專利名稱：具有彎曲的放電路徑的熒光燈及其制造方法
技術領域：
本發明涉及具有彎曲的放電路徑的熒光燈及其制造方法，特別是提供了在安裝過程中能提高熒光燈的可操作性的技術。
背景技術：
近年來，單燈頭熒光燈或稱為緊湊型熒光燈因其使用壽命長及其耗電量低而被廣泛采用。
在緊湊型熒光燈中，為了保持其緊湊性，多個具有U型放電路徑的組成管連接在一起，從而形成了具有彎曲放電路徑的燈管。更為具體的是，為了形成彎曲的放電路徑，各組成管的放電路徑通過一個或多個橋相連，以這樣的方式使一個組成管的端部附近區域與另一個組成管的端部附近區域相連，而其中每一個相連端部都處在每個組成管轉彎部分相對著的位置。同時，在緊湊型熒光燈中，相連的組成管以這樣的方式排列到燈頭上，以便使橋部分靠近燈頭，而轉彎部分則遠離燈頭。(例如日本未審專利申請JP62-278749)。在已公開的內容中，在燈的轉彎部分側是以組成管之中插入間隙的方式來排列的。
當把這種緊湊型熒光燈插入燈座時，人們一般用手握住組成管轉彎附近的部分(燈座的對側)。此時，在燈轉彎部分這一側組成管會受到壓力，而在沒有橋的組成管區域，組成管之間的間距就會變小。同時，由于燈頭這一側給橋施加壓力，橋可能會被扭曲，這樣在橋和組成管之間于其邊界處可能出現裂紋。在某些情況下，組成管自身可能會被損壞或者例如發生斷裂。
為了防止燈在安裝過程中被損壞，日本未審專利申請JP62-90844公開了用來保證組成管即使在受到壓力時仍能保持分開狀態的技術，其步驟包括(i)僅僅為了安裝的目的而在管端部向組成管之間插入間隔物，(ii)在間隔物仍存在的情況下將熒光燈插入燈座之中，以及(iii)在燈安裝之后及啟動燈照明之前將間隔物取出。
日本未審實用新型申請JP63-128662公開了一項技術，在將兩個或更多個V型組成管連接到安裝燈頭時排列組成管以使之向彼此傾斜。
采用如日本未審專利申請JP62-90844所公開的排列方法雖然能在將燈插入燈座的過程中防止熒光燈的損壞，但是必須要使用間隔物，而間隔物對熒光燈的基本功能(即發光)沒有任何作用。結果會導致光量減少或燈的成本提高。
采用如日本未審專利申請JP63-128662所公開的排列方法，因為橋是存在于燈頭表面水平之下的，燈就不存在橋損壞的問題，然而，由于采用了V型組成管，就要求容納組成管的容器的表面積要足夠大，而熒光燈也就失去了緊湊性的優勢。不可避免地，容納熒光燈的外管也要具有大容積，這在成本方面是不利的。另外，由于排列方式是使得組成管要向彼此傾斜，就不可能完全保證橋和組成管不受損壞。
更進一步說，采用如日本未審專利申請JP63-128662所公開的排列方法，由于橋要存在于燈頭中，靠近橋的部分燈管也要存在于燈頭中。結果造成了光量的減少。
發明內容
本發明的目的是解決上述問題，其中的目的之一是提供一種在處理時橋部和燈管更加不容易被損壞的熒光燈，其可操作性在不增加成本的情況下得以提高，同時還提供了該燈的制造方法。
為實現這一目的，本發明所提供的熒光燈包括燈頭；第一組成管，它具有U型放電路徑并且設置成使其第一端部和第二端部位于熒光燈的燈頭側，而放電路徑轉彎的轉彎部分的位置則遠離燈頭；第二組成管，它帶有U型放電路徑并且設置成使其第三端部和第四端部位于熒光燈的燈頭側，而放電路徑轉彎的轉彎部分的位置則遠離燈頭；連接第一組成管的第一端部附近第一區域與第二組成管第三端部附近第二區域的橋部，其中第一組成管和第二組成管之間的距離從燈頭側朝著熒光燈的轉彎部分側方向逐漸變小，而D2/D1比值在0.05至0.70范圍內，其中，D1是(a)在第一區域內最接近燈頭的點與(b)第二區域內最接近燈頭的點之間的距離，而D2則是在熒光燈的轉彎部分側上在第一組成管與第二組成管之間的最短距離。
采用這種D2/D1比值為0.70或更小的排列方法，即使在燈安裝過程中用手在燈的轉彎部分側將第一組成管和第二組成管握在一起，當組成管外表面在D2確定點彼此接觸時，因為每個組成管所具有的柔韌性而使得壓力能在橋部和燈管被損壞之前就被釋放出來。
