CN1291932C - 可以减少弯曲玻璃管内表面上荧光层厚度不匀的电弧管的生产方法 - Google Patents

Abstract

一种紧凑自镇流荧光灯包括一个电弧管，其中将荧光层形成于一个形成双螺旋的双螺旋弯曲玻璃管的内表面上。该荧光层通过下列步骤形成：一个将用于形成荧光层的悬浮液注入到该双螺旋玻璃管内的步骤；一个用所述悬浮液对该双螺旋玻璃管的内表面进行涂覆的步骤；一个将悬浮液从双螺旋玻璃管内排出的步骤；一个将悬浮液初步干燥直到该悬浮液不再在自身重力作用下流动为止的步骤，该步骤是在将双螺旋玻璃管进行旋转时进行的，且该双螺旋玻璃管处于其螺旋轴相对于垂直轴成100度，并且转折部分向下的状态；以及完全干燥已部分干燥了的双螺旋玻璃管的步骤。

Description

可以减少弯曲玻璃管内表面上荧光 层厚度不匀的电弧管的生产方法

本申请以在日本申请的申请号为2003-19296的申请为基础，该申请的内容在此引入以供参考。

技术领域

本发明涉及一种电弧管的生产方法，其中将玻璃管弯曲以在该弯曲处形成转折部分并且将玻璃管沿第一方向从该转折部分向至少一个端部螺旋卷绕以形成弯曲玻璃管，且其中将一荧光层形成于该玻璃弯管的内表面上。

背景技术

在这个节约能源的时代，推荐以结构紧凑的自镇流荧光灯代替普通的白炽灯来作为光源，该自镇流荧光灯发光效率高且寿命长。对于这种紧凑自镇流荧光灯，发明人对以双螺旋形式形成的电弧管的使用作了调查(参见日本已公开专利8-339780和9-17378)，该双螺旋形式的电弧管通过在一个玻璃管的大致中间位置弯曲该玻璃管并且在一个预定轴线(之后称为螺旋轴线)上卷绕其两端而形成。

对双螺旋形电弧管的使用进行这样的调查的原因是因为即使安装在相同的容积内，这种类型的电弧管也比由三个U形玻璃管连接在一起形成的所谓的三-U形管具有更长的放电路径。

形成双螺旋形的并且包含一电弧管的玻璃管称为“双螺旋玻璃管”。在该双螺旋玻璃管的内表面上形成有荧光层。图1示出了在双螺旋玻璃管509的内表面上形成荧光层的方法。下面结合图1来描述一种常规的形成荧光层的方法。

首先，将双螺旋玻璃管509放置成一端向上，如图1(a)所示，接着将用于形成荧光层的悬浮液通过双螺旋玻璃管509的端部591注入双螺旋玻璃管509内。在此，该螺旋管的“端部”表示组成该螺旋管的玻璃管的端部。

当悬浮液注入后，使双螺旋玻璃管509直立以便末端591位于顶部，接着注入的悬浮液向下流到双螺旋管509的形成转折部分592的一端。这时，轻轻地摇动双螺旋管509使悬浮液涂到整个内表面上同时也迅速到达转折部分592。

接下来，当悬浮液流到形成转折部分592的端部时，如图1(c)所示将双螺旋玻璃管509上部向下翻转，并且由于其自身重力作用悬浮液排出。当悬浮液已经基本上完成排出时，将双螺旋玻璃管509放置成另一个端部向上，将悬浮液从另一个端部注入，并再一次将双螺旋玻璃管509上部向下翻转并将悬浮液排出(图1(a)、(b)和(c))。

在以这种方式使注入的悬浮液从两个端部591排出后，将双螺旋玻璃管509保持直立状态以使转折部分592向上，并且如图1(d)所示在将暖空气通过一个端部591吹入该双螺旋玻璃管509内时，使其受到100℃的气温。这种初步干燥进行到涂在双螺旋玻璃管509内表面上的悬浮液失去流动性为止。最后，如图1(e)所示通过将双螺旋玻璃管509在45℃下的一个干燥炉放置八分钟，将悬浮液完全干燥。所描述的工艺使荧光层形成于双螺旋玻璃管509的内表面上。

在这种常规方法中，在双螺旋玻璃管509直立时，双螺旋玻璃管509中的悬浮液在排出后被干燥。由于这一原因，在双螺旋玻璃管509螺旋部分的悬浮液在一个横截面内从表面顶侧向下流动。因此，在双螺旋玻璃管509的该横截面内，荧光层在顶侧表面上薄薄地形成而在底侧表面较厚地形成(之后，荧光层较厚地形成的部分称为“形成的较厚部分”)。

图2示出了在照明过程中的、使用依据以上描述的常规生产方法生产的电弧管的灯，由于在使用常规电弧管的灯内，在荧光层上激活的可视光不能穿透形成的较厚部分，因此形成的较厚部分比其它部分暗，并且看上去仿佛有如图2中斜线所示的阴影带。如果配置有一个球形体来罩住该电弧管的话，这不成问题，因为从该球形体的外面看不见电弧管。然而，在设计一个没有球形体的灯时，这样的暗区是不希望有的，因为这些暗区是可见的。

发明内容

鉴于所述的问题，本发明的目的在于提供一种电弧管的生产方法，该方法可以减小组成该电弧管的弯曲玻璃管内表面上的荧光层的厚度不一致性。

为达到所述的目的，本发明为一种用于生产电弧管的方法，其中荧光层形成于一个弯曲玻璃管的内表面上，该方法包括：一个形成步骤，包括将一玻璃管弯曲以在其内形成一个转折部分、接着沿螺旋轴线以第一方向从该转折部分到该玻璃管的至少一端卷绕该玻璃管，由此形成该弯曲玻璃管；一个用荧光体悬浮液在弯曲玻璃管上进行涂覆的涂覆步骤；以及一个初步干燥步骤，该步骤干燥涂在内表面上的荧光体悬浮液，同时沿该螺旋轴线以一个与第一方向相反的第二方向旋转该弯曲玻璃管，使该弯曲玻璃管处于一种该螺旋轴线相对于垂直方向倾斜的倾斜状态。

依据所述的方法，阻止悬浮液保留在所述弯曲玻璃管的个别部分。这就减小了荧光层厚度的不一致性。

在此，处于“一种倾斜状态”的弯曲玻璃管不将弯曲玻璃管限定在在一个特定角度倾斜，而是包含在多个不同角度倾斜的概念，此外，“旋转弯曲玻璃管”不将弯曲玻璃管限定于以一个特定的速度旋转，而是包含以多个速度旋转弯曲玻璃管的概念。

