电子控制紧凑式荧光灯的新颖结构 本发明涉及一种电子控制紧凑式荧光灯，特别是涉及能够提供较高的空间利用率、提高照明度、和延长灯的使用寿命的一种电子控制紧凑式荧光灯。
作为传统的白炽灯泡的替用品，电子控制紧凑式荧光灯越来越普及，因为它有较高的发光效率和较长的使用寿命等许多优点。但是，紧凑式荧光灯仍有许多缺点，这就制约了它的更进上步的普及。这些缺点主要包括：现在的紧凑式荧光灯的体积比白炽灯泡大；紧凑式荧光灯的亮度不均匀；电子控制电路易被高温破坏，限制了紧凑式荧光灯的使用寿命。
图1和图2所式的传统的紧凑式荧光灯的设计方案可以反映出上述缺点。紧凑式荧光灯由荧光放电管(1)、放置电子控制电路板的灯盖(2)、电子控制电路板(3)即电子镇流器构成。旋转式接头(4)可将灯接到电源插座上。荧光放电管(1)是一个单端连续管道，将它绕成各种形状。图1所示的放电管是绕成围绕中心轴线分布地螺旋状，图2所示的放电管是绕成围绕中心轴线分布的U状。在放电管的两端各有一个灯丝(未画出)，联接到电子控制电路上。电子控制电路，如电子镇流器，安装在印刷电路板上，并一同放置在由塑料制成的灯盖(2)内。灯盖(2)位于放电管(1)和旋转式接头(4)之间。
这种传统设计有许多缺点。首先灯体积较大，主要是由于较大的灯盖以容纳电子控制电路。较大的体积使得紧凑式荧光灯不能直接容纳在白灯泡的应用装置上。
另一个缺点是由灯丝高温所带来的问题。在室温环境下，工作于23W的紧凑式荧光灯的灯丝温度高达700~1000摄氏度，毗邻灯丝的玻璃放电管温度为100~120摄氏度。在图1和图2所式的放电管上，管温从灯丝端开始，沿管壁梯度减小，最小为40摄氏度左右。按照紧凑式荧光灯的传统设计，灯盖中的电子控制电路安装在灯丝端，即管温最高的部位。并且这种灯通常是安装在天花板上，放电管处在灯盖的下方。由于温升，热量滞留在灯盖内，电子控制电路周围的温度会更高，使问题加剧。灯盖内的温度还因其它原因而提高，如：镇流器中功率器件的开关损耗和导通损耗，磁性材料的损耗等。
高温降低了灯的使用寿命。即便是选择适合于高温工作的电子器件组成镇流器，但若在低温环境下，这样的镇流器将会有更长的使用寿命。
最后，传统设计的另一个缺点是灯的光度不均匀，随灯管的绕制结构和形状而变。通常放电灯管外安装一个磨砂的玻璃罩，但这并不能减轻光度不均匀的问题，通过玻璃罩能清晰地看到放电灯管的外形。
本发明的目的是提供一种紧凑式荧光灯的新颖结构设计，以解决或减轻上述所提问题，即减小荧光灯的体积、延长使用寿命、改善亮度分布。
本发明的紧凑式荧光灯主要包括以下部分：连续绕制的放电管均匀分布在灯的纵向轴线周围，灯盖安装在由绕制的放电管所围绕空间的纵向轴线位置，一部分电子控制器件放置在这个灯盖内。
通过这种设计，大部分电子控制器件可以随灯盖放置在放电管所围空间内(对于传统设计，这个空间被浪费)。并且温度敏感器件可以放置在远离灯丝处的低温部位。
本发明的另外一个特征是通过采用外表反光的灯盖，用来提高灯管亮度分布的均匀性。
放电管可绕制成螺旋状，或者是沿上述纵向轴线的圆柱面均匀分布的一系列小灯管。在这两种选择中，为了充分利用灯管所围空间，灯盖最好采用圆柱体外形。
放电管也可以绕制成方形结构，在这种情形下，灯盖也采用方形外形。灯盖截面还可设计成多边形。
电子控制电路所用电子器件安装在印刷电路板上，并一同放置在灯盖内，灯纵向轴线同印刷电路板垂直。当然，印刷电路板也可放置在同灯纵向轴线平行的方位。
总之，本发明的特征是连续绕制的放电管均匀分布在灯纵向轴线周围，在绕制的放电管所围成的空间内放置散热器、灯盖和一部分电子控制器件，灯盖外面涂上反光材料。
通过实例和相应的附图，下面简述本发明的具体实施例，其中：图1(a)-(d)分别分别给出传统设计的紧凑式荧光灯一种方案的平面图、侧视图、整体剖面图、和仰视图；图2(a)-(d)分别给出传统设计的紧凑式荧光灯另一种方案的平面图、侧视图、整体剖面图、和仰视图；图3(a)-(d)分别给出利用本发明设计的紧凑式荧光灯第一种方案的平面图、侧视图、整体剖面图、和仰视图；图4(a)-(d)分别给出利用本发明设计的紧凑式荧光灯第二种方案的平面图、侧视图、整体剖面图、和仰视图；图5(a)-(d)分别给出利用本发明设计的紧凑式荧光灯第三种方案的平面图、侧视图、整体剖面图、和仰视图；图6(a)-(d)分别给出利用本发明设计的紧凑式荧光灯第四种方案的平面图、侧视图、整体剖面图、和仰视图；图7(a)-(d)分别给出利用本发明设计的紧凑式荧光灯第五种方案的平面图、侧视图、整体剖面图、和仰视图；图8(a)-(d)分别给出利用本发明设计的紧凑式荧光灯第六种方案的平面图、侧视图、整体剖面图、和仰视图；图9(a)-(d)分别给出利用本发明设计的紧凑式荧光灯第七种方案的平面图、侧视图、整体剖面图、和仰视图；图10(a)-(d)分别给出利用本发明设计的紧凑式荧光灯第八种方案的平面图、侧视图、整体剖面图、和仰视图。
