CN1170842A - 球形荧光灯 - Google Patents

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Abstract

提供一种球形荧光灯,由于在由透光性球状灯壳和灯座构成的外壳中,装有在其两端部有一对电极,并且在其内封有汞齐及惰性气体的弯曲形状的荧光管,以及点燃所述荧光管的电子点火电路,所述球状灯壳的外径为55mm—65mm,全长为65mm—80mm,所述荧光管的内径为7mm—11mm,电极间距离为200mm—280mm。因此,本发明的球形荧光灯,具有与普通灯泡的高适应性,并且可用比以往更低的功耗,实现与60W普通灯泡相当的亮度。

Description

球形荧光灯
本发明涉及球形荧光灯。
目前，因一般灯泡(白炽灯)市场中，额定功率60W的灯之占有率最高，因此，用功耗15W，并且具有60(W)普通灯泡的相应亮度(约800流明(lm))的球形荧光灯来代替它很普及。这种现有的球形荧光灯，如图7和图8所示，在由球状灯壳1和灯座2构成的外壳3内，装有荧光管5和电子点火电路4，球状灯壳1的外径约70mm，全长约80mm，荧光管5的内径为13-14mm。6为汞齐安装部。
由于灯炮式荧光灯为代替普通灯泡的节能光源，因而要求有与普通灯泡的高适应性。但是，相对于普通灯泡外径为60mm的情况，以往球形荧光灯的球形灯壳的外径大小为70mm，因此存在与普通灯泡的适应性低的问题。
可是，将以往采用的内径13-14mm的荧光管装在外径小于65mm，全长小于80mm的小型球状灯壳中时，因灯的内容积缩小，荧光管及电子点火电路的温度异常升高，从而有使涂敷于荧光管内表面上的荧光体及电子点火电路的转换效率降低的问题。其中，荧光体的转换效率指将紫外线转换为可见光的效率，电子点火电路的转换效率指输出功率与输入功率之比。
不仅如此，而且因电子部件的温度劣化，导致电子点火电路误动作或早期失效等问题出现，因此不能进行使球状灯壳外径小于65mm，全长小于80mm的紧凑型设计。
另一方面，近年来，从为了环保和节约能源的观点出发，已要求更低功耗的球形荧光灯。
本发明为解决上述现有技术的问题，提供一种球形荧光灯，该灯具有与普通灯泡的高适应性，并且可用比以往更低的功耗，实现与60W普通灯泡相当的亮度。
本发明的球形荧光灯，在由透光性球状灯壳和灯座构成的外壳中，装有在其两端部有一对电极，并且，在其内封有汞齐及惰性气体的弯曲形状的荧光管，以及点燃所述荧光管的电子点火电路，其特征在于，所述球状灯壳的外径为55mm-65mm，全长为65mm-80mm，所述荧光管的内径为7mm-11mm，电极间距离为200mm-280mm。
本发明的所述荧光管，点火时的管壁负荷在1.4mw/mm2-3.2mw/mm2的范围内。
本发明可使用具有3个弯曲部，在两端部没有一对电极的双U形荧光管。
本发明可使用用桥在顶端附近将二个U字形管连在一起的荧光管。
本发明可使用用三个桥将4根直管连在一起的荧光管。
所述本发明中，汞齐最好为选自BiPbSnHg、BiInHg和BiInPbHg中至少一种产生汞蒸汽的化合物。
所述本发明中，惰性气体最好为选自氩气和氖气中的至少一种气体。
所述本发明中，电极间距离最好在250mm-260mm的范围。
所述本发明中，额定功耗最好在13.8W-15.2W的范围。
所述本发明中，荧光管的内径最好为9mm-11mm。
按照本发明，可得到具有与普通灯泡的高适应性，并且可用比以往更低的功耗，实现与60W普通灯泡相当的亮度的球形荧光灯。
图1是本发明一实施例的球形荧光灯的部分剖切的正视图。
图2是本发明相同实施例的球形荧光灯的荧光管的透视图。
图3是本发明另一实施例的荧光管的透视图。
图4是本发明另一实施例的荧光管的透视图。
图5A为图4的正视图，图5B为其右侧图，图5C为其俯视图。
图6是表示本发明的球形荧光灯的荧光管内径和发光效率、光束维持率之间关系的图。
图7是表示相同电极间距离不同荧光管内径与发光效率和光束维持率之间的关系。
图8是现有例的球形荧光灯的部分剖切的正视图。
图9是现有例的球形荧光灯的荧光管的透视图。
下面，参照附图1-6说明本发明的实施例。
图1是本发明的球形荧光灯的部分剖切的正视图。图1中，球状灯壳1由透光性树脂或玻璃制成，外径为60mm，全长77mm。由该球状灯壳1和灯座2构成外壳3，外壳3中装有电子点火电路4和所谓的双U形荧光管5(参见图2)，该荧光管5有3个弯曲部，其两端上设置着一对电极9。荧光管5的内部封入400Pa的氩气，产生汞蒸汽压的汞齐装在没置于一端部上的汞齐安装部6中。除用BipbSnHg外，还可用BiInHg或BiInPbHg等作汞齐。
