專利名稱：一種包括熒光燈和擴(kuò)展裝置的組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括長(zhǎng)型低壓汞蒸氣放電燈和至少一個(gè)長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置的組件。
本發(fā)明還涉及一種用在該組件中的低壓汞蒸氣放電燈。
本發(fā)明還涉及一種用在該組件中的擴(kuò)展裝置。
在汞蒸氣放電燈中，汞構(gòu)成了(有效)產(chǎn)生紫外光的主要成分。放電容器的內(nèi)壁上具有包含發(fā)光材料(例如熒光粉)的發(fā)光層，以便將紫外光轉(zhuǎn)換為其它波長(zhǎng)，例如為了曬黑的目的而轉(zhuǎn)變?yōu)閁V-B和UV-A(陽光壁燈，sun panel lamps)，或者是為了普通照明目的而轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽廨椛?。因此這樣的放電燈也被稱為熒光燈。低壓汞蒸氣放電燈的放電容器通常是管狀并且具有圓形橫截面。
近年來已經(jīng)獲得了非常多關(guān)于(長(zhǎng)型)低壓汞蒸氣放電燈例如TLD燈的知識(shí)及其特性。低壓汞蒸氣放電燈在市場(chǎng)上深受用戶歡迎。一般而言，有兩種低壓汞蒸氣放電燈。第一類低壓汞蒸氣放電燈包括具有發(fā)光層的“標(biāo)準(zhǔn)”色燈，該發(fā)光層包含鹵磷酸材料，該燈具有比較低的流明和比較低的光效(1m/W)，還具有比較低的維持率(maintenance)和比較低的顯色性。第二類低壓汞蒸氣放電燈包括具有發(fā)光層的所謂三色磷光(tri-phosphor)燈，該發(fā)光層包含三種或更多種含稀土的磷光體，該含稀土的磷光體具有比較高的流明輸出、比較高的光效(1m/W)、更好的維持率和改進(jìn)的顯色性。第一類低壓汞蒸氣放電燈的用戶常常不愿意轉(zhuǎn)向到使用了三色磷光技術(shù)的第二類低壓汞蒸氣放電燈，其原因是由于第二類低壓汞蒸氣放電燈雖然發(fā)出更多的光，但是在現(xiàn)有的安裝方式中不會(huì)有任何的節(jié)能，因此這些放電燈要花很大的投資但卻只有比較小的資金回報(bào)。因此，具有三色磷光技術(shù)的熒光燈的銷售主要是利用新的安裝方式來激勵(lì)的?！皹?biāo)準(zhǔn)”色低壓汞蒸氣放電燈的市場(chǎng)主要是通過價(jià)格來激勵(lì)，而這些產(chǎn)品已經(jīng)成為處于消失邊緣的商品了。
從US-A 4163176中已知一種包括長(zhǎng)型低壓汞蒸氣放電燈和至少一個(gè)長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置的組件。在該已知組件中，所提供的熒光燈在其一個(gè)端部帶有包含阻抗的擴(kuò)展基座，以便降低流過該放電燈的電流。該放電燈加上擴(kuò)展基座的長(zhǎng)度等于“標(biāo)準(zhǔn)”熒光低壓汞蒸氣放電燈的長(zhǎng)度。
本發(fā)明的目的是提供一種包括長(zhǎng)型低壓汞蒸氣放電燈和至少一個(gè)長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置的組件，該組件消耗更少的能量。按照本發(fā)明，提供了一種包括長(zhǎng)型低壓汞蒸氣放電燈和至少一個(gè)長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置的組件該低壓汞蒸氣放電燈包括發(fā)光放電容器，其以氣密方式封閉了放電空間，該放電空間填充有汞以及稀有氣體混合物，該稀有氣體混合物包括至少50％體積的氪，該放電容器具有發(fā)光層，布置在放電空間內(nèi)的電極，用于保持放電空間中的放電，該長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置用于連接至該低壓汞蒸氣放電燈，該擴(kuò)展裝置包括電感器，該低壓汞蒸氣放電燈的長(zhǎng)度加上該擴(kuò)展裝置的長(zhǎng)度適合于符合低壓汞蒸氣放電燈的預(yù)定安裝距離。
發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到如何通過縮減燈長(zhǎng)度來降低該低壓汞蒸氣放電燈的瓦數(shù)，同時(shí)還保持了在具有預(yù)定安裝距離的“標(biāo)準(zhǔn)”低壓汞蒸氣放電燈系統(tǒng)中的可改型性(retrofittability)。按照本發(fā)明，所提供的低壓汞蒸氣放電燈具有縮減長(zhǎng)度的放電容器并且在稀有氣體混合物中具有比較高的氪含量，該低壓汞蒸氣放電燈與一種包括有電感器的擴(kuò)展裝置相結(jié)合。為了保持在“標(biāo)準(zhǔn)”低壓汞蒸氣放電燈系統(tǒng)中的可改型性，按本發(fā)明的組件中，將一種長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置裝配在該低壓汞蒸氣放電燈的一個(gè)或兩個(gè)端部上，使得該低壓汞蒸氣放電燈和擴(kuò)展裝置的組件適合于現(xiàn)有的夾具，并且遵照了放電燈的長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)。
