本发明提供了一种紧凑型荧光灯(1)，其包括具有至少一个放电管的放电管排列(5)。该管由玻璃形成，封入填充有放电气体的放电体积并且具有设置在所述管的内表面上的荧光磷光体涂层。该管形成连续的电弧路径并且设有设置在该电弧路径的每一端上的电极。该灯也包括镇流器电路(7)，所述镇流器电路(7)通过引入线(17)连接到该等电极并且通过引出线(18)连接到电源电压用于控制该放电管中的电流。本发明还公开了制造如上文所述的紧凑型荧光灯的方法。在所提出的方法中，该外壳(2)的该细长部分(4)的该开口端被封闭机构(40)封闭并端接，该封闭机构还包括用于引导该等引出线穿过的管状开口(19)。
--放电管排列(5，5’)，所述放电管排列由至少一个放电管(21、22、23、24)形成，所述放电管由玻璃制成，封入填充有放电气体的放电体积，且具有被设置在所述管的内表面上的荧光磷光体涂层，所述管形成连续的电弧路径且还配有设置在所述电弧路径的每一端的电极；
--镇流器电路(7)，其用于控制所述管中的电流且通过引入线(17)连接到所述电极并通过引出线(18)连接到电源电压；
--灯泡形外壳(2)，其包括封入所述放电管排列(5、5’)的大体上球形部分(3)和封入所述镇流器电路(7)的细长末端部分(4)；
--所述外壳(2)的末端部分(4)在底座侧上具有开口端；
--所述开口端被与所述外壳(2)相同材料的封闭机构(40)封闭并端接；以及--所述封闭机构(40)设有管状开口(19)，其中所述引出线(18)彼此隔离且通过所述管状开口(19)将所述引出线(18)引导到底座(6)以通过插座将所述灯连接到所述电源电压。
2.根据权利要求1所述的紧凑型荧光灯，其中所述外壳与所述封闭机构(40)由玻璃制成。
3.根据权利要求1或2所述的紧凑型荧光灯，其中所述封闭机构(40)包括：--张开部(41)，其连接到所述外壳(2)的所述开口端，以及
--排气管，其形成延伸穿过所述张开部(41)的所述管状开口(19)。
4.根据权利要求1或2所述的紧凑型荧光灯，其中所述外壳(2)包括在基本垂直于所述外壳的主轴线(13)的平面中沿圆周分开线(12)分开的两个部分(3、4)，所述两个部分包括用于接纳所述放电管排列(5、5’)的上部(3)和用于接纳所述镇流器电路(7)和所述封闭机构(40)的下部(4)，所述外壳的所述两个部分可连接并且密封以形成均一灯泡形外壳(2)。
5.根据权利要求4所述的紧凑型荧光灯，其中所述外壳(2)的所述圆周分开线(12)处于所述外壳的壁具有基本圆柱形式的区域中，且所述镇流器电路(7)被安装到印刷电路板(9)上，所述印刷电路板(9)被接纳于所述外壳(2)的所述下部(4)中并定位于大体上平行于分开平面的平面中，所述平面距所述分开平面足够远的距离，以用于在连接并密封所述两个部件期间的热防护。
6.根据权利1所述的紧凑型荧光灯，其中所述放电管排列(5)包括直管部件，所述直管部件的纵轴线基本平行于所述荧光灯的所述主轴线(13)且所述相邻管部件彼此串联以形成连续的电弧路径，且所述管部件大体上距所述荧光灯的主轴线(13)以及距离彼此以相等的距离排列以提供基本均匀的照明。
7.根据权利要求1所述的紧凑型荧光灯，其中所述放电管排列(5’)包括单管，其具有基本直的端部与在所述端部之间的中间部分，且所述端部在所述管排列的一端并彼此邻近而且所述中间部分具有绕所述灯的所述主轴线(13)卷绕的螺旋配置以提供基本均匀的照明。
a)提供外壳(2)，所述外壳包括基本球形的部分(3)和细长末端部分(4)，所述细长末端部分(4)止于在底座侧上的开口端；
b)用与所述外壳的材料相同材料的封闭机构(40)封闭并端接所述外壳的所述细长部分的所述开口端，所述封闭机构还包括管状开口(19)；
c)通过在基本垂直于所述外壳的主轴线(13)的平面中沿圆周分开线(12)切割而将所述外壳分成上部(3)与下部(4)，所述上部(3)用于接纳带引入线(17)的放电管排列(5、
