CN100508106C - 无电极灯装置的灯泡 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无电极灯装置的灯泡，其采用锡或锡的卤化物作为主要灯泡填充物以在它放电时获得连续的光谱，并且锡的卤化物是二溴化锡。因此，可以获得高的光效率和优良的彩色重现，比硫的情况辐射较少的紫外线，并可以得到视觉上的温暖感。

Description

无电极灯装置的灯泡
技术领域
本发明涉及一种利用微波的无电极灯装置，特别是涉及一种填充于无电极灯装置的灯泡中的填充材料。
背景技术
通常，无电极灯装置与任何其他传统灯相比具备较高的经济效率和理想的自然光。
无电极灯装置以下述照明机构运作。即，产生自高频振荡器的磁控管的微波(高频)使灯泡中的惰性气体变成等离子体，惰性气体处于离子化的状态。
上述等离子状态得到保持，使灯泡中的金属化合物连续发光，由此，可以提供大量的光而不需电极。
上述无电极灯装置具有下述特性。
相当于4个400W的金属卤化物的灯的光通量可以由一个无电极灯装置产生，能量消耗可以降低20％左右，使用内置的稳定器，因此，不需要使用附加的稳定器。
而且，光由等离子体发出而不是从灯丝发出，因此，该灯装置可以使用较长时间，而不会降低光通量。
而且，由于通过无电极灯装置实现了与自然白光相同的连续光谱，所以能够与日光有相同功能，在没有日光流进的地方或者在进行色彩识别的地方它是有用的。
此外，无电极灯装置不使用荧光物质来保护视敏度，并且能够使红外线和紫外线的辐射最小以提供舒适的照明环境。
图1是传统无电极灯装置的纵向剖视图。
如其中所示，传统无电极灯装置包括：磁控管2，其安置在壳体1内部上端用于产生微波；灯泡5，其位于磁控管2的上部，并包括发光物质和填充在其中的缓冲气体，用于通过借助微波能量将填充的荧光物质变成等离子体而生成光；共振器6，其包括灯泡5并且传递灯泡5产生的光，同时阻挡所产生的微波；以及介质镜8，其安装在共振器6的下部，用于传送磁控管2产生的微波并且反射光。
灯泡5包括：发光部分5a，其采用石英，即，光传送物质形成为球形，使得缓冲气体、发光物质和放电催化剂物质都填充在其中；轴部5b，一体地形成在发光部分5a的中心下部，并耦合到灯泡电机M1的转轴上。
但是，传统灯炮的发光部分5a包括：主要灯泡填充物，当它受到激励时根据电子结构发射光谱以影响灯的发光特性；缓冲气体，有助于初始放电，使得主要灯泡填充物可被激励；辅助灯泡填充物，以提高光性能或者增加特殊功能。
硫用作填充在发光部分5a中的主要灯泡填充物，惰性气体，如Ar(例如，Ne，Xe，Kr等)用作缓冲气体。
此外，碱性金属的卤化物(例如，Nal，KBr等)和稀土卤化物(例如，Cal2，Bal2等)主要用作辅助灯泡填充物。
如上所述的传统无电极灯装置如下工作。
首先，当驱动信号传递到控制器，电源施加到磁控管2，磁控管2受到电源震荡以产生极高频的微波。
接着，磁控管2产生的微波辐射到共振器6中，以激励填充在灯泡5中的缓冲气体，硫，即，主要灯泡填充物连续地变成等离子体以产生具有其自身发射光谱的光，光由发射器和介质镜8向前方反射，以照耀空间。
但是，根据传统无电极灯装置，在硫用作主要灯泡填充物的情况下，发光率(luminosity factor)减少，光效率也降低，如图2发光率曲线所示。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于无电极灯装置的灯泡，其能够提高灯泡产生的光的光效率，降低紫外线辐射，并且唤起视觉上的温暖感。
为了实现本发明的目的，如在此具体表达和宽泛描述的，提供了一种无电极灯装置的灯泡，其采用锡或二溴化锡(SnBr2)作为主要灯泡填充物以在放电时使光谱连续，其中主要灯泡填充物的填充量在0.005-0.1mol/cc的范围内。
利用锡作为主要灯泡填充剂以便在放电时使光谱连续的灯泡，其中填充到灯泡中的辅助灯泡填充剂为汞，其用于使放电稳定和改变光谱。
此外，填充在灯泡中有助于初始放电的缓冲气体包括Ne，Ar，Kr和Xe中的至少一种或多种。
此外，汞作为辅助灯泡填充剂添加在灯泡中，用于使放电稳定和使光谱变化。
此外，汞的量在10-7-10-3mol/cc的范围内。
此外，灯泡的功率等于或大于50watt/cc的功耗浓度。
此外，提供了一种无电极灯装置，包括：微波发生器，用于通过施加的电源产生微波：共振器，用于阻挡产生的微波并传送光；以及灯泡，其中填充的发光物质通过产生的微波变成等离子体以产生光，其中灯泡包括主要灯泡填充物，用于获得放电时的连续光谱。
本发明的前述和其他目的、特征、方面和优点将从参照附图的对本发明的下面详细描述中变得显而易见。
附图说明
附图包括在此以进一步理解本发明并且构成本说明书的一部分，附图说明了本发明的实施例并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
附图中：
图1是传统无电极灯装置的整体结构的纵向剖视图；和
图2是示出根据本发明的无电极灯灯泡的发光率与现有技术中的相比的曲线。