同時，在這種排列方法中D2/D1的比值為0.05或更大，這種排列方法是為了防止在燈頭側第一組成管和第二組成管依靠橋部彼此相連的地方，兩個管之間的距離過大，從而保持燈的緊湊性。另外，一般來說，在一些熒光燈中，金屬汞蒸氣及稀有氣體密封在放電路徑中，而最冷點控制方法則被用來控制蒸氣壓。在這種情況下，當D2/D1的比值為0.05或更大時，能避免組成管的外表面(即最冷點)彼此接觸，而同時仍能保持燈的緊湊性。這樣，即使采用最冷點控制方法，光通量也不會降低。換句話說，在采用最冷點控制方法來控制蒸氣壓的熒光燈中，當第一和第二組成管的外表面彼此接觸時，由于發光引起溫度上升而導致光通量下降；然而，當D2/D1的比值為0.05以上或更大以至在轉彎部分附近的D2定義點處組成管的外表面彼此分開時，卻能保持大光量。
相應地，為了安裝本發明的熒光燈，無需為了安裝目的而在第一和第二組成管的轉彎部分之間插入間隔物，由此就能防止橋和組成管被損壞。這樣，在不增加成本的條件下就能提供提高了可操作性，大光量，緊湊型的熒光燈。
應該注意到，雖然已經提到第一組成管和第二組成管都排列在同一燈頭上以便于其端部位于燈頭側，但并不意味著第一和第二組成管必須要位于同一平面上，上述表述內容是概念上的，并且僅僅用來顯示組成管之間的位置關系。
在采用上述排列方法的熒光燈中，D2/D1比值的計算是在第一和第二組成管沒有受到其它事物的力作用時進行的，換句話說，是在當間隔物(就象日本未審專利申請JP62-90844所公開的那樣)沒有插入第一和第二組成管之間時進行的。
此外，如果本發明的熒光燈包括三個或更多組成管的話也是可以接受的。
已有各種尺寸的熒光燈被制造和使用。本發明可以應用于采用如下排列方法的熒光燈中，即在每個第一組成管和第二組成管中，D1測量點與D2測量點之間的距離在50mm到200mm范圍內。
在排列方法中第一虛線和第二虛線以0.4至3.0度范圍內的角度交叉，其中第一虛線是一直線，它連接第一組成管中分別測量D1和D2的兩個點，第二虛線是一直線，它連接第二組成管中分別測量D1和D2的兩個點，采用該排列方法能防止橋和組成管當第一和第二組成管在燈轉彎部分這一側上受到壓力時被損壞，并能保持大光量和維持燈的緊湊性。
本發明對于其第一組成管的第一和第二端部以及第二組成管的第三和第四端部至少部分埋入燈頭之中的熒光燈是特別有效的，比如，緊湊型單燈頭熒光燈。
本發明還提供了包括如下結構的熒光燈燈頭；第一組成管，它具有U型放電路徑，并且設置在燈頭上以使其第一端部和第二端部位于熒光燈的燈頭側，并且放電路徑轉彎的轉彎部分的位置遠離燈頭；第二組成管，它具有U型放電路徑，并且設置在燈頭上以使其第三端部和第四端部位于熒光燈的燈頭側并且放電路徑轉彎的轉彎部分遠離燈頭；橋部，它將第一組成管的第一端部附近的第一區域與第二組成管的第三端部附近的第二區域連接起來以便連接放電路徑，其中第一組成管和第二組成之間的距離在從燈頭側朝向熒光燈的轉彎部分側的方向上逐漸變小，并且第一組成管和第二組成管的外表面在熒光燈轉彎部分彼此接觸。
這種排列方法能夠用于放電路徑中密封著汞齊并且采用汞齊控制方式來控制蒸氣壓的熒光燈。采用這種排列方法，由于第一和第二組成管的外表面在燈的轉彎部分側彼此接觸，能防止橋部和組成管在燈安裝過程中被損壞。另外，當采用汞齊控制方式來控制熒光燈的蒸氣壓力時，能防止光通量降低并保持大光量。
相應地，采用上述排列方法的熒光燈能實現甚至能超越如下效果(i)防止橋部和組成管被施加于第一和第二組成管上轉彎部分附近(即燈端部附近)的壓力所損壞；(ii)保持大光量。
本發明進而提供了一種熒光燈的制造方法，包括開孔步驟，采用熱融合在第一組成管的第一端部附近和第二組成管的第二端部附近區域開孔，其中第一和第二組成管每個都具有U型放電路徑；在開孔步驟完成后的連接步驟，將第一組成管中圍繞開孔形成的第一融合區域與第二組成管中圍繞開孔形成的第二融合區域連接起來；距離調節步驟，調節D1和D2使得D2/D1的比值在0.05至0.70范圍內，其中D1是第一組成管中第一融合區域與第二融合管中第二融合區域之間的距離，而D2是在熒光燈的轉彎部分側上第一組成管與第二組成管之間的最短距離，而轉彎部分指的是每個U型放電路徑轉彎的地方；保持步驟，在距離調節步驟完成之后，保持住第一和第二組成管直至第一和第二融合區域的溫度等于或低于制造組成管的玻璃材料的應變點。
