CN1062107C - 荧光灯装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种荧光灯装置，该装置包括电极线圈28，倒相电路12和荧光灯21。在荧光灯寿命末期，当任一电极线圈28的发射极消耗时，由于倒相电路外加电压，使所述电极线圈过热烧断，倒相电路振荡停止，电极线圈间不能继续辉光放电，防止了电极线圈周围温度上升到必要温度以上，在不使荧光灯装置大型化的情况下，能防止保持部等的热劣化。

Description

荧光灯装置

本发明涉及能在寿命末期时可靠地停止倒相电路振荡的常时预热荧光灯装置和照明装置。

近几年，具有基于鞍型玻璃管形成内部作为整体的一个蛇行型放电电路的荧光灯的小型荧光灯正在不断普及。并且，作为内部装有这种倒相电路的灯泡型荧光灯，例如在日本专利公开昭和61-168856号公报中记载的结构是被了解的。

在该专利公开昭和61-168856号中，在塑料做的基体部形成白炽灯泡用的螺旋灯头，并且在基体部设置分隔盘并在分隔盘内装着倒相电路。又，在分隔盘的外侧弯曲玻璃管形成鞍型，在该鞍型玻璃管的两端设置具有发射极电极线圈的灯部，将该灯部(电极线圈近旁)装配固定在基体部形成的保持部，进而在基体部装配内含灯部的玻璃壳。然后，在电极线圈的两端形成外部引线，该外部引线与分隔盘内的倒相电路连接，由倒相电路在电极线圈间外加电压，使电极间从辉光放电向电弧放电转移，使荧光灯点灯。

然而，在前述专利公开昭和61-168856公报中记载的结构中，灯部的一对电极线圈的任一发射极被消耗，在荧光灯到寿命末期时，电极线圈加热，有加热保持部使之有热劣化忧虑的问题。

另一方面，为防止保持部热劣化，装配在基体上的有电极线圈的玻璃管的两端，需要离开规定的距离，玻璃管的距离增长，荧光灯成了大型化。

鉴于前述问题点，本发明的目的是提供不必大型化而能防止保持部等的热劣化的荧光灯装置和照明装置。

本发明第1发明的荧光灯装置，是在管壳内容纳了具有构成发射极对的电极线圈的荧光灯、与前述构成发射极对的电极线圈的各端连接且使前述荧光灯点灯的倒相电路、与前述构成发射极对的电极线圈的另外端间连接的常时通电的共振用电容的荧光灯装置中，电极线圈是8MG-12MG，在倒相电路的输出端和共振用电容间分别用5Ω阻值短路的场合，前述倒相电路的输出端子间电压是有效值在260V以上，以便当寿命末期时前述发射极被消耗之际，也能在前述构成发射极对的电极间由前述倒相电路外加电压，使前述电极线圈烧断，并使前述倒相电路的振荡停止。

本发明第2发明的荧光灯装置，是在本发明第1发明的荧光灯装置中，灯电流是250mA-350mA，在电极线圈的冷阻值是2Ω-4Ω。

本发明第1发明的荧光灯装置，是在平时电极线圈间外加倒相电路的电压，通过共振用的电容，常时预热电极线圈的同时，在电极线圈间进行电弧放电，进行点灯，在寿命末期时的发射极被消耗之际，在构成发射极对的电极间外加倒相电路电压，进行辉光放电，使电极线圈烧断，使倒相电路的振荡停止，由于在寿命末期电极线圈继续过热状态，防止了荧光灯周围热劣化。

本发明第2发明的荧光灯装置，是在本发明第1发明的荧光灯装置中，因为电极线圈是8MG-12MG，灯电流是250mA-350mA，所以在能可靠地放电同时，在短时间内能可靠地烧断电极线圈，抑制长时间的温度上升。

本发明第2发明的荧光灯装置，是在本发明第1发明的荧光灯装置中，因为在电极线圈的冷阻值是2Ω-4Ω、倒相电路的输出端和共振用电容间分别用5Ω阻值短路的场合，前述倒相电路的输出端子间电压是有效值在260V以上，所以能可靠地烧断电极线圈，抑制长时间的温度上升。