另外，在初步干燥步骤中，所述悬浮液被干燥直到其不再在自身重力作用下流动为止。

依据所述的方法，所述弯曲玻璃管一直旋转到悬浮液不流动为止，并且悬浮液在游动中被干燥。这就阻止了悬浮液在特定位置处积聚，并且获得相对小的荧光层厚度不一致性。

特别地，在初步干燥步骤中，所述弯曲玻璃管倾斜成所述轴线和垂直方向之间的角度处于包括45度至150度在内的范围内。

如果将弯曲玻璃管以这个范围内的角度倾斜并旋转，那么悬浮液在弯曲玻璃管内大面积内游动，荧光层可以以相对小的厚度不一致性而形成。

另一方面，可以将所述玻璃管在所述轴线上沿第一方向从所述转折部分向每一端卷曲，由此形成具有双螺旋形状的弯曲玻璃管。

由于这个原因，通过沿第一方向的相反方向旋转弯曲玻璃管，可以将悬浮液涂在双螺旋弯曲玻璃管的内侧上而没有厚度不一致性。

另外，在初步干燥步骤中，所述弯曲玻璃管可以倾斜成所述轴线和垂直方向之间的角度处于包括90度至150度在内的范围内。

通过将弯曲玻璃管在该范围内的角度下倾斜，在弯曲玻璃管内的悬浮液流向转折部分，并且在该转折部分的荧光层可以以相对小的厚度不一致性形成。

另外，悬浮液可以具有处于包括3.0×10^-3Pa.s至5.0×10^-3Pa.s在内的范围内的粘度。

通过使用具有处于该范围内的粘度的悬浮液，该悬浮液可以在所述弯曲玻璃管内的大面积内游动，并且荧光层可以以相对小的厚度不一致性形成。

另外，弯曲玻璃管可以在一个包括2转/分至20转/分在内的范围内旋转。

通过以该范围内的速度旋转弯曲玻璃管，悬浮液在弯曲玻璃管内平滑地游动，并且在大面积内涂覆。这使得荧光层以相对小的厚度不一致性形成。

另外，在将悬浮液注入所述弯曲玻璃管内时，该玻璃管外表面的温度可以处于包括30℃至60℃在内的范围内。

处于该范围内的弯曲玻璃管的外表面温度改善了弯曲玻璃管的内表面与悬浮液之间的润湿性。

另一方面，在初步干燥步骤之前可以进行一个排出步骤，该排出步骤用于通过重力将悬浮液通过所述弯曲玻璃管的一端从该弯曲玻璃管中排出。

特别地，在所述的排出步骤中，弯曲玻璃管可以以2转/分至20转/分的速度旋转，旋转轴为所述的螺旋轴。

依据所述的方法，悬浮液从弯曲玻璃管中充分排出。

另外，在所述的排出步骤中，从悬浮液排出开始，所述弯曲玻璃管旋转至少15秒，并且不多于60秒。

依据所述的方法，悬浮液从弯曲玻璃管中充分排出。

另外，在所述的排出步骤中，可以将弯曲玻璃管相对于垂直方向倾斜地旋转。此外，可以将所述的弯曲玻璃管以包括5度至90度在内的范围内的角度倾斜。

依据所述的方法，悬浮液在对弯曲玻璃管的大面积进行涂覆的同时被排出。

悬浮液可以为水基的，且包括用于产生三色谱带的荧光体。供选择的是，悬浮液可以为乙酸丁酯基的，且包括用于产生三色谱带的荧光体。

附图说明

本发明的这些和其它目的、优点及特征在下面接合附图对本发明的描述中将变得更明显，其中所述附图示出了本发明的一个特别的实施例。

在附图中：

图1示出了在常规生产方法中用于在双螺旋玻璃管内形成荧光层的步骤；

图2为一个示意图，示出了采用依据常规生产方法生产的电弧管的灯；

图3是一个前视图，示出了本发明第一实施例的紧凑自镇流荧光灯的一个横截面；

图4是一个前视图，示出了本发明第一实施例的电弧管部分切除后的结构；

图5示出了在第一生产方法中双螺旋玻璃管形成双螺旋的步骤；

图6示出了在第一生产方法中用于在双螺旋玻璃管上形成突出部的步骤；

图7示出了在第一生产方法中用于在双螺旋玻璃管中形成荧光层的步骤；

图8A和8B为示意图，示出了在第一生产方法中形成双螺旋玻璃管的荧光层时，保留在双螺旋玻璃管内部的悬浮液的流动；

图9示出了在依据第一生产方法生产的电弧管内荧光层的厚度测量位置；

图10示出了在图9所示的测量位置处的荧光体厚度测量结果；

图11示出了在依据常规生产方法生产的电弧管中的荧光层厚度测量位置；

图12示出了在图11所示的测量位置处的荧光体厚度测量结果；

图13为一个示意图，示出了处于照明过程中的、采用了依据第一生产方法生产的电弧管的灯；

图14示出了采用依据第一生产方法生产的电弧管的灯的光通量持续率；

图15示出了在第二生产方法中用于形成荧光层的步骤；

图16示出了采用依据第二生产方法生产的电弧管的灯的光通量持续率；

图17示出了采用依据其荧光层是通过不倾斜双螺旋玻璃管地旋转双螺旋玻璃管形成的电弧管的灯的光通量持续率；

图18为示意图，示出了依据常规生产方法当形成双螺旋玻璃管的荧光层时，保留在双螺旋玻璃管内部的悬浮液的流动；

图19为示意图，示出了当通过将螺旋轴线相对于垂直轴线倾斜45度来形成双螺旋玻璃管的荧光层时，保留在双螺旋玻璃管内部的悬浮液的流动；以及

图20是本发明第一实施例一种改变的灯的前视图。

具体实施方式

下面将参考附图描述本发明的紧凑自镇流荧光灯的一个实施例。

第一实施例

图3是本发明的紧凑自镇流荧光灯的一个横截面的前视图。该紧凑型自镇流荧光灯1(之后称为“灯1”)为一种12W的灯，并且其可以替代60W的白炽灯。值得一提的是60W的白炽灯具有约60mm的最大外径和约110mm的总长度。

如图3所示，灯1包括双螺旋电弧管2、用于点亮电弧管2的电子镇流器3、以及容纳电子镇流器3的壳体4，并且还有一个基座5。

图4是一个前视图，示出了部分切除后的电弧管的结构。

如图3和4所示，电弧管2通过卷绕玻璃管9形成双螺旋。该玻璃管9在处于其大致中央位置的转折部分92处弯曲，并且在螺旋轴线A上沿S取向将端部卷绕(见图4)。

玻璃管9由软玻璃，如硅酸钡锶玻璃组成，并且具有约7.4mm的内径i和约9.0mm的外径o。从转折部分92到端部91a和91b圈数大约为4.5，其中包括转折部分92的两端。

注意，优选的是玻璃管9的内径i至少为5mm且不大于9mm。这是因为如果内经小于5mm就难于将电极(以后将描述)放入玻璃管9内，并且如果内径i大于9mm，电弧管2将大于常规的60W白炽灯。

从转折部分92直到末端91a和91b的相邻螺旋部分之间的螺距P_2t为20mm，并且沿螺旋轴线A方向玻璃管9的相邻部分之间的螺距P_1t为10mm(见图3)。因此沿螺旋轴线A方向的该玻璃管相邻部分之间的间隙约为1mm。该间隙优选为3mm或更小，这除了因为由于玻璃管相邻部分之间的距离会产生亮度不一致外，还因为当该间隙大于3mm时电弧管2的长度增加。

图3和图4所示的电弧管的下部(之后称为“顶部”)是在灯1发光过程中具有最低壁温的灯1部分，换句话说是温度最低的部分。突出部93从底部(沿螺旋轴线方向与金属基座5相对的端)突出而形成。应该注意的是双螺旋电弧管2的长度(从突出部93直到电极插入部分的顶端)大约是65mm，并且最大外径Da约为36.5mm。

在此，形成双螺旋的玻璃管称为“双螺旋玻璃管”，其用附图标记2a示出(见图4)。该双螺旋玻璃管的端部与玻璃管9的端部表示相同的部分。

电极7和8被分别密封在双螺旋玻璃管2a的端部91a和91b内。这些电极7和8可以是，例如钨线圈电极。如图4所示，每一个线圈电极由一对被玻璃珠72(一种所谓的玻璃珠固定方法)固定的引线支撑。这些引线从电弧管2的相应端伸出并与电子镇流器3相连。注意尽管电极8和电极8一侧的端部91a的细节没有在图中示出，但电极8以与电极7相同的方式由引线支撑，并且端部91a具有和端部91b相同的结构。

