CN1136704A - 采用光反射性粘结材料的紧凑型荧光灯 - Google Patents

采用光反射性粘结材料的紧凑型荧光灯 Download PDF

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Abstract

一种紧凑型荧光灯，具有带多个设置于壳体或灯座结构内的灯端部，该灯采用了改进的粘结材料，以将灯泡固定至壳体或灯座上，粘结材料是反射性的。粘结材料具有添加的反射材料，以容许通常在壳体中吸收或损失的光被反射出去，从而提高了灯的发光效率。粘结材料还能有效地阻止紫外辐射进入安置镇流电路的电子元件的空间。

Description

采用光反射性粘结材料 的紧凑型荧光灯
本发明涉及一种紧凑型荧光灯，该灯采用了一种用于将灯泡固定至壳体或其它灯座结构的新的粘结材料。更具体地讲，本发明涉及这样一种用于紧凑型荧光灯的粘结材料，即该粘结材料不仅起到具有紫外线阻止特性的粘结材料的作用，而且起到反射器的作用，从而提高了这种灯的发光效率。
近些年来，紧凑型荧光灯替代常规白炽灯的应用已有巨大增长。与常规白炽灯相比，紧凑型荧光灯具有较长的寿命和改善的能量效率，因此消费者及商业部门已将重点转至紧凑型荧光灯。这种紧凑型荧光灯的一个例子可在1985年3月5日授予D.E.Bedel的美国专利4503360中找到。可以注意到，这种典型的紧凑型荧光灯的灯泡是以这种方式成形的：多个平行的延伸管部分从灯座部分延伸预定长度。
为更好地与白炽灯相比较，灯设计者必须重点考虑的一个方面是实现比目前所能实现的水平更高的流明输出的能力。例如，希望提供一种紧凑型荧光灯，它可以实现与75-100瓦的白炽灯相同的流明输出。具有可给出100瓦或更高功率的白炽灯的流明输出的足够高功率并工作于足以高效工作的低电流的紧凑型荧光灯需要大于约60cm的较长放电弧。为将这种长度的玻璃管设置于相同流明输出的常规白炽灯的较小总体尺寸内，灯制造者必须延长灯泡的各管部分的长度，或者增加这种管部分的数量至多达例如8根。作为这种应用的一个例子，一些紧凑型荧光灯是这样制成的：将12mm管弯成U形；封闭一个或两个腿；用玻璃桥接部分连接两个或更多个弯管，桥接部分是在靠近两管的底部同时吹出一个小孔并将它们熔接在一起形成的。放电路径沿一个腿上升，再沿另一个腿下降，尔后经玻璃桥接部分至第二弯管，并以此类推至其它弯管。获得高功率灯所需的长放电路径的另一种方法是采用螺旋形管状灯泡。这种结构的一个例子可在德国专利申请DE4133077中找到，此申请是1991年10月2日在德国申请的，并转让给Narva Berliner Gluhlampenwerk GmbH。在此申请中，简单螺旋结构是这样形成的：玻璃管双(股)绕(制)，在顶部有一个互连桥部分，用于连接两个卷绕的螺旋部分。
无论灯泡的结构是U形还是螺旋形，都需要将灯泡固定至一个插塞座或壳体结构，插塞座可插入适配器(adaptor)中，壳体结构还可包括一体化的镇流电路。业已发现，在任一种情况下，所用的粘结材料均是深色的，通常是褐色的，因此粘结材料有可能吸收设置于壳体或插塞部件内的灯泡的端部产生的光输出。对于可能有多达8个管端部的U形灯泡来说，由于粘结材料的吸收，会产生显著的光损失。解决由粘结材料引起的光吸收问题的一种方法是首先在灯泡的端部施加一反射层。但当采用这种方法时发现，反射材料不能维持在灯泡的端部，用于将灯泡固定至灯座所用的粘结材料将反射涂层从灯泡上扯下，从而导致灯泡至灯座的不良粘结。
在将灯泡安装至壳体或插塞部件时要考虑的另一问题是，从灯壳端部底面可能会泄露出紫外辐射，并向下照射至构成电子镇流电路的电子元件上。业已知道，长时间的紫外辐射可能损坏这类电子元件。因此，如果这样改进粘结材料将是有益的，即，该粘结材料不仅减小在灯泡端部因吸收而损失的光量，而且还可有效地减小或消除所泄露的影响镇流电路中的电子元件的紫外辐射量。
本发明提供了一种低压放电灯，该灯采用了一种粘结材料，此粘结材料能有效地将灯泡固定于壳体部件上，在由此形成的稳固结构中，另一优点是，粘结材料向外反射光，从而避免了在粘结材料中光的吸收。本发明还提供了这样的粘结材料，它具有阻止紫外辐射进入可安置电子元件的灯座部件的内部的作用。
根据本发明的原理，提供了一种低压放电灯，该灯包括一个管状灯泡，灯泡具有多个相连通的端部。灯泡具有其上设置荧光涂层的内壁，且还包含可激励至放电状态的气态填充物。灯泡固定安装在壳体部件上。还提供了用于将灯泡固定安装至壳体部件的粘结材料；粘结材料中添加有反射材料，此反射材料能有效地使粘结材料具有反射性。在本发明的另一实施例中，反射材料还可提供紫外辐射阻止功能，这样可使安装在灯座部件内的电子元件受到保护。
以下的详细说明将参照附图进行。在附图中：
图1为带根据本发明构成的反射性粘结材料的放电灯的部分剖开的侧视图；
图2为带有根据本发明的粘结材料的放电灯的另一实施例的部分剖开的侧视图。
