CN104094049A - 紧凑型放电灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种紧凑型放电灯，包括：放电管，形成为具有在中央提供有镇流器配置空间的结构，并具有电极；镇流器外壳，配置于镇流器配置空间；灯泡用基座，结合于镇流器外壳的一端部；镇流器印刷电路板，收容于镇流器外壳，从灯泡用基座接收供电并供给至电极，具有镇流器电路元件；连接空间形成机构，在镇流器外壳的外围侧配备隔离的附加的连接空间，用于电连接来自镇流器印刷电路板的镇流器电源线与电极。因此，防止镇流器电路元件因来自放电管侧的热而受损。

Description

紧凑型放电灯
技术领域
本发明涉及一种放电灯，其保护镇流器电路元件中相对不耐热的元件免受放电管侧高温热。
背景技术
放电灯广泛应用于各种照明设备。一般而言，放电灯包括由玻璃或石英等透光材料构成的放电管及用于驱动放电灯的镇流器，放电管中封入有汞蒸气、缓冲气体等用于引发放电的放电气体。因此，外部的电源通过镇流器供电至放电管时，在放电管的内部，由放电气体产生放电并生成等离子体，由该等离子体发出紫外线、可视光线等。放电灯的一种即荧光灯在放电管的内壁涂敷有荧光物质，通过由等离子体放出的紫外线，向放电管的外部发出可视光线。
最近，提出有各种形式的放电灯，尤其是如图1及图2所示，广泛普及有插入灯泡用灯座而使用的灯泡式放电灯。图1及图2所示的放电灯具有收容镇流器印刷电路板(4)的镇流器外壳(2)及插入于灯泡用灯座的灯泡用基座(3)，镇流器外壳(2)与放电管(1)机械地结合且电连接，从而将电供给至放电管(1)。
但是，如上所述的放电灯存在如下问题：因放电管(1)、镇流器外壳(2)及灯泡用基座(3)结合为一列，其长度比普通的白炽灯长，由此，无法适用于普通的白炽灯泡用灯具。
并且，还存在如下问题：因为采用了完全没有考虑放电管(1)和镇流器外壳(2)之间绝热的结构，从放电管(1)的电极(1a)侧发散的高温热，如图2所示直接传导至镇流器印刷电路板(4)的整个下部，使得镇流器外壳(2)的内部升温而变为高温，最终包含于镇流器印刷电路板(4)的各种电路元件因温度上升而劣化或破损。
由此，要求研发一种能够安全地保护镇流器电路元件免受放电管(1)侧的高温热的放电灯。
发明内容
技术课题
本发明的目的在于提供一种放电灯，能够避免镇流器电路元件因放电管侧的热而受损。
解决技术课题的技术方案
根据本发明的实施例，提供一种紧凑型放电灯，包括：放电管，形成为具有在中央提供有镇流器配置空间的结构，并且具有接收供电的电极；镇流器外壳，配置于所述镇流器配置空间；灯泡用基座，结合于所述镇流器外壳的一端部；镇流器印刷电路板，收容于所述镇流器外壳，从所述灯泡用基座接收供电并供给至所述电极以开始放电，并且具有被驱动而维持已开始的放电的镇流器电路元件；连接空间形成机构，在所述镇流器外壳的外围侧配备隔离的附加的连接空间，用于电连接来自所述镇流器印刷电路板的镇流器电源线与所述电极。
所述连接空间形成机构包括放电管支座而支撑所述放电管，该放电管支座在内部具有收容所述放电管的所述电极侧部分的放电管支撑空间及所述连接空间，所述连接空间与所述放电管支撑空间连通。
所述放电管支座包括：支座主体，在内部具有所述放电管支撑空间及所述连接空间，并且具有与所述连接空间连通的开口部；罩体，结合于所述支座主体以遮盖所述开口部；所述镇流器外壳包括相互结合而在内部形成所述镇流器印刷电路板的收容空间的第一外壳和第二外壳，所述第一外壳和所述第二外壳分开位于所述镇流器外壳的一端侧和另一端侧；在所述第一外壳和所述第二外壳中的一个外壳的外围，具备所述支座主体和所述罩体中的一个；所述镇流器电源线通过所述第一外壳和所述第二外壳之间的结合空隙引出到所述镇流器外壳的外部之后，通过所述支座主体和所述罩体之间的结合空隙引入所述连接空间。
