CN104081490A - 荧光灯的制造方法及使用该制造方法制造的荧光灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供荧光灯的制造方法以及使用该制造方法制造的荧光灯，该荧光灯的制造方法的特征在于，包括：喇叭形部件准备步骤，准备具有与灯的玻璃管的截面积对应的上部面的喇叭形部件；芯柱制造步骤，形成从所述喇叭形部件的下部面贯通所述上部面的导入线和排气管，制造芯柱，把灯丝连接于所述芯柱的导入线；以及芯柱密封步骤，把所述芯柱的喇叭形部件上部面外缘熔化，使所述喇叭形部件的上部面接触所述玻璃管的末端进行密封，从而所述灯丝通过所述玻璃管的开放部插入内部，所述芯柱位于所述玻璃管的外部；根据本发明，使芯柱的喇叭形部件配置于放电玻璃管的外部，在放电玻璃管的内部只插入有灯丝和用于支撑灯丝的导入线部分，因而消除了喇叭形部件在玻璃管内部占据的空间，从而能够实现实质性的全螺旋型灯。

Description

荧光灯的制造方法及使用该制造方法制造的荧光灯
技术领域
本发明涉及荧光灯的制造方法及使用该制造方法制造的荧光灯，更详细地涉及一种支撑荧光灯内部的灯丝的芯柱的新结构，除了容易地形成普通的荧光灯外，还容易地形成全螺旋型(Full spiral type)或用于收纳灯丝的直线部长度为8mm以下的短脚半螺旋型(Short leghalf spiral type)荧光灯的制造方法和使用该制造方法制造的荧光灯。
背景技术
荧光灯(Fluorescent lamp)于1938年由GE公司的因曼(Inman)开发并使用至今，作为室内照明的主光源，非常努力地改善了其效率及演色性。在此期间，与白炽灯相比，由于效率高、寿命长的优点而广泛应用在普通照明之外的工业、医疗、农水产领域。
最近，顺应节能与小型化的要求，开发了灯泡型灯及紧凑型灯，前者代替白炽灯使用，后者对把荧光灯长度减小1/3以上做出了贡献。与此同时，随着三波长发光型灯的开发，正在实现小型轻量化、高效率化、高演色化。另外，与电子镇流器组合，通过高频点灯，使系统综合效率达到100[lm/W]。
荧光灯作为气体放电灯的一种，利用低压气体放电，使汞原子产生固有的紫外线，将该紫外线照射在涂布于玻璃管内的荧光体而激发荧光体，产生可见光的发光，因此，荧光灯构成为在玻璃管的内壁涂布有荧光体，并在两端附着有钨电极的结构。在电极中充入有称为发射体的电子释放物质，在玻璃管内封入适量的汞和2 4[torr]左右的氩等惰性气体。
图1图示了现有技术的荧光灯，配置有构成发光面的玻璃管(30)，在该玻璃管(30)内部配置有灯丝(50)和用于支撑灯丝(50)的芯柱(10)，在玻璃管(30)的末端固定安装有基座(70)，该基座(70)从外部的电源向芯柱(30)供电。
其中，在芯柱(10)中形成有连接于灯丝(50)并用于供电的导入线(13)和用于使玻璃管(30)内部形成真空的排气管(15)，导入线(13)及排气管(15)支撑于呈喇叭管形态的喇叭形部件(11)。
现技术的荧光灯的制造工序如下：图2图示现有技术的荧光灯的制造工序，首先，准备喇叭形部件(11)、导入线(13)及排气管(15)，制作导入线(13)和排气管(15)贯通喇叭形部件(11)的芯柱(10)。在芯柱(10)的制作中，为了使导入线(13)和排气管(15)固定在喇叭形部件(11)上，执行对喇叭形部件(11)的上端部进行收缩密封(Pinch sealing)的工序，此时因被施加的热而频繁地发生排气管(15)堵塞或者导入线(13)断开的问题，因排气管(15)堵塞而需要用于导通排气管(15)的附加工序。