如图1所示，紧凑型荧光灯10包括一个灯泡结构12，灯泡结构12带有多个延伸管12a、12b、12c和12d，每一延伸管从壳体14相互平行地向上延伸。尽管所示结构包括四根延伸管，但图1的灯泡结构12也可包括六个或8个延伸管，每一延伸管沿壳体14的顶部的外周边设置。在通常的实际应用中，延伸管12a、12b、12c和12d是成对地连在一起的，并大体呈U形，在每一对顶部形成有接合部分16。另外，在每对延伸管的底部形成桥式连接(未示出)，从而将多个延伸管连接于连续的放电路径中。带螺纹的丝座18安装在壳体14的底部，以容许将此紧凑型荧光灯10用于常规的灯插口(未示出)中。图1中还示出镇流电路20，它安装在壳体14内，并能有效地通过螺丝底座18接收导线功率且将导线功率转换为工作信号，此信号被连至电极22，以激励放电。放电按常规方式产生于灯泡12内，即通过引入由镇流电路20产生的工作信号，激发由汞和惰性气体组成的填充物至放电状态。镇流电路20可以包括这样的电子元件24，即当这样的电子元件受紫外(UV)光照射时，可能会在寿命及性能方面受到不利影响。有关镇流电路20的工作情况的详细讨论，在此引用美国专利5341068作为参考，此专利于1994年8月23日授予Nerone，并转让给与本发明相同的受让人。涂在灯泡的内表面上的荧光涂层能有效地将放电转换为可见光，正如现有技术中所公知的那样。
应注意的是，为实现与紧凑型荧光灯要替代的常规白炽灯相似的高流明输出，必须将灯泡内的放电路径增加至大干约60cm的长度。采用现有技术中平行延伸管12a、12b、12c和12d(以及多达8根)，会降低效率，因为大量的延伸管端部设置在壳体14的顶部内，导致在此产生光损失。另外，由于每根延伸管的长度受到要使用紧凑型荧光灯的照明灯具的尺寸的限制，因此必须绕壳体14的顶部的外周边设置大量延伸管。业已发现，采用这种结构会使发光效率降低，原因是大量的端部设置于壳体14的顶盖部分内。采用常规粘结材料将灯泡固定至壳体或灯座结构上，也会导致发光效率降低，因为常规粘结材料是黑色的并吸收在这些端部产生的光。根据本发明，通过在置于壳体14内的灯泡12的端部采用粘结材料26，基本上消除了这种问题。
粘结材料26是填充有碳酸钙并带有二氧化钛(TiO2)添加剂的透明硅酮树脂，二氧化钛添加剂起反射剂作用。组成粘结材料26的材料的代表性成分包括占粘结材料混合物总重量的10-15％的硅酮树脂。这里使用的硅酮树脂可从Dow Corning公司购买，其产品编号为DC-6-2230。此成分中还包含占总重量的50-80％的大理石粉(产品ID号为33-MX3B)。占总重量的5-10％的变性(工业)酒精也可添加至粘结材料26中。还可包含小于总重量的1％的三乙醇胺(Triethanolamine)。按约占总重量1-1.5％的比例添加可从DeGussa公司得到的R972硅胶(Aerosil)，此硅胶能有效地保证粘结材料26一旦使用不会变形(sag)。至于反射材料，本发明的一个实施例采用占总重量3-5％的二氧化钛，此材料可从Kemira公司(Savannah，Georgia)获得，其产品ID号为Unitane O-220。也可采用诸如白色二氧化硅之类的其它反射材料。在本发明的此优选实施例中，所用的反射材料为具有约占0.5％的三氧化锑添加剂的紫外稳定的二氧化钛。这种材料不仅使粘结材料26具有反射性，而且还有附加的好处，即阻止300nm以下波长的紫外辐射使粘结材料变黄和使镇流电路20的电子元件24受影响。采用这种粘结材料26制成的灯，经测试得到发光效率提高3-5％的结果。采用这种粘结材料26还有另外一个优点，即这种材料26现在是白的，因此更具美感。如果这种粘结材料26是在灯壳体14的外面可以看到的，本发明的白色材料26将更容易与壳体14的颜色相协调。
除有益于具有设在壳体14的顶盖内的多个端部的紧凑型荧光灯10之外，本发明的粘结材料26还可有益地用于图2中所示的紧凑型荧光灯30中。在此灯30中，灯泡32通过螺旋卷绕方式使仅有两个端部32a处于壳体14的顶盖部分中实现了高功率灯所需的长放电路径。采用粘结材料26还提供了其它好处，即消除了在两端部32a处的光的吸收，并且也提供了前面所讨论的阻止紫外光辐射的优点。
就制备粘结材料26的工艺而言，可采取以下步骤：
a)将硅酮树脂、变性酒精和三乙醇胺相混合，并振动或搅拌，直至硅酮树脂溶解；
b)将大理石粉、972硅胶和TiO2相混合，并振动或搅拌，直至均匀掺和；和
c)将粉状混合物(步骤b)置入含树脂混合物(步骤a)的容器中，并振动或搅拌，直至混合均匀。
然后在制备好48小时内，使用粘结材料26的混合物。在使用过程中，粘结材料26被涂在灯泡端和/或壳体14的顶盖区域，尔后放置于180℃的炉子中加热10分钟，以使之固化。
尽管上述实施例构成了本发明的优选实施例，但在不脱离权利要求所述的本发明的范围的情况下仍可做出多种修改。例如，这种粘结材料26还可用于诸如反射灯的一些白炽灯照明应用场合中。此外，虽然示出了带整体的镇流电路的紧凑型荧光灯，但本发明也可与插塞/适配器型的紧凑式荧光产品联用。

