CN1753148A - 无电极的照明系统 - Google Patents

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Abstract

一种无电极的照明系统包括：波导，其导引微波发生器所产生的微波能量；以及以网状结构形成的谐振器，以允许已经经过波导的微波能量在其中谐振并且穿过光，并且在灯泡周围具有微波泄漏防止段，该微波泄漏防止段具有相对低的每单位面积穿孔比率，以使得微波能量集中在位于其中的灯泡上。因此就最小化了微波泄漏并且改进了发光效率。

Description

无电极的照明系统
技术领域
本发明涉及一种无电极的照明系统，并且具体地涉及一种带有谐振器的无电极照明系统，该谐振器构造为最小化微波泄漏和改进发光效率。
背景技术
通常，无电极的照明系统是一种将微波能量施加于无电极的等离子灯泡时灯泡发出可见光或紫外线光的装置。和通常使用的白炽灯或荧光灯相比，无电极的照明系统具有很长的寿命和良好的照明效果。
图1是纵向截面图，其示出了一种常规的无电极照明系统的一个例子。
如所示，这种利用了微波能量的常规无电极照明系统包括：形成一定内部空间的壳体1；安装在壳体1中的微波发生器2，用于产生微波能量；用于将普通AC电源升高至高压并且将高压供应至微波发生器2的高压发生器3；用于导引微波发生器2所产生的微波能量的波导4；安装在波导4的出口段4a以与波导4相通讯的谐振器6；以及位于谐振器6中并且在填充材料被传递穿过波导4的微波转变为等离子体时发光的灯泡5。
另外，在壳体1的前面，围绕谐振器6的周围区域设有反射镜7，用于将在灯泡5处产生的光集中地反射到前面。
在波导4的出口段4a安装有介质镜8，其中该介质镜8传送通过波导4传递的微波能量并且将从灯泡5发出的光反射到前面。在介质镜8的中央部分形成有孔8a以便灯泡5的轴段9穿过其中。
同时，在壳体1的后面设有冷却风扇10，用于冷却微波发生器2和高压发生器3。并且，在图中，没有进行解释的附图标记11标识风扇马达，12是用于转动灯泡5的灯泡马达。
至于常规无电极照明系统的谐振器6，将每单位面积的穿孔比率(perforation ratio)调节至足以从灯泡向谐振器的外面发光。
而且，在整个谐振器6上构成网眼的每个穿孔的尺寸同时基于是否达到了发光所需的穿孔比率以及是否不允许微波能量泄漏出谐振器来确定。随着谐振器6的穿孔的尺寸变大，发光性能会更好，但是防止微波能量泄漏的性能会更差。相比，随着谐振器6的穿孔的尺寸变小，发光性能会更差，但是防止微波能量泄漏的性能会更好。
因而，常规的谐振器6具有在整个面积上穿孔尺寸相同的网状结构。
具有这样结构的常规无电极照明系统如下运行。
当驱动信号输入到高压发生器3时，高压发生器3升高AC电源并且将升高的高电压供应至微波发生器2。微波发生器2通过高压振荡从而产生具有非常高频率的微波能量。这样产生的微波能量被导引通过波导4并且发射入谐振器6。发射入谐振器6的微波能量在谐振器6中谐振并且被强烈地施加于谐振器6的灯泡5所在部分。此时，通过在灯泡5中电子地放出一种材料，产生了具有独特光谱的光。这种光被反射镜7和介质镜8反射到前面，从而照亮一个空间。
然而，由于常规的无电极照明系统是以具有均匀尺寸穿孔的网状结构形成以便在谐振器的整个面积上获得最优化的穿孔，当微波能量绕着位于谐振器中的灯泡周围强烈地施加时，微波能量在灯泡周围泄漏到谐振器外面的数量不希望地高于谐振器的其它部分。
因此，就降低了施加于灯泡的微波能量的数量，从而也降低了灯泡的照明效率。
发明内容
因此，本发明的目标是提供一种无电极照明系统，其带有构造为最小华微波泄漏并且改进发光效率的谐振器。
为了实现这些和其它优点并且根据本发明的目的，如本文中所具体化和宽泛地描述的，提供了一种无电极的照明系统，其包括：波导，其导引微波发生器所产生的微波能量；以及以网状结构形成的谐振器，以允许已经经过波导的微波能量在其中谐振并且传送光，并且在灯泡周围具有微波泄漏防止段，该微波泄漏防止段具有相对低的每单位面积穿孔比率，以使得微波能量集中在位于其中的灯泡上。
从本发明的下述结合附图的详细描述中，本发明的前述和其它目标、特点、特征和优点将会更加明显。
附图说明
包括于此以便提供对于本发明的更深理解并且结合入本说明书中并且构成其一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
在附图中：
图1是示出常规的无电极照明系统的剖视图；
图2是示出这种无电极照明系统的谐振器的透视图；
图3是示出根据本发明的无电极照明系统的一个实施例的剖视图；以及
图4是一个无电极照明系统的谐振器的透视图；
具体实施方式
以下将详细地涉及本发明的优选实施例，其例子在附图中示出。
根据本发明的无电极照明系统可以有多个实施例，下文中将描述最优选的实施例。
图3是示出根据本发明的无电极照明系统的一个实施例的剖视图，图4是示出根据本发明一个实施例的无电极照明系统的谐振器的透视图。
如所示，根据本发明一个实施例的无电极照明系统包括：形成一定内部空间的壳体10；安装在壳体10中的微波发生器20，用于产生微波能量；用于将普通AC电源升高至高压并且将高压供应至微波发生器20的高压发生器30；用于导引微波发生器20所产生的微波能量的波导40；安装在波导40的出口段40a以与波导40相通讯的谐振器60，其具有能允许已经通过波导40的微波能量在其中谐振并且允许光通过的网状结构；以及位于谐振器60中并且在填充材料被传递穿过波导40的微波转变为等离子体时发光的灯泡50。
另外，在壳体10的前面，围绕谐振器60的周围区域设有反射镜70，用于将在灯泡50处产生的光集中地反射到前面。
在波导40的出口段40a安装有介质镜80，该介质镜80传送通过波导40传递的微波能量并且将从灯泡50发出的光反射到前面。在介质镜80的中央部分形成有孔80a，灯泡50的轴段穿过其中。
同时，在壳体10的后面设有冷却风扇100，用于冷却微波发生器20和高压发生器30。并且，在图中，没有进行解释的附图标记110标识风扇马达，120是用于转动灯泡50的灯泡马达。
这里，具有网状结构的谐振器60如下构造。
如图4所示，在灯泡周围，谐振器60具有一个微波泄漏防止段61，其具有相对较低的每单位面积穿孔比率，以使得微波能量被集中在位于谐振器60中的灯泡50上。
而且，除了微波泄漏防止段61之外的谐振器段62形成为具有每单位面积穿孔比率相对地高于微波泄漏防止段的网状结构，以补偿微波防止段61所损失的光通量。
优选地，谐振器61形成为圆柱形，但是根据设计其也能形成为多侧面柱体形状。
微波泄漏防止段61在灯泡50周围以谐振器60圆周方向上的一定宽度(h)形成。此时，优选地，微波泄漏防止段的宽度(h)大于灯泡的直径，以使得微波能量强烈地施加于灯泡。
而且，在谐振器的纵向上，微波泄漏防止段的每单元面积穿孔比率可以朝着灯泡的中心逐渐降低。根据一种设计，每单位面积的穿孔比率可以是均匀的，或者微波泄漏防止段61可以具有无穿孔的实体结构。
而且，尽管附图中没有示出，谐振器可以形成为其每单位面积的穿孔比率朝着灯泡的中心逐渐降低。以下，将描述根据本发明的无电极照明系统的运行。
当驱动信号输入到高压发生器30时，高压发生器30升高AC电源并且将升高的高电压供应至微波发生器20，并且微波发生器20通过高压振荡从而产生具有非常高频率的微波能量。这样产生的微波能量被导引通过波导40并且发射入谐振器60。发射入谐振器60的微波能量在谐振器6中散布一个强电场。此时，通过谐振器60的微波泄漏防止段61最小化了微波能量的泄漏。因此，在灯泡50周围形成强电场，并且因而集中了微波能量。归根结底，灯泡50的填充材料变为等离子体更加活跃了。因而，灯泡50发出的光通过微波泄漏防止段61和其每单位面积穿孔比率相对较高的谐振器的剩余部分62有效地发射到谐振器60的外面。通过由反射镜70和介质镜80反射到前面，光照亮一个空间。
如上所述，根据本发明的无电极照明系统应用了一个在无电极灯泡周围具有微波泄漏防止段的谐振器，该微波泄漏防止段以每单位面积较低穿孔比率的网状结构形成。因此，降低了泄漏到谐振器外面的微波数量，并且在灯泡周围更加有效地形成了强电场。因而，微波能量集中在灯泡中，并且灯泡的填充材料变为等离子体就活跃了。
而且，谐振器除了微波泄漏防止段之外的其余部分具有相对地高于微波泄漏防止段的每单位面积穿孔比率。因此，改进了通向谐振器外面的透光率。
因此，增大了无电极灯泡所产生的光强度，并且也增大了发射到谐振器外面的光通量，从而显著地改进了无电极照明系统的发光效率。
由于本发明可以在不偏离其主旨或实质特点之下以多种形式具体化，应当理解的是，上述实施例并不受到前述说明中任何细节的限制，除非另外说明，否则其可以在如同所附权利要求限定的主旨和范围内宽泛地构造，因此所有落入权利要求界线或者界线等同物内的改变和修改确定为包含在所附权利要求之中。

