CN101656189A - 内置引导极的气体放电灯 - Google Patents

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Abstract

一种气体放电灯，包括：灯管，设置在灯管两端的放电电极，以及连接在放电电极与电源之间的镇流器，所述气体放电灯还包括设置在灯管内壁上的内置引导极，所述内置引导极的端部靠近所述放电电极。根据本发明的气体放电灯，由于采用了内置引导极，使得放电灯起动过程中，灯管两端放电电极之间的放电电流通路大大缩短，免去了瞬时高压放电的需要，变热阴极起动为冷阴极起动，有效提高了放电灯的工作寿命。而且，放电灯免去了传统的起动器，消除了因起动器损坏需频繁更换的缺陷，使得放电灯的日常维护更为方便。

Description

内置引导极的气体放电灯
技术领域
本发明涉及气体放电灯，尤其涉及一种在灯管内部设置引导极的气体放电灯。
背景技术
传统的采用电感镇流器的气体放电灯例如日光灯，如图1所示，主要由灯管M、起动器S、镇流器L等组成。当开关K闭合后，电源把电压加在起动器的两极之间，使起动器内的氖气放电而发出辉光。辉光产生的热量使起动器内的U型动触片膨胀伸长与静触片接通，于是镇流器线圈和灯管的阴极就有电流通过。电流流通后，起动器中的氖气停止放电，U型动触片冷却收缩后与静触片分离，起动器电路自动断开。在起动器电路突然断开的瞬间，由于镇流器电流急剧减小，产生很高的自感电动势，形成一个瞬时高压加在灯管的两端。灯管内的水银蒸汽在高压激发后开始放电，于是使灯管内部成为电流的通路开始发光。日光灯开始发光后，由于自感现象镇流器的线圈中产生自感电动势阻碍电流的变化起到了降压的作用，使灯管两端电压维持在低电压下满足正常工作要求。
然而，上述气体放电灯的起动过程由于是高压起动，属于热阴极起动，因此阴极的频繁加热容易使之受到损坏，缩短了放电灯的使用寿命。而且，起动器也是容易损坏的部件，需要经常更换。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种长寿命的内置引导极的气体放电灯。
根据本发明的一个方面，提供一种气体放电灯，包括：
灯管，设置在灯管两端的放电电极，以及连接在放电电极与电源之间的镇流器，所述气体放电灯还包括设置在灯管内壁附近的内置引导极，所述内置引导极的端部靠近所述放电电极。
如上所述的气体放电灯，所述内置引导极包括设置在该内置引导极端部且与所述放电电极相对的辅助极。
如上所述的气体放电灯，所述内置引导极的端部经由阻抗元件连接到镇流器回路。
如上所述的气体放电灯，所述内置引导极包括第一内置引导极和第二内置引导极，所述阻抗元件包括第一阻抗元件和第二阻抗元件，所述第一内置引导极的第一端部靠近所述灯管第一端的放电电极，所述第一内置引导极的第二端部经由第一阻抗元件连接到镇流器回路；所述第二内置引导极的第一端部靠近所述灯管第二端的放电电极，所述第二内置引导极的第二端部经由第二阻抗元件连接到镇流器回路。
如上所述的气体放电灯，所述阻抗元件为电容、电感和电阻中的至少一个。
如上所述的气体放电灯，所述内置引导极的端部与所述放电电极之间的间距为2至10mm。
如上所述的气体放电灯，所述内置引导极的辅助极与所述放电电极之间的间距为2至10mm。
如上所述的气体放电灯，所述气体放电灯为所述灯管内壁涂覆荧光粉的日光灯。
如上所述的气体放电灯，所述气体放电灯为所述灯管内壁不涂覆荧光粉的紫外线灯、红外线灯、高压气体放电灯或弧光灯。
根据本发明的气体放电灯，由于采用了内置引导极，使得放电灯起动过程中，灯管两端放电电极之间的放电电流通路大大缩短，免去了瞬时高压放电的需要，变热阴极起动为冷阴极起动，有效提高了放电灯的工作寿命。而且，放电灯免去了传统的起动器，消除了因起动器损坏需频繁更换的缺陷，使得放电灯的日常维护更为方便。
附图说明
以下参照附图和实施例对本发明的内置引导极的气体放电灯进行详细描述。图中相同的参照号均表示相同或相似的元件或部件。本发明的上述和其它的目的、特点和效果在以下结合附图的说明中将变得更为明白。
图1是表示传统的气体放电灯的起动过程的原理图。
图2是表示根据本发明的一个实施例的气体放电灯的示意图。
图3是表示根据本发明的另一个实施例的气体放电灯的示意图。
图4是表示根据本发明的另一个实施例的气体放电灯的示意图。
图5是表示根据本发明的另一个实施例的气体放电灯的示意图。
具体实施方式
图2是表示根据本发明的一个实施例的气体放电灯的示意图。参见图2，灯管端部的放电电极e的两根引出线在灯管管端的管帽内已并接成短路，内置引导极P沿灯管M的内壁附近设置，其两端端部分别靠近灯管两端的放电电极e。该引导极例如由镍片、杜镁丝、钼、钨或其它金属材料构成，两个端部朝向放电电极例如有一个延伸段靠近后者设置，两者之间的间距例如当电源电压为220伏，电源频率为50Hz或60Hz，放电灯内径为17mm左右、长度为1.2m左右时可以为2至10mm，较佳的例如为3至5mm。引导极的本体例如用玻璃珠g固定在灯管内壁上。当开关K闭合时，在灯管两端的放电电极上加上电源电压。两端的放电电极瞬时借助于引导极缩短了放电距离，使一部分电流沿着引导极(具有分流作用)在灯管内部流通。放电电极与引导极延伸段之间的持续放电，激发了管内水银蒸汽的放电，从而使气体放电灯进入正常工作状态。根据该实施例的气体放电灯，起动时无需在放电电极上施加高电压，从而可以在冷阴极起动的状态下起动放电灯点亮。
图3是表示根据本发明另一个实施例的气体放电灯的示意图。参见图3，灯管端部的放电电极e的两根引出线在灯管管端的管帽内已并接成短路，内置引导极P沿灯管M的内壁设置，其两端端部在靠近灯管放电电极e的位置分别设置了辅助极a1和a2。该辅助极例如用钨丝制成，较佳地可以采用螺旋形状。辅助极与放电电极之间的间距例如当电源电压为220伏，电源频率为50Hz或60Hz，放电灯内径为17mm左右、长度为1.2m左右时设置在2至10mm，较佳的为3至5mm。引导极的本体例如由灯管两端的端部予以固定。与图2所示实施例不同的是，引导极的端部例如还穿出灯管端部并外接阻抗元件连接到镇流器回路。图中所示的阻抗元件为电容C1和C2，但阻抗元件并非局限于电容，也可以采用电感或电阻或其组合。制作时，例如可以将阻抗元件封装在灯管的管帽内或者封装在灯管管内，当考虑封装在灯管管内时，例如也可以将放电气体视作阻抗元件。这样，采用本发明的内置引导极的灯管就可以利用传统的电路配置，直接安装到灯管管座上，无需对电路配置作任何变动。
图3中所示的内置引导极P，其两端端部分别从灯管的两个端部引出。作为一种变换，该内置引导极P也可以仅使其中的一个端部从灯管的一端引出，这样，阻抗元件C1和C2仅需一个即可。
图4是表示根据本发明的另一个实施例的气体放电灯的示意图。参见图4，与图3所示不同的是，放电灯灯管内设置了两个内置引导极。其中，第一内置引导极P1的第一端部上设置与第一放电电极e1靠近的第一辅助极a1，第二内置引导极P2的第一端部上设置与第二放电电极e2靠近的第二辅助极a2。辅助极a1和a2与放电电极e1和e2之间的间距例如当电源电压为220伏，电源频率为50Hz或60Hz，放电灯内径为17mm左右、长度为1.2m左右时分别为2至10mm，较佳的为3至5mm。第一内置引导极P1的第二端经由第一阻抗元件连接到镇流器回路，第二内置引导极P2的第二端经由第二阻抗元件连接到镇流器回路。图中所示的阻抗元件为电容C1和C2，但阻抗元件并非局限于电容，也可以采用电感或电阻或其组合。图4所示的实施例由于采用了两个内置引导极，从而可以使灯管的起动时间更快。
图5是表示根据本发明的另一个实施例的气体放电灯的示意图。参见图5，与图4所示不同的是，第一内置引导极P1的第一端部上设置的第一辅助极a1是靠近第二放电电极e2设置，而第二内置引导极P2的第一端部上设置的第二辅助极a2是靠近第一放电电极e1设置。这样，两根内置引导极就不用做得像图4中的那样长。
图5所示的气体放电灯采用了U型灯管，本领域的技术人员可以理解，本发明的灯管不仅局限于直管和U型灯管，而且适用于任何形状的灯管。
本发明的内置引导极的气体放电灯的原理可以应用于管内涂覆荧光粉的例如日光灯一类的放电灯，也可以应用于管内不涂覆荧光粉的例如紫外线灯、红外线灯、高压气体放电灯或弧光灯一类的放电灯。
以上所述是本发明的较佳实施例，根据本发明的构思，本领域的技术人员还可以对此作出各种变换和修改，但这种变换和修改均属于本发明的范围。