提供長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置的優(yōu)點(diǎn)在于可以在擴(kuò)展裝置中并入其它的電子部件。這樣的電子部件以適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)一步調(diào)節(jié)低壓汞蒸氣放電燈的電氣參數(shù)。提供在擴(kuò)展裝置中的電感器用于降低整個(gè)組件中的電流，從而在低壓汞蒸氣放電燈中和外部鎮(zhèn)流器電路中實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。
本發(fā)明的組件允許用戶將其低瓦數(shù)的放電燈進(jìn)行升級(jí)，同時(shí)還產(chǎn)生基本相同的流明并且大量節(jié)約了運(yùn)行成本。其它的優(yōu)點(diǎn)還包括改善了流明維持(更高的平均流明)、更長(zhǎng)的壽命和更低的汞含量，并減少了要處理的廢物。本發(fā)明的組件因更低的放電燈電壓以及更短的放電長(zhǎng)度而改善了在線電壓不穩(wěn)定的地區(qū)對(duì)用戶有牽制的問題，例如更好的點(diǎn)燃和更低的熄滅電壓。
優(yōu)選地，該低壓汞蒸氣放電燈的放電空間中的稀有氣體混合物包括至少80％體積的氪。通過增加稀有氣體混合物中氪含量而實(shí)現(xiàn)了額外的瓦數(shù)降低。在一個(gè)可選實(shí)施例中，用氙替代了氪。
本發(fā)明組件的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，該低壓汞蒸氣放電燈的放電容器中的氣壓是在105Pa和4·105Pa之間(1和4毫巴之間)，優(yōu)選是在2·105和3·105Pa之間(2和3毫巴之間)。盡管比3·105Pa更高的填充壓力會(huì)導(dǎo)致額外的瓦數(shù)降低以及稍稍更低的光效，但是這會(huì)在許多鎮(zhèn)流器系統(tǒng)中引起點(diǎn)燃的困難。比2·105Pa更低的壓力會(huì)增強(qiáng)啟動(dòng)和光效，但是瓦數(shù)和流明也會(huì)更高，因此對(duì)于降低瓦數(shù)來說需要有更高的氪含量和/或在擴(kuò)展裝置中有更高的電感。更低的填充壓力也會(huì)降低壽命。一般而言，對(duì)稀有氣體混合、填充壓力和電感器的要求是相互關(guān)聯(lián)的?？梢杂煤芏喾绞綄?shí)現(xiàn)所需的瓦數(shù)降低，從而影響到壽命、流明、光效和點(diǎn)燃。特別優(yōu)選的范圍是從2·105Pa～2.4·105Pa。
實(shí)驗(yàn)顯示可以將該電感器選擇成使得在外部鎮(zhèn)流器電路的功率節(jié)省大于或等于在擴(kuò)展裝置中的功率損耗。為此，本發(fā)明組件的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，該擴(kuò)展裝置中的電感器的阻抗范圍是在用于低壓汞蒸氣放電燈的外部鎮(zhèn)流器電路中的電感器的阻抗的5％到30％之間。擴(kuò)展裝置中電感器的相對(duì)阻抗超過30％就太大了，并且會(huì)過大地降低該低壓汞蒸氣放電燈的光輸出。對(duì)于TL40/TLD36電感整流系統(tǒng)(390歐姆)，該擴(kuò)展裝置中的電感器的絕對(duì)阻抗值在50Hz的頻率下是在20～120歐姆的范圍內(nèi)。擴(kuò)展裝置中的電感器的相對(duì)阻抗值優(yōu)選是15％，在50Hz下的對(duì)應(yīng)值約為60歐姆。例如18W和58W的不同瓦數(shù)的燈系統(tǒng)可以使用其它的值。
在本發(fā)明組件的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該擴(kuò)展裝置的長(zhǎng)度lem與該低壓汞蒸氣放電燈的長(zhǎng)度ldl的比例為如下范圍0.8≤ldlldl+lem≤0.98.]]>
如果該低壓汞蒸氣放電燈的長(zhǎng)度縮減超過20％，那么就會(huì)在夾具中出現(xiàn)很大的“暗”區(qū)域。此外，對(duì)光分布也會(huì)有不利影響。與這些要求相一致，所希望的是燈長(zhǎng)度的縮減不超過10％。優(yōu)選地，該低壓汞蒸氣放電燈的長(zhǎng)度范圍是從0.92到0.97。
該擴(kuò)展裝置可以形成為低壓汞蒸氣放電燈的一體部件，或者是單獨(dú)提供以便重復(fù)使用。在本發(fā)明組件的一個(gè)可選的優(yōu)選實(shí)施例中，該擴(kuò)展裝置包括兩個(gè)長(zhǎng)型擴(kuò)展部件，該低壓汞蒸氣放電燈的長(zhǎng)度加上兩個(gè)擴(kuò)展部件的長(zhǎng)度符合低壓汞蒸氣放電燈的預(yù)定安裝距離。在本發(fā)明組件的另一個(gè)可選的優(yōu)選實(shí)施例中，該擴(kuò)展裝置形成為低壓汞蒸氣放電燈的一體部件。
按照本發(fā)明的上述描述，該擴(kuò)展裝置用來降低該低壓汞蒸氣放電燈的電流，以便實(shí)現(xiàn)所需的瓦數(shù)降低。通過縮減該低壓汞蒸氣放電燈的自身長(zhǎng)度來為該擴(kuò)展裝置提供可用空間。
