专利名称：具有双螺旋形状的低压放电灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种低压放电灯，并且更特别地涉及一种具有双螺旋形状的小型荧光灯结构。
背景技术：
在低压放电灯中，向灯的填充气体中配入水银用来产生光。为了产生可见光，在放电封套的内表面上提供有磷光剂涂层。电灯制造商试图根据最高的辐射响应线来设定水银蒸汽的局部压力，以便在施加于放电封套的电极的电压和电流强度下实现最高的光输出并且稳定此局部压力。在迄今已公知的低压放电灯的结构中，水银蒸汽的局部压力的调节和稳定是可以由设定放电封套的特殊形成的冷却点的温度来实现的，该冷却点是该灯中温度最低的点。
在前德意志民主共和国授权的212843号专利中描述了一种低压放电灯的螺旋形结构。该灯的放电封套包括一直线形管部段和一螺旋形管部段，该螺旋形管部段绕直线形管部段盘绕至少一圈。直线形管部段在远离灯的底座的封套上端通过一桥路连接到螺旋形管部段上。这种小型荧光灯的结构并没有实现实际的应用，因为它需要两条生产线用于制造两种不同的管部段，这将增加其成本。
在该结构中冷却点的形成也很困难，因为其仅仅通过在桥路附近加长直线形管部段的上端密封部分来实现，这导致外观美感很差。通过桥路连接到直线形管部段上的螺旋形管部段的一部分必须被弯成一相对尖锐的角度，以便它可以连接到位于灯的中心轴线内的直线形管部段上。该尖锐角度的弯曲会引起弯曲管部段的内部弯曲面上的磷光剂涂层的剥落，并使弯曲管部段的外部弯曲面上的磷光剂涂层破裂，这在无缺陷的制造生产方面带来困难。
在德国专利公开文本DE4133077A1中描述了一种低压放电灯的双螺旋结构。放电灯的放电封套是螺旋形的。在封套的顶部，管部段的端部朝向螺旋的中心轴线弯曲，并且各端部通过一具有放大的直径的连接段熔合在一起。该放大的直径部段是灯的冷却点。当制造此管结构时，由于熔合在一起的螺旋形部段具有相同的形状，因此不需要两个弯曲机器。尽管如此，由于磷光剂涂层的剥落和破裂，以一相对尖锐的角度弯曲还是使得无缺陷的制造生产很困难。
美国专利5680005号中也描述了一种具有双螺旋结构的低压放电灯。两个螺旋部分的连接段由一略微膨胀的直线形管形成，该直线形管经180°弯曲连接至螺旋成形的管部分。在此低压放电灯的结构中，膨胀的直线形管可以被看作冷却点。然而，在180°弯曲中管的直径减小，因此放电弧加热管壁，并且所产生的热量被传导至直线形部段，使得其很难作为冷却点。由于冷却点不确定，水银蒸汽的局部压力不能设定在最佳水平，并且放电灯的光输出得不到可能的最高值。
因此，特别需要一种具有双螺旋形状的低压放电灯，它具有良好地限定的冷却点、美观的外表，并且其制造过程有助于得到无缺陷的产品。
发明内容
在本发明的一个实施例中，具有双螺旋形状的低压放电灯包括一灯底座和一连接至灯底座的封套。该封套在其内表面上具有一磷光剂涂层，并包含有一种能够通过供给电压而呈放电状态的气体填充物。该封套包括绕一纵向轴线盘绕并彼此配装形成一双头螺纹的放电管部段。放电管部段具有第一端部分和第二端部分。第一端部分靠近灯底座，并且每一个均具有一气体密封的密封部分和密封部分内的用于接收电压的电极。第二端部分远离灯底座，并且每一个均具有一气体密封的密封部分。这些第二端部分从螺旋的该节距处向内弯曲并彼此相邻地延伸，其间由一间隙分开。在所述第二端部分之间形成一通道。该通道与每一个所述第二端部分的密封部分间隔一距离。
与德意志民主共和国的专利212843号中的灯相比，上述结构具有的优势在于其封套仅采用一条生产线即可制造，从而成本降低，并且具有美观的外表。与DE4133077A1中描述的灯相比，另一优点是该结构在生产制造时不易出现磷光剂的剥落和破裂，进而使废品率降低。还有，与在美国专利5680005号中公开的灯相比，再一优点是由于良好地限定的冷却点，该结构具有更稳定的工作过程和更高的光输出。
图1是建有桥路的双螺旋形状的低压放电灯的一个实施例的局部剖开的正视图；图2是图1所示的低压放电灯的封套的俯视图；
图3是具有由吹塑法制成的双螺旋形状的低压放电灯封套的另一实施例的正视图；图4是图3所示的低压放电灯封套的俯视图；图5是安装有如图3和4所示的封套的低压放电灯的再一实施例的正视图；图6是曲线图，表示现有技术的电灯和建有桥路的电灯的光输出与环境温度的关系。
具体实施例方式
