CN201449981U - 单端荧光灯 - Google Patents
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Abstract
实用新型是关于对单端荧光灯的改进，其特征是扩大表面段截面呈凸面朝外的月牙形或半椭圆形。使得在增大发光区段对外有效发光表面积同时，尽可能不增加或少增加截面积，从而确保此部分管压不降低或少降低，使增大发光面积提高光效效应得以充分发挥。克服了现有技术忽视科学设计截面积，只是简单追求扩大点亮区段发光表面积提高发光效率的行业偏见，为进一步提高单端荧光灯光通量，或者缩小体积提供了新的思路。
Description
技术领域
实用新型是关于对单端荧光灯的改进，尤其涉及一种发光效率高，相同功率体积更小的单端荧光灯。
背景技术
荧光灯发光是由灯丝导电加热，射出电子流，撞击汞原子激发产生紫外线，紫外线轰击灯管内壁荧光粉，激发产生可见光。人们为追求高的发光效率，采取了多种改进，例如将荧光灯改为单端结构，满足发光亮度缩小了体积；将简单的U形改为莲花状、螺旋状等等。在荧光灯的不断改进中，人们偏面认为，采取扩大管径方式增加发光表面积，可以提高荧光灯发光亮度和效率，因而就有将截面圆管荧光灯通过模具压扁形式制成具有扩大发光表面结构，例如将组成荧光灯的圆玻管除安装段外模压成蛋状椭圆形(图1、图2)，如中国专利CN2540024、CN2594969、CN2836233、CN101266911所述，都是将组成荧光灯的片管，使中部发光区域由圆玻管变形为椭圆形，试图通过扩大发光表面积，提高发光亮度。
然而申请人仔细研究发现，诚然通过扩大发光表面积，能够提高发光亮度和效率，但实际有简单过度增大截面积，扩大灯管发光表面积，并不会使发光亮度和效率提高，相反还不如原来截面为圆管的发光亮度和效率高。为此申请人进行了长时间分析研究，经对未涂荧光粉的白管点亮观察比较，发现单端荧光灯发光段截面过度简单扩大(图2，呈双凸面蛋状椭圆)，放电空间灯丝部位圆管小截面，发光区段大截面，灯丝电子流撞击汞原子激发产生的紫外线，其密集度在直段圆管和扩大表面积区段存在差异，扩大表面积段的紫外线密集度要较未扩大的直段疏，分析这主要是因为截面扩大，容积增大，从而降低了管压，造成电子流速的降低，撞击汞原子能量减小、概率降低，导致激发出的紫外线也相对减少，轰击荧光粉效率降低，这可能是简单扩大截面导致整体光效没有提高反而下降的一个原因。进一步测试表明，实际只有朝外凸面增加亮度作用明显，而朝内侧凸面由于灯管的阻挡，实际增加亮度效果极小，并且内侧面过度增加发光面积，还会造成组成整灯点亮时内侧温度升高，这对灯管及电子整流器也是不利的，例如易造成光衰减退加速。另外，灯管截面过度扩大，还会造成灯管玻壁过薄，造成在制作中破损增加，灯管强度降低。
上述不足仍有值得改进的地方。
实用新型内容
实用新型目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种克服现有技术偏见，使得发光效率更高，相同功率可以缩小体积的单端荧光灯。
实用新型目的实现，根据组成单端荧光灯至少有二个或以上U型片管接桥组成的特点，主要改进构思是将大部分发光区段扩大的椭圆截面，改为月牙形或半椭圆形，这样既增大了对外有效发光表面积，同时减小不直接对外无用发光面积，从而使得在增大有效发光面积同时，尽可能减小截面，达到尽可能提高此部分管压，保持高的电子流速，达到提高发光效率，不使扩大发光面积增加发光效率的效能，被扩大截面造成管压降低减低发光效率而抵消，克服了现有技术的不足，实现实用新型目的.具体说，实用新型单端荧光灯，包括至少二个或以上竖向U型片管接桥集束组合首尾相邻，各U型片管有圆管安装段和扩大表面的主要照明部分段，其特征在于所说扩大表面的主要照明部分段截面，呈凸面朝外的月牙形或半椭圆形.