用于抽空玻璃管9的排气管94和电极7一起安装在双螺旋玻璃管2a的一个端部(在此为端部91b)。注意在双螺旋玻璃管2a内的电极之间的距离大约为400mm。

如图4所示稀土元素荧光层95形成于双螺旋玻璃管2的内表面上。该荧光层95由使用用于形成三色谱带，尤其是红、绿和蓝的荧光体的混合物而形成。注意，尽管没有示出，但在双螺旋玻璃管2a的内表面和荧光层95之间形成有氧化铝(AL₂O₃)薄层。该氧化铝阻止来自于玻璃管9的钠离子与汞电子反应形成汞合金(后面将描述)。

另外，在双螺旋玻璃管2a内，仅封闭5mg的汞，并且将一种稀有气体如氩在600Pa下封闭。该汞和氩借助于排气管94封闭，之后该排气管94用点焊(tip-off)方法密封。在此，在玻璃管9内不必仅封闭汞，但是有必要在电弧管2发光的过程中使汞蒸气的压力基本上等于仅有汞存在时的压力。作为例子，可以使用锌-汞。

将端部91a和91b放置于一个握持器41内，使电弧管2通过粘合剂如硅树脂由该握持器41握持。基片31连接于握持器41的后方(配置基座5的一侧)，并且用于照亮电弧管2的电子部件32、33、以及34连接于该基片31上。应该注意的是这些电子部件32、33以及34形成电子镇流器3，其运用了串联逆变器方式(series inverter method)并且具有91％的电路效率。

壳体4由合成树脂制成，并且具有向其底端直径增加的管状形状。握持器41放于壳体4的开口内，因此握持器41的提供镇流器3一侧位于壳体4内的后方。E26型基座5连接到壳体4的顶端，该顶端是壳体4开口的相对侧。

应该注意的是基座5和电子镇流器3通过引线51电连接，并且灯1的长度L1为104mm(见图3)。

2.电弧管的生产方法

下面表述电弧管2的生产方法。图5和6说明将玻璃管形成为双螺旋的步骤，以及图7说明了在双螺旋玻璃管内形成荧光层的步骤。应该注意的是以下是有关将直的玻璃管形成双螺旋玻璃管2a的步骤和在该双螺旋玻璃管2a中形成荧光层的步骤的描述。接下来密封电极和封闭稀有气体、汞等等的步骤和传统的方法相同，因此在此不再描述。

(1)电弧管的形成

a.玻璃管软化步骤

首先，准备如图5(a)所示的直玻璃管110。该玻璃管110具有基本圆形的横截面形状、约7.4mm的内径以及约9.0mm的外圆周。接下来，如图5(a)所示，将直玻璃管110的中间部分(在此，中间部分至少包括玻璃管110的将要卷绕成螺旋的部分)放置于电炉或气炉120内，并加热至至少与玻璃管110的软化点同样高的温度，由此将玻璃管110的中间部分软化。

b.玻璃管弯曲步骤

将被软化的玻璃管110从炉120中移开，并以这样一种方式将其放到一个心棒130上(由不锈钢制成)，即如图5(b)所示，大致中间部分114与心棒130的顶部对齐。然后通过驱动装置(未示出)在将心棒130沿C方向上移动的同时，将其沿B方向旋转。

这使得被软化的玻璃管110绕心棒130卷绕。注意玻璃管110的大致中间位置114变为转折部分(或顶部)115，并且螺旋卷绕在心棒130外表面上的螺旋沟槽131内的部分变为螺旋部分。

在玻璃管110绕心棒130卷绕的步骤中，将一种压力控制的气体例如氮气以0.4kg/cm³的量吹入玻璃管110内以便保持玻璃管110的横截面形状。

当被软化的玻璃管110冷却且恢复到坚固状态时，为了将已经形成双螺旋的玻璃管110从心棒130上移走，将心棒130沿与玻璃管110绕心棒130旋转时相反的方向旋转(与图5(b)中的B方向相反的方向)。

C.突出部形成步骤

如图6(a)所示将已经卷绕成双螺旋的玻璃管110的顶部115用气体燃烧器或类似器具局部加热。当被加热部分已经软化时，将一个铸模放置于顶部115上以便如图6(b)所示覆盖该软化部分。该铸模140在其上形成有一个与期望形成的突出部相对应的凹槽142。

当铸模140放置于玻璃管110的顶部115上以使得将要膨胀部分的中心与凹槽142的中心基本对齐时，如氮气这样的压力控制气体从两个端部吹入到玻璃管110中，使得玻璃管110的软化顶部115向铸模140的凹槽142的内壁膨胀。

当玻璃管110的顶部115已经膨胀后，在顶部115冷却时将玻璃管110不变，然后将铸模140移走。该步骤的结果是在玻璃管110的最初的顶部115上形成一个半球形的突出部116(见图6(c))。

然后，在预定位置处将在其上已经形成突出部116的玻璃管110在每一端进行切割。注意为了将其与伸直状态的或接受卷绕步骤时的玻璃管110加以区分，按所述方法形成的双螺旋玻璃管命名为“弯曲玻璃管”并且用附图标记“100”表示。

(2)荧光层的形成

a.注入步骤

该步骤是用于将悬浮液注入到双螺旋玻璃管100中，下面将结合附图7描述在按所述方法形成的以及用于电弧管2的双螺旋玻璃管100的内表面上形成荧光层的方法。

首先，制备包含荧光体的悬浮液，该荧光体具有三色谱带，尤其是红、绿和蓝。用于本实施例的荧光体为：用于发红光的铕激活的三氧化二钇(Y₂O₃:Eu³⁺)，用于发绿光的铈铽激活的磷酸镧(LaPO₄:Ce³⁺，Tb₃₊)，用于发蓝光的铕激活的铝酸钡镁(BaMg₂Al₁₀O₁₇:Eu²⁺)。

该悬浮液为水基的，并且除了包含荧光体外，还包含1-3wt％的作为粘结剂的聚乙烯氧化物，2wt％的作为粘合剂的镧铝氧化物，以及表面活性剂。该悬浮液制备成具有约4.1*10^-3Pa.s的粘度。

注意，作为例子，可以用乙酸丁酯基代替水基。当使用乙酸丁酯基时，悬浮液用1-3wt％的作为粘合剂的硝酸纤维素、2wt％的作为粘合剂的硼磷酸钙和表面活性剂来配置，并且配制成具有4.1*10^-3Pa.s的粘度。

接下来，使双螺旋玻璃管100的转折部分105处于底部，将双螺旋玻璃管100倾斜成双螺旋玻璃管100的螺旋轴线A和垂直轴线V(垂直方向)之间的角度为135度。

接下来，将双螺旋玻璃管旋转并且设置成使一个端部101的端面朝上，(如用注射管嘴(未示出))，和将例如约20cc的悬浮液通过端部101朝上的开孔注入。

设置135度倾斜角的原因是该倾斜角度能够使双螺旋玻璃管100的端部101的端面正好朝上，并且因此能够使悬浮液易于注入。

b.涂覆步骤

该步骤用于对双螺旋玻璃管100的整个内表面用悬浮液进行涂覆。在注入步骤中注入的悬浮液向下流向已经卷绕成螺旋形的双螺旋玻璃管100的转折部分105。当已经注入20cc悬浮液时，为了防止注入的溶液通过端部101回流出来，将双螺旋玻璃管100放置成端部101的位置高于转折部分105。作为例子，在本实施例中将双螺旋玻璃管100放置成直立位置以便转折部分105如图7(b)所示处于底部。换句话说，双螺旋玻璃管100的螺旋轴线A基本上平行于垂直轴线V。

该步骤改善了悬浮液浸湿双螺旋玻璃管100内表面的润湿性，同时也能使悬浮液平滑地流向转折部分105。注意如果在直立状态时轻轻地摇动双螺旋玻璃管100则可以使悬浮液更迅速地到达转折部分105。因此，在玻璃管100处于直立位置时，将其连续地或者间断地摇动都是可能的。