5’)，在所述底座侧被所述封闭机构(40)端接的所述下部(4)用于接纳具有接线端子的镇流器电路(7)，所述镇流器电路(7)的所述接线端子用于电源的引出线(18)与所述放电管排列的引入线(17)；
d)将所述放电管排列(5、5’)的所述引入线(17)与所述电源的所述引出线(18)连接到所述镇流器电路(7)的各自接点，从而提供灯镇流器组件；
e)将所述灯镇流器组件的所述镇流器电路部分引入到所述外壳(2)的所述下部(4)内并且引导所述引出线(18)穿过所述封闭机构(40)的所述管状开口(19)；
f)使沿所述圆周分开线(12)的所述外壳(2)的所述分开的上部(3)与下部(4)彼此接触；
g)沿所述圆周分开线(12)连接并密封所述外壳(2)的所述上部(3)与下部(4)；
i)将所述引出线(18)连接到所述底座(6)的接触端点(8)。
紧凑型荧光灯和制造紧凑型荧光灯的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及紧凑型荧光灯(CFL)，且更具体地说，涉及可以替代通用白炽灯的紧凑型荧光灯。还更具体地说，本发明涉及具有外壳和在外壳内的镇流器电路的低压紧凑型荧光灯。
背景技术
[0002] 目前，大部分已知的和市场上可买到的低压放电灯为所谓的紧凑型荧光灯。这些灯确定要代替在工业和家庭应用的广泛领域中使用的白炽灯。这些灯的主要优势在于低功率消耗和较长的寿命。然而，CEL的缺点为它们相对较高的价格和较大长度尺寸。已经提出了许多配置来解决这种长度尺寸问题。这些解决方案包括多管排列和盘管排列。
[0003] 美国专利第4,527,089号公开了一种紧凑型荧光灯(CFL)，其包括被机械地形成为一个组件并插入到外壳内的多个单独的管。单独的末端开口的管通过电弧引导机构彼此连接以形成连续的电弧路径。外壳具有圆柱形状，被全密封并且包括电弧产生和持续介质，诸如汞和氩的气氛。作为引入线的荧光灯的电线被引导穿过用作圆柱形外壳的密封件的张开部(flare)。向荧光灯提供能量的镇流器电路位于外壳外部而且因此其需要特殊的接触单元与排列。
[0004] 美国专利第4,600,856号描述了一种紧凑型低压电弧放电灯，其具有摩擦地嵌入到底板中的孔内的多个管。底板保持在密封的外壳内部的固定位置但是在外壳或灯泡中并不存在内置的镇流器。这种构造的CFL必须连接到外部镇流器，该外部镇流器需要外部电连接和特殊连接机构来将镇流器连接到电源。
[0005] 美国专利第6,064,155号公开了一种带外壳的荧光灯，所述外壳在标准爱迪生型底座上具有白炽灯的外部形状。放电管绕外壳的轴线卷绕成盘管并且被设置到外壳内。镇流器也被设置在外壳内。隔热屏被设置在灯与镇流器之间以使灯与镇流器隔热，因此来自灯的热量将不会不利地影响到镇流器。虽然这种灯设有在外壳内部的集成镇流器，但是由于使用设置在灯与镇流器之间的隔热屏，在生产期间可能产生严重的困难。由于并未公开且因此从这个文献也不清楚如何在外壳内部定位并固定灯和镇流器电路和如何建立灯电极与镇流器电路之间或镇流器电路与底座之间的电连接。
[0006] 因此，存在对于在外壳内部具有集成镇流器和改进的配置的紧凑型荧光灯的需要，以便使灯更易于生产并因此提供更廉价的CFL。也存在对于改进的生产方法的需要，这种改进的生产方法容易地组合常规制造步骤并且因此和大规模生产相适合。本发明设法提供一种紧凑型荧光灯配置，其易于支持不同类型的放电管配置。
发明内容
[0007] 在本发明的示范性实施例中，提供一种紧凑型荧光灯，其包括具有至少一个放电管的放电管排列，该放电管由玻璃形成，封入填充有放电气体的放电体积且具有设置在放电管的内表面上的荧光磷光体涂层。放电管形成连续的电弧路径并且设有设置在电弧路径的每一端的电极。该灯也包括通过引入线连接到电极和通过引出线连接到电源电压的镇流器电路以控制在放电管中电流。灯泡形的外壳具有封入该管排列的大体上球形的部分和封入该镇流器电路的细长末端部分。在底座侧上具有开口端的外壳的末端部分被与外壳相同材料的封闭机构封闭并端接(terminate)。该封闭机构设有管状开口。引出线彼此隔离并且被引导穿过管状开口到底座以通过插座将所述灯连接到所述电源电压。
