[发明专利]照明装置

说明书

本发明涉及由低压无极放电灯及高频电源构成的照明装置，低压无极放电灯备有一个以气密方式封闭的放电管，该放电管含有可电离的充填物质，并包括外壳部及由该外壳部环绕的凹入部，放电管的外壳部及凹入部各涂敷着一个发光层，此外，低压无极放电灯还备有一个配置在放电管的凹入部内并与电源电连接的线圈。

本发明还涉及低压无极放电灯。

本发明还涉及放电管。

从US 5006752已知这种照明装置。该已知照明装置的放电管所具有的充填物质为水银和稀有气体。电源和灯共同装在一个壳体上。线圈在正常工作期间产生高频磁场，以保持在由放电管所包围的放电空间中的放电。由此产生UV(紫外光)辐射并在发光层上转换为可见光辐射。术语″高频″的含义应理解为20kHz以上的频率。在该已知照明装置中磁场频率约为3MHz。该线圈围绕着一个软磁材料的磁心，在磁心内封装着一个热管，用于将热量从线圈和磁心放散到灯的周围。因此，该灯能承受相当高的负载。但在过高的负载下，软磁材料磁心的损耗急剧增加，因此将产生更多的热量。这将有可能使合成树脂材料、例如缠绕在磁心上的线圈的绝缘材料开始熔化。

本发明的目的是提供一种在第1段中所述类型照明装置中使用的的方法，能增大该灯的负载能力而无需对照明装置的结构作很大的改变。

为达到上述目的，本发明的照明装置的特征在于：凹入部上的发光层的转换效率相对地高于外壳部上的发光层的转换效率。在发光层上的从UV辐射到可见光辐射的转换实际上是有损耗的。在本说明及权利要求中的转换效率的含义应理解为从激发的UV辐射能转换为所发射的可见光辐射能的效率。转换效率与由发光层中的发光物质所进行的转换的量子系数及激发的UV辐射波长和所发射的可见光辐射波长的系数成比例。转换中的能量损耗以热的形式释放。本发明的方法是减少凹入部上的发光层产生的热量，从而降低整个凹入部的温度。

本发明的方法是在凹入部提供一个备用的热导体，但可以交替地与该热导体配合使用，以便使灯的负载能力进一步增加。例如，由此可以获得一组尺寸近似相同但负载能力不同的灯。

已注意到在US 5105122中公开了一种包括低压无极放电灯的照明装置，其凹入部上的发光层成分与外壳部上的发光层成分不同。在该灯中，蓝光发光材料只存在于放电管的外壳部上。其目的是限制在灯的使用寿命期间产生的色点漂移。作为选择，给出了发光层的成分，但在这里其凹入部上的发光层的转换效率相对地低于外壳部上的发光层的转换效率。

另外，本发明的照明装置的特征还在于：该线圈围绕着一个软磁材料的磁心，本发明者们发现，转换效率的相当小的差别就已经能使凹入部的温度有相当大的降低。这里假定这是一种自增强效应在起着作用。事实上，在线圈的磁心内也产生损耗，其损耗随温度的升高成比例地增大。因此，发光层内产生的热量越小，则将使磁心内产生的热量也小。

本发明的照明装置的一个有吸引力的实施例的特征是，在外壳部上的发光层中主要含有其发射光谱在至少600nm的波长上具有最大值的发光材料。这种类型的一般发光材料具有相当低的转换效率。

在本发明的照明装置的一个实施例中，可使线圈产生相当大的温度降落，其特征是凹入部上的发光层主要含有其发射光谱在至多500nm的波长上具有最大值的发光材料。这种类型的一般发光材料，与最大值位于较长波长上的发光材料相比，具有较高的转换效率。

当把凹入部上的发光层设置在反射层上时，对进一步降低温度是有利的。由此可减少凹入部对由凹入部上的发光层透射的UV辐射或在该发光层上产生的可见光辐射的吸收，可防止其导致热的产生。

本发明的低压无极放电灯的一个很好的实施例的特征在于：放电管具有的可电离充填物质为水银和稀有气体，凹入部上的发光层按重量百分比至少含有50％的由三价铽激活的铝酸铈-镁(CAT)。CAT对低压水银放电所产生的激发辐射具有相当高的转换效率。令人惊异地发现，本实施例的灯与凹入部上的发光层所含上述发光材料的比例较低或根本不含该材料的灯相比，更容易点亮。一种可能的解释是，本实施例的灯的发光层保持有工作期间在放电空间中产生的带电粒子。当在线圈上施加点燃电压时，带电粒子相当容易获得，所以能促进放电的开始。

设置在凹入部的线圈可产生相当强的电场，由于放电空间中的带电粒子在该电场的影响下被加速，所以在凹入部的发光层上将导致相当大的负载。这可能使该层的发光材料较快老化。当凹入部的发光层主要含有由三价铽激活的铝酸铈-镁(CAT)时，是极为有利的。这种发光材料对在凹入部的表面上经常存在的状态具有相当强的耐受能力，所以能使凹入部上的发光层具有很长的使用寿命。