悬浮液配制成具有一定的粘度，该粘度使其在双螺旋玻璃管100的整个横截面上向下流动。所以如果悬浮液通过双螺旋玻璃管100的一个端部101注入并到达转折部分105，则从端部101直到转折部分105的双螺旋玻璃管100部分被涂覆，换句话说已经形成双螺旋形状的双螺旋玻璃管100的基本上一半被涂覆。在此悬浮液从双螺旋玻璃管100的一端注入并且从另一端的开口放出，因此其在双螺旋玻璃管100内平滑流动。

注意尽管在此粘度约为4.1*10^-3Pa.s，但是对于粘度来说包括3.0*10^-3Pa.s到5.0*10^-3Pa.s在内的范围都是足够的。这是因为当粘度低于3.0*10^-3Pa.s时，悬浮液不能涂覆双螺旋玻璃管100的横截面内的整个圆周，而当粘度高于5.0*10^-3Pa.s时，悬浮液涂覆整个内表面，但是要么流不到转折部分要么需要过多的时间到达转折部分，这会显著地降低生产效率。

注意在涂覆步骤中螺旋玻璃管100的温度为25℃至60℃。这是因为当双螺旋玻璃管100的温度太高时，悬浮液的粘度降低且悬浮液的流动性增加，这使得涂敷到双螺旋玻璃管100内表面上的悬浮液的数量难于控制。相反，当双螺旋玻璃管100的温度太低时，悬浮液的流动性降低，且润湿性也降低。

C.排出步骤

该步骤用于将过量的悬浮液通过端部101从双螺旋玻璃管100排出。在涂覆步骤中，在处于直立位置的双螺旋玻璃100内流动的悬浮液已到达转折部分105时，将双螺旋玻璃管100上部向下翻转使得双螺旋玻璃管100的螺旋轴线A相对于轴线V成45度角，并且使得转折部分105如图7(C)所示朝上。接下来，当处于倾斜状态时，以螺旋轴线A为旋转轴将双螺旋玻璃管100沿X方向以约每分钟3.5转的速度旋转，由此使双螺旋玻璃管100内的悬浮液通过端部101排出。

注意旋转方向沿双螺旋玻璃管100的螺旋部分卷绕的方向，并且是从双螺旋玻璃管100的端部101指向转折部分105的方向(图4中S方向的相反方向)。当以这种方式旋转双螺旋玻璃管100时，离心力作用将必要量的悬浮液留在双螺旋玻璃管100内以用于后面将描述的初步干燥步骤。这时，在从双螺旋玻璃管100的一个端部101直到转折部分105的螺旋部分内，在对双螺旋玻璃管100的外部(换句话说，双螺旋玻璃管100的更远离螺旋轴线A的内表面部分)涂覆的同时，流动的悬浮液可以通过端部101排出。

另外，旋转速度在包括每分钟2转至每分钟20转在内的范围内是合适的。这是因为当速度小于每分钟两转时从端部101流出的悬浮液流量过大。相反，当速度大于每分钟二十转时，离心力使得从端部101流出的悬浮液流动不足，并且需要过多的时间来排出悬浮液。

在此，将双螺旋玻璃管100的螺旋轴线A相对于垂直轴V倾斜的原因是为了调整从端部101流出的悬浮液的流动，并且因此使得涂在双螺旋玻璃管100内表面上的悬浮液的量最合适。倾斜角度可以在一个包含5度至90度在内的范围之内。这是因为当该角度小于5度时，悬浮液流动太快，并且双螺旋玻璃管100的内表面不能涂上足够量的悬浮液。相反，当该角度大于90度时，流动速度太慢，并且工作效率减小。

最后，当从双螺旋玻璃管100上部向下翻转使得转折部分位于顶部时起，经过30秒(后文称为“排出时间”)时，认为有过量的悬浮液被排出。该排出时间可以在包含15秒至60秒在内的范围内。

如果排出时间小于15秒，悬浮液不能充分排出，并将过量悬浮液保留在双螺旋玻璃管100内。反过来，当排出时间长于60秒，保留在双螺旋玻璃管100内的悬浮液的量就没有差别，且生产效率降低。在此，用于初步干燥的悬浮液的必要数量被认为是0.5cc至2cc。对双螺旋玻璃管100的旋转速度及排出时间进行设置以便确保这个保留数量。

当悬浮液从双螺旋玻璃管100的一个端部101排出后，将10cc的悬浮液从另一端部注入，且重复涂覆步骤和排出步骤。结果是，双螺旋玻璃管100的整个内表面都涂上了悬浮液。

d.初步干燥步骤

该步骤用于初步干燥涂在双螺旋玻璃管100内表面上的悬浮液，还使用保留在双螺旋玻璃管100内的悬浮液在双螺旋玻璃管100的内表面上均匀地涂覆并干燥。该步骤也用于排出保留的悬浮液。

当双螺旋玻璃管100的内表面已经按排出步骤涂覆后，将双螺旋玻璃管100倾斜以便使得如图7(d)所示双螺旋玻璃管100的螺旋轴线A和垂直轴线V之间的角度为100度，并且使转折部分105位于底部。在该状态下，将双螺旋玻璃管100以螺旋轴线A为旋转轴沿Y方向以约3.5转每分钟的速度连续旋转。这在100℃的气温下进行。另外，在旋转过程中，将气体如空气通过每一端部101交替地吹入双螺旋玻璃管100内。

吹入双螺旋玻璃管100内的气体为温度处于包括30℃至50℃在内的范围内的暖空气。这是因为如果温度低于30℃需要太多的时间进行干燥，而如果温度高于50℃，保留在双螺旋玻璃管100内的悬浮液干燥的太快，这会阻止双螺旋玻璃管100的内表面保留的悬浮液均匀地涂覆。

因为双螺旋玻璃管100倾斜成使转折部分105处于底部，所以可以使得双螺旋玻璃管100内的悬浮液流至转折部分105，该转折部分通常难于被悬浮液涂到。注意为了使悬浮液流到转折部分105，双螺旋玻璃管100应该倾斜成使得螺旋轴线A和垂直轴线V之间的角度至少为90度。

下面描述当双螺旋玻璃管100倾斜并旋转时，双螺旋玻璃管100内的悬浮液的流动。图8A和8B示意性地示出了双螺旋玻璃管100内悬浮液的流动。

图8A所示的双螺旋玻璃管100为图7(d)所示的、已经沿垂直方向截取的双螺旋玻璃管100。图8A示出了悬浮液96a怎样在该附图底侧中在组成双螺旋玻璃管100的每一个玻璃管100a的横截面底侧积聚。

图8B示出了沿线O-O切割的双螺旋玻璃管100而得到的并从图8A中的箭头方向观察到的一个横截面。通过沿图8B中的Y方向旋转双螺旋玻璃管100，在双螺旋玻璃管100最低位置PA积聚的悬浮液96a到达双螺旋玻璃管100内表面的最高位置PB处，并且沿Y方向的相反方向向下流动。

另一方面，组成双螺旋玻璃管100的每一个玻璃管100b的横截面内，在顶侧，如图8A所示，到达最高位置PB处的悬浮液96b沿Z方向顺着每一个玻璃管100b的内表面向下流动。因此，即使悬浮液96a在双螺旋玻璃管100的低位置PA处厚厚地积聚，当悬浮液到达下一个最高位置PB时，悬浮液96a也沿着与悬浮液流到高位置PB的方向相反的方向向下流动(图8B中Y方向的相反方向)，并且因此较薄地覆盖双螺旋玻璃管100的内表面。

另外，因为悬浮液沿不同方向向下流动，同时因为它涂在内表面的不同部分，因此悬浮液均匀地涂在双螺旋玻璃管100的内表面上。因为悬浮液在均匀状态下接受于燥，所以形成的荧光层在厚度上是均匀的。

