CN1967047A - 大功率直管冷阴极荧光灯 - Google Patents

Abstract

一种大功率直管冷阴极荧光灯，它包括有至少一支冷阴极荧光灯管，一个光反射器、一个底座、一个固定装置、一个冷阴极荧光灯管的驱动器和一个电连接器；驱动器的输入与电连接器相连，驱动器的输出与冷阴极荧光灯管的电极相连；所述的冷阴极荧光灯管的形状为n“U”型、“(n+1/2)U”型，或n“H”型、(n+1/2)“H”型(n为≥1的整数)中的至少一种；灯管的管径为5－20mm的大管径，且冷阴极荧光灯管由至少一个固定装置安装在一个被固定在底座上的光反射器内，驱动器也被安装在底座内；所述冷阴极荧光灯管、光反射器、底座、灯管的固定装置、灯管的驱动器和电连接器相互连接成一个自镇流型直管冷阴极荧光灯整灯；它具有发光效率高、单位灯长输出光通量高、亮度高、工作寿命长，使用安全可靠，且可调光、可调光色、可调光色温、可变色、可随意开关而不影响使用寿命等特点。

Description

大功率直管冷阴极荧光灯

技术领域

本发明涉及的是一种直管冷阴极荧光灯，特别是一种大功率、高光通量、高亮度、高效率、长寿命、可调光、可调色的直管冷阴极荧光灯，可用来替代现有热阴极直管荧光灯和节能灯等，用于照明、调光调色调色温的动态照明、变色灯、广告牌照明、隧道照明等。

背景技术

现有技术的热阴极直管荧光灯和节能灯、具有发光效率高、输出光通量大等优点，已被广泛应用于办公室、家庭、办公室、隧道等场合的照明。但它的使用寿命短，一般为几千小时至一万小时；同时，它每开关一次，其使用寿命就要缩短约1小时，因此在一些需要经常开关的场合，其使用寿命更短；此外，现有热阴极直管荧光灯的单位灯管长度的输出光通量小，大功率、高光通量的热阴极直管荧光灯的灯管笨重庞大，灯管很长、管径很大，例如，125W的热阴极直管荧光灯，灯管长2.37米、灯管管径为41mm，其发光效率也不高，例如125W、T12灯的灯管效率(不包括镇流器的功耗)仅为58-72lm/W；它还难于调光、调色温或变色。

冷阴极荧光灯由于具有寿命长、容易调光、耐闪烁、体积小等优点，目前已被广泛应用于液晶显示背照明等。但灯的功率小、单灯的总光通量小；若用多支短的直管组合成直管荧光灯，则存在灯管长度小、电极数量多、电极功耗大等缺陷，发光效率低；同时，多支短的直管密封在一个密封管内，在大功率时、灯管温度容易过高、特别是在灯管电极处、而使其发光效率和寿命下降；因而目前还不能制成功率为36W、100W、125W或更高功率的、可替换现有热阴极日光灯的、大功率、高光通量、高效率、长寿命、的大功率直管冷阴极荧光灯。

发明内容

本发明的目的在于克服上述之不足，而提供一种新型的、高效率、高亮度、长寿命的大功率直管冷阴极荧光灯。它包括有至少一支冷阴极荧光灯管，一个光反射器、一个底座、一个固定装置、一个冷阴极荧光灯管的驱动器和一个电连接器；驱动器的输入与电连接器相连，驱动器的输出与冷阴极荧光灯管的电极相连；所述的冷阴极荧光灯管的形状为n“U”型、“(n+1/2)U”型，或n“H”型、(n+1/2)“H”型(n为≥1的整数)中的至少一种；灯管的管径为5-20mm的大管径，且冷阴极荧光灯管由至少一个固定装置安装在一个被固定在底座上的光反射器内，驱动器也被安装在底座内；所述冷阴极荧光灯管、光反射器、底座、灯管的固定装置、灯管的驱动器和电连接器相互连接成一个自镇流型直管冷阴极荧光灯整灯。

所述的至少一支冷阴极荧光灯管由软玻璃、硬玻璃或石英玻璃制成；灯管的形状为(n+1/2)“U”型、(n+1/2)“H”型，其每支灯管的二个电极分别从灯的二端引出；或其形状为n“U”型或n“H”型，其每支灯管的二个电极从灯的同一端引出；或灯管由至少二支直灯管相互桥接而成“H”型；所述灯管的各直的部分位于至少一层平面或曲面上；灯管的直管部分与所述光反射器的长轴平行。