該低壓汞蒸氣放電燈和含有電感器的擴(kuò)展裝置的組件的另一問題在于，當(dāng)將該擴(kuò)展裝置與該低壓汞蒸氣放電燈裝配時(shí)，該電感器要與從該低壓汞蒸氣放電燈的燈頭伸出的一個(gè)插針串聯(lián)。當(dāng)將該低壓汞蒸氣放電燈和擴(kuò)展裝置的組件放置到現(xiàn)有光源中時(shí)，可以以四種不同的方向插入。對(duì)于外部鎮(zhèn)流器電路，該電感器或者是安裝在該外部鎮(zhèn)流器電路中(“所需的”安裝)，或者是安裝在外部啟動(dòng)器電路中(“使用錯(cuò)誤”)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供這樣一種解決方案，消費(fèi)者可以借此注意到該安裝是否是錯(cuò)誤的和/或該狀態(tài)是否是自動(dòng)校正的。
為此，本發(fā)明組件的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，該擴(kuò)展裝置具有指示器裝置，用于指示擴(kuò)展裝置與用于低壓汞蒸氣放電燈的外部鎮(zhèn)流器電路以及外部啟動(dòng)器電路之間的連接狀態(tài)。
一種提供該指示器裝置的有利方法是該指示器裝置包括跨接在該電感器的線匝上的發(fā)光二極管(LED)。該指示器裝置或者是一種正指示器(所需安裝)，或者是一種負(fù)指示器(使用錯(cuò)誤)?！罢敝甘酒餮b置的一個(gè)例子是跨接在擴(kuò)展裝置中的電感器(的若干線匝)上的(綠光)LED。在燈的正確運(yùn)行過程中，跨過該電感器(的若干線匝)而產(chǎn)生的電壓使得該LED發(fā)出綠光。如果該擴(kuò)展裝置安裝“錯(cuò)誤”，使得該電感器處于外部啟動(dòng)器電路中，那么在燈的運(yùn)行過程中就沒有電流在該電感器中流動(dòng)，并且該LED不會(huì)被點(diǎn)亮。
一種可選的提供該指示器裝置的有利方法是該擴(kuò)展裝置包括電阻器，并且該指示器裝置包括跨接在該電阻器上的發(fā)光二極管(LED)。如果該電阻器處在外部啟動(dòng)器電路中(所需安裝)，那么只是在低壓汞蒸氣放電燈的啟動(dòng)過程中有電流流過。在“錯(cuò)誤”安裝(電感器處于外部啟動(dòng)器電路中，而該電阻器和LED一起處于外部鎮(zhèn)流器電路中)的情況下，電流將流過該電阻器，從而產(chǎn)生能點(diǎn)亮該LED的電壓。
本發(fā)明組件的一個(gè)實(shí)施例的特征在于該指示器裝置包括熱指示器。這樣的熱指示器也用在某些電池中來指示其充電狀態(tài)。該熱指示器或者是一種由該電感器產(chǎn)生的熱量觸發(fā)的“正”指示器，或者是一種由布置在擴(kuò)展裝置的非電感電路中的電阻器產(chǎn)生的熱量觸發(fā)的“負(fù)”指示器。本發(fā)明的該實(shí)施例是耐用的且廉價(jià)的，但是具有比較慢的響應(yīng)時(shí)間(該放電燈要燃燒幾分鐘才能得到指示)。
一種非常有利的解決方案包括一種自動(dòng)轉(zhuǎn)換適配器。為此，該擴(kuò)展裝置包括自動(dòng)轉(zhuǎn)換適配器，在該擴(kuò)展裝置已經(jīng)連接到低壓汞蒸氣放電燈上并且該組件已經(jīng)連入標(biāo)準(zhǔn)的外部鎮(zhèn)流器電路和標(biāo)準(zhǔn)的外部啟動(dòng)器電路之后，該自動(dòng)轉(zhuǎn)換適配器提供了在不依賴于安裝方向的情況下將該電感器自動(dòng)連接到外部鎮(zhèn)流器電路上。
參考下文所描述的實(shí)施例，將會(huì)闡明本發(fā)明的這些以及其它方面。
附圖中

圖1A是現(xiàn)有技術(shù)中的長(zhǎng)型低壓汞蒸氣放電燈的橫截面圖；圖1B是按照本發(fā)明的一種組件的橫截面圖，其具有一個(gè)長(zhǎng)型低壓汞蒸氣放電燈和兩個(gè)長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置；圖1C是按照本發(fā)明的一種組件的橫截面圖，其具有一個(gè)長(zhǎng)型低壓汞蒸氣放電燈和一個(gè)長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置；圖2示出了按照本發(fā)明的一種組件，其具有一個(gè)長(zhǎng)型低壓汞蒸氣放電燈和一個(gè)連接至外部啟動(dòng)器電路和外部鎮(zhèn)流器電路的長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置；圖3A示出了具有本發(fā)明指示器裝置的長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置；圖3B示出了具有本發(fā)明另一種指示器裝置的長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置；
圖4示出了具有本發(fā)明自動(dòng)轉(zhuǎn)換適配器的長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置，和圖5A和5B示出了圖4中的擴(kuò)展裝置的兩種轉(zhuǎn)換模式。
