專利名稱：小型自鎮(zhèn)流熒光燈、熒光燈及螺旋形玻璃管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及小型自鎮(zhèn)流熒光燈(compact self-ballastedfluorescent lamp)、熒光燈(fluorescent lamp)及螺旋形玻璃管(helical glass tube)的制造方法，特別涉及小型自鎮(zhèn)流熒光燈的亮度不均勻(unevenness of luminance)的改善。
背景技術(shù)：
隨著迎來節(jié)能時代，在照明領(lǐng)域中、作為代替一般電燈(electriclamp)的節(jié)能光源的小型自鎮(zhèn)流熒光燈的普及也得到推進。在這種小型自鎮(zhèn)流熒光燈中，有具有外管殼(globe)和沒有外管殼的2種型式。帶外管殼的型式備有例如與以前的電燈類似的所謂茄形(medium)的外管殼等，在裝飾性方面較好。
此外，在這種小型自鎮(zhèn)流熒光燈所備有的發(fā)光管(glass tube)中，有例如螺旋形或U字形的，對于U字管有由3根構(gòu)成的或由4根構(gòu)成的。此外，螺旋形發(fā)光管在外管殼內(nèi)的有限的空間中，由于能夠確保更長的放電線路(arc length)、而實現(xiàn)較高的發(fā)光效率，故受到關(guān)注。
這樣，在小型自鎮(zhèn)流熒光燈中，由于使用各種形狀的發(fā)光管，所以有時會發(fā)生亮度不均勻。為了消除這種亮度不均勻，以前，在帶外管殼的型式中，將形成在外管殼的內(nèi)壁上的漫射膜(diffuser)的膜厚增大，通過用該漫射膜使來自發(fā)光管的放射光漫射來減輕亮度不均勻。
但是，如果將漫射膜增厚，則小型自鎮(zhèn)流熒光燈發(fā)出的光量(quantity of light)會不可避免地衰減，有發(fā)光效率(luminousefficacy)降低的問題。因此，例如，即使特意采用了發(fā)光效率應(yīng)該較高的螺旋形的發(fā)光管，也僅為了消除亮度不均勻、結(jié)果不能達成所期待程度的發(fā)光效率。
本發(fā)明是鑒于以上那樣的問題而作出的，目的是提供一種小型自鎮(zhèn)流熒光燈及其制造方法，該小型自鎮(zhèn)流熒光燈是備有彎曲形成為螺旋形的發(fā)光管的小型自鎮(zhèn)流熒光燈，能夠一邊維持較高的發(fā)光效率一邊消除亮度不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
為了達成上述目的，有關(guān)本發(fā)明的小型自鎮(zhèn)流熒光燈，是用外管殼將彎曲形成為螺旋形的發(fā)光管從外面罩住的小型自鎮(zhèn)流熒光燈，其特征在于，上述外管殼的具有最大外徑的周部與發(fā)光管的螺旋外周的間隔Dg相對于上述發(fā)光管的螺旋節(jié)距Pg的比Dg/Pg為0.8以上。
此外，由于其特征在于，上述外管殼具有光漫射性，所以即使使外管殼的漫射透射率(diffuse transmittance)為與以前的燈相同的程度，也能夠?qū)⑼夤軞ぶ醒氩康牧炼炔痪鶆蚋纳浦聊恳暡荒艽_認(rèn)的程度。因而，能夠得到在裝飾性方面較好的具有普及性的小型自鎮(zhèn)流熒光燈來作為一般電燈的替代品。
此外，其特征在于，上述外管殼的上述漫射透射率為95％以上。通過這樣，能夠達到與以前的燈相同程度的燈效率(luminaireefficiency)。
此外，其特征在于，上述Dg/Pg比為0.9以上，且上述外管殼的漫射透射率為98％以上。通過這樣，能夠一邊消除外管殼中央部的亮度不均勻、一邊達到比以前的燈更高的燈效率。
此外，其特征在于，水銀不以混汞形態(tài)而以大致單體形態(tài)封入到上述發(fā)光管內(nèi)部中，上述發(fā)光管的管內(nèi)徑在5.0以上9.0mm以下的范圍內(nèi)，上述發(fā)光管的一部分經(jīng)由導(dǎo)熱介質(zhì)熱結(jié)合在上述外管殼上。通過這樣，能夠使燈啟動時的光通量上升特性(luminous flux risingcharacteristic)成為與一般的熒光燈大致相同的程度。
此時，優(yōu)選為，上述發(fā)光管的一部分包含發(fā)光管的最冷點部位。此外，如果使上述導(dǎo)熱介質(zhì)為硅氧烷，就更加適合。
此外，其特征在于，上述外管殼的最大外徑為大約60mm或60mm以下。通過這樣，由于能夠?qū)⑴c現(xiàn)有的一般電燈用燈具(lamp holder)的兼容率(compatibility)提高到大約80％，所以能夠?qū)崿F(xiàn)與一般電燈之間的較高的互換性。
此外，有關(guān)本發(fā)明的熒光燈，是用外管殼將彎曲形成為螺旋形的發(fā)光管從外面罩住的熒光燈，其特征在于，上述外管殼的具有最大外徑的周部與發(fā)光管的螺旋外周的間隔Dg相對于上述發(fā)光管的螺旋節(jié)距Pg的比Dg/Pg為0.8以上。
