[发明专利]无灯丝热阴极气体放电长寿灯

说明书

技术领域

本发明涉及电光源领域，具体涉及楼堂馆所、酒店餐厅，企事业单位工厂车间、办公室，机关学校及普通家庭的日常节能照明，更具体地说，涉及一种无灯丝热阴极气体放电长寿灯。

背景技术

照明是人们日常生产、生活不可缺少的组成部分，从原始的火把、油灯，到现代的各式各样的电灯，一直伴随着人类社会的进步而发展。自爱迪生发明了电灯以后，用电来发光照明，已成为现代文明社会的主要照明方式。而在各式各样的电光源中，目前诸如荧光灯，节能灯，高、低压汞灯、钠灯，金属卤化物灯等气体放电灯因其色光好，光效高，相对寿命长而成为应用最广泛，使用量最大的电光源，尤其是近年来全世界普遍推广使用的小功率电子镇流节能(荧光)灯。其生产和使用消耗量更是大得惊人。但目前的节能灯、荧光灯等传统气体放电灯都需要在玻璃灯管内封装由钨、钼等贵金属和复杂工艺制作的多螺旋灯丝电极，在灯丝上再涂敷电子发射物质，灯启动工作时要先给灯丝通电加热。如果因电子镇流器性能欠佳，启动前灯丝加热不充分，则在离子撞击下，电极材料会快速蒸发和消耗，易造成灯管两端发黑，灯丝烧断，玻璃透光率显著下降，使发光和节能效果变差，灯管实际寿命大大缩短，导致灯管寿命与一体化电子镇流器寿命严重不匹配，不仅浪费了社会资源，而且坏灯丢弃会造成大量的电子垃圾，污染环境，这已成了传统带灯丝气体放电灯、节能(荧光)灯的通病。后来虽然又有没有加热灯丝的冷阴极荧光灯问世，但其需要非常高的启动电压，使驱动电路复杂化，成本增加，其阴极位降大，光电转换效率和使用安全性降低。在目前全球能源和贵金属材料资源紧缺，尤其是电力供应紧张的情况下，针对钨丝阴极荧光灯、节能灯，冷阴极荧光灯等传统气体放电灯存在的缺点和不足，进行改进和创新，发明研制新型高效节能长寿电光源，无疑具有巨大的社会经济效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效节能长寿电光源——无灯丝热阴极气体放电长寿灯，它利用高频电磁感应加热(电磁炉)原理，通过对气体放电荧光灯阴极的巧妙构思和创新设计，利用电子镇流器驱动荧光灯在启动过程中流过感应线圈的高频谐振电流，对置于电磁场中没有灯丝的圆筒形阴极进行感应加热，促使其温度升高，发射热电子，使荧光灯起弧、放电、发光。因其融合了冷阴极荧光灯圆筒形阴极结构的生产工艺简单，成本低廉以及有灯丝荧光灯灯丝通电加热后可发射热电子，使灯管启动电压和阴极位降减小，效率提高的优点，克服了二者的缺点和不足，从而可显著延长荧光灯管的使用寿命，提高电能转换和发光效率，节约钨、钼等贵金属资源，并可大大减少环境污染。

本发明的目的是这样实现的，构造一种无灯丝热阴极气体放电长寿灯，见附图：其由内涂三基色高效荧光粉的玻璃灯管1，灯管两端的圆筒形主电极2，放置于圆筒形主电极内截面为“工”字形的铁氧体磁芯3，缠绕在铁氧体磁芯上的感应线圈4，放置于圆筒形主电极一端两面导电的圆饼行CPTC陶瓷热敏电阻5，灯管外部的启动电路模块6和高频电子镇流器模块7组成。圆筒形主电极2在灯管内部与感应线圈4的一端及灯芯柱上一个电极引出端A电气连接；感应线圈4的另一端与热敏电阻5的一个表面电极电气连接；热敏电阻5的另一个表面电极与灯芯柱上另一个电极引出端B在灯管内部电气连接；两个灯芯柱电极引出端B与启动电路模块6串联连接；两个灯芯柱电极引出端A接高频电子镇流器模块7的输出端，而电子镇流器模块7的输入端接市电，这样就构成了一个完整的应用电路。

本发明的特征在于，它是利用高频电磁感应加热(电磁炉)原理对一端内壁涂敷有高效热电子发射物质(电子粉)的圆筒形金属主电极进行感应加热，促使其温度升高，发射热电子，故圆筒形主电极2可用铜、铝、镍、铁等普通金属或者其合金制作，其作为荧光灯的阴极，没有钨、钼等贵金属制作的加热灯丝，因而生产工艺简单，成本低廉，无断丝之虞，坚固耐用。

本发明的特征还在于，主电极2的圆筒形状，电子粉涂敷在内壁的设计考虑，使其作为阴极时更耐离子轰击，阴极物质向灯管壁溅射蒸发小，灯管两端不易发黑，透光率高，灯管寿命会显著增长。

本发明的特征还在于，主电极2不限于圆筒形，也可以设计成性能更优的其它复杂形状，主电极2的一端还可以装置汞齐片或者与汞直接进行合金化处理，形成汞齐，为灯管提供稳定环保的固态汞源。