CN100359628C - 具有改进的启动性能的紧凑型自镇流荧光灯 - Google Patents

Abstract

一种紧凑型自镇流荧光灯包括将一玻璃管绕螺旋轴线缠绕至其端部而形成的一个双螺旋电弧管，每个封闭电极在玻璃管端部带一灯丝线圈，一个底部封闭的固定件，固定电弧管。该固定件在端面上具有供玻璃管端部插入的插入开口。玻璃管端部的插入位置可使灯丝线圈位于固定件中，而在玻璃管端部的插入方向上，灯丝线圈和插入开口边缘的最小距离L为6mm。

Description

具有改进的启动性能的紧凑型自镇流荧光灯

本申请基于日本申请NO.2003-55003作出，其内容在此作为参考被引入。

技术领域

本发明涉及一种紧凑型自镇流荧光灯，包括一个带至少部分弯曲的玻璃管的电弧管；以及带有在玻璃管两端封闭的灯丝线圈的电极；和一个具有插入开口的固定器，通过固定插过插入开口的玻璃管的两端来固定电弧管。

背景技术

在当今的节能时代，紧凑型自镇流荧光灯作为节能光源替代白炽灯越来越流行。举例说明，紧凑型自镇流荧光灯包括一个将玻璃管弯曲成双螺旋型的电弧管，并在玻璃管中封入汞；一个固定电弧管的固定器；一个置于固定器中用以点亮电弧管的电子镇流器；一个罩住电弧管的灯泡；和一个连在固定器上的螺旋型基部。

在玻璃管的两端，带灯丝线圈的电极是封闭的。固定器具有一对插入开口，玻璃管的端部穿过开口插入固定器中。某些紧凑型自镇流荧光灯具有这样的结构，其中电弧管由固定器固定，此时固定器处于玻璃管中的灯丝线圈中位于固定器中的状态(见日本公开特许公报NO.H8-339780)。然而为有效得到从电弧管中发出的可见光，近年来开发的紧凑型自镇流荧光灯具有如此的结构，其中灯丝线圈置于固定器之外。

具有将灯丝线圈置于固定器之外结构的紧凑型自镇流荧光灯的特点是提高了发光量。但是经过长时间的连续发光，这些灯与起始使用阶段相比开灯时的启动性能开始变差。

图1示出传统紧凑型自镇流荧光灯的相对光通量与所用发光时间的关系。相对光通量的值，即在传统紧凑型自镇流荧光灯开灯时，相对于稳定发光状态时的光通量的光通量值。这里，传统紧凑型自镇流荧光灯在基部朝上时被反复置于ON和OFF，直到总的发光时间达到100小时和6000小时。当“2小时45分钟ON”和“15分钟OFF”重复ON/OFF循环时，总发光时间为总的ON时间。

如图所示，对于传统紧凑型自镇流荧光灯，在总发光时间为100小时时，要求相对光通量达到60％所需要的时间为7.5秒，而在总发光时间为6000小时时则需要20.5秒。总发光时间为6000小时时光通量达到60％所需的时间是总发光时间为100小时时所需时间的2.7倍。这样经过长时间发光后，灯与起始使用阶段相比开灯时的启动性能开始变差。

发明内容

由于上述问题，本发明的目的在于提供一种紧凑型自镇流荧光灯，在长时间的连续发光后，在开灯时保持发射光通量，改进启动性能。

本发明的上述目的可以通过紧凑型自镇流荧光灯来达到，该灯包括：一个带至少部分弯曲的玻璃管的电弧管；以及在玻璃管两端密封的电极，每个电极带有灯丝线圈；和一个形成在其中具有一对插入开口的固定器，通过固定插过插入开口的玻璃管的端部来固定电弧管，其中玻璃管端部插入的位置能使每个灯丝线圈位于固定器中，而在玻璃管端部的插入方向上，每个灯丝线圈和相应插入开口边缘的最小距离L1为0至10mm的范围。

