复合型双辅丝主辅式三丝三螺旋灯丝及其制造方法 【技术领域】
本发明涉及一种灯丝，尤其是一种主要用于荧光灯阴极的复合型双辅丝主辅式三丝三螺旋灯丝。
背景技术
众所周知，荧光灯阴极的寿命主要取决于其灯丝耐离子轰击的能力及快速激发电子的能力。当灯丝不能升温或升温缓慢导致阴极发射的电子不足以点燃荧光灯或灯丝受离子轰击产生断丝时，荧光灯的寿命即终结。所以，如何增强灯丝耐离子轰击的能力，提高灯丝的升温效能，促使阴极快速激发电子点燃灯管，已成为延长灯丝及荧光灯寿命的关键因素。
已有的能最大限度地延长荧光灯阴极寿命的灯丝为单辅丝主辅式双丝三螺旋灯丝，其结构类似于一个三级螺旋线圈7′，其外观如图1所示。加工时，如图2所示，先以粗钨丝2′和钼丝1′并排作为芯线，将细钨丝3′螺旋状地环绕在此芯线上，形成一级螺旋线圈4′。参见图3，再将一级螺旋线圈4′环绕在二次钼丝芯线5′外，形成二级螺旋线圈6′。最后由二级螺旋线圈6′在抽芯绕线机上绕丝并裁切，即制成三级螺旋线圈7′(参见图1)。根据灯的功率不同选取相应的主辅钨丝直径、螺旋系数和芯线系数。该类型灯丝由于设计与制造工艺比较简单，被广泛采用。但是由此制成的荧光灯使用寿命普遍较低。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种能够延长荧光灯使用寿命的复合型双辅丝主辅式三丝三螺旋灯丝。
本发明所说的复合型双辅丝主辅式三丝三螺旋灯丝是螺旋状钨丝按螺旋状环绕的螺旋钨丝，所说的螺旋状钨丝是指由二根辅钨丝按椭圆形螺旋状环绕形成的双辅螺旋钨丝再环绕在另一根由主钨丝按圆形螺旋状环绕形成地主螺旋钨丝外围所形成的螺旋状钨丝。
所说的由二根按椭圆形螺旋状环绕的辅钨丝的直径小于另一根按圆形螺旋状环绕的主钨丝直径。使本发明由二根较细的双辅螺旋钨丝环绕在一根较粗的主螺旋钨丝的外围，形成三根螺旋钨丝复合结构的螺旋灯丝。
本发明所说的复合型双辅丝主辅式三丝三螺旋灯丝制造方法的步骤为：
1)由二根较细的钨丝1和2(称为辅钨丝)，同时围绕二根细钼芯丝3和4作螺旋状环绕，由此形成一级椭圆形螺旋线圈状的双辅螺旋钨丝；
2)另由一根较粗钨丝(称为主钨丝)，围绕一根粗钼芯丝作圆形螺旋状环绕，由此形成另一级圆形螺旋线圈状的主螺旋钨丝；
3)将双辅螺旋钨丝环绕在另一级圆形螺旋线圈状的主螺旋钨丝上，形成二级螺旋线圈状的复合型主辅螺旋钨丝；
4)将二级螺旋线状的复合型主辅螺旋钨丝经抽芯绕丝机进行三级环绕后裁切，形成三级螺旋钨丝；
5)最后经高温定型，温度为1300～1800℃，优选1500～1600℃，时间为8～30分钟，优选10～20分钟，再浸入到硝酸与硫酸的混合酸中，待钼芯丝溶解后，再经烧碱中和、水洗涤、干燥之后制成复合型双辅丝主辅式三丝三螺旋灯丝。
在步骤1)中，二根辅钨丝1和2的直径可以相同或不同，二根钼芯丝3和4的直径也可以相同或不同。
在步骤2)中，主钨丝的直径大于辅钨丝的直径。
在步骤3)中，双辅螺旋钨丝环绕在主螺旋钨丝的外围，形成“双辅一主”的复合型结构。
在步骤4)中，复合型主辅螺旋钨丝由三根钨丝和三根铝丝构成。
在步骤5)中，所说的混合酸按体积比的含量为硝酸∶硫酸∶水＝1∶(1～1.5)∶(1～1.5)，优选为硝酸∶硫酸∶水＝1∶(1～1.1)∶(1～1.2)。
硝酸的浓度可选为60％～70％、硫酸的浓度为95％～98％。