根據這種排列的制造方法，在連接步驟完成之后，距離調節步驟和把持步驟在融合區域溫度達到玻璃應變點之前進行；因此，能夠高產地制造D2/D1的比值在預定范圍內的熒光燈。
另外，根據本制造方法制造的熒光燈在成本和可操作性方面占有優勢，因為即使在D2定義點沒有插入用于安裝目的的間隔物，橋和組成管在安裝過程中也不會損壞。
由此，根據本發明的制造方法，能夠獲得成本較低而操作性提高了的熒光燈。
本制造方法的方案是在距離調節步驟中，(i)在第一組成管和第二組成管上測量D1的點之間插入厚度基本上等于D1的第一間隔物，以及(ii)在第一組成管和第二組成管上測量D2的點之間插入厚度基本上等于D1的第二間隔物，其它的方案也可以接受，但是這個方案在制造成本和準確度方面十分有效。
本制造方法的方案是，第一間隔物和第二間隔物是由銅或銅合金制成的，這種方案是考慮到所施用的熱量以及保護組成管在不同步驟中不受損壞。
本發明的上述目的和其它目的、優點及特點將在以下結合具體實施例的附圖而進行的說明中變得更加清楚。
附圖圖1是本發明一個實施例的熒光燈1的透視圖；圖2是本發明的實施例的玻璃管連接過程流程圖；圖3A顯示的是孔燒制步驟的過程；圖3B顯示的是連接步驟的過程；圖3C顯示的是距離調節步驟的過程；圖4A顯示的是距離調節步驟的第一階段；圖4B顯示的是距離調節步驟的第二階段；圖4C顯示的是距離調節步驟的第三階段；圖5是本發明實施例熒光燈1的平面圖；圖6顯示的是驗證實驗中所用的儀器結構；以及圖7是顯示D2/D1比值與耐壓強度之間相互關系的圖表。
具體實施例方式
熒光燈1的結構下文結合圖1解釋了本發明一個實施例的緊湊型熒光燈1(以下簡稱為“熒光燈”)的結構。
如圖1所示，熒光燈1是一個單燈頭燈，其中帶有分別具有U型放電路徑的組成管10和組成管20，它們在底部通過組成管之間的橋40在圖中Z方向上彼此相連，并且排列在燈頭30上。在這種結構中，組成管10和組成管20連續排列從而在轉彎部分側彼此相鄰，其中燈的放電路徑轉彎處這一側被稱為“轉彎部分側”，而其對側則被稱為“燈頭側”。
U型放電路徑意味著每個組成管10和20的放電路徑在中間附近轉彎，因而轉彎點之前的放電路徑和轉彎點之后的放電路徑基本上是平行的。
如圖1所示，組成管之間的橋40位于燈頭30外面。這種方案通過使暴露在燈頭30外的放電路徑長度最大化而使燈保持高效率。
組成管10是由直部11和直部12所組成，它們通過管內橋13在圖中Z方向上彼此頂端相連從而使直部11和直部12的放電路徑連接形成一個放電路徑。結果，形成了U型放電路徑(圖中未標出)。管內橋13位于組成管10的轉彎部分附近，即放電路徑轉彎處。組成管10的某些部分在Z方向上位于管內橋13的上方，這些部分被稱為組成管10的最冷點。電極(圖中未標出)在Z方向上位于直部12的底部。
象組成管10一樣，組成管20由直部21和直部22組成，它們通過管內橋23彼此相連從而使它們的放電路徑連接成一個放電路徑。同樣地，在組成管20中，管內橋23位于組成管20的轉彎部分附近，該部分是放電路徑轉彎之處并被稱為最冷點。電極(圖中未標出)在Z方向上位于直部22的底部。
直部11，12，21和22均為玻璃管，其外徑在5mm至20mm范圍內。
在熒光燈1中，組成管10的直部11和12以及組成管20的直部21和22通過管內橋13和23以及管間橋40而連接起來從而形成了一個彎曲的放電路徑。
電極31被放在燈頭30這一側(圖中的底側)，與放置組成管10和20的那一側相對。在燈頭30里面，電極31與組成管10和20的電極相連。
如圖1底部的放大圖所示，在(i)管間橋40和組成管10之間的邊界以及(ii)管間橋40和組成管20之間的邊界在Z方向上的最低點所測得的組成管10和20外表面之間的距離被稱為D1。在組成管10的直部11的外表面上，定義D1的點將被稱為P1。在組成管20的直部21的外表面上，定義D1的點將被稱為P2。換句話說，管間橋40和每個組成管10和20之間的邊界上的各個點中，P1和P2是最靠近燈頭位置的點。
