專利名稱：電磁感應(yīng)燈的放電管及電磁感應(yīng)燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氣體放電燈領(lǐng)域，特別涉及電磁感應(yīng)燈的放電管和電磁感應(yīng)燈。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的無(wú)極燈或電磁感應(yīng)燈，具備長(zhǎng)壽命、瞬間啟動(dòng)和開(kāi)關(guān)次數(shù)不受 限制的顯著優(yōu)點(diǎn)，但是也存在一些不足。例如球泡形無(wú)極燈，采用內(nèi)置式的電磁耦合方式，耦合頻率太高，多為2.65MHz，電磁干擾問(wèn)題突出，高 頻電路復(fù)雜，因此成本高，光效約50 70Lm/W。近幾年出現(xiàn)了一種電磁感 應(yīng)燈，如美國(guó)專利(US2003011322)描述了一種閉環(huán)電磁感應(yīng)燈，采用 外包式的電磁偶合方式，此類電磁感應(yīng)燈耦合頻率多為200 300KHz，較前 一種方式有明顯改進(jìn)，光效約70 80Lm/W，但是，使用的玻管直徑較粗，一 般大于40mm，這對(duì)于集中于玻管中心線附近的紫外線的利用不是十分理想， 光效有待進(jìn)一步提高；而且較粗的玻管在燈具里面形成了對(duì)光線的遮擋， 影響了實(shí)際光效；外包式的電磁偶合裝置也影響美觀；同時(shí)也存在成本較 高的問(wèn)題。此外，這兩種方案，因玻殼形狀、光效、成本等問(wèn)題，燈功率 難以做到更小或更大，因此使用場(chǎng)合受到一定限制。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是進(jìn)一步改進(jìn)放電管結(jié)構(gòu)和電磁耦合方 式，提高光效、降低成本；另一個(gè)目的是拓寬燈的功率范圍，并使放電管 的結(jié)構(gòu)適合更多燈具，從而在更多的場(chǎng)合得到應(yīng)用。本發(fā)明的發(fā)明目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種電磁感應(yīng)燈的放電管，包括玻殼、內(nèi)表面附著的熒光粉、抽真 空后充入的至少一種稀有氣體、以及保留在玻殼內(nèi)的至少一種狀態(tài)的汞， 其特征在于玻殼采用截面較細(xì)的玻管彎曲成類似螺旋狀，螺旋有兩圈或 兩圈以上，放電回路構(gòu)成閉環(huán)。所述的螺旋的平均周長(zhǎng)小于玻管外經(jīng)的17倍。所述的螺旋的中心線為圓弧線。
一種電磁感應(yīng)燈的放電管，包括玻殼、內(nèi)表面附著的熒光粉、抽真 空后充入的至少 一種稀有氣體、以及保留在玻殼內(nèi)的至少一種狀態(tài)的汞， 其特征在于玻殼采用截面較細(xì)的玻管彎曲成類似螺旋狀，螺旋有兩圈或 兩圈以上，螺旋的首尾兩端分別封接有從內(nèi)部通向外部的導(dǎo)電材料。所述的螺旋的平均周長(zhǎng)小于玻管外經(jīng)的20倍。所述的螺旋的中心線為圓弧線。一種電磁感應(yīng)燈，包括放電管、高頻電路單元和電磁耦合裝置，高 頻電路單元的輸出端連接到電磁耦合裝置磁芯上的線圈，其特征在于放 電管采用截面較細(xì)的玻管彎曲成類似螺旋狀，螺旋有兩圈或兩圈以上，放 電回路構(gòu)成閉環(huán)，電磁耦合裝置的磁芯置于螺旋中并包圍成環(huán)狀或孔狀。所述的螺旋的平均周長(zhǎng)小于玻管外經(jīng)的17倍。所述的螺旋的中心線為圓弧線。