此外，在這種情況下，由于其特征還在于，上述外管殼具有光漫射性，所以能夠改善亮度不均勻、得到在裝飾性方面較好的熒光燈。
此外，其特征在于，上述外管殼的漫射透射率為95％以上。通過這樣，能夠達到與以前的燈相同程度的燈效率。
此外，其特征在于，上述比Dg/Pg為0.9以上，且上述外管殼的漫射透射率為98％以上。通過這樣，能夠一邊消除外管殼中央部的亮度不均勻、一邊達到較高的燈效率。
此外，其特征在于，水銀以混汞形態(tài)而以大致單體形態(tài)封入到上述發(fā)光管內(nèi)部中，上述發(fā)光管的管內(nèi)徑在5.0以上9.0mm以下的范圍內(nèi)，上述發(fā)光管的一部分經(jīng)由導(dǎo)熱介質(zhì)熱結(jié)合在上述外管殼上。通過這樣，能夠使燈啟動時的光通量上升特性成為與一般的熒光燈大致相同的程度。
此時，優(yōu)選為，上述發(fā)光管的一部分包含發(fā)光管的最冷點部位。此外，如果使上述導(dǎo)熱介質(zhì)為硅氧烷，就更加適合。
此外，其特征在于，上述外管殼的最大外徑為大約60mm或60mm以下。通過這樣，由于能夠?qū)⑴c現(xiàn)有的一般電燈用燈具的兼容率提高到大約80％，所以與一般電燈之間能夠?qū)崿F(xiàn)較高的互換性。
有關(guān)本發(fā)明的螺旋形玻璃管的制造方法，是由軟質(zhì)玻璃部件構(gòu)成、螺旋節(jié)距為12mm以下、螺旋外周徑Φt相對于管外徑φo的比Φt/φo在3.5以上4.5以下范圍內(nèi)的螺旋形玻璃管的制造方法，其特征在于，包含加熱玻璃管而使其軟化的加熱工序，和在比上述玻璃部件的軟化點溫度僅高50℃～150℃的成型加工溫度下、將在上述加熱工序中被軟化的上述玻璃管卷繞在螺旋形的成形模具上的成形工序。
或者，是由軟質(zhì)玻璃部件構(gòu)成、螺旋節(jié)距為12mm以下、螺旋外周徑Φt相對于管外徑φo的比Φt/φo在3.5以上4.5以下的范圍內(nèi)的螺旋形玻璃管的制造方法，其特征在于，包含加熱玻璃管而使其軟化的加熱工序，和在720℃～820℃的范圍內(nèi)的成型加工溫度下、將在上述加熱工序中被軟化的上述玻璃管卷繞在螺旋形的成形模具上的成形工序。通過這樣，能夠加工精度較好地成型加工螺旋形的玻璃管。
另外，用上述制造方法加工前的玻璃管的形狀優(yōu)選為直管(linear)。通過這樣，在使其軟化后能夠容易地卷繞到成形模具上。
此外，有關(guān)本發(fā)明的小型自鎮(zhèn)流熒光燈，其特征在于，備有包括由螺旋形玻璃管的制造方法所制造的螺旋形玻璃管的發(fā)光管。通過這樣，能夠?qū)⒕哂休^高加工精度的玻璃管適用于小型自鎮(zhèn)流熒光燈，能夠消除亮度不均勻、得到具有較好的裝飾性的小型自鎮(zhèn)流熒光燈。


圖1是表示有關(guān)本發(fā)明的實施方式的小型自鎮(zhèn)流熒光燈的整體構(gòu)成、并將構(gòu)成該小型自鎮(zhèn)流熒光燈的外管殼的一部分切開而表示該小型自鎮(zhèn)流熒光燈的內(nèi)部的正視圖。
圖2是表示發(fā)光管104的整體構(gòu)成、以及將該發(fā)光管104的一部分切開表示其內(nèi)部的正視圖。
圖3是記錄作為評價對象的小型自鎮(zhèn)流熒光燈的規(guī)格的表。
圖4是對如圖3那樣規(guī)格的小型自鎮(zhèn)流熒光燈，記錄通過實驗而確認(rèn)的性能的表。
圖5是對外管殼的漫射透射率τ為95％的情況與98％的情況下，表示評價式(estimator)Dg/Pg的值與亮度比率(luminance ratio)Lmin/Lmax的關(guān)系的曲線。
圖6是將螺旋形的玻璃管的制造工序分階段表示的圖。
圖7是表示因在不合適的成型加工溫度下(formingtemperature)加工而壓扁的玻璃管的概觀和剖面的圖。
圖8是表示有關(guān)變形例的小型自鎮(zhèn)流熒光燈的尺寸等的表。
圖9是表示典型的熒光燈的構(gòu)成的外觀圖。
具體實施例方式
下面一邊參照附圖一邊說明有關(guān)本發(fā)明的小型自鎮(zhèn)流熒光燈的實施方式。
1有關(guān)本實施方式的小型自鎮(zhèn)流熒光燈的構(gòu)成有關(guān)本實施方式的小型自鎮(zhèn)流熒光燈，是代替60W的白熾電燈(incandescent lamp)的11W型號的小型自鎮(zhèn)流熒光燈。圖1是表示有關(guān)本實施方式的小型自鎮(zhèn)流熒光燈的整體構(gòu)造的正視圖，外管殼的一部分被切開了。如圖1所示，小型自鎮(zhèn)流熒光燈1備有外管殼105、樹脂殼103及E形燈頭101，其全長即從燈頭101的前端到外管殼105的前端部107的燈長Lo為75mm。