如圖1頂部的放大圖所示，在圖的Z方向上，上部區域的點處所測量的組成管10和組成管20之間的距離中最短的距離將被稱為D2。在組成管10的直部11的外表面上，定義D2的點(以下稱為D2定義點)將被稱為點P3，在組成管20的直部21的外表面上，定義D2的點將被稱為點P4。
對于組成管10，是這樣處理的，在直部11中的點P1和點P3之間的直線距離在50mm至200mm范圍內。以同樣的方式，對于組成管20，是這樣處理的，在直部21中的點P2和點P4之間的直線距離在50mm至200mm范圍內。
如上所解釋的，在本發明實施例的熒光燈1之中，組成管10和20以使它們在Y方向上彼此傾斜的方式排列，D2/D1的值在0.05至0.70范圍內，其中D1和D2是以上所定義的距離。采用這種排列方法，組成管10的直部11與組成管20的直部21之間的距離在熒光燈的燈頭側最大并且朝著Z方向的上方逐步地變小。
組成管10的直部12和組成管20的直部22之間的距離也朝著Z方向的上方逐步地變小，就象組成管10的直部11與組成管20的直部21之間的距離一樣。換句話說，它是以使組成管10和組成管20之間的距離從燈的燈頭側向燈的轉彎部分側逐步變小的。
熒光燈1的優點在事先將間隔物插入組成管10和組成管20之間的實例中，如日本未審專利申請JP62-90844所公開的熒光燈，需要更多的部件和勞動，在成本方面是不利的，間隔物還會導致光量的減少。
與其相比，采用前面所述排列方法的熒光燈1，由于它是以使D2/D1比值為0.70或更小的方式排列的，在安裝過程中即使沒有間隔物插入組成管10和組成管20之間，管間橋40以及組成管10和20也不會被損壞。此外，在熒光燈1中，它是以使D2/D1比值為0.05或更大的方式排列的，位于管間橋40附近(即在燈的燈頭側)的組成管10和組成管20之間的距離不會太大。因此，燈的緊湊性在實際應用中不會喪失。而且，在熒光燈1中，由于它是以使D2/D1比值為0.05或更大的方式排列的，組成管10和20的最冷點不會相互接觸；因此，光通量不會下降。
除此之外，由于不需要在安裝時采用間隔物，燈的成本不會增高。
結果，本發明實施例的熒光燈1在成本和可操作性方面是占優勢的，并且能夠保持大光量。
作為具體的例子，當熒光燈1被插入燈座中時，一般在D2定義點(在轉彎部分側上)通過組成管10和20而將熒光燈1把握住，如圖1所示。組成管10和20在D2定義點受到力F。當施加這樣的一個力時，如果力F施加之處沒有橋，如日本未審專利申請JP62-278749所公開的D2/D1＝1.0的傳統熒光燈，壓力F就會導致橋以及組成管10和20發生很大的扭曲。對應于所施加力F的大小，橋或組成管10和20可能會損壞或者產生斷裂。
與之相反，在本實施例的熒光燈1中，它是以使D2/D1比值為0.70或更小的方式排列的，點P3和點P4在管間橋40或組成管10和20被損壞或者產生斷裂之前就彼此接觸。結果，力F在點P3和點P4彼此接觸之后被分散，這樣，管間橋40與組成管10和20就不會被實際安裝過程中所施加的力F(例如，大約200N的力)所損壞。
除此之外，在只需要提高熒光燈1可操作性時，還可以采用D2＝0的排列方法，即點P3和P4已經彼此接觸；然而，在采用最冷點控制方法來控制蒸氣壓的熒光燈1中，如果組成管10和20的外表面在D2定義的最冷點彼此接觸的話，光通量將會下降。因此，在本實施例中，它是以使D2/D1比值為0.05或更大的方式排列的，當不施加壓力時，點P3和P4之間有一個間隙，換句話說，在采用汞齊控制方式來控制蒸氣壓的熒光燈實例中，D2＝0的排列方法也是可行的。
熒光燈1的制造方法以下結合附圖2，3A，3B，3C，4A，4B和4C說明熒光燈1的制造方法。在熒光燈1制造過程的不同階段，以下說明重點在于形成管間橋40的過程，它是本發明實施例的熒光燈1的技術特征之一。
如圖2和3所示，組成管10和組成管20被預熱(圖2中的步驟S1)，組成管10包括被管內橋13連接起來的直部11和12；組成管20包括被管內橋23連接起來的直部21和22。
