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1、(10)申请公布号 CN 102693894 A (43)申请公布日 2012.09.26 C N 1 0 2 6 9 3 8 9 4 A *CN102693894A* (21)申请号 201210079762.6 (22)申请日 2012.03.23 2011-067022 2011.03.25 JP H01J 61/00(2006.01) H01J 61/35(2006.01) H01J 61/36(2006.01) (71)申请人岩崎电气株式会社 地址日本东京 (72)发明人笹井泰 (74)专利代理机构中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人谢丽娜 关兆辉 (54) 发明名。
2、称 灯 (57) 摘要 本发明的课题是抑制带抗紫外线膜的紧凑 型三管灯的制造工序中的抗紫外线膜白浊。在 本发明的三管灯中，在外径方向延长了发光管发 光部的两端面的发光空间中的包括“外管内表 面和内管外表面的最小间隔”的截面中，设内管 外径为odmm、外管内径为IDmm、外管外径为 ODmm、额定灯功率为PW、上述灯功率值的平 方根为Ps时，od(ID-od)/Ps(OD-ID)3.48、 1(OD-ID)2、70P100、OD29。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书6页 附图6页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 。
3、说明书 6 页 附图 6 页 1/1页 2 1.一种灯，将气密收容发光管的内管及收容该内管的外管，相对于灯头同心状安装，其 特征在于， 在上述内管的外表面设置有用于滤除从发光管放射的紫外线的抗紫外线膜，上述内 管及上述外管的至少一个通过无机粘接剂固定到灯头，该无机粘接剂是作为溶剂含有水分 的规格的粘接剂，上述抗紫外线膜是作为粘合剂含有聚硅氧烷的规格的抗紫外线膜，被在 外径方向上延长了发光管发光部的两端面的二个端面所夹着的发光空间中，设该空间内的 平均内管外径为odmm、该空间内的平均外管内径为IDmm、该空间内的平均外管外径为 ODmm、额定灯功率为PW、上述灯功率值的平方根为Ps时： od(。
4、ID-od)/Ps(OD-ID)3.4，且 1(OD-ID)2，且 73P100，且 OD29。 权 利 要 求 书CN 102693894 A 1/6页 3 灯 技术领域 0001 本发明涉及一种将气密收容发光管的内管及收容该内管的外管相对灯头同心状 安装的灯，该灯为滤除从发光管放射的紫外线的带抗紫外线膜的灯。 背景技术 0002 这种灯主要在商店等中作为点光源使用。因此，为了在万一发光管破损时不使位 于最外面的外管也破损，而在发光管和最外面的外管之间设置包围发光管的内管。专利文 献1(JP特开2010-186621号公报)的图1记载了这种灯的例子。在其基端部侧安装内管 及外管的灯头具有：灯。
5、头主体，其具有与插座电连接的灯头端子；和安装基部，在保持内管 及外管的状态下安装到灯头主体的内侧。在安装基部中，在插通于外管的开口端并形成有 封装外管的大致圆柱状的外周面的支柱中，贯通形成用于插通保持内管的收缩封头部的插 通孔。在内管中，在其前端部安装金属薄板制的支撑件，其将内管相对外管同心状支撑。进 一步，收缩封头部插入到安装基部的插通孔。在插通孔中，在从底面开口部到和钼箔的外部 引线焊接侧端部相对的位置之间，填充无机粘接剂，而将内管固定到安装基部。进一步，在 灯头主体和相对该灯头主体同心状地安装的内管及外管的基端部之间，涂布填充低温固化 型的膏状耐热性无机粘接剂。以固化温度加热该无机粘接剂。