所述冷阴极荧光灯管的电极部分的灯管管径等于或大于发光部分的灯管管径；冷阴极荧光灯管的电极为现有冷阴极荧光灯或霓虹灯的电极；所述电极部分的灯管位于灯管的同一平面或曲面上，或向后弯曲安置在底座内，这时，灯管电极部分周围有充分的空间、让电极散热和容纳足够大的电极；电极部分的灯管有防震的固定装置；所述冷阴极荧光灯管没有排气管，或在灯管的电极附近或灯管的一端或灯管的其它部位设置有排气管。

所述冷阴极荧光灯管为相同发光色或不同发光色的；所述灯管为透紫外线的硬玻璃或石英玻璃并被制成黑光灯或紫外灯；所述冷阴极荧光灯管为两支以上不同发光色且至少一支为低色温的、另至少一支为蓝绿色的，或至少一支为低色温、另至少一种为高色温的，或为至少各一支红、蓝绿三基色的或多基色的，改变不同发光色灯管的相对光强即可得到各种发光色的输出光。

所述光反射器为长槽型曲面光反射器，其垂直长槽长轴的截面的底面为平面、曲面或与灯管各直的部分的轴平行的圆弧槽，其长槽的侧面为近抛物面、锥形面或其它曲面，长槽的二端有光反射面；它由金属、塑料、陶瓷或玻璃制成，其内或外表面上有高光反射率的反射面，且所述光反射面为镜面、漫射面或凹凸不平的镜面。

所述冷阴极荧光灯管的固定装置为胶、塑料固定装置或机械卡口，或塑料固定装置加胶；所述的胶为环氧树脂胶、硅胶、紫外固化胶中的至少一种。

所述驱动器包括有灯管的驱动电路及其外壳，所述驱动电路包括有调灯光亮度、调色或变色电路、保护电路、红外或射频遥控电路。

所述电连接器为现有热阴极直管荧光灯的灯座的电连接器中的一种。

所述底座为与现有热阴极直管荧光灯的灯座相似的壳体，它的一面安装有冷阴极荧光灯管和光反射器，另一面有用于整灯固定或悬挂的固定装置。

所述光反射器上设置有光出射窗，该光出射窗由玻璃、钢化玻璃、塑料制成，其上有平的或曲面的透光板，该透光板为透明、漫射、着色的板，其内或外表面上有一系列小透镜或小棱镜的光学装置或透光板由有反射层的塑料或金属制成的网格状通气透光板。

本发明与现有技术的热阴极直管荧光灯相比，具有发光效率高，单位灯长输出光通量更高，亮度更高，灯管体积小，工作寿命更长，安全可靠，在多灯串接使用时，各灯之间几乎不存在暗接头，且可调光、可调光色、可调光色温、可变色、可随意开关而不影响使用寿命等优点。

附图说明：

图1为本发明的一个实施例的结构示意图。

图2为本发明的又一个实施例的结构示意图。

图3为本发明的光反射器又一个截面示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细介绍。图1为本发明的一个实施例的结构原理示意三视图，(A)为侧视图，(B)为(A)的B-B剖视图，(C)为灯正面的视图。它包括有至少一支灯管管径为5-20mm的冷阴极荧光灯管1，一个光反射器2，一个底座3，至少一个灯管的固定装置4、一个冷阴极荧光灯管的驱动器5，一个电连接器6；所述冷阴极荧光灯管1被安装在光反射器2内，所述灯管的固定装置4把灯管1和光反射器2安装在所述底座3上，所述驱动器5被安装在所述底座3内；所述冷阴极荧光灯管1、光反射器2、底座3、灯管的固定装置4、灯管的驱动器5和电连接器6相互连接成一个自镇流型冷阴极荧光灯整灯7。所述驱动器5的输入8与电连接器6相连以连接外电源，其输出9与所述冷阴极荧光灯管的电极l0相连，接通外电源、其输出电压即可点亮所述冷阴极荧光灯管1。

所述至少一支冷阴极荧光灯管1可为n“U”型、(n+1/2)“U”型，或桥接的n“H”型、(n+1/2)“H”型灯管(n为≥1的整数)，由软玻璃、硬玻璃或石英玻璃制成，灯管二端为真空密封并各有至少一个电极10，灯管内充有放电气体，例如氩、氖、汞、氙、氪、氦等，灯管内壁上有光致发光粉层，可将气体放电产生的紫外线转变成所需色的可见光；所述灯管为透紫外线的硬玻璃或石英玻璃时、可制成黑光灯或紫外灯；图1所示为(1+1/2)“U”型灯管的例子，其每支灯管的二个电极分别从灯的二端引出；图2所示为2“H”型灯管的例子，其每支灯管的二个电极从灯的同一端引出。所述灯管的各直的部分位于至少一个平面或曲面上，图1所示为位于同一平面上的例子。灯管1的直管部分与所述光反射器2的长轴平行。

