CN201811074U - 一种分体式大功率节能路灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种分体式大功率节能路灯，其包括通过导线依次电连接的灯管、灯座及电子整流器，灯管包括螺旋灯管体、灯管塑件以及灯头，螺旋灯管体包括有2个电极，每个电极上分别设置有2根外导丝，灯管塑件包括启动电容，启动电容包括4根接线柱，螺旋灯管体的2个电极的4根外导丝分别与启动电容的相应4根接线柱电连接；灯头装配在灯管塑件上，电子整流器为无电解电容电子整流器。该节能路灯中采用紧凑的螺旋型灯管设计，可大大缩小灯具的尺寸，与现在的路灯灯具良好配合，符合路灯的实际应用环境；采用分体式的结构，安装简单；电子整流器为无电解电容电子整流器，可大大提高荧光路灯的安全性、稳定性，减小无功损耗，提高电利用率。

Description

一种分体式大功率节能路灯 

技术领域

本实用新型涉及一种路灯，尤其涉及一种可用于密闭空间的大功率分体式螺旋型节能路灯。 

背景技术

目前，许多道路照明路灯采用大功率的高压钠灯、汞灯等，其缺点是发光效率不高、耗电量大等。 

为此，业界已经推出很多类型的路灯，特别是紧凑型荧光灯(CFL)现已成为国家政要和普通百姓家喻户晓晓的节能产品，对于配有电子镇流器和选用E27螺口灯头的一体化型产品，这类产品简称为节能灯，而且公认它为目前取代白炽灯唯一适宜光源。 

常见的紧凑型荧光灯一般由玻管、荧光粉、钨丝电极、惰性气体、汞元素等通过工艺制备成灯管，配合电子镇流器构成。按形状可分为U型系列、螺旋型系列、异型系列，其中异型系列主要用于装饰、美观照明，其光效、光通量等要求不高；U型和螺旋系列应用最为广泛，其功率按大小可分为：小功率3W～26W、中功率26W～65W、大功率65W～150WU型节能灯提高功率的方法通常工艺实现其U型的数量来增加放电管的长度来实现，而普通的螺旋管功率受管壁负载过高的限制，通常都低于85W。 

随着行业技术的进步，紧凑型的荧光灯，光效从原来的30Lm/W上升到85Lm/w，使用环境也越来越广泛；其光谱丰富，显色指数与太阳光近似，光色多变且感观舒适，并且具有无频闪、无噪声、无汞害、无辐射，瞬间启动， 长寿命等优点越来越多的被人们认可，但如何进一步改进现有的紧凑型荧光灯使其适应路灯的实际应用环境仍然是业界面临的问题。 

发明内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种分体式大功率节能路灯，以提高了荧光路灯的安全性、稳定性，减小了无功损耗，提高电利用率，使其进一步适应路灯的实际应用环境。 

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案： 

一种分体式大功率节能路灯，包括通过导线依次电连接的灯管(1)、灯座(2)及电子整流器(3)，其中所述灯管(1)包括螺旋灯管体、灯管塑件以及灯头，所述螺旋灯管体包括有2个电极，每个电极上分别设置有2根外导丝，所述灯管塑件包括启动电容，所述启动电容包括4根接线柱，所述螺旋灯管体的2个电极的4根外导丝分别与启动电容的相应4根接线柱电连接；灯头装配在灯管塑件上，所述电子整流器(3)为无电解电容电子整流器。 

优选地，螺旋灯管体的电极中封装有高温释汞剂。 

其中，所述无电解电容电子整流器可包括： 

整流电路、有源功率因数补偿APFC电路以及逆变输出DC-AC电路依次串联，单片机智能控制电路与上述电路电连接，其输入信号为所述整流电路的输入电源电压、直流母线电压、灯电流采样信号，单片机控制电路输出端接APFC管理。 

其中，所述灯座与所述电子整流器之间还包括接线盒。 

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果： 

由于采用紧凑的螺旋型灯管设计，本实用新型可大大缩小灯具的尺寸，可以与现在的路灯灯具良好配合，符合路灯的实际应用环境；而且采用分体 式的结构，安装简单，另外，本实用新型的节能灯电子整流器为无电解电容电子整流器，可大大提高了荧光路灯的安全性、稳定性，减小了无功损耗，提高电利用率。 

附图说明

图1是本实用新型分体式大功率节能路灯中灯管塑件的一种具体实施例主视图； 

图2是本实用新型分体式大功率节能路灯中灯管塑件内部的电路连接的具体实施例示意图； 

图3是本实用新型分体式大功率节能路灯中可见光干扰与汞气压Ph关系的曲线图； 

图4是本实用新型分体式大功率节能路灯中电子整流器的一种电路结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图详细阐述本实用新型。 