为了使悬浮液在每一圈的螺旋部分都沿着内表面从高处向下流动，高位置处存在悬浮液是必要的(换句话说，就是图8A所示的状态)。发明人尝试寻找能实现这种条件的悬浮液粘度、双螺旋玻璃管的旋转速度等等。

另外，因为双螺旋玻璃管100沿螺旋部分的螺旋方向及从端部101到转折部分105的方向旋转(图7(d)中的Y方向)，所以在双螺旋玻璃管100中的悬浮液不会积聚在双螺旋玻璃管100内的一个位置，而是从转折部分105直到端部侧101均匀地覆盖双螺旋玻璃管100的内表面，同时也连续地从端部101处排出。

注意用于初步干燥双螺旋玻璃管100内的悬浮液的时间是使涂在双螺旋玻璃管100内表面上的悬浮液失去流动性所需的时间，且在本实施例中大约为七分钟。

还需注意的是，当对涂在双螺旋玻璃管100内的悬浮液以及保留在双螺旋玻璃管100内的悬浮液进行初步干燥时，双螺旋玻璃管100外表面的温度处于包括40℃至50℃在内的范围内。该范围使得悬浮液和双螺旋玻璃管100的内表面之间具有较好的润湿性，并且使得悬浮液均匀地涂在内表面。

注意如果双螺旋玻璃管100的外表面温度在包括30℃至60℃在内的范围内，悬浮液和双螺旋玻璃管100的内表面之间的润湿性可以得到改善。实验表明当将乙酸丁酯基用于悬浮液中时，在该温度范围也能获得良好的润湿性。

当双螺旋玻璃管100外表面的温度低于30℃时，需要太多的时间进行初步干燥，因此产量下降。相反，当双螺旋玻璃管100外表面的温度高于60℃时，双螺旋玻璃管100内表面上的悬浮液干燥地太快，并且结果是，当双螺旋玻璃管100旋转时新涂在已经涂覆部分上面的干得太快的悬浮液，导致涂在该部分的悬浮液太厚。

因为将40℃的气体从端部101吹入双螺旋玻璃管100中，所以悬浮液是从双螺旋玻璃管100的内外两侧进行干燥。这使得干燥涂在双螺旋玻璃管100内表面上的悬浮液的时间缩短，并且也减少了双螺旋玻璃管100内表上悬浮液的厚度不匀率。

吹入双螺旋玻璃管100内的气体温度应该在包括30℃至50℃在内的范围内。当温度小于30℃时，悬浮液要花太长的时间来干燥，因此生产率降低。当温度高于50℃时，依照双螺旋玻璃管100的旋转新涂上去的悬浮液在直接暴露于空气时迅速干燥，并且形成厚厚形成部分的带。

e.主干燥步骤

该步骤用于双螺旋玻璃管100内表面上悬浮液的主要干燥。注意这时悬浮液基本上固定到内表面上并且已经失去流动性。已经经过初步干燥步骤的双螺旋玻璃管100在加热炉中进行干燥，此时其处于一个如图7(e)所示的转折部分位于上部的位置。

在此，通过每一个端部101交替地将暖空气送入双螺旋玻璃管100中以便进行有效地干燥。双螺旋玻璃管100在加热炉中干燥约八分钟，加热炉的温度设置为约45℃。该干燥的结果是，涂在双螺旋玻璃管100内表面上的悬浮液完全干燥，且形成荧光层。注意暖空气例如通过喷嘴以6L/min的速度送入，且其温度为40℃。

3.电弧管的外观

对由所述方法(之后称为“第一生产方法”)生产的电弧管的视觉观察没有发现在普通电弧管中厚厚形成部分的带，因此认为与依据常规方法生产的电弧管形成的荧光层相比，该荧光层形成地更均匀。下面就荧光层的单位表面积质量，比较依据本发明形成荧光层的电弧管(此后这种电弧管称为“第一发明电弧管”)与依据常规方法形成荧光层的电弧管(此后这种电弧管称为“常规电弧管”)。注意该质量也称为“荧光体粘着量”。

(1)在第一发明电弧管中的荧光体粘着量

第一发明电弧管的荧光体粘着量的测量依据在生产方法描述中第(2)项中开始描述的方法测得。测量位置按下述方式确定。假定将电弧管2如图9所示在一个处于水平方向(沿画有附图的纸的平面)且包括螺旋轴线A的平面内切割，这些测量位置是在各个第n圈的横截面内、沿穿过玻璃管9中心且垂直于螺旋轴线A的方向彼此相对的一些位置。

注意在代表测量位置的附图标记Pna和Pnb中，“n”代表从转折部分92起的圈数，“a”代表测量位置为在玻璃管9的一个横截面内、沿垂直于轴线的方向上的两个测量位置中的外边。换句话说是沿电弧管径向外部测量位置，以及，类似的，“b”代表测量位置为沿径向的两个测量位置的里面。

在此，在每一个测量位置处荧光层的单位表面积质量是按荧光层的厚度实际测量的。该质量是一个参考，表明了荧光层厚度，且本文后面，荧光体粘着量和厚度都代表这种荧光层的单位表面积质量。

注意使用在玻璃管9的横截面内沿电弧管2径向的内外侧作为荧光体粘着量测量位置的原因是因为为了使玻璃管9的螺旋轴线A相对于垂直轴线V倾斜成100度，将玻璃管9放下以便使得螺旋轴线A基本水平，因此在玻璃管9的横截面内悬浮液重力作用的方向为电弧管2的径向。通过在每一个测量位置处测量荧光层的厚度而获得的结果在图10中示出。

图10中的结果通过在两个测量位置上测量得到，在两个测量位置之间的螺旋部分绕螺旋轴线A卷绕180度，如图9中所示的Pna和Pnb中的每一个，并且将两个测量值求平均。形成于玻璃管9的内表面上的荧光层的单位表面积质量，如图10所示，为从4.1mg/cm²至8.4mg/cm²。

(2)依据常规方法生产的常规电弧管中荧光体的粘着量

单位表面积荧光体质量的测量位置按下述方式确定。假定将电弧管502如图11所示沿垂直于画有附图的纸面的方向在包括螺旋轴线A的平面内切割(沿画有附图的纸的平面)，测量位置是在各个第n圈横截面内沿穿过玻璃管509中心的螺旋轴线A方向彼此相对的一些位置。

注意在代表测量位置的附图标记Pnc和Pnd中，“n”代表从转折部分592起的圈数，“c”代表测量位置为在双螺旋玻璃管509的一个横截面内沿S方向两个测量位置中更靠近顶侧的一个(注意由于电弧管502的取向，这些位置实际上在图中看上去为两个测量位置中较低的一个)，以及“d”代表测量位置为在双螺旋玻璃管509的一个横截面内沿S方向两个测量位置中更靠近底侧的一个(注意由于电弧管502的取向，这些位置实际上在图中看上去为两个测量位置中较高的一个)，换句话说该测量位置在双螺旋玻璃管509的横截面内位于转折部分侧的相对侧。

通过在每一个测量位置处测量荧光层的厚度而获得的结果在图12中示出。注意如前面所述，每一个测量位置处的荧光层单位表面积质量是按荧光层厚度实际测量的。

每一位置处的荧光体粘着量，如图12所示，为4.6mg/cm²至19.2mg/cm²。而且，在双螺旋玻璃管509的每一圈内，在横截面内底侧的粘着量高于顶侧的粘着量。换句话说，悬浮液在对应于横截面内的下侧的玻璃管9部分积聚，并且因此在这些部分荧光层较厚。

(3)第一发明电弧管与常规电弧管的对比

第一发明电弧管中荧光体粘着量在4.1mg/cm²至8.4mg/cm²内，最大值和最小值的差为4.3mg/cm²。相比，常规电弧管中荧光体粘着量在4.6mg/cm²至19.2mg/cm²内，最大值和最小值的差为14.6mg/cm²。

