專利名稱：電磁感應燈的放電管及電磁感應燈的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于氣體放電燈領域，特別涉及電磁感應燈的放電管和電磁感應燈。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的無極燈或電磁感應燈，具備長壽命、瞬間啟動和開關次數(shù)不受限制的顯著優(yōu)點，但是也存在一些不足。例如球泡形無極燈，采用內(nèi)置式的電磁耦合方式，耦合頻率太高，多為2.65MHz，電磁干擾問題突出，高頻電路復雜，因此成本高，光效約50～70Lm/W。近幾年出現(xiàn)了一種電磁感應燈，如美國專利(US2003011322)描述了一種閉環(huán)電磁感應燈，采用外包式的電磁偶合方式，此類電磁感應燈耦合頻率多為200～300KHz，較前一種方式有明顯改進，光效約70～80Lm/W，但是，使用的玻管直徑較粗，一般大于40mm，這對于集中于玻管中心線附近的紫外線的利用不是十分理想，光效有待進一步提高；而且較粗的玻管在燈具里面形成了對光線的遮擋，影響了實際光效；外包式的電磁偶合裝置也影響美觀；同時也存在成本較高的問題。此外，這兩種方案，因玻殼形狀、光效、成本等問題，燈功率難以做到更小或更大，因此使用場合受到一定限制。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本實用新型的目的是進一步改進放電管結(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，從而在更多的場合得到應用。
本實用新型的發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種電磁感應燈的放電管，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)部通向外部的導電材料。
所述的螺旋的平均周長小于玻管外經(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電材料分別連接在一起。
所述的螺旋的平均周長小于玻管外經(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電材料按照電場疊加的接法，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的玻管，對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)細的熒光燈光效高這一點是公知的；也因玻管外經(jīng)較細，且相臨的螺旋之間有間隙，對光線的遮擋少，特別是螺旋的中心線為圓弧時，相臨的螺旋之間有較大的間隙，對玻管自身產(chǎn)生的光以及燈具反射的光的遮擋都明顯減少，進一步提高了實際光效。
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的電場都是互相疊加的，因此更容易實現(xiàn)電磁耦合而不需要使用很高的頻率，電磁干擾問題就容易解決，電路等方面比較簡單，所以成本較低。特別是螺旋的首尾兩端分別封接有從內(nèi)部通向外部的導電材料的技術(shù)方案，留在放電管內(nèi)部的導電材料可以是鎢、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，并不影響電磁感應燈的長壽命。該導電材料按照電場疊加的接法，連接到纏繞在電磁耦合裝置磁芯上的線圈，能夠進一步降低耦合頻率，在100KHz以下也沒問題，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題。玻管在彎曲時，只要生產(chǎn)工藝允許，同時磁芯及線圈能夠放入螺旋之中，并有合適的散熱間隙，每一圈的螺旋周長應盡量短，螺旋的平均周長越短越容易耦合。螺旋的平均周長在玻管外經(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，高頻電路更簡單，所以成本也更低。
本實用新型如果采用外經(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。本實用新型對光線的遮擋少，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合及燈具。此外本實用新型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，在點燈時更難看到它們，同時也能提高實際光效。


圖1只有2圈螺旋的放電管；圖2是圖1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9圈螺旋棗核形的放電管；圖8有9圈螺旋半圓開環(huán)的放電管；圖9是圖8的局部放大圖；
圖10是由4段開環(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9圈螺旋棗核形的放電管的整燈；圖15有兩個9圈螺旋半圓開環(huán)的放電管的整燈；圖16是圖15開環(huán)的放電管的電磁耦合示意圖。
具體實施方式
參見圖1和圖2放電管1由兩個螺旋封接而成，其上帶有兩個封口的細玻管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。兩個螺旋呈180°分布。
參見圖3玻管11和玻管13，在焊縫12的位置封接而成，有4圈螺旋，其上帶有兩個封口的細玻管14和15，其一為排氣管，另一用于注液汞或存放故態(tài)汞。4個螺旋呈90°分布。
參見圖4玻管21和玻管23，在焊縫22的位置封接而成，有10圈螺旋，其上帶有兩個封口的細玻管24和25，其一為排氣管，另一用于注液汞或存放故態(tài)汞。10個螺旋呈36°分布。
