CN111341642A - 一种陶瓷氙气灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陶瓷氙气灯，所述陶瓷氙气灯的灯管内填充600～900kPa的高压氙气和金属卤化物。该陶瓷氙气灯的光谱类似太阳光光谱，发光自然，无炫光和蓝光，对人眼友好无刺激，显色指数最高达到97，光效最高达到125lm/watt，光衰小，有效使用寿命30000个小时，且使用6年后坏损率仅不到0.25％，远远优于其他光源。

Description

一种陶瓷氙气灯

技术领域

本发明涉及照明技术领域，尤其涉及一种陶瓷氙气灯。

背景技术

对于人类来说，日常生活中不能没有照明设备，随着人们生活水平的不断提高，照明技术也在不断发展，目前市面上常见的几种人造光源都有着各自的优缺点，例如近几年畅销的LED光源，其优点在高色温的LED光效高，但由于LED光源呈现的光谱中蓝光过多，对人类的眼睛容易造成损伤，可能导致白内障等疾病,低色温的LED光效和显色指数都比较低；LED存在严重的炫光问题，用在道路照明上，太刺眼，很容易造成交通事故，且LED光源的光衰大，坏损率高，维护成本随之升高；其他技术较为先进的新型人造光源，像是陶瓷金卤灯，其同样存在光衰太快，寿命短的问题，另一种光源-石英氙气灯则存在显色指数、光效不是很高、色温不一致的问题，影响人眼感官效果，高压钠灯显色指数太低，尽管光效高，但实际视觉效果不清晰，这些人造光源在室内外照明应用中都存在各自的缺点，正在对人类日常生产生活和生态环境造成重大的影响，如果能创造出更好的光源，把以上这些问题都解决，并应用于全球照明，这是全球众多资深照明专家及健康环保人士的共同愿望。

户外照明是照明技术领域中非常重要的研究课题，当国家遭遇重大灾难时，例如疫情爆发或暴雨地震洪水等自然灾害，往往需要救援人员夜间加紧作业，对于户外照明的要求较高，对人眼具有刺激性、照明不清晰或易引起人视疲劳光源存在安全隐患，且人造光源自身的安全性、稳定性也需要有所保障。

在植物照明应用上，LED和高压钠灯光谱都不是全光谱，种出的蔬菜水果和药物质量有待提高。而陶瓷金卤灯虽然是全光谱，但是光效有待提高，光衰太快，使用寿命太短，地球需要更好的人造光源提高室内种植的质量。

发明内容

为了解决常规照明有效使用寿命短、光衰快的问题，提高整灯的稳定性、显色指数、光效，避免光源出现炫光、蓝光，本发明的第一方面提供了一种陶瓷氙气灯，所述陶瓷氙气灯的灯管内填充600～900kPa的高压氙气和金属卤化物。

作为一种优选的技术方案，所述陶瓷氙气灯的启动电压不小于5kV。

作为一种优选的技术方案，所述陶瓷氙气灯的显色指数最高达到97。

作为一种优选的技术方案，所述陶瓷氙气灯的光效最高达到125lm/watt。

作为一种优选的技术方案，所述陶瓷氙气灯实际使用18000个小时后，光衰不高于10％。

作为一种优选的技术方案，所述陶瓷氙气灯的有效使用寿命不低于30000个小时。

作为一种优选的技术方案，所述陶瓷氙气灯使用6年后，坏损率小于0.25％。

作为一种优选的技术方案，所述陶瓷氙气灯的色温为3000～5000K。

作为一种优选的技术方案，所述陶瓷氙气灯的功率为20～700W，优选为35～250W。

本发明的第二方面提供了一种如上所述的陶瓷氙气灯的应用，其用于户外照明、隧道照明、仓库厂房照明、商场照明、体育场馆照明、植物种植照明。

有益效果：本发明提供了一种陶瓷氙气灯，其光谱类似太阳光光谱，发光自然，无炫光和蓝光，对人眼友好无刺激，显色指数最高可达到97，光效最高可达125lm/watt，光衰小，有效使用寿命30000个小时，且使用6年后坏损率仅不到0.25％，远远优于其他光源。

附图说明

图1为不同光源下的鲜花与草地照片，其中左图为日光下的鲜花与草地，中图为实施例1中陶瓷氙气灯下的鲜花与草地，右图为实施例4中高压钠灯下的鲜花与草地。

图2为厂房车间内的光源照片，左图为实施例1，右图为实施例5。

图3为厂房车间内的光源照片，左图为实施例1，右图为实施例5。

图4为不同光源的光谱谱图，左1为太阳光光谱，左2为实施例4中高压钠灯的光谱，左3为实施例1中陶瓷氙气灯的光谱，左4为实施例5中LED光源的光谱。

图5为本发明实施例1用于植物照明的示意图。

图6为本发明实施例6用于植物照明的示意图。

具体实施方式

结合以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可进一步地理解本发明的内容。除非另有说明，本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。

