CN100431090C - 荧光灯及其制造方法和照明设备 - Google Patents

Abstract

一种荧光灯(1)包括：灯泡(2)，所述灯泡包括：具有多个弯曲部分(2c)和与弯曲部分(2c)相邻的多个直管部分(2b)，所述多个弯曲部分和多个直管部分外管径为12-20mm，所述灯泡的管长度为800-2500mm，其中通过所述弯曲部分使直管部分(2b)基本设置在相同平面内；彼此靠近设置、并且形成有被密封在其中的电极(5和5)的一对端部(2d和2d)，以便形成穿过直管部分(2b)和弯曲部分(2c)的一个放电路径；在灯泡的内表面上形成的荧光层(4)；和密封在所述灯泡中的包括汞的放电媒质；和设置在灯泡(2)的端部(2d和2d)的灯头(6)；其中，在直管部分形成荧光层，所述直管部分形成的荧光层的荧光体颗粒的施加量是4.0-7.5mg/cm²。

Description

荧光灯及其制造方法和照明设备

技术领域

本发明涉及一种荧光灯及其制造方法以及使用这种荧光灯的照明设备。

背景技术

直管形、环形和单端形的荧光灯已知为一般荧光灯，特别是，鉴于近年来对能量保存和资源保存的需求，已经研制和作为产品制造了用于高频照明设备的小直径环形荧光灯。这种小直径环形荧光灯以产品名“FHC”为代表(参见专利文献1)。这种小直径环形荧光灯具有与常规环形荧光灯大致相同的环形尺寸的外径，但是管子的外径可以制得更小，同时确保亮度等于或大于常规环形荧光灯的亮度，由此满足能量保存和资源保存的需求，特别是，允许在家庭空间中实现舒适的视觉环境。

另一方面，方形荧光灯常规性已公知(参见专利文献2和3)。在专利文献2中所述的荧光灯是30W型的方形荧光灯，它使用管子外径为25-32mm的方形灯泡，并且弯曲部分的内侧的曲率半径为20-40mm，并且相对直部之间的外径为190-220mm。专利文献3中所述的荧光灯是方形荧光灯，它使用具有12.75到13.25mm的管子的外径的方形灯泡，并且在相对直部之间的外径为135mm，放电路径长度为450mm到470mm(管长为500到520mm)。

[专利文献1]日本专利No.3055769

[专利文献2]日本专利特许公开公报No.SHO58-152365

[专利文献3]日本专利特许公开公报No.HEI3-59548

通过在直管灯泡中形成保护层和荧光层、向两端密封电极、加热使整个直管灯泡变软、和将直管灯泡弯成环形，从而使初始光通量由于荧光层的热退化而趋于降低，由此形成了根据专利文献1的小直径环形荧光灯。此外，灯泡中的碱成分由于热处理而沉淀并与荧光层反应，由此产生随着时间流逝而容易退化和容易使流明维护系数降低的问题。

而且，小直径环形荧光灯通过直管灯泡形成为环形，同时在纵向伸展，这在成形时容易导致形成在直管中的保护层和荧光层玻裂，由此产生保护层和荧光层不能很厚地形成的问题。一般情况下，荧光层形成得越厚，初始光通量越提高，并且保护层较厚允许提高光通量维护系数。然而，利用小直径环形荧光灯，由于上述原因而不能很厚地形成保护层和荧光层，因而对初始光通量的提高程度和光通量维护系数的提高程度有限制。

根据专利文献2的方形荧光灯简单地将常用的大直径30W荧光灯成形为方形，并且没有考虑灯泡成形工艺或灯性能的提高。

由于根据专利文献3的方形荧光灯具有500-520mm的短管长度，因此光输出很低，并且不能期望获得如在常规小只环形荧光灯中的高输出照明。特别是，135mm的相对直部之间的外径是很短的，以至于一对电极必须设置成向灯泡的内侧弯曲，导致不方便，从而使制造复杂，并且不能使用相同类型的灯泡与相同形状但是不同尺寸的灯泡相结合的设置。

本发明的目的是提供一种尺寸小、高度有效和具有改进的光输出性能的荧光灯以及使用这种荧光灯的照明设备。

发明内容

本发明的荧光灯包括：

灯泡，所述灯泡包括：具有多个弯曲部分和与弯曲部分相邻的多个直管部分，所述多个弯曲部分和多个直管部分外管径为12-20mm，所述灯泡的管长度为800-2500mm，其中通过所述弯曲部分使所述直管部分设置在相同平面内；彼此紧靠设置、形成有被密封在其中的电极的一对端部，以便形成穿过直管部分和弯曲部分的一个放电路径；在灯泡的内表面上形成的荧光层；和密封在所述灯泡中的包括汞的放电媒质；和

设置在灯泡的端部的灯头，

其中，在直管部分形成有荧光层，所述直管部分形成的荧光层的荧光体颗粒的施加量是4.0-7.5mg/cm²。

灯泡由多个直管部分和连接这些直管部分的弯曲部分形成，从而这些部分彼此连通。弯曲部分是通过在单个直管形灯泡上加热形成弯曲部分的预定部分和弯曲这些部分而形成的。这可以通过弯曲多个直管形灯泡和将端部彼此连接在一起而形成。

弯曲部分可以是简单弯曲的直管形灯泡，或者可以通过在鼓状物中缠绕或通过模制而成形，从而弯曲部分的横截面大致与直管部分的横截面是相同形状的。

直管形灯泡的管长大约与放电路径长度相同，相应地，考虑到产生等于常规小直径环形荧光灯的光输出，管长必须在800-3000mm的范围内，优选在800-2500mm范围内。

直管部分的内径在12-20mm范围内，并且考虑到灯性能如灯效率和制造条件，直管部分的内径的优选范围是14-18mm。还应该注意的是，尽管靠近弯曲部分的直管部分可能具有由于弯曲部分的成形而改变了且不在上述范围内的外径，但是对于本发明来说，直管部分的较大部分处于上述范围内就足够了。

公知，一般情况下，荧光灯的管径越小，灯效率提高得越多，并且在本发明中，直管部分的外管径为20mm或更小。对于直管部分的20mm或更小的外管径可以实现等于常规小直径环形荧光灯的光效率。另一方面，直管部分的外管径小于12mm的设置是不可接受的，因为难以保证具有弯曲部分的玻璃灯泡的机械强度，而且这种设置是不可行的，因为不能获得等于相同尺寸的常规环形荧光灯的灯效率。

为了使具有29mm(类型名称“FCL”)的外管径的常规环形荧光灯的灯效率提高10％或以上，外管径必须减小到65％或更小。就是说，对于直管部分将必须提供18mm或更小的外管径。此外，对于外管径来说，减少荧光灯的厚度就足够了。考虑到如光输出和灯效率等性能，优选在直管部分处的外管径为14mm或以上。

灯泡具有三个或更多个直管部分，并且形成的用于连接直管部分的弯曲部分数量比直管部分的数量少一个。弯曲部分形成为使得直管部分基本上位于相同平面内。电极被密封在位于两端的直管部分的端部中，在所述两端上不提供弯曲部分，从而电极的两端部靠近地设置。

灯泡形成包围基本上多个直管部分的位置关系中的中心的单个放电路径。即，在灯泡中，直管部分的内部由弯曲部分连接，并且通过密封在两端部的一对电极形成单个放电路径。此外，直管部分不必具有相同的长度，并且可以采用只设置具有不同长度的一个直管部分。在用三个弯曲部分连接具有相同管长的四个直管部分的情况下，由于直管部分而使灯泡将提供大致方形形状。

灯泡的形状具有多边形就足够了，但是不限于此，灯泡可以具有五边形或六边形。此外，可以进一步提供每侧具有不同长度的两个灯泡同心地设置在相同平面上的设置，其中一个灯泡在内侧，另一个灯泡在外侧，并且灯泡的端部可以按照气密方式连接，从而形成双管。

在成形弯曲部分之前，荧光层将涂覆和形成在直管形灯泡的内表面上。

灯头具有连接到电源部件如插座上的电连接部分。这个连接部分可以设置在与灯泡的两端部隔开的位置上。此外，灯头可以具有通过机械连接到电源部件上而用做固定部分的结构。

根据本发明，只有外管径为12-20mm的直管形灯泡的形成弯曲部分的预定部分被加热，从而变软，并且形成弯曲部分，以便减轻形成在直管部分上的荧光层的热退化，和抑制初始光通量的降低，由此以更高效率点亮该灯。

此外，灯泡的直管部分在热软化下不弯曲，从而即使在荧光层和保护层形成得很厚时也不容易发生荧光层和保护层的破裂或剥离，并且可以改进由于这种破裂或剥离造成的不良外观和流明维护系数的下降。

根据上述结构和性能的荧光灯，形成弯曲部分的预定部分优选弯曲，使得在弯曲部分的内侧表面上的曲率半径是管子外径的1-3倍，并且粘接到弯曲部分上的荧光层的量(mg/cm²)是直管部分的1/2或更高。

根据弯曲部分的内侧表面上的曲率半径很小的设置，在弯曲部分的外侧的玻璃伸展很大，并且荧光层容易剥离。然而，利用本发明的设置，具有12-20mm的外管径的直管灯泡被弯曲，使得在外侧的玻璃伸展可制得比外管径为25mm或更大的常规直管灯泡的小。然而，在内侧表面上的曲率半径小于外管径的情况下，由于明显发生荧光层的剥离，因此曲率半径必须等于或大于外管径。此外，利用内侧表面上的曲率半径大于直管部分的外管径的三倍的弯曲部分，通过弯曲管长为800-2500mm的直管形的灯泡而获得的灯泡中的弯曲部分的百分比变大，由此不能预期地实现灯效率的提高。此外，灯泡的形状具有逐渐弯曲的弯曲部分，因而放电路径长度变小，并且多边形灯泡的外观尺寸减小。这样，曲率半径必须是直管部分的外管径的三倍或更小。

此外，粘接到弯曲部分上的荧光层的量每个面积增量(mg/cm²)变少，因为外侧玻璃部分伸展，但是在弯曲该形成弯曲部分的预定部分时，通过调节外侧上的玻璃部分的伸展可以使荧光层的剥离不明显，从而粘接量变为在直管部分上的1/2或更大，并且从弯曲部分还可以获得所希望的光输出。

这里将弯曲部分定义为弯曲内表面和外表面与相邻直管部分的外周边表面相遇的点之间的区域。相应地，根据直管形灯泡的形成弯曲部分的预定部分，这一点不是必须的，当然希望利用其间的小差别进行弯曲加工。

