CN200983356Y - 高频等离子无极灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了结构上由高频发生器、功率耦合器和涂有稀土荧光粉的玻璃泡壳组成的一种高频等离子无极灯。其中置于放电管内的高频发生器上绕有励磁线圈的矩形状闭合形磁芯上环绕有馈能线圈，线圈两端的引出线与所述功率耦合器的振荡电路连接，所述磁芯上连接有棒状导热管，所述泡壳内表面涂覆有一层透明导电层和一层可见光稀土荧光粉反射涂层，该反射涂层上还涂覆有一层纳米六基色免烤粉。可在常温下进行封装纳米六基色免烤粉涂层具有革命性的突破，发光效率更高，使用寿命更持久，能使稀土分子得到有效保护。显色指数＞90，更接近自然光。光衰小，基本不出现光衰现象。解决了传统无极灯三基色水涂粉需要烘烤温度350℃以上和化学变化产生光衰的缺陷。

Description

高频等离子无极灯

技术领域

本实用新型涉及一种没有电极，不用灯丝，融电、磁、光技术于一体，节能效果比一般节能灯高出一倍的无极灯。

背景技术

在普通灯源中，随着灯的燃点，灯丝上的电子发射材料会不断消耗，电极的电子发射能力会因此逐渐下降。同时，一些电极材料也会溅射到灯管的内壁上。这就造成了在燃点的后期，灯的启动发生困难，并且光通输出也有很大的下降。而且，在工作电压下电极发射出的电子不足以维持放电，灯就会熄灭。因此，传统光源的衰减很严重，最好的节能灯使用6～8个月后，就开始出黑头现象，并且光衰比较明显。而反观无极灯，由于消除了电极因素的影响，灯的寿命可以有极大的提高，同时灯的光通维持性也比传统灯源好很多。随着电子科技的发展和进步，无极灯经历了差不多三代产品。

早期的电磁感应无极灯由于突破了传统的白炽灯、气体放电灯的发光机理，它消除了制约传统灯源寿命的关键因素——电极。成为人们公认的新一代光源。其高光效、长寿命、高显色性、光线稳定等特点，使电磁感应灯成为理想的绿色照明光源之一。1994年，GE公司推出第一只自身带有控制电路的紧凑型无极感应灯。无极放电灯的额定功率一般为23w，寿命只有10000h，可直接替代100WR80型的反射白炽灯。灯内有涂层。在凹腔融封前边壳内涂敷一层透明的导电层。在凹腔和泡壳的颈部涂敷一层二氧化钛反射层，最后在玻壳上涂一层三基色荧光粉。

90年代初期，日本松下电子公司推出Everlight无极放电灯，与其他灯不同的是它的线圈缠绕在灯的顶部，同时还内置了镇流器，这增大了耦合常数K，但意味着需要更完善的电磁屏蔽。它是通过在灯的周围覆以金属网结构来达到屏蔽效果，同时灯中电路完全封闭在一个兼作为散热的金属防护罩内。通过镇流器中的控制线路，可以使灯的亮度减弱5％。这种灯的功率为27w，可直接与市电电源连接使用，光通量为1000lm，在工作40000h后光衰为50％。

据相关技术报道。Phllips电子有限公司申请的美国专利US6373198，公开日：2002.04.16。涉及一种感应灯系统，包括一个能提供高频交流电压的供电单元、一根与供电单元连接的供电电缆和一个与供电电缆连接的感应灯。该灯有一个感应线圈，并且在感应线圈和供电电缆之间设置有至少一个电子元件。泡壳内有主副两个汞齐，副汞齐负责在灯的启动的时候提供合适的汞蒸汽压，以便让灯在短时间内达到比较高的光通输出；而主汞齐的作用则是在灯工作的时候保持泡壳内汞蒸汽压处于最佳范围。电子元件与感应线圈和供电电缆一起有组合阻抗Z。根据本发明，由于电子元件的特性，对于任意长度的供电电缆，系统都能保持阻抗Z的虚部Im(Z)的绝对值小于实部Re(Z)。