一種電磁感應(yīng)燈，包括放電管、高頻電路單元和電磁耦合裝置，高 頻電路單元的輸出端連接到電磁耦合裝置磁芯上的線圈，其特征在于放 電管采用截面較細(xì)的玻管彎曲成類似螺旋狀，螺旋有兩圈或兩圈以上，螺 旋的首尾兩端分別封接有從內(nèi)部通向外部的導(dǎo)電材料，電磁耦合裝置的磁 芯置于螺旋中并包圍成環(huán)狀或孔狀，從同一螺旋首尾兩端伸出的導(dǎo)電材料 分別連接在-起。所述的螺旋的平均周長(zhǎng)小于玻管外經(jīng)的20倍。所述的螺旋的中心線為圓弧線。從同一螺旋首尾兩端伸出的導(dǎo)電材料按照電場(chǎng)疊加的接法，連接到纏 繞在電磁耦合裝置磁芯上的線圈。由于放電管采用較細(xì)的玻管，對(duì)于附著在管壁的熒光粉而言距離中心 線更近，集中分布在玻管中心線附近的紫外線將被更充分地利用，因此能 夠提高光效，管經(jīng)細(xì)的熒光燈光效高這一點(diǎn)是公知的；也因玻管外經(jīng)較細(xì)， 且相臨的螺旋之間有間隙，對(duì)光線的遮擋少，特別是螺旋的中心線為圓弧 時(shí)，相臨的螺旋之間有較大的間隙，對(duì)玻管自身產(chǎn)生的光以及燈具反射的 光的遮擋都明顯減少，進(jìn)一步提高了實(shí)際光效。由于放電管有兩圈以上的螺旋，在放電回路中每一圈螺旋感應(yīng)的電場(chǎng) 都是互相疊加的，因此更容易實(shí)現(xiàn)電磁耦合而不需要使用很高的頻率，電
磁干擾問(wèn)題就容易解決，電路等方面比較簡(jiǎn)單，所以成本較低。特別是螺 旋的首尾兩端分別封接有從內(nèi)部通向外部的導(dǎo)電材料的技術(shù)方案，留在放 電管內(nèi)部的導(dǎo)電材料可以是鎢、鎳、鐵、鉭和鋯等金屬及某種合金，這里 可以理解為冷陰極。冷陰極壽命也很長(zhǎng)，并不影響電磁感應(yīng)燈的長(zhǎng)壽命。 該導(dǎo)電材料按照電場(chǎng)疊加的接法，連接到纏繞在電磁耦合裝置磁芯上的線圈，能夠進(jìn)一步降低耦合頻率，在100KHz以下也沒(méi)問(wèn)題，甚至可以使用普 通節(jié)能燈15 40KHz的頻率，從根本上解決了電磁干擾問(wèn)題。玻管在彎曲 時(shí)，只要生產(chǎn)工藝允許，同時(shí)磁芯及線圈能夠放入螺旋之中，并有合適的 散熱間隙，每一圈的螺旋周長(zhǎng)應(yīng)盡量短，螺旋的平均周長(zhǎng)越短越容易耦合。 螺旋的平均周長(zhǎng)在玻管外經(jīng)的8至12倍之間較好。顯然有冷陰極的技術(shù)方 案允許螺旋的平均周長(zhǎng)略大一些。由于只使用一副磁芯就可以了，與高頻電路單元耦合的線圈也只需一 個(gè)，高頻電路更簡(jiǎn)單，所以成本也更低。本發(fā)明如果采用外經(jīng)為4mm的玻管，兩圈螺旋，燈功率可以做到1W， 用更細(xì)的玻管功率還能更小；采用外經(jīng)為24mm的玻管，18圈螺旋，燈功率 可以做到400W，用更粗的玻管功率還能更大。本發(fā)明對(duì)光線的遮擋少，同 樣的功率也更加緊湊，加之功率范圍較大，因此能夠適用于更多的場(chǎng)合及 燈具。此外本發(fā)明電磁耦合裝置隱藏在螺旋之中，外形十分美觀；如果電 磁耦合裝置的磁芯和線圈外面包覆有反光材料，在點(diǎn)燈時(shí)更難看到它們， 同時(shí)也能提高實(shí)際光效。


圖l:只有2圈螺旋的放電管； 圖2:是圖l的俯視圖； 圖3:有4圈螺旋的放電管； 圖4:有10圈螺旋的放電管； 圖5:有9圈螺旋半圓形的放電管； 圖6:是圖5的俯視圖；圖7:有兩個(gè)9圈螺旋棗核形的放電管； 圖8:有9圈螺旋半圓開(kāi)環(huán)的放電管； 圖9:是圖8的局部放大圖； 圖10:是由4段開(kāi)環(huán)螺旋放電管接成的橢圓放電管;圖11:是圖10的A向視圖；圖12:有10圈螺旋的放電管的整燈；圖13:是圖12的俯視圖；圖14:有兩個(gè)9圈螺旋棗核形的放電管的整燈；圖15:有兩個(gè)9圈螺旋半圓開(kāi)環(huán)的放電管的整燈；圖16:是圖15開(kāi)環(huán)的放電管的電磁耦合示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1和圖2:放電管1由兩個(gè)螺旋封接而成，其上帶有兩個(gè)封口的細(xì)玻管2和3，其-一為排氣管，另一用于注液汞或存放故態(tài)汞。