在此，所述第一外壳和所述第二外壳中的一个外壳具有插入另一个外壳的插入部，从而所述第一外壳和所述第二外壳的一部分重叠；引出到所述镇流器外壳的外部的所述镇流器电源线压入所述第一外壳和第二外壳的重叠部分。
所述镇流器外壳和所述灯泡用基座被配置为一列，在所述镇流器外壳的一端侧即所述灯泡用基座侧和其相反侧即另一侧中所述连接空间形成机构与所述灯泡用基座侧相对更接近地配置，所述镇流器印刷电路板沿着所述镇流器外壳和灯泡用基座的排列方向进行配置，所述镇流器电路元件中不耐热的元件在所述镇流器印刷电路板上配置于最远离所述灯泡用基座的位置。
在此，所述不耐热的元件为半导体元件或电解质电容器。并且，所述半导体元件为晶体管、场效应晶体管(FET)或控制IC。
所述镇流器电路元件中的相对对温度不太敏感的元件在所述镇流器印刷电路板上配置于最接近所述灯泡用基座的位置。
根据本发明的实施例，提供一种放电管，包括：放电管，具有接收供电的电极；镇流器外壳；灯泡用基座，结合于所述镇流器外壳的一端部；镇流器印刷电路板，收容于所述镇流器外壳，从所述灯泡用基座接收供电供给至所述电极以开始放电，并且具有被驱动而维持已开始的放电的镇流器电路元件；所述电极在所述灯泡用基座侧和其相反侧中与所述灯泡用基座侧相对更接近地配置；所述镇流器电路元件中不耐热的元件在所述镇流器印刷电路板上配置于最远离所述灯泡用基座的位置。
发明效果
本发明由于镇流器电路元件和放电管的电极分别具备在附加的空间而被绝热，并且镇流器电路元件中相对不耐热的部件配置于自放电管的电极侧相对远离的位置，所以能够防止镇流器因来自放电管的热而受到各种损伤，导致缩短镇流器的寿命。即，能够延长镇流器的预期寿命。
附图说明
图1为显示现有技术的放电灯的正面图；
图2为显示现有技术的放电灯的截面图；
图3为显示本发明的第一实施例的紧凑型放电灯的正面图；
图4为显示本发明的第一实施例的紧凑型放电灯的截面图；
图5为图4的A部的放大图；
图6为显示本发明的第一实施例的紧凑型放电灯适用于天花板嵌入式灯具的状态的使用状态图；
图7为显示本发明的第二实施例的紧凑型放电灯的截面图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的紧凑型放电灯的优选实施例进行说明。需要说明的是，本发明并非限定于下面说明的实施例，也可以以其它形态具体化。实施例是为了使所公开的内容彻底且完整，并且将本发明的技术思想充分地传达给本发明所属的技术领域普通技术人员而提供的。
图3和图4分别为本发明第一实施例的紧凑型放电灯的主视图和剖面图，图5为图4的A部的放大图，在图3至图5中附图标记100为放电管，附图标记200为镇流器外壳。
如图3及图4所示，放电管(100)沿着紧凑型放电灯的长度方向(z轴方向)缠绕使得整体具有螺旋形结构，从而在中央具有使镇流器外壳(200)以插入的形态配置的镇流器配置空间(102)。据此，第一实施例根据放电管(100)的Z轴方向的大小和以图3为基准结合于镇流器外壳(200)的上端部的灯泡用基座(300)的Z轴方向大小，能够大致确定整个长度，能够制造为小型，与现有的将灯泡用基座、镇流器外壳及放电管按顺序结合为一列的放电灯(参照图1和图2)相比，具有较小的尺寸。