樹脂殼103是合成樹脂制，為中空。在樹脂殼103的內(nèi)部中存放有串聯(lián)逆變方式的電路效率(circuit efficiency)91％的電子鎮(zhèn)流器(electronic ballast)或起動電路(electronic starter)等的電路102。另外，在圖1中，該電路102的配線等省略了圖示。電路102裝載在平板支架的一個主面上。該支架以使裝載著電路102的主面朝向上述燈頭101一側(cè)的狀態(tài)，通過粘接劑或螺釘?shù)葘⑵渲芫壊肯鄬τ跇渲瑲?03的內(nèi)壁固定。
外管殼105備有茄形或統(tǒng)稱為A形的形狀，與一般電燈相同、由裝飾性方面較好的玻璃材料構(gòu)成。此外，在外管殼105的內(nèi)表面上形成有由以碳酸鈣(calcium carbonate)為主成分的粉體構(gòu)成的漫射膜108。通過外管殼105的光被該漫射膜108漫射的比例若換算為漫射透射率τ則為98％。
外管殼105的最大外徑Φo為大約60mm，與一般電燈的最大外徑相同。另外，外管殼105的最大外徑Φo也可以比60mm小。外管殼105在其開口部周邊插入到樹脂殼103內(nèi)的狀態(tài)下由粘接劑等固定。該外管殼105與樹脂殼103構(gòu)成了管殼。
在該管殼的內(nèi)部中存放有成型加工為螺旋狀的發(fā)光管104。在樹脂殼103的與燈頭101相反的一側(cè)設(shè)置有具有插座(receptacle)的支架，發(fā)光管104安裝在該支架的插座上。發(fā)光管104經(jīng)由該插座接受供電，并被機械地支承著。發(fā)光管104通過未圖示的電力供給端子相對于上述插座固定。
圖2是表示將發(fā)光管104的一部分切開的構(gòu)造的正視圖。構(gòu)成發(fā)光管104的玻璃管204，在兩端間的大致中央的折回部207折回，以將其兩側(cè)的部分互相捻合的方式、以旋轉(zhuǎn)軸(Pivot)A為中心旋轉(zhuǎn)，從而一邊做成雙層螺旋構(gòu)造、一邊從上述折回部207朝向兩端部。
此時，玻璃管204的中心線相對于水平方向(相對于旋轉(zhuǎn)軸A正交的方向)所成的角度(以下稱為“螺旋角度”(helix angle))α大致為一定。這樣，與U字形的發(fā)光管相比較，能夠使通過發(fā)光管內(nèi)、連接電極間的線路的線路長度變長，能夠謀求整體上發(fā)光管的小型化。
另外，玻璃管204為不含鉛的軟質(zhì)玻璃(soft glass)，由硅酸鍶鋇玻璃(barium strontium silicate glass)構(gòu)成，其軟化點(softening point)為682℃。在此，發(fā)光管104的主要部分的管內(nèi)徑φi在5.0mm以上、9.0mm以下的范圍內(nèi)取值。該范圍由與后述的導(dǎo)熱介質(zhì)(heat conductive medium)106的關(guān)系決定。此外，在玻璃管204的內(nèi)面上涂敷有熒光物質(zhì)(phosphor)，形成了熒光膜208(fluorescent lager)。
在玻璃管204的兩端部上封裝有鎢制的線圈電極203、209。通過在線圈電極203上連接一對引線202a、202b，此外、通過在線圈電極209上連接一對引線201a、201b，兩線圈電極分別被支承。引線201a、201b和引線202a、202b在分別由玻璃珠(beads glass)臨時固定后，以插入在玻璃管204內(nèi)的狀態(tài)被封接。即所謂的珠裝配方式。
在通過該封接而氣密地密封的玻璃管204的內(nèi)部中，以單體形態(tài)(chemical element)封入水銀206約5mg，在發(fā)光管104點亮?xí)r玻璃管204內(nèi)的水銀蒸氣壓呈現(xiàn)為水銀單體的蒸氣壓(vapor pressure)值。
另外，代替單體形態(tài)的水銀，也可以封入點亮?xí)r水銀蒸氣壓為接近于單體形態(tài)的水銀的值的形態(tài)的水銀。作為這種形態(tài)的水銀，有例如鋅水銀(zin camalgam)或錫水銀(tin amalgam)。在玻璃管204的內(nèi)部中，與水銀206一起封入僅400Pa的氬·氖氣(argon neon gas)205。該氬·氖氣205作為緩沖氣體(buffer gas)起作用。
此外，在玻璃管204的內(nèi)表面上涂敷有稀土類(rare earth)的熒光體。該熒光體是將帶銪的活性氧化釔(europium activatedyttrium oxide Y2O3Eu))，帶鈰和鋱的活性磷酸鑭(cerium andterbium activated lanthanum phosphate LaPO4Ce，Tb))及帶銪和錳的活性鋁酸鋇鎂(europium and manganese activated bariummagnesium aluminate(BaMg2Al16O27Eu，Mn))混合而成。帶銪的活性氧化釔受到水銀放射的紫外線作用而發(fā)紅光，此外，帶鈰和鋱的活性磷酸鑭發(fā)綠色光，帶銪和錳的活性鋁酸鋇鎂發(fā)藍色光。
