CN101802971A - 外包壳和具有外包壳的灯 - Google Patents

Abstract

一种用于容纳至少一个发光体和具有电构件的控制装置的外包壳，该外包壳包括：至少部分为玻璃材料的壁，其中外包壳的玻璃壁覆盖有用于均匀的球形发光强度分布的聚酯封端异氰酸酯的粉末清漆涂层，从而保护包壳抵抗机械冲击，且提供碎片保留。还提出了一种具有用于容纳至少一个发光体和具有电构件的控制装置的外包壳的灯。一种改进的紧凑型荧光灯包括放电管装置、镇流器电路、灯座和基本为灯泡形的外包壳。基本为灯泡形的外包壳具有至少部分为玻璃材料的壁，且包括包围放电管装置的至少一部分的基本为球形的部分和包围镇流器电路的至少一部分的长形端部部分。外包壳的玻璃壁覆盖有用于均匀的球形发光强度分布的聚酯封端异氰酸酯的粉末清漆涂层，从而保护包壳抵抗机械冲击，且提供碎片保留。

Description

外包壳和具有外包壳的灯

发明领域

本发明涉及外包壳和具有这种包壳的灯，且更具体地讲，涉及可代替通用白炽灯的具有该包壳的紧凑型荧光灯。

发明背景

用于照明目的的节能灯大体包括具有至少一个保护罩或包壳的发光体或光源。这种灯包括(例如但并非唯一)低压放电灯和紧凑型荧光灯(CFL)。

现有技术的灯广泛用于各种各样的住宅和工业应用中。但是，这些灯的包壳相对脆弱，而且经常会经受破裂，尤其是在灯暴露于极端温度或机械应力的环境中。因此，对于灯来说非常有利的是受到保护，从而使得破裂风险降低且减轻任何破裂效应。

US 5,864,202建议使用由塑料材料制成的外包壳，这种包壳提供充分保护来抵抗机械应力和冲击，但是这种灯对于高温保持敏感。此外，由塑料材料制成的外包壳由于其相对高的吸光率而不能提供足够的输出亮度。因此，优选的是使用具有包围灯包壳的保护罩防护装置的玻璃材料的外包壳。

从US 6,406,167中了解到其中保护罩防护装置包围灯包壳的灯组件。根据这个提议的罩防护装置是塑料软管，该塑料软管设置在灯上，且包围灯，并且部分地在灯座上延伸。刚性金属或塑料环在防护装置在灯座上延伸且具有小于灯座的直径的位置处设置在罩防护装置上。随后将罩防护装置密封到灯座上。这种罩防护装置仅可用于具有长形放电管的、灯座部分在管部件的端部处的荧光灯。CFL通常具有更复杂的形状，其具有更多彼此连接的管状部件或者盘管或可具有灯泡形状以便类似于传统白炽灯的保护外包壳。从US 6,064,155中了解到这种具有灯泡形外包壳的低压放电灯。

还已知的是具有灯泡形外包壳的CFL，其具有硅材料的保护罩或套筒。通过将外包壳浸入流体硅涂料中并且随后使涂料变干，来在外包壳的外表面上形成硅罩。这种硅罩很有弹性，且不会附连到包壳的外壁上，因此硅罩可能会容易裂开和损坏。虽然此硅罩只要在没有损坏时就提供充分的机械保护，但是该硅罩将会由于其吸收效应而降低发光强度，且不能提供适当的光散射。

低压放电灯和紧凑型荧光灯通常具有不均匀的空间光强度分布，这一点可通过使用光散射外包壳来提高。为了实现期望的效果，外包壳可由半透明或不透明的玻璃或塑料材料制成。另一种可行的解决方法是使用在包壳的内表面上有光散射涂层的玻璃材料的外包壳。从US 4,081,709中了解到这种光散射静电沉积涂层。这种灯具有改进的空间光强度分布，但是这种改进的空间光强度分布取决于沉积涂层的厚度和密度的均匀性。虽然这种灯可提供充分的光散射，但是这种灯并未针对机械应力和冲击受到保护。