如圖3A所示，排氣管111，121，211，221分別從直部11，12，21，22的底部延伸出來。此外，導線122和222分別從直部12和22延伸出來。直部11和21中的連接點41和42分別被燃燒器500加熱至等于或高于所采用玻璃材料的軟化點溫度(圖2中步驟S2)，以便于在連接點中心周圍開孔(燒制孔)(圖2中步驟S3)接下來，如圖3B所示，組成管10和組成管20被連接起來從而使具有在步驟S3中所制成的孔的連接點41與具有在步驟S3中所制成的孔的連接點42彼此接觸(圖2中的步驟S4)。當組成管10和20被連接時，由于孔邊緣熔化了的區域彼此接觸，就形成了結合點43。
應當注意到，由于這一過程與日本未審專利申請JP62-278749所公開的現有技術相同，因此加工條件的細節不再贅述。
以下說明調節組成管10和20之間距離的步驟過程(圖2的步驟S5)，它是本發明實施例的技術特征之一，采用了緩慢冷卻步驟(圖2中的步驟S6)。
如圖3C所示，將基本上由金屬材料(例如，銅)或耐熱樹脂制成的兩個間隔物501和502插入到在步驟S4中連接起來的組成管10和組成管20之間(圖2中的步驟S5)。在這兩個間隔物中，寬度為D1的間隔物502從結合點43這一側插入到組成管之間。間隔物502插入到其接觸結合點43的外側點。
寬度為D2的間隔物501從與間隔物502被插入的這一側相對的管的另一側插入管之間，也就是位于管內橋13和23相連接的區域附近的這一側，間隔物501應該插入的深度無需象間隔物502那樣具體指定。其結果是，如果間隔物被插入到組成管10和組成管20之間的最短距離為D2的點的話也是可以接受的。
如圖3C所示，從外部對組成管10和20施加力f1，施加力是為了確保間隔物501與組成管10和20之間以及間隔物502與組成管10和20之間沒有間隙。更具體地，力f1通過從步驟S1開始把持組成管10和20的卡盤，(或者夾頭)(圖中未標出)而施加到組成管上。
步驟S5完成后，將組成管10和20緩慢冷卻至等于或低于所采用玻璃材料的應變點溫度，此時間隔物501和502仍然插入其中，而力f1也采用卡盤，施加(圖2中的步驟S6)。
最后，將間隔物501和502從組成管10和20之間取出。釋放掉來自卡盤，的力f1。這樣，組成管10和20的連接過程就完成了，管間橋40也形成了，此時，通過在熒光燈1中使用間隔物501和502，能夠精確調節距離D1和D2。
對于圖3C所示的步驟S5將結合圖4A，4B和4C詳細說明，圖4A顯示的是在調節組成管10和20之間距離的過程中所采用裝置的部件，其中包括旋轉或非旋轉式多頭制造機器。
如圖4A所示，在步驟S4中連接的組成管10和20被連續的排成一行，以便它們部分地插入到間隔物501和502之間。如前所述，間隔物501和502基本上由金屬材料或耐熱樹脂制成，其形狀如細長的平板。每個間隔物501和502的一部分，例如501a和502a，在寬度和厚度上呈錐形(或逐漸變小)，以便組成管10和20插入。
圖4B顯示的是當組成管10和20裝配至如圖4A所示的A-A位置時的位置關系。如圖4B所示，當組成管僅僅裝配至錐形部分501a和502a一點點時，間隔物501和502還沒有在組成管10和20之間插入至預定深度。
圖4C顯示的是當組成管10和20裝配至如圖4A所示的B-B位置時的位置關系，在圖4C所示的階段，組成管10和20以所需間距和傾斜角度排列。換句話說，在這一階段，組成管10和20是以使點P1和點P2之間的距離調節為D1，而點P3和點P4之間的距離調節為D2的方式排列的，如圖1所示。
雖然圖4A，4B和4C沒有顯示出把持組成管10和20的卡盤，與在圖3C中一樣，組成管10和20被把持在一起從而確保在間隔物501與組成管10和20之間以及間隔物502與組成管10和20之間沒有間隙。在保持位置關系的同時，組成管10和20緩慢冷卻至等于或低于所采用玻璃材料的應變點溫度，然后與間隔物501和502分離。換句話說，每個間隔物501和502的長度是要確保在考慮到生產線移動速度的情況下，間隔物501和502要能保持插入狀態，直至組成管10和20達到等于或低于所采用玻璃材料的應變點溫度。
采用上述制造方法能夠制造出熒光燈1，該燈即使在安裝過程中被施加了力F，其管間橋40與組成管10和20也更加不容易被損壞，如圖1所示。