放电管(100)可以由一个透光材质管或者在空间上彼此相通地连接的多个透光材质的管构成。参照图4及图5，放电管(100)具备用于接收供电的两对电极(110)。放电管(100)可以被密封以使具备电极(110)的部分保持气密性。以图4为基准，电极(110)配置于放电管(100)的最上侧。如此配置的一对和另一对电极(110)隔着镇流器配置空间(102)相互相对。
插入镇流器配置空间(102)的镇流器外壳(200)沿Z轴方向较长地延长。如图3至图5所示，在镇流器外壳(200)的内部，沿Z轴方向收容有镇流器印刷电路板(400)，该镇流器印刷电路板(400)从灯泡用基座(300)接收供电并供给至电极(110)。镇流器外壳(200)的外围具有放电管支座(500)，该放电管支座(500)提供隔离的附件的连接空间(502)，该隔离的附件的连接空间(502)用于分别支撑放电管(100)的电极安装部分(在放电管(100)中安装有两对电极(110)的两部分)(104)，并且电连接来自镇流器印刷电路板(400)的镇流器电源线(410)和电极(110)。此时，连接空间(502)使电极(110)和镇流器印刷电路板(400)绝热地隔离，防止镇流器印刷电路板(40)上的镇流器电路元件因来自电极(110)侧的热而受损的问题。
镇流器外壳(200)包括：第一外壳(210)，位于镇流器配置空间(102)；第二外壳(220)，以图4为基准，其一部分从镇流器配置空间(102)向上侧露出。以图4为基准时，第一外壳(210)具有上端侧开放的结构。并且，第二外壳(220)具有灯泡用基座(300)结合于其上端部且下端侧开放的结构。第一外壳(210)的上端侧和第二外壳(220)的下端侧相互结合，第一外壳(210)和第二外壳(220)结合时，镇流器外壳(200)的内部具备能够收容镇流器印刷电路板(400)的单独隔离的空间。第一外壳(210)的Z轴方向的长度长于第二外壳(220)，镇流器印刷电路板(400)的收容空间主要可以由第一外壳(210)形成。
如图4所示，在第一外壳(210)的上端和第二外壳(220)的下端中的任一方，沿着周方向，部分或整个地配备有插入另一方的插入部(222)，从而第一外壳(210)和第二外壳(220)以插入方式相互结合，第一外壳(210)的上端侧和第二外壳(220)的下端侧重叠。
参照图4和图5，镇流器电源线(410)通过在第一外壳(210)和第二外壳(220)的结合部分产生的结合空隙(G1)，从镇流器外壳(200)的内部引出至外部，在连接空间(502)分别与电极(110)连接。此时，镇流器电源线(410)压入第一外壳(210)和第二外壳(220)的重叠部分。
兼有作为形成连接空间(502)的机构的作用的放电管支座(500)包括支座主体(510)和遮挡罩体(520)，该在支座主体(510)在内部具有收容放电管(100)的电极安装部分(104)的放电管支撑空间(504)及连接空间(502)，并且如图4和图5所示具有上侧开放的结构，该遮挡罩体(520)结合于支座主体(510)的上侧并覆盖支座主体(510)的开放的上侧。
在此，在支座主体(510)中，开放的上侧与放电管支撑空间(504)连通，放电管支撑空间(504)与连接空间(502)连通。电极安装部分(104)贯通到支座主体(510)，并收容于放电管支撑空间(504)，并且在支座主体(510)中贯通有电极安装部分(104)的部分可以被密封。
如图4及图5所示，从镇流器外壳(300)引出至外部的镇流器电源线(410)通过在支座主体(510)和遮挡罩体(520)的结合部分产生的结合空隙(G2)引入至连接空间(502)。