這種發(fā)光管104的距線圈電極203、209最遠(yuǎn)的部位、而因此溫度最低的部位(以下稱為“最冷點部位(coldest point)”)的前端部107，如圖1所示，經(jīng)由導(dǎo)熱介質(zhì)106與外管殼105的前端部107結(jié)合。在此，導(dǎo)熱介質(zhì)106由透明的硅氧烷(silicone)構(gòu)成。
另外，所謂導(dǎo)熱介質(zhì)的意思，在硅氧烷以外還可列舉金屬、合成樹脂(synthetic resin)、橡膠等作為備選，但如果鑒于照明器具本來的目的，當(dāng)然優(yōu)選光透射性較好者。此外，在兼有較好的耐熱性(heatresistance)的方面，使用透明的硅樹脂(silicon resin)是比較適合的。
通過這種構(gòu)成，在點亮后，如果發(fā)光管104發(fā)熱，則該熱經(jīng)由上述導(dǎo)熱介質(zhì)106傳導(dǎo)到外管殼105，向外界空氣中放熱。因而，能夠抑制發(fā)光管104的溫度、特別是發(fā)光管104的前端部107的溫度上升。
在發(fā)光管104點亮?xí)r，存在于發(fā)光管104內(nèi)的水銀106呈現(xiàn)的蒸氣壓依賴于該最冷點部位的溫度，越是降低最冷點部位的溫度(以下稱為“最冷點溫度”(coldest point temperature))，發(fā)光管104內(nèi)的水銀蒸氣壓就越低。著眼于這個方面，如果如上述那樣配設(shè)導(dǎo)熱介質(zhì)106并設(shè)置放熱通路，則通過調(diào)節(jié)最冷點溫度就能實現(xiàn)所希望的蒸氣壓。
在本發(fā)明的實施方式中，發(fā)光管104的前端部107與外管殼105的前端部107之間的距離(所謂結(jié)合距離(bonding gap))dg為2mm。此外，發(fā)光管104的前端部107埋入在導(dǎo)熱介質(zhì)106中的深度(埋沒距離(buried depth))ds為2mm。這樣，就通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)發(fā)光管104的管內(nèi)徑φi的尺寸，使上述最冷點溫度在提供最大燈效率的溫度范圍內(nèi)(60℃～65℃)，達到了良好的光通量上升特性和較高的燈效率。
如前述那樣，將外管殼105做成茄形，如圖1所示，在中央部具有隆起部。玻璃管204的被該中央部從外面包圍的部分的玻璃管204的螺旋節(jié)距(helical pitch)Pg為10mm。此外，玻璃管204的螺旋外周徑(helix diameter)Φt為36mm。玻璃管204的螺旋外周與外管殼105之間的最大間隔(maximum gap)Dg，從外管殼105的最大外周徑Φo和玻璃管204的螺旋外周徑Φt通過下式求得。
Dg＝(Φo-Φt)/2按照該式，本實施方式的上述最大間隔Dg為12mm。
另外，在本說明書中，所謂玻璃管204的螺旋節(jié)距Pg，是在將玻璃管204的中心線做成螺旋曲線時、在螺旋軸方向上相鄰的中心線之間的距離。
對于測量該螺旋節(jié)距Pg有幾種方法。例如，螺旋節(jié)距Pg如圖2所示，與在螺旋軸方向上相鄰的玻璃管204的外周面上的點、即與包含玻璃管204的螺旋外周的圓筒面相切的點彼此的距離大體一致。
因此，也可以使大致平行于螺旋軸的直尺沿著玻璃管204，測量相鄰的玻璃管的與該直尺相切的點之間的距離。
此外，通過例如使用游標(biāo)卡尺(vernier caliper)測量玻璃管204的螺旋方向的上端彼此或下端彼此的距離，能夠得到螺旋節(jié)距Pg。
一般地，如果玻璃管204的外徑相同，該螺旋節(jié)距Pg越大，相鄰的管彼此的間隙就越大，在點亮?xí)r從與旋轉(zhuǎn)軸A正交的方向觀察發(fā)光管104時的亮度不均勻就越嚴(yán)重。此外，由于上述最大間隔Dg越大，則從發(fā)光管104發(fā)出的放射光在到達外管殼105的期間被進一步混合，所以能抑制亮度不均勻。
因而，可以說評價式Dg/Pg的值越大小型自鎮(zhèn)流熒光燈的亮度不均勻就變得越小。根據(jù)后述的實驗，在外管殼105的漫射透射率τ為98％時，評價式Dg/Pg的值優(yōu)選為0.9以上。在有關(guān)本實施方式的小型自鎮(zhèn)流熒光燈1中，如前述那樣外管殼105的漫射透射率τ為98％，此外，評價式Dg/Pg的值為Dg/Pg＝(Φo-Φt)/2/Pg＝(60-36)/2/10＝1.2，由于進入了所說的0.9以上的范圍，所以可以說能充分地抑制亮度不均勻。
2實驗結(jié)果如上述那樣，小型自鎮(zhèn)流熒光燈的亮度不均勻、特別是圖1中的相當(dāng)于中央部的部分的亮度不均勻，根據(jù)評價式Dg/Pg的值的大小而變化。
