CN1022879C - 无电极低压放电灯 - Google Patents

Abstract

具有玻璃泡壳(1)的无电极低压放电灯，该泡壳至少充一种金属蒸气及一种稀有气体，并按气密方式封接，该放电灯具有连到高频功率源组件并在泡壳内产生放电的第一线圈(6)，第一线圈的供电线之一连接到延伸在第一线圈区域并有一自由端(13)的第二线圈(12)的供电线上，工作时，第一线圈(6)末端之间的电位梯度大体上等于第二线圈(12)末端之间的电位梯度，点火天线(14，15)固定在第二线圈(12)的自由端(13)及第一线圈(6)的一端(16)。

Description

本发明涉及具有玻璃泡壳的无电极低压放电灯，所述泡壳内至少充一种金属蒸汽及一种稀有气体并且按气密方式封接，所述放电灯具有连到高频电源组件的、且在泡壳内产生放电的第一线圈，该第一线圈的供电线之一电连接到延伸在第一线圈区域上并具有一个自由端的第二线圈供电线，工作期间，第一线圈末端之间电位梯度大体上等于第二线圈末端之间的电位梯度。公开让公众查阅的荷兰专利第8401307号介绍了这种灯。

该灯（它具有球形泡壳，是用高频启动的荧光无电极低压汞蒸汽放电灯）尤其用于代替普通照明用的白炽灯。

在上述灯中，围绕杆状铁氧体磁心的第一线圈的端部连接到高频振荡器功率源电路，例如，公开让公众查阅的荷兰专利申请8004175号（PHN9803）中所描述的那种形式的电路。这种线路比较简单，灯工作时，线圈的供电引线之一恒定地处在零电位。由于存在第二线圈，所以，在灯工作期间出现在供电干线的导体中的高频干扰电流被减少到可接受的程度。两个线圈的圈数最好相等，以便获得相同的电位梯度（在纵轴方向测到的每单位线圈长度的电位降）。第二线圈的存在抵偿了在供电干线中由第一线圈所产生的干扰电流。

这种已知灯的优点是：它避免在泡壳内壁使用透明导电层，该层连接到供电干线的馈电导线之一，用于抑制所述干扰电流。形成 该涂层并把它连接到所述干线的导体上的办法是杂复的，费时间的并且是高代价的。

但是，已经发现，第二线圈的存在有害地影响灯的点火性能。这可解释为：泡壳内所产生电场的电力线被限制在线圈所在位置的附近。结果，气体的电离很难继续下去。特别是在灯所消耗的功率减小了（暗下来的状态）的情况下更是如此。

本发明的目的是提供在开头一节中所描述的无电极低压气体放电灯，其点火性能得到改进，并且，在供电干线中由灯产生的干扰电流尽可能地小。

因此，根据本发明，这种灯的特征在于：其点火天线被固定在第二线圈的自由端及第一线圈的一端。

根据本发明的放电灯与所述已知的灯相比较具有低的点火电压。在实际的实施例中已经发现：其点火电压是原来的1/3到1/2。由天线所产生的电场很难在供电干线中产生干扰电流。

两根天线到线圈的耦合方式使得在灯工作期间，在天线之间存在相当高的电位差。固定在第二线圈自由端的天线的电位具有与来自高频功率源的信号相反的相位。另一根天线（它被固定在第一线圈）则与功率源同相。第一线圈的馈电导线之一基本上保持在零电位。

应该注意，美国专利第4，253，047描述一种无电极低压放电灯，其中，在泡壳内放一磁性材料的环形芯子。环形芯子具有单线圈，该线圈的终端连接到高频振荡电路。在环形芯子对称轴的地方，泡壳具有两个位于芯子两侧的两个点火电极，这些电极连接到所述线圈上。这些电极备有发射材料。这种结构的缺陷是：在 彼此相距很近的电极之间产生比较大的电位差，因此，发射材料很容易进入管壳。这很容易引起管壁发黑。此外，要求附加装置来稳定启动电极之间的放电。所述专利也没有说明防止干扰的要求被满足到什么程度。

举例来说，在本发明的灯内，线圈和天线在没有芯子的情况下置于泡壳内的气体气氛中，或者，它们围绕在合成材料或陶瓷材料的棒形芯子上。在本发明的灯的最佳实施例中，使用磁性材料的棒形芯子，该芯子被存在于泡壳的壁的管状凹套内的两个线圈所围绕。该灯的这种最佳实施例的特征在于：天线也置于所述凹套内，并且，在棒形芯子两侧平行于所述芯子的纵轴而延伸。举例来说，天线为线形或带形的，它们平行于管状凹套的壁而延伸。

该实施例的优点在于：避免了在泡壳的壁上装备特殊的穿引结构。这种灯可以用很简单的方式制造，并且，在灯启动时，保证易于点燃（在暗下来的状态下，即，在低功率消耗时也如此）。

在特殊的实施例中，泡壳借助于玻璃封接件而以气密方式密封，所述封接件备有用于容纳棒形芯子的管状凹套（在实际实施例中，该凹套位于灯的纵向）及锥形壁部分。这个灯的特征在于：天线至少在锥形壁的外壁部分上延伸，并且，大体上位于彼此相对的位置。

如果在带两个线圈的棒形芯子和与之并列的凹套的壁之间容纳所述天线的空间很小的话，则这个实施例有明显的优越性。所以，该实施例的优点在于它的制造工艺不复杂。

将参照附图，举例对本发明进行更详细的描述，各附图中：

图1表示根据本发明的一种无电极低压汞蒸汽放电灯第一实施例的部分立视及部分截面图;