這些附圖純粹是示意性的并且沒有按比例繪制。顯然，為了清楚起見，以特別放大的形式示出了一些尺寸。相似的部件盡可能用相同的參考數(shù)字來表示。
圖1A是現(xiàn)有技術(shù)中的長(zhǎng)型低壓汞蒸氣放電燈1的橫截面示意圖。該現(xiàn)有技術(shù)的低壓汞蒸氣放電燈1包括發(fā)光放電容器10。該放電容器10以氣密方式封閉了一個(gè)放電空間15。安裝在端部14a、14b上的電極4a、4b是涂有電子發(fā)射物質(zhì)的鎢制線圈，通常是涂有氧化鋇、氧化鈣和氧化鍶的混合物。供電導(dǎo)體從電極4a、4b延伸出來、穿過端部14a、14b并伸出到放電容器10的外部。放電空間15內(nèi)填充有汞以及稀有氣體混合物。此外，放電空間15具有發(fā)光層13。發(fā)光層13優(yōu)選是提供在面對(duì)著放電空間14的放電容器10的表面上。發(fā)光層13包括發(fā)光材料(例如熒光粉)，該發(fā)光材料將被激發(fā)的汞后退所產(chǎn)生紫外(UV)光轉(zhuǎn)變?yōu)?通常是)可見光。圖1中現(xiàn)有技術(shù)的低壓汞蒸氣放電燈1的長(zhǎng)度固定為低壓汞蒸氣放電燈的預(yù)定安裝距離lmd。
圖1B是本發(fā)明組件的橫截面示意圖，其具有一個(gè)長(zhǎng)型低壓汞蒸氣放電燈1和兩個(gè)長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置2a、2b。放電容器10中的稀有氣體混合物包括至少50％體積的氪。優(yōu)選地，該氣體混合物包括至少80％體積的氪。該長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置2a、2b用于連接到低壓汞蒸氣放電燈1上。該低壓汞蒸氣放電燈1的長(zhǎng)度ldl與兩個(gè)擴(kuò)展裝置2a、2b的長(zhǎng)度lem加在一起適合于去符合配合低壓汞蒸氣放電燈的預(yù)定安裝距離lmd的。帶有參考標(biāo)號(hào)2a的擴(kuò)展裝置的長(zhǎng)度可以不同于帶有參考標(biāo)號(hào)2b的擴(kuò)展裝置的長(zhǎng)度。
圖1C是本發(fā)明組件的橫截面示意圖，其具有一個(gè)長(zhǎng)型低壓汞蒸氣放電燈1和一個(gè)長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置2。放電容器10中的稀有氣體混合物包括至少50％體積的氪。優(yōu)選地，該氣體混合物包括至少80％體積的氪。該長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置2用于連接到低壓汞蒸氣放電燈1上。該低壓汞蒸氣放電燈1的長(zhǎng)度ldl與擴(kuò)展裝置2的長(zhǎng)度lem加在一起是適合于去配合低壓汞蒸氣放電燈的預(yù)定安裝距離lmd的，換句話說，ldl+lem＝lmd。
按照本發(fā)明，低壓汞蒸氣放電燈的瓦數(shù)由于燈的長(zhǎng)度而減小了，同時(shí)還保持了在具有預(yù)定安裝距離的“標(biāo)準(zhǔn)”低壓汞蒸氣放電燈系統(tǒng)中的可改型性。圖1B和1C中所示出的本發(fā)明的低壓汞蒸氣放電燈適合于現(xiàn)有的夾具并且遵照了燈的長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)。通過縮減低壓汞蒸氣放電燈1的長(zhǎng)度而提供了擴(kuò)展裝置2的空間。
優(yōu)選地，擴(kuò)展裝置的長(zhǎng)度lem與低壓汞蒸氣放電燈的長(zhǎng)度ldl的比例處于下述范圍內(nèi)，即0.8≤ldlldl+lem≤0.98,]]>優(yōu)選地，該低壓汞蒸氣放電燈的長(zhǎng)度在0.92至0.97的范圍內(nèi)。在實(shí)踐中，長(zhǎng)度的縮減大約為5％，留下充足的空間來在擴(kuò)展裝置中加入所需的電子部件(例如電感器)。
圖1A中的長(zhǎng)型低壓汞蒸氣放電燈1如果是標(biāo)準(zhǔn)的36W TLD設(shè)計(jì)，那么其具有“標(biāo)準(zhǔn)”長(zhǎng)度lmd＝1200mm。示例性地，圖1B和1C的節(jié)能的低壓汞蒸氣放電燈1的適當(dāng)長(zhǎng)度ldl＝1150mm(長(zhǎng)度縮減約為4.2％)。圖1C中擴(kuò)展裝置2的對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度為lem＝50mm。
