CN101499401B - 电磁感应灯 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种电磁感应灯，包括：放电灯管，形成闭合回路，放电灯管内填充有惰性气体并设有排气管，在排气管中置有汞齐；磁芯，磁芯呈圆环状，围绕在放电灯管的一个截面周围，磁芯上绕有线圈绕组；屏蔽抱箍，包围并屏蔽磁芯；磁芯上设有孔穴，排气管设置在磁芯上的孔穴中。采用本发明的技术方案，利用磁芯孔穴结构放置排气管，排气管内放置汞齐，可以使灯管效率和稳定性能得到很大提高，灯管可以在低温下快速启动并维持较高功率的输出，另外可以使灯管的结构更牢固，在运输过程中不易发生破裂。

Description

电磁感应灯

技术领域

本发明涉及光源电器领域，更具体地说，涉及一种可以保护排气管的电磁感应灯。

背景技术

无电极放电光源由于没有电极，因此它与传统的电光源相比有诸多优势，例如寿命长、在寿命期间光衰小而且不会用担心发光物质和电极间的相互作用。另外无电极放电光源在调光方面也有很好的性能，其调光有色表改变小，并且不影响发光效率和该光源的寿命。最早的无极灯专利在1907年由P.C.Hewitt提出，专利号为US 843,534，该无极灯的放电结构包括其内充有少量汞的球形泡壳和在包围在该球形泡壳外面的线圈绕组。由于当时没有高频电子设备，所以放电的驱动频率仅为125-300Hz。Hewitt的发明奠定了射频无极放电结构的基础。

随后出现了两个比较重要的专利，它们分别是1936年由J.Bethenod和A.Claude提出的美国专利US 2,030,957和1970年由J.M.Anderson提出的美国专利US 3,500,118。在J.Bethenod和A.Claude提出的美国专利中，其泡壳结构采用凹状空腔结构，在所述空腔内放入线圈绕组和磁芯。这种结构在目前仍被较多的无极荧光灯所应用，其优点是放电结构紧凑，感应线圈绕组不会阻挡光线，射频辐射可以被等离子体屏蔽以及该结构加工方便。而Anderson在其专利中公开了一种外置感应线圈绕组的结构，按照该结构，感应线圈绕组被放置在泡壳外面，放电在一个密闭的泡壳内进行。这种结构放电启动容易并很好地解决了散热问题，因而对材料的要求可以降低，可以实现大功率放电，而且放电性能较稳定，光效较高。

无电极电磁感应灯的一些基本结构由下列美国专利公开：US3,500,118，Anderson，1970年3月10日颁发；US 3,521,120，Anderson，1970年7月21日颁发；US 398,733,4，Anderson，1976年10月19日颁发；US 4,010,400，Hollister，1977年5月1日颁发。这类结构的无电极灯的基本原理是：放电灯管形成了连续的闭合回路，其内含有低压的汞蒸汽和缓冲气体；绕在磁芯上线圈绕组和放电灯管分别构成变压器的初级和次级线圈绕组。能量以电磁感应的形式耦合到放电灯管中，并维持放电灯管的放电电压。放电灯管内表面涂有荧光粉，将激发态汞原子辐射出来的紫外的光子转换成可见光。

目前的外置感应线圈绕组结构的灯管，主要存在的问题是灯管从点燃到稳定发光的过程需要的时间较长，发光受环境温度的影响大，低温条件下启动困难且发光功率不足以及灯管上的排气管容易损坏等。

发明内容

本发明旨在解决上述的问题。

根据本发明的实施例，提供一种电磁感应灯，包括：

放电灯管，形成闭合回路，放电灯管内填充有惰性气体并设有排气管，在排气管中置有汞齐；

磁芯，磁芯呈圆环状，围绕在放电灯管的一个截面周围，磁芯上绕有线圈绕组；

屏蔽抱箍，包围并屏蔽磁芯；

磁芯上设有孔穴，排气管设置在磁芯上的孔穴中。

根据一个实施例，磁芯上的孔穴的形状与排气管的形状相匹配。

磁芯由对称的两个半圆环构成；孔穴由设在两个半圆环端部的对称的半孔所构成。或者，磁芯由对称的两个半圆环构成；孔穴设在其中一个半圆环上。

孔穴穿透磁芯，或穿过磁芯的一部分。

排气管设置在放电灯管上被磁芯所围绕的部分的中心。

排气管可以设置于放电灯管的内侧或者放电灯管的外侧。

排气管的数量是一个、两个或更多。

本发明将排气管内置在环形的磁芯形成的孔穴中，可以通过磁芯的线圈绕组的加热来维持汞齐需要的工作温度，使得放电灯管可以在低温下快速启动并维持较高功率的输出。实验表明，本发明的电磁感应灯可以使放电灯管效率和稳定性能得到很大提高，同时，放电灯管的输出功率受环境温度的影响小；另外，排气管内置可以使放电灯管的结构更牢固，在运输过程中不会发生排气管受碰撞而导致灯管的损坏。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，在附图中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1揭示了根据本发明的一实施例的电磁感应灯的基本结构的示意图；