由于本发明所说的灯丝是由三根钨丝和三根芯线绕制成的复合型双辅丝主辅式三丝三螺旋灯丝，使作为荧光灯阴极的灯丝结构匀称，改善了灯丝的扭应力分布状况，避免了绷丝时灯丝螺圈相碰的现象。同时有效地提高了灯丝的电热转化效能，增大了钨丝的有效辐射面和阴极的电子粉的储存量。而且附着牢固，排气效果好，更易于激活电子粉，采用低电流输出就可使阴极获得较高热能，缩短了灯丝预热时间，大大提高了灯丝的抗轰击性能，也有利于改善电子镇流器各元器件的工作效能。在硬启动状态下，阴极的通断寿命可以达到10000次以上，避免了灯管由阴极溅射造成的早期发黑现象。本发明显著提高了荧光灯的使用寿命。
【附图说明】
图1为现有单辅丝主辅式双丝三螺旋灯丝的外形图。
图2为现有单辅丝主辅式双丝三螺旋灯丝的一级螺旋线圈横截面放大图。
图3为现有单辅丝主辅式双丝三螺旋灯丝的二级螺旋线圈剖面放大图。
图4为本发明所说的复合双辅丝主辅式三螺旋灯丝外形示意图。
图5为图4的C-C剖面示意图(三次螺旋剖面图)。
图6为图5的A-A剖面示意图(二次螺旋剖面图)。
图7为图6的B-B环切展开剖面示意图(一次螺旋剖面图)。
【具体实施方式】
以下实施例将结合附图对本发明所说的复合双辅丝主辅式三螺旋灯丝的结构组成及其制造方法作进一步的说明。
实施例1
如图4～7所示，复合型双辅丝主辅式三丝三螺旋灯丝11是螺旋状钨丝按螺旋状环绕的螺旋钨丝，所说的螺旋状钨丝是指由二根称为双辅丝的钨丝1与2按椭圆形螺旋状环绕形成的双辅螺旋钨丝5再环绕在另一根称为主钨丝的钨丝6按螺旋状环绕形成的主螺旋钨丝8外围所形成二级螺旋线圈状的复合型主辅螺旋状钨丝9。
称为双辅丝的钨丝1与2的直径小于另一根按螺旋状环绕的称为主辅丝的钨丝6的直径。
加工制造时，可采用如下的步骤：
1)由二根较细直径相同的钨丝1和2(称为双辅丝)，同时围绕二根直径相同或相近的细钼芯丝3和4作螺旋状环绕，由此形成一级椭圆形螺旋线圈状的双辅螺旋钨丝5；
2)另由一根较粗钨丝6(称为主辅丝)，围绕一根粗钼芯丝7作螺旋状环绕，由此形成另一级圆形螺旋线圈状的主螺旋钨丝8；
3)将双辅螺旋钨丝5环绕在另一级圆形螺旋线圈状的主螺旋钨丝8上，形成二级螺旋线圈状的复合型主辅螺旋钨丝9；
4)将二级螺旋线状的复合型主辅螺旋钨丝9经抽芯绕丝机进行三级环绕后裁切，形成三级螺旋钨丝11；
5)最后经高温定型，温度为1550～1600℃，时间为10～20分钟，再浸入到硝酸(浓度为63％)、硫酸(浓度为98％)、纯净水按比例配制的混合酸中，待钼芯丝溶解后，再经烧碱中和、纯净水洗涤、干燥之后制成复合型双辅丝主辅式三丝三螺旋灯丝。
所说混合酸按体积比的含量为硝酸∶硫酸∶纯净水＝1∶1∶1。
实施例2
与实施例1类似，其区别在于加工制造时，采用二根直径不同的钨丝1和2以及二根直径不同的细钼芯丝3和4。另外，高温定型的温度为1450～1550℃，时间为20～25分钟；硝酸和硫酸的浓度分别为60％和97％；混合酸的比例为硝酸∶硫酸∶纯净水＝1∶1.1∶1.4。
实施例3
与实施例1类似，其区别在于加工制造时，采用二根直径不同的钨丝1和2以及二根直径相同的细钼芯丝3和4。另外，高温定型的温度为1300～1450℃，时间为25～30分钟；硝酸和硫酸的浓度分别为67％和96％；混合酸的比例为硝酸∶硫酸∶纯净水＝1∶1.3∶1.2。
实施例4
与实施例1类似，其区别在于加工制造时，采用二根直径不同的钨丝1和2以及二根直径相同的细钼芯丝3和4。另外，高温定型的温度为1700～1800℃，时间为8～12分钟；硝酸和硫酸的浓度分别为70％和95％；混合酸的比例为硝酸∶硫酸∶纯净水＝1∶1.5∶1.5。