根据该结构，保持与传统灯基本相同的光通量的同时，灯丝线圈附近玻璃管的温度升高。因此，可以抑制汞在灯丝线圈附近的聚集，从而阻止了玻璃管中存留汞量的减少。鉴于此，即使经过长的发光时间，也能提高开灯时灯的启动性能。

附图说明

本发明的这些以及其它的目的、优点和性能通过结合附图的对本发明具体实施例的以下说明就会很清楚。

附图中：

图1为传统紧凑型自镇流荧光灯在开灯时的启动性能曲线图；

图2为涉及本发明优选实施例的紧凑型自镇流荧光灯的前视图，部分被切去；

图3为涉及本发明实施例的电弧管的前视图，部分被切去；

图4A为涉及本发明实施例的固定器的俯视图；

图4B为涉及本发明实施例的固定器的侧视图；

图5为涉及本发明实施例的由固定器固定的电弧管的前视图；

图6为涉及本发明实施例的插入固定器中的玻璃管的端部附近的放大视图；

图7为涉及本发明实施例的紧凑型自镇流荧光灯在开灯时的启动性能曲线图；

图8A为涉及本发明变型的紧凑型自镇流荧光灯的前视图，部分被切去；

图8B为图8A中所示A部分的放大剖视图；以及

图9为应用本发明的紧凑型自镇流荧光灯的前视图。

具体实施方式

以下参照附图2至7介绍涉及本发明优选实施例的紧凑型自镇流荧光灯。

1.结构

(a)整体结构

如图2所示，涉及本发明的紧凑型自镇流荧光灯100包括：一个由玻璃管120缠绕成双螺旋形的电弧管110，一个固定电弧管110的固定器200，一个置于固定器200中用以点亮电弧管110的电子镇流器300，和一个罩住电弧管110的灯泡400。

电子镇流器300使用串联倒相法，并包括多个电子元件，如电容器310、330、340和一个扼流圈320。电子镇流器300的这些电子元件安装在连接在后面所述固定件210上的基片360上。

固定器200包括底部封闭的圆柱形固定件210，和一个用以覆盖固定件210圆周面的壳体250。壳体250为圆锥形，包括一圆柱体部分具有较大开口251(后面所指代的大直径圆柱部分)和一较小开口252(后面所指代的小直径圆柱部分)。大直径圆柱部分251覆盖固定件210的圆周面220。基部380连接在小直径圆柱部分252上。

作为白炽灯所用的灯泡的壳体，灯泡400由玻璃材料制成，在设计上可以漂亮完美，并设计为“A”字形。需要指出的是灯泡400的形状并不仅限于“A”字形。

灯泡400通过将其开口端405置于固定件210的圆周面220和壳体20的大直径圆柱部分251之间而连接在固定件210和壳体250上，壳体250用以覆盖固定件210的圆周面220。灯泡400通过粘合剂420粘合填充在固定件210和壳体250之间。

灯泡400的顶部406的内表面通过热传导介质410、特别是有机硅树脂热连接在形成于电弧管110顶端的凸出部分126上。

(b)电弧管

如图3所示，电弧管110具有双螺旋形状，并包括在玻璃管120中部旋转形成的一转向部121，和通过螺旋缠绕从转向部121向玻璃管120两端124和125延伸的玻璃管部分形成的两个螺旋部122和123，环绕螺旋轴线A(螺旋轴A)的B方向(该方向为后面所指代的“螺旋方向”)。这里需要指出的是该说明书中所指代的玻璃管120的端部124和125为玻璃管120两端的真正边缘。这里需要指出的是平行于螺旋轴线A的方向为下文指代的“螺旋轴线方向”。

玻璃管120(特别是每个螺旋部122和123)基本上以相同的螺距缠绕，也就是说，第一螺距，从玻璃管中部(相应于转向部121)至预定位置(后面所指代的“螺距放大位置”)，而第二螺距大于第一螺距，从螺距放大位置至玻璃管120的端部124和125(玻璃管120从螺距放大位置至端部124和125的部分为后面所指代的“端部附近部分”)。由于第二螺距，端部124和125远离在螺旋轴线方向接近端部124和125的玻璃管部分。“螺距”在这里指代图3中所示的“Plt”，且特别是指在螺旋轴线方向上相互临近的两个玻璃管部分的界面中心点之间的距离。