根据上述荧光灯，在直管部分上的荧光体颗粒的施加量优选为4.0-7.5mg/cm²。在施加量少于4.0mg时，相对于常规小直径环形荧光灯改进光输出的优点将有所减少。另一方面，在直管部分上的荧光体颗粒的施加量超过6.0mg/cm²的情况下，荧光层可能在弯曲部分开始剥离，并且当超过7.5mg/cm²时，由于增加荧光层的厚度而提高光输出的优点就不显著了。

相应地，通过在直管部分施加4.0-7.5mg/cm²的构成荧光层的荧光体颗粒，可以提高光输出，并通过设置这个范围为4.0-6.0mg/cm²，可以抑制在直管部分的荧光层的破裂和剥离。

此外，根据上述荧光灯，形成弯曲部分的预定部分具有在弯曲加工所述灯泡之前的直管形的灯泡总的管长度的5-50％的范围内，优选在15-50％的范围内的长度。

直管部分的百分比越大，它具有荧光层的小热退化性对于整个灯泡来说，初始光通量中的退化越小，并且光输出提高的越多。因而，形成弯曲部分的预定部分的长度是直管形灯泡的总长度的50％或以下。在形成弯曲部分的预定部分的长度超过50％的情况下，由于弯曲时的热量产生退化的荧光层的量将增加，并且光输出的提高变差。另一方面，在形成弯曲部分的预定部分的长度小于5％的情况下，难以弯曲将要弯曲的部分，并且还难以获得弯曲部分的所需机械强度。

利用上述设置，由于形成弯曲部分的预定部分的长度在直管形灯泡的总长度的5-50％范围内，因此具有荧光层的小退化性的直管部分的长度适当地变大。因而，容易制造、可以保证机械强度和可以实现具有高改进性的光输出的荧光灯。

根据上述特征的荧光灯，可以在灯泡内表面上形成厚度为0.5μm或更厚的保护层。

在保护层具有0.5μm或更厚的厚度的情况下，可以抑制弯曲部分上的荧光层或保护层的破裂，并且还可以抑制灯泡中的碱成分与汞之间反应以及汞注入到灯泡中的现象，由此减少灯点亮期间汞的消耗。而且，由于直管部分基本上不伸展，因此甚至在形成在直管形灯泡中的保护层的厚度增加到0.5μm或更厚的情况下也不用担心在弯曲处理期间在直管部分上发生保护层的破裂等，从而可以完全显示保护层的功能。

此外，根据本发明，在荧光灯保护层具有0.5μm或更厚的厚度的情况下，除了保护层的功能之外，连同直管部分不直接加热到软化点，使汞的消耗量大大减少。因而，即使在每个灯泡中密封0.15mg/W或更少的汞，也确信在灯的额定期望寿命期间不会耗尽汞，并且灯可以保持光输出。

在上述荧光灯中，灯泡由五个直管部分形成为大致长方形，并且弯曲部分形成在长方形的每个对角线位置上，灯头设置在大致长方形的一边的中心处的灯泡的两端部上。

根据这种结构，可以提供其中光发射部分形成长方形的边的光源，并且灯头基本上设置在长方形的一个边的中心处，从而灯泡的两端部设置在基本上同一直线上，由此简化了用于固定灯头的结构。

优选地，上述结构的荧光灯还包括限制旋转的部件，用于将灯头相对于灯泡的两端部的旋转角限制为在预定角范围内。

根据这种结构，通过限制旋转的部件可以限制灯头在预定角上的旋转，以便防止外部引线被拉出和断裂，或者防止灯泡的端部断裂，或防止由于一对外部引线彼此短路而导致点火电路损坏，或熔融到灯头管脚等的部分的脱出，其中所述外部引线连接到一对电极，然后按照与外部气密方式延伸穿过灯泡两端部并连接到灯头的端子如管脚上。

旋转限制角对于向前和反向旋转方向优选在45度内。这是基于以下原因：通过适当地调整灯头管脚的位置同时分别在45度内向前和反方向旋转灯头，可以扩大与照明设备上的电源插座可连接的范围，同时防止由于外部引线的破裂和一对外部引线彼此短路产生的玻璃灯泡的端部的破裂和点火电路的损坏。

此外，根据上述荧光灯，通过灯头和装配灯头的灯泡两端部可以构成限制旋转的部件，以便将其轴向横截面形状提供为椭圆形状。

根据这种结构，灯头和装配灯头的灯泡端部具有椭圆形轴向横截面形状，由此防止灯头旋转。因而，可以防止外部引线破裂或变松、由于该对外部引线短路产生的点火电路损坏和灯泡端部破裂以及灯泡端部破裂。

在上述荧光灯中，在灯头与装配灯头的灯泡端部的两个连接部分中的至少一个部分上形成限制旋转的部件，并且限制旋转的部件可以构成为保持部件，通过保持灯头用于限制灯头的旋转超过预定角。

根据这种结构，可以通过保持部件按照精确方式设置旋转限制角。

本发明还提供一种荧光灯，包括：

通过以下步骤形成的灯泡：在相同平面内通过弯曲部分连接外管径为12-20mm的多个直管部分；形成靠近的一对端部，其中电极密封在其中，以便通过直管部分和弯曲部分形成一个放电路径；在灯泡的内表面上形成荧光层；和密封包括汞的放电媒质；和

设置在灯泡端部上的灯头；

其中在点亮时在弯曲部分的至少一个上形成将最大化冷却的最冷部分。

利用根据本发明的荧光灯，在具有外管径为12-20mm的直管部分的灯泡的弯曲部分上形成最冷部分，从而通过延长从电极到灯泡端部的距离超过所需距离，可以在不减小放电路径的情况下确保最冷部分，由此进一步提高灯效率。

根据上述荧光灯，在弯曲部分的内管径的最大长度优选是直管部分的内管径的1.2倍或以上。

这里所述的在弯曲部分上的内管径指的是在垂直于放电路径中心轴的方向上的内径，并且在这个方向方向上弯曲部分的横截面形状不是真实圆形时，这意味着横截面内的最大宽度尺寸。

为了形成最冷部分，必须放大其中不形成放电的所谓的非放电区。然而，在具有外管径为12-20mm的直管部分的情况下，通过实验证实：通过使弯曲部分上的内管径是直管部分的内管径的1.2倍或以上，可以基本上保证所希望的最冷部分温度，尽管这取决于输入电功率的大小。此外，为了进一步保证最冷部分，弯曲部分上的内管径优选是直管部分的内管径的1.5倍或以上。而且，考虑到弯曲部分的机械强度，弯曲部分上的内管径优选是直管部分的内管径的2.5倍或以下，更优选是其1.8倍或以下。

根据这种结构，在具有外管径为12-20mm的直管部分的灯泡的弯曲部分上形成最冷部分，从而在不减少放电路径长度的情况下可以保证所希望的最冷部分，并进一步提高了灯效率。

上述荧光灯优选在0.05W/cm²或更高的管壁负载时发光。

这里，管壁负载指的是灯泡的每个内表面面积的灯输入电功率，并且管壁负载越大，发射的热量也越大，因而灯泡温度趋于更高。此外，应该注意的是这里使用的术语“灯泡的内表面面积”不是指整个灯泡的内表面面积，而是指形成放电路径的区域中的灯泡的内表面面积。

在灯泡温度很高的情况下，灯泡内的汞蒸气压升高并超过最佳温度，并且必须在灯泡中形成最冷部分。特别是，在管壁负载为0.05W/cm²或更高的情况下，实验表明根据本发明形成最冷部分使汞蒸气压合适并且进一步提高了灯效率。在管壁负载为0.1W/cm²或更高的情况下这个优点变得更明显。

利用这种结构，荧光灯在管壁负载0.05W/cm²下发光，并且使汞蒸气压合适并进一步提高了灯效率。

根据上述荧光灯，所述弯曲部分的一部分在任意一个相邻直管部分的轴向延伸并向外突出。

根据上述荧光灯，从所述灯泡的两端部分别伸出一个细管，这一对细管的至少一个的一部分被弯曲，以便这对细管彼此平行地延伸。

根据上述荧光灯，从所述灯泡的两端部的侧边上分别伸出一个细管，这一对细管在水平方向上延伸，并且这一对细管的水平部分的中心轴设置成彼此偏离。

通过形成弯曲部分，使得直管形灯泡的尖端突出到相邻直管形灯泡的连接位置上，这个突出区构成这个突出区的非放电区，由此形成最冷部分。因而，在不将弯曲部分形成为特殊形状的情况下，通过使直管形灯泡的尖端突出，可以简单地形成所希望的最冷部分。

根据这种结构，通过使直管形灯泡的尖端突出，可以在弯曲部分上简单地形成最冷部分，由此便于弯曲部分的形成。

本发明还提供一种荧光灯，包括：

具有通过以下步骤形成的玻璃灯泡的放电容器：部分地弯曲外管径为12-20mm并且管长为800-3000mm的玻璃管，以便在相同平面内形成交替相邻设置的多个直管部分和弯曲部分，从而两端部提供彼此相邻的直管部分，以便提供整体上的多边形，该玻璃灯泡设有从玻璃灯泡的两端部伸出的用于排气的一对密封细管、形成在玻璃灯泡的内表面一侧上的荧光层、密封在玻璃灯泡的两端部的内侧上的一对电极以及密封在玻璃灯泡内的放电媒质，和

设置在灯泡的两端部的灯头。

根据本发明，由于在从一对细管排气之后密封放电媒质，因此即使外管径为12-20mm和管长为800-3000mm的细长放电容器提供多边形，也可以很好地进行排气。因此，可以减少放电容器内的残余不纯气体。因而，可以提高荧光灯的光通量维护系数。

利用上述荧光灯，成对的细管的至少一个的一部分被弯曲，使得这对细管大致彼此平行地延伸。

利用这种结构，本发明的制造工艺更容易。即，根据成对细管的尖端部分平行的设置，这对细管可以容易地连接到真空泵头上，并且可以在结构上简化制造设备。此外，在排气之前可以使用这对细管进行气体清洗。此外，在排气或抽真空之后在放电媒质中密封时便于进行处理。

本发明还提供一种制造上述结构的荧光灯的方法，包括以下步骤：

形成放电容器，所述放电容器具有直管成形玻璃灯泡和用于支撑电极的电极支座，其中所述玻璃灯泡的外管径为12-20mm和管长为800-3000mm，荧光层设置玻璃管的内表面上，在玻璃灯泡的每一个端部密封有一个细管；

成形放电容器，其中将直管成形玻璃灯泡部分地加热到软化，然后对其进行弯曲，从而在同一平面内交替形成彼此相邻的多个直管部分以及多个弯曲部分，使得两端部形成为直管部分并彼此相邻，以便提供整体上的多边形；