实用新型所说
组成荧光灯U形片管，相同于现有技术，并非专指标准的U形，它还包括其变形，例如直条形U形(例如中国专利CN87201165、CN03260937.X、CN200610071643.0、CN92304690.9等所述形状)，非标准U形(例如中国专利CN200820036078.9、CN03363316.9等所述形状)，和弯曲U形(例如中国专利CN02216587.8、CN03135030.5等所述形状)，在以下说明书统称大致U形。
安装段下的主要照明部分段(简称发光段)扩大表面，是指将原玻璃圆管通过扩大加工而成的非圆扩大截面，例如较常见的双凸面椭圆形(图2)，以及其他一些附加变形，例如在表面加工相间凸珠结构(例如中国专利CN200720033321.7所述的球状突起)，或竹节结构(例如中国专利CN200430108546.6所述竹节)。
接桥集束组合首尾相邻，由2个或以上大致U形通过相邻接桥集束形成类似圈状结构的灯，例如中国专利CN01253432.3、CN02374621.1、CN200330112292.0、CN200330112290.1所述球体(佛手)荧光灯，具体造型无特别限制。
上述片管及接桥集束组合组成的圈状结构荧光灯，其形状均属于现有技术，本专利只是改变其中发光段截面结构，将通常采用的双凸面椭圆形，改变为凸面朝外的月牙形或半椭圆形，达到既增加发光表面积，又尽可能减少截面积的增加，以达到不降低或少降低电子流速。
凸面朝外的月牙形或半椭圆形，使得组成荧光灯其凸弧面均朝外面，例如发光段扩大截面，内侧面为近似平面、外侧面呈凸弧面的半椭圆形，或内侧面呈内凹、外侧面呈凸弧面的月牙形结构，其作用如前所述，主要是达到既增大发光区段对外发光面积，又尽可能减少增大发光面积带来的截面过大，造成管压相对于安装直段圆管降低太多，将增大面积带来的发光效率提高效应抵消，甚至出现负作用。月牙形或半椭圆形截面积大小，一种更好为其截面空间面积与安装段直管截面空间面积大致相等(即截面积等于或略大于直管圆截面)，达到扩大表面区段截面积基本不增加或少增加，使得扩大截面段的电子流速基本不降低或极少降低，保持高的撞击汞原子能量，从而激发多的紫外线，保持高的轰击荧光粉效率，这样可以充分发挥增大发光面积效应，按此理论，实用新型扩大发光表面截面形状，较好为月牙形。所说半椭圆形的近似平面，为相对于两面均呈凸面的椭圆形而言，从制作工艺考虑，实际很难做到绝对标准直线面，并且实际也无此必要。
实用新型单端荧光灯，相对于现有技术，由于将发光区段截面做成凸面朝外的月牙形或半椭圆形，较同等双凸面椭圆形截面积要小得多，从而使得在增大发光区段对外有效发光表面积同时，尽可能减少增大发光面积带来的截面增加过大，造成管压相对于安装圆管段降低太多，将增大面积带来的发光效率提高效应抵消，甚至出现负作用，使得既增大对外有效发光表面积，又不过多或尽量不减小管压降低，使撞击电子流速又不或极少降低，保持高的电子流对汞原子的轰击速度，以产生电子流对汞原子的二次或三次撞击，从而产生更多紫外线，撞击荧光粉造成发光亮度增加，从而使增大发光面积提高光效效应得以充分发挥.并且，此结构还使得灯管玻管截面不至于增加表面而过度减薄，有效保证了灯管玻管强度，也有利于提高生产效率及合格率.克服了现有技术忽视科学设计截面积，只是简单追求扩大点亮区段发光表面积提高发光效率的行业偏见.此结构设计，不仅使得相同管径、相同灯管长度，可以提高光通量，而且相同光通量，可以缩短灯管长度，缩小体积，以φ12mm管径为例，实用新型65mm长度单端荧光灯，超过普通U型75mm长度光通量，较同长度椭圆截面灯管，可以提高12％以上光通量(具体对比见下表).发光区段凸面朝外的月牙形或半椭圆形，以及相对于椭圆形同长轴，小的截面积，为本专利单端荧光灯主要区别特征.实用新型单端荧光灯，为进一步提高单端荧光灯光通量，或者缩小体积提供了新的思路.
