[发明专利]中频无极荧光灯

说明书

本发明涉及一种新型荧光灯的放电机理和与其相适应的结构方式。

目前，公知的普通荧光灯放电是建立在加热灯丝产生热电子发射的理论基础上的，因而灯丝和灯丝上电子粉的寿命直接影响荧光灯的使用寿命，此外，普通电感式镇流器的过大能耗，荧光灯50Hz的频闪，启辉器交流电过零电压时的不良启动和较低的功率因数和显色性都是影响普通荧光灯寿命和使用的重要缺陷。

九十年代初期，由日本松下、美国通用电器、荷兰菲力浦开发研制的高频感应放电式无极荧光灯虽然去掉了灯丝大大地提高了灯的使用寿命，但仍存在高频电磁干扰，造价高，三次谐波超标，功率因数偏低等缺陷。

参考资料：[1]无极放电灯及其进展，电子真空技术，1995.3

[1]荧光灯的发展动向，灯与照明，1997.2

[3]Genura^TMR80无极灯的结构特性，灯与照明1997.2

本发明的目的则是针对上列问题，提出中频无极(无灯丝)荧光灯在磁、电场双重作用下，低气压汞气体电离放电的机理，应用该理论生产的中频无极荧光灯，寿命可达6万小时，有较高的显色性，较高的功率因数而生产工艺相对简单，产品质量容易控制，同时基本无高频电磁干扰，三次谐波可抑制在25％以下，灯的造价和售价均能适应中国市场的消费水平。

实现本发明目的的中频无极荧光灯结构见说明书附图。

图1中频无极荧光灯外形图

图2去掉金属灯头的中频无极荧光灯的结构图

图3内玻管图                    图4外玻管图

图5内耦合器图                  图6外耦合器图

图中1、外玻管；2、内玻管；3、内耦合器；4、外耦合器；5、金属灯头。

图2中，内外玻管采用高硼玻璃，内耦合器(3)装入内玻管(2)，外耦合器(4)套在内玻管(2)外，然后再套上外玻管(1)，内、外玻管形成的放电腔在耦合器端是相互隔离的，而在另一端内玻管开口与外玻管连通形成完整的放电腔，放电腔抽真空后充氩气注汞，耦合器浸涂或电泳电子粉，外玻管内壁涂三基色稀土粉。

实现本发明的目的的放电致光机理是：通电初始专用电子镇流器产生1-2MHz高频电流馈送至中频无极荧光灯的耦合器，在耦合器上产生的高频电磁场使低气压汞氩气体电离放电，电离子在电场的作用下，获得动能通过放电腔轰击耦合器，使之温升并迤出电子进一步激发汞原子电离，此过程雪崩进行，灯管放电腔电压在极短时间内降至一定值，电子镇流器频率由1.5MHz左右高频降为50KHz左右中频，此时，低气压汞氩气体由电磁感应放电转变为电场极化放电，由于放电管腔电压降低，电离子动能也相应降低，耦合器温度动态平衡不再温升，此时耦合器温度约700K左右。因此，耦合器采用铁磁体金属材料能完全满足要求。低气压汞氩气体放电产生253.7nm紫外线辐射外管内壁上三基色稀土荧光粉转变成可见光。

放电腔采用复合管结构可能达到以下目的。

A、在保证灯发光表面的前提下，延长放电腔的有效长度、缩小放电腔直径，增加电离子与汞原子的碰撞机率，提高汞原子电离放电效率。

B、放电腔放电通路的的转折，有效减少了高动能离子的数量，减少了电子粉的溅射和185mm短紫外线的产生。

c、缩短了灯的外长度尺寸和内、外耦合器的距离。内、外耦合器距离的减少，使电子粉中的自由电子在电磁场作用下迤出的数量增大。