在放电容器成形步骤之后，从一对细管对放电容器的内部进行排气，其中所述一对细管从玻璃灯泡的端部伸出，接着，密封放电媒质并密封细管；和

在放电容器的两端部上设置灯头。

在上述方法中，排气/密封步骤是在放电容器的成形步骤之后用于从伸出于玻璃灯泡端部的一对细管对放电容器的内部进行排气，并且密封放电媒质和接着密封细管的步骤。在这个工艺中，排气步骤是用于通过一对细管同时从放电容器的两端进行排气，即抽真空的步骤。可以在排气步骤之前进行惰性气体清洗。在这种情况下，该清洗步骤可以通过一对细管进行。

放电媒质的密封是通过利用这对细管中的一个或两个细管进行的。通过细管以纯汞或汞齐中任一种形式将汞蒸气密封到放电容器中。

放电容器的内部被排气之后，在其中密封放电媒质。接着，通过封闭连接到用于密封放电媒质的装置上的管子的阀门和通过气体燃烧器加热细管的中部而密封这对细管。这样，被加热的玻璃部分熔化并被切掉，熔化的尖端部分侵入细管中，然后由于放电容器内的低压使其硬化，变硬。因而，可以提供这对细管的尖端具有向内突出的内表面的结构，这是本发明的一个主要特征。

如上所述，根据本发明，由于放电容器的排气(抽真空)是通过从玻璃灯泡的两端伸出的一对细管同时进行的，因此甚至在放电容器具有多边形状的情况下也可以充分地保证排气。因而，可以提高所获得的荧光灯的光通量维护系数。

在上述荧光灯中，这对细管优选在与灯泡端部两侧互相相对的水平方向延伸，然后在弯曲部以15-30mm的曲率半径进行弯曲，由此尖端部分直立向上穿过。

这对细管的弯曲部的曲率半径是15-30mm，因而从细管插入的汞密封媒质如汞或汞齐借助其自身重量经过细管平滑地移动。

因此，可以将汞快速地和安全地密封到气密容器中，并提高了密封处理的效率。

此外，在这对细管的弯曲外端部的曲率半径小于15mm时，这个弯曲部的弯曲程度非常接近于直角，导致将汞插入细管外端部的难度进一步增加的问题。

另一方面，在弯曲部的曲率半径超过30mm时，弯曲部的直立角是反向钝角。相应地，由于增加了朝向气密容器的密封端一侧扩展的细管的直立部分的扩展量，这可能导致不发光的成对密封端部之间的间隙的增大，引起灯效率降低的问题。

然而，根据本发明，由于细管的弯曲部具有15-30mm的曲率半径，因此可以预先避免这个问题。

此外，根据本发明的荧光灯，希望在水平方向朝向互相相对的灯泡端部一侧延伸的这对细管的水平部分的中心轴设置成彼此偏移。

根据这种结构，这对细管(排气管)的外端部的水平部分构成为使得其中心轴互相偏移，以便在密封端部附近延伸而这对细管的外端部的水平部分彼此不靠着。

相应地，可以防止作为暗部分的这对密封端部之间的间隙增大，同时延长这对细管的水平部分的长度，由此允许弯曲部的曲率半径更容易变大而不增加暗部分。

此外，本发明还提供一种照明设备，它包括：照明设备主单元；设置在照明设备主单元中并具有前述技术方案1的结构的荧光灯；和通过给其施加10KHz或更高的高频电压而点亮荧光灯的高频点火电路。

在本发明中，术语“照明设备”是包括使用从技术方案1-3所述荧光灯发出的光的所有装置的广泛概念，包括以下例子：例如照明器具、标记灯、显示灯、广告灯等。此外，术语“照明设备主单元”指的是除去荧光灯和高频点火电路的照明设备的其余部分。允许照明设备具有以下结构：其中荧光灯在被如透光球或灯罩等部件封闭的空间中发光。然而，可以采用如下结构：其中荧光灯在暴露于外部的状态下发光。而且，高频点火电路是用于利用高频点亮荧光灯的电路装置，并且可以根据需要提供用于高频输出的开关装置。开关装置可以具有能在用于荧光灯的高效发光的低功率模式和用于荧光灯的高输出发光的高功率模式之间进行切换的结构，或者具有在这些模式之间连续切换这些模式的结构。用于点火电路的这种开关装置的切换调整荧光灯的照明功率。

荧光灯根据照明器具主单元的形状或照明器具的光学性能进行固定，并且在同一平面内或在不同高度上给固定器主单元安装相同或不同形状的多个荧光灯。

因而，根据本发明，上述荧光灯的高频点火能获得利用高频点亮的照明设备。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的荧光灯的正视图。

图2(a)、(b)、(c)和(d)是解释图1中所示的荧光灯的制造工艺的示意图。

图3是根据本发明第三实施例的荧光灯的正视图。

图4是根据本发明第四实施例的荧光灯的主视图。

图5是根据本发明第五实施例的荧光灯的正视图。

图6是表示第五实施例的主要部件的部分剖面的正视图。

图7是表示第五实施例与对比例中的主汞齐的汞蒸气压特性的曲线图。

图8是表示本发明第六实施例与对比例的主汞齐的汞蒸气特性的曲线图。

图9是表示根据本发明第七实施例的荧光灯与常规环形荧光灯一起的玻璃灯泡和电极之间的位置关系的正视图。

图10是表示根据本发明第八实施例的放大尺寸的荧光灯的主要部分的示意图。

图11是在沿着图10中的线XI-XI截取的切掉部分上的端视图。

图12也是表示第八实施例的修改例的端视图。

图13是根据本发明第九实施例的荧光灯的正视图。

图14是图13中所示的弯曲部分的放大图。

图15(a)是本发明第十实施例的照明设备的正视图，图15(b)是其侧视图。

图16是根据本发明第十一实施例的荧光灯的正视图。

图17(a)和(b)是在沿着图16中的线XVII-XVII截取的剖面图。

图18是表示直管成形玻璃灯泡的形成弯曲部分的预定部分的燃烧宽度与其弯曲宽度之间的相互关系的主要部分的放大图。

图19是根据本发明第十二实施例的荧光灯的正视图。

图20是根据图19中所示实施例的第一改型的荧光灯的正视图。

图21是根据图19中所示实施例的第三改型的荧光灯的正视图。

图22(a)是根据本发明第十三实施例的荧光灯的正视图，图22(b)是图22(a)的荧光灯的电极密封端部的部分放大图。

图23(a)-(e)分别是根据本发明第十三实施例的第一到第五改型的荧光灯的正视图。

图24是表示根据本发明第十四实施例的照明器具的示意平面图。

图25是表示根据本发明第十五实施例的荧光灯的部分放大的剖面图的除去灯头的状态下的带线灯的正视图。

图26是图25中所示荧光灯的管端部的放大剖面图。

图27(a)、(b)、(c)、(d)和(e)是表示用于成形图25中所示荧光灯的放电容器的步骤的示意图。

图28(a)是根据本发明第十六实施例的在排气之前的放电容器的部分切除的示意图，图28(b)是其侧视图。

图29(a)是根据本发明第十七实施例的除去灯头的状态下的带线灯的正视图，图29(b)是根据本发明第十八实施例的带线灯的正视图。

图30是根据本发明第十九实施例的一对细管和其周边部分的放大尺寸的侧视图。

图31是图30的平面图。

图32是表示图30和31中所示的一对细管的倾斜角的示意图。

[参考标记]

2、102、112、202...玻璃灯泡；2a、102a...直管灯泡；2b、102b、202b...直管部分；2c、101c、201c...弯曲部分；2d、102d、202d...端部；1e、201g、201h...细管；1f...引线；3...保护层；4...荧光层；5、105、205...电极；DV...放电容器；FL...荧光灯；H...喇叭形芯柱；M...电极支座。

具体实施方式

下面参照附图介绍环形荧光灯的实施例以及根据本实施例的照明设备。

图1和图2表示本发明的第一实施例，图1是荧光灯的正视图，图2包括用于解释图1所示的荧光灯的制造工艺的示意图。

在附图中，参考标记1表示具有放电容器DV和灯头6的荧光灯。放电容器DV由矩形玻璃灯泡2构成，矩形玻璃灯泡2设有形成基本上长方形的直部并具有下列结构。即，在玻璃灯泡中密封包括惰性气体的放电媒质。惰性气体是氩(Ar)气，并以大约320Pa的压力密封。除了氩之外或者代替氩，其它公知放电剂如氖、氪、氙等也可以用做惰性气体。

由金属氧化物的细颗粒形成的保护层3形成在玻璃灯泡2的内表面上，并且在保护层3的内表面上形成由三波长发射型荧光体颗粒构成的荧光层4。荧光层4优选用3波长发射荧光体涂覆。荧光层4具有5000K的相关色温，其用量在4.0到7.5mg/cm²范围内，优选在4.0到6.0mg/cm²范围内，并通过干燥/烘焙工艺形成为厚度为20μm的膜。此外，保护层的涂覆量为0.6到0.8mg/cm²。

尽管可以用公知荧光体如3波长发射荧光体、磷酸盐(halo-phosphate)荧光体等构成形成荧光层4的荧光体，但是鉴于发射效率的观点，优选使用3波长发射荧光体。

这种3波长发射荧光体的例子包括(但不限于此)：作为兰色荧光体的具有在450nm左右的发射峰值波长的BaMg₂Al₁₆O₂₇:Eu²⁺、作为绿色荧光体的具有在540nM左右的发射峰值波长的(La，Ce，Tb)PO₄、作为红色荧光体的具有在610nm左右的发射峰值波长的Y₂O₃:Eu³⁺等。

此外，应该注意到，优选使用公知的物质如厚度为0.5μm或以上的氧化铝(Al₂O₃)或硅石(SiO₂)。

此外，保护层可以通过使用平均粒径为大约2.5μm的磷酸锶(Sr₂P₂O₇)细颗粒形成为具有大约10-20μm的厚度。

玻璃灯泡2具有四个直管部分2b和三个弯曲部分2c，并且四个直管部分2b在基本上相同平面内连接，以便形成长方形的边。此外，希望玻璃灯泡2具有边长长度L。其一边优选为200mm或更长，并在本例中，长度L大约为300mm。玻璃灯泡2的两端部2d靠近设置，并且由涂覆了发射物质的三元组线圈形成的灯丝电极5和5被密封在端部2d。电极5和5由初步地密封到喇叭形芯柱(未示出)上的一对引线支撑，以便提供电极支座，并且灯丝电极5和5通过密封在玻璃灯泡2的两端部2d中的电极支座密封在灯泡内。排气细管2f固定到喇叭形芯柱上，并且用于控制汞蒸气压的汞齐2g被储存在这个细管2f中。

直管部分2b的外管径为12-20mm，管子的壁厚为0.8-1.5mm、优选在0.8-1.2mm，并且在本实施例的情况下，内管径大约为16mm和管子的壁厚大约为1.2mm。各个直管部分2b的内部经弯曲部分2c连通，从而形成一个放电路径，以便包围由一对电极5和5之间的直管部分2b形成的长方形的中心。