磁芯4安放 在圖示位置。兩個(gè)螺旋呈180°分布。參見(jiàn)圖3:玻管11和玻管13，在焊縫12的位置封接而成，有4圈螺 旋，其上帶有兩個(gè)封口的細(xì)玻管14和15，其一為排氣管，另一用于注液汞 或存放故態(tài)汞。4個(gè)螺旋呈90。分布。參見(jiàn)圖4:玻管21和玻管23,在焊縫22的位置封接而成，有10圈螺 旋，其上帶有兩個(gè)封口的細(xì)玻管24和25，其一為排氣管，另一用于注液汞 或存放故態(tài)汞。10個(gè)螺旋呈36。分布。參見(jiàn)圖5和圖6:玻管31有9圈螺旋，螺旋中心線為半圓，通過(guò)接橋 32封接成閉環(huán)，其上帶有兩個(gè)封口的細(xì)玻管33和34，其一為排氣管，另 一用于注液汞或存放故態(tài)汞。參見(jiàn)圖7:玻管41和玻管43，在焊縫42的位置封接而成，共有2個(gè)9 圈螺旋，其上帶有兩個(gè)封口的細(xì)玻管44和45，其一為排氣管，另一用于注 液汞或存放故態(tài)汞。參見(jiàn)圖8和圖9:玻管201有9圈螺旋，螺旋中心線為半圓，放電回路 為開(kāi)環(huán)，兩個(gè)封口的細(xì)玻管204和205，其一為排氣管，另一用于注液汞或 存放故態(tài)汞。細(xì)玻管204和205旁邊封接有通向放電管內(nèi)部的導(dǎo)絲202，導(dǎo) 絲202端部連有充當(dāng)冷陰極的金屬片203，固態(tài)汞206可以是汞丸、汞齊、 或輔助汞齊安放于細(xì)玻管204或205之內(nèi)。參見(jiàn)圖10和圖11:是由4段放電回路為開(kāi)環(huán)的螺旋放電管211和212 連成的橢圓放電管，細(xì)玻管213和214，其一為排氣管，另一用于注液汞或 存放故態(tài)汞，導(dǎo)絲215端部連有充當(dāng)冷陰極的金屬片。此方案多用于大功 率燈的情況。關(guān)于圖1至圖11的放電管的進(jìn)一步說(shuō)明首先，抽真空后充入的稀有氣體有氬氣、或氬氪混合氣等， 一般情況 下使用外經(jīng)為4 24mm的玻管，玻管外經(jīng)及總長(zhǎng)度范圍較大，充入的稀有 氣體壓力也有一定范圍，在30 400Pa。其次，根據(jù)需要選擇不同狀態(tài)的滎，如液汞、汞丸、汞齊、輔助汞齊(銦網(wǎng))。第三，有2圈的螺旋呈180。分布，有3圈的螺旋呈120。分布，有4 圈的螺旋呈90°分布。這樣的螺旋，其中心線可以視為圓弧的特例。螺旋 的中心線是直線的更容易制造，可以視其中心線為圓弧半徑無(wú)窮大的特例。第四，這里所述的螺旋是單頭的，與現(xiàn)有螺旋燈有根本不同，它是雙 頭的。第五，為充分發(fā)揮電磁感應(yīng)燈長(zhǎng)壽命的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)該使用稀土三基色熒 光粉。參見(jiàn)圖12和圖13:放電管305有10圈螺旋，為閉環(huán)的放電回路。磁 芯307置于放電管305的螺旋中，耦合線圈306套在磁芯307上。支架303 用于連接放電管305和塑殼302，電子線路容納在塑殼302之中，電子線路 的輸入端與燈頭301相連，輸出端與耦合線圈306相連。支架303上的護(hù) 套304用于保護(hù)放電管305的排氣管。參見(jiàn)圖14:放電管314有2個(gè)9圈螺旋，為閉環(huán)的放電回路。