[0008] 在本发明的另一方面的示范性实施例中，提出了一种制造紧凑型荧光灯的方法。该方法包括以下步骤：提供一种外壳，所述外壳包括大体上球形的部分和止于底座侧上的开口端的细长末端部分。该外壳的细长部分的开口端被与外壳的材料相同的材料的封闭机构封闭并端接。该封闭机构包括管状开口。通过在大体上垂直于外壳主轴线的平面中沿圆周线进行切割将外壳分成两个部分。上部接纳带引入线的放电管排列且在底座侧被封闭机构端接的下部接纳带接点的镇流器电路，所述镇流器电路的接点用于电源的引出线与放电管排列的引入线。放电管排列的引入线和电源的引出线被连接到镇流器电路的各自接点，从而提供灯镇流器组件。灯镇流器组件的镇流器电路部分被引入到外壳的下部内且引出线被引导穿过封闭机构的管状开口。使外壳的两个分开的部分沿分开线彼此接触。外壳的上部和下部沿分开线被连接和密封。外壳设有底座且引出线被连接到底座的接触端点。
[0009] 所公开的紧凑型荧光灯提供CFL构件的简化结构以及其生产的简化方法。通过如上文所建议使用具有管状开口的封闭机构和引导引出线穿过这个开口，可以简化连续的制造步骤，从而提供更好的条件用于大规模生产。在常规白炽灯的生产中，使用具有排气管的张开部来封闭、抽空和填充所述外壳并且形成所述外壳的密封封闭。电极被密封到张开部内。在所公开的紧凑型荧光灯中，无需外壳的密封封闭且因此可保持排气管打开并且用于引导引出线的穿过。具有排气管的张开部的使用提供了受益于用于制造常规白炽灯的生产线的可能，这也减小了生产成本，尤其当与其它GLS(通用照明服务)类似的灯相比较时。这种灯的其他优势在于与白炽灯的完全机械和电气兼容性，这使其成为有效的替代灯。由于外壳的原因，所提出的灯对于环境负荷提供某种程度的防护。
附图说明
[0010] 先将参看附图更详细地描述本发明，其中：
[0011] 图1为显示本发明的一个实施例侧视图，其部分以截面图显示，[0012] 图2为展示本发明的另一实施例的侧视图，其部分以截面图显示，[0013] 图3为在该灯的制造中提供外壳的示意图，
[0014] 图4为在该灯的制造中封闭外壳的示意图，
[0015] 图5为在该灯的制造中分开外壳的示意图，
[0016] 图6为在该灯的制造中连接镇流器电路的示意图，
[0017] 图7为在该灯的制造中插入灯镇流器组件的示意图，
[0018] 图8为在该灯的制造中连接并密封外壳的两部分的示意图，
[0019] 图9为在该灯的制造中向该外壳的封闭端提供底座和接触端点的示意图。
[0020] 附图标记列表
[0021] 1放电灯
[0022] 2外壳
[0023] 3球形部分/上部
[0024] 4细长末端部分/下部
[0025] 5放电管排列
[0026] 6底座
[0027] 7镇流器电路
[0028] 8接触端点
[0029] 9印刷电路板
[0030] 10上面
[0031] 11组装面
[0032] 12切割线
[0033] 13主轴线
[0034] 16电桥
[0035] 17引入线
[0036] 18引出线
[0037] 19管状开口
[0038] 21至24直管部件
[0039] 40封闭机构
[0040] 41张开部分
[0041] 50切割模
[0042] 55加热器
具体实施方式