下文的數(shù)據(jù)是以示例的方式給出的。在下文所述的各種情況下，所涉及的低壓汞蒸氣放電燈包括基于三色磷光技術(shù)的發(fā)光層，該發(fā)光層為在黑體曲線上呈現(xiàn)6500K色溫的混合物。相比于燈電壓為103V、燈電流為440mA、燈瓦數(shù)為36.5W和燈光效為85lm/W的TLD36，僅是縮減50mm的長(zhǎng)度使得本發(fā)明組件中的低壓汞蒸氣放電燈具有97V的燈電壓、449mA的燈電流、35.6W的燈瓦數(shù)和86.5lm/W的燈光效。如果此外還將稀有氣體混合物從3·105Pa/75％Kr調(diào)節(jié)至2.4·105Pa/90％Kr，那么其使得本發(fā)明組件中的低壓汞蒸氣放電燈具有92V的燈電壓、456mA的燈電流、34.5W的燈瓦數(shù)以及85.6lm/W的燈光效。外加60Ω的阻抗會(huì)使瓦數(shù)有比較大的減小。對(duì)于具有2.0·105Pa/75％Kr的稀有氣體混合物的低壓汞蒸氣放電燈來說，這會(huì)導(dǎo)致102.4V的燈電壓、377mA的燈電流、31.8W的燈瓦數(shù)以及88.2lm/W的燈光效。對(duì)于具有2.4·105Pa/90％Kr的稀有氣體混合物的低壓汞蒸氣放電燈來說，這會(huì)導(dǎo)致96.8V的燈電壓、384mA的燈電流、30.6W的燈瓦數(shù)以及88.5lm/W的燈光效。外加阻抗的出現(xiàn)導(dǎo)致了光效的升高。此外，通過外部鎮(zhèn)流器電路節(jié)省的系統(tǒng)電流導(dǎo)致了功率的節(jié)省，這補(bǔ)償了在擴(kuò)展裝置中出現(xiàn)的電感器所產(chǎn)生的任何損耗。在沒有額外電感器的情況下，放電燈的瓦數(shù)只是稍微減少，而這會(huì)由外部鎮(zhèn)流器電路中因燈電流的增大而帶來的額外熱損耗來補(bǔ)償，從而導(dǎo)致最小的(如果有的話)系統(tǒng)瓦數(shù)的減少。對(duì)于這樣的低壓汞蒸氣放電燈來說，即該放電燈的長(zhǎng)度縮減50mm、具有2.4·105Pa/90％Kr的稀有氣體混合物填充、包括用了三色磷光技術(shù)且在黑體曲線上呈現(xiàn)6500K色溫的發(fā)光層，其光效約比“標(biāo)準(zhǔn)”日光色低壓汞蒸氣放電燈TLD36/54高26％。在這種情況下，燈瓦數(shù)減少了16.2％。在該組件的優(yōu)選實(shí)施例中，該節(jié)能的低壓汞蒸氣放電燈還比該“標(biāo)準(zhǔn)”燈發(fā)出更高的流明。這些超出的流明可用來節(jié)省額外的瓦數(shù)，這可作為高出“標(biāo)準(zhǔn)”色的附加市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，或者可作為降低產(chǎn)品成本的手段(由于只需要更低的流明/光效指標(biāo)就能發(fā)出與“標(biāo)準(zhǔn)”色燈相同的光，因此節(jié)省了磷光材料)。給出光效的比較只是為了說明的目的，對(duì)于其它色度來說光效的比較可以不同。
50mm的縮減長(zhǎng)度使得該低壓汞蒸氣放電燈在運(yùn)行時(shí)具有約97V的放電電壓(而“標(biāo)準(zhǔn)”低壓汞蒸氣放電燈是103V)以及在使用TLD36/TL40鎮(zhèn)流器電路的情況下具有約35.6W的放電燈瓦數(shù)(而“標(biāo)準(zhǔn)”低壓汞蒸氣放電燈為36.5W)。
本發(fā)明還具有另外的優(yōu)點(diǎn)，即消除了某些牽制線電壓不穩(wěn)定的地區(qū)的用戶從TL轉(zhuǎn)換到TLD的問題。第一個(gè)問題涉及TLD燈及由于填充Kr氣而更難于點(diǎn)燃的性質(zhì)。在上文提及的燈的設(shè)計(jì)中，縮減的放電長(zhǎng)度和更低的燈電壓有助于降低啟動(dòng)要求。第二個(gè)問題涉及燈的熄滅電壓。運(yùn)行正常的TLD燈在線電壓降低到約155V時(shí)會(huì)熄滅，相比之下TL燈在線電壓降低到約140V時(shí)會(huì)熄滅。長(zhǎng)度縮減的放電空間所降低的燈電壓消除了這種性能區(qū)別。這意味著本發(fā)明允許許多用戶將40W的系統(tǒng)更新到30W的系統(tǒng)，而產(chǎn)生相同的流明并節(jié)省25％的運(yùn)行成本。其它的優(yōu)點(diǎn)還包括提高了流明維持(更高的平均流明)、更長(zhǎng)的壽命以及更低的汞含量，并減少了要處理的廢物。
圖2示出了一種長(zhǎng)型低壓汞蒸氣放電燈1，其具有一個(gè)按照本發(fā)明的長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置2，該長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置2連接至外部啟動(dòng)器電路9和外部鎮(zhèn)流器電路8。在圖2的示例中，該外部啟動(dòng)器電路9是所謂的輝光放電開關(guān)啟動(dòng)器。該擴(kuò)展裝置2優(yōu)選提供有用于降低通過放電燈的電流的裝置，并且參與實(shí)現(xiàn)所需的瓦數(shù)。為此，該擴(kuò)展裝置2包括電感器3。優(yōu)選地，擴(kuò)展裝置2中該電感器3的阻抗范圍是在該低壓汞蒸氣放電燈的外部鎮(zhèn)流器電路8的電感器的5％和30％之間。一種有利的組合是含有60Ω感抗的擴(kuò)展裝置2結(jié)合縮減60mm的燈長(zhǎng)度，這在該放電燈與“標(biāo)準(zhǔn)”外部鎮(zhèn)流器電路相結(jié)合時(shí)使得該放電燈內(nèi)具有30.5W的瓦數(shù)。