使灯丝(50)连接于完成的芯柱(10)的导入线(13)，并将整体插入玻璃管(30)内部，之后对芯柱(10)与玻璃管(10)进行熔化密封(A)，使芯柱(10)与玻璃管(30)结合。
然后，通过芯柱(10)的排气管(15)，使玻璃管(30)内部排气成真空状态，注入规定气体后，通过基座固定工序，以包围芯柱(10)的方式组装基座(70)，由此制造了荧光灯。
这种基于现有技术制造的荧光灯的芯柱结构基本上以与直线状地构成的放电玻璃管结合为主而设计，因而在该芯柱结构与目前需求急增的螺旋型灯的曲线轨道结合时，使灯丝的位置准确地放置于放电玻璃管的中央几乎是不可能的，从而无法实现实质性的全螺旋型灯，因此，在制作使10～20mm以上的空间直线化的半螺旋型灯，或者在制作具有10mm以下长度的直线区间的短脚半螺旋型灯时，实际情况是把安装有灯丝的导入线弯曲成规定角度而形成曲线，因此，就这种半螺旋型灯的制造而言，需要附加玻璃管弯曲工序等，并且由于位置精度等问题而难以实现自动化，此外，在将导入线弯曲规定角度的情况下，需要使灯丝位于玻璃管的中央部的工序，因此难以实现灯制作工序的自动化，存在手工作业导致的作业效率低下的问题。特别是存在灯丝碰到玻璃管壁面的不良品发生频度升高的严重问题。
发明内容
技术课题
本发明旨在解决如上所述的现有技术的问题，目的在于提供一种全螺旋型灯，其解决了在基于现有的芯柱结构的螺旋型灯中，由于插入玻璃管内部的喇叭形部件的高度而应保持规定长度的直线，因而无法实现实质性的全螺旋型灯的问题。
另外，旨在提供一种荧光灯，其通过使芯柱位于玻璃放电管外部，使玻璃管长度相对地缩短但具有相同的发光效率，从而能够与缩短的长度相应地少使用荧光体，降低灯的制作成本，减少使用公害物质。
进而，旨在提供一种荧光灯制造方法，在芯柱制造过程中的密封工序中，消除排气管堵塞或者导入线断开问题，从而能够消除用于导通排气管的额外工序，减小导入线导致的不良率。
解决技术课题的技术方案
为了解决上述技术课题，本发明第一方面提供一种荧光灯的制造方法，其特征在于，包括：喇叭形部件准备步骤，准备具有与灯的玻璃管的截面积对应的上部面的喇叭形部件；芯柱制造步骤，形成从所述喇叭形部件的下部面贯通所述上部面的导入线和排气管而制造芯柱，把灯丝连接于所述芯柱的导入线；以及芯柱密封步骤，把所述芯柱的喇叭形部件的上部面外缘熔化，使所述喇叭形部件的上部面接触所述玻璃管的末端并进行密封，从而所述灯丝通过所述玻璃管的开放部插入内部，所述芯柱位于所述玻璃管的外部。
优选地，所述芯柱制造步骤可以包括：从所述喇叭形部件的下部面贯通所述上部面而形成导入线与排气管的步骤；加热所述喇叭形部件的中段部并进行收缩密封的步骤；以及把灯丝连接于所述芯柱的导入线的步骤。
更优选地，在所述喇叭形部件准备步骤，可以以在从所述上部面向下端部的规定长度区间，截面积减小的方式制造喇叭形部件。
其中，在所述收缩密封的步骤，可以把金属管插入所述排气管的内部后，加热所述喇叭形部件的中段部并进行收缩密封。
另外，在所述收缩密封的步骤，可以在向所述排气管的内部注入气体的同时，加热所述喇叭形部件的中段部并进行收缩密封。
进而，可以还包括基座固定步骤，在该基座固定步骤，通过所述排气管把所述玻璃管内排气成真空状态，并注入规定气体，之后以包围所述芯柱的方式组装基座。
另外，本发明的第二方面提供一种具有芯柱的荧光灯，其特征在于，包括：喇叭形部件，其上部面与玻璃管的末端通过接触密封而结合，其主体向所述玻璃管的外部突出；导入线，其从所述喇叭形部件的下部面贯通上部面并支撑位于所述玻璃管内部的灯丝；芯柱，其包括从所述喇叭形部件的下部面贯通上部面而形成的排气管。
优选地，可以还包括：基座，其包围所述芯柱而形成。
其中，所述荧光灯可以为全螺旋型(Full Spiral Type)荧光灯或半螺旋型(Half Spiral Type)荧光灯。