如果根据本发明第1发明的荧光灯装置，那么在寿命末期时发射极被消耗之际，在构成发射极对的电极间外加倒相电路电压，进行辉光放电，使电极线圈烧断，使倒相电路的振荡停止，由于在寿命末期电极线圈继续过热状态，不必大型化装置而能防止荧光灯周围热劣化。

如果根据本发明第2发明的荧光灯装置，那么因为在权利要求1记载的荧光灯中增加电极线圈是8MG-12MG，灯电流是250mA-350mA，所以在能可靠地放电同时，在短时间内能可靠地烧断电极线圈，抑制长时间的温度上升。

如果根据本发明第2发明的荧光灯装置，那么因为在权利要求2记载的荧光灯中增加电极线圈的冷阻值是2Ω-4Ω、倒相电路的输出端和共振用电容间分别5Ω值短路的情况，倒相电路的输出端子间电压是有效值在260V以上，所以能可靠地烧断电极线圈，抑制长时间的温度上升。

图1是表示本发明荧光灯装置一实施例的剖视图。

图2是图1中除去玻璃壳的分解立体图。

图3是表示图1中形成电极线圈的一道工序的立体图。

图4是表示图1中形成电极线圈的图3所示的接着工序的立体图。

图5是表示图1中形成电极线圈的图4所示的接着工序的立体图。

图6是表示图1中玻璃壳内不含紫外线吸收剂时的光谱特性曲线图。

图7是表示图1中玻璃壳内含紫外线吸收剂时的光谱特性曲线图。

图8是表示图1中汞齐和温度关系的曲线图。

图9是表示图1中倒相电路的电路图。

图10是表示图1中照明装置的立体图。

符号说明：12是倒相电路，21是荧光灯，28是电极线圈，38是管壳，C5是共振用电容。

下面，关于用灯泡型荧光灯装置FL的照明装置，参照附图对本发明的荧光灯装置一实施例进行说明：

在图1所示的荧光灯装置FL中，1是外壳，该外壳1用PT树脂等耐热性合成树脂形成，该外壳1的一端与圆筒部2整体形成，该圆筒部2上罩着爱迪生型的E26型等那样的螺旋灯头3，该灯头3由粘结剂或者铆接等固定在圆筒部2上。

此外，外壳1的另一端由分隔盘4封闭，该分隔盘4由例如PT树脂那样的耐热性合成树脂形成，成为大致圆盘型。进而，该分隔盘4如图2所示，在直立状的侧壁5的上端开口边缘形成凸缘部6，在该凸缘部6的圆周方向进行分割，形成例如4个卡紧舌片7。这些卡紧舌片7通过在凸缘部6上形成的狭长切口8在圆周方向分割该凸缘部6而被形成。因此，这些卡紧舌片7能向直径方向弹性变形。

进而，在外壳1的内面对应这些卡紧舌片7，一体地形成卡紧这些卡紧舌片7的卡紧突起9。也就是说，外壳1和分隔盘4突起结合时，卡紧舌片7弹性变形超越卡紧突出9，外壳1和分隔盘4通过卡紧舌片7和卡紧突起9的卡紧结合在一起。

此外，在分隔盘4的凸缘部6形成固定爪11，从分隔盘4的另一位置的底壁，直立形成另外的固定爪11。然后，在这些固定爪11上卡紧高频用点灯装置的倒相电路12的印刷电路板13。

进而，倒相电路12位于外壳1覆盖的空间内，并安装在分隔盘4上，该倒相电路12是在电路板13上安装用晶体管倒相器的高频点灯用电路部件14构成。

此外，在印刷电路板13的一端，突设连接端子15，这些连接端子15与电路部件14电气连接，鞍型荧光灯21的外部引线22卷绕连接。又，荧光灯21可以是U字型和W字型等。

然后，在分隔盘4的下面，作为保持部的灯的安装筒部23，形成一个整体。在灯的安装筒部23上，安装荧光灯21，该荧光灯21，消耗功率是15W-17W，电流是250mA-350mA。又，亮度达60W的白炽灯泡程度。