如图5所示，支座主体(510)和遮挡罩体(520)配置为将镇流器电源线(410)的引出位置(P)夹在之间。支座主体(510)在X轴方向上与第一外壳(210)分开。遮挡罩体(520)与第二外壳(220)形成为一体。遮挡罩体(520)具有覆罩支座主体(510)的开放的上侧的罩体部分及连接该罩体部分和第二外壳(220)的连接部分。在第一外壳(210)或支座主体(510)上具有电源线保护罩体(512)，该电源线保护罩体(512)在第一外壳(210)和支座主体(510)之间，与遮挡罩体(520)的连接部分一起覆盖并保护镇流器电源线(410)。
另一方面，根据实施条件，支座主体(510)可以与第一外壳(210)形成为一体，遮挡罩体(520)可分离地与第二外壳(220)结合。并且，电源线保护罩体(512)与第一外壳(210)或支座主体(510)形成为一体。
图6是图示有本发明第一实施例的紧凑型放电灯的使用状态图。如图6所示，第一实施例适用于天花板埋入式灯具。在图6中，附图标记50为灯泡用灯座，在该天花板埋入式灯具的灯泡用灯座(50)上插入第一实施例的灯泡用基座(300)。在该第一实施例中，当通过镇流器印刷电路板(400)向放电管(100)的电极(110)供电时，放电开始并维持放电。
在第一实施例中，当工作时在两对电极(110)侧产生高温热。由于镇流器外壳(200)的内部空间(镇流器印刷电路板(400)的收容空间)在空间上与连接空间(502)相互隔离，因此来自放电管(100)的电极(110)侧的热相比传导至收容于镇流器外壳(200)的镇流器印刷电路板(400)，主要向放电管支座(500)的周边散热。
并且，镇流器电源线(410)通过第一外壳(210)和第二外壳(220)的结合空隙(G1)被引出之后，再通过支座主体(510)和遮挡罩体(520)的结合空隙(G2)被引入连接空间(502)，并与电极(110)连接，镇流器电源线(410)要经过因插入部(222)而形成的第一外壳(210)和第二外壳(220)的重叠部分，所以必须经过较长的引出路径，并且引出时因该引出路径的结构而自然弯曲，因此，在镇流器外壳(200)的内部空间与连接空间(502)之间，除了镇流器电源线(410)的引出及引入路径之外，不存在连接镇流器外壳(200)的内部空间和连接空间(502)的特别的连接路径，从而能够更有效地切断从连接空间(502)到镇流器印刷电路板(400)侧的热传导。
释放至放电管支座(500)的周边的高温热因与大气的温度差而自然地向上侧方向即灯泡用基座(300)侧移动。因为放电管支座(500)自镇流器外壳(200)沿着X轴方向配置，所以从连接空间(502)释放的热相比传导至镇流器印刷电路板(400)侧，大部分直接上升。并且，随着放电管支座(500)从镇流器外壳(200)沿着X轴方向分开，镇流器外壳(200)和放电管支座(500)之间由空气层产生的绝热空间(506)，从而更有效地抑制从连接空间(502)至镇流器印刷电路板(400)侧的热传导。
镇流器印刷电路板(400)包括用于执行作为镇流器功能的电路元件。为了更有效地防止镇流器电路元件因热而受到的各种损伤，镇流器电路元件中不耐热的元件，例如电解质电容器、半导体元件等配置于自电极(110)侧最远离的位置。此时，因为收容电极(110)的连接空间(502)相对地更接近灯泡用基座(300)侧配置，所以以图4为基准，自电极(110)侧最远离的位置可以为镇流器印刷电路板(400)的最下侧。半导体元件可以为晶体管、场效应晶体管、控制IC等。据此，更有效地防止镇流器电路元件中相对不耐热的元件的温度上升及劣化，从而能够进一步延长镇流器的预期寿命。