本發(fā)明的帶有電感器3的擴(kuò)展裝置2在經(jīng)濟(jì)上和尺寸上都是可行的(例如通過縮減燈的長(zhǎng)度而能以該長(zhǎng)度裝配在T8直徑的管狀封裝件中)。此外，該擴(kuò)展裝置2可設(shè)計(jì)成在低壓汞蒸氣放電燈1的一個(gè)端部與特殊的燈頭相配合，該低壓汞蒸氣放電燈1具有長(zhǎng)度縮減的放電空間10。此外，該放電燈與該擴(kuò)展裝置2可以被鎖定在一起而整體上形成單個(gè)部件，該單個(gè)部件在每個(gè)方面都滿足“標(biāo)準(zhǔn)”TLD36低壓汞蒸氣放電燈的尺寸要求。該具有電感器3的擴(kuò)展裝置2由于在內(nèi)部沒有了有源電氣部件而具有比較長(zhǎng)的壽命。這使得該適配器可以在很多倍的燈壽命的期間內(nèi)重復(fù)使用，對(duì)于消費(fèi)者來說這樣就提高了這種組件的回報(bào)。
使用本發(fā)明的擴(kuò)展裝置2會(huì)因?yàn)樵陔姼衅?的線匝中產(chǎn)生熱量而形成了一個(gè)額外的系統(tǒng)損耗源。但是，該電感器3還降低了整個(gè)組件的電流，而節(jié)省了外部鎮(zhèn)流器電路8中的功率。在可行性研究中還顯示，該設(shè)計(jì)可選擇成使得該外部鎮(zhèn)流器電路8中的功率節(jié)省大于或者等于擴(kuò)展裝置2中的功率損耗。
現(xiàn)在將會(huì)給出許多的實(shí)施例，以便讓消費(fèi)者能認(rèn)清是否已經(jīng)正確進(jìn)行了該擴(kuò)展裝置的安裝。
在第一實(shí)施例a”中使用了一種“正”指示器。圖3A示出了一種按照本發(fā)明具有指示器裝置的長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置2。在圖3A的示例中，該指示器裝置18是跨接在擴(kuò)展裝置2中的電感器3的若干線匝上的發(fā)(綠)光二極管(LED)。在燈的正常運(yùn)行過程中，跨越這些線匝所產(chǎn)生的電壓會(huì)使該LED發(fā)(綠)光。如果擴(kuò)展裝置2的安裝“錯(cuò)誤”，使得該電感器處在外部啟動(dòng)器電路9中，那么在燈的運(yùn)行過程中就沒有電流在電感器3中流動(dòng)，而該LED不會(huì)發(fā)光。注意到，該LED在“正確”和“錯(cuò)誤”安裝中都可能在啟動(dòng)過程中閃爍。如果用戶/安裝者注意到該LED在運(yùn)行過程中沒有點(diǎn)亮，那么它或者可以在夾具中轉(zhuǎn)動(dòng)該放電燈，或者——如果在該適配器上提供有轉(zhuǎn)換開關(guān)——可以將該轉(zhuǎn)換開關(guān)移動(dòng)至相反的位置。
在第二實(shí)施例中使用了一種“負(fù)”指示器。圖3B示出了一種按照本發(fā)明具有另一種指示器裝置的長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置2。在圖3B的示例中，該指示器裝置19是跨接在電阻器7上的(紅光)LED，該電阻器7接入在擴(kuò)展裝置2中與含有電感器3的線路平行的線路中。如果電阻器7是處在外部啟動(dòng)器電路9中(正確安裝)，那么電流只是在放電燈的啟動(dòng)過程中流動(dòng)。雖然這種小歐姆電阻會(huì)稍微降低啟動(dòng)電流，但是這對(duì)啟動(dòng)行為只有較小的影響并且能在燈的線圈設(shè)計(jì)中得以補(bǔ)償。如果適配器正確安裝了，那么該紅光LED會(huì)在啟動(dòng)過程閃爍而在燈的運(yùn)行過程中熄滅。如果安裝“錯(cuò)誤”(電感器3處在外部啟動(dòng)器電路9中而電阻器7和LED一起處在外部鎮(zhèn)流器電路中)，那么電流就會(huì)流過電阻器7，從而產(chǎn)生可以點(diǎn)亮LED的電壓。該LED只有在不正確的安裝中才會(huì)點(diǎn)亮(電阻器7在正確的安裝中不會(huì)造成損耗)。在不正確的安裝中，電阻器7還有助于限制從外部鎮(zhèn)流器電路8中產(chǎn)生的過電流(補(bǔ)償了一些/全部因?yàn)樗s減的燈長(zhǎng)度而失去的燈電壓)。對(duì)于這種類型的指示器裝置19，用戶/使用者必須在安裝后檢查紅光LED，并轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的燈或者將相關(guān)適配器上的轉(zhuǎn)換開關(guān)移動(dòng)至相反的位置。
在第三實(shí)施例中，使用一種熱指示器作為L(zhǎng)ED指示器的一種可選方案(就像用在某些電池中來指示充電狀態(tài)那樣)。這或者是一種用電感器所產(chǎn)生的熱量來觸發(fā)的“正”指示器，又或者是一種用放置在適配器的非電感電路中的電阻器所產(chǎn)生的熱量來觸發(fā)的“負(fù)”指示器。這樣的解決方案是耐用的且廉價(jià)的，但是會(huì)具有比較慢的響應(yīng)時(shí)間(放電燈必須點(diǎn)燃幾分中才能得到指示)。
在又一實(shí)施例中，在擴(kuò)展裝置的的兩個(gè)電路中都放置有相同的電感器。這例如包括盤繞線圈。這種成對(duì)的做法不會(huì)增大損耗，但是會(huì)增大擴(kuò)展裝置的尺寸、重量和成本。這還會(huì)在點(diǎn)火過程中對(duì)預(yù)熱電流產(chǎn)生很大的消極影響。