磁芯315 和316置于放電管314的螺旋中，耦合線圈317套在磁芯315或和316上。 支架313用于連接放電管314和塑殼312，電子線路容納在塑殼312之中， 電子線路的輸入端與燈頭311相連，輸出端與耦合線圈317相連。支架313 上的護(hù)套318用于保護(hù)放電管314的排氣管。參見(jiàn)圖15和圖16:放電管404和405各有9圈螺旋，為開(kāi)環(huán)的放電回 路。磁芯407置于放電管404和405的螺旋中，耦合線圈406套在磁芯407 上。支架403用于連接放電管404、 405和塑殼402，電子線路容納在塑殼 402之中，電子線路的輸入端與燈頭401相連，輸出端與耦合線圈406相連。 從放電管404和405首尾兩端伸出的導(dǎo)電材料按照電場(chǎng)疊加的接法分別與
纏繞在磁芯407上的線圈408和409連接。關(guān)于圖12至圖16的電磁感應(yīng)燈的進(jìn)一步說(shuō)明-首先，磁芯一般使用鐵氧體材料， 一副磁芯由兩個(gè)半環(huán)包圍成環(huán)狀或 非圓的孔狀。磁芯要安置在螺旋之中，有時(shí)為一了裝配的需要，必須由3 部分甚至4部分組成，否則裝不進(jìn)去。磁芯之間應(yīng)該有適當(dāng)間隙，為了便 于固定，可以用厚度適當(dāng)?shù)慕^緣材料夾在縫隙之中。磁環(huán)和線圈外面可以 包覆屏蔽材料，最好能夠反光，也可以接地，減少電磁干擾。附圖中，都是帶燈頭的光源，這是為更換的方便，其實(shí)電磁感應(yīng)燈的 壽命很長(zhǎng)，可達(dá)數(shù)萬(wàn)小時(shí)， 一些情況下，不存在更換的必要，用于沒(méi)有燈 座的燈具時(shí)也可以不帶燈頭。本發(fā)明也可以直接做成燈具，利用燈具外罩 可以更充分地考慮電子線路的散熱和電磁屏蔽問(wèn)題。本發(fā)明的電磁感應(yīng)燈，主要是通過(guò)改善放電管結(jié)構(gòu)和電磁耦合方式， 從而實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的。放電管內(nèi)的物質(zhì)成分可以與現(xiàn)有熒光燈的相同，如果 是其它能夠吸收用本發(fā)明的方法耦合進(jìn)燈管內(nèi)的能量，并發(fā)光的物質(zhì)成分， 也是可以的，如金屬鹵化物等。本發(fā)明列舉的實(shí)施例是有限的，并不是對(duì)發(fā)明范圍的限制，顯然本領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員用本發(fā)明的原理和思路能夠派生出更多類似技術(shù)方案。
權(quán)利要求
1.一種電磁感應(yīng)燈的放電管，包括玻殼、內(nèi)表面附著的熒光粉、抽真空后充入的至少一種稀有氣體、以及保留在玻殼內(nèi)的至少一種狀態(tài)的汞，其特征在于玻殼采用截面較細(xì)的玻管彎曲成類似螺旋狀，螺旋有兩圈或兩圈以上，放電回路構(gòu)成閉環(huán)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電磁感應(yīng)燈的放電管，其特征在于所述的 螺旋的平均周長(zhǎng)小于玻管外經(jīng)的17倍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電磁感應(yīng)燈的放電管，其特征在于所 述的螺旋的中心線為圓弧線。