下面，通过图3~图8，描述本发明的几种实施方案。首先详细描述图3，其它图中与图3相同部分将略过，仅讲述它们之间的不同部分。图3(a)-(d)分别给出本发明第一种实现方案的四个视图。其中：图3(b)给出侧视剖面图；图3(c)给出整体剖面图；图3(a)给出俯视平面图，表明一根电线通过印刷电路板，印刷电路板上安装了一些电子控制器件；图3(d)是仰视图。为了下面描述的方便，假设荧光灯是要安装到天花板上，从而放电管在灯的其它部分之下。
图3(a)-(d)分别给出由单端连续折叠式荧光灯管10构成的紧凑式荧光灯。在这种方案中，放电管折叠成螺旋状。在灯管10的上方有一个螺口插头30，以便接到灯座上。在放电管10和螺口插头30之间，是相对较薄的第一灯盖20，在其中的电路板21上安置了一些电子器件，电线22从第一灯盖处引入，将电路板同灯丝联接，而灯丝位于放电管10的两端。
在第一灯盖20之下，在螺旋状灯管所围空间之内，安置了第二灯盖23。在这个方案中，第二灯盖23的剖面呈圆形，并具有圆屋顶24形状的端部(在远离第一灯盖20的方向)。第二灯盖23中，在一些水平隔开的电路板26上，放置了大部分的电子控制电路，如电子镇流器。电子控制器件在第二灯盖23中可任意放置，但最好是将对温度最敏感的器件放置在远离灯丝的部位，如圆屋顶的端部，这里温度最低。需要指出的是，即便是选择适合于高温工作的电子器件以组成镇流器，但在低温环境下，这样的镇流器将具有更长的使用寿命。
将第二灯盖23安置在灯管所围空间之内，这样原本被浪费的空间将得到充分利用。在传统设计方案中，这部分空间是被闲置的，而在本发明之中，它被利用来放置大部分的电子控制电路。这带来一系列的好处。首先，将大部分的电子控制电路安置在灯管10所围空间之内，位于放电管10和螺口插头30之间的第一灯盖20的体积将会大为减小，从而减小了整个灯的体积。仅有小部分器件，如灯丝接头等需放置第一灯盖20内。另外，可以将温度敏感器件放置在远离灯丝的相对低温部位，从而延长了灯的预期使用寿命。
再参照图3，第二灯盖23也是由塑料制成的，恰如第一灯盖20和螺口插头30的非金属部分一样。但是，第二灯盖23的外表面有反光涂层25，这引起灯管10发出光线的漫射，从而使得亮度比较均匀。另一个好处是反光涂层25有助于第二灯盖23的散热。还有一个好处是，不管是否有反光涂层25，本发明所提出的第二灯盖23，若是用金属材料制成，则能充当散热器，以对流方式散去灯丝产生的热。事实上，本发明也考虑了将灯盖安置在灯管所围空间之内，仅充当散热器使用(无需内置电子控制器件或抹反光涂层)。这样的散热器方案亦可延长灯的使用寿命。
图4(a)-(d)分别给出了同第一实施方案类似的第二实施方案。区别仅在于第一种实现方案中，第二灯盖23中的电子器件是放置在一些水平隔开的电路板26上；而在第二种方案中，电子器件放置在一块较大的垂直放置的电路板26上。
图5(a)-(d)分别给出本发明的第三种实现方案，其中的放电管26绕成围线中心轴线均匀分布的八个U状体。具有圆屋顶末端24的圆柱灯盖23安置在八个U状放电管所围成的空间内，其中放置了大部分的电子控制电路器件。另外，圆柱灯盖23也可采用平底末端，如图(7)和图(8)所示。图(5)方案中，电子器件放置在水平电路板之上，图(6)方案同图(5)方案接近，但在灯盖内采用单一的垂直放置的电路板，如同方案(4)一样。
在方案7和8之中，放电管20沿四方体面绕制成四个U形。这种方案中，第二灯盖23作成立方体(具有四方形剖面)较好，这可以最大限度地利用灯管所围的空间。同前述方案一样，第二灯盖23具有反光外表面25。电子控制器件可以垂直放置(如图7)或水平放置(如图8)在电路板上。
可以理解，还有其它许多办法可用来实现本发明。例如：当放电管被绕成方形时，采用适当尺寸的圆柱形第二灯盖；当放电管被绕成螺线形或圆柱面分布时，采用适当尺寸的立方形第二灯盖。而前述所列的各种方案是优先选择的，因为它们能最大限度地利用空间。三角状或多边形剖面的第二灯盖亦可被采用。图9(a)-(d)和10(a)-(d)分别给出了采用八边形剖面灯盖的例子。
第二灯盖的反光涂层可以是一般光滑涂层，或内含少量反光元素复合而成。反光涂层可单独用在第二灯盖的表面上，或一同用在整个第二灯盖上，这包括了远离灯丝的末端。并且，在整个放电管外安装的磨砂玻璃外罩亦有助于进一步提高亮度的一致性。