6、，从而使内管和外管固定到灯 头。作为低温固化型的膏状耐热性无机粘接剂，例如下述产品有售：能够以100300左 右的低温固化，并在固化后能够经得住10002000的高温的产品。 0003 进一步，作为在商店等中使用的优选方式，存在在内管外及外管的至少一个上设 置抗紫外线膜的灯，以便从发光管放射的紫外线不会照射到商品上。这种灯例如如专利文 献2(JP特开2009-152171号公报)所述，通过在保护管(内管或外管)的外表面或发光管 的外表面设置氧化锌微粒膜，而滤除来自发光管的紫外线(参照专利文献2的0004、0005、 0006段)。 0004 在紧凑型三管灯中，为使发光管温度保持高温，希望内管尺。
7、寸尽量小。而为了防止 自发光管的散热导致的变形、减小发光管破裂时的影响，内管需要距发光管外表面及外管 内表面具有一定程度的距离。并且，这种灯和现有技术相比是紧凑型灯，因此要求外管尺寸 设计得尽量小。因此，在紧凑型三管灯中，内管尺寸的设计自由度较小。专利文献3(JP特开 2008-10395号公报)公开了用于决定紧凑型三管灯的内管及外管尺寸的设计方针。但是， 在实际的破裂试验中，为防止外管破损，需要进一步加厚外管壁厚、或扩大内管和外管的间 隔。其结果是，发光管和内管内表面的间隔实际上限制为1.53.0mm左右。 0005 考虑到上述规格要求，试制了73W100W级的带抗紫外线膜的紧凑型三管灯时，。
8、 在制造灯时的试验亮灯工序中，发现产生了内管外表面白浊的新问题。该白浊在之后持续 长期亮灯时也不会消失，白浊的灯会失去商品价值。因此，在制造工序中，需要在试验亮灯 后全部进行目视检查而去除白浊的灯的检查工序。 发明内容 说 明 书CN 102693894 A 2/6页 4 0006 本发明的技术课题是在如下的灯中抑制在其试验亮灯工序中产生的内管外表面 的白浊：该灯将收容发光管的内管及收容该内管的外管相对灯头同心状安装，并在上述内 管外表面设置有滤除从发光管放射的紫外线的抗紫外线膜。 0007 本发明涉及的灯将气密收容发光管的内管及收容该内管的外管，相对于灯头同心 状安装，其特征在于，在上述内管。
9、的外表面设置有用于滤除从发光管放射的紫外线的抗紫 外线膜，上述内管及上述外管的至少一个通过无机粘接剂固定到灯头，该无机粘接剂是作 为溶剂含有水分的规格的粘接剂，上述抗紫外线膜是作为粘合剂含有聚硅氧烷的规格的抗 紫外线膜，被在外径方向上延长了发光管发光部的两端面的二个端面所夹着的发光空间 中，设该空间内的平均内管外径为odmm、该空间内的平均外管内径为IDmm、该空间内 的平均外管外径为ODmm、额定灯功率为PW、上述灯功率值的平方根为Ps时： 0008 od(ID-od)/Ps(OD-ID)3.4(公式1)，且 0009 1(OD-ID)2(公式2)，且 0010 70P100(公式3)，且 。
10、0011 OD29(公式4)。 0012 根据本发明，在紧凑型三管灯中，可滤除从发光管放射的紫外线，可抑制在制造灯 时的试验亮灯工序中的内管外表面的白浊。 附图说明 0013 图1是表示本发明涉及的灯的一例的整体图。 0014 图2是图1的灯的A截面中的局部放大截面图。 0015 图3是表示本发明涉及的灯的其他例子的整体图。 0016 图4是图3的灯的A截面中的局部放大截面图。 0017 图5是表示基于试制条件的白浊有无的图表。 0018 图6是表示产生白浊的条件的参数和其临界值的图表。 具体实施方式 0019 本发明涉及的紧凑型三管灯的构成如下。图1及图2表示73W级的紧凑型三管灯 的一例。。