图1示意性地示出具有一封套100并安装在一底座200上的双螺旋形状的低压放电灯的一个实施例。该低压放电灯与一适合的插座(未示出)的机械连接和电连接由灯底座200的螺纹部段38来实现。封套100包括两个放电管部段4、6，它们绕一纵向轴线2呈螺旋形盘绕。盘绕的放电管部段4、6的节距应使得各放电管部段能够彼此配装，即一个放电管部段4或6的各圈之间有足够的空间以相应地容纳另一个放电管部段6或4的各圈。螺旋形盘绕的放电管部段4、6彼此配装形成绕纵向轴线2的双头螺纹，即封套100具有双螺旋的形状。放电管部段4、6具有靠近灯底座200的第一端部分28、30和远离灯底座200的第二端部分8、10。
如图2的封套100的俯视图所示，放电管部段4、6的第二端部分8、10从螺旋的该节距处沿一曲线径向地相对彼此向内弯曲，该曲线小于螺旋形盘绕的放电管部段4、6所形成的曲线。第二端部分8、10从螺旋的该节距处向内弯曲，或者，在图2所示的实施例中，它们的至少近似为直的管部段12、14彼此相邻地延伸且相互并行。第二端部分8、10或它们的直管部段12、14之间由一间隙24彼此间隔开。
第二端部分8、10用一种气体密封方式密封，并在第二端部分8、10之间，或在图2所示的实施例中，在第二端部分8、10的直管部段12、14之间，形成一实现连续放电路径的通道。该通道与每一个第二端部分的密封部分16、18间隔一距离S。
回到图1，靠近灯底座200的放电管部段4、6的第一端部分28、30用一种气体密封方式密封，并且电极32、34置于这些密封部分内，连接到一镇流回路36。电极32、34与镇流回路36的连接方式对本领域的技术人员来讲是公知的，这里不再详述。
位于灯底座200内的镇流回路36从主电压产生具有适当参数的电压，从而使封套100内的气体填充物处于放电状态。该气体填充物可以是一种惰性气体，例如氩气，其中配以水银，用来产生可见光。水银主要辐射紫外光。为了将该紫外线辐射转换成可见光，封套100的内表面提供有磷光剂涂层。
在图1和2所示的实施例中，能够产生一连续的放电弧路径的放电管部段4、6之间的通道是一桥路20。该桥路可以通过从小型荧光灯的制造得知的方法制成。可以由软玻璃制成的放电管部段4、6在距它们的密封部分一定距离处用微弱的火焰使其熔化。熔化点用吹气穿破，并将所得到的口置于一起。
由于上述的封套100的结构，在靠近纵向轴线2向内弯曲的第二端部分8、10的密封部分16、18附近处形成两个良好地限定的冷却点。实践经验表明，如果通道的轴线与第二端部分8、10的密封部分16、18的顶端之间的距离S是放电管的直径D的1至4倍，则对于形成良好地限定的冷却点是有利的。
良好地限定的冷却点允许水银蒸汽局部压力设定为一对应于水银的最高密度253,4毫微米响应线的值。超过其液相并产生比最佳压力更高的局部压力的相当多的水银蒸汽在该冷却点凝结。另一方面，当水银蒸汽局部压力低于最佳压力时，则在冷却点凝结的适量的液体水银蒸发。基于此，低压放电灯的光输出可以在一给定的功率输入下设定为最大值。
如本发明所述的双冷却点结构使得灯的放电过程比迄今已公知的具有双螺旋形状的低压放电灯的放电过程更稳定。在24℃的环境温度下所需的37℃的冷却点温度不仅受到封套100内的放电路径的定位的影响，而且还受到将放电灯所产生的热量带走的外部空气流的影响。当灯如图1(底座向下位置)所示垂直放置时，该空气流加热在封套100的顶部上的冷却点。如果灯具有两个冷却点，增大的冷却点表面被热的空气流加热的程度降低，而且均衡地加热两个冷却点的可能性很小，所以要尽一切办法形成良好地限定的冷却点。
与在德国专利公开文本DE4133077A1号中描述的具有双螺旋形状的低压放电灯相比较，如本发明所述的灯的放电管部段4、6的第二端部分8、10以一更大的角度靠近纵向轴线2向内弯曲。第二端部分8、10在隔开一定距离的地方绕过该纵向轴线。由于管端以一更大的角度弯曲，磷光剂涂层在内弯曲面上剥落及在外弯曲面上破裂的危害均降低，其结果是产品的废品率也将降低。
放电管部段4、6的第二端部分8、10的密封部分16、18至少近似为半球形状，这是有利于美观的。
现在，如图3和4所示，这些图示出具有双螺旋形状的低压放电灯封套的另一实施例，其中靠近纵向轴线2向内弯曲的放电管部段4、6的第二端部分8、10用吹塑法形成。封套100的结构与图1和2中所示的类似。相同的封套部段以相同的参考标记表示，并且在这里不再对它们重复描述。然而，第二端部分8、10之间的通道由一管20形成，该管20用吹塑法制成。