发明效果
根据如上的本发明，使芯柱的喇叭形部件配置于放电玻璃管的外部，在放电玻璃管的内部只插入灯丝和用于支撑灯丝的导入线部分，因而消除了喇叭形部件在玻璃管内部占据的空间，从而使得能够实现实质性的全螺旋型灯。
另外，通过使芯柱位于玻璃放电管外部，使玻璃管长度相对地缩短但具有相同的发光效率，从而使得能够提供可以与缩短的长度相应地少使用荧光体、降低灯的制作成本、减少使用公害物质的荧光灯。
进而，根据本发明，在芯柱制造过程中，在喇叭形部件的中段部执行用于使导入线和排气管固定于喇叭形部件的收缩密封工序，从而消除了排气管因密封工序的热而被堵塞的问题，另外，高温热不传递给导入线，从而使得能够消除了导入线氧化或者断开的问题，由此，不需要用于追加导通排气管的额外工序，使得能够减小导入线导致的不良率。
附图说明
图1图示现有技术的荧光灯，
图2图示现有技术的荧光灯的制造工序的流程，
图3图示本发明的荧光灯的实施例，
图4图示本发明的荧光灯制造工序的实施例相关的流程图，
图5对比图示将现有技术与本发明的在喇叭形部件中固定排气管的工序的实施例流程图，
图6对比图示现有技术与本发明的对玻璃管和芯柱进行密封的工序的实施例流程图，
图7对比图示现有技术与本发明的荧光灯长度的实施例，
图8图示现有技术与本发明的螺旋型荧光灯的实施例。
本发明的最佳实施方式
本发明提出新结构的芯柱，并提出不仅能够应用于普通的直线型荧光灯，特别还能够应用于螺旋型荧光灯，从而实现全螺旋型的同时使制造工序简化、自动化，并且能够减小不良率的荧光灯的制造方法以及使用该制造方法制造的荧光灯。
图3图示本发明的荧光灯的一个实施例。
所述图3(a)实施例的本发明荧光灯也同样，插入放电玻璃管(300)内部的灯丝(500)被导入线(130)支撑，并且接入外部电源并把电传导给灯丝(500)的基座(700)安装于玻璃管(300)的末端。
参照作为所述图3(a)的剖面图的图3(b)，说明本发明的特征性结构如下：本发明的荧光灯也大致由放电玻璃管(300)、支撑灯丝(500)的芯柱(100)及接入外部电源的基座(700)构成，其中，芯柱(100)不是插入玻璃管(300)内部，而是结合于玻璃管(300)的末端，位于玻璃管(300)的外部。
芯柱(100)包括形成有用于支撑灯丝(500)的导入线(130)和用于把放电玻璃管(300)的内部形成真空状态的排气管(150)的喇叭形部件(110)，喇叭形部件(110)以接触密封方式与玻璃管(300)结合，为了接触密封，喇叭形部件(110)的上部面形成得与玻璃管(300)的末端截面积对应，喇叭形部件(110)的上部面与玻璃管(300)的末端密封，优选地具有在从喇叭形部件(110)的上部面朝向下端部的规定长度区间截面积减小的喇叭管形态。而且，将基座(700)安装为使其包围设置于玻璃管(300)外部的芯柱(100)。
本发明荧光灯的特征在于，其构成得使芯柱(100)的主体位于放电玻璃管(300)的外部，在放电玻璃管(300)的内部，只插入灯丝(500)和用于支撑灯丝(500)的导入线(130)的一部分。
本发明的实施方式
为了说明本发明、本发明的动作上的优点及通过实施本发明而达到的目的，下面列举本发明的优选实施例，并参照该优选实施例进行说明。
首先，在本申请中使用的术语只不过用于说明特定的实施例，并非意在限定本发明。由于在语言表达上很难明确表现出单数，因此单数的表现也包括复数的表现。另外，在本申请中，“包括”或“具有”等术语意在指定说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、结构部件、零件或者它们的组合的存在，不应理解为预先排除一个或其以上的其它特征，或者数字、步骤、动作、结构部件、零件或它们的组合的存在，或者附加可能性。