此外，荧光灯21，在内面形成没有图示的荧光体膜，并设有向内部封入水银和氩等稀有气体的灯管25的两端26，在面向灯头3方向相互接近地并列设置26的位置，在两端部26间有弯曲成U字型的中央弯曲部27，该中央弯曲部27向两端部26的同一方向弯曲形成。进而，在灯管25的两端部26上封装电极线圈28，在该电极线圈28上，安装各自的辅助汞齐29。然后，这些电极线圈28上连接各一对外部引线22，从各自的灯管25的端部26导向外部连接端子15，例如多次卷绕并连接。

这里，电极线圈28，如图3至图5所示，用三重线圈构成。

也就是说，首先，如图3所示，对于6.3MG的第1钼线M1在平行地配置9.0MG的主线28a的同时，在第1钼线M1和主线28a上以0.08mm间距卷绕次线28b，使第1钼线M1烧坏。又，单位MG表示用相当于长度200mm的mg表示的质量。

接着，如图4所示，用图3形成的主线28a和次线28b在100MG的第2钼线M2上以0.2mm间距卷绕。

然后，使第2钼线M2烧坏，如图5所示，形成相当于所定长度的三圈1.0mm直径、0.7mm间距的电极线圈28。

此外，该电极线圈28设定环境温度25℃的冷阻值是2.6Ω。

进而，在25的两端部26上突出细管31，这些细管31至少在一方容纳控制点灯中的水银蒸气压的汞齐32。

此外，辅助汞齐29和汞齐32用铋(i)_铟(In)_铅(Pb)_汞(g)构成，各金属的比例是：

45.0wt％≤i≤58.0wt％，1.5wt％≤In≤4.5wt％，

35.0wt％≤Pb≤47.0wt％和2.5wt％≤g≤6.0wt％，

令人满意的比例是：50.6wt％≤i≤52.6wt％，

2.6wt％≤In≤3.2wt％，39.5wt％≤Pb≤41.5wt％

和3.6wt％≤g≤4.4wt％。

进而，荧光灯21，从分隔盘4的下面将两端部26插入在分隔盘4上形成的灯安装筒部23内，通过在这些端部26和灯安装筒部23之间填充的硅系列等热硬化性粘结剂33固定在分隔盘4下面。此外，荧光灯21的中央弯曲部27，由硅系列等热硬化性粘结剂34接合在分隔盘4的下面。因此，荧光灯21，由两端部26和中央弯曲部27共计三个地方固定在分隔盘4上。

然后，荧光灯21，覆盖例如玻璃做的玻璃壳35，玻璃壳35做成上端开口的杯子形状。此外，玻璃壳35由透明及光扩散性的合成树脂或者玻璃做成，该玻璃壳35也可以做成直径小一点的上端开口部及有直放型的首部36。进而，在该首部36的开口端部，形成涉及全周的连续肉瘤部37，该肉瘤部37由加热玻璃壳35的上端开口部，使其软化熔融后聚集而成。又，由外壳1和玻璃壳35构成灯壳38。

进而，因为不能忽略有倒相电路12使荧光灯21点灯时由于管壁负荷上升的紫外线量，在玻璃壳35的内面形成没有图示的扩散膜，该扩散膜混合进吸收例如含波长185nm紫外线的紫外线吸收金属氧化物等的紫外线吸收无机微粒的紫外线吸收剂，遮断紫外线。此外，因为紫外线吸收无机微粒平均粒径不到1μm，在直线穿透率增高、可视光扩散效果变小的同时，由于附着挥发成分，直线穿透率增高能穿透内部，所以混合进可视光散乱用平均粒径1μm以上的无机微粒。进而，因为只增大平均粒径，会使膜的表面恶化形成阴影，故也可以在含平均粒径1μm的为30％以上的同时，使含平均粒径1μm的为30％以上且广泛分散粒径的分布。

又，在玻璃壳35内进行涂复时，可以混合用表1所示的材料。表一：

			材料		比例
						涂层		扩散材料	磷酸钙(粒径7μm)		40％
扩散材料	氧化锌(ZnO)		13％
				粘合剂	丙烯树脂			30％
稀释材料	甲苯		17％
				添加材料	硅油			微量