4. 一種電磁感應(yīng)燈的放電管，包括玻殼、內(nèi)表面附著的熒光粉、抽 真空后充入的至少一種稀有氣體、以及保留在玻殼內(nèi)的至少一種狀態(tài)的汞， 其特征在于玻殼采用截面較細(xì)的玻管彎曲成類似螺旋狀，螺旋有兩圈或 兩圈以上，螺旋的首尾兩端分別封接有從內(nèi)部通向外部的導(dǎo)電材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁感應(yīng)燈的放電管，其特征在于所述的 螺旋的平均周長(zhǎng)小于玻管外經(jīng)的20倍。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電磁感應(yīng)燈的放電管，其特征在于所 述的螺旋的中心線為圓弧線。
7. —種電磁感應(yīng)燈，包括放電管、高頻電路單元和電磁耦合裝置， 高頻電路單元的輸出端連接到電磁耦合裝置磁芯上的線圈，其特征在于 放電管采用截面較細(xì)的玻管彎曲成類似螺旋狀，螺旋有兩圈或兩圈以上， 放電回路構(gòu)成閉環(huán)，電磁耦合裝置的磁芯置于螺旋中并包圍成環(huán)狀或孔狀。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電磁感應(yīng)燈，其特征在于所述的螺旋的平 均周長(zhǎng)小于玻管外經(jīng)的17倍。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的電磁感應(yīng)燈，其特征在于所述的螺旋的中心線為圓弧線。
10. —種電磁感應(yīng)燈，包括放電管、高頻電路單元和電磁耦合裝置， 高頻電路單元的輸出端連接到電磁耦合裝置磁芯上的線圈，其特征在于 放電管采用截面較細(xì)的玻管彎曲成類似螺旋狀，螺旋有兩圈或兩圈以上， 螺旋的首尾兩端分別封接有從內(nèi)部通向外部的導(dǎo)電材料，電磁耦合裝置的 磁芯置于螺旋中并包圍成環(huán)狀或孔狀，從同一螺旋首尾兩端伸出的導(dǎo)電材 料分別連接在 -起。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電磁感應(yīng)燈，其特征在于所述的螺旋的 平均周長(zhǎng)小于玻管外經(jīng)的20倍。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的電磁感應(yīng)燈，其特征在于所述的 螺旋的中心線為圓弧線。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的電磁感應(yīng)燈，其特征在于從同一 螺旋首尾兩端伸出的導(dǎo)電材料按照電場(chǎng)疊加的接法，連接到纏繞在電磁耦 合裝置磁芯上的線圈。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的電磁感應(yīng)燈的放電管及電磁感應(yīng)燈，屬于氣體放電燈領(lǐng)域。其放電管，包括玻殼、內(nèi)表面附著的熒光粉、抽真空后充入的至少一種稀有氣體，以及保留在玻殼內(nèi)的至少一種狀態(tài)的汞，玻殼采用截面較細(xì)的玻管彎曲成類似螺旋狀，螺旋有兩圈或兩圈以上。由于放電管工作時(shí)每個(gè)螺旋中的電場(chǎng)是疊加的，耦合頻率可以降低，電磁干擾問(wèn)題容易解決，線路較簡(jiǎn)單，成本低。由于采用較細(xì)的玻管，對(duì)分布在玻管中心線附近的紫外線的利用更充分，同時(shí)螺旋管形對(duì)光的遮擋少，光效高。用該放電管制造的整燈光效高、成本低、功率范圍大、適合更多場(chǎng)合。
文檔編號(hào)H01J65/04GK101106053SQ20061010089
公開(kāi)日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2006年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月16日
發(fā)明者丁志強(qiáng), 祁光輝, 郝曉生, 陶士勇 申請(qǐng)人:丁志強(qiáng)