CN102157332A

CN102157332A - 一种无排气管的无极荧光灯

Info

Publication number: CN102157332A
Application number: CN2011101212920A
Authority: CN
Inventors: 陈育明; 刘洋
Original assignee: Fudan University
Current assignee: Fudan University
Priority date: 2011-05-11
Filing date: 2011-05-11
Publication date: 2011-08-17

Abstract

本发明属于荧光灯技术领域，具体为一种无排气管的无极荧光灯。该无极荧光灯，包括环形闭合的灯管、内置的汞齐装置和包围灯管上磁芯。本发明的无极荧光灯的灯管上没有排气管，可以使灯管在运输和安装过程中的损耗率极大的降低，放电灯管可以在低温下快速启动并维持较高功率的输出，另外可以使放电灯管的结构更牢固。

Description

一种无排气管的无极荧光灯

技术领域

本发明属于荧光灯技术领域，具体涉及一种无极荧光灯。

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。最早的无极灯专利是P.C.Hewitt于1907年提出的US 843,534，该专利提出的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。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J. Bethenod和A. Claude于1936年提出的US 2,030,957和J. M. Anderson于1970年提出的US 3,500,118。在J. Bethenod和A. Claude提出的专利中，其泡壳结构采用凹状空腔结构，在空腔内放入线圈和磁芯。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的结构，按照该结构，感应线圈被放置在泡壳外面，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。

无电极无极荧光灯的一些基本结构由下列美国专利公开：US 3,500,118，1970年3月10日颁发给Anderson；US 3，521，120，，1970年7月21日颁发给Anderson；US 3,987,334，1976年10月19日颁发给Anderson；US 4,010,400，1977年5月1日颁发给Hollister。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；绕在磁芯上线圈和放电灯管分别构成变压器的初级和次级线圈。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。

美国专利US 6,175,197B1公开了一种具有热桥结构的无极灯，按照该灯的结构，用于提供发光所需的汞蒸气的汞齐被置于灯管的排气管中。为使所述汞齐能够正常工作，在磁心和排气管之间设一热桥，以便将该磁心的热传给汞齐。具有这种结构的无极灯较之前述结构的灯，在启动时间和发光效率方面有所提高，但仍有缺点。US 6,175,197B1专利所述的热桥只起到传热的作用，该热桥未将排气管密闭起来，热桥于排气管之间存有间隙，因而排气管仍于周边的空气接触，二者间仍有对流传热，也就是说其中的汞齐的蒸发仍受周边的空气温度的影响。显而易见的是，在极端的温度条件下，譬如，－40℃时，上述热桥并不能保证个无极灯正常启动和稳定发光；其次，由于热桥于排气管之间有较大间隙，所以该热桥不能保护排气管，防止它在运输和装配过程中受损。

目前无极荧光灯的应用范围越来越广，灯管的排气管成为损坏的一个重要因素，因此采用无排气管的结构可以减少因排气管断裂造成的损坏，使灯的结构更加牢固，并拓展其应用的范围。

发明内容

本发明的目的在于提出一种无排气管的无极荧光灯，以避免外置排气管带来的缺陷。

本发明提出的无极荧光灯，其结构包括灯管、汞齐装置和磁芯。其中：

所述的灯管是环形闭合的，灯管截面为圆形或方形，灯管的环面可以是圆形、长方形或8字形等形状。不管何种形状，必须保证放电的通道是闭合的。灯管内壁涂荧光粉，灯管内充有惰性气体，通常采用Kr或Kr-Ar的混合气体。

所述的汞齐装置，通过支架固定在灯管内部，汞齐装置设置的位置靠近磁芯。根据汞齐的类型和功率的大小可以调整汞齐与磁芯的位置来保证无极荧光灯有高的光效。所述支架材料可以为石英玻璃、高硼硅玻璃、镍、铂、钨或不锈钢等。所述汞齐装置的结构中，汞齐被放置在一个单端开口的玻璃管中，玻璃管封闭端收缩、固定汞齐，在玻璃管中放置卷绕的铟网。