以下结合二个示例性实施例，示例性说明及帮助进一步理解实用新型，但实施例具体细节仅是为了说明实用新型，并不代表实用新型构思下全部技术方案，因此不应理解为对实用新型总的技术方案限定，一些在技术人员看来，不偏离实用新型构思的非实质性改动，例如以具有相同或相似技术效果的技术特征简单改变或替换，均属实用新型保护范围。
附图说明
图1为现有技术单端荧光灯U型片管示意图。
图2为图1A-A截面示意图。
图3为实用新型第一实施例U型片管A-A截面示意图。
图4为实用新型第二实施例U型片管A-A截面示意图。
具体实施方式
实施例1：参见图3，实用新型单端荧光灯，发光区段截面为内外凸面同向的月牙形，其中使二片或以上竖向U形片管接桥组成大致圈形结构整灯(形状类似中国专利CN01253432.3球体荧光灯)，凸面朝向外面。以φ12mm管径为例，以2片U型接桥组合的球体单端荧光灯，经分别与同管径、同长度圆管整灯，及发光区段为扩大的椭圆形整灯，测试光通量流明数分别提高15％和10％。
实施例2：参见图4，如实施例1，发光区段截面为内侧面为近似平面、外侧面呈凸弧面的半椭圆形，其中使二片或以上竖向U形片管接桥组成大致圈形结构整灯(形状类似中国专利CN01253432.3球体荧光灯)，半椭圆形凸面朝向外面。测试结果与例1基本相似，分别提高13.8％和8.5％。
对于本领域技术人员来说，在本专利构思及具体实施例启示下，能够从本专利公开内容及常识直接导出或联想到的一些变形，本领域普通技术人员将意识到也可采用其他方法，或现有技术中常用公知技术的替代，以及特征间的相互不同组合，例如组成荧光灯片管数量变化，以及将凸弧面制成类似竹节状，或在凸弧面上增加类似球珠结构，片管U形形状的变化，等等的非实质性改动，同样可以被应用，都能实现与上述实施例基本相同功能和效果，不再一一举例展开细说，均属于本专利保护范围。
为描述上的方便，实用新型所说单端荧光灯，包括组成单端荧光灯的片管，及多个U形片管通过接桥组成的多桥型圈形(首尾邻接)单端荧光灯。
发光段不同截面形状测试光效
| 发光段截面形状 | 测试功率 | 测试光效 |
| 2U圆管 | 功率8瓦 | 光效551m |
| 2U发光段1.8倍圆管直径长轴椭圆管 | 功率8.5瓦 | 光效571m |
| 2U发光段2.5倍圆管直径长轴椭圆管 | 功率8.5瓦 | 光效521m |
| 2U发光段1.8倍圆管直径长轴半椭圆管 | 功率8.3瓦 | 光效591m |
| 2U发光段1.2倍圆管直径长轴月牙形 | 功率8.2瓦 | 光效601m |
注：试验玻管直径12mm，2U接桥，灯管长度75mm。
Claims (7)
1.单端荧光灯，包括至少二个或以上竖向U型片管接桥集束组合首尾相邻，各U型片管有圆管安装段和扩大表面的主要照明部分段，其特征在于所说扩大表面的主要照明部分段截面，呈凸面朝外的月牙形或半椭圆形。
2.根据权利要求1所述单端荧光灯，其特征在于扩大表面截面空间面积与安装段直管截面空间面积大致相等。
3.根据权利要求1或2所述单端荧光灯，其特征在于单端荧光灯为2片及以上U形接桥组成的多桥圈形单端荧光灯。
4.根据权利要求3所述单端荧光灯，其特征在于多桥圈形单端荧光灯为佛手形。
5.根据权利要求1或2所述单端荧光灯，其特征在于扩大发光表面截面形状为月牙形。
6.根据权利要求5所述单端荧光灯，其特征在于单端荧光灯为2片及以上U形接桥组成的多桥圈形单端荧光灯。
7.根据权利要求6所述单端荧光灯，其特征在于多桥圈形单端荧光灯为佛手形。
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