灯头6安装在玻璃灯泡2的两端部2d上，以便跨着两端部2d。灯头6设有由四个管脚构成并电连接到一对电极5和5上的电源部件6a。荧光灯1具有在由玻璃灯泡2的直管部分2b形成的长方形的三个对角线位置上形成的三个弯曲部分2c，并且灯头6设置在其余一个对角线位置上。

弯曲部分2c具有与直管部分2b大约相同的横截面形状。弯曲部分2c的横截面形状可以大致为三角形或正方形。在弯曲部分2c具有向外突出的形状的情况下，在内侧形成放电路径。这种情况表示非放电区很大，并且可以实现具有高冷效果的最冷部分，并且甚至不用用于控制汞蒸气压的汞齐的情况就可以提高温度特性。

图2(a)-(d)是解释上述结构的荧光灯1的玻璃灯泡2的制造方法的示意图。在这种玻璃灯泡2的制造方法中，如图2(a)所示，首先，初步地形成设有保护层3和荧光层4的一个圆形管直管成形灯泡2a，并且借助喇叭形芯柱(未示出)将电极5和5安装在灯泡2内，并利用在两端部2d和2d之一的排气管2f用于引入一对引线。

这对电极5和5由具有用发射物质涂覆的灯丝的热阴极构成，但是也可以用其它电极代替。此外，在对灯需要高输出照明性能的情况下，三元组线圈优选用于热阴极。此外，支撑电极5和5的引线可以通过如按扭芯柱、珠芯柱、压封等部件来密封和支撑。此外，芯柱等可以固定到用于排气或用于储存汞合金的细管上。

直管成形灯泡2a的总长度是1200mm并包括三个形成弯曲部分的预定部分2e(即，部分2e后来将形成为弯曲部分)。预定部分2e的长度l₁、l₂和l₃分别为大约90mm，并且三个预定部分2e的总长度为270mm，这大约是直管形灯泡2a的总长度的23％。

如图2(a)所示，首先，用气体燃烧器B加热和软化形成弯曲部分的预定部分2e，并如图2(b)所示，进行弯曲加工，使相邻直管部分2b之间的角度大约为90度，之后，通过模制工艺等将第一弯曲部分2c形成为预定形状。接下来，用气体燃烧器B加热和软化与第一弯曲部分2c相邻(连续)的形成弯曲部分的预定部分2e，并对其进行弯曲和模制加工，由此形成第二弯曲部分2c，如图2(c)所示。最后，用气体燃烧器B加热和软化与第二弯曲部分2c相邻的形成弯曲部分的预定部分2e，并对其进行弯曲和模制加工，由此形成第三弯曲部分2c，如图2(d)所示。然后从排气管2f对灯泡进行排气，在其中密封汞，由此完成玻璃灯泡2。

尽管弯曲部分2c是通过弯曲加工形成的，但是不必额外加热直管成形灯泡2a的除了形成弯曲部分的预定部分2e以外的部分，从而甚至在形成弯曲部分2c之前施加荧光层4的情况下，也不容易发生荧光体的热退化，并且产生显著提高光通量维护系数的优点。在形成弯曲部分的预定部分2e的总长度是直管成形灯泡2a的总长度的50％或以下、优选30％或以下和最佳为20％或以下的情况下，这些优点变得更明显。

荧光灯1可以采取以下尺寸。对于等效于常规30W型环形荧光灯的荧光灯1，玻璃灯泡2的边长长度L形成为225mm，内侧上的最大宽度为192mm，外管径为16mm，玻璃灯泡2的壁厚为1.0mm。该荧光灯的额定灯功率为20W，并且当点亮该灯时，高输出性能灯功率为27W。对于等效于常规32W型环形荧光灯的荧光灯1，玻璃灯泡2的边长长度L形成为299mm，内侧上的最大宽度为267mm，外管径为16mm，玻璃灯泡2的壁厚为1.0mm。该荧光灯的额定灯功率为27W，并且当点亮该灯时，高输出性能灯功率为38W。对于等效于常规40W型环形荧光灯的荧光灯1，玻璃灯泡2的边长长度L形成为373mm，内侧上的最大宽度为341mm，外管径为16mm，玻璃灯泡2的壁厚为1.0mm。该荧光灯的额定灯功率为34W，并且当点亮该灯时，高输出性能灯功率为48W。

本实施例的荧光灯将如下工作。通过灯头6的电源部件6a给荧光灯1输送高频电功率输入，并且通过灯泡2内的低压汞蒸气放电点亮荧光灯。用20W或更高的灯输入功率、200mA或更高的灯电流、0.05W/cm2或更高的管壁负载、以及50lm/W或以上的灯效率点亮荧光灯1。此外，作为直管部分2b的每个横截面面积的灯电流，灯电流密度为75mA/cm²或更高。在本实施例的情况下，灯输入功率为50W，灯电流为380mA，并且灯效率为90lm/W。

汞齐可以密封在灯泡2中。例如，为了密封预定量的汞，可以密封如锌-汞等汞齐。通过在灯泡中封闭用于控制汞蒸气的汞齐，环境温度变得相对高，并且在最佳状态点亮荧光灯。

汞齐可以采取任何形状，如小球形状、圆柱形、板形等。汞齐被储存在设置于芯柱上的细管中，其中芯柱密封到灯泡的端部和灯泡2的内部。通过熔融、机械固定等方式将汞齐固定到或储存在上述位置之一中。此外，汞齐可以被储存在灯泡中以在其中可移动。

在点亮荧光灯1时，灯泡2的温度升高到80℃左右。然而，在本实施例中，在细管2f中储存铋(Bi)-锡(Sn)-铅(Pb)汞齐，从而在汞齐的汞蒸气的压力特性基础上将灯泡中的蒸气压控制到适当值，相应地，可以用高效率点亮该灯。

此外，尽管在本实施例中，通过部分地弯曲一个直管成形灯泡2a来形成玻璃灯泡2，但是在替换方式中，可以将两个灯泡的端部连接成L形，以便形成一个弯曲部分并形成玻璃灯泡2。

玻璃灯泡2由软玻璃如钠钙玻璃、铅玻璃等形成，但是也可以使用硬玻璃，如硼硅酸盐玻璃或石英玻璃。此外，可以使用基本上不含铅成分并包括1.0质量％或以下的氧化钠且软化温度为720℃或以下的玻璃。“基本上不含铅成分”的公开表示可以允许包括作为杂质的微量铅，优选为0.1质量％或以下。当然，最优选是玻璃不含铅成分。包括氧化钠0.1质量％或以下的氧化钠的情况包括没有氧化钠的情况。而且，包括0.1质量％或以下的氧化钠的原因是：如果其含量超过上述值，则氧化钠成分在玻璃灯泡2的内表面上的沉积影响荧光灯1的光输出。在基本上不含铅的玻璃中，其中玻璃具有1.0质量％的氧化钠含量和720℃或以下的软化温度，K₂O和Li₂O的量以及CaO、MgO、BaO和SrO可以在含量上进行调节。这里，软化温度是其中玻璃粘度η＝10^7.65dPa·s。

在玻璃灯泡2中的氧化钠的量超过0.1质量％时，则在灯点亮期间大量钠作为碱成分沉积在玻璃灯泡2的内表面上。在玻璃灯泡2的内表面上沉积钠的情况下，可能发生以下问题：钠可能与密封在玻璃灯泡2内的汞蒸气反应，玻璃灯泡2可能带色，并且可见光的透射率降低，或者钠可能与荧光层4中的荧光体反应，使荧光体退化，并降低了可见光的输出功率。特别是，由于常规钠钙玻璃含有15-17质量％氧化钠，因此将明显观察到可见光输出的下降。

相应地，通过给由含有0.1质量％或以下的氧化钠并且软化温度为720℃或以下、例如692℃的玻璃形成的直管形灯泡2a施加荧光体，然后形成弯曲部分，可以彻底减少沉积在灯泡内表面上的钠量，此外，还可以抑制由于钠反应产生的可见光输出的下降。此外，由于软化温度为720℃或以下，因此在形成弯曲部分时的加热温度可以保持很低，因此可以减少周围荧光体的退化，同时增加光输出性能。

根据本实施例的玻璃灯泡的成分如下，并且软化温度为692℃。

SiO₂：65.0质量％，Al₂O₃：4.0质量％，Na₂O：0.05质量％，K₂O：11.0质量％，Li₂O₃：2.8质量％，CaO：2.0质量％，MgO：1.4质量％，SrO：5.0质量％，BaO：8.5质量％，SO₃：0.15质量％，B₂O₃：0质量％，Sb₂O₃：0质量％，Fe₂O₃：0.03质量％，余量：0.17质量％。

下面，将介绍本发明的第二实施例。在这个第二实施例中，构成保护层3的金属氧化物具有大约5.0-50nm的平均粒径，表面面积为80m²/g或以上，并且灯泡中每表面面积施加的细颗粒的量为0.0-0.1mg/cm²。

在第二实施例的情况下，即使施加的保护层3的量减少了和其膜厚也减少了，直管部分2b也基本上不伸展，并且在弯曲部分形成步骤中直管部分2b的荧光层4的热退化很小。而且，由于保护层3的厚度很小，可以充分显示保护层3的功能，同时抑制在弯曲部分2b上发生的破裂。此外，细颗粒的比表面积为80m²/g或以上，因此保护层3是极紧凑的结构，因而通过保护层3阻挡了从灯泡2沉积的碱成分和汞等，由此可以有效地抑制荧光层4随着时间而退化和灯泡2的带色。

图3是表示本发明第三实施例的荧光灯1A的正视图。本实施例与第一实施例相同，除了长方形玻璃灯泡2由形成在其对角线方向上的五个直管部分2b和四个弯曲部分2c以及设置在灯泡2的一侧的大致中心部分上的灯头6形成之外。

图4是表示本发明第四实施例的荧光灯1B的正视图。本实施例具有灯头6B，它设置成桥接在相反侧上的玻璃灯泡2的两个端部2d和2d。用做电源部分的灯头管脚6a设置在灯泡2的矩形形状的中心位置上。此外，在电源部件附近设置灯固定机构，该灯固定机构将要安装到照明设备的灯固定器一侧上并且图中未示出，从而在将灯安装到照明设备上的同时建立电连接。通过用这种方式形成灯头6B，以便桥接正方形的两个相对边，灯泡2可以更稳定地被支撑和可以提高固定强度，同时提高了灯泡2本身的强度。此外，通过将电源部件设置在正方形的大致中心位置上，在安装灯泡2时可以改进灯平衡性，由此便于其替换操作。