在本发明的说明中，当判断为对相关的公知结构或公知功能的具体说明可能混淆本发明的要旨时，则省略其详细说明。
图4图示本发明的荧光灯制造工序的实施例的流程图，参照所述图4对所述本发明的荧光灯的制造方法进行说明。
首先，准备喇叭形部件(110)、导入线(130)及排气管(150)，其中，优选喇叭形部件(110)的上部面形成得与待安装的放电玻璃管的末端截面积对应，并且喇叭形部件(110)制作得从上部面朝向下端部的规定长度区间的截面积减小，从而具有喇叭管形态。
然后，将导入线(130)和排气管(150)贯通喇叭形部件(110)而制作芯柱(100)，在芯柱(100)的制作中，在喇叭形部件(110)的中段部执行将导入线(130)和排气管(150)固定于喇叭形部件(110)的收缩密封工序，对此，将在后文通过下述的其他实施例更详细地说明。
在完成芯柱(100)后，将灯丝(500)连接并安装于芯柱(100)的导入线(130)末端，沿灯丝(500)插入玻璃管(300)内部的方向熔化芯柱(100)的上部面，使得芯柱(100)与玻璃管(300)的末端密封接合。特别是在芯柱(100)与玻璃管(300)的接合密封工序中，芯柱(100)的主体不是插入玻璃管(300)的内部，而是位于玻璃管(300)的外部，只有灯丝(500)和用于支撑灯丝(500)的导入线(130)的一部分插入玻璃管(300)内部，从而消除了芯柱(100)在玻璃管(300)内所占据的空间，对此，将参照以下图6所示实施例更详细地说明。
芯柱(100)安装于玻璃管(300)后，通过芯柱(100)的排气管(150)，把玻璃管(300)内部排气成真空状态，并注入规定气体，之后通过基座固定工序，以包围芯柱(100)的方式组装基座(700)，由此制作了荧光灯。
下面进一步说明本发明的芯柱的收缩密封工序。图5对比图示现有技术与本发明的将排气管固定于喇叭形部件的工序的实施例流程图。
所述图5是制作芯柱的工序的一部分，其中为了更详细地说明在喇叭形部件中形成排气管的工序而未图示导入线，但在实际工序中，排气管与导入线一同形成，为了更好地说明本发明的特征，通过与现有技术的对比进行说明。
首先，在现有技术中，如所述图5(a)所示，向下端面比上部宽的钟形的喇叭形部件(11)内部形成排气管(15)和导入线，之后利用喷火器加热喇叭形部件(11)的上端部并进行收缩密封，使排气管(15)和导入线固定于其内部，此时，发生收缩密封的排气管(15)的部分在喇叭形部件(11)上被堵塞的问题。为了导通排气管(15)，附加地利用喷火器对收缩密封的喇叭形部件(11)的上端部加热的同时，通过排气管(15)注入空气(Air)，使得排气管(15)导通。
另外，随着对喇叭形部件(11)的上端部加热并进行收缩密封，突出到外部的导入线暴露于热环境而被氧化，严重时发生断开的问题。
所述图5(b)是本发明的制作芯柱的工序的一部分，向上部面比下端宽的喇叭形态的喇叭形部件(110)内部形成排气管(150)和导入线后，利用喷火器加热喇叭形部件(110)的中段部进行收缩密封，从而使排气管(150)和导入线固定于其内部。
根据这种本发明的工序，通过加热喇叭形部件(110)的中段部，排气管(150)堵塞的现象几乎消失，优选地，为了进一步减少排气管(150)堵塞的现象，在收缩密封工序之前，在排气管(150)的内部插入金属管后执行加热工序，或者在向排气管(150)的内部持续注入气体的同时执行加热工序，从而使得能够消除排气管(150)堵塞的现象。此外，也可以使用包括陶瓷粉末等在内的熔化点比玻璃更高的绝热材料涂布排气管的内部后执行加热工序。