Claims (7)

1.一种无电极照明系统，其包括：
波导，其用于导引自微波发生器产生的微波；和
以网状结构形成的谐振器，以允许已经经过波导的微波能量在其中谐振并且传送光，并且在灯泡周围具有微波泄漏防止段，该微波泄漏防止段具有相对低的每单位面积穿孔比率，以使得微波能量集中在位于其中的灯泡上。
2.如权利要求1所述的无电极照明系统，其中谐振器形成为圆柱形，并且该微波泄漏防止段在谐振器的圆周方向上以一定宽度形成。
3.如权利要求2所述的无电极照明系统，其中该微波泄漏防止段的宽度大于灯泡的直径。
4.如权利要求2所述的无电极照明系统，其中该微波泄漏防止段的每单位面积穿孔比率沿着谐振器的纵向朝着灯泡的中心逐渐降低。
5.如权利要求2所述的无电极照明系统，其中微波泄漏防止段的穿孔尺寸是均匀的。
6.如权利要求1所述的无电极照明系统，其中谐振器除了微波泄漏防止段之外的部分的每单位面积穿孔比率相对地高于微波泄漏防止段，以补偿微波泄漏防止段所损失的光通量。
7.如权利要求6所述的无电极照明系统，其中该谐振器具有朝着灯泡的中心逐渐降低的每单位面积穿孔比率。
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