更具体地，玻璃管120以相对于螺旋轴A以倾斜角α缠绕(后面所指代的“螺旋角”)，从玻璃管的中部(相应于转向部121)至螺距放大位置，而从玻璃管螺距放大位置至端部124和125，倾斜角β小于相对于螺旋轴A的倾斜角α。

这里需要指出的是玻璃管120所有材料为诸如硅酸锶钡的软玻璃。

电极130在玻璃管120的端部124和125密封。每个电极130包括一个灯丝线圈131和一对导线133和134，通过玻璃珠固定的方法支撑灯丝线圈131。灯丝线圈131由钨制成，形成三螺旋形状，并在其中加入如2mg的由BaO-CaO-SrO构成的电放射性物质。电极130封闭，于是灯丝线圈131插入玻璃管120中与端部124和125具有预定距离的位置。

排气管(exhaust tube)140与电极130一起封闭，在玻璃管120的一端124和125，也就是说端部124，将玻璃管120抽真空或封入汞、缓冲气体或后面所述的类似物。排气管140的端部在玻璃管抽真空和封入汞和缓冲气体后通过如切断端部(tip-off)来密封。

在玻璃管120中，大约3±0.3mg的汞和氩作为缓冲气体在600Pa的压力下封入。作为缓冲气体，也可使用如氩和氖混合气。

汞以这样的形式封入玻璃管120中，能够在电弧管110发光的过程中显示的汞蒸汽压值等于基本上单纯封入汞所显示出的汞蒸汽压值。更详细地，以锡汞151(Sn-Hg)的形式封入汞，在发光过程中显示出的汞蒸汽压值接近于基本上单纯封入汞所显示出的汞蒸汽压值。

这里需要注意的是，比如封入玻璃管120中的汞和锡的合金指的是“基本单一形式的汞”，只要汞的性能同单纯封入汞时基本相同。

作为锡汞151，为80wt％的锡与20wt％汞的混合物。这里需要注意的在电弧管110发光的过程中显示的汞蒸汽压值等于基本上单纯封入汞所显示出的汞蒸汽压值的汞可能是锌汞(Zn-Hg)，除上面所述的锡汞。

在玻璃管120的内壁上使用磷光剂150。这里所用磷光剂150为三种稀土磷的混合物，分别发出红、蓝、绿光，举例来说，Y₂O₃:Eu，LaPO₄:Ce、Tb和BaMg₂Al₂₇O₂₇:Eu、Mn。

(c)固定器

如图2、4A和4B所示，固定器210大概包括一端面230和一圆周面220。举一个例子，固定器210所用材料为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。该树脂具有好的抗热性能和较强的紫外线抵抗能力。

下面首先介绍端面230。端部230具有一对将玻璃管120的端部124和125插入固定器210中的插入开口231和232，一对将玻璃管120的端部124和125导入插入开口231和232中的导向部233和234，和一对覆盖所插入玻璃管120的端部附近部件124a和125a的覆盖部235和236。

插入开口231和232、导向部233和234以及覆盖部235和236形成相对于端面230中心点的对称件。此后玻璃管120的端部124(125)在将玻璃管120插入固定件210的过程中移动的一侧称为“下侧”，而相对于下侧的一侧称为“上侧”。

在插入开口231和232的上侧，形成导向部233和234。导向部233和234成形为从端面230凹入的槽形，相对于玻璃管120的端部附近部分124a和125a的底部外形具有这样的形状。

导向部233和234接触玻璃管120的端部124和125的下部外表面，并将端部124和125导入插入开口231和232，当电弧管110绕固定件210的中心轴线旋转时，电弧管110的中心轴线A符合固定件210的中心轴线。

在插入开口231和232的下侧，形成覆盖部235和236。覆盖部235和236形成为从端面230表面伸出的拱形，相对于玻璃管120的端部附近部分124a和125a的底部外形具有这样的形状。拱形形成在下部，不甚靠近插入开口231和232。