图5-7表示本发明第五实施例的荧光灯1C，其中图5表示正视图，图6表示主要部分的设置的部分剖面的正视图，图7是表示与其对比例一起的主汞齐的汞蒸气特性的曲线。

本实施例不同于上述实施例的地方在于：玻璃灯泡2的弯曲部分2c的内径设置为预定尺寸，使用具有汞蒸气的预定特性的汞齐2g，排气细管的长度设置在预定范围内。

即，在热软化和弯曲用于玻璃灯泡2的弯曲部分2c的预定部分时通过使用模制对弯曲部分进行成形，将玻璃灯泡2的弯曲部分2c的内径设置在直管部分2b的内径的0.6-1.0的范围内，即在图中为0.86倍。此外，在玻璃灯泡2的一端从芯柱2h外部伸出的排气细管2f的突出长度为10mm或以上，最冷部分形成在其尖端。此外，图中未示出存在于玻璃灯泡2和荧光层4之间的保护层。

在弯曲部分2c的横截面上测量弯曲部分2c的内径。如果弯曲部分2c的横截面形状为非圆形，则在具有最大管径的部分上确定内径。在弯曲部分2c的内径小于直管部分的内径的0.6的情况下，弯曲部分2c的温度升高。然而，这是不希望的，因为电弧在弯曲部分2c被挤压，导致灯电压升高，因此灯功率输入过多，注入到荧光层4中的汞增加，最终导致荧光层更容易退化。此外，如果弯曲部分2c的内径超过直管部分的内径的1.0，由于弯曲部分2c的温度下降和在那容易形成最冷部分，因此不是有利的和所希望的。另一方面，通过设置灯泡的弯曲部分2c的内径在直管部分2b的内径的0.6-1.0倍的范围内，则弯曲部分2c的温度变得基本上与直管部分2b的温度相同。

如图6所示，汞齐由主汞齐2g和辅汞齐2i形成。按照质量比，主汞齐2g含有如下成分：40-50％Bi，15-35％Pb，15-40％Sn，和6％或以上的Hg，将汞蒸气引入到玻璃灯泡2的内部从而密封和保持在排气细管2f中。此外，主汞齐2g在上述成分范围内包括9质量％的汞并具有如图7所示的汞蒸气压力特性。

辅汞齐2i由沉积在不锈钢基板上的In或Au构成并在点亮时通过在电源侧内引线2j的电极5附近的位置上焊接该基板而进行设置。

图8是表示根据本发明第六实施例的与对比例一起的荧光灯的主汞齐的汞蒸气特性的曲线图。

在本实施例中，主汞齐2g的成分不同于第五实施例的，即，按照质量比，主汞齐2g含有如下成分：50-60％Bi，45-50％Pb，0-3％In，3-5％Hg。此外，主汞齐2g根据In的含量而呈现汞蒸气压力特性的变化，如图所示。

通过加热灯泡的端部和/或在细管的路径上形成颈部以便不让主汞齐2g落在细管中，可以将主汞齐2g熔化和固定在环形模制部分中，以便形成到灯泡的端面上。

此外，当在靠近细管的外表面或在细管的外表面上的灯泡2的部分温度为50℃时，希望主汞齐2g具有在大约0.13到1.1Pa范围内的汞蒸气压。

图9是表示本实施例的荧光灯的主要部分的正视图和为了对比而表示第七实施例的荧光灯与常规环形荧光灯(图9中的左侧图)一起的玻璃灯泡和电极之间的位置关系。

在本实施例中，代替汞蒸气压控制汞齐，设置在排气一侧的管端部一侧上的电极5其高度H_M设置为30-50mm的范围内，例如为40mm，从而在管边缘部分上形成最冷部分。此外，在本发明中，电极5设置在面向玻璃灯泡2的直管部分2b的部分上，从而使玻璃灯泡和内表面和电极5之间的距离变得比环形荧光灯的大，因此如从图9可以看出的，电极5不容易与管壁的荧光层接触。此外，在图9中，参考标记2g表示预定汞量的用于密封的锌汞齐，为了便于说明，从图中省略了荧光层。

而且，由于玻璃灯泡2的最冷部分具有大高度，因此玻璃灯泡2的最冷部分形成在排气一侧的管端一侧上的密封部分附近的环形模制部分2k(汞齐2g附近)上，或者在排气细管2f的前端部分上。

图10是本发明第八实施例的荧光灯1D的灯头6与其周围部分一起的放大正视图，图11是沿着图10中的线X1-X1截取的端部。

本实施例不同于前述实施例的地方在于提供用于防止灯头6D围绕管轴相对于玻璃灯泡2的端部2d和2d旋转的限制旋转的部件，灯头6D例如由塑料材料形成，从而外部地装配到玻璃灯泡2的两轴向端部2d和2d上，其中在玻璃灯泡2中密封一对电极5和5。

即，在图10所示的荧光灯1D中，一对电极5和5密封在玻璃灯泡2的两轴向端部2d和2d中，连接到电极5的两端部的一对内引线2j和2j按照气密方式从玻璃灯泡2的两端部2d和2d伸出，并且作为其外端的外引线2ja和2ja的前部分固定到灯头6D的灯头管脚6a的内前部上。

玻璃灯泡2具有被平坦地压入夹封部分2p上的两端部2d和2d，一对外引线2ja和2ja按照气密方式从两端部2d和2d外部伸出，由此按照气密方式密封内引线2j，并且夹封部分2p通过模制而被成形为扁平形状。

如图11所示，灯头6D具有圆筒部件形式的塑料灯头主单元6b的啮合突起6x和6y，该圆筒部件可分成两个部分，即顶部和底部，以便从外侧装配到夹封部分2p的两侧端上。

根据这种设置，可以防止灯头6D相对于玻璃灯泡2围绕管轴旋转，由此防止外引线2ja破裂，防止一对外引线2ja和2ja彼此接触，并且防止点火电路(未示出)由于短路和玻璃灯泡的两端部2d和2d而损伤。

就是说，在灯头主单元关于管轴旋转的情况下，如常规环形荧光灯的灯头那样，由于外引线2ja的两端固定到每个夹封部分2p上和灯头6D的管脚6a的内前端部，可能由灯头6的旋转引起外引线2ja的拉出或扭曲，导致其破裂、损伤夹封部分2p。相反，相邻的外引线2ja可能彼此接触并引起短路，由此损伤点火电路。

然而，根据本实施例的荧光灯1D，由于提供限制旋转的部件而使灯头主单元6b几乎不相对于玻璃灯泡2移动，因而可以有效地解决在上述现有技术中遇到的关于灯头的问题。

图12是灯头6D的限制旋转的部件的另一修改例的剖面图。限制旋转的部件允许灯头6D围绕管轴向前和反方向旋转45度，其中多个面向外的保持突起2n借助两端部2d的外周边表面上的玻璃料等突出，其具有大致圆形轴向横截面形状，并且其中心角大致为直角。在这种修改例中，不必形成夹封部分2p，如图10所示，并且可以用于使用喇叭形芯柱的灯泡端部2d，如图9中右侧所示。

另一方面，在灯头的装配孔6cb的内周边表面上，在直径方向的相对位置上按照直立方式整体地设置一对面向内的保持凸起6e和6e，这些突起朝向与玻璃灯泡的两边缘部分2m的圆周方向上相邻的一对突起2n之间的圆周的中间部分的装配孔的中心侧突出。

相应地，灯头6D相对于玻璃灯泡2在顺时针方向(正方向)旋转45度，并且另一方面，在逆时针方向(相反方向)也旋转45度。然而，在这种情况下，必须提供外引线2ja和2ja，其具有足够长度，以便外引线2ja和2ja将不被拉出和破坏或者在发生旋转时不使夹封部分2p损坏，而且还必须提供用于防止这对外引线2ja和2ja之间电连接的部件等。

根据这个灯头6D，灯头6D可以相对于玻璃灯泡2围绕管轴在正方向和反方向的每个方向上旋转45度，从而在将玻璃灯泡2固定到照明设备主体的灯固定器上之后，通过旋转灯头6D可以增宽能够将灯头安装到固定到照明设备上的电源插座的范围。此外，应该注意的是，不必限制在正方向和反方向上的灯头6D的旋转角度为45度，通过适当地改变面向外的保持突起2n以及面向内的保持突起6e的位置而根据情况要求适当地进行选择。

图13是根据本发明第九实施例的荧光灯1E的正视图，图14是其弯曲部分的放大图。

在本实施例中，在玻璃灯泡2的弯曲部分的曲率半径太小的情况下，弯曲部分2c的外侧伸展得太多并变得太细，因而容易破裂。这样，本实施例的特征在于保证了弯曲部分2c的曲率半径和壁的厚度为预定值，由此提高了荧光灯1E的强度。

如图14所示，弯曲部分2c形成得使得内侧表面2c1的曲率半径r1的中心O和外侧表面2c2的曲率半径r2的中心O基本上位于相同位置上。弯曲部分2c的内侧表面2c1表示面向由玻璃灯泡2形成的虚拟环形面的中心部分的表面，弯曲部分2c的外侧表面2c2表示与弯曲部分2c上的内侧表面2c1相差180度的表面位置，其中管轴位于其间的中心处(即，面向从由玻璃灯泡2形成的环形平面的中心部分平行径向延伸的方向的表面)。

曲率半径r1和r2由在内、外侧表面2c1和2c2与玻璃灯泡形成的虚拟环形平面相交的位置上形成的曲线来限定，当从垂直于玻璃灯泡2形成的虚拟环形平面的方向观察玻璃灯泡时，可以由在弯曲部分2c形成的内、外轮廓线的曲率半径来限定。曲率半径r1的优选范围为10-30mm，曲率半径r2的优选范围为25-55mm。另一方面，在本实施例中，曲率半径r1为15mm，曲率半径r2为31.5mm。此外，为了增加弯曲部分2c的强度，通过弯曲加工使在弯曲部分2c的外侧表面2c2上的壁厚t2和内侧表面2c1上的壁厚t1为0.5mm或更厚。此外，在灯泡2具有边长L的情况下，施加于弯曲部分2c的应力增加并且玻璃的外侧上的玻璃膨胀比也将增加，从而也必须增加弯曲部分上的厚度，以便保证机械强度。在上述事实基础上进行的实验表明，通过调整直管部分的壁厚t0可以保证弯曲部分2c的强度，以便满足等式：0.36(L/r1)≤t0≤0.2(L/r1)。

此外，弯曲部分2c的管直径Dc形成得大约与相邻直管部分2b的管直径Db相同。通过如此形成弯曲部分2c，构成了环形灯泡2的弯曲部分2c的外部图，并提供与直管部分2b连续的曲线，因而可以改进发光管2的视觉外观。此外，由于发光时低温部分不部分地形成，因此不容易形成最冷部分，并且在弯曲部分2c上也不容易形成由于聚集产生的黑色斑点或应变。