在本文中使用的，除非上下文中明确地另有指示，否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是，如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义，“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示所陈述的组合物、步骤、方法、制品或装置，但不排除存在或添加一个或多个其它组合物、步骤、方法、制品或装置。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。除此之外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。

为了解决常规照明有效使用寿命短、光衰快的问题，提高整灯的稳定性、显色指数、光效，避免光源出现炫光、蓝光，本发明的第一方面提供了一种陶瓷氙气灯，所述陶瓷氙气灯的灯管内填充600～900kPa的高压氙气和金属卤化物。

在一些优选的实施方式中，所述陶瓷氙气灯的启动电压不小于5kV。

陶瓷氙气灯是在陶瓷灯管内填充约600～900kPa高压氙气和多种金属卤化物，在不小于5kV的启动电压激励下，自由电子在灯中电场的作用下获得足够多的能量去碰撞原子，使其释放出更多的自由电子，从而在灯内的气体中发生雪崩放电，只要外加电场一直持续，此雪崩放电现象就会一直持续，从而释放出电磁波，最终达到气体放电放光的目的，产生的可见光光谱接近太阳光光谱，显色指数高，光效高，无炫光或蓝光现象，对人眼刺激性小，不易引起视觉疲劳。

在一些优选的实施方式中，所述启动电压不超过8kV。发明人在研发过程中发现，启动电压过低无法点亮陶瓷氙气灯，反之过大时，发光不够稳定，光效降低。

在一些优选的实施方式中，所述金属卤化物为碘化钪和碘化钠的混合，重量比为3：5。

在一些优选的实施方式中，所述金属卤化物的质量为高压氙气质量的1/20～1/10；进一步优选的，所述金属卤化物的质量为高压氙气质量的1/16。

在一些优选的实施方式中，所述陶瓷氙气灯的显色指数最高达到97。显色指数代表光源对物体的显色能力，光源的光谱组成越广，越能提供较佳的显色效果，本申请中显色指数通过积分球测试方法进行测定。因为陶瓷氙气灯的显色指数高，150W的陶瓷氙气灯可以替代400W的高压钠灯。

在一些优选的实施方式中，所述陶瓷氙气灯的光效最高达到125lm/watt。光效是指光源发出的光通量与消耗功率之比，又称发光效率，单位是流明/瓦，光源的光效越高表示其将电能转化成光能的能力越强，在提供同等亮度的条件下，光效越高，则光源更为节能，本申请中光效通过积分球测试方法进行测定。

在一些优选的实施方式中，所述陶瓷氙气灯实际使用18000个小时后，光衰不高于10％。光衰是指光源经过一段时间的点亮后，光强降低，本申请中实际使用时间是指光源实际点亮的时间，光衰通过测定持续点亮的光源的光通量得到，光衰(％)＝(初期值-测定值)/初期值。本申请中实际使用18000个小时的光衰测试是将长期作为路灯使用的陶瓷氙气灯拆卸下来进行测试。

在一些优选的实施方式中，所述陶瓷氙气灯的有效使用寿命不低于30000个小时。本申请中陶瓷氙气灯的有效使用寿命是指光衰下降30％时光源的实际使用时间，即光源点亮时间30000小时后，陶瓷氙气灯的亮度仍然有新灯的70％。本申请中的有效使用寿命是将长期作为路灯使用的陶瓷氙气灯拆卸下来进行光衰测试得到的。

在一些优选的实施方式中，所述陶瓷氙气灯使用6年后，坏损率小于0.25％。本申请中的坏损率是对实际投入使用6年的陶瓷氙气灯进行统计后得出的。

在一些优选的实施方式中，所述陶瓷氙气灯的色温为3000～5000K。色温是表示光线中包含颜色成分的计量单位，从理论上说，黑体温度指绝对黑体从绝对零度(-273℃)开始加温后所呈现的颜色，黑体在受热后，逐渐由黑变红，转黄，发白，最后发出蓝色光。当加热到一定的温度，黑体发出的光所含的光谱成分，就称为这一温度下的色温，计量单位为K。本申请中色温通过积分球测试方法进行测定。本发明中的陶瓷氙气灯所发出的光近似于自然光，当色温高于5000K时，会产生蓝光问题，当色温低于3000K时，光色发红，显色性大大降低。