Claims (9)

1.一种气体放电灯，包括：
灯管，设置在灯管两端的放电电极，以及连接在放电电极与电源之间的镇流器，其特征在于，所述气体放电灯还包括设置在灯管内壁附近的内置引导极，所述内置引导极的端部靠近所述放电电极。
2.如权利要求1所述的气体放电灯，其特征在于，所述内置引导极包括设置在该内置引导极端部且与所述放电电极相对的辅助极。
3.如权利要求1或2所述的气体放电灯，其特征在于，所述内置引导极的端部经由阻抗元件连接到镇流器回路。
4.如权利要求3所述的气体放电灯，其特征在于，所述内置引导极包括第一内置引导极和第二内置引导极，所述阻抗元件包括第一阻抗元件和第二阻抗元件，所述第一内置引导极的第一端部靠近所述灯管第一端的放电电极，所述第一内置引导极的第二端部经由第一阻抗元件连接到镇流器回路；所述第二内置引导极的第一端部靠近所述灯管第二端的放电电极，所述第二内置引导极的第二端部经由第二阻抗元件连接到镇流器回路。
5.如权利要求3所述的气体放电灯，其特征在于，所述阻抗元件为电容、电感和电阻中的至少一个。
6.如权利要求1所述的气体放电灯，其特征在于，所述内置引导极的端部与所述放电电极之间的间距为2至10mm。
7.如权利要求2所述的气体放电灯，其特征在于，所述内置引导极的辅助极与所述放电电极之间的间距为2至10mm。
8.如权利要求1或2所述的气体放电灯，其特征在于，所述气体放电灯为所述灯管内壁涂覆荧光粉的日光灯。
9.如权利要求1或2所述的气体放电灯，其特征在于，所述气体放电灯为所述灯管内壁不涂覆荧光粉的紫外线灯、红外线灯、高压气体放电灯或弧光灯。
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