一種非常有益的實(shí)施例涉及一種自動(dòng)轉(zhuǎn)換適配器。圖4示出了本發(fā)明一種具有自動(dòng)轉(zhuǎn)換適配器20的長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置。此外，圖5A和圖5B示出了圖4擴(kuò)展裝置的兩種轉(zhuǎn)換模式。在圖5A和5B的示例中，該自動(dòng)轉(zhuǎn)換適配器20以轉(zhuǎn)換開關(guān)31的形式體現(xiàn)，該轉(zhuǎn)換開關(guān)31裝有彈簧33。在圖5的轉(zhuǎn)換模式中，該轉(zhuǎn)換開關(guān)31豎立在使彈簧33壓縮的位置。通過連接到雙金屬片25上的小鎖扣32將轉(zhuǎn)換開關(guān)31保持在該位置上。在圖5A的示例中，接在擴(kuò)展裝置2的非電感電路中的電阻器7熱耦合至該雙金屬片25。如果該擴(kuò)展裝置2安裝正確，那么該電阻器7在燈的點(diǎn)燃過程中只會(huì)產(chǎn)生少量的熱量，該熱量不足以移動(dòng)該雙金屬片25并釋放轉(zhuǎn)換開關(guān)31上鎖扣32。如果擴(kuò)展裝置2安裝不正確，那么燈電流就會(huì)流過耦合至雙金屬片25的電阻器7。在幾分鐘之后，該雙金屬片25就會(huì)達(dá)到足夠的溫度，使得該雙金屬片25的變形釋放裝有彈簧33的轉(zhuǎn)換開關(guān)31上的鎖扣32。這會(huì)使得該轉(zhuǎn)換開關(guān)31移動(dòng)到相反的位置(見圖5A和5B中的箭頭)，這樣就將電感器3正確地連接到了外部鎮(zhèn)流器電路8上，并且將電阻器7與雙金屬片25一起連到了外部啟動(dòng)器電路9中。這種轉(zhuǎn)換只出現(xiàn)一次并且只在50％的已安裝適配器中出現(xiàn)(其它的適配器會(huì)保持在豎立位置)。當(dāng)在低壓汞蒸氣放電燈1的壽命結(jié)束時(shí)將其取下時(shí)，在用新的燈來裝配該擴(kuò)展裝置并且將它們插在光源中的操作中，可以手動(dòng)或者自動(dòng)地重新設(shè)置該擴(kuò)展裝置2中的轉(zhuǎn)換開關(guān)31。
本發(fā)明具有擴(kuò)展裝置的節(jié)能低壓汞蒸氣放電燈的優(yōu)點(diǎn)包括比已知的TLD燈節(jié)能約15％，為已知的TL40燈節(jié)能約25％。流明維持率在12000小時(shí)期間內(nèi)高于90％，而“標(biāo)準(zhǔn)”色燈的流明維持率在8000小時(shí)期間內(nèi)通常是70％。此外，延長(zhǎng)了壽命、改善了點(diǎn)燃性能并且降低了熄滅電壓。此外，使用三色磷光技術(shù)使得汞的消耗量在整個(gè)使用期間上更少了，這意味著該節(jié)能低壓汞蒸氣放電燈的汞用量小于等效的“標(biāo)準(zhǔn)”色燈的汞用量的一半，這對(duì)環(huán)境是有好處的。
本發(fā)明的措施為具有“標(biāo)準(zhǔn)色”的低壓汞蒸氣放電燈的用戶提供將三色磷光技術(shù)轉(zhuǎn)用到低壓汞蒸氣放電燈的動(dòng)因。
應(yīng)當(dāng)注意到，上述實(shí)施例是為了說明而不是限制本發(fā)明，而且本領(lǐng)域的技術(shù)人員能在不偏離所附權(quán)利要求書范圍的情況下設(shè)計(jì)出許多可選實(shí)施方案。在權(quán)利要求書中，圓括號(hào)中放置的任何參考標(biāo)記都不應(yīng)構(gòu)成對(duì)權(quán)利要求的限制。動(dòng)詞“包括”及其變化形式不排斥還出現(xiàn)那些沒有在權(quán)利要求中指出的元件或步驟。元件之前的冠詞“一”或“一個(gè)”不排斥出現(xiàn)多個(gè)這種部件。本發(fā)明可以通過含有若干不同部件的硬件和適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。在列舉出若干裝置的產(chǎn)品權(quán)利要求中，這些裝置中若干個(gè)可以用一個(gè)并且相同的硬件產(chǎn)品來具體實(shí)現(xiàn)。某些措施是在彼此不同的從屬權(quán)利要求中被應(yīng)用，僅僅這個(gè)事實(shí)不表明不能有益地使用這些措施的組合。
權(quán)利要求
1.一種包括長(zhǎng)型低壓汞蒸氣放電燈(1)和至少一個(gè)長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置(2)的組件，該低壓汞蒸氣放電燈包括發(fā)光放電容器(10)，其以氣密方式封閉了放電空間(15)，該放電空間(15)填充有汞以及稀有氣體混合物，該稀有氣體混合物包括至少50％體積的氪，該放電容器(10)具有發(fā)光層(13)，布置在放電空間(15)內(nèi)的電極(4a；4b)，用于保持放電空間(15)中的放電，該長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置(2)用于連接至該低壓汞蒸氣放電燈(1)，該擴(kuò)展裝置(2)包括電感器(3)，該低壓汞蒸氣放電燈(1)的長(zhǎng)度加上該擴(kuò)展裝置(2)的長(zhǎng)度適合于符合低壓汞蒸氣放電燈的預(yù)定安裝距離1md。