此外，在本实施例的灯中，弯曲部分2c的直径Dc和直管部分2b的管直径Db都为16.5mm。直管部分2b的长度1是237mm。

根据本实施例，由此将弯曲部分2b和直管部分2b的壁厚规定为预定值，以便可以保证假设在荧光灯1的正常使用中遇到的承受振动强度水平。

图15表示根据本发明第十实施例的照明设备，其中图15(a)是正视图，图15(b)是其侧视图。

本实施例涉及使用根据上述第一到第九实施例的荧光灯1和1A-1E之一(例如荧光灯1)的照明设备。荧光灯1连接到设备(主)体10的插座11上并安装到由弹簧形成的灯固定器12上，灯固定器12具有跟随灯泡一侧的形状。具有四棱锥形的棱锥形白色反射部件13设置在荧光灯1的中心部分上，并固定到设备主体10上。反射部件13形成为具有中空结构并在其中储存发光器件等。反射部件13可以直接固定到灯1一侧上。

由于根据本发明的照明设备具有设置在正方形荧光灯1的中心上的四棱锥形的反射部件13，因此可以实现在从器件固定器向下方向的高反射效率并且还可以提高发光效率。

图16和17表示本发明的第十一实施例，其中图16表示荧光灯的正视图，图17(a)和17(b)表示沿着图16中的线XVII-XVII截取的剖面中的放大尺度的其主要部分的剖面图。

在图中，参考标记101A表示具有矩形玻璃灯泡2的荧光灯，它基本上由直部分构成为方形。在玻璃灯泡102中密封由惰性气体和汞构成的放电媒质。惰性气体是在大约320Pa的压力下密封的氩气(Ar)。

在玻璃灯泡102的内表面上形成大约1.0μm厚的保护层103，并由用作金属氧化物细颗粒的氧化铝(Al₂O₃)细颗粒构成，在这个保护层103的内表面上形成由3波长发射荧光体的细颗粒构成的荧光层104。荧光层104由相关色温为5000K的3波长辐射荧光体细颗粒形成，并且施加量在4.0-6.0mg/cm²范围内，然后借助干燥和烧结工艺形成以便具有20μm的厚度。

玻璃灯泡102具有圆形横截面形状，其具有四个直管部分102b和三个弯曲部分102c，以便在同一平面内连续地设置四个直管部分102b，从而形成方形侧面。一般情况下，优选玻璃灯泡102的一侧长度为200mm或更长，并且在本实施例中，长度L大约为300mm。玻璃灯泡102的两端部102d靠近设置，并且分别在两端部102d设置由用发射物质涂覆的三元组线圈形成的灯丝电极105、105。

一般优选直管部分102b的内管径为12-20mm，管壁厚度为0.8-1.5mm，在本实施例中，内管径大约为16mm，管壁厚度大约为1.2mm。各个直管部分102b的内部通过弯曲部分102c按照形成一个放电路径的方式彼此连通，以便包围由一对电极105和105之间的直管部分102b形成的一般方形的中心。

灯头106安装在玻璃灯泡102的两端部102d和102d上，以便跨骑两端部102d和102d。灯头106具有由电连接到一对电极105和105上的四个管脚形成的电源部件106a。荧光灯101具有形成在方形的对角线上的部分上的三个弯曲部分102c，并且灯头106设置在对角线上的剩余另一个部分上。

图17是表示弯曲部分102c的剖面图，其中图17(a)的剖面图具有基本上等腰三角形形状，其顶点102c1从由四个直管部分102b形成的平面向外突出，并且图17(b)的剖面图具有基本上等腰三角形形状，其顶点102c1’向外突出。弯曲部分102c的内管径(最大直径)对应具有弯曲部分102c的顶点102c1的等腰三角形的高度。内管径D1形成为是直管部分102b的内管径的1.2-2.0倍。在本实施例中，直管部分2b的内管径大约为13.6mm，并且弯曲部分102c上的内管径D1大约为27.2mm，这基本上是直管部分102c的内管径的两倍。此外，应该注意的是内管径的最小宽度b基本上与等腰三角形的底边方向上的长度相同，即弯曲部分102c的横截面形状，它是13.6mm，与直管部分102b的内管径相同。

弯曲部分102c的壁厚优选与直管部分102b的壁厚相同或更大，以便保持弯曲部分102c的机械强度。特别是，在图17(a)的情况下顶点102c1的壁厚容易变细，这是因为弯曲部分102c的横截面形状大约是等腰三角形形状，因而，厚度优选为直管部分102b的厚度的0.8-1.2倍。

利用其中底边102c1’向外突出的弯曲部分102c，如图17(b)所示，由于在内部形成放电通道，因此非放电区可以形成为很大，由此提供高冷却效果和最佳的最冷部分。

下面将介绍本实施例的工作。通过灯头106输入高频电源的荧光灯101A(1)通过灯泡102内的低压汞蒸气的放电而点亮，荧光灯101A利用如下参数被点亮：灯输入功率为20W或更高，灯电流为200mA或更高，管壁负载为0.05W/cm²或以上，灯效率为50lm/W或以上。此外，作为直管部分102b的每横截面面积的灯电流的灯电流密度为75mA/cm²或以上。在本实施例的情况下，灯输入功率为50W，灯电流为380mA，灯效率为90lm/W。

在点亮荧光灯101A时，最冷部分形成到至少一个弯曲部分102c上。在本实施例中，尽管在玻璃灯泡102暴露于25℃环境温度的状态下点亮它时直管部分102b的外表面温度为80℃，但是弯曲部分102b的顶点102c1的温度为50℃，由此确信在这个顶点102c1上形成最冷部分。在40-65℃范围内的顶点102c1的外表面温度适合于最冷部分，并且如果荧光灯101A内的汞蒸气压最佳，只要最冷部分处于上述温度范围内，灯就可以以高灯效率被点亮。

此外，尽管在本实施例中玻璃灯泡102是通过局部地弯曲一个直管成形灯泡102a来形成的，但是可以在端部连接多个直管成形灯泡，由此形成玻璃灯泡102的弯曲部分。例如，可以连接多个直管成形灯泡，以便通过局部加热和熔化其端部、然后吹气而提供连接部分，然后连接这些连接部分并模制形成所希望形状的弯曲部分102c。

图18表示局部加热和熔化一个长直管成形灯泡102a和形成多个弯曲部分102c以获得正方形形状的情况，如图16所示，在这种情况下，示出了直管成形玻璃灯泡102a的加热宽度即燃烧宽度x和弯曲部分102c的弯曲(曲线)宽度c之间的相互尺寸关系。

如图18所示，弯曲宽度c是用于在弯曲部分102c的外侧弯曲管壁102C0上形成最冷部分所需的长度，表示从形成在弯曲外侧管壁102C0的最冷部分C0到径向相对弯曲内侧管壁102Ci的外表面中心的长度。直管成形灯泡102a的燃烧宽度x的长度受到弯曲宽度c的长度的影响，并且弯曲部分的内侧上的宽度尺寸W(在垂直于弯曲宽度c的长度方向和平行于直管部分的纵向的方向上的长度)与燃烧宽度x成比例地减小。

就是说，在局部加热和软化设有保护层103和荧光层104的一个长直管成形灯泡102a，其中这些膜层是预先形成的，然后以预定角弯曲灯泡102a以获得正方形形状的情况下，玻璃灯泡102b在弯曲部分102c膨胀和收缩，并且这种膨胀和收缩一起使保护层103和荧光层104剥离和破裂，导致在这些部分上的光通量退化的因素，因此希望使宽度尺寸W和燃烧宽度x尽可能地小。

此外，在相同灯电流的情况下，弯曲部分102c的最冷点C0的温度取决于弯曲宽度c。

相应地，为了在这个最冷点C0获得最佳最冷点温度，将弯曲宽度c设置为比直管成形灯泡102a的外管径d更长，并且弯曲内侧管壁102Ci形成在利用直线上的最短距离连接弯曲部分的内侧的两边缘的大约直(平面)壁102cis上，由此以最小燃烧宽度xa形成燃烧宽度x。尽管直壁102ci优选为直平面，这不是限制性的，壁102ci可以是任何弯曲表面。此外，希望宽度尺寸W定义为从直管部分102b连续变化的平面102ci的宽度尺寸。

相应地，弯曲部分的内侧的弯曲宽度c和宽度尺寸W可以从下列等式[数字表达式1]中获得。

[数字表达式1]

d＜c

0.5d＜W＜3d。

另一方面，在形成用于弯曲内侧管壁102ci的弧形壁102cia的情况下，燃烧宽度w是比上述最小燃烧宽度w_min长的宽度wa(w_min＜wa)，这是不希望的。

图19是根据本发明第十二实施例的荧光灯101B的正视图。本实施例具有特性特征，使得相邻直管部分102b之一的尖端102e突出，以便在连接部分上在直管部分102b的轴向上延伸，从而在玻璃灯泡2的弯曲部分102c上形成突起102e。突起102e的突出长度da在5.0-20mm范围内，并优选是直管部分的外管径的长度的0.2-1.2倍。在本实施例的情况下，突出长度da大约为10mm。

此外，通过连接五个直管成形灯泡2b而形成四个弯曲部分102c。就是说，灯泡的方形的一个边由具有其它边的长度的长度一半(1/2)的直管部分102b’和102b’形成，电极(未示出)密封到直管部分102b’和102b’的端部102d上。提供灯头6，以便跨骑直管部分102b’和102b’的端部102d。

在本实施例中，由于弯曲部分102c可以形成为尖端102e并且不必进行特殊加工，如模制，在连接直灯泡部分之后，甚至在连接多个直管部分102b以形成灯泡102的情况下也很容易形成灯泡102。

此外，在图20所示的荧光灯101c中，不形成突起102e，但是然后将五个直管部分102b连接和模制成正方形形状。根据本实施例的荧光灯是具有小直径的荧光灯，其灯泡外管径为12-20mm，如第十二实施例那样。这样，可以以比通道管侧与小直径连接管的连接更高的机械强度进行灯泡尖端彼此的连接或灯泡尖端与侧表面的连接。

图21是根据图16所示的第十一实施例的第一修改例的荧光灯101F的正视图。这个荧光灯101F具有特性特征，使得外端部的一侧(图21中的右侧)以长度1a延伸到电极端部的图中的外表面(下表面)上的水平延伸部，其中在所述外端部上密封正方形玻璃灯泡101F的一个电极105，在所述电极端部上密封另一个电极105。除了上述结构之外，这种修改实施例具有与第十一实施例的荧光灯基本相同的结构。