因而，可以認(rèn)為，明確該評價式Dg/Pg的值在哪個范圍內(nèi)能夠降低亮度不均勻而得到所希望的小型自鎮(zhèn)流熒光燈，在得到用于設(shè)計更好的小型自鎮(zhèn)流熒光燈的形狀的指南的方面也是有效的。
2-1以前的小型自鎮(zhèn)流熒光燈的評價(其一)對于以前的小型自鎮(zhèn)流熒光燈，進行明確有關(guān)亮度不均勻的問題點的評價實驗。圖3是記錄了作為評價對象的小型自鎮(zhèn)流熒光燈的規(guī)格的表。此外，圖4是記錄對圖3那樣規(guī)格的小型自鎮(zhèn)流熒光燈通過實驗確認(rèn)的性能的表。
另外，對于光通量上升特性，確認(rèn)了與非電燈泡形的以前的熒光燈(fluorescent lamp luminaire)為同樣程度。
在目視確認(rèn)亮度不均勻時，認(rèn)識到在外管殼的表面中如圖1所示的中央部上最為顯著。該亮度不均勻在與備有3根或4根U字形的發(fā)光管的現(xiàn)存的熒光燈比較、其程度也更嚴(yán)重，在裝飾性的方面處于不希望的水平。
對于有關(guān)本評價實驗的小型自鎮(zhèn)流熒光燈，測量外管殼的中央部上亮度最高的地方的亮度(以下稱為“亮度最大值(maximumluminance)”)Lmax、和同樣外管殼中央部上亮度最低的地方的亮度(以下稱為“亮度最小值(minimum luminance)”)，求得亮度最小值Lmin相對于亮度最大值Lmax的比率Lmin/Lmax，為0.7。
如果考慮到白熾燈等、非熒光燈的一般電燈呈現(xiàn)均勻的亮度分布、亮度比率Lmin/Lmax為1，則該評價結(jié)果不能說較好。
2-2以前的小型自鎮(zhèn)流熒光燈的評價實驗(其二)接著，對于與上述以前的小型自鎮(zhèn)流熒光燈相同規(guī)格的小型自鎮(zhèn)流熒光燈，調(diào)節(jié)外管殼的漫射膜使漫射透射率τ為92％來進行評價實驗，確認(rèn)亮度比Lmin/Lmax的值改善為0.90。
但是，該熒光燈的燈效率為70.311m/W，與漫射透射率τ為95％的熒光燈相比、約低3％。即、雖然抑制了亮度不均勻，但由于與消耗電力相比成為較暗的燈，所以確認(rèn)了降低漫射透射率τ來改善亮度不均勻會導(dǎo)致不希望的結(jié)果。
2-3亮度不均勻與評價式Dg/Pg的關(guān)系一般而言，如果玻璃管的外徑相同，則其螺旋節(jié)距Pg越大、相鄰的管彼此的間隙就越大，如圖1所示的中央部的亮度不均勻就越嚴(yán)重。此外，由于發(fā)光管與外管殼的最大間隔Dg越大、放射光就被更好地混合，所以能夠抑制亮度不均勻。
所以，對于最大間隔Dg相對于螺旋節(jié)距Pg的比Dg/Pg，使最大間隔Dg都相同、另一方面使螺旋節(jié)距Pg作各種變化而做成小型自鎮(zhèn)流熒光燈，測量亮度、算出亮度比率Lmin/Lmax。
圖5是表示在外管殼的漫射透射率τ為95％的情況和98％的情況下、由上述那樣的實驗所得到的評價式Dg/Pg的值與亮度比率Lmin/Lmax的關(guān)系的曲線。另外，根據(jù)目視評價，如果亮度比率Lmin/Lmax為0.9以上，則幾乎識別不到亮度不均勻、能夠?qū)崿F(xiàn)較高的裝飾性。
如圖5所示，在外管殼的漫射透射率τ為95％的情況和98％的情況下，都隨著評價式Dg/Pg值變大、亮度比率Lmin/Lmax變大。
亮度比率Lmin/Lmax的增大方式為，隨著評價式Dg/Pg值變大逐漸變得平緩，最終逐漸接近表示完全沒有亮度不均勻的狀態(tài)的值1.0。
此外，從圖5可知，在外管殼的漫射透射率τ為95％的情況下，如果評價式Dg/Pg的值超過0.8，則亮度比率Lmin/Lmax的值超過0.9，所以能夠達到通過目視評價可確認(rèn)的所希望的裝飾性。
這樣，在評價式Dg/Pg的值超過0.8的情況下，燈效率變?yōu)?2.31m/W左右，與外管殼的漫射透射率τ為95％的以前的小型自鎮(zhèn)流熒光燈相同。
另外，在該以前的小型自鎮(zhèn)流熒光燈中，由于評價式Dg/Pg的值為0.33，所以從圖5的曲線也可知不能達到充分的亮度。
同樣，根據(jù)圖5的曲線可知，在外管殼的漫射透射率τ為98％的情況下，如果評價式Dg/Pg的值超過0.9，則亮度比率Lmin/Lmax的值超過0.9。此外，在這種情況下，與上述的外管殼的漫射透射率τ為95％的以前的小型自鎮(zhèn)流熒光燈比較，能夠?qū)崿F(xiàn)約高3％的燈效率。
綜上所述，結(jié)論為，在外管殼的漫射透射率τ為98％的情況下，評價式Dg/Pg的值優(yōu)選為0.9以上；此外，在外管殼的漫射透射率τ為95％的情況下，評價式Dg/Pg的值優(yōu)選為0.8以上。
3制造玻璃管204時的注意點如上述那樣，有關(guān)本發(fā)明的小型自鎮(zhèn)流熒光燈以評價式Dg/Pg的值在規(guī)定值以上為特征，如果將外管殼做成與一般電燈同樣大小，為了為使其滿足這種條件而增大玻璃管的螺旋外周與外管殼最大外周之間的間隔Dg，必須減小玻璃管的螺旋外周徑Φt。