插入开口231和232由导向部233和234的两个下侧边缘和覆盖部235和236的上侧边缘特别形成。如图4B所示，覆盖部235和236的上侧边相对于固定件210的中心轴线向下侧倾斜，从固定件210侧看来。如图4A所示为从上面看来的插入开口231和232。

接下来介绍固定件210的圆周面220。如图2和图4B所示，包括一对基片支撑部222、一对基片接合部223和224和一对形成于固定件210圆周面220上的接触部221。基片支撑部222用以支撑基片360，基片上安装电子镇流器300。基片接合部223和224连接在靠近基部380的基片360的一面。接触部221用以接触基片360的外部边缘。

在圆周面220开口的整个外部边缘(相反于底面230)，形成向外凸出的凸缘部228。凸缘部228结合形成于壳体250内表面的凸出部分(未示出)，从而使固定件210和壳体250结合在一起。

下面介绍具有上述结构的固定件210固定电弧管110的状态。固定件210通过粘合固定电弧管110。固定件210通过粘合玻璃管120插入插入开口231和232的端部附近部分124a和125a(可能包括端部124和125)而固定在电弧管110，如图5和6所示，用有机硅树脂390或类似物固定在固定件210的内表面上，如图2所示。

这里置于玻璃管120中的灯丝线圈131定位在固定件210中。如图6所示，(a)灯丝线圈131和(b)固定件210插入开口231(232)边缘之间的最小距离L1，在玻璃管120的端部124(125)插入的方向(插入方向)，设定在0～10mm的范围，这里即使L1为最小距离0mm，也就是说，当灯丝线圈131有一半定位在固定件210中，灯丝线圈131也假定为定位在固定件210中。

如图6所示，最小距离L1为在玻璃管120的插入方向D，平面F1和平面F2之间的最小距离。平面F1为包括导线133和134支撑灯丝线圈131位置的平面，并垂直于玻璃管120的管轴C1。平面F2为包括在插入方向上D接近于灯丝线圈131的位置的平面，在插入插入开口231和232的玻璃管120进入固定件210的边界上，并垂直于管轴C1。

这里灯丝线圈131的定位用它们分别从插入开口231和232边缘的最小距离L1来表示，由于下面的原因。插入开口321和232相对于固定件210(见图4B)的中心轴线倾斜，于是从上面看固定件210(见图4A)插入开口231和232为敞开的。既然如此，定位于固定210中的(a)灯丝线圈131和分别插入开口231和232(b)边缘的距离取决于插入开口231和232边缘的位置而不同。

2、特殊结构

本发明涉及的紧凑型自镇流荧光灯100相应于60W的白炽灯。因此，带缠绕4.5圈螺旋部122和123的一电弧管作为电弧管110，而以E17型基部为基部380。

紧凑型自镇流荧光灯100(灯泡400)最大直径D为55mm，总长L为108mm，小于最大直径为60mm、总长为110mm的白炽灯。

对于灯的性能，紧凑型自镇流荧光灯100在输入为12W时，表现出的820lm的发光流量，和68.3lm/W的发光效率。在寿命试验中，紧凑型自镇流荧光灯100确认可以达到目标值6000小时。

以下参照附图3介绍电弧管110的直径。

电弧管110具有环形的外径Da，也就是在螺旋缠绕玻璃管120最外围的电弧管110直径，为36.5mm，玻璃管120的管内径φi为7.4mm，而玻璃管120的管外径φo为9mm。优选地，电弧管110的环形外径Da为30～40mm的范围，以使电弧管110的尺寸与白炽灯相当。

优选地，玻璃管120的管外径φo小于10mm。这是因为以下原因。当的管外径φo为10mm或更大时，玻璃管120具有较大的抗挠刚度，从而难以将玻璃管120螺旋缠绕至36.5mm小的环形外径。