11、灯1具有玻璃制的内管4，在玻璃制的内管4的内部收容陶瓷金卤灯等发光管3， 并安装到灯头6上。以收容内管4的方式将外管5固定到灯头上。在内管4的外表面，在 图1中虚线所示的位置上设有抗紫外线膜4f，在外管5的外表面同样设有抗紫外线膜5f。 0020 内管4的一端被密封，在另一端形成收缩封头部7。发光管3的一对引线(未图 示)从收缩封头部7导出到灯主体外部。灯头6由安装部11和灯头主体12构成。组装灯 时，在安装部11上安装并粘接了内管4和外管5后，在灯头主体12上粘接安装部11，从而 将灯头6一体化。其构成是：从内管4的收缩封头部7导出的引线分别连接到灯头6的2 处供电端子，通过来自外部的供电，。
12、发光管3亮灯。 0021 图2是从箭头方向观察图1的A部的放大截面图。在图2中，位于中央的部件是 灯主体的收缩封头部7，其周围是设置在安装部11的灯插入口17。在灯插入口17的一部 分、例如内管收缩封头部7的收缩封头面的2处填充无机粘接剂18，而将安装部11和内管 4固定。 说 明 书CN 102693894 A 3/6页 5 0022 在最外周，与外管5的截面重叠，可看到灯头的安装部11。安装部11的外管侧比 外管5的内径尺寸小，在设置于其外周部的2处凹部16中填充无机粘接剂19，而将安装部 11和外管5固定。 0023 图3及图4是100W级的紧凑型三管灯的一例。除了在外管上没有膨胀部分以。
13、及 整体上尺寸大一圈外，结构和73W级的灯相同。对于构成部件，标以相同标号的部件和73W 级的对应的灯部件名称相同，作用相同。 0024 并且，紧凑型三管灯的制造工序如下。 0025 (1)将发光管3与其保持部件及供电部件一起收容于内管4中，并在排气后用收缩 封头等方法气密密封。该工序中，可采用与“G8.5”规格市售的金卤灯共同的制造方法。 0026 (2)在进行了收缩封头的内管4的外表面，将抗紫外线膜4f通过浸渍法等涂膜，并 进行数十分钟试验亮灯，从而将抗紫外线膜4f烧固。 0027 (3)在内管4上安装衬垫9并准插入到外管5内，并且在内管4上设置灯头的安 装部11。内管4定位后，对灯插入口。
14、17和内管的收缩封头部7之间的间隙(图2及图4 的18)填充无机粘接剂，并干燥固定。进一步，对外管5和安装部11的凹部16之间的间隙 (图2及图4的19)填充无机粘接剂，并干燥固定。 0028 (4)将从内管4的收缩封头部7导出的引线分别连接到灯头主体12的2处供电端 子，并通过无机粘接剂粘接固定灯头主体12和安装部11。在结束该工序的阶段，灯除了抗 紫外线膜5f外成为图1的形态。 0029 (5)在灯的外表面通过浸渍法等涂覆抗紫外线膜5f，在200下使抗紫外线膜5f 干燥。 0030 (6)外管检查之后，进行数十分钟的试验亮灯，确认没有缺陷后包装。 0031 在上述工序中，在第(5)项的无机。
15、粘接剂加热干燥工序结束的阶段，不存在内管 及外管产生白浊的灯。但在第(6)项的试验亮灯结束后，有时会发现内管的外表面白浊的 灯。 0032 详细调查上述构成的紧凑型三管灯的试验亮灯工序中产生的白浊后发现了以下 情况。该白浊是设置在内管外表面的抗紫外线膜白化而成的。在抗紫外线膜中作为粘合剂 配比的聚硅氧烷在灯试验亮灯工序中被加热，在高温的内管的外表面白化。已经商品化并 批量生产的额定功率35W的灯及73W的灯中，没有产生白浊。并且即使额定功率为73W的 灯，在现在市售的类型的灯中，在试验亮灯工序中也没有产生白浊，与之相对，在试制品的 73W灯中，混有产生白浊的灯。试制品的100W灯中产生白浊的灯。