其中，若将如图9所示的现有管内径为13.5mm的荧光管5装在外径60mm，全长77mm的比以往更小型的球状灯壳1中，则由于球状灯壳的内容积减小，荧光管5、电子点火电路4的温度异常升高，不仅导致涂敷在荧光管内表面上的荧光体及电子点火电路4的转换效率降低，并且还使电子点火电路4因电子部件的温度劣化而误动作或早期失效等问题出现。
本发明者对这些问题进行了探讨。
图6是表示在球状灯壳1的外径为60mm，全长为77mm，功耗为比以往低1W的14W时，荧光管的内径和发光效率、光束维持率(点火6000小时时的全光束/点火100小时时的全光束×100％)之间关系的图。此外，电极间距离为能设置在外径60mm、全长77mm的球状灯壳1内的最大尺寸，设定为280mm。
首先，说明荧光管内径与发光效率之间的关系。其中，所谓荧光管内径就是荧光管直线部分的内径，为规定值。如图6的直线A所示，随着荧光管内径增大，因灯电流增加，荧光管5及电子点火电路4的温度上升，结果，涂敷于荧光管内表面上的荧光体及电子点火电路4的转换效率降低，发光效率降低。为了用功耗14W得到相当于60W的普通灯泡的亮度，发光效率必需为57流明(1m)/W，由图6的直线A可知，荧光管内径应在11mm以下。
下面，说明荧光管内径与光束维持率的关系。如图6的直线B所示，随着荧光管内径变小，光束维持率变低。这是由于荧光管的发光面积减少，管壁负荷(mw/mm2)增大造成的。一般，球形荧光灯的场合，不能点火、或光束维持率不足60％时认为寿命终了。因此，由图6的直线B可知；为了满足该条件，荧光管内径必须在7mm以上。
根据以上结果，由于荧光管内径为7-11mm，可装在外径60mm，全长77mm的小型球状灯壳1中，并且用额定功耗比以往低1W的14W，就可获得与60W的普通灯泡相当的亮度。荧光管的内径最好为10mm，以便获得在发光效率及光束维持率两方面皆有裕度的球形荧光灯。
此外，若球状灯壳1的外径小于55mm，全长小于65mm，则因球状灯壳的内容积缩小，导致荧光管5、电子点火电路4的温度上升，从而使荧光体和电子点火电路4的转换效率降低，以及因电子部件的温度劣化，致使电子点火电路4误动作或早期失效。
图7中示出使用外径60mm，全长77mm的球状灯壳1，功耗为14W，在电极间距离变化时，荧光管内径与发光效率和光束维持率之间的关系的结果。图7中，直线a-d表示荧光管内径与发光效率之间的关系，直线e-h表示荧光管内径与光束维持率之间的关系。电极间距离，在直线a和e为180mm，直线b和f为200mm，直线c和g为220mm，直线d和h为240mm。
如图7所示，发光管内径为7-11mm的范围，电极间距离低于200mm时，不能同时满足发光效率及光束维持率在其基准值57Lm/w及60％的值之上。这是由于电极间距离变短，灯电流增加，荧光管5及电子点火电路4的温度上升，而使发光效率降低，并且因发光面积减少，管壁负荷增大，使光束维持率降低。因此，电极间距离在200-280mm的范围较好。其中，电极间距离长，发光效率及光束维持率较好，但电极间距离大于260mm时，球状灯壳1与荧光管5的间隙变小，成品运输中的振动和坠落冲击等，会使球状灯壳1与荧光管5冲撞而破损。因此，电极间距离尽可能长，并且破损少的情况是电极间距离在250-260mm左右时。
如上所述，在功耗14W，并且荧光管5的管内径为7-11mm、电极间距离为200-280mm时，发光灯管中的管壁负荷在1.4-3.2mw/mm2的范围。由此，它具有与一般灯泡相配的高适应性，和因节能而达到环境保护的两种作用。
并且，为了获得与60W普通灯泡相当的光束值，额定功耗13.8W以上较好，另一方面，从节能及长寿命的观点来看，应在15.2W以下为好。
再者，球状灯壳1的外径越大，特性就越好，但若小于65mm，全长小于80mm，并不认为对于一般灯泡的适应性显著降低。另一方面，如前所述，如果球状灯壳1的外径小于55m，全长小于65mm，则由于荧光管5及电子点火电路4的温度上升，导致荧光体及电子点火电路4的转换效率降低，并由于电子部件的温度劣化，导致电子点火电路4的误动作或早期失效。因此，希望球状灯壳1的外径为55mm-65mm，全长为65mm-80mm。若球状外壳1的外径等于一般灯泡的60mm，则从代替普通灯泡的观点来看，更好。
此外，考虑到强度、小型化和轻量化的目的，球状灯壳1的壁厚在0.5-1.5mm的范围内较好，特别是在1.0mm附近更好。再者，考虑到强度、小型化和轻量化的目的，荧光管5的壁厚在0.6-1.2mm的范围内较好，在0.8-1.0mm的范围内更好。
本发明的双U形荧光管5，除具有如图2所示那样的有3个弯曲部分的形状外，也可为用桥7连接的两个U字形管(见图3)，或用3个桥8连接的四根直管(见图4)。此外，图5A为图4的正视图，图5B为其右侧视图，图5C为其俯视图，皆为说明桥8位置的图。
按照以上说明，本发明的球形荧光灯，具有与普通灯泡的高适应性，并且是可用比以往更低的功耗，提供与60W普通灯泡相当的亮度的球形荧光灯。

