[发明专利]螺旋形紧凑荧光灯的改进的荧光粉分布

说明书

本发明涉及放电灯，尤其是涉及低压放电灯。本发明特别适用于具有螺旋形结构的尤其是双螺旋形的紧凑荧光灯，并将参照这类灯进行描述。不过，将能理解的是，本发明具有广泛的应用，并且可有益地用在相关的环境和用途中。

近些年来，以紧凑型荧光灯替代常规白炽灯的应用已有巨大增长。由于紧凑荧光灯比常规白炽灯具有更长的寿命和更高的能量效率，消费者和商业部门已将注意力转向紧凑荧光灯。在1985年3月5日授予D.E.Bedel的美国专利4503360中，展示和描述了紧凑荧光灯的一个例子。

商业上可得到的紧凑荧光灯采用多个平行的管部分，这些管部分从灯座向外延伸预定长度。管部分互连于桥接部分处，放电弧在电极间沿管部分向上和向下，并绕经弯管的弯曲部分。

另一制造者还为放电灯泡设计了一种卷绕的双螺旋结构。对于任意给定的细管长度和直径，双螺旋结构提供了更紧凑的布局。例如，在1991年10月2日受理的转让给Narva BerlinerGluhlampenwerk GmbH的德国申请DE 4133077中和转让给Lee oY的公开PCT申请WO 9429895中展示和描述了已知的螺旋结构。

为更好地与白炽灯相比较，必须在紧凑荧光灯中实现较高的流明输出水平。例如，希望提供一种可实现与100瓦白炽灯相同的流明输出的紧凑荧光灯。具有足以给出100瓦或更大功率的白炽灯的流明输出的高功率并工作于足以保证高效率的低电流的紧凑荧光灯需要约60cm以上的较长放电弧长度。与采用U形灯泡的紧凑荧光灯相比，采用螺旋结构的灯泡的总体效果是实现了更高的效率。

在紧凑结构中延长灯泡长度的不利效果之一是，由放电管产生的光的一部分直接射入灯中。当射至并穿过其它管部分时，这些辐射光损失了一部分。通常，由紧凑荧光灯产生的光约40％向内辐射，而这些内射光约10-17％会由于在玻璃、荧光涂层或灯壳体中的吸收而损失。因此，能减少进入灯的内部的光的灯的几何形状和涂层分布可以对于相同灯功率产生更多的流明即更高的系统功率。

通常，存在一个宽的涂层质(重)量密度范围，此范围均可为灯提供了近于最大的光输出。但是，在荧光粉涂层的厚度方面却有折衷选择。在低的涂层质量密度时，灯的光输出会随涂层厚度增大而增加，因为吸收了更多的紫外辐射。对于介于3-6mg/cm²之间的密度或更准确地讲对于介于约3-7颗粒层的厚度，所吸收的紫外(UV)辐射量仅有少量增加。这是由于在灯内侧产生并在穿越涂层时被吸收的可见光量的增加所导致的抵消。因此，在此范围内，典型的线型灯的光输出是大致恒定的。当涂层质量高于这个优选范围时，光输出随涂层厚度的增加而减少，因为几乎所有的紫外辐射均由涂层吸收，更多的可见光由于在穿过灯泡的过程中被吸收而损失。

对于大多数常规荧光灯来说，均匀分布的涂层厚度提供了最佳的光输出。但是，在有些情况下，非均匀的涂层厚度却能提供光输出。不过，商业上销售的螺旋形结构的紧凑荧光灯至今尚未将这些特征结合于其设计中。

本发明提供了一种低压放电灯，其中，含有气态填充物的灯泡被卷绕成螺旋结构。为获得灯的最大地光输出，在灯泡的内表面上设置的荧光涂层是不均匀分布的。

根据本发明的另一方面，沿螺旋结构的放电灯泡的内周边设置的荧光涂层比沿外周边设置的荧光涂层具有更大的厚度。

根据一种优选的制造低压放电灯的方法，先将大致均匀的荧光粉涂层涂敷在管状灯泡的内表面上。然后，绕纵向轴卷绕灯泡成螺旋结构，由此提供非均匀分布。沿灯泡的内周边的荧光粉涂层被压缩并增大密(厚)度，而沿外周边的涂层却被拉伸而变得比原始均匀的涂层的厚度更薄。

通过阅读和理解以下的详细说明，对于本领域的普通技术人员而言，本发明的其它优点和有益之处将变得更清楚。

本发明可采用特定部件的组合形式或结构表现，其优选实施例将在此说明书中详细描述并在附图中示出。附图包括：

图1，它是根据本发明形成的具有双螺旋结构的优选紧凑荧光灯的正视图；

图2，它是沿图1的线2-2获取的顶视平面图；

图3，它是具有荧光涂层的灯泡的一部分在卷绕前的正视图；和

图4，它是图3的灯泡部分在卷绕之后的正视图。

现参照附图，其中显示的结构仅是用于描绘本发明的优选实施例，而不是用于限制本发明，图中示出一个低压放电灯组件A，尤其是具有灯泡B和灯座或壳体C的紧凑荧光灯组件。