这种结果清楚地表明荧光体粘着量的不一致性在第一发明电弧管中得到显著的改进，并且表明，与常规电弧管相比，在第一发明电弧管中荧光层是基本均匀的。

另外，在传统电弧管中每对相同“n”值中荧光层在底侧较厚时，在第一发明电弧管中的荧光层未显示出具有总是较厚的内侧或者外侧的趋向，而是基本均匀地形成。

另一方面，常规电弧管中在双螺旋玻璃管509的端部附近(当“n”为“4”时)可以观察到厚厚形成的荧光体带，其在螺旋方向上沿双螺旋玻璃管509的下侧连续形成。这可以由常规电弧管内“n”为“4”的粘着量测量结果给予数字方面的支持，该结果表明在顶侧和底侧测量位置处(P4c，P4d)的粘着量之间存在巨大的差异，并且也表明在任何一对测量位置处Pnd都大于Pnc。

这种对比的结果是，发现在第一发明电弧管中不仅没发现像在常规电弧管内见到的那样的厚厚形成部分，而且数字数据表明荧光层基本均匀地形成。

4.照明时电弧管的外部特征

图13示出了，当将采用第一发明电弧管的灯1点亮时，第一发明电弧管的外部特征。

当将采用第一发明电弧管的灯1点亮时，如图13所示，均匀的可见光从电弧管2中发射。这被认为是因为荧光层在双螺旋玻璃管2a的内表面上基本均匀地形成。因此，当照明时，灯1不显示在常规电弧管中由厚厚形成部分引起的阴影，并且因此可以说点亮的灯1具有比常规灯改善的设计。

5.灯的额定寿命

测定使用依据第一生产方法生产的第一发明电弧管的灯1的额定寿命。额定寿命是指照明灯在100小时后能保持60％光通量持续的时间。

在此，测量灯1额定寿命的原因是由于需要一个长于6000小时的额定寿命，6000小时是依据“现有技术”中描述的传统方法形成荧光层的灯的目标(之后，这种灯称为“常规灯”)。

图14示出了采用了第一发明电弧管的灯的光通量持续的特性。图14显示了两种悬浮液的结果：水基悬浮液(图中的“h”)，和乙酸丁酯基悬浮液(图中的“g”)。另外，图14示出了将两种悬浮液，即水基悬浮液(图中的“b”)，和乙酸丁酯悬浮液(图中的“a”)运用到传统方法中时的结果。

在以下条件下将灯点亮：

施加电压：100V交流电(频率为60Hz)

照明过程中的温度：25℃

照明过程中灯的状态：基座向上

不管使用什么类型的悬浮液，使用第一发明电弧管的灯1显示出比常规灯(常规电弧管)改进了的光通量维持率。另外，使用第一发明电弧管的灯1大大超出了常规灯的目标额定寿命(6000小时)，达到了超过8000小时的额定寿命。

另外，4000小时照明时间后第一发明电弧管显示出了较低的光通量持续率的下降率。鉴于这些结果，可以说与常规灯相比额定寿命有了显著的改进。

因为解决了所述的问题，该问题是在玻璃管的横截面内顶部侧内表面上形成的荧光层比在内表面的转折部分侧形成的荧光层厚，所以，使用第一发明电弧管的灯的光通量维持特性比常规灯的光通量维持特性有了改进。换句话说，该改进是由于消除了荧光层厚度上的不一致性。

特别地，在常规的荧光层形成方法中，如图1所示，双螺旋玻璃管509设置成使其转折部分592大致处于顶部，并且在这种状态下，将注入的悬浮液排出并且进行初步干燥。由于这个原因，双螺旋玻璃管509内的悬浮液在对应于横截面内的下侧的表面部分上向下流动，并且荧光层厚厚地形成在已经卷绕成螺旋形的双螺旋玻璃管509的横截面下侧上。

这些形成的较厚部分从灯的外侧可以看到，不仅降低了灯的设计，而且因为荧光层太厚，致使荧光层中的像湿气和碳这样的杂质在干燥涂覆的荧光层后仍然保留。这些杂质使得灯在照明一段时间后在灯内这些部分形成变黑带。

注意在比60W的灯具有更多圈的100W的灯中，因为玻璃管的长度(从转折部分到顶部的距离)更长，所以荧光层的厚度不匀更值得注意。这种现象被认为进一步减小了光通量特性。

相反，因为在第一发明电弧管中荧光层的厚度基本均匀，所以由于厚度不匀率引起变黑的常规问题得以解决，并且这被认为改善了光通量的缩减。另外，由于荧光层的厚度均匀，即使在玻璃管的长度较长时，如在比60W的灯具有更多圈的100W灯中，光通量维持特性被认为得到改善。

第二实施例

在第一实施例的电弧管生产方法中以及尤其是在组成电弧管的双螺旋玻璃管内形成荧光层的排出步骤中，将双螺旋玻璃管倾斜成使其螺旋轴线A相对于垂直轴线V的角度为45度，并且在初步干燥的步骤中玻璃管100倾斜成使螺旋轴线A相对于垂直轴线V的角度为100度。相比较而言，在本实施例中，在排出步骤和初步干燥步骤中以不同的倾斜角度生产电弧管。下面将描述这种生产方法，以及使用该生产方法生产的电弧管的灯的性能。

1.荧光层形成方法

图15示出了第二实施例的荧光层形成方法。下面描述在已经卷曲成双螺旋的双螺旋玻璃管200的内表面上形成荧光层的方法。注意用于在双螺旋玻璃管200中注入悬浮液的注入步骤、用于用悬浮液对双螺旋玻璃管200的内表面进行涂覆的涂覆步骤、以及用于完全干燥悬浮液的主干燥步骤正如第一实施例中的那样，因此这些部分的描述在此省略。

(1)排出步骤

在涂覆步骤中当双螺旋玻璃管200内向下流动的悬浮液到达双螺旋玻璃管200的转折部分205时，将双螺旋玻璃管200的上部向下翻转成使其螺旋轴线A基本平行于垂直轴线V并使转折部分205位于顶部。接下来，在这种状态下，将双螺旋玻璃管200以螺旋轴线A为旋转轴沿X方向旋转，由此通过端部201将注入的悬浮液从双螺旋玻璃管200中排出。

注意排出步骤中双螺旋玻璃管200的旋转方向和速度与在第一实施例中相同，这样做的原因也相同。另外，排出时间在20秒至40秒范围内是足够的。因为在本实施例的排出步骤中双螺旋玻璃管200设置地比第一实施例中的双螺旋玻璃管100更垂直所以该时间短于在第一实施例中的时间，并且因此悬浮液排出所用的时间稍微少点。

当如所描述的通过一个端部201从双螺旋玻璃管200中排完悬浮液后，双螺旋玻璃管200再一次按如图15(a)所示的位置放置，将悬浮液(10cc)通过另一个端部注入，并进行涂覆步骤和排出步骤。结果是，双螺旋玻璃管200的整个内表面都用悬浮液涂覆。

(2)初步干燥步骤

当双螺旋玻璃管200的内表面已经按照排出步骤用悬浮液涂覆时，将双螺旋玻璃管200倾斜成使双螺旋玻璃管200的螺旋轴线A和垂直轴线V之间的角度为80度，并且使得端部201位于底部。在这种状态下，将双螺旋玻璃管200以螺旋轴线A为旋转轴以约3.5转每分钟的速度连续旋转。这在100℃的气温下进行，并且，在旋转过程中，将气体如空气通过端部201吹入双螺旋玻璃管200内。

