CN101770927B - 荧光发光灯管 - Google Patents

Abstract

本发明提供的荧光发光灯管，它采用液汞或低温汞齐，在发光灯管的管壁上设置一个或一个以上的突泡，所述突泡与发光管之间设有一将所述突泡与发光灯管连通的连通管，所述连通管比所述突泡要细。本发明的荧光发光灯管在灯管的管腔和突泡之间形成了热阻，而突泡相对连通管较粗，这样有较大的表面积有利于散热，在上述两方面因素的相互作用下，可使突泡内温度较好地调节到液汞或低温汞齐理想的工作温度，达到了意想不到的效果，使发光管管腔内存在稳定的理想的汞蒸汽压，可以在带灯罩的情况下，实现“快亮”与“理想光通”的点灯效果。

Description

荧光发光灯管

技术领域

本发明涉及一种荧光发光灯管，特别涉及一种异型结构的荧光发光灯管。

背景技术

各种和白炽灯有着相似形状的带罩荧光灯较白炽灯具有明显的节能效果，正越来越广泛地应用于家庭和社会公共场所的照明，以前带罩节能灯采用的是高温汞齐，这种汞齐只能在较高的工作温度下才能维持荧光灯所需的理想汞蒸汽压，在点灯后，要使高温汞齐位置达到理想的工作温度，需要经过一段参差不齐的升温延迟时间，才能使荧光发光管发出理想的光通量。当然使用辅汞齐的帮助可以缩短这段时间，但由于各种工艺条件的限制，仍达不到理想的效果，为此，目前有些公司舍去了高温汞齐的途径，采用低温汞齐达到快亮的效果。国内有公司采用的是直接填充液汞或低温汞齐在发光管内，由于灯罩的聚热作用，发光管发热，温升加剧，使管内的汞蒸汽压严重地偏离理想的工作气压，导致螺旋发光管发出的光质劣化，甚至不能正常工作。另一种方法是加大灯罩(泡壳)的几何尺寸，减少灯管的功率，使发光管内的汞蒸气压达到比较理想的状态。显然这种方法不会受到市场的欢迎。

为了实现荧光灯的“快亮”，目前采用在发光管管壁上设置突泡(凸部或突出部)，造成在该区域温度较低，使螺旋发光管内的汞蒸汽压达到理想的汞蒸汽压，既有“理想”的光通，又有“快亮”的效果。

日本专利特开2006-302589公开了一种带泡壳荧光灯泡，其在荧光灯管上设有一圆柱形形的凸部2a形成低温区，从而使灯“快亮”。但是，它并没有公布凸部的形状特征对突泡内温度的影响。

国际专利WO2008/105371A1公开了荧光灯也公开了突出部(2a，102a)，它进一步通过突出部2a与树脂10的连接从而降低突出部2a的温度，同时还公开了突出部的圆柱形尺寸特征直径d1与荧光灯管的截面直径d0的比与温度之间的关系。但是，该专利并没有公开该突出部其它的结构特征与温度的关系。该突泡的下端设有一扩颈部2b，目的是当泡壳破裂时，不使泡壳脱落。

各种不同的带罩节能灯泡的理想的工作温度是不同的，根据资料介绍，在一些情况下，管径是38mm(T12)的荧光灯管，理想的汞蒸汽压是0.8Pa；直径为12mm(T4)的荧光灯管，理想的汞蒸汽压是1.2Pa；直径为8mm(T2)的荧光灯管，理想的汞蒸汽压是1.7Pa。采用上述管径的荧光灯管要求的冷端温度是不同的。直径为12mm(T4)的荧光灯管，使用在液汞的理想温度是45度左右；而管径是8mm的荧光灯管使用在液汞的理想温度是50度左右。上述已有技术公开的突泡都是单一的形状(圆柱形)，这种单一形状结构是突泡内的温度很难满足发光管有理想的汞蒸汽压，因为它很难控制发光管管腔流入突泡的热量和突泡通过表面散发的热量之间的差值，该差值与突泡内的温度有关：它们通常仅能通过控制突泡的尺寸控制进入突泡的热量，在该突泡的尺寸不变的情况下，即使要提高外表面积提高散热，只能增加长度方向的尺寸，而灯管长度方向的尺寸通常是要限制的，这样就不能满足各种灯泡的需要而很好地甚至无法能够控制突泡中的温度达到一理想的冷端温度，造成点灯后瞬间不能使汞齐蒸发出来的汞蒸汽压达到理想的状态以便实现带罩节能灯“快亮”与“理想光通”的点灯效果。为此，正如上面的公开的专利所描述的，往往要借助于导热树脂。这增加了灯泡的复杂程度和加工难度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种荧光发光灯管，用在泡壳(灯罩)内，使其在普遍安装位置(灯头向上)使用条件下，实现“快亮”与“理想光通”的点灯效果。