16、的比率比73W灯多。和产 生白浊的灯相同规格的试制灯中在试验亮灯工序未产生白浊的灯，在之后数千小时持续亮 灯时也不会产生白浊。 0033 本发明的发明者对这些现象进行了分析，将结果整理如下。即： 0034 (1)未产生白浊的额定功率35W的灯，其内管的表面温度比73W灯低； 0035 (2)产生白浊的定额功率73W的灯和未产生白浊的额定功率73W的灯相比，是灯头 安装部和外管的粘接面积较大的规格。因此，相对于外管和内管之间的空间的、粘接剂的露 出面积变大； 0036 (3)试制的额定功率100W的灯的外管及内管的尺寸大于73W的灯，而相对于外管 和内管之间的空间的、粘接剂的露出面积也变大； 说。
17、 明 书CN 102693894 A 4/6页 6 0037 (4)在抗紫外线膜中作为粘合剂含有聚硅氧烷，在湿度大的地方产生异常反应，易 于白化。 0038 鉴于以上事实，本发明的发明人导出了以下假设。 0039 (1)为使粘接灯头安装部和内管及外管的无机粘接剂固化，而在炉体中使其干燥， 但水分没有完全除去。 0040 (2)内管外表面的抗紫外线膜涂布后在无外管的试验亮灯工序中加热，从而使聚 硅氧烷通过水解及脱水缩聚而聚合，但因反应温度及反应时间不充分，所以在粘合剂内残 留了未聚合的聚硅氧烷。 0041 (3)在灯的试验亮灯工序中，需要保持高温以使发光管成为良好的发光特性，因此 包围发光管周围。
18、的内管的温度也变得高温。此时，内管的外表面温度若比抗紫外线膜烧固 温度高，则在抗紫外线膜烧固工序中尚未共聚的聚硅氧烷会进一步反应。 0042 (4)在此，残留在无机粘接剂中的水分蒸发，扩散到内管和外管的间隙空间后，内 管外表面中的聚硅氧烷聚合变为异常反应，本来应透明的抗紫外线膜白化。 0043 如果这一假设正确，则为了从原理上解决这一问题，虽然关于无机粘接剂的干燥 而在使其完全干燥后传送到下一工序并非不可能，但需要炉体的追加、制造时间的增加，制 造成本过大。对于抗紫外线膜的烧固，完全进行烧固后传送到下一工序，也会使制造成本过 大。 0044 如果该假设正确，则可合理说明在试验亮灯工序中未产生白。
19、浊的灯之后持续亮灯 也不产生白浊的理由。即，本发明的灯中使用的无机粘接剂固化后，变为多孔质的结构体。 因此，蒸发的水分从露出到内管和外管的间隙空间的部分向内管和外管的间隙空间扩散的 同时，从为了将从内管的收缩封头部导出的引线连接到灯头主体的供电端子而开口于灯头 主体的小孔排出到灯外。并且，水蒸气也会从灯头主体和外管端面之间、灯头主体和安装基 部之间排出到灯外。因此，灯内管和外管的间隙空间中的水蒸气分压，在刚试验亮灯后最 高，随着亮灯时间变长而降低。因此，紧凑型三管灯通常在亮灯10小时以内，水分完全排出 到外部，试制时若抗紫外线膜未因水分而白浊，则之后抗紫外线膜也不会白浊。 0045 为证明该假。
20、设，进行以下试验。首先，作为试制灯的品种，准备了73W和100W二种。 35W灯无论什么外管规格，内管的抗紫外线膜均不会白浊，因此不进行实验。 0046 对于73W灯，内管准备外径15.0mm、15.5mm、16.5mm三种，外管准备内径17.0mm且 外径20.0mm、内径17.2mm且外径20.0mm、内径18.0mm且外径20.0mm、内径18.0mm且外径 21.0mm、内径21.0mm且外径23.4mm、内径22.0mm且外径25.0mm、内径23.0mm且外径26.0mm 共七种，对它们进行组合，试制七种灯且各试制10个。 0047 此外，作为73W灯的外管，和图1所示的灯一样，采。