当双螺旋玻璃管200内的悬浮液以这种方式干燥时，由于双螺旋玻璃管200在螺旋轴线A相对于垂直轴线V倾斜成80度时进行旋转，所以悬浮液均匀涂在内表面上，这是因为即使过量悬浮液留在每一圈的螺旋部分的低位置，当双螺旋玻璃管200旋转时以及低位置变为高位置时悬浮液沿内表面向下流动。因为初步干燥是通过均匀地在内表面上涂悬浮液进行的，所以荧光层均匀形成。注意外表面、以及吹入双螺旋玻璃管200内的气体的温度与在第一实施例中所描述的相同。

2.电弧管的外观

对由所述方法生产的电弧管(后面这种电弧管称为“第二发明电弧管”)的视觉观察没有发现在普通电弧管中发现的厚厚形成部分的带，因此认为该荧光层已均匀形成，这与依据第一生产方法生产的电弧管相同。

另外，与使用第一发明电弧管的灯相同，当使用第二发明电弧管的灯进行照明时，第二发明电弧管具有从电弧管发出的均匀光的外观，且该灯不显示在常规灯中由厚厚形成部分引起的阴影。因此，可以说照明灯1具有比常规灯改善的设计。

3.灯的额定寿命

图16示出了使用第二发明电弧管的光通量维持特性。图16显示了两种悬浮液的结果：水基悬浮液(图中的“f”)，和乙酸丁酯基悬浮液(图中的“e”)。另外，图16示出了将两种悬浮液，即水基悬浮液(图中的“b”)，和乙酸丁酯悬浮液(图中的“a”)运用到传统方法中时的结果。注意灯的照明条件与第一

实施例中描述的相同。

不管使用什么类型的悬浮液，使用由第二生产方法形成的荧光层的灯显示出比常规电弧管改进了的光通量维持率。另外，使用第二发明电弧管的灯大大超出了常规灯的目标额定寿命(6000小时)，获得了超过8000小时的额定寿命。注意与常规灯相比，光通量特性改善的原因与第一实施例中所述的相同，认为是因为荧光层厚度不一致性降低所致。

其它说明

在每一实施例的初步干燥步骤中，双螺旋玻璃管100和200倾斜成螺旋轴线A相对于垂直轴线V的角度分别为110°和80°，并且在这种状态以螺旋轴线A为旋转轴进行旋转。然而，下面将描述通过旋转双螺旋玻璃管但不倾斜双螺旋玻璃管来进行初步干燥的步骤。

除了初步干燥步骤，在此描述的生产方法和第一实施例中的第一生产方法相同。另外，该初步干燥步骤仅仅是在双螺旋玻璃管不倾斜这一事实上有区别，因此在此不再描述。

用与各实施例相同的方法测量使用在初步干燥步骤中不倾斜双螺旋玻璃管而生产的电弧管的灯的光通量维持率。注意尽管没有发现与依据常规方法生产的电弧管相同程度的形成的较厚带，然而这样形成的带却比依据第一实施例形成的电弧管更明显。

图17显示了使用由上述方法形成的电弧管的灯的光通量特性。图17显示了两种悬浮液的结果：水基悬浮液(图中的“d”)，和乙酸丁酯基悬浮液(图中的“c”)。另外，图17示出了将两种悬浮液，即水基悬浮液(图中的“b”)，和乙酸丁酯基悬浮液(图中的“a”)运用到传统方法中时的结果。注意灯的照明条件与第一实施例中描述的相同。

不管使用什么类型的悬浮液，使用不倾斜双螺旋玻璃管而形成荧光层的电弧管的灯显示出比常规电弧管改善了的光通量维持率，但是其次于采用由第一发明电弧管和第二发明电弧管的灯。

下面描述当双螺旋玻璃管绕螺旋轴线旋转而不倾斜时，悬浮液在双螺旋玻璃管内的流动。图18示意性地示出了悬浮液在双螺旋玻璃管300内的流动。

图18中的双螺旋玻璃管300处于弯曲部位在顶部的状态，该玻璃管300已经沿垂直方向切除。从图中可以清晰地看到，在双螺旋玻璃管300的横截面内悬浮液396在玻璃管的下部积聚。另外，即使双螺旋玻璃管300在不倾斜状态下沿Y方向旋转，悬浮液还会保持在相同的位置处积聚。由于这一原因，在悬浮液保持在横截面的下部积聚时，双螺旋玻璃管300被干燥，因此与在常规双螺旋玻璃管中一样形成较厚的部分。

注意由于离心力作用，增加旋转速度使得双螺旋玻璃管内的悬浮液向外侧移动。然而，如果保持该增加速度，荧光层在双螺旋玻璃管内表面上较厚地形成，这导致以与常规双螺旋玻璃管相同的方式形成较厚的部分。

因为在直立状态(即，不倾斜)双螺旋玻璃管300的旋转迫使积聚在双螺旋玻璃管300内的悬浮液排出，所以认为双螺旋玻璃管300内荧光层的厚度不一致性比常规双螺旋玻璃管有一定程度的改善。这被认为是光通量维持率稍微高于常规灯的原因。

这些结果表明在第一和第二生产方法中，因为在初步干燥的步骤中，双螺旋玻璃管100和200倾斜成螺旋轴线A相对于垂直轴线V之间的角度分别为100度和80度，所以如图8A和8B所示，由于旋转(如100度角的情况)，悬浮液在双螺旋玻璃管100和200内流动。然而，在双螺旋玻璃管不倾斜的本方法中，与第一和第二生产方法相比悬浮液的流动减少。这被认为是荧光层厚度不一致性比常规电弧管不明显，而比第一和第二发明的电弧管明显的原因。

因此，根据采用了依据第一、第二和本生产方法生产的电弧管的灯的光通量维持特性，可以理解在初步干燥步骤中双螺旋玻璃管仅仅旋转时，就提供了一种改进的产品，这样做的效果是相对明显的。为此，本发明以倾斜并旋转双螺旋玻璃管以获得与常规电弧管更显著的效果为特征。

改型

尽管本发明以优选实施例为基础进行描述，然而本发明不限于这些实施例。下面是对本发明进行改变的例子。

(1)荧光层的形成

a.在所述的实施例中，涂在双螺旋玻璃管内表面上的悬浮液通过两个步骤来干燥：初步干燥步骤和主干燥步骤。然而，这两个步骤可以通过一个步骤来完成。例如，主干燥步骤可以通过将初步干燥步骤从七分钟延长至十五分钟来执行。在这种情况下，有必要将双螺旋玻璃管至少旋转至溶液不再在自身重力下流动为止，一旦溶液停止流动，双螺旋玻璃管可以旋转或可以不旋转。

b.在初步干燥步骤中倾斜双螺旋玻璃管

在所描述的优选实施例中，在初步干燥步骤中双螺旋玻璃管以一种设定角度(在第一实施例中为100度以及在第二实施例中为80度)旋转。然而在初步干燥步骤中将双螺旋玻璃管在两种或多种不同的角度倾斜也是可能的。例如，螺旋轴线和垂直轴线之间的角度在旋转开始时可以控制在100度并且之后在经过预定时间段后转变为不同的角度。另外，倾斜角度可以在一个预订范围内连续地或者间断地改变。

c.初步干燥步骤中双螺旋玻璃管的旋转

在所描述的优选实施例中，在初步干燥步骤中双螺旋玻璃管以一种设定速度(3.5转/分)旋转。然而，在初步干燥步骤中将双螺旋玻璃管以两种或多种不同的速度旋转也是可能的。通过增加旋转速度，由于离心力的作用可以改变由重力而向下流动的悬浮液的位置。特别的，可以以每分钟两转的速度开始旋转，之后在经过预定时间段后转变为每分钟10转的速度。另外，速度的改变可以是阶段性的也可以是连续性的。

e.初步干燥步骤中双螺旋玻璃管的倾斜角度

在第一和第二实施例中，在初步干燥步骤中双螺旋玻璃管的倾斜角度为使得螺旋轴线相对于垂直轴线成100度或80度。然而，倾斜角度可以为使得螺旋轴线和垂直轴线之间的角度处于包括45度至150度在内的范围内。这样做的原因如下所述。

