专利名称：多边螺旋形荧光灯的制作方法
多边螺旋形荧光灯本发明涉及一种紧凑型荧光灯,尤其是一种其玻管形状为多边螺旋形的紧凑 型荧光灯。紧凑型荧光灯(Compact Fluorescent Lamp)简称为CFL，问世于1979年。当 时飞利浦公司推出的有"PL"型(又称"H"型)与"SL"型两种CFL。之后， CFL在我国得到迅速发展，应用最多的为"2U"型与"3U"型等多"U"型CFL。 由于以CFL代替广泛应用的白炽灯泡可节电达80%之多，故被人们通俗地称之 为节能灯。目前，"2U"、 "3U"等多"U"型CFL在我国大批量生产的技术已经十分 成熟，年产量已超过十亿只之多，占世界总量的80%以上。但它存在一个带根 本性的缺点，那就是"U"形玻管之间的连接均通过"接桥"，这不仅使生产工 序增加，更值得注意的是"接桥"处相对较易于炸裂与脆断，明显地降低了产 品的可靠性。1995年，美国GE公司推出了螺旋形荧光灯(以下简称为螺旋灯)，即一种 将玻管弯成螺旋形的CFL，其玻管分布的紧凑程度不亚于"3U" "4U"等多U 型CFL，然而却只用一根玻管一次弯制而成，没有多次"接桥"的麻烦与"接 桥"带来的所有弊病，灯管牢固而美观。因此，螺旋灯一出世就得到人们的青 睐(参阅1995年第7届国际光源科技研讨会的论文集《Symposium Proceedings LS:7》P61)。GE公司推出的螺旋灯，其外轮廓近似灯泡形，虽然十分美观，却不便于大 批量生产，因此没有得到推广。螺旋灯传到中国，被改成外轮廓呈"圆柱形" 或"圆锥形"的结构，从而解决了大批量生产的弯管问题与涂荧光粉的问题
使我国螺旋灯得以迅速发展并成为一种产销量逐年快速增长的CFL新品种。虽然我国螺旋灯的产销量正越来越大，形势喜人，但其发展却仍然受到以 下因素的制约。首先是螺旋形玻管的弯管仍为人工操作，机械化自动弯管的技 术未能真正突破，大量人工的低效率生产，使弯管的人工成本升高，且质量一 致性得不到保证；此外，弯管时需对整根玻管加热到发红而充分软化，能源消 耗十分惊人，这不仅使成本随之升高，生产中能耗的显著增大亦是令人不容忽 视的严重问题。本发明的目的就是要从根本上解决上述螺旋灯的两大缺点，要通过改变螺 旋灯的结构，使其易于实现螺旋灯弯管的机械化自动生产，同时还要能够大幅 度降低弯管时的能耗。本发明的方案是将已有螺旋灯的呈螺旋形弯曲的玻管，改变为由若干较短 的直管形玻管[1]与较短的弧形弯曲的玻管[2]依次分布而成的多边螺旋形玻管。 弯制这种玻管时，只要对二相邻的短直管之间需要弯曲的玻管部位加热，当其 达到能够弯曲变形的软化程度时按设计确定的角度弯曲，就可使整根玻管逐步 成形为由若干短直管形玻管与短弧形玻管依次分布所组成的多边螺旋形玻管。 完成整个弯管工艺之后，将此多边螺旋形玻管进行常规的CFL制灯工艺就可以 制成多边螺旋形荧光灯(以下简称多边螺旋灯)。采用上述方案之后，由于是有间隔地加热玻管至局部软化，且仅在加热部 位弯管，未加热部分仍为直管，就容易采用机器来完成弯管动作，实现机器自 动弯管；也由于是对玻管有间隔地加热，例如使被加热的玻管部分(即弧形玻 管部分)与不加热的玻管部分(即直管形玻管部分)之长度比为1比5，这将使 弯管时加热玻管所需的能耗比已有螺旋灯弯管时需对整根玻管加热所需的能耗
减少约80%，从而取得大幅度降低能耗的效果。 下面结合实施例对本发明进一步加以说明。