图2揭示了根据本发明的一实施例的磁芯和灯管连接的部分的结构示意图；

图3揭示了根据本发明的一实施例的磁芯上的孔穴的结构示意图；

图4揭示了根据本发明的另一实施例的磁芯上的孔穴的结构示意图。

具体实施方式

为了实现排气管内置和合理的温度分布，本发明在磁芯上开有可以容纳排气管的孔穴，其孔径大小适于为汞齐提供合理的工作温度，以确保灯管的发光效率和稳定输出。磁芯采用两个对称半圆形结构拼装而成，因此孔穴可以在两个半圆结构的端部分别开有半个孔穴，然后组合形成孔穴的结构；也可以在其中任一个半圆的任意位置上开孔穴。孔穴的深度可以根据排气管大小来决定，若排气管长，则可以使孔穴穿透整个磁芯，如果排气管，则采用较短的结构。孔穴可以只穿过部分磁芯，只要确保排气管顶端不与磁芯接触即可。磁芯的磁性材料采用铁氧体材料，根据设计要求成型。磁芯在安装时的固定方式可以是铆接，可以是焊接，可以是封接，也可以是其它紧密配合。

根据放电灯管功率的大小可以使用一个磁芯，也可以使用多个磁芯。磁芯上的线圈绕组的电感量值大于0.1mH，线圈绕组卷绕在磁芯上，其两个输出端卷绕放电灯管上，根据功率大小卷绕匝数在2-20匝之间选择。

电磁感应灯的排气管位置与现有技术的电磁感应灯有很大的不同，排气管沿轴向设置在由磁芯所包围的放电灯管部分的中心部位；排气管可以位于放电灯管内侧，也可以位于放电灯管的外侧，还也可以位于在放电灯管的内部。根据灯管实际的设计需要，排气管可以是一个，也可以是多个。放电灯管内部填充的惰性气体，可以是单种或两种以上惰性气体的混合。

参考图1-图4，揭示了根据本发明的一个实施例的电磁感应灯的结构。放电灯管1上安装有磁芯5，磁芯5呈圆环状，围绕在放电灯管1的一个截面周围，磁芯上绕有线圈绕组7。磁芯5放置在屏蔽抱箍4内，屏蔽抱箍4包围屏蔽磁芯5。磁芯5上具有孔穴6，放电灯管1的排气管2放在孔穴6中，而汞齐3放置在排气管2中。采用这样的结构，排气管2可以在磁芯5中得到保护，汞齐3可以通过磁环的发热来得到适宜的工作温度。磁芯5采用MnZn铁氧体，汞齐采用高温汞齐，这样可以使灯管在低温下启动并维持有良好的功率输出，使灯在-40℃条件下有95％的额定功率输出。灯管的功率输出受环境温度的影响较小，可以在很宽的温度范围内实现恒定功率输出。

本发明结构的最大特点在于将排气管2包裹在磁芯5中，图2示出了本发明装置的磁芯5与放电灯管1的连接方式。排气管2被包裹在磁芯5的中间位置的孔穴6中。磁芯5采用两个半圆形的铁氧体磁芯501，502拼装而成，因此孔穴6的开法有两种。图3示出了本发明的第一个方案，将两个半圆磁环501和502的端部开有槽口，安装时组合成容纳排气管2的孔穴6，排气管2可以容纳在磁芯5内部。图4示出了本发明的另一方案，将其中一个半圆磁环501上任意位置上开有孔穴6，安装时与没有开孔穴的另一个半圆磁环502组合成闭合磁芯5的结构。

采用本发明的技术方案，利用磁芯孔穴结构放置排气管，排气管内放置汞齐，可以使灯管效率和稳定性能得到很大提高，灯管可以在低温下快速启动并维持较高功率的输出，另外可以使灯管的结构更牢固，在运输过程中不易发生破裂。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (9)

1.一种电磁感应灯，包括：

放电灯管，形成闭合回路，所述放电灯管内填充有惰性气体并设有排气管，在所述排气管中置有汞齐；

磁芯，磁芯呈圆环状，围绕在放电灯管的一个截面周围，磁芯上绕有线圈绕组；

屏蔽抱箍，包围并屏蔽所述磁芯；

其特征在于，所述磁芯上设有孔穴，所述排气管设置在所述磁芯上的孔穴中。

2.如权利要求1所述的电磁感应灯，其特征在于，

所述磁芯上的孔穴的形状与所述排气管的形状相匹配。

3.如权利要求1或2所述的电磁感应灯，其特征在于，

所述磁芯由对称的两个半圆环构成；

所述孔穴由设在所述两个半圆环端部的对称的半孔所构成。

4.如权利要求1或2所述的电磁感应灯，其特征在于，

所述磁芯由对称的两个半圆环构成；

所述孔穴设在其中一个半圆环上。

5.如权利要求3所述的电磁感应灯，其特征在于，

所述孔穴穿透所述磁芯，或穿过所述磁芯的一部分。

6.如权利要求1所述的电磁感应灯，其特征在于，

所述的排气管设置在放电灯管上被磁芯所围绕的部分的中心。

7.如权利要求5所述的电磁感应灯，其特征在于，

所述排气管设置于放电灯管的内侧或者放电灯管的外侧。

8.如权利要求7所述的电磁感应灯，其特征在于，所述排气管的数量是一个。

9.如权利要求7所述的电磁感应灯，其特征在于，所述排气管的数量是两个或更多。

Images