[发明专利]一种无排气管的无极荧光灯

说明书

技术领域

本发明属于荧光灯技术领域，具体涉及一种无极荧光灯。

背景技术

无电极放电光源由于没有电极，因此它与传统的电光源相比有诸多优势，例如寿命长，在寿命期间光衰小而且不用担心发光物质和电极间的相互作用。另外无电极放电光源在调光方面也有很好的性能，其调光有色表改变小，并且不影响发光效率和该光源的寿命。最早的无极灯专利是P.C.Hewitt于1907年提出的US 843,534，该专利提出的无极灯的放电结构包括其内充有少量汞的球形泡壳和在包围在该球形泡壳外面的线圈。由于当时没有高频电子设备，所以放电的驱动频率仅为125－300Hz。Hewitt的发明奠定了射频无极放电结构的基础。

随后出现了两个比较重要的专利，它们分别是J. Bethenod和A. Claude于1936年提出的US 2,030,957和J. M. Anderson于1970年提出的US 3,500,118。在J. Bethenod和A. Claude提出的专利中，其泡壳结构采用凹状空腔结构，在空腔内放入线圈和磁芯。这种结构在目前仍被较多的无极荧光灯所应用，其优点是放电结构紧凑，感应线圈不会阻挡光线，射频辐射可以被等离子体屏蔽以及该结构加工方便。而Anderson在其专利中公开了一种外置感应线圈的结构，按照该结构，感应线圈被放置在泡壳外面，放电在一个密闭的泡壳内进行。这种结构放电启动容易并很好地解决了散热问题，因而对材料的要求可以降低，可以实现大功率放电，而且放电性能较稳定，光效较高。

无电极无极荧光灯的一些基本结构由下列美国专利公开：US 3,500,118，1970年3月10日颁发给Anderson；US 3，521，120，，1970年7月21日颁发给Anderson；US 3,987,334，1976年10月19日颁发给Anderson；US 4,010,400，1977年5月1日颁发给Hollister。这类结构的无电极灯的基本原理是：放电灯管形成了连续的闭合回路，其内含有低压的汞蒸汽和缓冲气体；绕在磁芯上线圈和放电灯管分别构成变压器的初级和次级线圈。能量以电磁感应的形式耦合到放电灯管中，并维持放电灯管的放电电压。放电灯管内表面涂有荧光粉，将激发态汞原子辐射出来的紫外的光子转换成可见光。

美国专利US 6,175,197B1公开了一种具有热桥结构的无极灯，按照该灯的结构，用于提供发光所需的汞蒸气的汞齐被置于灯管的排气管中。为使所述汞齐能够正常工作，在磁心和排气管之间设一热桥，以便将该磁心的热传给汞齐。具有这种结构的无极灯较之前述结构的灯，在启动时间和发光效率方面有所提高，但仍有缺点。US 6,175,197B1专利所述的热桥只起到传热的作用，该热桥未将排气管密闭起来，热桥于排气管之间存有间隙，因而排气管仍于周边的空气接触，二者间仍有对流传热，也就是说其中的汞齐的蒸发仍受周边的空气温度的影响。显而易见的是，在极端的温度条件下，譬如，－40℃时，上述热桥并不能保证个无极灯正常启动和稳定发光；其次，由于热桥于排气管之间有较大间隙，所以该热桥不能保护排气管，防止它在运输和装配过程中受损。

目前无极荧光灯的应用范围越来越广，灯管的排气管成为损坏的一个重要因素，因此采用无排气管的结构可以减少因排气管断裂造成的损坏，使灯的结构更加牢固，并拓展其应用的范围。

发明内容

本发明的目的在于提出一种无排气管的无极荧光灯，以避免外置排气管带来的缺陷。

本发明提出的无极荧光灯，其结构包括灯管、汞齐装置和磁芯。其中：

所述的灯管是环形闭合的，灯管截面为圆形或方形，灯管的环面可以是圆形、长方形或8字形等形状。不管何种形状，必须保证放电的通道是闭合的。灯管内壁涂荧光粉，灯管内充有惰性气体，通常采用Kr或Kr-Ar的混合气体。

所述的汞齐装置，通过支架固定在灯管内部，汞齐装置设置的位置靠近磁芯。根据汞齐的类型和功率的大小可以调整汞齐与磁芯的位置来保证无极荧光灯有高的光效。所述支架材料可以为石英玻璃、高硼硅玻璃、镍、铂、钨或不锈钢等。所述汞齐装置的结构中，汞齐被放置在一个单端开口的玻璃管中，玻璃管封闭端收缩、固定汞齐，在玻璃管中放置卷绕的铟网。

所述磁芯，包围在灯管上，其截面结构为环形或方形，磁芯上缠绕的线圈与电源相连接。

本发明提供的无极荧光灯，灯管表面没有排气管，可以使灯管在运输和安装过程中的损耗率极大的降低；在灯具安装时，也不必考虑为排气管留空间，使灯具更紧凑。本发明的放电灯管可以在低温下快速启动并维持较高功率的输出，另外可以使放电灯管的结构更牢固。