需要提供一种具有至少一个发光体和带有电构件的控制装置的灯的包壳，该灯包壳提供充分的光散射，而不必降低由灯发射的光的强度，且提供充分保护来抵抗机械应力和冲击。

还需要提供即使是在受到强得足以完全使包壳破碎的冲击之后也将保持完好且将碎片容纳在其内的一种灯包壳。还特别需要提供一种易于制造且制造廉价的“安全”荧光灯。

发明概述

在本发明的一个示例性实施例中，提出了一种用于容纳至少一个发光体和具有电构件的控制装置的外包壳，该外包壳包括：

-至少部分为玻璃材料的壁；且

-外包壳的玻璃壁覆盖有用于均匀的球形发光强度分布的聚酯封端异氰酸酯的粉末清漆涂层，从而保护包壳抵抗机械冲击，且提供碎片保留。

在本发明的另一个方面的一个示例性实施例中，提出了一种具有用于容纳至少一个发光体和具有电构件的控制装置的外包壳的灯。灯的外包壳的包括：

-至少部分为玻璃材料的壁；以及

-外包壳的玻璃壁覆盖有用于均匀的球形发光强度分布的聚酯封端异氰酸酯的粉末清漆涂层，从而保护包壳抵抗机械冲击，且提供碎片保留。

根据本发明的又一个方面的一个示例性实施例，提出了一种紧凑型荧光灯。该紧凑型荧光灯包括放电管装置、镇流器电路、灯座和基本为灯泡形的外包壳。放电管装置由玻璃制成的至少一个放电管形成，包围装有放电气体的放电容积，且具有设置在该管的内表面上的荧光磷涂层。该管形成连续的电弧路径，且设有设置在电弧路径的各个端部处的电极。镇流器电路在(放电)管中提供控制电流且连接到电极和相关联的电源上。灯座具有用于将所述灯连接到相关联的电源上的触头。基本为灯泡形的外包壳具有主轴线和至少部分为玻璃材料的壁，且包括包围放电管装置的至少一部分的基本为球形的部分和包围镇流器电路的至少一部分的长形端部部分。外包壳的玻璃壁覆盖有用于均匀的球形发光强度分布的聚酯封端异氰酸酯的粉末清漆涂层，从而保护包壳抵抗机械冲击，且提供碎片保留。

本发明具有优于现有技术的几个优点。外包壳、具有不同发光体的灯以及具有这种外包壳的紧凑型荧光灯提供均匀的球形光强度分布，而不用不必要地降低灯的发光强度，且提供充分保护来抵抗机械应力和冲击。所提出的实施例提供了在灯破裂的情况下非常有效地保护而防止玻璃碎片从包壳中散落出来的外包壳。具有这种“安全”包壳的灯生产起来容易且廉价，因此其非常适于大批量生产。

附图简述

现在将参照附图对本发明进行详细描述，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的具有外包壳的灯的截面侧视图；

图2是根据本发明的另一个实施例的外包壳的截面侧视图；

图3是根据本发明的一个实施例的灯的侧视图，其部分为截面；

图4是根据本发明的另一个实施例的灯的侧视图，其部分为截面；

图5是在钢珠击中外包壳的表面的机械应力实验期间的照片；

图6是关于在击中外包壳的表面之后留下的凹陷和裂缝的机械应力实验期间的照片。

发明详述

首先参看图1，显示了根据本发明的灯1的第一个示例性实施例，其具有用于容纳至少一个发光体5、6和用于为该至少一个发光体提供必要的电能的电子构件的控制装置4的外包壳2。包壳2包括至少部分为玻璃材料的壁，且外包壳的玻璃壁覆盖有用于均匀的球形发光强度分布的聚酯封端异氰酸酯的粉末清漆涂层3，从而保护包壳抵抗机械冲击，且提供碎片保留。在外包壳内部，在中间显示了紧凑型荧光灯6，且在CFL的两侧上显示了两个发光二极管5(LED)。因为LED5需要低压供电，所以将把变压器用作本领域众所周知的控制装置4。LED可能需要低压DC供电，因此包括至少一个变压器和整流机构(例如二极管)的DC电源可用作具有电构件的控制装置。也可直接从供应AC低电压的变压器为LED供电。当CFL和LED的组合用作外包壳内部的发光体时，对于两种发光体来说，变压器可为普通变压器。如图1所示，外包壳2具有电灯泡的形状，其具有用于接收发光体的至少一部分的基本球形段和用于接收控制装置的构件的至少一部分的长形端部段。如对本领域技术人员可能显而易见的，在不偏离本发明的范围的情况下，外包壳的形状和材料可选择成与以上公开的实施例不同。外包壳的形式可为例如椭圆形、圆柱形，或者外包壳可具有适用于容纳发光体的任何其它不同的形式。外包壳的材料可全部为玻璃，或者部分为玻璃且具有塑料和/或金属补充构件。