改進的實例在如圖1所示的熒光燈1中，其結構是使D2/D1的比值在0.05至0.70范圍內，其中D1和D2分別是在組成管10和20的上部的點和下部的點處測量的組成管10和20之間的距離。在這個改進的實例中，通過限定組成管10和20的傾斜角度能提高熒光燈的可操作性。
如圖5所示，從組成管10的點P1至點P3畫一條虛線L1，同樣地，從組成管20的點P2至點P4畫另一虛線L2。
虛線L1和L2在熒光燈的上部以角度θ(在0.4至3.0度的范圍內)交叉。
在這種熒光燈中，具有角度θ的組成管10和20之間的位置關系可以通過如圖3C，4B和4C中所示的間隔物501和502來獲得，也可以通過固定組成管10和20的卡盤來獲得。
在虛線L1和L2的交叉角度為0.4或更大的熒光燈中，如熒光燈1，管間橋40與組成管10和20即使在如圖1所示的力F施加到燈上時也不會被損壞。在這個實例中，燈的抗損壞機制與熒光燈1的抗損壞機制是相同的。
此外，在改進的實例的熒光燈中，由于其角度θ為3.0度或更小，因此組成管10和20的距離在管間橋40這一側不會太大，燈的緊湊性得以保持。而且，在改進的實施例的熒光燈中，由于其角度θ為3.0度或更小，在施加外力時，組成管10的最冷點不會與組成管20的最冷點相接觸；因此，即使采用最冷點控制方法來控制熒光燈的蒸氣壓，光量也不會減少。
相應地，與前述熒光燈1的實例一樣，本改進實施例中的熒光燈從成本和可操作性方面也占有優勢，并且能實現大光量和緊湊性。
驗證試驗以下結合圖6和7描述的驗證實驗是為了確證前述實施例和改進實施例的效果。圖6顯示的是在驗證實驗中所采用試驗裝置的輪廓。圖7總結了試驗結果。
如圖6所示，在試驗裝置中，組成管61的一個端部與固定板503相接觸。推拉式量具505通過插入兩者中間的填塞板504而作用于另一組成管51。壓力f2以使組成管51和組成管61之間距離D2縮短的方向施加給推拉式量具505，當壓力f2逐漸加大時，可以清楚地確認管間橋70與組成管51和61發生的損壞程度。
試驗中所用熒光燈的規格如下所述熒光燈型號13W緊湊型熒光燈直部的外徑12.5mmP5和P7之間距離(L1)90mm
P6和P8之間距離(L2)90mm距離D12.0mm為了確保壓力試驗的可靠性，對于9個不同水平的D2值，每個都準備了5只熒光燈樣本。試驗結果如表1所示。
D2/D1比值和耐壓強度(平均值)之間的關系如圖7所示。
表1
如表1所示，D2/D1值為0.7或更小的熒光燈樣本中，沒有管間橋70與組成管51和61被損壞，而平均耐壓強度達到200N，這是驗證試驗中的最大值。
與之相反，D2/D1比值為0.75或更大的熒光燈樣本中，在壓力f2達到200N之前就有一些樣品損壞了。特別是在D2/D1比值為0.90和1.00(組成管51與61平行)的熒光燈樣本中，5只全部都損壞了。
如表1所示，對于虛線L1和L2交叉的角度θ(見圖5)而言，具有0.4度或更大角度的樣本中沒有一個損壞。在這里，雖然如表所示，試驗中角度最大值為1.2，但是為了確保管間橋70與組成管51和61不被損壞，角度大于1.2也是可行的。然而，應當注意的是，在采用最冷點方法控制蒸氣壓的熒光燈中，最好使角度θ為3.0度或更小，因為有必要使組成管51上D2定義點與組成管61上D2定義點分開。
下面結合圖7說明耐壓強度，圖7中所示的每個耐壓強度是5個樣本在九個D2水平的平均耐壓強度。
如圖7所示，對于D2/D1值為0.70或更小的熒光燈樣本，平均耐壓強度為200N，是這些驗證試驗中的最大值，當D2/D1值超過0.70時，耐壓強度迅速下降。
同時，也應當注意到，，雖然沒有對D2/D1值為零的熒光燈進行試驗，換句話說，當組成管在燈的端部彼此接觸時，我們假定橋70與組成管51和61不會被壓力f2損壞；但是，在根據本發明的熒光燈中，D2/D1的最小值為0.05，從而使燈的緊湊性和光通量得以保持。換句話說，由于D2/D1值被設置為0.05或更大，可以取得如下理想的效果(i)組成管51和61的距離在燈頭側不會太大；(ii)燈的實用性得以保持，以及(iii)組成管51和61的外表面在轉彎部分這一側上彼此分開，從而使光通量保持高水平。