螺距放大位置为从螺旋缠绕玻璃管120下方看去，相对于螺旋轴线从端部124(125)向后呈90°的位置。在转向部121至螺距放大位置之间，螺旋缠绕玻璃管120具有20mm的螺距P2t和10mm的螺距Plt。螺距P2t为在螺旋轴线方向上螺旋部122相邻部件间的螺距或在螺旋轴线方向上螺旋部123相邻部件间的螺距(如图3所示的垂直方向)。螺距Plt为在螺旋轴线方向上螺旋部122部件与相邻螺旋部123部件之间的螺距。

于是，在平行于螺旋轴线A的方向上相邻的玻璃管部件间的最小间隙为1mm。优选地该间隙为3mm或更小。当间隙大于3mm时，电弧管110的总长难免要长，同时相邻玻璃管部件彼此远离，产生照明不均匀的问题。

转向部121与螺距放大位置间的螺旋角α为76.7°。螺距放大位置与端部124和125间的螺旋β为69.2°。

在电弧管110中，电极130(灯丝线圈131之间)间的距离为400mm。电弧管110的总长(从电弧管110凸出部件126的顶部至电极在平行于螺旋轴线A的方向上封闭的凸出部件126的底部)为62.8mm。

固定件210的圆周面220的外径为38.5mm，高度为14.6mm。

另一方面，在具有上述结构的玻璃管120由固定件210固定的状态，玻璃管120中灯丝线圈131和插入开口231(232)边缘的最小距离L1为6mm。同时电极130在玻璃管120中封闭的状态为灯丝线圈131插入玻璃管120中距离玻璃管120端部14mm的位置。

这里需要注意的是尽管本发明应用于相当于60W白炽灯的紧凑型自镇流荧光灯，本发明还可用于相当于其它瓦数白炽灯的紧凑型自镇流荧光灯。这样，电弧管的直径、紧凑型自镇流荧光灯的总长、基部的类型等则与上述实施例不同。

3、启动性能(rising characteristic)

(a)启动性能试验

对上述结构的紧凑型自镇流荧光灯100进行了开灯时的启动性能试验。具有上述结构的紧凑型自镇流荧光灯100即后面所指的“本发明”，而相关技术中的紧凑型自镇流荧光灯称为不同于“本发明”的“常规灯”。

如发明所解决的技术问题中所述，本发明在发光100小时和6000小时后被点亮。(a)相对于稳定发光状态的发光通量的发光通量与(b)所用发光时间之间的关系被研究。这里需要注意的是，在试验中灯在其基部向上的情况下点亮。

如图所示，本发明的启动性能为在总发光时间为100小时时(与常规灯相同)，相对发光通量达到60％时所需的时间为7.5秒，在总发光时间为6000小时时为9秒。

在总发光时间为6000小时时，用相对发光通量达到60％时所需的时间来比较本发明和常规灯，常规灯为20.5秒，而本发明为9.5秒，意味着本发明的巨大进步。

(b)玻璃管中的汞量

对于本发明，分析了在不同位置上的部件，在灯丝线圈131附近，在玻璃管120的内表面上，在总发光时间达到6000小时后。分析结构显示封入电弧管120中的汞的20-30％从灯丝线圈喷出和蒸发，与粘在玻璃管120内表面上的电子放射性物质发生反应，形成一种汞齐(用分子吸收光谱进行分析)。

对于常规灯也在不同位置进行了分析，在灯丝线圈131附近，在玻璃管120的内表面上，在总发光时间达到6000小时后。分析结构显示封入电弧管120中的汞的50-70％从灯丝线圈喷出和蒸发，与粘在玻璃管内表面上的电子放射性物质发生反应，形成一种汞齐。

(c)结论

对于本发明在总发光时间在6000小时后，封入玻璃管中的汞减少的量较少，且同常规灯相比启动性能较好。因为此，认为玻璃管中现有汞的含量影响启动性能。

下面介绍本发明比常规灯可以更好抑制汞量减少的原因。

应用在灯丝线圈上的电子放射性物质经常因为发光而喷射和蒸发，而粘在玻璃管的内表面上(这种粘合物质以下称为“黑物质”)。对于本发明玻璃管120内表面上粘合黑物质的位置在固定件210的内部，但对于常规灯该位置在固定件的外侧。