在一些优选的实施方式中，所述陶瓷氙气灯的功率为20～700W，优选为35～250W。本申请中陶瓷氙气灯的功率通过伏安法测得。

本发明的第二方面提供了一种如上所述的陶瓷氙气灯的应用，其用于户外照明、隧道照明、仓库厂房照明、商场照明、体育场馆照明、植物种植照明。

实施例

以下通过实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1

实施例1提供了一种陶瓷氙气灯，所述陶瓷氙气灯的灯管内填充800kPa的高压氙气和金属卤化物；所述金属卤化物的质量为高压氙气质量的1/16；所述金属卤化物为碘化钪和碘化钠的混合，重量比为3：5；所述陶瓷氙气灯的启动电压为5kV，所述陶瓷氙气灯的功率为250W。

所述陶瓷氙气灯的显色指数达到97；所述陶瓷氙气灯的光效达到1100lm/watt；所述陶瓷氙气灯实际使18000个小时后，光衰为8％；所述陶瓷氙气灯的有效使用寿命为30000个小时；所述陶瓷氙气灯的色温为4200K，以上数据通过积分球测试方法进行测得。

实施例2

实施例2提供了一种陶瓷氙气灯，所述陶瓷氙气灯的灯管内填充600kPa的高压氙气和金属卤化物；所述金属卤化物的质量为高压氙气质量的1/16；所述金属卤化物为碘化钪和碘化钠的混合，重量比为3：5；所述陶瓷氙气灯的启动电压为5kV，所述陶瓷氙气灯的功率为210W。

所述陶瓷氙气灯的显色指数达到89；所述陶瓷氙气灯的光效达到120lm/watt；所述陶瓷氙气灯实际使用18000个小时后，光衰为8％；所述陶瓷氙气灯的有效使用寿命为30000个小时；所述陶瓷氙气灯的色温为3000K，以上数据通过积分球测试方法进行测得。

实施例3

实施例3提供了一种陶瓷氙气灯，所述陶瓷氙气灯的灯管内填充900kPa的高压氙气和金属卤化物；所述金属卤化物的质量为高压氙气质量的1/16；所述金属卤化物为碘化钪和碘化钠的混合，重量比为3：5；所述陶瓷氙气灯的启动电压为5kV，所述陶瓷氙气灯的功率为150W。

所述陶瓷氙气灯的显色指数达到86；所述陶瓷氙气灯的光效达到115lm/watt；所述陶瓷氙气灯实际使用18000个小时后，光衰为10％；所述陶瓷氙气灯的有效使用寿命为30000个小时；所述陶瓷氙气灯的色温为3000K，以上数据通过积分球测试方法进行测得。

实施例4

实施例4为市售400W高压钠灯。

如图1所示，实施例1与实施例4相比较，实施例4显色性明显较差。

实施例5

实施例5为市售100W的LED灯。

如图2和图3所示，实施例1与实施例5比较，实施例5有严重的蓝光问题和炫光问题。

如图4所示，实施例1与实施例4、5比较，实施例1呈现的光谱与太阳光光谱非常接近。

实施例6

实施例6为市售的315W的陶瓷金卤灯。

如图5和图6所示，实施例1与实施例6在植物照明的应用比较显示，实施例1在各个高度都具有更高的光照强度，在植物照明应用中更适宜植物生长。

需要说明的是，上述发明是作为本发明的例示实施方式而提供的，但其只不过仅为例示，不做限定性解释。本领域技术人员所明了的本发明的变形例也包含在所附的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种陶瓷氙气灯，其特征在于，所述陶瓷氙气灯的灯管内填充600～900kPa的高压氙气和金属卤化物。

2.如权利要求1所述的陶瓷氙气灯，其特征在于，所述陶瓷氙气灯的启动电压不小于5kV。

3.如权利要求1或2所述的陶瓷氙气灯，其特征在于，所述陶瓷氙气灯的显色指数最高达到97。

4.如权利要求1～3任一项所述的陶瓷氙气灯，其特征在于，所述陶瓷氙气灯的光效最高达到125lm/watt。

5.如权利要求1～4任一项所述的陶瓷氙气灯，其特征在于，所述陶瓷氙气灯实际使用18000个小时后，光衰不高于10％。

6.如权利要求1～5任一项所述的陶瓷氙气灯，其特征在于，所述陶瓷氙气灯的有效使用寿命不低于30000个小时。

7.如权利要求1～6任一项所述的陶瓷氙气灯，其特征在于，所述陶瓷氙气灯使用6年后，坏损率小于0.25％。

8.如权利要求1～7任一项所述的陶瓷氙气灯，其特征在于，所述陶瓷氙气灯的色温为3000～5000K。

9.如权利要求1～8任一项所述的陶瓷氙气灯，其特征在于，所述陶瓷氙气灯的功率为20～700W，优选为35～250W。

10.一种如权利要求1～9任一项所述的陶瓷氙气灯的应用，其特征在于，其用于户外照明、隧道照明、仓库厂房照明、商场照明、体育场馆照明、植物种植照明。

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