相应地，利用这种荧光灯101F，放电路径的长度可以延长玻璃灯泡102的端部上的延伸部1a的量，从而可以除去或减少电极密封端部之间的暗部。因此，可以提高荧光灯101F的视觉外观和整体光通量。

图22(a)是表示本发明第十四实施例的荧光灯101G的正视图。本实施例具有形成为大致盒子形状的无缝正方形玻璃灯泡112。玻璃灯泡112具有形成在其内表面上的保护层和荧光体膜。惰性气体和汞被密封在其中，通过线密封或夹密封处理在轴向在两端部上密封一对电极115、115，由此形成一对电极密封端部115a、115a。这对电极密封端部115a、115a相对于玻璃灯泡112的单个弯曲面在平行或垂直方向上如图22(b)所示那样从其基部弯曲，并向内弯向正方形玻璃灯泡112，以便按照以下方式一起水平地设置，如图22所示，使得除了一对电机密封部分115a和115a以外的部分形成大致封闭盒子形状。类似于盒子圆柱形状的灯头116设置在成对电机密封部分115a、115a的外表面上，以便跨骑电极密封端部115a、115a。灯头116具有由例如电连接到成对电极115和115上的四个管脚116a构成的电源部件116b。

根据荧光灯101G，玻璃灯泡112具有在除了形成暗部的一对电机密封端部115a和115a以外的发光部分上的基本上以盒子形状封闭的环形结构，从而可以在不显示暗部的情况下实现基本盒子形状或环形光发射，由此提高了视觉外观效果。

此外，由于灯头116在正方形玻璃灯泡112的内部突出而不向外突出，因此可以在荧光灯101G的封装和运载期间防止或减少电极密封端部115a和115a损伤，此外，可以有效地利用玻璃灯泡112的外部空间。

此外，如图22(b)所示，在本实施例中，尽管电极115安装到荧光灯101G内的喇叭形芯柱115b上，但是喇叭形芯柱115b可以用按钮芯柱来代替。根据本修改例，按钮芯柱设置成在高度上低于喇叭形芯柱，从而可以使电极密封端部115a的长度1b减少对应这个长度的长度，以便减少暗部。

图23(a)-(e)分别是根据本发明第十四实施例的第一到第五修改例的荧光灯101H、101I、101J、101K和101L的正视图。根据图23(a)所示第一修改例的荧光灯101H的特征在于：弯曲部分112c1形成为弧，其曲率半径比图22(a)所示荧光灯101G的弯曲部分112c的曲率半径更大，并且除了这个特征以外的结构与上述第十四实施例的荧光灯101G的结构相同。在下列第二到第五修改例中，除了参照图23(b)-(e)所述的部分以外，将采用与第十四实施例相同的结构或构成。

根据图23(b)所示的第二修改例的荧光灯101I的特征在于：弯曲部分112c2形成得比图22(a)所示的荧光灯101G的弯曲部分112c的弯曲宽度wc更大的宽度。根据这个特征，由于弯曲部分112c2具有如上所述的大弯曲宽度wc，因此最冷部分可以形成在弯曲部分112c2上。

根据图23(c)所示的第三修改例的荧光灯101J的特征在于：一对电极密封端部115a和115a大致平行于弯曲平面进行弯曲，以便从玻璃灯泡112的正方形形状向外突出。根据这个特征，由于这对电极密封端部115a和115a不在正方形玻璃灯泡112内部突出，因此可以有效地利用正方形内部空间。

根据图23(d)和(e)所示的第四修改例的荧光灯101K的特征在于：这对电极密封端部115a和115a弯曲以便朝向图23和(d)的背侧表面及其前侧表面突出。根据本荧光灯101L，电极密封端部不在正方形玻璃灯泡112的内部或外部突出，并且可以有效地利用正方形玻璃灯泡112的正方形内部空间和外部空间。

图24是表示根据本发明第十五实施例的照明器具或器件的示意平面图。照明器具具有平板形状的固定器(器件)主体110，并设置成使得荧光灯101x、101y和101z按照同心方式组合成这个固定器主体110。作为这种荧光灯101x-101z，根据第十一到第十四实施例的任何一种荧光灯101A-101L或其组合都可以使用而不会有问题。

固定器主体110设有作为照明器件的反相器(未示出)，以便给荧光灯101x-101y和101z输送高频灯功率，10KHz或以上，由此实现高频照明。

荧光灯101x等效于常规30W型环形荧光灯，其玻璃灯泡102的边长L为225mm，最大内宽度192mm，外管径16mm，和玻璃灯泡102的壁厚为1.0mm。荧光灯101x的额定灯功率为20W，并且该灯在高输出特性灯功率27W条件下被点亮。

荧光灯101y等效于常规32W型环形荧光灯，其玻璃灯泡102的边长L为299mm，最大内宽度267mm，外管径16mm，和玻璃灯泡102的壁厚为1.0mm。荧光灯101y的额定灯功率为27W，并且该灯在高输出特性灯功率38W条件下被点亮。

荧光灯101z等效于常规40W型环形荧光灯，其玻璃灯泡102的边长L为373mm，最大内宽度341mm，外管径16mm，和玻璃灯泡102的壁厚为1.0mm。荧光灯101y的额定灯功率为34W，并且该灯在高输出特性灯功率48W条件下被点亮。

图25-27表示根据本发明的荧光灯的第十六实施例，其中图25是除去灯头的状态下的带线灯的正视图，图26是管端部的放大剖面图，图27表示用于解释成形放电容器的步骤的示意图。

在这些图中，荧光灯FL设有放电容器DV和灯头B。放电容器DV在其整体结构上大致为长方形，并且其中具有一个弯曲放电路径。此外，放电容器DV包括玻璃灯泡202、保护层203、荧光层204和一对电极205和205。放电容器还包括密封在其中的含有汞齐202g和202g的放电媒质。

玻璃灯泡202是通过局部加热和熔化和弯曲一个直圆筒玻璃管来形成的，以便提供整体上大致长方形形状。形成正方形形状的四个边的三个直管部分202b和两个短直管部分202b以及形成角部的四个弯曲部分202c和一对端部202d连接并设置在同一平面上。一对管端部202d和202d包括一对细管202f和202f。

三个直管部分202b构成长方形形状的三个相邻边，并且两个短直管部分202b在互相相反的方向上延伸，以便构成其余一边。弯曲部分202c以直角连接相邻对的直管部分202b。这对端部202d和202d由一对直管部分202b和202b的自由端构成并在弯曲玻璃管之前通过将各个电极支架M的喇叭形芯柱S密封到玻璃灯泡的端部而被密封。

电极支架M是由最初组装的喇叭形芯柱H、细管202f、电极205和引线202j构成的组件，并且一对这样的组件通过熔化喇叭形芯柱H的喇叭形部分而在玻璃管中密封到玻璃管的端部202d上。然后，玻璃灯泡202被密封，并且如后面所述的，将细管202f连接到玻璃灯泡202上，密封电极202，并且引线202j从电极205伸出。如图26所示，在密封喇叭形芯柱H时对玻璃灯泡202的两端部202d进行模制成形，由此形成窄部分202k。

一对细管202f从玻璃灯泡202的一对端部202d向外延伸。细管202f的内端与玻璃灯泡202内的排气孔连通。另一方面，细管202f的外端被密封，其内表面向内突出，如图26所示。此外，这对细管202f在其前端弯曲，以便提供彼此平行的大致直角并在大致垂直于管轴的方向延伸。此外，在尖端202f2密封之前，成对的细管202f以长形状延伸。

接着，将参照图27介绍根据本实施例的荧光灯F1的制造方法。

这种制造方法大致与参照图2所述的制造方法相同，因此，下面将只详细介绍不同于图2所示的方法的几方面。

首先，如图27(a)所示，用气体燃烧器B加热和软化第一形成弯曲部分的预定部分，并如图27(b)所示，进行弯曲，以便提供直管部分202b和202b之间角度为90度，之后通过模制等步骤将第一弯曲部分202c形成为预定形状。接着，还利用气体燃烧器B加热和软化与第一弯曲部分202c相邻的形成弯曲部分的预定部分，并进行弯曲和模制步骤，由此形成第二弯曲部分202c，如图27(c)所示。同样，用气体燃烧器B依次加热和软化与形成弯曲部分的预定部分并进行弯曲和模制步骤，如图27(d)和(e)所示，由此形成长方形的放电容器DV，如图25所示，其形成四个弯曲部分202c。此外，成对细管202f和202f的中间部分在图中大致以直角向下弯曲，以使其尖端以长形状平行延伸。在密封放电媒质之后在密封时缩短细管202f。

在排气/密封工艺中，在对放电容器DV的内部排气之后密封放电媒质。从放电容器DV的一对端部202d伸出的这对细管202f和202f连接到排气装置(未示出)上，并且放电容器DV同时从两端侧202d引出。因而，甚至在放电容器具有多边形形状的情况下也能可靠地进行排气。这个排气步骤之后，借助细管202f之一将惰性气体和汞齐202g密封到放电容器DV中。接下来，加热和熔化这对细管202f的中间部分，以便封闭保持在放电容器DV一侧上的部分的尖端，由此进行密封步骤。按照这种方式密封的细管202f的尖端部分202f2的内表面向内突出。

根据本发明的荧光灯LF的其它实施例将在下面参照图28-32进行进一步说明。注意在图中，相同或相似参考标记表示对应图25-27所示的部分或部件，并省略其说明。

图28表示本发明第十七实施例，其中图28(a)是在排气步骤之前的部分切除的放电容器的示意图，图28(b)是其侧视图。本实施例不同的之处在于：本实施例的细管208f的中间部分以与包括玻璃灯泡202的多边形部分的平面成直角弯曲。这种结构对于排气/密封装置是有利的。

图29(a)表示本发明的第十八实施例并且是除去灯头状态下的带线灯的正视图。

即，玻璃灯泡202由三个弯曲部分202c和一对细管202f形成。直管部分202b的自由端侧在其两端上以大致直角彼此靠近设置。

如图29(a)所示，从垂直于一个玻璃灯泡202延伸的直管部分202b的端部202d突出的一个细管202f相对于管轴是直的。另一方面，从玻璃灯泡202的图中平行地延伸的直管部分202b的端部202d突出的细管202f在其中间部分以大致直角弯曲，从而大致平行于细管202f。

图29(b)是根据本发明第十九实施例的带线灯的正视图。在本实施例中，相比之下，该对细管202f的结构不同于根据图29(s)所示实施例的玻璃灯泡202的灯。

即，这对细管202f在中间部分都平缓地弯曲，从而其前端沿着正方形形状的对角线一般朝向外侧平行地延伸。

图30-32表示本发明第二十实施例，本实施例的特征在于一对细管201g和201h具有对图28(b)所示的细管202f和202f进行改进的形状。除了这种形状或结构之外，其余结构与一对细管202f和202f相同。