在关闭的时候，本发明中粘合在玻璃管内表面上的黑物质附近的温度高于常规灯的温度。更进一步，本发明玻璃管内表面的温度更低于常规灯的温度。因此，本发明中粘合在玻璃管内表面上的黑物质附近的温度高于常规灯的温度。

另一方面，汞具有向低温位置聚集的性质。认为即使关闭紧凑型自镇流荧光灯，本发明玻璃管120内表面上粘合黑物质的温度保持较高，而玻璃管中的汞不会在黑物质周围聚集，因此就可抑制黑物质和汞之间的反应。

因此对于本发明，玻璃管中消耗的汞量随同较长的总发光时间而减少。因为此在使用初期灯的启动性能可以保持较高的速度，而在长时间发光后启动性能可大大改善。

4、其它方面

(a)灯丝线圈的位置

尽管上述实施例中灯丝线圈和插入开口边缘之间的最小距离L1为6mm，最小距离L1可以在0～10mm的范围。

该范围取决于以下因素。当最小距离L1小于0mm(灯丝线圈置于固定件的外侧)时，长时间发光后，在发光开始时不能有效改善启动性能。当最小距离L1大于10mm时，电弧管产生的发光通量减少紧凑型自镇流荧光灯当灯丝线圈置于固定件外时发光通量的5％。这对于保持灯的质量是不可取的。

(b)封入电弧管中的汞量

该申请的发明人首先将长时间发光后，在发光开始时的启动性能退化归因于因为粘结在玻璃管内表面的黑物质与汞的反应而导致的汞量的减少。

发明人之后通过增大封入玻璃管中的汞至8mg，对常规灯(灯丝线圈置于固定件外侧)进行了相同的启动性能试验。结果显示，长时间发光后，发光开始时启动性能并未退化。但是在灯丝线圈附近、玻璃管内表面上粘上了黑物质，形成汞齐。

好像问题可以通过加入一定量的汞与粘在玻璃管内表面上的黑物质反应，达到封入玻璃管中的汞量。由于保护环境，目前的趋势是减少封入玻璃管中的有害物质汞的量。本发明通过将电弧管的灯丝线圈置于固定件中来有效抑制玻璃管中汞的使用，同时提供减少封入汞量的有效途径。

尽管以上介绍的是在玻璃管中封入3mg的汞，但汞的封入量可以为2～5mg的范围。该范围的确定取决于以下原因。当封入汞量小于2mg时，在玻璃管中不能存留有效的汞量。同时，即使封入的汞量大于5mg，发光时玻璃管中存留的汞量基本上与5mg甚至更少时相同，归因于玻璃管中的汞蒸汽压。

<变型>

尽管以上述实施例为基础对本发明进行了介绍，本发明的内容并不仅限于上述特定实施例。比如，以下变型也时可能的。

1、紧凑型自镇流荧光灯

灯丝线圈上的电子放射性物质因为发光而蒸发，并粘在灯丝线圈附近的玻璃管的内表面上已为公知。电弧管中的汞与粘在内表面上的黑物质(电子放射性物质)反应，不管比如是否有主体汞或补充汞的加入，也不管电弧管上是否有灯泡罩着。因此，本发明可应用于在玻璃管中有主体汞和补充汞的紧凑型自镇流荧光灯，更进一步可应用于电弧管上没有灯泡罩着的紧凑型自镇流荧光灯。

当本发明应用于在玻璃管中有主体(和/或补充)汞齐的紧凑型自镇流荧光灯，关灯时玻璃管120中存留的汞回到汞齐，而不接近黑物质。因此该紧凑型自镇流荧光灯的启动性能不会退化很多。在这个意义上，以上实施例中所介绍的该优点就这种灯来说不会出现。