所述至少一支冷阴极荧光灯管1的电极部分的灯管11管径等于或大于发光部分的灯管管径；所述电极10可为现有冷阴极荧光灯或霓虹灯的电极，图1所示为电极顶部有一瓷帽12的例子。所述电极部分的灯管11可位于所述灯管1的同一平面上、也可向后弯曲安置在所述底座3内，图1所示为向后弯曲安置在所述底座3内的例子。所述冷阴极荧光灯管可没有排气管、也可有排气管；若有排气管、排气管可位于灯管的电极附近或灯管的一端或灯管的其它部位，图1所示为有排气管13、排气管位于灯管的电极10附近的例子。

所述至少一支冷阴极荧光灯管1可为一层或多层的；各灯管可为相同发光色或不同发光色的；所述至少一支冷阴极荧光灯管1为不同发光色时、冷阴极荧光灯管可为至少一支为低色温的、另至少一支为蓝录色的，或至少一支为低色温、另至少一种为高色温的，或为至少各一支红、蓝录三基色的或多基色的，改变不同发光色灯管的相对光强即可得到所需的各种发光色的输出光。

所述光反射器2为长槽型曲面光反射器，其垂直长槽长轴的截面的底面为平面、曲面或与灯管各直的部分的轴平行的圆弧槽(如图3所示)，其长槽的侧面为近抛物面、锥形面(如图2中的2a所示)或其它曲面，长槽的二端也有光反射面(2b)；由金属、塑料、陶瓷或玻璃制成，其内或外表面上有高光反射率的反射面，所述光反射面为镜面、漫射面或凹凸不平的镜面。所述灯管1的固定装置4为胶、塑料固定装置或机械卡口、机械卡口或塑料固定装置加胶14、(如图2中4a所示)；所述的胶例如为环氧树脂胶、硅胶、紫外固化胶等。

所述驱动器5包括有灯管的驱动电路及其外壳，所述电路按需要还可包括有调灯光亮度、调色或变色电路、保护电路、红外或射频遥控电路等。

所述电连接器6为现有热阴极直管荧光灯的灯座的电连接器中的一种。

所述底座3为与现有热阴极直管荧光灯的灯座相似的壳体，它的一面安装有冷阴极荧光灯管1和光反射器2，另一面有用于整灯固定或悬挂的固定装置15。

图2为本发明的大功率直管冷阴极荧光灯的又一个实施例的结构示意图，图中(D)为侧视图，(E)为端视图，(F)为灯正面的视图。其特征在于所述的至少一支冷阴极荧光灯管1a为一支2“H”形灯管的例子，它由4支直管1b桥接而成、如图2中16所示，其二个电极从灯的同一端引出，如图2中(D)所示；电极10和灯管的玻璃管之间有云母隔热层17。所述灯管1的固定装置4a为机械卡口或机械卡口加固定胶14。灯管的电极部分11有防震的固定装置18。所述光反射器的光出射窗口19上有平的或曲面的透光板20，由玻璃、钢化玻璃、塑料制成；为透明、漫射、着色的板，其内或外表面上可一系列小透镜、小棱镜等光学装置；所述透光板20还可为网格状通气透光板，由有反射层的塑料或金属制成。

图2中其它数字所代表的意义与图1中的相同。

图3为本发明的大功率直管冷阴极荧光灯的光反射器又一个截面示意图。图中1为冷阴极荧光灯管，2c为长槽光反射器2的侧面，为近抛物面、锥形面或其它曲面，2d为光反射器的底面，图3所示为与灯管各直的部分的轴平行的圆弧槽的例子。

本发明的大功率直管冷阴极荧光灯采用至少一支灯管管径为5-20mm的大管径n“U”型、“(n+1/2)U”型，或n“H”型、(n+1/2)“H”型(n为≥1的整数)冷阴极荧光灯管，所述灯管被安装在至少一层平面或曲面上，灯管和光反射器被安装于一个的底座上，灯管的电极及其驱动器被安装在所述底座内，从而可制成大功率冷阴极荧光灯；具有发光效率高、单位灯长输出光通量比现有热阴极荧光灯更高、亮度更高、工作寿命更长，安全可靠、在多灯串接使用时、各灯之间几乎不存在暗接头，且可调光、可调光色、可调光色温、可变色、可随意开关而不影响使用寿命等优点。

本发明要求保护的范围不限于本文中介绍的各实施例，涉及的专门技术是本专业一般人员所熟悉的，因此只要了解本发明的内容和特性，可以做各种形式的变换和代换。

Claims (10)