可是，如果減小玻璃管的螺旋外周徑Φt，則會發(fā)生如下的問題。
圖6是分階段表示螺旋形的玻璃管的制造工序的圖。在制造螺旋形的玻璃管時，首先，準(zhǔn)備直玻璃管(linear glass tube)301，通過使用加熱爐302(glass furnace)將該玻璃管(glass tube)301加熱至不到700℃而使其軟化(圖6(i))。
另外，該加熱爐302既可以是電爐(electric furnace)，也可以是氣爐(gas furnace)。
接著，將已軟化的玻璃管301的中央部附近置于備有雙重螺旋級的斜度的成形模具(forming jig)305的頂部上后，通過使該成形模具(jig)305旋轉(zhuǎn)，將已軟化的玻璃管301卷繞在該成形模具305上。
然后，在卷繞在成形模具305上的狀態(tài)下，將玻璃管301在室溫中放置冷卻、使其再次固化后，使上述成形模具305向與剛才相反的方向旋轉(zhuǎn)，將成為螺旋形的玻璃管301取下(圖6(iii)。
另外，上述成形模具305的材質(zhì)為高碳鋼(high carbon steel)，即使高溫的玻璃管301卷繞或在室溫下冷卻，它也難以膨脹、收縮。
圖6(ii)是表示從該成形模具305的旋轉(zhuǎn)軸方向觀察的將玻璃管301卷繞在上述成形模具305上的情形。
如果要通過這種制造工序制造螺旋外周徑Φt較小的玻璃管，則必須使該成形模具305的外周徑減小。
但是，如果減小成形模具305的外周徑，則在將玻璃管301卷繞在成形模具305上時，玻璃管301的螺旋外周側(cè)的伸展量過大。
因此，有所卷繞的玻璃管301容易從成形模具305脫離的問題。此外，如果施加力以使玻璃管301不從成形模具305脫離，則還有因所施加力的大小而可能使玻璃管301細(xì)長地伸長的問題。
進而，即使增減力以使玻璃管301不細(xì)長地伸長，冷卻后的形狀也會壓扁。圖7是例示這樣壓扁的玻璃管301的形狀的圖。
如圖7所示可知，如果觀察玻璃管301的剖面，則雖然環(huán)內(nèi)周側(cè)通過成形模具而正確地形成圓弧，但螺旋外周側(cè)在本應(yīng)隆起為圓弧狀的地方被壓癟而成為平的。
這樣，對于玻璃管301是否按設(shè)計尺寸(designed dimension)完成，即玻璃管301的加工精度(finished dimension)，使玻璃管301的管內(nèi)徑φi在5.0mm以上、9.0mm以下的范圍內(nèi)變化，并配合該變化，使玻璃管301的管外徑φo在6.2mm以上、10.8mm以下的范圍內(nèi)變化，此外使玻璃管301的壁厚在0.8mm以上、0.9mm以下的范圍內(nèi)變化，來調(diào)查玻璃管301的加工精度。此時，使上述評價式Dg/Pg的值為0.8以上。
該調(diào)查的結(jié)果，判明如下，玻璃管301的加工精度，依賴于玻璃管301的管外徑φo、螺旋外周徑Φt及螺旋節(jié)距Pg三個參數(shù)，管外徑φo越大、此外螺旋外周徑Φt及螺旋節(jié)距Pg越小，加工精度就越惡化。
即、玻璃管301的螺旋外周部分的伸展程度越大、玻璃管301的加工精度就越惡化。
但是，判明如下，在使玻璃管301的螺旋節(jié)距Pg為12mm以下、使管外徑φo相對于螺旋外周徑Φt的比率Φt/φo為3.5以上4.5以下的范圍內(nèi)的情況下，使將玻璃管301從加熱爐302中取出時的玻璃管301的溫度(以下稱為“成型加工溫度”)在比玻璃管301中使用的玻璃材料的軟化點溫度高至少50℃以上、此外比該軟化點溫度高不超過150℃的范圍內(nèi)，則能夠良好地保持加工精度。
例如，在玻璃管301中使用的玻璃材料為加鉛玻璃(Lend glass日本電氣硝子株式會社(Nippon Electric Glass Co.，Ltd.)制、型號L-29F)，則由于軟化點溫度為615℃，所以如果使成型加工溫度為665℃以上765℃以下的范圍，則能夠達成良好的加工精度。
此外，在使用所謂的無鉛玻璃(leadless glass(日本電氣硝子株式會社制、型號PS-94))的情況下，由于軟化點溫度為682℃，所以使成型加工溫度為732℃以上832℃以下的范圍即可。
此外，如果是使用フイリツプス社(Royal philips Electronicsof the Netherlands)制、型號P360的玻璃材料的情況，則由于軟化點溫度為675℃，所以如果使成型加工溫度為725℃以上825℃以下的范圍內(nèi)，則能夠達成良好的加工精度。
因而，作為上述的硅酸鍶鋇玻璃以外的玻璃材料，也可以使用以鈉鈣玻璃(soda-lime glass)或硅酸鋇玻璃(barium silicateglass)等為代表的軟質(zhì)玻璃作為玻璃材料。
即使在使用這種玻璃材料的情況下，只要使玻璃管301的成型加工溫度在比該玻璃材料的軟化點溫度僅高50℃以上且高150℃以下的溫度范圍內(nèi)，也能得到良好的加工精度。