[0043] 首先参看图1，其显示了低压放电灯1。该灯为荧光放电灯，具有封入放电管排列5的外壳2和镇流器电路7。外壳2具有球形部分3和纵向部分4，所述纵向部分4具有连接到底座6的末端开口的颈部。该外壳被切割成两个部分并且在切割线12分开以便如下文更详细所述在外壳2内部插入并连接该镇流器电路7与放电管排列5。放电管排列5可包括单个放电管或多个细长放电管。放电管由玻璃制成，封入填充有放电气体的放电体积并且具有设置在放电管内表面上的荧光磷光体涂层。放电管的端部以气密方式密封。放电管通过电桥16互连并且形成连续的电弧路径，在电弧路径的末端，放电管设有电极和连接到电极的引入线17。放电管排列的引入线17连接到镇流器电路7用于控制放电管中的电流。镇流器电路7另外通过引出线18连接到电源电压，所述引出线18被连接到灯座6中的接触端点8。如图1所示，外壳2的颈部的开口端被与外壳相同材料的封闭机构40封闭并端接。封闭机构40设有管状开口19。引出线18彼此隔离并被引导穿过管状开口19到底座6用于通过插座将灯连接到电源电压。灯座通过配置适于插座，所述插座可为灯常用的任何常规的或标准型插座。灯座可通过配置以嵌入于螺旋式插座或卡口插座中。
[0044] 镇流器电路7安装在印刷电路板(PCB)9上，其具有面向所述底座6的组装面11或表面，面向放电管排列5的上面10或表面，以及沿外壳2的形状延伸以形成隔热机构的边缘部分。携带镇流器电路7的印刷电路板9的边缘部分有利地具有圆形边界形式，所述圆形边界形式符合在灯1的主轴线13的横向中所截取的外壳2的壁的截面配置。PCB也可以垂直地容纳于外壳中。
[0045] 携带镇流器电路7的印刷电路板9包括用于连接电源的引出线18和放电管电极的引入线17的接线端。用于连接电源引出线18和用于连接放电管的电极的引入线17的接线端至少可以从面向放电管排列5的印刷电路板的上面10接触。
[0046] 放电管排列5可连接到用于在外壳2内部固定放电管排列5的位置的固定机构(未图示)以便提供对于机械振动与冲击的防护。
[0047] 图1与图2所示实施例之间的不同在于放电管排列的配置。在图1所示实施例中，放电管排列5由具有大体上平行于荧光灯主轴线13的纵轴的直管部件组成。相邻放电管部件彼此串联以形成连续的电弧路径，且大体上距荧光灯主轴线13和距彼此相等距离排列以提供大体上均匀的照明。外壳2在大体上垂直于外壳的主轴线13的平面中沿圆周线切割成两个部分以形成用于接纳带引入线的放电管排列5的上部3和用于接纳带有接线端子的镇流器电路7的下部，所述镇流器电路7的接线端子用于电源的引出线与放电管排列5的引入线。
[0048] 在图2所示的实施例中，放电管排列5’由单管组成，所述单管具有大体上直的端部和在两个端部之间的中间部分。所述端部在管排列5’的一端且彼此邻近而且中间部分具有绕灯1的主轴线13卷绕的螺旋配置以提供大体上均匀的照明。外壳2在大体上垂直于外壳的主轴线13的平面中沿圆周线被切割成两个部分以形成用于接纳带引入线的放电管排列5’的上部3和用于接纳带有接线端子的镇流器电路7的下部4，所述镇流器7的接线端子用于电源的引出线18和放电管配置5’的引入线17。如图2所示，外壳2的颈部的开口端被与外壳相同材料的封闭机构40封闭并端接。封闭机构40设有管状开口19。引出线18彼此隔离且被引导穿过管状开口9到底座6以通过插座将该灯连接到电源电压。
[0049] 再次参看图1，将更详细地描述放电管排列的第一配置，这种放电管排列的第一配置包括大体上直的管部件。该放电管排列包括四个大体上相同长度的单独细长的大体上平行的直放电管部件21至24，这些放电管部件21至24被电桥16互连以形成连续的电弧路径。放电管排列设有电极和在电弧路径的两端连接到电极的引入线17。视所需输出发光强度而定，可能排列也可包括具有两个或六个单独的放电管部件的配置。放电管排列也可包括两个大体上相同长度的弯曲成U形的单独细长的放电管部件，这两个放电管部件用电桥互连以形成连续的电弧路径。视所需输出发光强度而定，可能的排列还可包括具有一个或三个弯曲成U形的单独放电管的配置。U形放电管部件可包括限定放电管排列长度的大体上平行的直的部分和弯曲的中间部分。
[0050] 每一个放电管封入填充有放电气体的放电体积。放电管大体上为管状。在所示实施例中，它们呈圆柱形，但是也可以选择其他适当的截面。在所示实施例中，放电管由玻璃制成。优选地放电管的壁厚应大体上不变，这主要是出于制造的观点，而且也确保沿放电管的全长在放电管内均匀放电。