從上述驗證試驗可見，對于采用這種排列的緊湊型熒光燈，通過將D2/D1的值保持在0.7或更小，最好將比值保持在0.05至0.70范圍內，能夠防止管間橋70與組成管51和61被損壞，并同時保持大光量。
此外，確定角度θ時，在角度處于0.4至3.0度范圍內可以提高熒光燈的可操作性。
其它方面在上述實施例和改進的實施例中，組成管10和20是H型的，然而，本發明并不局限于H型組成管，只要每個組成管具有U型放電路徑即可。例如，每個組成管彎曲成U型并具有U型放電路徑也是可行的。
此外，在實施例和改進的實施例中，包括在熒光燈中的組成管是兩個；然而，本發明并不限于此，如果包括在熒光燈中的組成管為3個或更多也是可行的。
而且，在上述實施例和改進的實施例中，采用最冷點控制方法來控制熒光燈的蒸氣壓；然而，采用汞齊密封于其中的熒光燈也是可行的，在這種情況下，由于光通量即使在D2＝0時也不會下降，如前所述，D2/D1的比值可以限制為0.7或更小，角度θ可以限制為0.4度或更大。
雖然通過實施例并結合相應的附圖對本發明進行了充分的描述，要注意的是對于那些本領域技術人員來說各種變化和改進都是可行的。因此，除非這樣的變化和改進超出了本發明的范圍，否則，它們都應該被認為包括在本發明之中。
權利要求
1.一種熒光燈，它包括燈頭；第一組成管，其具有U型放電路徑，并且設置成使其第一端部和第二端部位于熒光燈的燈頭側，而放電路徑轉彎的轉彎部分則遠離燈頭；第二組成管，其具有U型放電路徑，并且設置成使其第三端部和第四端部位于熒光燈的燈頭側，而放電路徑轉彎的轉彎部分則遠離燈頭；和橋部，其將第一組成管的第一端部附近的第一區域與第二組成管的第三端部附近的第二區域連接起來從而連接兩個放電路徑；其中，第一組成管與第二組成管之間的距離從燈頭側朝向熒光燈的轉彎部分側逐漸變小；并且D2/D1的值在0.05至0.70范圍內，其中D1是(a)第一區域內最接近燈頭的點與(b)第二區域內最接近燈頭的點之間的距離，而D2是在熒光燈的轉彎部分側在第一組成管和第二組成管之間的最短距離。
2.如權利要求1所述的熒光燈，其特征在于，在第一組成管和第二組成管的每一個中，D1測量點和D2測量點之間的直線距離在50mm至200mm范圍內。
3.如權利要求1所述的熒光燈，其特征在于，第一虛線和第二虛線以0.4至3.0度范圍內的角度相交叉，第一虛線是連接第一組成管中分別測量D1和D2的兩個點的直線，而第二虛線是連接第二組成管中分別測量D1和D2的兩個點的直線。
4.如權利要求1所述的熒光燈，其特征在于，汞金屬蒸氣被密封在連接好的放電路徑中；并且采用最冷點控制方法來控制連接好的放電路徑中的蒸氣壓。
5.如權利要求1所述的熒光燈，其特征在于，第一組成管的第一和第二端部以及第二組成管的第三和第四端部至少部分埋藏于燈頭之中。
6.一種熒光燈，它包括燈頭；第一組成管，其具有U型放電路徑，并且設置成使其第一端部和第二端部位于熒光燈的燈頭側，而放電路徑轉彎的轉彎部分則遠離燈頭；第二組成管，其具有U型放電路徑，并且設置成使其第三端部和第四端部位于熒光燈的燈頭側，而放電路徑轉彎的轉彎部分則遠離燈頭；以及橋部，將第一組成管的第一端部附近的第一區域與第二組成管的第三端部附近的第二區域連接起來從而連接兩個放電路徑，其中，第一組成管與第二組成管之間的距離從燈頭這一側朝向熒光燈的轉彎部分側逐漸變小；并且第一組成管和第二組成管的外表面在熒光燈的轉彎部分的側上彼此相接觸。