可将保护涂层涂敷到外包壳2的具有玻璃壁的部分的外表面或内表面上。涂层具有优选80至150微米的厚度，更优选80至120微米，且进一步更优选80至100微米。外包壳可具有厚度为0.5至1.5毫米的玻璃壁。可通过在使表面清洁和干燥之后静电沉积粉末清漆，将涂层涂敷到外包壳2的壁上。沉积的粉末清漆必须固化，以便使其从粉末形式转变成均匀的无孔熔融层。可关于固化时间来优化涂层的固化，以便加速生产时间或固化温度，以便保护包壳内部的电子构件。可分别在120℃至180℃和40分钟至20分钟的范围内选择固化温度和时间。可从例如Egrokorr Festékipari Zrt(匈牙利

)获得包含聚酯封端异氰酸酯的粉末清漆。

在包括上述外包壳的灯中，发光体可选自包括低压放电管、LED和它们的组合的组。在图1中，CFL和两对LED的组合被描绘为发光体，而在图2中，低压放电管显示为发光体。因为低压放电管包括玻璃壁，所以外包壳的保护罩也为发光体的玻璃壁提供机械保护。如上面已经公开的，外包壳的形式可为灯泡形、椭圆形、圆柱形，或者外包壳可具有适于容纳发光体的任何其它不同的形式。外包壳的材料可全部为玻璃，或者部分为玻璃且具有塑料和/或金属补充构件。金属构件部分可为例如具有用于将电构件的所述控制装置连接到电源上的触头的灯座构件。

现在参看图3和4，显示了结合图1和2详细描述的具有外包壳12的紧凑型荧光灯11。紧凑型荧光灯11包括放电管装置16、26、镇流器电路17、基本为灯泡形的外包壳12和灯座。放电管装置16、26由玻璃制成的至少一个放电管形成，包围装有放电气体的放电容积，且具有设置在该管的内表面上的荧光磷涂层。(放电)管形成连续的电弧路径，且其设有设置在电弧路径的各个端部处的电极。镇流器电路17在管中提供控制电流，并且连接到电极和相关联的电源上。具有主轴线13的基本为灯泡形的外包壳12具有至少部分为玻璃材料的壁，且包括包围放电管装置16、26的至少一部分的基本为球形的部分14和包围镇流器电路17的至少一部分的长形端部部分15。灯座18具有用于将镇流器电路17连接到相关联的电源上的触头19。外包壳12的玻璃壁覆盖有包含用于均匀的球形发光强度分布的聚酯封端异氰酸酯的粉末清漆涂层，从而保护包壳抵抗机械冲击，且提供碎片保留。以与已经结合图1和2所示的外包壳详细描述过的相同的方式将粉末清漆涂敷到CFL的外包壳的玻璃壁上，但是粉末清漆可仅沉积在包壳的外表面上。

放电管装置16、26可包括单个放电管或多个长形放电管。放电管的端部以不透气的方式密封。放电管装置16、26连接到镇流器电路17上，以便于通过引入线21控制放电管中的电流。镇流器电路17通过引出线22进一步连接到相关联的电源上，引出线22连接到灯座18中的触头19上。如图3和4所示，外包壳12的颈部部分10的开口端部由具有管状开口的闭合机构40封闭和终止。引出线22彼此隔开，且被引导穿过管状开口而到达灯座18，以便于通过插座将灯连接到相关联的电源上。灯座构造成以便适于可为常用于灯的任何传统类型的插座。图3和4显示了旋入式灯座18，但是灯座可构造成以便适合螺旋式插座或卡口插座。