參見圖5和圖6玻管31有9圈螺旋，螺旋中心線為半圓，通過接橋32封接成閉環(huán)，其上帶有兩個封口的細玻管33和34，其一為排氣管，另一用于注液汞或存放故態(tài)汞。
參見圖7玻管41和玻管43，在焊縫42的位置封接而成，共有2個9圈螺旋，其上帶有兩個封口的細玻管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，放電回路為開環(huán)，兩個封口的細玻管204和205，其一為排氣管，另一用于注液汞或存放故態(tài)汞。細玻管204和205旁邊封接有通向放電管內(nèi)部的導絲202，導絲202端部連有充當冷陰極的金屬片203，固態(tài)汞206可以是汞丸、汞齊、或輔助汞齊安放于細玻管204或205之內(nèi)。
參見圖10和圖11是由4段放電回路為開環(huán)的螺旋放電管211和212連成的橢圓放電管，細玻管213和214，其一為排氣管，另一用于注液汞或存放故態(tài)汞，導絲215端部連有充當冷陰極的金屬片。此方案多用于大功率燈的情況。
關于圖1至圖11的放電管的進一步說明首先，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)的汞，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)揮電磁感應燈長壽命的優(yōu)勢，應該使用稀土三基色熒光粉。
參見圖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上的護套304用于保護放電管305的排氣管。
參見圖14放電管314有2個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上的護套318用于保護放電管314的排氣管。
參見圖15和圖16放電管404和405各有9圈螺旋，為開環(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首尾兩端伸出的導電材料按照電場疊加的接法分別與纏繞在磁芯407上的線圈408和409連接。
關于圖12至圖16的電磁感應燈的進一步說明首先，磁芯一般使用鐵氧體材料，一副磁芯由兩個半環(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，否則裝不進去。磁芯之間應該有適當間隙，為了便于固定，可以用厚度適當?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，其實電磁感應燈的壽命很長，可達數(shù)萬小時，一些情況下，不存在更換的必要，用于沒有燈座的燈具時也可以不帶燈頭。本實用新型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題。
本實用新型的電磁感應燈，主要是通過改善放電管結(jié)構(gòu)和電磁耦合方式，從而實現(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實用新型的方法耦合進燈管內(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。
本實用新型列舉的實施例是有限的，并不是對發(fā)明范圍的限制，顯然本領域的普通技術(shù)人員用本實用新型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1所述的電磁感應燈的放電管，其特征在于所述的螺旋的平均周長小于玻管外經(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)部通向外部的導電材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁感應燈的放電管，其特征在于所述的螺旋的平均周長小于玻管外經(jīng)的20倍，所述的螺旋的中心線為圓弧線。
6.一種電磁感應燈，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。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電磁感應燈，其特征在于所述的螺旋的平均周長小于玻管外經(jīng)的17倍，所述的螺旋的中心線為圓弧線。
8.一種電磁感應燈，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電材料分別連接在一起。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電磁感應燈，其特征在于所述的螺旋的平均周長小于玻管外經(jīng)的20倍，所述的螺旋的中心線為圓弧線。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的電磁感應燈，其特征在于從同一螺旋首尾兩端伸出的導電材料按照電場疊加的接法，連接到纏繞在電磁耦合裝置磁芯上的線圈。
專利摘要本實用新型公開的電磁感應燈的放電管及電磁感應燈，屬于氣體放電燈領域。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。由于放電管工作時每個螺旋中的電場是疊加的，耦合頻率可以降低，電磁干擾問題容易解決，線路較簡單，成本低。由于采用較細的玻管，對分布在玻管中心線附近的紫外線的利用更充分，同時螺旋管形對光的遮擋少，光效高。用該放電管制造的整燈光效高、成本低、功率范圍大、適合更多場合。
文檔編號H01J65/04GK2932613SQ20062012998
公開日2007年8月8日 申請日期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, 郝曉生, 祁光輝, 陶士勇 申請人:丁志強