参考图1-图2所示，本实施例中节能路灯主要包括： 

通过导线依次电连接的灯管、灯座、电子整流器以及灯座和电子整流器之间的接线盒，其中 

灯管包括螺旋灯管体、灯管塑件以及灯头，如图1，是灯管塑件的主视图，如图2所示，螺旋灯管体包括有2个电极，即电极A及电极B，每个电极上分别设置有2根外导丝，即S1，S2，S3，S4，，灯管塑件包括启动电容，所述启动电容包括4根接线柱，即K1，K2，K3，K4，所述螺旋灯管体的2个电极的4根外导丝(即 S1，S2，S3，S4)分别与启动电容的相应4根接线柱(即K1，K2，K3，K4)电连接；灯头装配在灯管塑件上，如图5所示，为灯座的一种具体实施例结构示意图。 

需要说明的，本实用新型中电子整流器为无电解电容电子整流器。 

本实施例中电子镇流器外壳可由厚度2.5mm的纯铝制成，分上下两部分，闭合后为正方体，由螺丝紧固，两端有通孔，用于固定在流通型灯具的底座；由于铝材的热导系数大，可以将电子线路产生的产量迅速传导，以降低内部温度，保证电器元件的稳定工作。 

同时电子线路统一采用耐高温元器件，电路基板材料为玻璃纤维材料，高温不变形，绝缘阻燃；塑件采用PBT工程阻燃塑料，可以在140℃下长期工作。 

而在电路实现上，本实用新型的电子镇流器可包括：依次串联的整流电路、有源功率因数补偿APFC电路以及逆变输出DC-AC电路，单片机智能控制电路与上述电路电连接，其输入信号为所述整流电路的输入电源电压、直流母线电压、灯电流采样信号，单片机控制电路输出端接APFC管理。 

由于可以为灯管提供35KHZ的高频脉冲，功率因数达到0.99以上，波峰电流比1.5以内，谐波总含量低于10％。具体实现时，参考图4，可以采用有电磁干扰滤波电路、桥式整流电路、IC驱动的有源功率电路、电压馈电半桥式振荡逆变电路有机结合，配合过流保护、过压保护、异常保护、预热启动等措施大大提高了荧光路灯的安全性、稳定性，减小了无功损耗，提高电利用率。 

另外，现有路灯灯具的多为铸铝或铸铁式灯具外壳，灯具内部半圆型或方型铝制反光罩与玻璃罩形成一个密封空间，内置光源，光源多采用高压钠放电管。普通大功率U型荧光灯，通常U型管的集成实现了功率的提高，但由于其长度尺寸大部分受限于密闭空间大小，无法作替换使用。 

本实用新型采用的螺旋型灯管只需根据路灯灯具的实际尺寸，改变玻管的直径、灯管的外径、圈数，而不改变放电管的总长度或发光面积，在满足 设计要求下进行调整就可满足各种灯具尺寸的要求举例说明，某种灯具内需安装100W的螺旋灯，按要求设计，下例任何一款形状均可满足： 

1  D1＝17mm  D2＝80mm   T＝8  t＝1mm  (配备内径小，狭长类型灯具) 

2  D1＝17mm  D2＝100mm  T＝6  t＝1mm  (配备宽松型灯具) 

3  D1＝17mm  D2＝120mm  T＝5  t＝1mm  (配备内径大，而长度受限类型灯具) 

4  D1＝19mm  D2＝100mm  T＝5  t＝1mm  (配备内径适中，长度受限类灯具)。 

另外，本实用新型中螺旋灯管体的电极中封装有高温释汞剂，通过采用高温释汞剂配合辅助启动汞齐，以恒定高温状态下的汞蒸汽压力，保证在高温环境下获得稳定的光输出，保证光电参数不产生高温劣变。 

在理想条件下：管内汞气压约0.8Pa时(对应于灯管的)253.7nm可达到最强值，可见光仅占总辐射能量的4％，但是随着管壁冷端温度的提高，汞气压随之上升，可见光辐射也随之而提高，253.7nm却随之而下降随着可见光辐射的增强，灯管的色温即上漂，显色指数下降因为当灯管内的汞气压超过0.8Pa以后，随着汞齐压的上升，而光电参数的劣变也越严重。按经验来说冷端温度超过40℃后，每上升1℃，光效损失约1％。图3为可见光干扰与汞气压Ph关系的曲线图，显示了253.7nm共振辐射与共振吸收，残留气压Pa，可见光干扰与汞气压Ph之间的关系。 

从图可见，只有Ph在0.8Pa附近，而且K＝Ph/Pa＞1才能获得最强的253.7nm辐射这里要强调的是Ph＝0.8Pa是必须的，K＝Ph/Pa＞1只能通过降低Pa来获得K的物理意义是正柱区中汞原子受激发的机率：真空度高Pa小，汞原子受激发的机率大，253.7nm共振辐射的强度高共振辐射曲线与横坐标Ph的夹角a受灯管内残留气压Pa的影响在同样的汞气压下，如Ph＝0.8Pa时，真空度越高，则a 越大，共振辐射越强；反之真空度差Pa高，则a小，共振辐射弱，因此残留气压Pa越小越好。 