镇流器电路17安装在印刷电路板上，印刷电路板具有基本平行于灯的主轴线13的定向。如在图3中最佳地看到的，承载镇流器电路17的印刷电路板的边缘有利地具有与在平行于灯11的主轴线13的平面中得到的外包壳12的壁的纵截面类似的边界形式，但具有由闭合机构和放电管的尺寸限定的偏移量。但是，镇流器电路的印刷电路板可具有不同的定向。在图4所示的实施例中，镇流器电路的印刷电路板的定向垂直于灯的主轴线。

在图3和4所示的实施例中，发光体是具有比较大的尺寸的低压放电管，且因此发光体不能通过颈部部分的开口端部插入外包壳中。因此外包壳由沿着基本垂直于包壳12的主轴线13的平面中的周向线23隔开的两个部分组成。这两个部分包括用于接收放电管装置16的一部分的上部部分和用于接收放电管装置16的剩余部分和镇流器电路17的至少一部分的下部部分。包壳的两个部分连接和密封，以形成统一的灯泡形包壳12。外包壳12的周向分隔线23可在其中包壳壁具有基本圆柱形形式的区域中。在所示实施例中，分隔线在外包壳的球形部分的最宽区域处，以便使用可最大限度地装填外包壳的内部容积的比较大的放电管。这有助于保留传统白炽灯的比较小的大小，且实现比较大的放电管的比较高的发光输出。为了在外包壳的玻璃壁上提供均匀的涂层，必须在组装和密封好灯泡形外包壳的两个部分之后在外表面上涂敷涂层。为了避免外包壳内部的电子构件的热冲击或过热，固化温度应当选择得尽可能低，优选在约120℃处。

在图3所示的实施例中，紧凑型荧光灯包括由具有基本笔直的端部段和在端部段之间的中间部分的管制成的放电管装置16。端部段在该管装置的一个端部处，且彼此基本平行，且中间部分具有绕着灯的主轴线13缠绕的卷曲构造。放电管装置16和印刷电路板20由保持和保护护罩30保持在外包壳内且相对于彼此被保持，保持和保护护罩30定向在基本垂直于灯的主轴线13的平面中。保持和保护护罩30包括用于放电管装置16和镇流器电路17的印刷电路板20的接收和固定部分，且提供充分保护来抵抗机械振动和冲击。

或者，放电管装置26可由具有基于平行于紧凑型荧光灯的主轴线的纵向轴线的四个笔直的部件组成，其中笔直的管部件彼此串联连接，以形成如图4所示的连续的电弧路径。取决于所需的输出发光强度，可行的装置还包括具有两个或六个单独的放电管部件的构造。放电管装置还可包括弯曲成长度基本相同的U形的两个单独的长形放电管部件，它们由桥接件互连，以形成连续的电弧路径。取决于所需的输出发光强度，可行的装置还包括具有弯曲成U形的一个或三个单独的放电管的构造。U形放电管部件可包括限定放电管装置的长度的基本平行的笔直段和弯曲的中间段。

在制造好具有外包壳(具有玻璃材料制成的壁)且在该外包壳的玻璃壁的外表面上具有保护涂层的紧凑型荧光灯之后，执行如图5和6所示的机械应力实验。在该实验中，使用具有8mm的外径以及约75g的重量的钢珠。将钢珠保持在外包壳上方1米距离处，且使钢珠落在外包壳上。如图5所示，钢珠31击中外包壳，且没有像在没有保护涂层的玻璃包壳的情况下可能预期的那样将外包壳打成碎片。在击中本发明的具有保护罩的外包壳的表面之后，钢珠31在玻璃壁中留下具有破碎边缘的凹陷33和约5cm长的裂缝32(如可在图6中看到的)，但是外包壳的玻璃壁仍然是一体的，且没有散开碎片。

已经参照附图公开了本发明，但对本领域技术人员可能显而易见的是，本发明不限于所显示和公开的实施例，而是其它元件、改进和变化也在本发明的范围内。例如，清楚的是许多其它形式的外包壳、放电管和灯座可应用于本发明的目的。例如，包壳可具有球形或T形。灯内的放电管部件的数量和形式也可根据灯的大小或期望功率输出而改变。用于提供到电源上的电连接的灯座壳也可选自任何标准类型或非标准类型。

Claims (21)