图19示意性地示出了当双螺旋玻璃管倾斜45度旋转时，双螺旋玻璃管内表面上悬浮液的流动。在图19中示出的双螺旋玻璃管350沿穿过螺旋轴线的垂直方向切割。如图19所示，通过沿Y方向旋转双螺旋玻璃管350，在双螺旋玻璃管350内的最低位置PA处聚积的悬浮液351到达内表面的最高位置PB处。

在每个玻璃管350横截面顶侧位置的悬浮液351沿螺旋方向向下流动。在此，在到达顶部位置PB时，悬浮液351不仅沿螺旋方向而且沿从顶部到底部的方向流动(在图19中由箭头示出)。

因此，即使悬浮液351在双螺旋玻璃管350的低位置PA处过量积聚，当由于双螺旋玻璃管350的旋转，悬浮液下次到达高位置PB处时，悬浮液也沿不同于悬浮液流到高位置PB时所沿的方向向下流动，因此较薄地涂在双螺旋玻璃管350的内表面上。所以，双螺旋玻璃管即使稍微倾斜使得悬浮液沿与悬浮液流到高位置PB时所沿的方向不同的方向向下流动，也可以避免荧光层的厚度不一致性。然而，如所描述的，为了有效地减小厚度不一致性，螺旋轴线和垂直轴线之间的角度应该在45度至150度的范围内。

注意即使当螺旋轴线和垂直轴线之间的角度为150度时，悬浮液也以相同方式流动并且荧光层均匀地形成于双螺旋玻璃管的内表面上。

(2)球状体

尽管在所述的实施例中没有罩住电弧管的球状体，然而该灯可以配置有球状体。应该注意的是，因为在照明过程中热量在球状体内积聚，有球状体的灯在照明过程中其电弧管的温度高于没有球状体的灯。

图20是局部切割的封闭在球形体内的灯的前视图。该灯401包括一个安装在握持器441上并且被球状体406罩住的电弧管402。

球状体406在其开口侧插入到壳体404内，且在开口侧上球状体406一端部的外圆周在壳体404的开口侧固定到壳体404端部的内圆周上。注意该灯具有约55mm的最大外径D和约114mm的长度。

与白炽灯相似，球状体406由装饰玻璃制成，并且为“A”形。为了将来自于电弧管2的光漫反射，球状体406的内表面用漫射膜(未示出)覆盖。漫射膜用，例如，一种其主要成分为碳酸钙的粉末制成。

一种由硅树脂制成并且在照明过程中将电弧管402的热量传递给球状体406的热传导介质415配置在球状体内侧的底端部分。电弧管402的突出部493嵌入到热传导介质415内，由此借助于热传导介质415将电弧管402和球状体406热连接。

(3)弯曲玻璃管(电弧管)的形状

在上述实施例中，电弧管在转折部分弯曲，并且从弯曲处开始的两侧绕一轴线卷绕，一直到玻璃管的相应的端部，以便在整体上形成双螺旋构造。然而，电弧管也可以采用其他形状，包括构成电弧管的玻璃管从其转折部分仅向玻璃管的一端卷绕，从而形成单螺旋构造的形状。可供选择的，在同样形成双螺旋构造的玻璃管中，该构造是绕一轴线从转折部分向玻璃管的两端卷绕，玻璃管的这些端部可以布置成基本沿轴线方向延伸。

即使用于具有不是双螺旋形状的弯曲玻璃中时，上述实施例的生产方法也减小了荧光层厚度的不一致性。

(4)其它

尽管将本发明描述为60W白炽灯的替代品，然而本发明可以应用于40W白炽灯的替代品中或100W白炽灯的替代品中。另外，尽管在各实施例中将本发明描述为应用于具有双螺旋电弧管的紧凑自镇流荧光灯中，然而，本发明也可以应用于，例如，不包括电子镇流器的荧光灯中。

尽管参考伴随的附图运用例子对本发明进行了充分地描述，应注意的是不同的改变或更改对本领域普通技术人员来说是显而易见的。因此，除非这些改变或更改脱离了本发明的范围，否则它们应该被推断为包含在本发明的范围内。

Claims (15)

1.一种用于生产一种电弧管的方法，其中将荧光层形成于一个弯曲玻璃管的内表面上，该方法包括：

一个形成步骤，包括将一玻璃管弯曲以在其中形成一个转折部分、接着沿螺旋轴线以第一方向(S)从该转折部分到该玻璃管的至少一端卷绕该玻璃管，由此形成所述的弯曲玻璃管；

一个用荧光体悬浮液在弯曲玻璃管的内表面上进行涂覆的涂覆步骤；以及

一个初步干燥步骤，该步骤包括在所述的弯曲玻璃管处于一种所述螺旋轴线相对于垂直方向倾斜的倾斜状态并且沿螺旋轴线以与第一方向相反的第二方向旋转所述弯曲玻璃管时，干燥涂在内表面上的荧光体悬浮液。

2.如权利要求1所述的电弧管生产方法，其特征在于：

在初步干燥步骤中，将所述悬浮液干燥直到其不再在自身重力作用下流动为止。

3.如权利要求1所述的电弧管生产方法，其特征在于：

在初步干燥步骤中，所述弯曲玻璃管倾斜成所述轴线和垂直方向之间的角度处于包括45度至150度在内的范围内。

4.如权利要求1所述的电弧管生产方法，其特征在于：

将所述玻璃管在所述轴线上沿第一方向从所述转折部分到每一端卷曲，由此形成具有双螺旋形状的弯曲玻璃管。

5.如权利要求4所述的电弧管生产方法，其特征在于：

在初步干燥步骤中，所述弯曲玻璃管倾斜成所述轴线和垂直方向之间的角度处于包括90度至150度在内的范围内。

6.如权利要求1所述的电弧管生产方法，其特征在于：

所述悬浮液的粘度处于包括3.0×10^-3Pa.s至5.0×10^-3Pa.s在内的范围内。

7.如权利要求1所述的电弧管生产方法，其特征在于：

所述弯曲玻璃管在一个包括2转/分至20转/分在内的范围内旋转。

8.如权利要求1所述的电弧管生产方法，其特征在于：

在将悬浮液注入所述弯曲玻璃管内时，该玻璃管外表面的温度处于包括30℃至60℃在内的范围内。

9.如权利要求1所述的电弧管生产方法，其特征在于：

在初步干燥步骤之前进行一个排出步骤，该排出步骤用于通过重力将悬浮液通过所述弯曲玻璃管的一端从该弯曲玻璃管中排出。

10.如权利要求9所述的电弧管生产方法，其特征在于：

在所述的排出步骤中，弯曲玻璃管以2转/分至20转/分范围内的速度旋转，旋转轴线为所述的螺旋轴线。

11.如权利要求10所述的电弧管生产方法，其特征在于：

在所述的排出步骤中，从悬浮液排出开始，所述弯曲玻璃管旋转至少15秒，并且不多于60秒。

12.如权利要求10所述的电弧管生产方法，其特征在于：

在所述的排出步骤中，使弯曲玻璃管相对于垂直方向倾斜旋转。

13.如权利要求12所述的电弧管生产方法，其特征在于：

将所述的弯曲玻璃管以包括5度至90度在内的范围内的角度倾斜。

14.如权利要求1所述的电弧管生产方法，其特征在于：

所述悬浮液为水基的，且包括用于产生三色谱带的荧光体。

15.如权利要求1所述的电弧管生产方法，其特征在于：

所述悬浮液为乙酸丁酯基的，且包括用于产生三色谱带的荧光体。

Images