另外，如果使玻璃管301的成型加工溫度比該玻璃部件的軟化點溫度高150℃以上，則玻璃管301過于軟化而根本不能加工。
綜上所述，如果要制造的玻璃管的形狀是，螺旋節(jié)距Pg為12mm以下、管外徑φo相對于螺旋外周徑Φt的比率Φt/φo為3.5以上4.5以下的范圍內(nèi)，如果使成型加工溫度在比該玻璃材料的軟化點溫度僅高50℃以上且高150℃以下的范圍內(nèi)，就能夠加工精度較好地進行成型加工。
以上基于實施方式說明了本發(fā)明，但當(dāng)然本發(fā)明并不限于上述的實施方式，可以實施以下那樣的變形例。
4變形例(1)代替有關(guān)上述實施方式的小型自鎮(zhèn)流熒光燈的構(gòu)成而做成如下的構(gòu)成也能夠得到本發(fā)明的效果。圖8表示有關(guān)上述實施方式的變形例的小型自鎮(zhèn)流熒光燈的尺寸等。
另外，玻璃管的玻璃材料為硅酸鍶鋇玻璃。通過上述那樣的加工條件，也能夠得到滿足設(shè)計尺寸精度的小型自鎮(zhèn)流熒光燈。
此外，該小型自鎮(zhèn)流熒光燈的亮度比率Lmin/Lmax為0.93，亮度不均勻能夠抑制到完全不能識別的程度。
燈效率比以前的產(chǎn)品改善約4％，為75.21m/W。此外，對于額定壽命時間也確認(rèn)能保證6,000小時以上的壽命特性。
進而，由于玻璃管的管內(nèi)徑φi在5.mm以上9.0mm以下的范圍內(nèi)，所以如果如上述實施方式那樣使用導(dǎo)熱介質(zhì)，則能夠使燈啟動時的光通量的上升特性與一般熒光燈的水平相同。
即、作為室溫下的燈剛啟動時的光通量值(luminous flux)，即使較低也能達到通常點亮?xí)r的光通量值的70％以上的水平。由于管殼的尺寸也在一般電燈以下，所以與一般電燈用燈具的兼容率為80％以上的較高水平。
(2)在上述實施方式中，專門對以代替60W的一般電燈為目的的11W型號的情況進行了說明，但除此之外對于以代替40W或100W的一般電燈為目的的其它功率的型號，使用本發(fā)明也能得到該效果。
(3)在上述實施方式中，專門對通過在外管殼的內(nèi)表面上形成漫射膜來提供光漫射性的情況進行了說明，但也可以如下這樣來代替之。
即、上述漫射膜也可以形成在外管殼的外表面上。此外，使用磨砂加工(frosted)的外管殼或由乳白色(translucent)的樹脂材料形成的外管殼，也能得到本發(fā)明的效果。
(4)在上述實施方式中，專門對將本發(fā)明用于小型自鎮(zhèn)流熒光燈的情況進行了說明，但也可以將本發(fā)明用于備有外管殼的熒光燈。
在此，所謂熒光燈，是以發(fā)光管(熒光管)、基座及電力供給端子為主要構(gòu)成要素的燈，與上述實施方式同樣，上述外管殼將發(fā)光管從外面罩住。
該熒光燈的電力供給端子既可以是管腳狀，也可以是燈頭狀。不論是哪一種，只要能接受來自于外部的電力供給就可以，形狀沒有限制。
圖9是表示典型的熒光燈的構(gòu)成的外觀圖。如圖9所示，熒光燈4備有電力供給端子401a、401b，基座402、以及成型加工為螺旋狀的發(fā)光管403。在圖9中，表示電力供給端子401a、401b為管腳狀的情況。此外，外管殼支承、固定在底座402上。
此外，在此所謂的熒光燈，是不包含電子鎮(zhèn)流器及起動電路之類的電路的。這種電路在照明裝置中成本比較高，并且壽命較長。從這種理由出發(fā)，存在著對將電路配設(shè)在燈具側(cè)、只將壽命比較短的熒光燈作為更換部件的照明裝置的市場需求。
關(guān)于這種照明裝置，如果將外管殼與熒光燈作為一體，并運用本發(fā)明，則能夠不斷對應(yīng)市場需求而得到與上述同樣的效果。
5本發(fā)明的效果如以上說明，有關(guān)本發(fā)明的小型自鎮(zhèn)流熒光燈，由于具有評價式Dg/Pg的值為規(guī)定值以上那樣的形狀，所以能夠抑制亮度不均勻而實現(xiàn)較好的裝飾性。
此外，在制造構(gòu)成這種小型自鎮(zhèn)流熒光燈的玻璃管時，由于使成型加工溫度在比構(gòu)成玻璃管的玻璃材料的軟化點溫度僅高50℃以上并高150℃以下的溫度范圍內(nèi)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)適合設(shè)計尺寸的加工精度良好的小型自鎮(zhèn)流熒光燈。
工業(yè)實用性本發(fā)明涉及小型自鎮(zhèn)流熒光燈、熒光燈以及螺旋形玻璃管的制造方法，特別是能夠用于改善小型自鎮(zhèn)流熒光燈的亮度不均勻的情況。
權(quán)利要求
1.一種小型自鎮(zhèn)流熒光燈，是用外管殼將彎曲形成為螺旋形的發(fā)光管從外面罩住的小型自鎮(zhèn)流熒光燈，其特征在于，上述外管殼的具有最大外徑的周部與發(fā)光管的螺旋外周的間隔Dg相對于上述發(fā)光管的螺旋節(jié)距Pg的比Dg/Pg為0.8以上。
