管的另一侧。

下面将描述焙烧设备200的操作。首先，加载单元250将至少一个灯泡L加载到安装于石英管保持件230之上的石英管C中。当主链轮225a和225b被驱动了预定的区段并且停止时，石英管在上炉211和下炉212之间被传送。

在此状态下，当滚动链轮242被驱动时，辊241旋转石英管，与石英管保持件不接触，没有任何摩擦。因为氟橡胶材料的O形环243被放置在辊241的外周，所以可以旋转石英管而不发生打滑。当石英管被辊241旋转了预定时间段的时候，石英管被均匀加热，从而被加载到石英管中的灯泡被加热。

在此状态下经过了预定的时间段之后，主链轮225a和225b再次被驱动以随着链条221和222一起将石英管传送预定的区段。因为石英管在被传送时与辊241接触，所以石英管在传送期间会被旋转。然而，由于石英管除被辊241旋转之外还因链条221和222的传送而被旋转，因此旋转速度改变了。

为了维持石英管的旋转速度恒定，可以设置多种已知变频器(248)中任何一种来调节辊的旋转速度或旋转方向。例如，如果由链条221和222的传送引起的石英管的旋转方向与石英管被辊241旋转时引起的旋转方向相同，则石英管的旋转速度在传送期间被增加。在此情形下，变速器(248)将用来降低辊的旋转速度以维持石英管的旋转速度处于恒定速率。

荧光灯的焙烧工艺因此以下述的顺序完成：加载→传送和旋转→旋转→传送和旋转→...→卸载。

即使在石英管在完成灯泡L的加热工艺进而被卸载之后，被安装在石英管保持件中的石英管仍然可以沿着链条221和222被继续传送。然后，当石英管被置于加载单元250处时，新的灯泡L被加载其中。并且，高压气体在焙烧工艺期间可以被注入石英管以强制性排出石英管中产生的异物或气体。

因此，这里公开的一个或多个实施例提供了一种用于荧光灯的焙烧设备，其能够方便地加载和卸载灯的灯泡。这些实施例可以用于方便地排出在焙烧工艺期间石英管中产生的异物或气体。这些实施例还使用运输器在焙烧工艺期间传送石英管。

根据一个实施例，焙烧设备包括：加热炉；运输器，设置在加热炉的顶部或底部并且传送石英管；以及石英管保持件，用于将石英管安装到运输器上。加热炉可以包括设置在运输器顶部的上炉以及设置在运输器之间的下炉。运输器可以是设置在驱动轴和从动轴的两端的链式运输器。链式运输器可以以双排形式被设置在驱动轴和从动轴的两端。石英管保持件的一端可以连接于运输器并与运输器一起运动。

该设备还可以包括石英管旋转装置，用于旋转安装在石英管保持件上的石英管。石英管旋转装置可以是与石英管滚动接触的辊。摩擦件可以被设置在辊的外周。摩擦件可以是O形环。摩擦件可以由氟橡胶材料制成。由一对辊支承的石英管可以与该对辊滚动接触，从而石英管可以不与石英管保持件接触。

该设备还可以包括变频器，用于调节辊的旋转速度或旋转方向。该设备还可以包括用于将灯泡加载到石英管中的加载单元、用于将加载到石英管并经焙烧的灯泡卸载的卸载单元、以及用于在灯泡被加载到石英管或从石英管卸载的位置处在排出灯泡的方向上倾斜石英管的倾斜用装置。倾斜用装置可以被设置为升高石英管的一侧。

该设备还可以包括用于将高压气体注入由运输器传送的石英管的注射装置。该设备还可以包括用于在高压气体被注入的位置处倾斜石英管的倾斜用装置。倾斜用装置可以被设置为升高石英管的一侧。

因此，根据一个或多个前述实施例的荧光灯的焙烧设备可以实现下述优点。由于灯泡被加载到倾斜状态下的石英管中，因此可以防止在灯或石英管的外周形成划痕。并且，由于灯泡被从处于倾斜状态的石英管卸载，因此卸载过程变得容易且高效。而且，因为石英管的一侧在高压气体被注入石英管时是倾斜的，因此可以方便地排出异物或气体。此外，因为石英管是由运输器传送的，因此可以维持焙烧温度恒定并且最小化热损耗。此外，由于石英管在传送期间被旋转，因此可以防止石英管弯曲。并且，不需要凸轮驱动器件，进而设备被简化。

并且，由于石英管被固定安装在运输器中，因此不再需要加载和卸载石英管所需的升降器，从而简化了设备并且减少了处理时间。此外，可以防止石英管和灯泡损坏。

任何谈到“一个实施例”、“实施例”、“举例性实施例”等的地方，意思是结合该实施例描述的具体构件、结构或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处的这种表述形式不一定都指相同的实施例。而且，当结合任何实施例描述具体构件、结构或者特点时，所主张的是，结合其他的实施例实现这样的构件、结构或者特点落在本领域技术人员的范围内。

尽管参照本发明多个解释性实施例对本发明的实施方式进行了描述，但是，应该明白，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围内。更具体地说，在前述公开、附图以及权利要求的范围内，可以在零部件和/或从属组合布局的布局方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，对于本领域技术人员来说，其他的使用也是明显的。

Claims (17)

1、一种焙烧设备，包括：

至少一个炉；

至少一个运输器，用于在所述炉附近传送包含至少一个荧光灯泡的石英管；以及

石英管保持件，用于保持所述运输器上的所述石英管。

2、如权利要求1所述的设备，还包括：

设置在第一运输器上部的上炉；以及

设置在所述第一运输器和第二运输器之间的下炉。

3、如权利要求1所述的设备，其中所述运输器包括设置在驱动轴和从动轴的相应端的链式运输器。

4、如权利要求3所述的设备，其中所述链式运输器以双排的形式被设置在所述驱动轴和所述从动轴的两侧。

5、如权利要求1所述的设备，其中所述石英管保持件的一端连接到所述运输器并且与所述运输器一起移动。

6、如权利要求1所述的设备，还包括：

石英管旋转器件，用于旋转由所述石英管保持件保持的所述石英管。

7、如权利要求6所述的设备，其中所述石英管旋转器件包括至少一个辊，所述至少一个辊与所述石英管滚动接触。

8、如权利要求7所述的设备，其中摩擦件被设置在所述辊的外周上。

9、如权利要求8所述的设备，其中所述摩擦件是O形环。

10、如权利要求8所述的设备，其中所述摩擦件由氟橡胶材料制成。

11、如权利要求7所述的设备，其中所述石英管由一对辊支承，所述辊对保持石英管，从而所述管不与所述石英管保持件接触。

12、如权利要求7所述的设备，还包括：

变频器，用于调节所述至少一个辊的旋转速度或旋转方向。

13、如权利要求1所述的设备，还包括：

加载单元，用于将灯泡加载到所述石英管中；

卸载单元，用于在所述管被所述炉加热之后卸载被加载到所述石英管中的灯泡；以及

倾斜用器件，用于在所述灯泡被加载到所述石英管中或者从所述石英管卸载的位置上，在允许所述灯泡被排出的方向上倾斜所述石英管。

14、如权利要求13所述的设备，其中在加载或卸载所述灯泡期间，所述倾斜用器件升高所述石英管的一侧。

15、如权利要求13所述的设备，还包括：

注射器件，用于将高压气体注入由所述运输器传送的所述石英管中。

16、如权利要求15所述的设备，还包括：

倾斜用器件，用于在所述高压气体被注入的位置处倾斜所述石英管。

17、如权利要求16所述的设备，其中所述倾斜用器件升高所述石英管的一侧。

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