另外，在所述图5(b)所示的本发明的芯柱制作工序中，由于加热喇叭形部件(110)的中段部，因此导入线不直接暴露于火焰中，因而使得能够防止导入线氧化，消除了导入线断开的现象。
下面，进一步说明本发明的放电玻璃管与芯柱的接触密封工序。图6对比图示现有技术与本发明的对玻璃管和芯柱进行密封的工序的实施例流程图。
图6(a)图示现有技术的对玻璃管和芯柱进行密封的工序，在现有技术中，对芯柱(10)的喇叭形部件(11)下端面外缘加热，把芯柱(10)的主体自身插入到玻璃管(30)，通过将玻璃管(30)的末端与芯柱(10)的喇叭形部件(11)下端面密封的过程，结合了玻璃管(30)和芯柱(10)。
与之相比，图6(b)图示本发明的对玻璃管与芯柱进行密封的工序，在本发明中，对芯柱(100)的喇叭形部件(110)上端面外缘加热，以只有灯丝(500)和支撑灯丝(500)的导入线(130)的一部分插入玻璃管(300)的内部的方式，对玻璃管(300)的末端与芯柱(100)的喇叭形部件(110)上端面进行接触密封，将玻璃管(300)与芯柱(100)结合。即，本发明具有芯柱(100)的主体自身位于玻璃管(300)的外部的结构。
根据这种本发明的芯柱结构，能够实现实质性的全螺旋型灯，而且能够提供可以降低灯的制作成本、减少使用公害物质的荧光灯，对此参照图7及图8，通过与现有技术的对比进行说明。
图7对比图示现有技术与本发明的荧光灯长度的实施例，对比所述图7(a)所示的现有技术的荧光灯与所述图7(b)所示的本发明的荧光灯的放电玻璃管长度可知，在所述图7(a)中，由于芯柱(10)的主体插入玻璃管(30)内部，与芯柱(10)所占据的长度相应地需要玻璃管(30)的长度，与此相比，在所述图7(b)中，由于芯柱(100)的主体自身位于玻璃管(300)的外部，因而不需要芯柱(100)所占据的玻璃管(300)的长度。
即，如果设芯柱(100)的主体长度为H1，则在本发明中，在荧光灯的一端可以与H1相应地缩短玻璃管(300)的长度，整体而言，在荧光灯的两端可以与2*H1相应地缩短玻璃管(300)的长度，实质上，尽管荧光灯的长度缩短，但在发光效率方面没有差异。
如上所述，在本发明中，通过使芯柱位于玻璃放电管外部，使玻璃管长度相对地缩短但具有相同的发光效率，从而使得能够提供可与缩短的长度相应地少使用荧光体、降低灯制作成本、减少使用公害物质的荧光灯。
另外，根据本发明的芯柱结构，能够实现实质性的全螺旋型灯，图8图示现有技术与本发明的螺旋型荧光灯的实施例。
就图8(a)所示的现有技术的螺旋型荧光灯而言，由于芯柱(10)的主体插入玻璃管(30)内部，因而无法从与基座(70)连接的玻璃管(30)起弯曲成扇形，可以在与最小限度的芯柱(10)的主体长度H2相应的直线长度区间之后，把玻璃管(30)制成曲线。
为了改善这种问题，制定了把支撑灯丝的导入线弯曲成规定角度或者使芯柱自身按规定角度插入玻璃管的方案。图8(b)所示的现有技术的半螺旋型荧光灯为短脚半螺旋型(Shortleg half spiral)荧光灯，用于插入芯柱(10a)的玻璃管(30)末端的直线部长度缩短到10mm左右而较短，为了在较短的直线区间插入芯柱(10a)的同时避免使灯丝(50a)碰到玻璃管(30)的面，使支撑灯丝(50a)的导入线(13a)弯曲成规定角度而形成。在这种情况下，不容易使灯丝位于玻璃管的中央部，难以实现灯制作工序的自动化，特别是存在灯丝碰到玻璃管壁面的不良品产生频度升高的严重问题。