2.如權(quán)利要求1所述的小型自鎮(zhèn)流熒光燈，其特征在于，上述外管殼具有光漫射性。
3.如權(quán)利要求2所述的小型自鎮(zhèn)流熒光燈，其特征在于，上述外管殼的漫射透射率為95％以上。
4.如權(quán)利要求2所述的小型自鎮(zhèn)流熒光燈，其特征在于，上述Dg/Pg比為0.9以上，且上述外管殼的漫射透射率為98％以上。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項所述的小型自鎮(zhèn)流熒光燈，其特征在于，水銀不以混汞形態(tài)而以大致單體形態(tài)封入到上述發(fā)光管內(nèi)部中，上述發(fā)光管的管內(nèi)徑在5.0以上9.0mm以下的范圍內(nèi)，上述發(fā)光管的一部分經(jīng)由導(dǎo)熱介質(zhì)熱結(jié)合在上述外管殼上。
6.如權(quán)利要求5所述的小型自鎮(zhèn)流熒光燈，其特征在于，上述發(fā)光管的一部分包含發(fā)光管的最冷點部位。
7.如權(quán)利要求5所述的小型自鎮(zhèn)流熒光燈，其特征在于，上述導(dǎo)熱介質(zhì)為硅氧烷。
8.如權(quán)利要求1～4中任一項所述的小型自鎮(zhèn)流熒光燈，其特征在于，上述外管殼的最大外徑為大約60mm或60mm以下。
9.一種熒光燈，是用外管殼將彎曲形成為螺旋形的發(fā)光管從外面罩住的熒光燈，其特征在于，上述外管殼的具有最大外徑的周部與發(fā)光管的螺旋外周的間隔Dg相對于上述發(fā)光管的螺旋節(jié)距Pg的比Dg/Pg為0.8以上。
10.如權(quán)利要求9所述的熒光燈，其特征在于，上述外管殼具有光漫射性。
11.如權(quán)利要求10所述的熒光燈，其特征在于，上述外管殼的漫射透射率為95％以上。
12.如權(quán)利要求10所述的熒光燈，其特征在于，上述Dg/Pg比為0.9以上，且上述外管殼的漫射透射率為98％以上。
13.如權(quán)利要求9～12中任一項所述的熒光燈，其特征在于，水銀不以混汞形態(tài)而以大致單體形態(tài)封入到上述發(fā)光管內(nèi)部中，上述發(fā)光管的管內(nèi)徑在5.0以上9.0mm以下的范圍內(nèi)，上述發(fā)光管的一部分經(jīng)由導(dǎo)熱介質(zhì)熱結(jié)合在上述外管殼上。
14.如權(quán)利要求13所述的熒光燈，其特征在于，上述發(fā)光管的一部分包含發(fā)光管的最冷點部位。
15.如權(quán)利要求13所述的熒光燈，其特征在于，上述導(dǎo)熱介質(zhì)為硅氧烷。
16.如權(quán)利要求9～12中任一項所述的熒光燈，其特征在于，上述外管殼的最大外徑為大約60mm或60mm以下。
17.一種螺旋形玻璃管的制造方法，是由軟質(zhì)玻璃部件構(gòu)成、螺旋節(jié)距為12mm以下、螺旋外周徑Φt相對于管外徑φo的比Φt/φo在3.5以上4.5以下的范圍內(nèi)的螺旋形玻璃管的制造方法，其特征在于，包含加熱玻璃管而使其軟化的加熱工序，和在比上述玻璃部件的軟化點溫度僅高50℃～150℃的成型加工溫度下、將在上述加熱工序中被軟化的上述玻璃管卷繞在螺旋形的成形模具上的成形工序。
18.一種螺旋形玻璃管的制造方法，是由軟質(zhì)玻璃部件構(gòu)成、螺旋節(jié)距為12mm以下、螺旋外周徑Φt相對于管外徑φo的比Φt/φo在3.5以上4.5以下的范圍內(nèi)的螺旋形玻璃管的制造方法，其特征在于，包含加熱玻璃管而使其軟化的加熱工序，和在720℃～820℃范圍內(nèi)的成型加工溫度下、將在上述加熱工序中被軟化的上述玻璃管卷繞在螺旋形的成形模具上的成形工序。
19.如權(quán)利要求1～8中任一項所述的小型自鎮(zhèn)流熒光燈，其特征在于，備有由用權(quán)利要求17或18所述的制造方法制造的螺旋形玻璃管所形成的發(fā)光管。
20.如權(quán)利要求9～16中任一項所述的熒光燈，其特征在于，備有由用權(quán)利要求17或18所述的制造方法制造的螺旋形玻璃管所形成的發(fā)光管。
全文摘要
在小型自鎮(zhèn)流熒光燈中，在外管殼的內(nèi)表面上形成漫射膜并使漫射透射率τ為95％，并且，關(guān)于小型自鎮(zhèn)流熒光燈的尺寸，使發(fā)光管的螺旋外周與外管殼的最大外周的間隔Dg相對于彎曲形成為螺旋形的發(fā)光管的螺旋節(jié)距Pg的比率Dg/Pg為0.8以上。
文檔編號H01J61/32GK1643644SQ0380706
公開日2005年7月20日 申請日期2003年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月28日
發(fā)明者矢吹達浩, 內(nèi)田紀(jì)幸, 飯?zhí)锸防? 中野憲次 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社