相反地，镇流器电路元件中相对地对温度不太敏感的元件(相对的耐热性优异的元件)，例如扼流圈变压器、电阻、陶瓷电容器、PTC(positivetemperature coefficient，)热敏电阻等，以图4为基准，接近地配置于镇流器印刷电路板(400)的最上侧的电极(110)或灯泡用基座(300)侧。
对通过密封于铝壳的电解液维持特性的电解质电容器而言，被认为温度上升10℃时寿命缩短至一半。作为开关元件使用的晶体管、场效应晶体管、控制IC等的半导体元件的温度达到规定温度以上时，存在电路误运行或破损的趋势，尤其是高温下的瞬间停电或者电压急剧变化引起电解质电容器或开关元件的瞬间误运行而造成破损。
根据本申请人的试验，周围温度为25℃时，现有的放电灯(参照图1和图2)运行一个小时之后测定镇流器温度的结果，最低的部分的温度超过了60℃，电极侧的温度超过了80℃。并且，适用于天花板埋入式灯具(参照图6)且在相同的条件下测定镇流器温度的结果，最低部分的温度为85℃～90℃，晶体管的温度为110℃～120℃，电解质电容器的温度超过了100℃，电极侧的温度超过了125℃。
在第一实施例中，由于镇流器印刷电路板(400)的收容空间和连接空间(502)有效地被隔热，因此镇流器在周围温度为25℃时，维持最低部分(参照图4时，镇流器印刷电路板(400)的最下端部分)的温度为40℃～50℃，最高部分(观察图4时，镇流器印刷电路板(400)的最上端部分)的温度未超过60℃。并且，适用于天花板埋入式灯具(参照图6)且在相同的条件下，镇流器温度的测定结果为，最低部分的温度为60℃～70℃，晶体管的温度为90℃～100℃，电解质电容器的温度为80℃～90℃。需要说明的是，在适用于天花板埋入式灯具时，镇流器印刷电路板(400)的最下侧与相反侧的最上侧(散放的热上升并积聚)不同，因为只能更多地受到周围温度的影响，所以根据周围温度，可以进一步降低镇流器中最低部分的温度。
如上所述，在第一实施例中，镇流器印刷电路板(400)的收容空间和连接空间(502)隔热，并且晶体管、场效应晶体管及控制IC等半导体元件和电解质电容器配置在自电极(110)侧最远离的位置，而相对地对温度不太敏感的扼流圈变压器等配置于自电极(110)侧最近的位置，由此，成功地将相对地不耐热的半导体元件和电解质电容器的温度维持在较低，因此，针对瞬间停电或电压急剧变化，也能够在不需要其他保护电路的情况下稳定地维持电路，并且确认了镇流器的预期寿命延长两倍以上。
另一方面，可以将氩气、氪气等惰性气体与汞蒸气一起填充至放电管(100)，可以还包括汞与其它金属的合金即汞合金。并且，在放电管(100)的内壁上可以涂敷有氧化铝等保护膜及/或荧光体。
为了切断热，镇流器外壳(200)可以由非导电性材料构成。并且，在镇流器外壳(200)的外部，可以具有由硝酸银或铝、镍等物质构成的反射层，使得能够对热进行反射。
作为灯泡用基座(300)，一般使用被称为爱迪生灯座的螺旋形基座、两个电极销突出的双脚帽(bi-pin cap)等。
图7是图示有本发明第二实施例的紧凑型放电灯的剖面图，如图7所示，第二实施例与第一实施例比较，只在代替螺旋形的放电管(参照图3、图4的附图标记100)使用多个U形放电管(100A)方面不同，而在其它结构及作用方面均相同。即，在该第二实施例中，通过将多个U形放电管(100A)排列成圆周状，能够在中央具备镇流器配置空间(参照图4的附图标记102)。