7.一種熒光燈，它包括燈頭；第一組成管，(I)至少由第一直管，第二直管，以及第一橋部組成，其中第一直管的兩個端部和第二直管的兩個端部被封閉，并且第一橋部將第一直管的一個端部附近的一個區域與第二直管的一個端部附近的一個區域連接起來從而形成U型放電路徑，并且(II)設置成燈頭上以使第一和第二直管的未連接端位于熒光燈的燈頭側，而使第一橋部連接的區域遠離燈頭；第二組成管，(I)至少由第三直管，第四直管，以及第二橋部組成，其中第三直管的兩個端部和第四直管的兩個端部被封閉，并且第二橋部將第三直管的一個端部附近的一個區域與第四直管的一個端部附近的一個區域連接起來從而形成U型放電路徑，并且(II)設置在燈頭上以使第三和第四直管的未連接端位于熒光燈的燈頭側，而使第二橋部連接的區域遠離燈頭；和管間橋部，將熒光燈的燈頭側的第一組成管中的第一區域與熒光燈的燈頭側的第二組成管中的第二區域連接起來從而連接形成兩個U型放電路徑，其中，第一組成管與第二組成管之間的距離從燈頭側朝向熒光燈的第一和第二橋部側逐漸變小；并且D2/D1的值在0.05至0.70的范圍內，其中D1是(a)第一區域內最接近燈頭的點與(b)第二區域內最接近燈頭的點之間的距離，而D2是在熒光燈的第一和第二橋部側上在第一組成管和第二組成管之間的最短距離。
8.如權利要求7所述的熒光燈，其特征在于，第一虛線和第二虛線以0.4至3.0度范圍內的角度相交叉，第一虛線是連接第一組成管中分別測量D1和D2的兩個點的直線，而第二虛線是連接第二組成管中分別測量D1和D2的兩個點的直線。
9.一種熒光燈，它包括燈頭；第一組成管，(I)至少由第一直管，第二直管，以及第一橋部組成，其中第一直管的兩個端部和第二直管的兩個端部被封閉，并且第一橋將第一直管的一個端部附近的一個區域與第二直管的一個端部附近的一個區域連接起來從而形成U型放電路徑，并且(II)設置在燈頭上以使第一和第二直管的未連接端位于熒光燈的燈頭側，而使第一橋部連接的區域遠離燈頭；第二組成管，(I)至少由第三直管，第四直管，以及第二橋部組成，其中第三直管的兩個端部和第四直管的兩個端部被封閉，并且第二橋將第三直管的一個端部附近的一個區域與第四直管的一個端部附近的一個區域連接起來從而形成U型放電路徑，并且(II)設置在燈頭上以使第三和第四直管的未連接端位于熒光燈的燈頭側，而使第二橋部連接的區域遠離燈頭；和管間橋部，將熒光燈的燈頭側上第一組成管中的第一區域與熒光燈的燈頭側上第二組成管中的第二區域連接起來從而連接形成兩個U型放電路徑，其中，第一組成管與第二組成管之間的距離從燈頭側朝向熒光燈的轉彎部分側逐漸變小；并且第一組成管和第二組成管的外表面在熒光燈的第一和第二橋部側上彼此相接觸。
10.一種熒光燈的制造方法，它包括通過熱融合開孔的步驟，每一個開孔位于第一組成管的第一端部附近的區域和第二組成管的第二端部附近的區域，第一和第二組成管都具有U型放電路徑；在開孔步驟完成之后進行的連接步驟，將第一組成管中的孔周圍形成的第一融合區域與第二組成管中的孔周圍形成的第二融合區域連接起來；調節D1和D2從而使D2/D1值在0.05至0.70范圍內的距離調節步驟，其中D1是第一組成管中的第一融合區域與第二組成管中的第二融合區域之間的距離，而D2是在熒光燈的轉彎部分側上在第一組成管和第二組成管之間的最短距離，這里的轉彎部分指的是每個U型放電路徑轉彎之處；以及在距離調節步驟完成后的把持步驟，保持第一和第二組成管直至第一和第二融合區域的溫度等于或低于制造組成管所用玻璃材料的應變點溫度。
11.如權利要求10所述的熒光燈制造方法，其特征在于，在距離調節步驟中，(I)厚度基本上等于D1的第一間隔物在D1測量點處插入到第一組成管和第二組成管之間，并且(II)厚度基本上等于D1的第二間隔物在D2測量點處插入到第一組成管和第二組成管之間。
12.如權利要求11所述的熒光燈制造方法，其特征在于，第一間隔物和第二間隔物都是由銅或銅合金制成。
全文摘要
一種在不增加成本和不降低光量的情況下，在處理時，橋部和組成管更不容易被損壞，并且可操作性提高的熒光燈及其制造方法。它排列成使第一組成管與第二組成管之間的距離從燈頭側朝向放電路徑轉彎的燈轉彎部分側逐漸變小。其布置成使D2/D1的值在0.05至0.70范圍內的，其中D1是第一和第二組成管之間在燈頭側上橋連接點處被測量的距離，而D2是在轉彎部分側上在第一組成管和第二組成管之間的最短距離。
文檔編號H01J61/32GK1512537SQ20031012468
公開日2004年7月14日 申請日期2003年12月16日 優先權日2002年12月16日
發明者岡崎祐輔, 太田宜孝, 苗村俊行, 北田昭雄, 清水直, 岡崎 輔, 孝, 行, 雄 申請人:松下電器產業株式會社