所述磁芯，包围在灯管上，其截面结构为环形或方形，磁芯上缠绕的线圈与电源相连接。

本发明提供的无极荧光灯，灯管表面没有排气管，可以使灯管在运输和安装过程中的损耗率极大的降低；在灯具安装时，也不必考虑为排气管留空间，使灯具更紧凑。本发明的放电灯管可以在低温下快速启动并维持较高功率的输出，另外可以使放电灯管的结构更牢固。

附图说明

图1为本发明一实施例的无极荧光灯结构图。

图2为本发明一实施例的汞齐装置的结构图。

图3为本发明一实施例的汞齐装置在灯管中的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步描述本发明。

图1为本发明一实施例的无极荧光灯的结构图，该无极荧光灯，包括：

放电灯管1，放电灯管形成闭合回路，放电灯管内填充有惰性气体，内壁涂覆荧光粉，放电灯管表面没有排气管（由于汞齐装置放置在灯管内，所以图中未示出）；

磁芯2，环绕在放电灯管1上；

汞齐装置3，参考图2所示，该汞齐装置包括：

玻璃管301，呈管状，一端封闭，汞齐302放置在玻璃管的封闭端。为了防止汞齐从装置中掉落，在玻璃管301上通过烧结收缩管径，形成收口，这样汞齐302就不会从装置内掉落。为了加强该无极荧光灯的快速启动性能，将铟网303进行卷绕塞在玻璃管301的开口端，铟网303部分露出玻璃管301。汞齐装置3的支架结构参考图3所示，翼片305将支架环306固定在灯管内，汞齐装置3塞入支架环306并固定，就可以将整个装置固定在灯管1内部。翼片305可以采用多片结构，支架环306根据实际需要可以在灯管横截面的中间位置，也可以在靠近灯管1的管壁附近。采用这样的固定结构可以是汞齐的温度受环境的影响显著减小，特别是在低温条件下也可以有较高的功率输出。

在所示出的实施例中，汞齐装置3采用翼片305和支架环306的结构来固定，可以理解，根据需要，采用其它方式来固定汞齐装置3也是可行的，但必须保证放电通路闭合。

根据放电灯管功率的大小可以使用一个磁芯2，也可以使用多个磁芯2。磁芯2的绕组的电感量值大于0.1mH，卷绕在磁性材料上形成，磁芯的两个输出端卷绕放电灯管上，根据功率大小卷绕匝数在4－200匝之间选择。

汞齐装置固定的位置可以位于放电灯管所形成的环形的内侧，也可以位于放电灯管所形成的环形的外侧，相应的，需要管壁支架的结构。放电灯管内部填充的的惰性气体，可以是单种惰性气体，也可以是两种以上惰性气体的混合。

采用本发明的技术方案，可以使放电灯管效率和稳定性能得到很大提高，放电灯管可以在低温下快速启动并维持较高功率的输出，另外可以使放电灯管的结构更牢固，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。

Claims

1.一种无排气管的无极荧光灯，其特征在于，包括：包括灯管、汞齐装置和磁芯；其中：

所述的灯管是环形闭合的，灯管截面为圆形或方形，灯管的环面是圆形、长方形或8字形；灯管内壁涂荧光粉，灯管内充有惰性气体；

所述的汞齐装置，通过支架固定在灯管内部，汞齐装置设置的位置靠近磁芯；

所述磁芯，包围在灯管上，其截面结构为环形或方形，磁芯上缠绕线圈与电源相连接。

2.如权利要求1所述的无极荧光灯，其特征在于，所述支架材料为石英玻璃、高硼硅玻璃、镍、铂、钨或不锈钢。

3.如权利要求1或2所述的无极荧光灯，其特征在于，所述汞齐装置包括汞齐、单端开口的玻璃管和铟网；其中，汞齐放置在玻璃管中，玻璃管封闭端收缩固定汞齐；铟网卷绕，放置于玻璃管中。