具体实施方式
现在详细描述本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。
图1是传统无电极灯装置的整体结构的纵向剖视图，图2是示出根据本发明的无电极灯装置的灯泡的发光率与现有技术中的相比的曲线。
如图1所示，根据本发明实施例的无电极灯装置包括：磁控管2，安置在壳体1内部上端用于产生微波；电源3，安置在壳体1内部上端朝向磁控管2，以向磁控管2提供电源；波导管4，连接到磁控管2的出口部分并安置在磁控管2和电源3之间，用于将磁控管2上产生的微波传递到灯泡；灯泡5，连接到波导管4的中心上部分，并包括发光物质、缓冲气体和放电催化剂材料，它们通过微波能量变成等离子体以产生光；共振器6，包括灯泡5，用于阻挡传递自波导管4的微波并传送灯泡5产生的光；反射器7，连接到壳体1的中心上部，容纳共振器6，以强烈地反射灯泡5产生的光，使光可以直线前进；介质镜8，安置在波导管4和共振器6之间，用于传送波导管4产生的微波并反射光；和冷却风扇9，安置在壳体下部，以冷却磁控管2和电源3。
根据本发明的无电极灯装置的结构可以由本领域的技术人员进行各种改变。
灯泡5采用石英，即，具有光透过性的材料制造，并包括具有预定形状的发光部分5a。
而且，在发光部分5a中填充有：主要灯泡填充物，其在受到激励时根据电子结构辐射光谱以影响灯的光发射性质；缓冲气体，其有助于初始放电，使得主要灯泡填充物可得到激励；以及添加的放电催化剂物质，以便提高光性能或者增加特殊功能。
锡或锡的卤化物用作主要灯泡填充物，特别地，二溴化锡(SnBr2)用作锡的卤化物是理想的。
此时，发光部分5a的功率大于50watt/cc的功耗浓度，此时，理想的是锡或二溴化锡的填充量在0.005-01mol/cc的范围内。
此外，理想的是，惰性气体Ar、Ne、Xe和Kr或其化合物中的至少一种用作缓冲气体。
而且，汞(Hg)作为辅助灯泡填充物填充，用于使放电稳定并且改变光谱，而且理想的是汞的含量在10-7-10-3mol/cc的范围内。
如上的无电极灯装置的灯泡具有下述作用和效果。
首先，电源3提供电源到磁控管2，磁控管2通过电源而震荡以产生极高频微波。
微波通过波导管4辐射到共振器6中，以激励填充在灯泡5中的缓冲气体，由此，主要灯泡填充物连续地变成等离子体以产生具有其自身发射光谱的光。光由反射器7和介质镜8反射到前方，照耀空间。
此时，二溴化锡作为主要灯泡填充物填充在灯泡的发光部分5a中，并如上所述，当使用二溴化锡时，可以获得超过80流明/瓦的高的光效率和优良的彩色重现。
而且，二溴化锡比硫辐射较少的紫外线，并且提供视觉上的温暖感。
另一方面，汞用作辅助灯泡填充物，以使初始放电容易而且使放电稳定。
下文中，将参照图2曲线描述本发明的特征。
图2示出在如下情况下比较的发光率的实验结果，即，硫用作现有技术中(曲线②)主要灯泡填充剂的情况，以及采用二溴化锡作为主要灯泡填充剂的本发明的第一和第二实施例中灯泡5的尺寸和填充压力彼此不同的情况(曲线③和④)。
现有技术中提供400W的电源，灯泡内径是23mm，硫用作主要灯泡填充剂；第一实施例采用400W的电源，具有23mm内径的灯泡，30torr的Ar填充压力，以及10mg的二溴化锡；而第二实施例采用300W的电源，具有13mm内径的灯泡，10torr的Ar，2mg的二溴化锡，以及2mg的汞。
如图2所示，根据发光率曲线(曲线①)，采用二溴化锡作为主要灯泡填充物的情况比采用硫作为主要灯泡填充物的现有技术更近似于发光率曲线。
本发明比现有技术具有更高的发光率，甚至在较差条件下(第二实施例)以及相等条件下(第一实施例)也是如此。
因此，根据本发明采用二溴化锡的无电极灯装置在灯泡中采用二溴化锡作为主要灯泡填充物，因此，可以得到高的光效率和优良的彩色重现，而且比采用硫的情况辐射较少的紫外线并且可以在视觉上有温暖感。
在不脱离本发明思想或精髓特征的情况下，本发明可以体现为几种形式，还应该理解的是，除非特别指明，上述实施例不局限于前述说明的任何细节，而是应该在所附权利要求书限定的其思想和范围之内宽泛地解释，因此，落入权利要求书边界和范围或者这些边界和范围等同物之内的所有变化和改型都包括在所附权利要求书的范围之内。

Claims (5)

1.一种无电极灯装置的灯泡，其采用锡或二溴化锡作为主要灯泡填充物以在放电时使光谱连续，
其中主要灯泡填充物的填充量在0.005-0.1mol/cc的范围内。
2.如权利要求1所述的灯泡，其中填充到灯泡中的辅助灯泡填充剂为汞，其用于使放电稳定和改变光谱。
3.如权利要求1所述的灯泡，其中填充在灯泡中有助于初始放电的缓冲气体包括Ne，Ar，Kr和Xe中的至少一种或多种。
4.如权利要求2所述的灯泡，其中汞的添加量在10-7-10-3mol/cc的范围内。
5.如权利要求1所述的灯泡，其中灯泡的功率为等于或大于50watt/cc的功耗浓度。
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