为实现上述发明目的，本发明提供的荧光发光灯管，它采用液汞或低温汞齐，在发光灯管的管壁上设置一个或一个以上的突泡，所述突泡与发光管之间设有一将所述突泡与发光灯管连通的连通管，所述连通管比所述突泡要细。

进一步，所述连通管的横截面面积比所述突泡的横截面面积小。

更进一步，所述突泡的连通管的截面是圆或长方形。

再进一步，所述突泡是球形、圆柱形或正方体。

又进一步，所述突泡的连通管是圆柱形，所述突泡是球形，且连通管横截面直径小于突泡的球的直径，呈管状。

还进一步，在所述发光灯管的管壁上设置一个或一个以上的可帮助汞蒸气扩散改善发光灯管的光通量的缓冲突泡。

所述汞齐是低温汞齐。

在荧光灯管内设置有低温汞齐。

在所述突泡内设置低温汞齐。

本发明的荧光发光灯管改变了突泡部分的具体结构，它包括一连通管和一突泡，，连通管相对于突泡要细(例如，横截面积相比要小)且有一定的长度，呈细颈状结构，从而在灯管的管腔和突泡之间形成了热阻，一方面可以通过调节连通管的截面积(管径的粗细)和长度，很容易控制从发光管管腔进入突泡的热量；另一方面突泡相对连通管较粗，这样特别容易通过调节突泡的外表面积，增大从突泡内散发出去的热量，这是因为，在本发明的突泡部分的结构，在保持连通管尺寸不变的情况下，突泡的横向尺寸相对整个灯管的横向的尺寸要小得多，突泡横向尺寸调节的范围就较大，在长度方向受尺寸的限制情况下，很容易在横向方向增大突泡尺寸，增大突泡的外表面积。在上述两方面因素的相互作用下，可使突泡内温度较好地调节到液汞或低温汞齐理想的工作温度，达到了意想不到的效果。如果采用低温汞齐，在灯泡点亮后，低温汞齐内的汞会受到灯丝的加热和放电电弧的加热而蒸发，由于突泡内的温度又能由上面所描述的很容易调节到其理想的工作温度，使得发光管管腔内存在稳定的理想的汞蒸汽压，从而在带灯罩使用的情况下，实现“快亮”与“理想光通”的点灯效果。

附图说明

图1为本发明提供的荧光发光灯管的一个实施例的结构示意图；

图2为图1的荧光发光灯管用于带罩节能灯的纵截面结构示意图；

图3为本发明的荧光发光灯管的另一个实施例的结构示意图，该结构设置仅一突泡；

图4为本发明的荧光发光灯管的又一个实施例的结构示意图，其中设置两个突泡；

图5为本发明的荧光发光灯管的突泡部分详细结构示意图；

图6是荧光灯管光通-时间的特性曲线图；

图7是标识在相同的汞蒸汽压下，液汞和低温汞齐的工作温度对比图；

图8为本发明提供的荧光发光灯管的突泡部分的另一个实施例的示意图。

图9为本发明提供的荧光发光灯管的突泡部分的又一个实施例的示意图。

图10为本发明的发光灯管的螺旋灯管变形的-异型结构的U形发光管的带罩节能灯的示意图；

图11为本发明的发光管的螺旋灯管变形的另一异型结构的伞形发光管带罩节能灯的示意图；

图12为本发明的发光管的螺旋灯管变形的另一异型结构的弹簧形发光管带罩节能灯的示意图。

图13为本发明的发光管的螺旋灯管用于另一种紧凑型灯具的示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的结构及实施例作进一步详细描述。