如前所述低压荧光灯、节能灯、高频激发无极灯和紫外线杀菌灯等，均以获得最强的253.7nm辐射为目的，而253.7nm辐射对应需要的汞气压Ph在0.8Pa附近，液汞只有当管内的冷端温度在40℃附近才能适应，其余温度均无法满足。本实用新型根据不同的灯具的工作环境温度来配置高温汞齐，即能保证灯管始终得到Ph＝0.8Pa，确保灯管获得最佳的253.7nm辐射，并同时消除“光电参数”的劣变。 

另外，本实用新型中还可调整灯管的管壁负载，控制冷端温度在80～120℃，保证使灯管的设计功率范围在65W～150W之间，以保证不同场合的光通量要求.管壁负载作为影响功率的最重要参数，其物理影响是引起灯管管壁温度的升高，，进一步决定汞蒸汽压PHg，其关系可由下式简单说明： 

Ws过低→管壁温升不足，无法达到0.8Pa的最佳汞蒸汽压→紫外输出不饱和，光效降低，总光通量不饱和。 

Ws适中→管壁升温控制汞蒸汽压在最佳范围→最大光效；最佳光电参数 

Ws过高→管壁温升，汞蒸汽压PHg升高→汞原子碰撞加剧→紫外输出饱和，光效降低，光通量下降；蓝色光谱的可见光增加，色温发生漂移，显色指数下降；185nm紫外增加，加快了荧光粉的老化。 

荧光灯管的功率受灯管直径\灯管长度\惰性气体压力以及管壁负载决定的，以下给出了本实用新型的各项基本参数： 

功率设计范围：65W～150W 

灯管形状：螺旋型 

玻璃管直径D1：19.5mm≥D1≥16.5mm 

灯管外径D2：120mm≥D2≥80mm 

惰性气体压力：2.5～3.5Torr 

管壁负载Ws选取范围0.125W/cm2≥Ws≥0.095W/cm2 

技术实验表明，本实用新型按上述参数确定的管型\功率设计，灯管具有最佳光电参数。 

上述通过参数改进和使用高温释汞剂后，使灯管在高温环境下使用，始终保持汞蒸汽压恒定在0.8Pa，而获得最大的光效能和稳定的光通量，消除了荧光灯高温下光通大幅下降，色温上升的弊病。 

下面说明本实用新型节能路灯的生产过程： 

灯管电极的制作：本实施例中可选用直径为16.5～19.5mm芯柱，和灯丝冷阻为1.5Ω的主辅式双螺旋钨丝，经过打弯---钨丝压制---(发射物质)浸涂工艺，在芯柱的一根内导丝上点焊启动汞齐(铟金属网)后对折，用量：铟网每片2×7mm每支灯2片； 

粉管毛胚的制作：选取一定长度的 

的轻铅料玻璃管，经过高温弯制在模具上形成不同外径或圈数的玻管毛胚，再经过酸洗---涂粉---烤管---擦粉工序形成粉管毛胚； 

高温释汞剂的安装：将两支电极，通过封口工序装入粉管毛胚的两支管脚，其中一支电极的芯柱玻杆内，装入长约10～15mm的玻璃杆或金属镍杆，然后测得灯具内温度后，按数量选择不同型号的高温释汞剂装入，火焰熔封该芯柱顶端； 

灯管毛胚的制作：将封入高温释汞剂的粉管毛胚，通过抽真空---封离---老化工艺制成灯管毛胚； 

灯管的制作：将灯管毛胚放入灯管塑件对应孔内，打胶固定，并将四根外导丝S1、S2、S3、S4分别接在启动电容的四根接线柱K1、K2、K3、K4上，封合塑件，装配E27/40灯头。 

最后将灯管与灯座、接线盒、电子镇流器用导线相连即可。 

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。 

Claims (4)

1.一种分体式大功率节能路灯，包括通过导线依次电连接的灯管(1)、灯座(2)及电子整流器(3)，其特征在于，所述灯管(1)包括螺旋灯管体、灯管塑件以及灯头，所述螺旋灯管体包括有2个电极，每个电极上分别设置有2根外导丝，所述灯管塑件包括启动电容，所述启动电容包括4根接线柱，所述螺旋灯管体的2个电极的4根外导丝分别与启动电容的相应4根接线柱电连接；灯头装配在灯管塑件上，所述电子整流器(3)为无电解电容电子整流器。

2.根据权利要求1所述的节能路灯，其特征在于，螺旋灯管体的电极中封装有高温释汞剂。

3.根据权利要求1所述的节能路灯，其特征在于，所述无电解电容电子整流器包括：

整流电路、有源功率因数补偿APFC电路以及逆变输出DC-AC电路依次串联，单片机智能控制电路与上述电路电连接，其输入信号为所述整流电路的输入电源电压、直流母线电压、灯电流采样信号，单片机控制电路输出端接APFC管理。

4.根据权利要求1所述的节能路灯，其特征在于，所述灯座与所述电子整流器之间还包括接线盒。

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