[发明专利]无极荧光灯泡

说明书

所属技术领域

一种无极荧光灯泡，属于汞的低气压放电灯，尤其是一种将高频磁芯线圈直接装入放电空间之中的无极荧光灯泡。

技术背景

目前，基于电磁感应高频无极环形放电的无极荧光灯以其超长寿命、耐开关与良好的调光性能而得到人们越来越广泛的认可，发展迅速。然而，现有的无极荧光灯的产生高频感应电场的高频磁芯线圈/空心线圈均放置于放电空间之外，无论是线圈“外置式”的无极荧光灯(参阅《光源原理与设计)》周太明编著2006年12月第二版：图5.7.4；图5.7.8)还是线圈“内置式”的无极荧光灯(参阅同前：图5.7.5图5.7.6图5.7.7)，其高频磁芯线圈/空心线圈均放在包围放电空间的玻壳的外面。这种现有结构的缺点是高频线圈与放电空间的耦合不够紧密，使无极荧光灯的效率难以进一步提高、其功率下限以及工作频率不易进一步降低；在具体结构上，则表现为玻壳的结构较复杂、磁芯线圈的体积较大、重量较重，因而制造成本较高，致使无极荧光灯的价格与重量居高不下，不利于推广与普及。

发明内容

为了解决现有无极荧光灯存在的上述主要问题，本发明的设计方案是将无极荧光灯做成灯泡形状，由泡状玻壳、涂覆于玻壳内表面的荧光粉层/保护膜加荧光粉层、注入玻壳内的工作气体、控制汞蒸气压的汞齐、高频磁芯线圈以及引出线所构成，其特征是将其中的高频磁芯线圈直接装入玻壳内的充满工作气体的放电空间之中，线圈的引出端与灯泡的引出线连接，此引出线与玻壳实现气密性熔封而引出玻壳。

本发明的上述设计方案的示意图如图1。由于高频磁芯线圈安装于放电空间内，其产生的高频磁场所感生的高频无极环形电场几乎全部落入放电空间之中，显著提高了高频线圈与放电空间的耦合度，有利于提高无极灯的效率与降低无极灯的功率下限及工作频率，也可以大幅度减小高频磁芯线圈的体积与减轻其重量，还有利于将线圈与放电灯泡装成一个整体，使整个无极荧光灯泡的体积、重量与生产成本显著减少，有效提高性价比，因而十分有利于无极荧光灯的推广应用。

根据不同需要，高频磁芯线圈可以设计成不同形状，如柱形/闭合的环形/闭合的门框形/开口的环形/开口的门框形(如图8-图12)以及其他形状。值得一提的是开口的环形/门框形高频磁芯线圈，其磁芯有一段空隙(参阅图6)，此空隙中高频磁力线密集、高频感应电场最强，是整个放电空间中最易于点燃放电的地方，因此这种磁芯能够有效降低无极荧光灯泡的点燃电压。已有的无极荧光灯的磁芯线圈不在放电区内，是不会采用这种开口磁芯的。

根据不同的玻壳形状，高频磁芯线圈可以豎着安装(以引出线/灯头朝下放置为参考位置)，如图1、图2、图3、图4、图6、图7；也可以平放着安装，如图5。

为了进一步提高发光效率，在高频磁芯线圈的表面涂覆荧光粉层，使其在放电区紫外线的照射下发光，能够有效地增加光通量，这是与现有无极荧光灯最显而易见的突出区别；为了增加荧光粉层在高频磁芯线圈表面的附着强度，可加涂AI2O3/SiO2/TiO保护膜；为了进一步提高磁芯表面的光洁度，可在高频磁芯/高频磁芯线圈的表面覆盖一层玻璃，然后再涂覆AI2O3/SiO2/TiO保护膜与荧光粉层；另外一种结构是将上述涂覆荧光粉层改为涂覆紫外线反射层(对254纳米波长的紫外线有很高的反射率)，可将磁芯表面接收的紫外线反射至玻壳内表面的荧光粉层，增加其发出的光通量。

为了更方便地将高频磁芯线圈直接装入玻壳内的放电空间之中，采用与白炽灯泡相似的泡形玻壳、相似的芯柱，类似于灯泡中灯丝装在芯柱上的结构而将高频磁芯线圈安装在芯柱上，将高频磁芯线圈的引出端与芯柱的内引线连接，由芯柱的外引线引出玻壳而成为此无极荧光灯泡的引出线，芯柱的喇叭边与玻壳口相熔接成为气密性封口。其中玻璃泡壳与芯柱的生产、线圈的安装以及芯柱同玻壳的熔接封口等均可仿照白炽灯泡的类似生产工艺，从而能够比较廉价地大批量生产，有效降低生产成本，提高性价比。

为了适应人们已经使用各种白炽灯泡一百多年的习惯，本发明的无极荧光灯泡的泡形玻壳类似于白炽灯泡有球形泡壳、蘑菇形泡壳、葫芦形泡壳、橄榄形泡壳、柱形泡壳与锥形泡壳等等，任凭人们的喜爱而加以选择。