图2示意地表示在图1的灯中天线及线圈的位置;以及

图3表示根据本发明的一种无电极低压汞蒸汽放电灯第二实施例的部分立视及部分截面图。

图1的灯具有借助于玻璃封接件2按气密方式封接起来的玻璃球形泡壳1。借助于封接件2的锥形壁部分22和泡壳1之间的密封连接来实现这种封接。该泡壳充满汞及例如氩的稀有气体。该泡壳的内壁上存在发光层3。封接件2的管状凹槽4容纳铁氧体棒形磁芯5。第一线圈6环绕在这个磁芯上，并且，其端部7及8连接到示意地示出的高频振荡功率源9（如公开让公众查阅的荷兰专利申请8004175号所描述），所述功率源位于薄壁合成材料外壳10里面，此外壳一端连到泡壳1而另一端具有可借此将灯拧入白炽灯座中的灯头11。

在灯工作期间，借助于线圈6及功率源9在泡壳内产生放电。线圈6在一个点上电连接到具有自由端13（也见图2）的第二线圈12（用虚线表示）。这个第二线圈12大体上具有与第一线圈6同样的圈数，并且，按同样方向绕制。这两个线圈互相电绝缘。介于线圈6末端的电位梯度大体上等于介于线圈12末端的电位梯度。

根据本发明，线形天线14被固定在线圈12的自由端13;这个天线与两个线圈6及12都电绝缘，并且，被拉紧及大体上延伸到两个线圈的整个长度上，而天线15被固定在远离13的另一端。这个天线也是线形的、被拉紧的并且与两个线圈电绝缘的。天线14与15位于磁芯5的两侧。其长度相当于天线14的长度。天线15被固定在线圈6的第一圈附近。在图上，这个位置被记作 16。这两个天线位于线圈和管状凹槽4的壁之间的空间。

在天线14和15之间存在电位差，后者具有易于点燃及再点燃该放电灯的数值。事实上，这两个天线构成高频电场的两极。该天线的工作情况将参照图2进一步叙述。

图2示意地表示在图1的灯中两个线圈及连在它们上边的天线在线路上的位置。高频振荡器功率源的两个输出端被记作17及18。其它参考标号与其在图1中的相同。

高频功率源组件（没有进一步示出）被连到端点17及18之间。端点17一直处于零电位，而高频振荡器电压被加到端点18上。这就是所谓的不对称电源。如果端点18上的电位为正，并且端点17上的电位为零，则在位置16上以及在天线15上的电位为正。在位置19的电位与在端点17的一样（在本实施例中为零）。在自由端13上的电位为负，所以，固定在自由端上的天线14的电位也为负。因此，在两个天线14及15之间存在最大电位差，所以，在泡壳1的稀有气体气氛中发生电离，导致灯迅速点火。由于是双绕线圈，所以，供电干线的干扰电流被减至最低。还有，天线14及15的电位是大体上同样大小而彼此反相的，所以，在供电干线上的干扰电流是尽可能小的。

在图3的灯的实施例中，同样的灯元件具有与在图1的灯中同样的标号。但是，在本发明的灯的这个实施例中，天线不仅位于线圈6及12旁边，并且，它们还部分地由导电材料（例如，铝）的带条20及21构成，所述带条（例如借助于粘合剂）粘贴在封接件2的锥形延伸壁部分22上。所述带条（例如箔片）大体上位于彼此相对的位置，并且，分别通过线23及24连到位 置16（线圈6的末端）及13（线圈12的自由端）。具有天线20及21的这种灯也容易点燃。

对参照图1所述的灯进行了几个实验。泡壳1容纳一个长约55mm，直径12mm的柱形铁氧体磁芯，此磁芯被具有13圈铜线（厚度0.2mm）的第一线圈所围绕。沿纵轴量出的线圈长度为25mm。由同样厚度的铜线构成的第二线圈具有13圈（长28mm）。天线14及15是长约26mm的铜线。工作期间，此灯具有约60lm/W的效率（包括线路），并且，内壁涂有由发绿光的用铽激活的铈镁铝酸盐及发红光的、用三价铕激活的氧化钇组成的混合物的发光层。泡壳装有汞和氩（压强33Pa）。

本领域的技术人员可以在本发明范围内作很多变化。例如，可以用薄片形天线来代替线形天线，该薄片天线甚至也可以容纳在泡壳内。此外，两个线圈可这样绕：第一线圈顺时针方向绕制，而第二线圈反时针方向绕制。然后，一根天线固定在反时针方向绕制的第二线圈的自由端上，而另一根固定在第一线圈的末端。该末端位于固定另一根天线的位置附近。可以说，这两个线圈是交叉绕制的。

Claims (3)

1、一种具有玻璃泡壳的无电极低压放电灯，所述泡壳内至少充有一种金属蒸气及一种稀有气体，并且，按气密方式封接，所述放电灯具有连接到高频电源组件并且在泡壳内产生放电的第一线圈，第一线圈的供电线之一连接到延伸在第一线圈区域内并有一自由端的第二线圈的供电线，工作期间，第一线圈末端之间的电位梯度大体上等于第二线圈末端之间的电位梯度，所述两个线圈围绕存在于所述泡壳壁的管状凹套内的磁性材料所组成的棒形芯子，其特征在于：

点火天线固定在第二线圈的自由端和第一线圈的一端，这些天线也存在于所述凹套内，并且，在棒形芯子的两侧平行于所述芯子的纵轴而延伸。

2、如权利要求1所述的无电极低压放电灯，其中，泡壳借助于玻璃封接件以气密方式封接，所述玻璃封接件配置了用于容纳棒形芯子的管状凹套及锥形壁部分，其特征在于：

天线至少延伸在所述锥形壁部分的外壁上。

3、如权利要求2所述的无电极低压放电灯，其特征在于：所述天线呈铝带形，粘结在壁上并且大体上位于互相面对的位置。