这样，在玻璃壳35内，由于混合进紫外线吸收剂，因此能吸收如图6所示以往在365nm附近有峰值的频谱，能如图7所示使紫外线照射量减少并在中心照射可视光线。

此外，如图1所示，将这样的玻璃壳35的首部36插进在外壳1的内面和分隔盘4的直立侧面5之间形成的环状间隙，该玻璃壳35由硅系列等热硬化性粘结剂41与外壳1的内面和分隔盘4的直立侧面5相接合。又，热硬化性粘结剂41至少应与外壳1的内面或者分隔盘4的直立侧面5的一方接合为好。

又，这种热硬化性粘结剂41在热硬化性上，例如使用硅系列，硬化时刻的硬度在20以上和50以下，在硅系列的场合，通过调整与硅混合的硬化剂的混合比例，能改变硬度。

然后，由外壳1和玻璃壳35组成的灯壳的大小大致设定为520cm³，小于600cm³。

接着，对倒相电路12的电路结构参照图9进行说明：

在市电交流电流E的两端，通过融丝F1使电容C1与电源E并联连接，该电容C1与全波整流器51之间连接电感L1。然后，在该全波整流器51的输出端子间，连接电解电容C2，该电解电容C2的正极连接场效应晶体管Q1的漏极。在前述Q1的源极上连接场效应晶体管Q2的漏极，在前述Q2的源极上连接C2的负极。进而，在场效应晶体管Q1的源极和场效应晶体管Q2的漏极，连接可饱和电流变压器CT的输入线圈CT1的一端。

此外，场效应晶体管Q1的栅极和源极间连结可饱和电流变压器CT的控制线圈CT2，场效应晶体管Q2的栅极和源极间连结可饱和电流变压器CT的控制线圈CT3。进而，场效应晶体管Q2的栅极和源极间并联连结用逆特性连接稳压二极管ZD1与稳压二极管ZD2的串联电路和电阻R1与电容C3的串联电路。

进而，连接与前述C2并联的电阻R2和电容C4的串联电路，在前述R2和前述C4的中点，连结触发元件Q3和前述Q2的栅极。在前述R2和前述C4的中点，连结二极管D1的阳极，使阴极与前述Q1的源极连结。此外，在前述Q1的漏极和源极间连接电阻R3。

然后，对于可饱和电流变压器CT1，通过扼流圈L2和电容C4与端子a连结，全波整流器51的负极与端子b连结，端子a和端子b各自与电极线圈28、28的一端连接。

此外，电容C5的两端与端子c和端子d连接，端子c和端子d分别与电极线圈28、28的另一端连接。

此外，端子a和端子c间以及端b和端子d间的电极线圈28的冷阻值设定为2Ω-4Ω。此外，端子a和端子c间以及端子b和端子d间用5Ω电阻短路时，在端子a和端子b间产生260V以上的电压。

下面，对荧光灯装置的组装顺序进行说明：

首先，在分隔盘4的上面，通过固定爪11卡紧预先装有高频点灯电路部件14的印刷电路板13。此外，在此分隔盘4的下面，固定荧光灯21，将该荧光灯21的端部26插进在分隔盘4上形成的灯安装筒部23，用热硬化性粘结剂33固定灯管25的端部26和灯的安装筒部23。此外，用热硬化性粘结剂33使灯管25的中央弯曲部27与分隔盘4的下面接合。这样，荧光灯21，在灯管25的端部26插进灯的安装筒部23状态下，用热硬化性粘结剂33固定的同时，中央弯曲部27由热硬化性粘结剂34在分隔盘4的下面结合，通过共计三个地方与分隔盘4固定。

在这种状态下，在外壳1上安装分隔盘4。这个作业是使在分隔盘4的凸缘部6形成的卡紧舌片7超越在外壳1上形成的卡紧突起9，使卡紧舌片7弹性变形在卡紧突起9上卡紧，外壳1和分隔盘4被结合。

接着，电气连接倒相电路12和灯头3，该灯头3固定在外壳1的圆筒部2上。

这样组装完成后，在分隔盘4的直立侧面5的外周和外壳1的开口部内面之间，填充热硬化性粘结剂41。因该热硬化性粘结剂41接合分隔盘4和外壳1，分隔盘4粘结在外壳1上，防止了脱离。然后，在该热硬化性粘结剂41还没有硬化的时候，在荧光灯21上罩上玻璃壳35，在分隔盘4的直立侧面5的外周面与外壳1的开口部内面间插进该玻璃壳35的开口端部，在这里埋入填充的热硬化性粘结剂41之中。于是，热硬化性粘结剂41，粘接玻璃壳35的首部36的内面和涉及的外面，在这种状态下，等待热硬化性粘结剂41的干燥。