国内无极灯技术起步相对较晚，研发单位不多，其中上海宏源照明电器有限公司申请了多篇无极灯相关专利，该公司申请的实用新型专利03232268.2，申请日：2003.06.18。涉及一种电磁感应灯结构，包括：灯头，连接灯座；外壳，与灯头相连，内有一空腔；电磁感应灯电路，放置在外壳的空腔内；灯管，灯管的内壁涂有荧光粉层，灯管的腔内含有气体和汞齐；线圈，提供磁场来点亮电磁感应灯；其特点是，支架，与外壳相连，由可拆分的两部分组成，内部形成一空腔，放置连接线；磁环支架，与支架相连；磁环，安放在磁环支架上，呈环形，套在灯管上，磁环上绕有线圈；灯管呈一闭合多边形，外壳位于灯管构成的闭合多边形的中心位置，支架、磁环支架位于一穿过该中心的直线上。

可以看出，在近一个世纪里，无极灯行业有了飞速的发展；而且在这个领域里，国内的某些企业已经能和外资企业并驾齐驱并有所超越。但是，应该看到，无极灯的发展并没有到达顶端，而是还有着广大的空间，因此，人们还应在多方面继续下功夫，使无极灯更加完善。现有技术的无极灯大多用镇流器、磁环、灯管。磁环通过高频镇流器传送能量，通过铁氧体磁力线圈产生的高频波撞击灯壁荧光粉而发光。在玻壳灯管内表面涂敷荧光物质，玻壳灯管内部空间充有汞蒸气和氩混合气体，玻壳灯管外表面镀有透光屏蔽层。而且基本都是采用三基色水涂粉工艺，涂粉烘烤的温度要达350℃以上，三基色粉的分子起了化学变化，对光效性能产生不良影响，使光衰时间提早。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构更趋于简单，能在常温下进行封装生产，发光效率更高，使用寿命更持久，基本不出现光衰现象，短波传递，无辐射，无损耗，无电磁干扰的高频等离子无极灯。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高频等离子无极灯，结构上由高频发生器(高频电源)、功率耦合器和涂有稀土荧光粉的玻璃泡壳组成，其特征在于：置于放电管内的高频发生器上绕有励磁线圈的矩形状闭合形磁芯上环绕有馈能线圈，线圈两端的引出线与所述功率耦合器的振荡电路连接，所述磁芯上连接有棒状导热管，所述泡壳内表面涂覆有一层透明的导电层和一层可见光稀土荧光粉反射涂层，该反射涂层上还涂覆有一层纳米六基色免烤粉。

本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果。

由于采用的高频发生器高频恒电压，灯光极其稳定，电压在150～270V的范围内波动，均可正常启动工作并输出恒定的光通量。采用的纳米六基色免烤粉涂层具有革命性的突破，纳米六基色粉能在常温下进行封装生产，，发光效率更高，使用寿命更持久，能使稀土分子得到有效保护。显色指数＞90，更接近自然光。光衰小，基本不出现光衰现象，经1000小时测试证明，反而出现负光衰。在发出的光中，可见光占的比例高达90％以上。发出的高亮度低眩光接近太阳光，光通量恒定，光线柔和。光通维持率达到90％以上，呈现被照物体的自然色泽。发光平稳无频闪，不会造成眼睛疲劳，保护眼睛健康完全消除频闪引起人眼疲劳效应。可以调光和数字化遥控工作。工作频率：230KHz，短波传递，无辐射，无损耗，无电磁干扰。灯的光效为90流明/瓦，一个70瓦的这种灯的光通输出可以达到6300流明。功率因数大于98％，辐射同样的光通量，耗电仅为白炽灯的1/4～1/5。励磁线圈内装馈能线圈采用电磁感应原理，输出功率恒定：其输出功率不会因电网电压的波动而变化。启动快速。由于采用电磁感应原理将灯点亮，不存在普通荧光灯启动时的灯丝预热问题，设置的导热管可低温启动(摄氏零下26度)，在低温下可以可随时立即启动。可用于直流电源，用于应急照明。不受频繁开关限制，可频繁开关，完全克服了灯丝起动的弊端，频繁开关对灯的寿命没有任何影响；无极灯所用材料99.6％都可以循环再利用，特别符合环保的需要。由于离子体无极放电，不用钨丝，灯管部分不存在与易损元件，整个的灯泡寿命主要取决于荧光粉的自然衰减，选用优质的纳米六基色荧光粉和优质元器件配套的高频发生器，可保证使用寿命长达12万小时以上。使用寿命是普通灯泡的100倍，卤素灯的30倍，钠灯的20倍，金卤灯的15倍。自身的发热量仅为高压钠灯、金卤灯的1/4以下。一次投入免去10年的维护烦恼及费用。在不方便换灯的场合使用更为优越，在使用中减少了更换光源维护费用。灯的发光的穿透力更优异，可用于礼堂大厅、会议室、天花板很高的厂房、隧道、地铁站、水下灯、温室蔬菜植物蓬、交通复杂危险地域照明、运动场、船舶照明、工矿照明以及场馆、学校等各类照明领域等。