Claims (10)

1.一种低压放电灯，包括：
管状灯泡，它具有多个连通的端部，所述灯泡具有其上设有荧光涂层的内壁，且还包含可激励至放电状态的气态填充物；
灯座部件，其上固定安装所述灯泡；
粘结材料，用于将所述灯泡固定安装至所述灯座部件上；和
反射材料，它被添加至所述粘结材料中，以使粘结材料具有反射性。
2.根据权利要求1的放电灯，其中，所述粘结材料为填充碳酸钙的硅酮树脂。
3.根据权利要求1的放电灯，其中，所述反射材料为二氧化钛。
4.根据权利要求1的放电灯，其中，所述反射材料还能有效地阻止低于约300nm波长的紫外光照射。
5.根据权利要求4的放电灯，其中，所述反射材料为含有少于1％的三氧化锑的二氧化钛。
6.根据权利要求2的放电灯，其中，所述填充碳酸钙的硅酮树脂包括占所述粘结材料的总重量的约10-15％的硅酮树脂、占总重量的约50-80％的大理石粉、占总重量的约5-10％的变性酒精以及少于总重量的1％的三乙醇胺。
7.根据权利要求6的放电灯，其中，所述粘结材料还包括一定量的二氧化硅。
8.一种低压放电灯，包括：
涂管状灯泡，它具有多个连通的端部，所述灯泡具有其上设有荧光涂层的内壁，且包含可激励至放电状态的气态填充物；
灯座部件，其上固定安装所述灯泡；
粘结材料，用于将所述灯泡固定安装至所述灯座部件上；和
紫外稳定材料，它添加至所述粘结材料，以防止预定波长的紫外辐射渗透超过所述的多个端部。
9.根据权利要求8的放电灯，其中，所述粘结材料为填充碳酸钙的硅酮树脂。
10.根据权利要求9的放电灯，其中，所述填充碳酸钙的硅酮树脂包括占所述粘结材料的总重量的约10-15％的硅酮树脂、占总重量的约50-80％的大理石粉、占总重量的约5-10％的变性酒精以及少于1％的总重量的三乙醇胺。
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