Claims (10)

1、球形荧光灯，在由透光性球状灯壳和灯座构成的外壳中，装有在其两端部有一对电极，并且，在其内封有汞齐及惰性气体的弯曲形状的荧光管，以及点燃所述荧光管的电子点火电路，其特征在于，所述球状灯壳的外径为55mm-65mm，全长为65mm-80mm，所述荧光管的内径为7mm-11mm，电极间距离为200mm-280mm。
2、如权利要求1的球形荧光灯，其特征在于，所述荧光管在点燃时的管壁负荷在1.4mw/mm2-3.2mw/mm2的范围内。
3、如权利要求1的球形荧光灯，其特征在于，所述荧光管为具有3个弯曲部，在两端部设有一对电极的双U形荧光管。
4、如权利要求1的球形荧光灯，其特征在于，所述荧光管为用桥在顶端附近将二条U字形管连在一起的荧光管。
5、如权利要求1的球形荧光灯，其特征在于，所述荧光管为用三个桥将4根直管连在一起的荧光管。
6、如权利要求1的球形荧光灯，其特征在于，所述汞齐为选自BiPbSnHg、BiInHg和BiInPbHg中至少一种的产生汞蒸汽的化合物。
7、如权利要求1的球形荧光灯，其特征在于，惰性气体为选自氩气和氖气中的至少一种气体。
8、如权利要求1的球形荧光灯，其特征在于，电极间距离在250mm-260mm的范围。
9、如权利要求1的球形荧光灯，其特征在于，额定功耗在13.8W-15.2W的范围。
10、如权利要求1的球形荧光灯，其特征在于，荧光管的内径为9mm-11mm。
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