图1为实施例1的"柱形"多边螺旋灯的结构示意图，其从多边螺旋灯的顶部[3]到装有引出线的灯管尾部[4]，其每一圈玻管绕螺旋轴线旋转的半径是相 等的。图2为实施例2的"锥形"多边螺旋灯的结构示意图，其从多边螺旋灯的 顶部[3]到装有引出线的灯管尾部[4]，其每一圈玻管绕螺旋轴线旋转的半径是逐 步变大的。图3为实施例3的"平行腿"多边螺旋灯的结构示意图，其灯管的装有引 出线的灯管尾部[4]被成形为平行于螺旋轴线的直管。图4为实施例4的"交叉腿"多边螺旋灯的结构示意图，其灯管的装有引 出线的灯管尾部[4]被成形为与螺旋轴线成某一角度的直管。图5为实施例5的"不重合"多边螺旋灯的结构示意图，其每圈玻管的长 度不是短直管玻管与短弧形玻管长度之和的整数倍，因此每一圈玻管的多边形 在垂直于螺旋轴线的平面上的投影不重合。图6为实施例6的"短边"多边螺旋灯的结构示意图，其多边螺旋形玻管 的短直管部分的长度与玻管外径之比为1。显然，短直管部分的长度相对越短的 多边螺旋灯的外形就越接近常规螺旋灯。上述图中l为灯管的短直管部分；2为灯管的短弧形弯管部分；3为灯管的 顶部；4为灯管的尾部。图1至图6的六个实施例，均为热阴极荧光灯，灯管的二个端口的引出线 均为二根，是灯管两端的灯丝引出线。灯管的外径范围为6毫米至26毫米；灯
管的长度范围为200毫米至5000毫米。对于冷阴极荧光灯也类似图1至图6的六个实施例，只是图中灯管每端的引出线均从二根变为一根，因为冷阴极的引 出线常为一根，只有少数情况为二根。另外，灯管的外径范围也縮小为2毫米 至6.5毫米；灯管的长度范围为100毫米至2000毫米。上述本发明的热阴极荧光灯与冷阴极荧光灯的实施例，可广泛用作各种场 合与各种规格的节能照明光源。
权利要求
1. 一种螺旋形荧光灯，包括热阴极荧光灯与冷阴极荧光灯，由呈螺旋形弯曲的玻管、玻管内壁上的荧光粉层、充入玻管中的工作气体、安装在灯管两端内部的热阴极灯丝电极或冷阴极电极以及引出线等构成，其特征是其中呈螺旋形弯曲的玻管由若干较短的直管形玻管[1]与较短的弧形弯曲的玻管[2]依次分布而成，形成一种多边螺旋形的玻管结构而构成多边螺旋形荧光灯。
2. 如权利要求1所述的多边螺旋形荧光灯，其特征是其中呈螺旋形弯曲的 玻管由若干较短的直管形玻管[1]与较短的弧形弯曲的玻管[2]依次分布而成，且 其中每一段较短的直管形玻管[l]的长度与玻管外径之比为0.5至10。
3. 如权利要求1所述的多边螺旋形荧光灯，其特征是其呈螺旋形弯曲的玻 管沿螺旋轴线旋转的半径是不变的，即从螺旋形玻管的顶部[3]到装有引出线的 玻管尾端部[4]，每一圈玻管沿螺旋轴线旋转的半径都是相等的。
4. 如权利要求1所述的多边螺旋形荧光灯，其特征是其呈螺旋形弯曲的玻 管沿螺旋轴线旋转的半径是变化的，即从螺旋形玻管的顶部[3]到装有引出线的 玻管尾部[4]，每一圈玻管沿螺旋轴线旋转的半径是逐渐变大的。
5. 如权利要求1所述的多边螺旋形荧光灯，其特征是其玻管的装有引出线 的玻管尾部[4]为平行于螺旋轴线的直管。
6. 如权利要求1所述的多边螺旋形荧光灯，其特征是其玻管的装有引出线 的玻管尾部[4]是与螺旋轴线成某一角度的直管。
7. 如权利要求1所述的多边螺旋形荧光灯，其特征是其玻管的外径为2毫 米至26毫米。
8. 如权利要求1所述的多边螺旋形荧光灯，其特征是其玻管的长度为100 毫米至5000毫米。
全文摘要
一种螺旋形荧光灯，其呈螺旋形弯曲的玻管由若干较短的直管形玻管与较短的弧形玻管依次分布而成，形成一种多边螺旋形的结构。弯制这种多边螺旋形玻管比常规的螺旋形玻管可减少能耗约80％，且易于实现弯管工艺的机械化与自动化，有效提高弯管质量与降低弯管成本。其中二相邻的短直管之间的弧形弯管部分，在放电时能形成有效的“冷端”，提高了发光效率。此种多边螺旋形荧光灯可做成各种规格的节能照明光源。
文档编号H01J61/02GK101399153SQ20071013280
公开日2009年4月1日 申请日期2007年9月30日 优先权日2007年9月30日
发明者博 李, 李先栗 申请人:博 李