專(zhuān)利名稱(chēng)：低壓放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低壓放電燈，特別是一種熒光燈，該燈采用了一種用于將燈泡固定至殼體或其它燈座結(jié)構(gòu)的新的粘結(jié)材料。更具體地講，本發(fā)明涉及這樣一種用于緊湊型熒光燈的粘結(jié)材料，即該粘結(jié)材料不僅起到具有紫外線阻止特性的粘結(jié)材料的作用，而且起到反射器的作用，從而提高了這種燈的發(fā)光效率。
近些年來(lái)，緊湊型熒光燈替代常規(guī)白熾燈的應(yīng)用已有巨大增長(zhǎng)。與常規(guī)白熾燈相比，緊湊型熒光燈具有較長(zhǎng)的壽命和改善的能量效率，因此消費(fèi)者及商業(yè)部門(mén)已將重點(diǎn)轉(zhuǎn)至緊湊型熒光燈。這種緊湊型熒光燈的一個(gè)例子可在1985年3月5日授予D.E.Bedel的美國(guó)專(zhuān)利4503360中找到。可以注意到，這種典型的緊湊型熒光燈的燈泡是以這種方式成形的多個(gè)平行的延伸管部分從燈座部分延伸預(yù)定長(zhǎng)度。
為更好地與白熾燈相比較，燈設(shè)計(jì)者必須重點(diǎn)考慮的一個(gè)方面是實(shí)現(xiàn)比目前所能實(shí)現(xiàn)的水平更高的流明輸出的能力。例如，希望提供一種緊湊型熒光燈，它可以實(shí)現(xiàn)與75-100瓦的白熾燈相同的流明輸出。具有可給出100瓦或更高功率的白熾燈的流明輸出的足夠高功率并工作于足以高效工作的低電流的緊湊型熒光燈需要大于約60cm的較長(zhǎng)放電弧。為將這種長(zhǎng)度的玻璃管設(shè)置于相同流明輸出的常規(guī)白熾燈的較小總體尺寸內(nèi)，燈制造者必須延長(zhǎng)燈泡的各管部分的長(zhǎng)度，或者增加這種管部分的數(shù)量至多達(dá)例如8根。作為這種應(yīng)用的一個(gè)例子，一些緊湊型熒光燈是這樣制成的將12mm管彎成U形；封閉一個(gè)或兩個(gè)腿；用玻璃橋接部分連接兩個(gè)或更多個(gè)彎管，橋接部分是在靠近兩管的底部同時(shí)吹出一個(gè)小孔并將它們?nèi)劢釉谝黄鹦纬傻?。放電路徑沿一個(gè)腿上升，再沿另一個(gè)腿下降，爾后經(jīng)玻璃橋接部分至第二彎管，并以此類(lèi)推至其它彎管。獲得高功率燈所需的長(zhǎng)放電路徑的另一種方法是采用螺旋形管狀燈泡。這種結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子可在德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)DE4133077中找到，此申請(qǐng)是1991年10月2日在德國(guó)申請(qǐng)的，并轉(zhuǎn)讓給Narva Berliner Gluhlampenwerk GmbH。在此申請(qǐng)中，簡(jiǎn)單螺旋結(jié)構(gòu)是這樣形成的玻璃管雙(股)繞(制)，在頂部有一個(gè)互連橋部分，用于連接兩個(gè)卷繞的螺旋部分。
無(wú)論燈泡的結(jié)構(gòu)是U形還是螺旋形，都需要將燈泡固定至一個(gè)插塞座或殼體結(jié)構(gòu)，插塞座可插入適配器(adaptor)中，殼體結(jié)構(gòu)還可包括一體化的鎮(zhèn)流電路。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，在任一種情況下，所用的粘結(jié)材料均是深色的，通常是褐色的，因此粘結(jié)材料有可能吸收設(shè)置于殼體或插塞部件內(nèi)的燈泡的端部產(chǎn)生的光輸出。對(duì)于可能有多達(dá)8個(gè)管端部的U形燈泡來(lái)說(shuō)，由于粘結(jié)材料的吸收，會(huì)產(chǎn)生顯著的光損失。解決由粘結(jié)材料引起的光吸收問(wèn)題的一種方法是首先在燈泡的端部施加一反射層。但當(dāng)采用這種方法時(shí)發(fā)現(xiàn)，反射材料不能維持在燈泡的端部，用于將燈泡固定至燈座所用的粘結(jié)材料將反射涂層從燈泡上扯下，從而導(dǎo)致燈泡至燈座的不良粘結(jié)。