附图中序号说明如下，其中相同或类似的功能部件仍采用相同的序号：

1：上盖                        10：灯脚

2：短排气管                    62：连通管

3：灯脚                        12：汞齐

4：底座                        13：灯头

5：灯罩                        14：灯丝

6：突泡部分                    61：突泡

7：缓冲突泡                    17：镇流器

8：缓冲突泡                    9：发光管

11：长排气管

参见图1、图2，灯头13、上盖1、灯罩5、底座4以及固定在底座4上的镇流器17和发光管9组成了带罩节能灯。在本实施例中，发光管9是一种异型结构螺旋荧光灯管。灯脚3上的短排气管2与灯脚10上的长排气管11在上盖1下方形成，长排气管11顶部封入低温汞齐12。发光管9的管壁与灯罩内表面之间，在发光管9的管壁上设置一个突泡部分6。其中，突泡部分6设置在发光管9最远离底座4的最远端的中部。在突泡部分6的附近(例如在两侧发光管9的顶部第一圈)设有缓冲突泡7、8。缓冲突泡也可设置在发光管9的管壁的其它位置。另外，在发光管9的管腔内或突泡部分6内也可放置低温汞齐12。当该带罩节能灯在通常安装位置(即灯头向上，如图2所示)点灯时，长排气管内的低温汞齐12受灯丝14加热，发光管9内的低温汞齐12受放电电弧的加热，其内部的汞很快受热蒸发，会很快形成该螺旋发光管内的汞蒸汽压。上述低温汞齐12也可以是液汞。图5是图1的发光灯管的突泡部分6的详细结构示意图。在垂直方向，发光管的中心线、突泡61的中心轴线与连通管62的中心轴线在同一条直线上，当然，对本发明来讲，也可以不再一条直线上。本发明的发光管的突泡部分6包含连通管62和突泡61。在本实施例中，连通管62是中空的，形状是圆柱形的有一定的长度L，呈管状。而突泡61是球形的，中间是空的，且连通管62与突泡61中空部分相互联通。连通管的中空部分的截面积比突泡的截面积要小。在本实施例中，也就是连通管62的内径要比突泡61的内壁的直径要小，如果突泡部分6的壁厚均匀，这样连通管62的外壁的横截面的直径d比突泡61的球的外径要小，这样整个突泡部分6就形成了一瓶颈状结构。连通管62的中空部分将突泡61的中空部分与发光管9的管腔相连通，形成热量传递和汞蒸气扩散的通道

在带泡壳的荧光灯灯泡内，不同管径的发光管，所要求的理想汞蒸汽压是不同的。根据资料介绍，在一些情况下，管径是38mm(T12)的荧光灯管，理想的汞蒸汽压是0.8Pa；直径为12mm(T4)的荧光灯管，理想的汞蒸汽压是1.2Pa；直径为8mm(T2)的荧光灯管，理想的汞蒸汽压是1.7Pa。低温汞齐设置处的温度通常应该符合：在该温度下，低温汞齐的饱和蒸汽压应该和不同管径发光管所要求的理想汞蒸气接近。通常，直径为12mm(T4)的荧光灯管，使用在液汞的理想温度是45度左右；而管径是8mm的荧光灯管使用在液汞的理想温度是50度左右。