1、一种大功率直管冷阴极荧光灯，它包括有至少一支冷阴极荧光灯管，一个光反射器、一个底座、一个固定装置、一个冷阴极荧光灯管的驱动器和一个电连接器；驱动器的输入与电连接器相连，驱动器的输出与冷阴极荧光灯管的电极相连；其特征在于所述的冷阴极荧光灯管(1)的形状为n“U”型、“(n+1/2)U”型，或n“H”型、(n+1/2)“H”型(n为≥1的整数)中的至少一种；灯管(1)的管径为5-20mm的大管径，且冷阴极荧光灯管(1)由至少一个固定装置(4)安装在一个被固定在底座(3)上的光反射器(2)内，驱动器(5)也被安装在底座(3)内；所述冷阴极荧光灯管(1)、光反射器(2)、底座(3)、灯管的固定装置(4)、灯管的驱动器(5)和电连接器(6)相互连接成一个自镇流型直管冷阴极荧光灯整灯(7)。

2、根据权利要求1所述的大功率直管冷阴极荧光灯，其特征在于所述的至少一支冷阴极荧光灯管(1)由软玻璃、硬玻璃或石英玻璃制成；灯管(1)的形状为(n+1/2)“U”型、(n+1/2)“H”型，其每支灯管的二个电极分别从灯的二端引出；或其形状为n“U”型或n“H”型，其每支灯管的二个电极从灯的同一端引出；或灯管(1)由至少二支直灯管相互桥接(16)而成“H”型；所述灯管(1)的各直的部分位于至少一层平面或曲面上；灯管(1)的直管部分与所述光反射器(2)的长轴平行。

3、根据权利要求1或2所述的大功率直管冷阴极荧光灯，其特征在于所述冷阴极荧光灯管(1)的电极部分的灯管(11)管径等于或大于发光部分的灯管管径；冷阴极荧光灯管的电极(10)为现有冷阴极荧光灯或霓虹灯的电极；所述电极部分的灯管(11)位于灯管(1)的同一平面或曲面上，或向后弯曲安置在底座(3)内，电极部分的灯管(11)有防震的固定装置(18)；所述冷阴极荧光灯管(1)没有排气管，或在灯管(1)的电极(10)附近或灯管的一端或灯管的其它部位设置有排气管(13)。

4、根据权利要求3所述的大功率直管冷阴极荧光灯，其特征在于所述冷阴极荧光灯管(1)为相同发光色或不同发光色的；所述灯管为透紫外线的硬玻璃或石英玻璃并被制成黑光灯或紫外灯；所述冷阴极荧光灯管(1)为两支以上不同发光色且至少一支为低色温的、另至少一支为蓝绿色的，或至少一支为低色温、另至少一种为高色温的，或为至少各一支红、蓝绿三基色的或多基色的。

5、根据权利要求1或2所述的大功率直管冷阴极荧光灯，其特征在于所述光反射器(2)为长槽型曲面光反射器，其垂直长槽长轴的截面的底面为平面、曲面或与灯管各直的部分的轴平行的圆弧槽(2d)，其长槽的侧面为近抛物面(2c)、锥形面(2a)或其它曲面，长槽的二端有光反射面(2b)；它由金属、塑料、陶瓷或玻璃制成，其内或外表面上有高光反射率的反射面，且所述光反射面为镜面、漫射面或凹凸不平的镜面。

6、根据权利要求1所述的大功率直管冷阴极荧光灯，其特征在于所述冷阴极荧光灯管(1)的固定装置(4)为胶、塑料固定装置或机械卡口(4a)，或塑料固定装置加胶(14)；所述的胶为环氧树脂胶、硅胶、紫外固化胶中的至少一种。

7、根据权利要求1所述的大功率直管冷阴极荧光灯，其特征在于所述驱动器(5)包括有灯管的驱动电路及其外壳，所述驱动电路包括有调灯光亮度、调色或变色电路、保护电路、红外或射频遥控电路。

8、根据权利要求1所述的大功率直管冷阴极荧光灯，其特征在于所述电连接器(6)为现有热阴极直管荧光灯的灯座的电连接器中的一种。

9、根据权利要求1所述的大功率直管冷阴极荧光灯，其特征在于所述底座(3)为与现有热阴极直管荧光灯的灯座相似的壳体，它的一面安装有冷阴极荧光灯管(1)和光反射器(2)，另一面有用于整灯固定或悬挂的固定装置(15)。

10、根据权利要求1所述的大功率直管冷阴极荧光灯，其特征在于所述光反射器(2)上设置有光出射窗(19)，该光出射窗(19)由玻璃、钢化玻璃、塑料制成，其上有平的或曲面的透光板(20)，该透光板(20)为透明、漫射、着色的板，其内或外表面上有一系列小透镜或小棱镜的光学装置或透光板(20)由有反射层的塑料或金属制成的网格状通气透光板。

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