1.一种用于容纳至少一个发光体和具有电构件的控制装置的外包壳，所述包壳包括：

-至少部分为玻璃材料的壁；且

-所述外包壳的所述玻璃壁覆盖有用于均匀的球形发光强度分布的聚酯封端异氰酸酯的粉末清漆涂层，从而保护所述包壳抵抗机械冲击，且提供碎片保留。

2.根据权利要求1所述的外包壳，其特征在于，所述涂层涂敷到所述玻璃壁的外表面上。

3.根据权利要求1所述的外包壳，其特征在于，所述涂层涂敷到所述玻璃壁的内表面上。

4.根据权利要求1所述的外包壳，其特征在于，所述涂层具有80至150微米的厚度。

5.根据权利要求1所述的外包壳，其特征在于，所述涂层具有80至120微米的厚度。

6.根据权利要求1所述的外包壳，其特征在于，所述涂层具有80至100微米的厚度。

7.根据权利要求1所述的外包壳，其特征在于，所述外包壳的所述玻璃壁具有0.5至1.5毫米的厚度。

8.根据权利要求1所述的外包壳，其特征在于，所述涂层以静电的方式沉积在所述外包壳的所述玻璃壁上。

9.根据权利要求8所述的外包壳，其特征在于，所述涂层具有分别在120℃至180℃和40分钟至20分钟的范围内的固化温度和时间。

10.一种具有用于容纳至少一个发光体和具有电构件的控制装置的外包壳的灯，所述外包壳包括：

-至少部分为玻璃材料的壁；且

-所述外包壳的所述玻璃壁覆盖有用于均匀的球形发光强度分布的聚酯封端异氰酸酯的粉末清漆涂层，从而保护所述包壳抵抗机械冲击，且提供碎片保留。

11.根据权利要求10所述的灯，其特征在于，所述至少一个发光体选自由低压放电管、LED和它们的组合组成的组。

12.根据权利要求10所述的灯，其特征在于，所述外包壳部分地包含塑料材料。

13.根据权利要求10所述的灯，其特征在于，所述外包壳包含金属构件部分。

14.根据权利要求13所述的灯，其特征在于，所述金属构件部分是灯座构件。

15.一种紧凑型荧光灯，包括：

-放电管装置，所述放电管装置由玻璃制成的至少一个放电管形成，包围装有放电气体的放电容积，且具有设置在所述管的内表面上的荧光磷涂层，所述管形成连续的电弧路径，且还设有设置在所述电弧路径的各个端部处的电极；

-用于控制所述管中的电流且连接到所述电极和相关联的电源上的镇流器电路；

-具有用于将所述灯连接到相关联的电源上的触头的灯座；

-具有主轴线的基本为灯泡形的外包壳，所述外包壳具有至少部分为玻璃材料的壁，且包括包围所述放电管装置的至少一部分的基本为球形的部分和包围所述镇流器电路的至少一部分的长形端部部分；

-所述外包壳的所述玻璃壁覆盖有用于均匀的球形发光强度分布的聚酯封端异氰酸酯的粉末清漆涂层，从而保护所述包壳抵抗机械冲击，且提供碎片保留。

16.根据权利要求15所述的紧凑型荧光灯，其特征在于，所述外包壳由沿着基本垂直于所述包壳的主轴线的平面隔开的两个部分组成，所述包壳的所述两个部分可连接且可密封，以形成统一的灯泡形包壳。

17.根据权利要求15所述的紧凑型荧光灯，其特征在于，所述放电管装置由具有基本笔直的端部段和在所述端部段之间的中间部分的单个管组成，且所述端部段在所述管装置的一个端部处并且彼此紧邻，而且所述中间部分具有绕着所述灯的所述主轴线缠绕的卷曲构造。

18.根据权利要求15所述的紧凑型荧光灯，其特征在于，所述放电管装置由具有基本平行于所述荧光灯的所述主轴线的纵向轴线的笔直管部件组成，且所述笔直管部件彼此串联连接，以形成连续的电弧路径。

19.根据权利要求15所述的紧凑型荧光灯，其特征在于，所述涂层涂敷到所述玻璃壁的外表面上。

20.根据权利要求19所述的紧凑型荧光灯，其特征在于，所述涂层以静电的方式沉积在所述外包壳的所述玻璃壁上。

21.根据权利要求20所述的紧凑型荧光灯，其特征在于，所述涂层具有分别在120℃至180℃和40分钟至20分钟的范围内的固化温度和时间。

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