但是，在图8(c)所示的本发明的螺旋型荧光灯的情况下，芯柱(100)的主体自身位于玻璃管(300)外部的基座(700)，在玻璃管(300)内部，只有灯丝和用于支撑灯丝的导入线的一部分插入，因而不需要直线区间，可以从与基座(700)连接的玻璃管(300)的末端起直接形成曲线，使得能够制作全螺旋型荧光灯。
由于在普通的芯柱中，导入线和灯丝安装成直线，因而为了把芯柱安装于螺旋型放电玻璃管而把导入线弯曲后，沿着曲线轨道而非直线轨道插入芯柱，因此，在此过程中出现作业效率下降、灯丝的位置不正确、发生不良现象等问题。但是，在本发明中，灯丝从玻璃管的末端未插入到深处，因而不需要弯曲导入线，直接将芯柱沿直线安装于玻璃管即可，因而能够容易地实现灯制作工序的自动化。
如上所述，根据本发明，使芯柱的喇叭形部件配置于放电玻璃管的外部，在放电玻璃管的内部只插入灯丝和用于支撑灯丝的导入线一部分，因而消除了芯柱的主体在玻璃管内部所占据的空间，从而能够容易地实现实质性的全螺旋型灯或短脚型半螺旋型灯。
以上只是示例性地说明了本发明的技术思想，本发明所属技术领域的技术人员能够在不超出本发明的本质特性的范围内多样地进行修改及变形。此外，本申请所记载的实施例并不是用于限定而是用于说明本发明的技术思想，本发明的技术思想并非由这种实施例来限定。本发明的保护范围应根据所附的权利要求书进行解释，在与之同等范围内的所有技术思想应解释为包含于本发明的权利范围。

Claims (10)

1.一种荧光灯的制造方法，其特征在于，包括：
喇叭形部件准备步骤，准备具有与灯的玻璃管的截面积对应的上部面的喇叭形部件；
芯柱制造步骤，形成从所述喇叭形部件的下部面贯通所述上部面的导入线和排气管而制造芯柱，把灯丝连接于所述芯柱的导入线；以及
芯柱密封步骤，把所述芯柱的喇叭形部件的上部面外缘熔化，使所述喇叭形部件的上部面接触所述玻璃管的末端并进行密封，从而所述灯丝通过所述玻璃管的开放部插入内部，所述芯柱位于所述玻璃管的外部。
2.根据权利要求1所述的荧光灯的制造方法，其特征在于，
所述芯柱制造步骤包括：
从所述喇叭形部件的下部面贯通所述上部面而形成导入线与排气管的步骤；
加热所述喇叭形部件的中段部并进行收缩密封的步骤；以及
把灯丝连接于所述芯柱的导入线的步骤。
3.根据权利要求2所述的荧光灯的制造方法，其特征在于，
在所述喇叭形部件准备步骤，以在从所述上部面朝向下端部的规定长度区间，截面积减小的方式制造喇叭形部件。
4.根据权利要求2所述的荧光灯的制造方法，其特征在于，
在所述收缩密封的步骤，把金属管插入所述排气管的内部后，加热所述喇叭形部件的中段部并进行收缩密封。
5.根据权利要求2所述的荧光灯的制造方法，其特征在于，
在所述收缩密封的步骤，在向所述排气管的内部注入气体的同时，加热所述喇叭形部件的中段部并进行收缩密封。
6.根据权利要求2所述的荧光灯的制造方法，其特征在于，
还包括基座固定步骤，在该基座固定步骤，通过所述排气管把所述玻璃管内部排气成真空状态，并注入规定的气体，之后以包围所述芯柱的方式组装基座。
7.一种荧光灯，其具有芯柱，其特征在于，包括：
喇叭形部件，其上部面与玻璃管的末端通过接触密封而结合，其主体向所述玻璃管的外部突出；
导入线，其从所述喇叭形部件的下部面贯通上部面并支撑位于所述玻璃管内部的灯丝；
芯柱，其包括从所述喇叭形部件的下部面贯通上部面而形成的排气管。
8.根据权利要求7所述的荧光灯，其特征在于，还包括基座，其包围所述芯柱而形成。
9.根据权利要求7所述的荧光灯，其特征在于，
所述荧光灯为全螺旋型(Full Spiral Type)荧光灯。
10.根据权利要求7所述的荧光灯，其特征在于，
所述荧光灯为半螺旋型(Half Spiral Type)荧光灯。
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