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，該擴(kuò)展裝置(2)中的電感器(3)的阻抗范圍是在用于低壓汞蒸氣放電燈的外部鎮(zhèn)流器電路(8)中的電感器的阻抗的5％到30％之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組件，其特征在于，該低壓汞蒸氣放電燈(1)的放電容器(10)中的氣壓是在105Pa和4·105Pa之間，優(yōu)選是在2·105和3·105Pa之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組件，其特征在于，該擴(kuò)展裝置(2)的長(zhǎng)度1em與該低壓汞蒸氣放電燈(1)的長(zhǎng)度1dl的比例為如下范圍0.8≤ldlldl+lem≤0.98,]]>優(yōu)選范圍是從0.92到0.97。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組件，其特征在于，該低壓汞蒸氣放電燈(1)的放電空間(10)中的稀有氣體混合物包括至少80％體積的氪。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組件，其特征在于，該擴(kuò)展裝置形成為低壓汞蒸氣放電燈的一體部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組件，其特征在于，該擴(kuò)展裝置(2)包括兩個(gè)長(zhǎng)型擴(kuò)展部件(2a，2b)，該低壓汞蒸氣放電燈(1)的長(zhǎng)度加上兩個(gè)擴(kuò)展部件(2a，2b)的長(zhǎng)度適合于符合低壓汞蒸氣放電燈的預(yù)定安裝距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組件，其特征在于，該擴(kuò)展裝置(2)具有指示器裝置(18；19)，用于指示擴(kuò)展裝置(2)與用于低壓汞蒸氣放電燈(1)的外部鎮(zhèn)流器電路(8)以及外部啟動(dòng)器電路(9)之間的連接狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組件，其特征在于，該指示器裝置(18)包括跨接在該電感器(3)的線匝上的發(fā)光二極管。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組件，其特征在于，該擴(kuò)展裝置(2)包括電阻器(7)，并且該指示器裝置(19)包括跨接在該電阻器(7)上的發(fā)光二極管。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組件，其特征在于，擴(kuò)展裝置(2)的兩個(gè)電路都包括電感器。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組件，其特征在于，該指示器裝置包括熱指示器
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組件，其特征在于，該擴(kuò)展裝置(2)包括自動(dòng)轉(zhuǎn)換適配器(20)，在該擴(kuò)展裝置(2)已經(jīng)連接到低壓汞蒸氣放電燈(1)上并且該組件已經(jīng)連入標(biāo)準(zhǔn)的外部鎮(zhèn)流器電路(8)和標(biāo)準(zhǔn)的外部啟動(dòng)器電路(9)之后，該自動(dòng)轉(zhuǎn)換適配器(20)設(shè)置成在不依賴于安裝方向的情況下將該電感器自動(dòng)連接到外部鎮(zhèn)流器電路(8)上。
14.一種低壓汞蒸氣放電燈(1)，用于在如權(quán)利要求1或2所要求的組件中使用。
15.一種擴(kuò)展裝置(2)，用于在如權(quán)利要求1或2所要求的組件中使用。
全文摘要
一種包括長(zhǎng)型低壓汞蒸氣放電燈(1)和至少一個(gè)長(zhǎng)型擴(kuò)展裝置(2)的組件。該低壓汞蒸氣放電燈包括發(fā)光放電容器(10)，其以氣密方式封閉了放電空間(15)，該放電空間(15)填充有汞以及稀有氣體混合物。該稀有氣體混合物包括至少50％體積的氪。該放電容器具有發(fā)光層(13)，電極(4a；4b)布置在放電空間(15)內(nèi)的，用于保持放電空間(15)中的放電。該擴(kuò)展裝置用于連接至該低壓汞蒸氣放電燈。該擴(kuò)展裝置包括電感器(3)。該低壓汞蒸氣放電燈的長(zhǎng)度加上該擴(kuò)展裝置的長(zhǎng)度適合于符合低壓汞蒸氣放電燈的預(yù)定安裝距離。
文檔編號(hào)H01R33/945GK1799120SQ200480010694
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2004年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月22日
發(fā)明者G·J·內(nèi)森, T·吉拉沃拉帕特 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司