在將燈泡安裝至殼體或插塞部件時(shí)要考慮的另一問(wèn)題是，從燈殼端部底面可能會(huì)泄露出紫外輻射，并向下照射至構(gòu)成電子鎮(zhèn)流電路的電子元件上。業(yè)已知道，長(zhǎng)時(shí)間的紫外輻射可能損壞這類(lèi)電子元件。因此，如果這樣改進(jìn)粘結(jié)材料將是有益的，即，該粘結(jié)材料不僅減小在燈泡端部因吸收而損失的光量，而且還可有效地減小或消除所泄露的影響鎮(zhèn)流電路中的電子元件的紫外輻射量。
本發(fā)明提供了一種低壓放電燈，該燈采用了一種粘結(jié)材料，此粘結(jié)材料能有效地將燈泡固定于殼體部件上，在由此形成的穩(wěn)固結(jié)構(gòu)中，另一優(yōu)點(diǎn)是，粘結(jié)材料向外反射光，從而避免了在粘結(jié)材料中光的吸收。本發(fā)明還提供了這樣的粘結(jié)材料，它具有阻止紫外輻射進(jìn)入可安置電子元件的燈座部件的內(nèi)部的作用。
根據(jù)本發(fā)明的原理，提供了一種低壓放電燈，該燈包括一個(gè)管狀燈泡，燈泡具有多個(gè)相連通的端部。燈泡具有其上設(shè)置熒光涂層的內(nèi)壁，且還包含可激勵(lì)至放電狀態(tài)的氣態(tài)填充物。燈泡固定安裝在殼體部件上。還提供了用于將燈泡固定安裝至殼體部件的粘結(jié)材料；粘結(jié)材料中添加有反射材料，此反射材料能有效地使粘結(jié)材料具有反射性。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，反射材料還可提供紫外輻射阻止功能，這樣可使安裝在燈座部件內(nèi)的電子元件受到保護(hù)。
以下的詳細(xì)說(shuō)明將參照附圖進(jìn)行。在附圖中

圖1為帶根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的反射性粘結(jié)材料的放電燈的部分剖開(kāi)的側(cè)視圖；圖2為帶有根據(jù)本發(fā)明的粘結(jié)材料的放電燈的另一實(shí)施例的部分剖開(kāi)的側(cè)視圖。
如圖1所示，緊湊型熒光燈10包括一個(gè)燈泡結(jié)構(gòu)12，燈泡結(jié)構(gòu)12帶有多個(gè)延伸管12a、12b、12c和12d，每一延伸管從殼體14相互平行地向上延伸。盡管所示結(jié)構(gòu)包括四根延伸管，但圖1的燈泡結(jié)構(gòu)12也可包括六個(gè)或8個(gè)延伸管，每一延伸管沿殼體14的頂部的外周邊設(shè)置。在通常的實(shí)際應(yīng)用中，延伸管12a、12 b、12c和12d是成對(duì)地連在一起的，并大體呈U形，在每一對(duì)頂部形成有接合部分16。另外，在每對(duì)延伸管的底部形成橋式連接(未示出)，從而將多個(gè)延伸管連接于連續(xù)的放電路徑中。帶螺紋的絲座18安裝在殼體14的底部，以容許將此緊湊型熒光燈10用于常規(guī)的燈插口(未示出)中。圖1中還示出鎮(zhèn)流電路20，它安裝在殼體14內(nèi)，并能有效地通過(guò)螺絲底座18接收導(dǎo)線功率且將導(dǎo)線功率轉(zhuǎn)換為工作信號(hào)，此信號(hào)被連至電極22，以激勵(lì)放電。放電按常規(guī)方式產(chǎn)生于燈泡12內(nèi)，即通過(guò)引入由鎮(zhèn)流電路20產(chǎn)生的工作信號(hào)，激發(fā)由汞和惰性氣體組成的填充物至放電狀態(tài)。鎮(zhèn)流電路20可以包括這樣的電子元件24，即當(dāng)這樣的電子元件受紫外(UV)光照射時(shí)，可能會(huì)在壽命及性能方面受到不利影響。有關(guān)鎮(zhèn)流電路20的工作情況的詳細(xì)討論，在此引用美國(guó)專(zhuān)利5341068作為參考，此專(zhuān)利于1994年8月23日授予Nerone，并轉(zhuǎn)讓給與本發(fā)明相同的受讓人。涂在燈泡的內(nèi)表面上的熒光涂層能有效地將放電轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光，正如現(xiàn)有技術(shù)中所公知的那樣。