附图说明

下面结合附图和实施例进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

图1是本实用新型的构造示意图。

具体实施方式

图1描述了主要由高频发生器(高频电源)、功率耦合器和涂有稀土荧光粉的玻璃泡壳三部分组成的高频等离子无极灯的优选实施例。它是集电子、电磁、真空等技术于一体的节能环保新光源。其中，高频发生器置于与泡壳1成一体连接的凹腔放电管5内。泡壳1和放电管5是闭合贯通的闭合形。组成高频发生器的矩形状闭合形磁芯上绕有励磁线圈6。在矩形状闭合形磁芯7上还环绕有激励工作电流增大的高频高压电场辅助馈能线圈8，线圈两端的引出线16与所述功率耦合器的振荡电路耦合电极连接。耦合电极与高频无极灯电源电路相连。与铁氧体材料或锰锌功率材料制成的矩形或H型磁芯7连接的棒状导热管9正好插入于泡壳凹腔4一端凹进去的凹处。围绕在磁芯上的线圈通过装在灯座内的功率耦合器13与电源连接。泡壳1内充有氪气和氩气的混合气体，在闭合形的泡壳1的下部两边设有所述混合气体的存放管15和排气管10。泡壳1连接灯座11。灯座11的电源触点通过装在灯座内导线14连接功率耦合器13。灯座11设有隔墙，功率耦合器线路板12通过其上的紧固螺钉固定在隔墙上，耦合电极置于隔墙的空腔内。放电管5的凹腔4和泡壳1的内壁表面涂敷有涂层2。所述涂层2有一层可见光透明的导电层和兼作散热的可见光稀土荧光粉反射涂层。所述反射涂层也可以是氧化钛粉层或氧化铝金属粉层。这样，在放电管5和泡壳1内壁就相当于建立了一个可阻挡电磁波外泄的金属屏蔽层，使得高频无极灯不会产生超出标准的电磁空间辐射。最后在泡壳1玻壳内壁涂一层纳米六基色免烤粉，在常温下封装。这样，就可将所产生的可见光直接反射到照明区，避免可见光辐射到灯罩反射回来，减少反射光损耗，增加照明光效。

在接通电源后，电流流过线圈，高频电子源铁氧体磁芯7绕有的高频电磁线圈及高频高压电场辅助线圈便会感应出磁场，在这里放电管5中相当于高频变压器的一个多圈串联绕制连接的付线圈，放电管5从高频磁场中感应得到串联叠加的等于数倍单圈线圈感应的高频感应电势，高频高压电场辅助线圈的两端感到高频高压电场能。将能量耦合到放电管5中，电流通过高频发生器产生一个2.68MHz高频正弦电压，并同时产生一个3000V左右的点火电压，通过功率耦合器直接激发玻璃管上涂有稀土荧光粉和纳米六基色免烤粉，玻璃泡壳内瞬间建立一个高频磁场，在高频磁场的作用下，泡壳1内的氪气和氩气混合惰性气体发生电离，产生雪崩效应，使变化的磁场在放电管5内产生感应电流放电辐射出2.68MHz的紫外线，稀土荧光粉和纳米六基色免烤粉在强紫外线的作用下发出可见光。

Claims (4)

1.一种高频等离子无极灯，结构上由高频发生器、功率耦合器和涂有稀土荧光粉的玻璃泡壳组成，其特征在于：置于放电管内的高频发生器上绕有励磁线圈的矩形状闭合形磁芯上环绕有馈能线圈，线圈两端的引出线与所述功率耦合器的振荡电路连接，所述磁芯上连接有棒状导热管，所述泡壳内表面涂覆有一层透明的导电层和一层可见光稀土荧光粉反射涂层，该反射涂层上还涂覆有一层纳米六基色免烤粉。

2.根据权利要求1所述的高频等离子无极灯，其特征在于，所述的泡壳内充有氪气和氩气的混合气体。

3.根据权利要求1所述的高频等离子无极灯，其特征在于，所述的泡壳1的下部两边设有所述混合气体的存放管和排气管。

4.根据权利要求1所述的高频等离子无极灯，其特征在于，所述的磁芯是铁氧体材料或锰锌功率材料制成的矩形或H型。