以上，对本发明进行了说明，本发明并非被本说明书公开的实施例及附图限定，在不脱离本发明技术思想的范围内，普通技术人员可进行各种变形。

Claims (9)

1.一种紧凑型放电灯，其特征在于，包括：
放电管，形成为具有在中央提供有镇流器配置空间的结构，并且具有接收供电的电极；
镇流器外壳，配置于所述镇流器配置空间；
灯泡用基座，结合于所述镇流器外壳的一端部；
镇流器印刷电路板，收容于所述镇流器外壳，从所述灯泡用基座接收供电并供给至所述电极以开始放电，并且具有被驱动而维持已开始的放电的镇流器电路元件；
连接空间形成机构，在所述镇流器外壳的外围侧配备隔离的附加的连接空间，用于电连接来自所述镇流器印刷电路板的镇流器电源线与所述电极。
2.根据权利要求1所述的紧凑型放电灯，其特征在于，
所述连接空间形成机构包括放电管支座而支撑所述放电管，该放电管支座在内部具有收容所述放电管的所述电极侧部分的放电管支撑空间及所述连接空间，所述连接空间与所述放电管支撑空间连通。
3.根据权利要求2所述的紧凑型放电灯，其特征在于，
所述放电管支座包括：支座主体，在内部具有所述放电管支撑空间及所述连接空间，并且具有与所述连接空间连通的开口部；罩体，结合于所述支座主体以遮盖所述开口部；
所述镇流器外壳包括相互结合而在内部形成所述镇流器印刷电路板的收容空间的第一外壳和第二外壳，所述第一外壳和所述第二外壳分开位于所述镇流器外壳的一端侧和另一端侧；
在所述第一外壳和所述第二外壳中的一个外壳的外围，具备所述支座主体和所述罩体中的一个；
所述镇流器电源线通过所述第一外壳和所述第二外壳之间的结合空隙引出到所述镇流器外壳的外部之后，通过所述支座主体和所述罩体之间的结合空隙引入所述连接空间。
4.根据权利要求3所述的紧凑型放电灯，其特征在于，
所述第一外壳和所述第二外壳中的一个外壳具有插入另一个外壳的插入部，从而所述第一外壳和所述第二外壳的一部分重叠；
引出到所述镇流器外壳的外部的所述镇流器电源线压入所述第一外壳和所述第二外壳的重叠部分。
5.根据权利要求1所述的紧凑型放电灯，其特征在于，
所述镇流器外壳和所述灯泡用基座被配置为一列；
在所述镇流器外壳的一端侧即所述灯泡用基座侧和其相反侧即另一端侧中，所述连接空间形成机构与所述灯泡用基座侧相对更接近地配置；
所述镇流器印刷电路板沿着所述镇流器外壳和所述灯泡用基座的排列方向进行配置；
所述镇流器电路元件中不耐热的元件在所述镇流器印刷电路板上配置于最远离所述灯泡用基座的位置。
6.根据权利要求5所述的紧凑型放电灯，其特征在于，
所述不耐热的元件为半导体元件或电解质电容器。
7.根据权利要求6所述的紧凑型放电灯，其特征在于，
所述半导体元件为晶体管、场效应晶体管(FET)或控制IC。
8.根据权利要求5所述的紧凑型放电灯，其特征在于，
所述镇流器电路元件中对温度相对不敏感的元件在所述镇流器印刷电路板上配置于最接近所述灯泡用基座的位置。
9.一种放电灯，其特征在于，包括：
放电管，具有接收供电的电极；
镇流器外壳；
灯泡用基座，结合于所述镇流器外壳的一端部；
镇流器印刷电路板，收容于所述镇流器外壳，从所述灯泡用基座接收供电并供给至所述电极以开始放电，并且具有被驱动而维持已开始的放电的镇流器电路元件；
所述电极在所述灯泡用基座侧和其相反侧中与所述灯泡用基座侧相对更接近地配置；
所述镇流器电路元件中不耐热的元件在所述镇流器印刷电路板上配置于最远离所述灯泡用基座的位置。
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