然后，当热硬化性粘结剂41干燥后，通过该热硬化粘结剂41，玻璃壳35与分隔盘4的直立侧面5和外壳1的开口部内面接合。

进而，如图10所示，在有安装白炽灯泡的爱迪生插座的照明器具61上安装荧光灯装置FL，成为照明装置。

此外，关于荧光灯21的点灯动作，参照图9进行说明：

首先，用全波整流器51对市电交流电源E的交流电压进行全波整流，用场效应晶体管Q2进行平滑，对电容C4充电，电容C4到达规定电压以上时，触发元件Q3接通，由该触发元件Q3的接通动作对电容C3充电，由于使电容C3的电压上升，在场效应晶体管Q2的栅极外加电压，接通场效应晶体管Q2。然后，随着可饱和电流变压器CT的饱和，用控制线圈CT2和控制线圈CT3在场效应晶体管Q1的栅极和场效应晶体管Q2的栅极交互地外加电压，使高频电流产生，开始启动荧光灯21，使之点灯，即在电极线圈28、28之间，在进行40V电弧放电的同时，对电极线圈28、28进行常时预热。

然后，例如到了寿命末期，当任一电极线圈28的发射极消耗时，在电极线圈28、28间，产生100V左右的单侧辉光放电，离子撞击增大，发射极消耗一侧的电极线圈28进行加热、烧坏和断线，端子a和端子c间，或者端子b和端子d间被断开，因扼流圈L2和共振用电容C5断开，而停止共振，使倒相电路12停止振荡。

又，在电极线圈28结束辉光放电状态，端子a和端子b间有效电压值是270V左右，电极线圈28的有效电压值是12V，有效电流值是2A。也就是说，两侧的电极线圈28、28在发射极被涂复的情况能可靠地移向电弧放电。

因而，在荧光灯21的寿命末期时，因不能继续电极线圈28、28间的辉光放电，能防止电极线圈28的周围温度上升到必要以上，能防止保持荧光灯21的灯管25的端部26的灯安装筒部23热劣化。

又，为使倒相电路12的输出上升，还考虑到使电极线圈28的电阻值减小，当使电极线圈28的全长缩短时，因减少了发射极的保持量而不能令人满意。此外，MG很小时，点温度异常上升，发射极的蒸发加快寿命缩短，相反，MG很大时，难于形成点的溅射，寿命缩短。

这里，如表2所示，根据实验，主线28a在6MG以下的场合，电极线圈28的电阻上升，由于降低外加在端子a和端子b间的电压，而不能辉光放电，二个电极线圈28、28继续通电加热，灯的安装筒部23热劣化。另一方面，主线28a在14MG以上的场合，到断线为止的时间过长，灯的安装筒部23有热劣化的忧虑。因此，考虑主线28a在8MG以上和12MG以下是令人满意的。

表二：

MG	6	8	10	12	14
						模式	预热	放电	放电	放电	放电
断线时间	不计	1分30秒	4分	6分	9分

Claims (2)

1．一种荧光灯装置，该装置在灯壳内容纳：具有构成发射极对的电极线圈的荧光灯，与所述构成发射极对的电极线圈的各自一端连接并使所述荧光灯点灯的倒相电路和所述构成发射对的电极线圈的另一端连接并常时通电共振用的电容，其特征在于，

所述电极线圈是8MG-12MG，在用各自5Ω电阻值短路倒相电路的输出端和共振用电容间的场合，所述倒相电路的输出端子间电压有效值是260V以上，以便在寿命末期的所述发射极消耗之际，也能在所述构成发射极对的电极间由所述倒相电路外加电压，使所述电极线圈断路，并使所述倒相电路的振荡停止。

2．如权利要求1所述的荧光灯装置，其特征在于，所述电极线圈的冷阻值是2Ω-4Ω，灯电流是250mA。

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