即，成对细管201g和201h的内端部与玻璃灯泡202的内部连通，并且这些管子在其轴向延伸，如图28所示的细管202f和202f那样，外端部201g2和201h2从玻璃管202的一对端部202d和202d向外延伸。

如图30和31所示，其中图31是图30的平面图，一对细管201g和201h的外端部201g2和201g2的中部按照弧形弯曲，以便垂直延伸，并且其弯曲部分201g2a和201h2a在穿透图30中的图纸的方向(在排气管201g和201h的直径方向)相交，且其间有预定间隙。

就是说，如图30和31所示，一对细管201g和201h的外端部201g2和201h2形成有相同形状和相同尺寸，并且沿着端部202d的中心轴O在平行方向上朝向另一侧(相对侧)的端部1d延伸的水平部分201g2和201h2、从弯曲部分201g2a和201h2a垂直直立的直立部分201g2c和201h2c与从玻璃灯泡202的这对端部202d和202d之一连续地一体形成。

就是说，如图31所示，细管外端部201g2和201h2的水平部分201g2b和201h2b沿着其中心轴O朝向玻璃灯泡202的互相相对的端部202d和202d延伸，并且为了避免这两部分碰撞，其尖端部分形成得在笔直方向(垂直方向)以弧形连续到直管成形直立部分201g2c和201h2c中，并具有朝向恰好在中心点C之前的点上的玻璃灯泡202的长方形结构的内侧和外侧的前后方向的预定倾斜角(排气管突出角度)，其中前端在所述点上彼此接触。

此时，玻璃灯泡202的一对端部202d和202d之间的间隙10形成为例如30mm，弯曲部201g2a和201h2a的曲率半径R为20mm，并且排气管突出角将在相互相对方向形成45度，如图32所示。此外，曲率半径R可以优选在15mm到30mm内。

此外，图30和31中的参考标记201g3和201h3表示外部地装配和固定到成对细管201g和201h的直立部分201g2c和201h2c上。在排气步骤中，排气装置(未示出)的真空泵头的打开前端按照气密方式外部地装配到环形橡胶201g3和201h3的外表面上，从而对玻璃灯泡201的内部进行排气，并在这个排气步骤之后给玻璃灯泡201输送放电媒质并密封在其中。在排气和密封步骤之后，将排气外端部201g2和201h2夹封掉预定长度，以便被储存在灯头B中并被覆盖。例如，四个电力接收管脚207设置成在灯头B的外圆周上直立，并且电力接收管脚7在其内端上分别电连接到四个引线201g上。

根据这种荧光灯FL，尽管通过一对细管201g和201h几乎同时从其两端对玻璃灯泡202进行排气，但是可以通过一对细管201g和201h几乎同时从玻璃灯泡202的两端密封放电媒质。因而，即使在玻璃灯泡202很长和其为多边形的情况下，也可以很好地进行排气，因而显著地减少了放电容器中的残余杂质气体。因而，可以明显提高荧光灯的光通量维护系数。

此外，由于一对细管201g和201h的弯曲部201g2a和201h2a的曲率半径为15到30mm，因此从细管201g和201h插入的汞利用其自身重量通过细管201g和201h的直立部分201g2c和201h2c以及水平部分201g2b和201h2b平滑地移动，因此插入玻璃灯泡202中。

这样，可以将汞快速和可靠地插入玻璃灯泡202中，并且可以提高密封效率。

此外，在一对细管外端部201g2和201h2的弯曲部201g2a和201h2a的曲率半径小于15mm时，弯曲部201g2a和201h2a的直立角变为接近于直角的锐角，导致很难将汞插入细管外端部中。

另一方面，在一对细管外端部201g2和201h2的弯曲部201g2a和201h2a的曲率半径超过30mm时，弯曲部201g2a和201h2a的直立角变为钝角。因而，细管201g和201h的直立部分201g2c和201h2c朝向玻璃灯泡201的密封端侧201d扩展的扩展量增加，导致一对密封端部202d和202d之间的间隙变大，引起灯效率减小的问题。

根据本实施例，由于细管201g和201h的弯曲部201g2a和201h2a具有15-30mm的曲率半径，因此可以预先消除上述问题。

此外，由于细管201g和201h的一对外端部201g2和201h2的水平部分201g2b和201h2b倾斜，使其中心轴相互偏离，因此细管201g和201h的一对外端部201g2和201h2的水平部分201g2b和201h2b可以在密封端部201d和201h附近延伸而不使水平部分201g2b和201h2b互相接触(碰撞)。

相应地，一对细管201g和201h的水平部分201g2b和201h2b可以更长而不增大玻璃灯泡202的一对密封端部202d和202d之间的间隙，由此更容易使弯曲部201g2a和201h2a的曲率半径更大，而不增加暗部分。

此外，由于玻璃灯泡202形成为矩形环形形状，并且作为环形的轴向端部的一对密封端部202d和202d彼此面向设置，而且其间有预定间隙10，因此即使在玻璃灯泡202具有长轴向长度的情况下，位于一对密封端部202d和202d上的一对细管201g和201h设置在相互靠近的位置上，因而经过细管201g和201h更容易进行排气处理。而且，可以经过位于玻璃灯泡202的两密封端部202d和202d上的一对细管201g和201h同时进行玻璃灯泡202的排气，从而甚至在多边形如长方形玻璃灯泡202的情况下也能可靠地进行排气。因而，可以改进获得的荧光灯FL的光通量维护系数。

还应该注意的是，前面已经参照玻璃灯泡形成为长方形形状的情况下提出了上述实施例，但是本发明不限于这种形状，还可以适用于任何其它形状，如矩形、圆形或双环形灯泡等。玻璃灯泡的外径和轴向长度也不限于参照上述实施例所述的那些尺寸。

工业实用性

如上所述，根据上述本发明的荧光灯，可以减少形成在直管部分中的荧光层的热退化和可以抑制初始光通量的下降，可以以较高效率进行发光。

此外，提供一种荧光灯，它由于是小管径因而很细，能以高效率发光并具有改进的光输出特性，并且具有优异的光通量维护系数。

Claims (15)

1、一种荧光灯，包括：

灯泡，该灯泡包括：具有多个弯曲部分和与弯曲部分相邻的多个直管部分，所述多个弯曲部分和多个直管部分外管径为12-20mm，所述灯泡的管长度为800-2500mm，其中通过所述弯曲部分使所述直管部分设置在相同平面内；彼此靠近设置、并且形成有被密封在其中的电极的一对端部，以便形成穿过直管部分和弯曲部分的一个放电路径；在灯泡的内表面上形成的荧光层；和密封在所述灯泡中的包括汞的放电媒质；和

设置在灯泡的端部的灯头，

其中，在直管部分形成有荧光层，所述直管部分形成的荧光层的荧光体颗粒的施加量是4.0-7.5mg/cm²。

2、根据权利要求1的荧光灯，其中形成弯曲部分的一预定部分被弯曲，使得弯曲部分的内表面上的曲率半径在管子的外径的1-3倍的范围内，并且粘接于弯曲部分的荧光层的量是直管部分的荧光层的量的1/2或以上。

3、根据权利要求1的荧光灯，其中在灯泡的内表面上形成厚度为0.5μm或更厚的保护层，并且在保护层上形成荧光层。

4、根据权利要求1的荧光灯，其中一形成弯曲部分的预定部分的长度是在所述灯泡被弯曲加工之前形成的直管形的灯泡的总的管长度的5-50％的范围内。

5、根据权利要求1的荧光灯，其中灯泡由五个直管部分形成为长方形形状，并且弯曲部分形成在长方形的对角线位置上，灯头设置在长方形的一边的中心部分上的灯泡的两端部上。

6、根据权利要求1的荧光灯，其中灯头设有限制旋转的部件，用于将灯头相对于灯泡端部的旋转角限制为小于预定角的角度。

7、根据权利要求1的荧光灯，其中限制旋转的部件是形成在灯头和装配灯头的灯泡端部的两连接部分至少之一上的啮合元件，并适合于通过啮合灯头来限制灯头的旋转超过预定角。

8、根据权利要求1的荧光灯，

其中在点亮时在弯曲部分的至少一个上形成最大化冷却的最冷部分。

9、根据权利要求8的荧光灯，其中弯曲部分上的内管径的最大长度是直管部分的内管径的1.2倍或以上。

10、根据权利要求8的荧光灯，其中所述弯曲部分的一部分在任意一个相邻直管部分的直管部分轴向延伸，以便向外突出。

11、根据权利要求1的荧光灯，其中从所述灯泡的两端部分别伸出一个细管，这一对细管的至少一个的一部分被弯曲，以便这对细管彼此平行地延伸。

12、根据权利要求1的荧光灯，其中从所述灯泡的两端部的侧边上分别伸出一个细管，这一对细管在水平方向上延伸，并且这一对细管的水平部分的中心轴设置成彼此偏离。

13、一种照明设备，包括：

照明设备主单元；

设置在照明设备主单元中的荧光灯，该荧光灯包括：

灯泡，该灯泡包括：具有多个弯曲部分和与弯曲部分相邻的多个直管部分，所述多个弯曲部分和多个直管部分外管径为12-20mm，所述灯泡的管长度为800-2500mm，其中通过所述弯曲部分使所述直管部分设置在相同平面内，彼此靠近设置、并且形成有被密封在其中的电极的一对端部，以便形成穿过直管部分和弯曲部分的一个放电路径；在灯泡的内表面上形成的荧光层；和密封在所述灯泡中的包括汞的放电媒质；其中，在直管部分形成有荧光层，所述直管部分形成的荧光层的荧光体颗粒的施加量是4.0-7.5mg/cm²；和

通过给荧光灯施加10KHz或更高的高频电压而点亮荧光灯的高频点火电路。

14、一种制造荧光灯的方法，包括以下步骤：

形成放电容器，所述放电容器具有直管成形玻璃灯泡和用于支撑电极的电极支座，其中所述玻璃灯泡的外管径为12-20mm和管长度为800-3000mm，荧光层设置在玻璃管的内表面上，在玻璃灯泡的每一个端部密封有一个细管；

成形放电容器，其中将直管成形玻璃灯泡部分地加热到软化，然后对其进行弯曲，从而在同一平面内交替形成彼此相邻的多个直管部分以及弯曲部分，使得两端部形成为直管部分并彼此相邻，以便提供整体上的多边形形状；

在放电容器成形步骤之后，从这一对细管对放电容器的内部进行排气，其中所述一对细管从玻璃灯泡的端部伸出，接着，密封放电媒质并密封细管；和

在放电容器的两端部上设置灯头。

15、根据权利要求14的制造方法，其中这一对细管在互相相对的灯泡端部的侧边上在水平方向延伸并具有曲率半径为15-30mm的弯曲部。

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