21、用外管中央附近有膨胀的形状。 此时的外管内径或外径尺寸中，将通过在发光管外径中从两端的作为实质圆筒形状的细管 部向发光管发光部转变的位置、即发光管外径开始扩径的位置、并与发光管轴垂直的面，作 为发光管发光部的端面，将被二个端面夹着的空间作为发光空间。在图1及图3中，C所示 的区域是发光空间。并且，将在该发光空间中变化的外管内径及外管外径的平均值定义为 “平均外管内径”及“平均外管外径”。前项中的外管的“内径”是“平均外管内径”，“外径” 是“平均外管外径”。 0048 对于100W灯，内管准备外径17.5mm、18.0mm、17.7mm、18.2mm四种，外管准备内径 说 明 书CN 1026。
22、93894 A 5/6页 7 20.0且外径22.6mm、内径22.0mm且外径25.0mm、内径23.0mm且外径26.0mm、内径23.2mm 且外径26.0mm、内径23.4mm且外径26.0mm五种，对它们进行组合，试制六种灯且各试制10 个。 0049 这些试制灯到试验亮灯工序之前的状态为止，全部根据现有的制造方法制造。从 这些灯中，首先对各规格各5个以各自的额定灯功率亮灯100小时，观察有无白浊。并且剩 余的各规格各5个灯中，73W灯连接到额定90W规格的稳定器而亮灯，100W灯连接到额定 73W规格的稳定器而亮灯，分别观察100小时后有无白浊。 0050 图5表示总结了上述实验的。
23、规格和结果的表。在实验的灯规格范围内，通过公式1 所示的参数可判断是否白浊。当导出公式1时，本发明的发明人对白浊难易度造成影响的 要素，发现以下4点。 0051 1)内管外径大。 0052 2)内管和外管的间隔大。在外管中央附近有膨胀的规格中，在外径方向延长了 发光管发光部的两端面的二个端面所夹的发光空间中，将该空间中的平均值作为计算值使 用。 0053 3)灯功率小(对灯内管的表面以平方根产生影响)。 0054 4)外管壁厚较薄。 0055 上述要素中，将数值越大越不易白浊的作为分子，将数值越小、越薄越不易白浊的 作为分母。 0056 上述4要素均对内管的外表面温度产生影响。内管外径越大，与。
24、发光管外表面的 距离越大，因此该内管温度变得较低。内管和外管的间隔越大，内管外部存在的空气量越 多，因此不易冷却。灯功率越小，则灯产生的热量越小，所以内管温度变得较低。外管壁厚 越薄，则外管外表面温度和外管内表面温度的差越小。外管外表面的周围是室温，不因灯规 格而变化。因此，外管壁厚越薄，则外管内表面的温度变得越低，内管和外管的间隙空间的 温度整体下降，所以内管外表面的温度也变得较低。并且当内管和外管的间隔较大时，内管 和外管的间隙空间的容积较大，因此水分蒸发时，相对相同的蒸发量，上述间隙空间内的水 蒸气压力较低。因此，与设置在内管外表面的抗紫外线膜接触的水蒸气分子数被抑制。从 而使内管外表面。
25、上的抗紫外线膜白浊的概率降低。 0057 对图5所示的结果，以亮灯时的灯功率为横轴、以公式1的值为纵轴进行整理，则 成为图6的图表。内管白浊的规格的灯用黑三角表示，无白浊的规格的灯用黑圆表示。结 果可知，即使改变灯功率来亮灯，公式1的值为3.4以上的规格的灯也不会白浊，公式1的 值为3.3以下的规格的灯内管白浊。在本发明涉及的灯中，外管的外径为29mm以下。作为 现有的陶瓷金卤灯，外管外径为30mm以上的灯有售，因此若外管外径不是29mm以下则不能 称为“紧凑型”的灯。并且，外管的壁厚为1mm到2mm的范围。小于1mm时，作为紧凑型三 管灯，无法充分防止发光管破裂时的外管破损，然而若外管壁厚较。