为了吹塑成形，可以从采用一直的软玻璃管着手，然后将其中间部段加热至该玻璃的熔点。之后将该中间部段置于一模子内，该模子以与第二端部分8、10的形状和尺寸一致的形状和尺寸加工出来，其密封部分16、18和管20形成了连续的放电路径。而后第二端部分8、10，密封部分16、18和管20由空气吹塑法形成。已经在其中间部段形成的整个玻璃体随后被加热，并且最后从中间部段凸出的管腿以双头螺纹的形状弯曲。
图5示出具有双螺旋形状的低压放电灯的插入式的实施例。绕灯的纵向轴线2盘绕的放电管部段4、6之间的通道用吹塑法形成，但显然一个其通道由桥路形成的封套100也是适用的。在此实施例中，镇流回路没有安装在灯内，而是其形成了一个单独的结构单元。一从灯底座200伸出的插头40用于将低压放电灯机械地连接在一插座(未示出)内。插头的脚42、44实现了与镇流回路(未示出)的电连接，该镇流回路形成了一个单独的结构单元。
为了证实在适合于IEC标准要求的环境温度下，低压放电灯的双冷却点结构比迄今已公知的低压放电灯有更稳定的放电过程和更高的光输出，进行了试验。图6所示的曲线图为以流明为单位的光输出与以℃为单位的环境温度之间的关系曲线，它示出试验结果。虚线示出现有技术中的灯的光输出曲线，该灯并未建有放电部段的端部之间的通道，与在美国专利5680005中公开的灯类似。实线示出建有桥路20的灯的光输出。两灯的额定功率均为32W。
试验结果清楚地表明，建有桥路20的灯在由IEC标准规定的25℃和25℃以上的温度下且对应于灯的电枢内的灯的运行工况，具有更高的光输出。
权利要求
1.一种具有双螺旋形状的低压放电灯，其包括一灯底座(200)和一连接到灯底座上的封套(100)；该封套(100)在其内表面上具有一磷光剂涂层，并包含有一种能够通过供给电压而呈放电状态的气体填充物，该封套(100)包括绕一纵向轴线(2)螺旋形盘绕并彼此配装形成一双头螺纹的放电管部段(4，6)；放电管部段(4，6)具有第一端部分(28，30)和第二端部分(8，10)；第一端部分(28，30)靠近灯底座(200)，并且每一个均具有一气体密封的密封部分和密封部分内的用于接收电压的电极(32，34)；第二端部分(8，10)远离灯底座(200)，并且每一个均具有一气体密封的密封部分；所述第二端部分(8，10)从螺旋的该节距处向内弯曲并彼此相邻地延伸，其间由一间隙(24)分开；在所述第二端部分(8，10)之间形成一通道，并且该通道与每一个所述第二端部分的密封部分(16，18)间隔一距离(S)。
2.如权利要求1所述的放电灯，其特征在于所述第二端部分(8，10)从螺旋的该节距处径向地相对彼此向内弯曲。
3.如权利要求1所述的放电灯，其特征在于通道由桥路(20)形成。
4.如权利要求1所述的放电灯，其特征在于通道由吹塑法形成。
5.如权利要求1所述的放电灯，其特征在于第二端部分(8，10)包括至少近似为直的管部段(12，14)，并且通道形成在该直管部段(12，14)之间。
6.如权利要求1所述的放电灯，其特征在于每一个第二端部分(8，10)的密封部分(16，18)至少近似为半球形状。
7.如权利要求1所述的放电灯，其特征在于通道具有一轴线(22)，并且该通道的轴线与第二端部分的密封部分(16，18)的顶端之间的距离(S)为放电管直径(D)的1至4倍。
8.如权利要求1所述的放电灯，其特征在于灯底座(200)具有一螺纹部段(38)，该螺纹部段(38)适用于实现灯的机械连接和电连接，并且一镇流回路(36)位于其内。
9.如权利要求1所述的放电灯，其特征在于灯底座(200)具有一插头(40)，适用于实现灯的机械连接，并且还具有插头的脚(42，44)，适用于实现灯与一镇流回路的电连接，该镇流回路形成一独立于灯的单元。
全文摘要
一种具有双螺旋形状的低压放电灯,该灯包括灯底座(200)和连接到灯底座上的封套(100)。封套在其内表面具有磷光剂涂层,并包含能通过供给电压而放电的气体填充物。封套包括绕纵向轴线(2)盘绕并彼此配装形成双头螺纹的放电管部段(4,6)。它具有第一端部分(28,30)和第二端部分(8,10)。第一端部分靠近灯底座,每一个均具有气体密封的密封部分和密封部分内的用于接收电压的电极(32,34)。第二端部分远离灯底座,每一个均具有气体密封的密封部分。这些第二端部分从螺旋的该节距处向内弯曲并彼此相邻地延伸,其间由一间隙(24)分开。第二端部分之间形成通道。该通道与每一个第二端部分的密封部分(16,18)间隔一距离(S)。
文档编号H01J61/32GK1339816SQ01125768
公开日2002年3月13日 申请日期2001年8月22日 优先权日2000年8月22日
发明者J·托克斯, S·卢卡克斯 申请人:通用电气公司