[0051] 为了提供可见光，放电管的内表面上被覆盖荧光磷光体层(未图示)。这种磷光体层在密封的放电体积内。这种磷光体层的组成是本身已知的。这种磷光体层将紫外线辐射转化为可见光。在将放电管密封之前将磷光体层涂覆到放电管的内表面上。
[0052] 现参看图3至图9，将更详细地描述生产带外壳的紧凑型荧光灯的步骤，所述外壳具有与外壳的材料完全相同的材料的封闭机构。在步骤一中，如在图3中所描绘，提供了具有大体上球形部分和细长末端部分的外壳2。细长末端部分具有开口端。在步骤二中，如图4所示，细长末端部分的开口端被与外壳相同材料制成的封闭机构40封闭并端接。封闭机构40还包括管状开口19，其用于引导连接镇流器与底座的电源线或引出线穿过。封闭机构可由在常规白炽灯中使用的带排气管的张开部组成。在将封闭机构连接到外壳的开口端之后，排气管的管状部分在靠近封闭机构40的张开部分41的一定距离处被切割以便提供管状开口。也可能在制造期间选择排气管的长度为所需范围且因此无需被切割成更短。排气管也提供外壳的内部体积与外部气氛之间的气体连通，这在外壳内可能释放不同的气体产物时可以是有利的。
[0053] 在第三步中，如图5所示，利用切割模50将外壳2切割成两个部分。这优选地通过绕外壳主轴线旋转外壳同时使其与切割模(其自身也旋转)的切割位置接触而进行。以此方式形成的分开线在大体上垂直于外壳主轴线的平面中具有圆周或优选地圆形式。从下部4去除上部3，所述下部4收容还包括管状开口19的封闭机构40。
[0054] 在第四步(图6)中，镇流器电路7通过引入线17与放电管排列5’电连接并电连接到电源的引出线18且因此提供灯镇流器组件。连接引入线与引出线到镇流器的一种可能方法为焊接这些线的绝缘自由端与镇流器电路的相应接点或接线点。
[0055] 在第五步(图7)中，灯-镇流器组件被插入到外壳2的下部4中，外壳2的下部4已被包括管状开口19的封闭机构封闭并端接。在将灯-镇流器组件插入到外壳的下部内时，引出线18被引导穿过管状开口19。为了提供两个引出线之间的电绝缘，这些电线中的至少一根电线设有绝缘层。设有绝缘层的引出线的底座侧端必须是自由的以便能够与底座的接触端点中的一个接触端点进行电接触。选择携带镇流器电路的印刷电路板的平面的位置尽可能低地靠近封闭机构40以保持引出线18尽可能地短。
[0056] 在第六步(图8)中，将外壳的上部3与下部4再结合并密封。为了实现外壳的上部3与下部4之间的固体机械连接或密封，可使用加热器55将这两部分焊接在一起，这种加热器55可以是气体加热器。外壳的圆周分开线的位置被选择在携带镇流器电路的印刷电路板的平面上方外壳壁具有大体上圆柱形式的区域中，其距携带镇流器电流的印刷电路板平面足够远的距离以能够保护镇流器电路免于受到加热器55的热量的不利影响。圆周分开线的平面与携带镇流器电路的印刷电路板的平面彼此以安全距离分隔。
[0057] 最后，在第七步(图9中)，配备底座6完成荧光放电灯的生产，所述底座6用于将该灯连接到任何拧入式或卡口式常规或标准插座。在所示实例中，如在图9中可见，紧凑型荧光灯设有爱迪生型底座，所述灯座可以任何常规方式固定到外壳的细长部分的底座侧端。可使用黏合剂、接合胶或螺纹连接将外壳的细长部分的底座侧端固定到底座。当使用螺纹连接来固定到爱迪生型底座时，爱迪生型底座可被拧到外壳的带螺纹的末端部分上。也可以在这个步骤中形成电源的引出线与底座的接触端点8的电接触。
[0058] 本发明并不限于所显示和所公开的实施例，而是其他元件、改进和变化也属于本发明的范畴之内。举例说来，对于本领域技术人员，显而易见，多种其他形式的外壳2也可适用于本发明的目的，例如，外壳可具有三角形、正方形、五边形或六边形截面。管状放电容器的截面也无需严格地为圆形(如在圆柱形放电容器的情况下)，例如，其整体上可以是三角形或矩形，或简单地为四边形。在灯1内的放电管部件的数目也可根据灯的大小或所要功率输出而进行改变。