本发明的发明人通过大量的研究分析后发现，要很好的控制突泡的温度，必须从两个方面考虑；既考虑减少(减慢)发光灯管9进入突泡内的热量Q1，又要考虑增加突泡本身能散发的热量Q2，以使突泡61达到理想的工作温度。这样，控制两者之差Q1-Q2大小，就可控制突泡61内的温度。正如上面所描述的，在已有技术公开的突泡中，由于突泡形状单一，通常只能通过控制突泡的大小控制进入突泡的热量，在减少进入突泡的热量的同时，要减少突泡的尺寸，恰恰也减少了突泡本身散发的热量(因为热量散发与突泡表面积有关)，例如在圆柱形的情况，直径小了，表面积就小，热量散发要慢。在直径不变的情况下，要提高表面的散热面积，只能增加长度方向的尺寸。然而，灯管长度方向的尺寸通常是受限制的，这样在现有技术的突泡中，势必造成很难甚至不可能很好的调节突泡中的温度而最后获得理想的汞蒸汽压，只得借助于导热硅胶帮助散热。这是由于它们的突泡部分是单一形状的，没有本发明提供的上述由连通管和突泡组成的颈状结构造成的。

本发明提供的荧光灯发光灯管的突泡部分6由于由连通管62和突泡61组成，在一方面控制(调节)进入突泡6内的热量Q1另一方面也可以控制(调节)从突泡61内散发出的热量Q2。进入的热量Q1与连通管62的内径粗细和连通管的长度L有关，这样，一方面可以主要通过改变连通管62的粗细而控制进入突泡61的热量(长度L可以调节但常常受灯管9与灯罩5之间的空间距离限制)。在本实施例中，连通管62的直径d越小，在壁厚一定的情况下，其中空的内径就越小，进入突泡61的热量Q1越少(越慢)，同时，长度L越长，进入突泡61的热量Q1越少。从突泡61中散发的热量Q2又主要与突泡61的表面积有关，表面积越大，热量散发越快，Q2越大。在本实施例中，也就是直径D越大，外表面面积就越大，热量散发越快，Q2越大。由此可见，本发明的突泡部分的瓶颈结构大大克服了已有技术的缺陷，通过专门设置一连通管62，并使连通管62比突泡61细(连通管62的内部中空部分横截面积比突泡61的中空部分的横截面积小)，呈颈状，既可以通过调节连通管62的上述直径d和长度L而调节进入61突泡的热量，同时又可以通过增大表面积使突泡61散发热量。而在增加突泡61的表面积上，本发明的突泡部分6由于在连通管62可保持粗细尺寸不变的情况下而改变突泡61的表面积，而要增大突泡61的表面积，既可通过增加长度方向的尺寸上，也可以通过增加横向方向的尺寸，因为突泡61横向尺寸相对整个灯管的横向的尺寸要小得多，突泡61横向尺寸调节的范围较大，从而能较好的调节并使突泡61能容易并能够达到理想的温度，使发光管9内的汞蒸汽压处于较佳的状态，发出“理想”的光通。

图6是具有突泡的发光灯管点亮后的光通与时间的关系曲线图。在AB段，汞蒸汽压受灯丝加热和电弧作用而上升，光通上升。BC段由于汞蒸汽压过高，光通下降。在CD段低温汞齐调控汞蒸汽压下降，光通上升。DE段，由于突泡内的汞蒸汽压渐渐达到理想状态，光通渐渐平稳。由此可见，在BCD段形成了一个不平衡的光通段，为了是该BCD段达到稳定的光通，本发明人通过研究发现，在发光管9的不同部位在设置一个或一个以上的缓冲突泡，例如，图1、2和4中有缓冲突泡7和8。这样，在上述BCD阶段，可以平衡发光管内的汞蒸气压，使光通量更加平稳，发光效果更好。该缓冲灯泡7、8的结构形状可以与突泡部分6类同，也可以没有连通管，形状就是一般的球形或圆柱形等。数量上，可以是一个或一个以上。

通过连通管和突泡尺寸的调节，仍没有办法使突泡内的温度降低到理想液汞或不可控汞的工作温度。图7是表明在相同的汞蒸汽压下，液态汞和低温汞齐的工作温度是不同的。低温汞齐要比液汞的工作温度高约摄氏10度左右。本发明在突泡内放置了低温汞齐，在功率较大，灯罩尺寸较小时，即使突泡内的温度高于液汞理想工作温度摄氏10度左右，仍可以使发光管9内的汞蒸汽压达到理想的工作状态。

