[发明专利]无电极放电灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种电灯，更具体地说，是涉及一种无电极放电灯，它在低压和中压下工作在高于20kHz的频率。

背景技术

近来，无电极荧光灯已被用于室内照明。这种灯的优点在于，与采用热灯丝的常规小型荧光灯相比，它们的工作寿命较长。在一外壳中由感应线圈产生RF电场，该电场产生的感应耦合等离子体产生可见光。

一种已知的小型无电极荧光灯“Genura”(通用电器公司)是工作在2.65MHz的射频，并采用具有铁氧体磁心的感应线圈，该线圈被插入在形成于外壳中的凹状空腔内。Genura是作为白炽灯的替代品被上市销售的，及被指示具有以23W的RF功率的1100流明(lumen)光输出，工作寿命为15000小时。Genura灯的缺点是它的初始成本高，直径较大(80mm)，这比具有1500流明光输出的100W白炽灯的直径(60mm)更大。后一缺点对灯使用的条件加上某些限制。另外，该灯具有内部反射镜，因此只可以被用于凹入的灯保持固定装置，用于向下照明的应用装置。

Genura灯的高初始成本是由于它的驱动电路成本高，这是因为驱动电路是工作在2.65MHz的频率，因此必须包括专门的电路以阻止电磁干扰。因此，希望采用近似100kHz的低频以减小初始灯成本。另外，需要比Genura灯更小的小型无电极荧光灯，即，具有类似白炽灯的形状并具有60mm的直径的无电极荧光灯，它可被用于常规固定装置中而实现向上和向下照明应用装置。

在申请号为09/435960的美国专利申请中(名称为“高频无电极小型荧光灯”，申请人为Chandler等人并转让给与本申请的受让人相同的受让人，该申请是本申请要求优先权所基于的申请)，其中公开了一种小型无电极荧光灯，它工作在从50kHz到500kHz的较“低”频率。这种灯采用铁氧体磁心和薄铁氧体盘并附着在该铁氧体磁心的底部。铁氧体磁心和铁氧体盘都是由锰锌材料制成。多股绝缘绞合线(李兹线)被用于感应线圈，该线圈在以两层环绕该铁氧体磁心而绕制的。

在上述申请中描述了两种冷却结构，用于去除工作期间铁氧体磁心产生的热量。第一种结构包括在该铁氧体磁心内的铜管，它沿着灯座向下突出到爱迪生式(螺口)插座灯头(socket cup)，并被焊接到该爱迪生式插座灯头中的铜柱上。这种结构形成热量从铁氧体磁心到爱迪生式插座灯头、然后到灯保持固定装置的传送。然而，这种方法有两个缺点。在很多应用装置中，爱迪生式插座灯头与该固定装置没有良好的热接触。结果，它们之间的热传导率较低，因此，铁氧体磁心材料工作温度被增大到高于居里点的值。第二个缺点是在基座中心的金属(或陶瓷)冷却管的位置，沿着它的轴，这使得难以将驱动电子线路放置在该基座内。

在这个申请中提到的第二种结构包括在该铁氧体磁心内的金属管和一种陶瓷结构，该结构被热连接到该金属管。该陶瓷结构为“裙”形，并通过对流将热量从铁氧体磁心传送到空气中。

这两种冷却结构在工作期间提供的铁氧体磁心温度是可接受的，即，低于铁氧体材料居里点220℃的温度，以及在灯座内足够低的温度(低于100℃)，当该灯工作在无灯保持固定装置及在25℃的环境温度下时。然而，当灯被插入到具有增大环境温度到50-60℃之效果的灯保持固定装置中时，铁氧体磁心的温度到达或超过220℃，上述结构中没有一个会经常提供所需要的工作温度。因此，需要有更有效的冷却结构，用于使这些灯在保持固定装置中可靠的工作。

而且，采用陶瓷(氧化铝)材料结构的成本较高，使得灯的初始成本可能高得令人难以接受。令人满意的是采用成本低于氧化铝、又具有相同(或更高)的热传导率的材料，以减少灯冷却结构的初始成本，从而减少整个灯系统的初始成本。

考虑到上述问题而构想本发明，本发明的目的是实现一种结构，用于以低成本有效地冷却无电极放电灯的磁心。

发明内容

本发明的一种无电极放电灯包括：充满放电气体的外壳；磁心；绕制在该磁心上的线圈，用于在该外壳内产生电磁场；由磁性材料制成的磁性装置，它被磁耦合到该磁心；热传导散热装置；及被热耦合到该磁心和该散热装置的热传送装置，用于将该磁心中产生的热量传送到该散热装置，其中，该磁性装置基本上分隔由该散热装置和该磁心限定的一个凸形壳体，使得该散热装置和该磁心被该磁性装置分离，由此可以实现上述的目的。

该磁性装置可包括由铁氧体制成的盘。