應(yīng)注意的是，為實(shí)現(xiàn)與緊湊型熒光燈要替代的常規(guī)白熾燈相似的高流明輸出，必須將燈泡內(nèi)的放電路徑增加至大于約60cm的長(zhǎng)度。采用現(xiàn)有技術(shù)中平行延伸管12a、12b、12c和12d(以及多達(dá)8根)，會(huì)降低效率，因?yàn)榇罅康难由旃芏瞬吭O(shè)置在殼體14的頂部?jī)?nèi)，導(dǎo)致在此產(chǎn)生光損失。另外，由于每根延伸管的長(zhǎng)度受到要使用緊湊型熒光燈的照明燈具的尺寸的限制，因此必須繞殼體14的頂部的外周邊設(shè)置大量延伸管。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，采用這種結(jié)構(gòu)會(huì)使發(fā)光效率降低，原因是大量的端部設(shè)置于殼體14的頂蓋部分內(nèi)。采用常規(guī)粘結(jié)材料將燈泡固定至殼體或燈座結(jié)構(gòu)上，也會(huì)導(dǎo)致發(fā)光效率降低，因?yàn)槌Ｒ?guī)粘結(jié)材料是黑色的并吸收在這些端部產(chǎn)生的光。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)在置于殼體14內(nèi)的燈泡12的端部采用粘結(jié)材料26，基本上消除了這種問(wèn)題。
粘結(jié)材料26是填充有碳酸鈣并帶有二氧化鈦(TiO2)添加劑的透明硅酮樹(shù)脂，二氧化鈦添加劑起反射劑作用。組成粘結(jié)材料26的材料的代表性成分包括占粘結(jié)材料混合物總重量的10-15％的硅酮樹(shù)脂。這里使用的硅酮樹(shù)脂可從Dow Corning公司購(gòu)買(mǎi)，其產(chǎn)品編號(hào)為DC-6-2230。此成分中還包含占總重量的50-80％的大理石粉(產(chǎn)品ID號(hào)為33-MX3B)。占總重量的5-10％的變性(工業(yè))酒精也可添加至粘結(jié)材料26中。還可包含小于總重量的1％的三乙醇胺(Triethanolamine)。按約占總重量1-1.5％的比例添加可從DeGussa公司得到的R972硅膠(Aerosil)，此硅膠能有效地保證粘結(jié)材料26一旦使用不會(huì)變形(sag)。至于反射材料，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例采用占總重量3-5％的二氧化鈦，此材料可從Kemira公司(Savannah，Georgia)獲得，其產(chǎn)品ID號(hào)為Unitane 0-220。也可采用諸如白色二氧化硅之類(lèi)的其它反射材料。在本發(fā)明的此優(yōu)選實(shí)施例中，所用的反射材料為具有約占0.5％的三氧化銻添加劑的紫外穩(wěn)定的二氧化鈦。這種材料不僅使粘結(jié)材料26具有反射性，而且還有附加的好處，即阻止300nm以下波長(zhǎng)的紫外輻射使粘結(jié)材料變黃和使鎮(zhèn)流電路20的電子元件24受影響。采用這種粘結(jié)材料26制成的燈，經(jīng)測(cè)試得到發(fā)光效率提高3-5％的結(jié)果。采用這種粘結(jié)材料26還有另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即這種材料26現(xiàn)在是白的，因此更具美感。如果這種粘結(jié)材料26是在燈殼體14的外面可以看到的，本發(fā)明的白色材料26將更容易與殼體14的顏色相協(xié)調(diào)。