本发明除了在长排气管11顶部封入低温汞齐12外，还可在发光管9的管腔内或突泡部分6内也放置低温汞齐12。这样，更能使发光管9内的汞蒸汽压达到更理想的工作状态。

图8是本发明的带罩灯用的异形结构螺旋灯发光管的另一个实施例的突泡的结构示意图。在该实施例中，突泡部分6的突泡61不是一个球体，而是一个正方体或长方体，其截面的图形的长为L1，宽为L2。在垂直方向，突泡61的中心轴线与连通管62的中心轴线在同一条直线上。突泡61内部的空腔通过连通管62的中空部分与发光管9的管腔连通。连通管62的长度为L。

图9是本发明的带罩灯用的异形结构螺旋灯发光管的有一个实施例的突泡的结构示意图。在该实施例中，突泡部分6的突泡61是球体，但是，在垂直方向，突泡61的中心轴线与连通管62的中心轴线不在一条直线上。突泡61内部的空腔通过连通管62的中空部分与发光管9的管腔连通。突泡61和连通管62的尺寸与图5相同。

图10、图12、图13为本发明的螺旋灯发光管的变形应用例：分别为U形发光管、伞形发光管、弹簧形发光管。其仅有一个突泡部分6，结构与上述实施例相同。

同样，本发明新型异型结构的螺旋发光管不局限于配置梨形玻璃灯罩，也适应于配置其它如圆柱形、方形、球形、烛形及镀铝反射形灯罩，也适应于紧凑型灯具，同样具有相同的点灯效果“快亮”和有“理想光通”。参见图13，灯罩包括发射罩壳132和玻璃盖131。

通过上面的描述，对于本领域的一般技术人员，本发明的连通管62和突泡61还可采用其它形状包括不规则的形状，例如，突泡61可以是长度不一致的椭球形，连通管62可以采用截面是三角形或长方形的管状体，等等。而且连通管的方向也可以变化，只要突泡部分包含一连通管和一突泡，其中，所述连通管比所述突泡细，内部中空的横截面面积比突泡的中空横截面面积要小，呈颈状，同样就可以实现本发明的目的。除了突泡部分6，在发光管9上，可以根据需要再设置其他数量的突泡部分。对于缓冲灯泡，也可以设置一个或一个以上。

以上实施例是显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入所附权利要求书的保护范围内。

Claims (8)

1.一种荧光发光灯管，它采用液汞或低温汞齐，其特征在于，在发光灯管的管壁上设置一个或一个以上的散发热量的突泡，所述突泡与发光管之间设有一将所述突泡与发光灯管连通的连通管，所述连通管比所述突泡要细并形成一瓶颈状结构以便控制进入所述突泡的热量，所述突泡的连通管是圆柱形，所述突泡是球形，且连通管截面直径d小于突泡的球的直径D。

2.如权利要求1所述的荧光发光灯管，其特征在于，所述连通管的最大横截面面积比所述突泡的最大横截面面积小。

3.如权利要求1或2任一所述的荧光发光灯管，其特征在于，所述突泡是两个。

4.如权利要求1所述的荧光发光灯管，其特征在于，所述发光灯管、连通管和突泡的中心线位于同一直线。

5.如权利要求1所述的荧光发光灯管，其特征在于，所述发光灯管、连通管和突泡的中心线不在同一直线。

6.如权利要求1所述的荧光发光灯管，其特征在于，在所述发光灯管的管壁上进一步设置一个或一个以上有利于汞的扩散，改善发光灯管的光通量的缓冲突泡。

7.如权利要求1所述的荧光发光灯管，其特征在于，进一步在荧光灯管内设置有低温汞齐。

8.如权利要求1所述的荧光发光灯管，其特征在于，进一步在所述突泡内设置有低温汞齐。

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