2、电弧管的尺寸

尽管上述实施例介绍的电弧管由玻璃管从中部至两端绕同一轴线缠绕成双螺旋形，电弧管也可为其它形状。

比如电弧管可以为“4U结构”，如图8A所示，由4个U形玻璃管组合在一起。以下参照附图8A和8B，主要介绍具有4U结构电弧管502的紧凑型自镇流荧光灯501。

玻璃管509为上述的U形，包括一对垂直部509a和一个连接垂直部509a的弯曲部509b。电弧管502经由将四个玻璃管509基本以正方形放置而形成，从而使玻璃管509环绕轴向壳503的中心轴线，从轴向壳503的中心轴线看去基本上为其中心。桥连垂直部509a除了一对之外的其它临近端部。在一对垂直部509c的另一端，与上述实施例中介绍的电极相同的电极530是封闭的。

固定件504为一个平板件，具有八个插入开口504a，以供构成电弧管502的玻璃管509的垂直部509a的其它端部插入。固定件504具有环绕每个插入开口504a的固定圆筒504b，用来固定玻璃管509的垂直部509a。

固定件504具有将基片541结合在电子镇流器540上的基片结合钩，而壳结合钩504c结合在壳503的内表面上。将固定件504连接在基片或壳上的方法并不局限于此类结合方法，也可以比如采用螺纹的方法。

如图8B所示，对于电弧管502，玻璃管509中的灯丝线圈531定位在固定件504固定壳503的一侧。灯丝线圈531和插入开口504a在玻璃管509插入插入开口504a的插入方向E上的最小距离L2的范围为0至10mm。

最小距离L2为平面F3和平面F4在插入方向E之间的距离。平面F3为包括导线532和533支撑灯丝线圈531的位置的平面，并垂直于玻璃管509的管轴C2。平面F4为包括在插入方向E上接近于灯丝线圈531的位置的平面，在玻璃管509进入固定件504(固定圆筒504b)的边界上，并垂至于管轴C2。

根据实施例所述，常规灯在长时间发光后启动性能降低，而具有该结构的紧凑型自镇流荧光灯501则不会发生这种情况。

3、主汞齐

对于本发明的灯，玻璃管的直径可以为5至9mm范围的任一值。通过将电弧管的顶部(玻璃管的弯曲部)由有机硅树脂连接在灯泡上，将玻璃管的内径设置在该范围中，电弧管在发光过程中的温度基本上与电弧管的发光通量基本达到最大时的温度相同。因此，即使不用主汞齐也可以得到较高的发光效率。更进一步，因为本发明的灯不用主汞齐，在发光过程的启动性能可与典型荧光灯的启动性能相同。

4、电极

尽管上述实施例介绍的电极结构为灯丝线圈用玻璃珠固定方法来支撑灯丝线圈，电极也可采用其它方法如杆方法(stem method)来代替。

5、固定件

上述实施例介绍的固定件在其端面上有一对各自具有插入开口、导向元件和覆盖元件的管状固定结构。虽然固定结构优选包括所有插入开口、导向元件和覆盖元件，而管状固定结构可以不包括比如导向元件。在这种情况下，以开口形式替代导向元件，以作为插入开口。可替代地，以开口替代覆盖元件，作为插入开口。

6、荧光灯

尽管上述实施例介绍本发明应用于紧凑型自镇流荧光灯，本发明也可用于如图9所示的荧光灯。

该荧光灯600包括由玻璃管620螺旋缠绕至其末端的双螺旋电弧管610，圆柱形固定件630具有封闭的端部，固定电弧管610(玻璃管620的端部附近部分)，一壳体640覆盖固定件630的圆周面，灯泡650覆盖电弧管610，而一个单独的基部660(比如GX10q型)安装在发光固定插座中，接受电源。

荧光灯600与上述紧凑型自镇流荧光灯100和501的区别在于，电子镇流器不在固定件630和壳640中，且基部660不是荧光灯也可用的螺纹型基部。

(a)电弧管的尺寸

上述实施例介绍本发明应用于紧凑型自镇流荧光灯，替代荧光灯。因此，特别地具有上述尺寸的紧凑型自镇流荧光灯，双螺旋形的外环直径为40mm或更小，小至30mm。但是当该实施例应用于以上荧光灯时，可以除去对电弧管尺寸的上述限制。比如电弧管的外环直径可以大于40mm。