除有益于具有設(shè)在殼體14的頂蓋內(nèi)的多個(gè)端部的緊湊型熒光燈10之外，本發(fā)明的粘結(jié)材料26還可有益地用于圖2中所示的緊湊型熒光燈30中。在此燈30中，燈泡32通過(guò)螺旋卷繞方式使僅有兩個(gè)端部32a處于殼體14的頂蓋部分中實(shí)現(xiàn)了高功率燈所需的長(zhǎng)放電路徑。采用粘結(jié)材料26還提供了其它好處，即消除了在兩端部32a處的光的吸收，并且也提供了前面所討論的阻止紫外光輻射的優(yōu)點(diǎn)。
就制備粘結(jié)材料26的工藝而言，可采取以下步驟a)將硅酮樹(shù)脂、變性酒精和三乙醇胺相混合，并振動(dòng)或攪拌，直至硅酮樹(shù)脂溶解；b)將大理石粉、972硅膠和TiO2相混合，并振動(dòng)或攪拌，直至均勻摻和；和c)將粉狀混合物(步驟b)置入含樹(shù)脂混合物(步驟a)的容器中，并振動(dòng)或攪拌，直至混合均勻。
然后在制備好48小時(shí)內(nèi)，使用粘結(jié)材料26的混合物。在使用過(guò)程中，粘結(jié)材料26被涂在燈泡端和/或殼體14的頂蓋區(qū)域，爾后放置于180℃的爐子中加熱10分鐘，以使之固化。
盡管上述實(shí)施例構(gòu)成了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但在不脫離權(quán)利要求所述的本發(fā)明的范圍的情況下仍可做出多種修改。例如，這種粘結(jié)材料26還可用于諸如反射燈的一些白熾燈照明應(yīng)用場(chǎng)合中。此外，雖然示出了帶整體的鎮(zhèn)流電路的緊湊型熒光燈，但本發(fā)明也可與插塞/適配器型的緊湊式熒光產(chǎn)品聯(lián)用。
權(quán)利要求
1．一種低壓放電燈，包括涂管狀燈泡，它具有多個(gè)連通的端部，所述燈泡具有其上設(shè)有熒光涂層的內(nèi)壁，且包含可激勵(lì)至放電狀態(tài)的氣態(tài)填充物；燈座部件，其上固定安裝所述燈泡；粘結(jié)材料，用于將所述燈泡固定安裝至所述燈座部件上；和紫外穩(wěn)定材料，它添加至所述粘結(jié)材料，以防止預(yù)定波長(zhǎng)的紫外輻射滲透超過(guò)所述的多個(gè)端部。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的放電燈，其中，所述粘結(jié)材料為填充碳酸鈣的硅酮樹(shù)脂。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的放電燈，其中所述填充碳酸鈣的硅酮樹(shù)脂包括占所述粘結(jié)材料的總重量的約10-15％的硅酮樹(shù)脂、占總重量的約50-80％的大理石粉、占總重量的約5-10％的變性酒精以及少于1％的總重量的三乙醇胺。
全文摘要
一種低壓放電燈,具有帶多個(gè)設(shè)置于殼體或燈座結(jié)構(gòu)內(nèi)的燈端部,該燈采用了改進(jìn)的粘結(jié)材料,以將燈泡固定至殼體或燈座上,粘結(jié)材料是反射性的。粘結(jié)材料具有添加的反射材料,以容許通常在殼體中吸收或損失的光被反射出去,從而提高了燈的發(fā)光效率。粘結(jié)材料還能有效地阻止紫外輻射進(jìn)入安置鎮(zhèn)流電路的電子元件的空間。
文檔編號(hào)H01J61/02GK1313628SQ0013043
公開(kāi)日2001年9月19日 申請(qǐng)日期2000年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月31日
發(fā)明者E·E·哈默, V·J·阿森納, F·蘭托斯, E·塞塔格 申請(qǐng)人:通用電氣公司