26、大，则公式1的值变小， 所以易于白浊，超过2mm时，在满足公式1、公式3及公式4的条件的范围内，无法获得实用 尺寸的灯。根据该实验结果，进行了兼用作批量生产试制的确认实验。通过以下实施例说 明它们的规格。 0058 (实施例1) 0059 73W级的灯的示例如下。结构和上述图1及图2中说明的一样。在该例中，额定灯 说 明 书CN 102693894 A 6/6页 8 功率为73W，内管外径为14.9mm，发光空间内的外管平均内径为21.9mm，同样，外管平均外 径为24.9mm。因此，外管壁厚为1.5mm，(公式1)的值为4.07。此外，无机粘接剂的露出面 积在内管侧为24mm 2 ，外管侧为。
27、22mm 2 。 0060 试制20个该灯，进行30分钟的初始试验亮灯，目视观察外管及内管的状态时，未 发现抗紫外线膜的白浊。进一步亮灯100小时后进行观察时，也未发现有白浊的灯。进一 步进行寿命测试，持续亮灯，经过5000小时后，也未发现白浊的灯。 0061 (实施例2) 0062 100W级的灯的示例如下。结构和上述图3及图4中说明的一样。在该例中，额定 灯功率为100W，内管外径为14.9mm，外管内径为19mm，外管外径为22mm。因此，外管壁厚为 1.5mm，(公式1)的值为4.43。此外，无机粘接剂的露出面积在内管侧为27mm 2 ，外管侧为 35mm 2 。 0063 试制20个。
28、该灯，进行30分钟的初始试验亮灯，目视观察外管及内管的状态时，未 发现抗紫外线膜的白浊。进一步亮灯100小时后进行观察时，也未发现有白浊的灯。进一 步进行寿命测试，持续亮灯，经过5000小时后，也未发现白浊的灯。 0064 并且，在未产生白浊的现有规格的73W灯中，公式1的数值为2.63.0左右时也 不会产生抗紫外线膜的白浊。这是因为，现有规格的73W灯中，无机粘接剂的露出面积在内 管侧为24mm 2 ，在外管侧为17mm 2 ，无机粘接剂的露出面积较小。尤其是，外管侧的粘接剂在 最初的干燥工序中，因已经将外管安装到内管周围，初期水分附着到灯头的安装部、外管内 表面。因此，外管侧的无机粘接剂露。
29、出面积大到超过20mm 2 时，即使通过现有的制造工序制 造，73W灯的抗紫外线膜也可能会白浊。 0065 如上所述，将抗紫外线膜设置在内管外表面的紧凑型三重管，在制造工序中的试 验亮灯工序中，抗紫外线膜可能会白浊，但如果应用本发明，即使是将抗紫外线膜设置在内 管外表面、外管内表面、外管外表面的灯，也能够实现在制造时抗紫外线膜不会白浊、当然 出厂后也不会白浊的灯。 0066 本发明有助于提高由发光管、收容该发光管的内管和收容该内管的外管构成的紧 凑型三重管型金卤灯的质量、可靠性。 说 明 书CN 102693894 A 1/6页 9 图1 说 明 书 附 图CN 102693894 A 2/6页 10 图2 说 明 书 附 图CN 102693894 A 10 3/6页 11 图3 说 明 书 附 图CN 102693894 A 11 4/6页 12 图4 说 明 书 附 图CN 102693894 A 12 5/6页 13 图5 说 明 书 附 图CN 102693894 A 13 6/6页 14 图6 说 明 书 附 图CN 102693894 A 14 。