玻璃管中部和螺距放大位置间的螺旋角α和螺距放大位置与端部间的螺旋角β取决于预定环形外径和电弧管的螺距。比如，如果玻璃管的目标环形直径提高，那么螺旋角α和β相应变化。

7、固定器

与上述实施例相关的固定件通过有机硅树脂将玻璃管端部粘在固定器的内表面上，以固定电弧管。玻璃管的端部通过形成于固定件底面上的插入开口插入固定件。同时，对于相对于变型2的紧凑型自镇流荧光灯和相对于变型5的紧凑型自镇流荧光灯，固定件的结构与上述实施例用以固定电弧管的固定件结构相同。

另一方面，本发明的固定器通过固定插入插入开口的玻璃管固定电弧管。在上述实施例和变型中，固定器由固定件和壳体组成。

从而本发明固定器的结构不限于上述实施例和变型所介绍的结构。比如固定器的大直径部分可配合在固定件圆周面的内表面上。更进一步，可以形成单独的插入开口件和玻璃管的固定件。更特别地，分别形成插入开口的板件和固定玻璃管端部的圆柱件，这些独立件可以分别连接到基部上。

8、灯泡

尽管相对于上述实施例和变型2的紧凑型自镇流荧光灯100和501，以及相对于变型5的荧光灯600分别包括覆盖电弧管110、502和610的灯泡400、506和650，本发明可用于不带灯泡的紧凑型自镇流荧光灯，或不带灯泡的荧光灯。

对于不带灯泡的紧凑型自镇流荧光灯或不带灯泡的荧光灯来说，发光过程中产生的热直接从电弧管释放。通将玻璃管的管内径设置在5至9mm的范围，电弧管在发光过程中的温度基本上与使电弧管发光通量达最大值时的温度相同。

虽然参照附图以举例方式对本发明进行了详细的说明，应当注意的是，本领域普通技术人员可以作出许多显而易见的改变和变型。因此，除非这些改变和变型脱离了本发明的范围，那么这些改变和变型都包括在本发明的范围中。

Claims (8)

1.一种紧凑型自镇流荧光灯，包括：

一个带至少部分弯曲的玻璃管的电弧管，在玻璃管两端密封有电极，每个电极带有灯丝线圈；和

一个形成一对插入开口的固定器，通过固定插过插入开口的玻璃管的端部来固定电弧管，

其中玻璃管端部插入的位置能使每个灯丝线圈位于固定器中，而在玻璃管端部的插入方向上，每个灯丝线圈和相应插入开口边缘的最小距离L1为0至10mm的范围。

2.如权利要求1所述的紧凑型自镇流荧光灯，其特征在于：汞单独封入玻璃管中，而玻璃管的内径为5至9mm范围。

3.如权利要求1所述的紧凑型自镇流荧光灯，其特征在于，进一步包括：一个覆盖电弧管的灯泡，其中通过热传导介质在发光过程中电弧管的最冷位置，或最冷位置的附近位置将电弧管热连接在灯泡上。

4.如权利要求1所述的紧凑型自镇流荧光灯，其特征在于：电弧管由玻璃管从中部至两端绕同一轴线缠绕成双螺旋形结构。

5.如权利要求1所述的紧凑型自镇流荧光灯，其特征在于：在玻璃管中封入2至5mg的汞。

6.如权利要求4所述的紧凑型自镇流荧光灯，其特征在于：(a)每个玻璃管端部和(b)临近的螺旋部在轴线方向上的螺距大于其它相邻螺旋部间的螺距，以加宽每个端部和临近螺旋部间的间隙。

7.如权利要求4所述的紧凑型自镇流荧光灯，其特征在于：双螺旋结构电弧管的环形外径为30-40mm。

8.如权利要求3所述的紧凑型自镇流荧光灯，其特征在于：固定件为圆柱形，端面形成插入开口，紧凑型自镇流荧光灯进一步包括一安装在固定件圆周面上的壳体，和灯泡被固定，其中灯泡的开口端被固定在固定件圆周面和壳体之间的空隙中。

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