高效率超长寿命节能灯的制作方法

专利名称：高效率超长寿命节能灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种节能灯，特别是一种高效率超长寿命的冷阴极荧光节能灯，用于 照明。
技术背景这里所说的节能灯是指紧凑型一体式自镇流荧光灯(CFL)，现己广泛使用的是热阴 极荧光节能灯(HC CFL);它具有发光效率比白炽灯高、寿命也更长等优点，已被广泛用来 替代白炽灯用于照明。另一类是冷阴极荧光节能灯(CC CFL)，它具有寿命更长、开关寿 命特长、容易宽范围连续调光等优点，正在发展成为一类新的节能灯。目前，大量使用的节能灯为功率〈15W、可替代40W-60W白炽灯的节能灯，按能源之星4 的要求、〈15W的带泡壳灯的效率应〉50 1m/W;现有的优质热阴极节能灯可以达到这一要求， 带有高温汞齐的带泡壳灯更可达到60 lm/W以上，但它的起亮速度慢； 一般小功率带泡壳 的热阴极节能灯的效率约为45 lm/W,特别是7W以下的小功率灯，效率更低。此类热阴极节 能灯的使用寿命约为6000—10000小时，开关寿命约为10000次，每开关一次、灯的寿侖就 要縮短1一3小时，因此，若用在经常开关的场合、例如卫生间、声光控感应灯、红外光控 感应灯、闪烁灯等，则使用寿命比白炽灯还短；此外，这类灯还不容易调光，其调光范围 小、调光电路成本高。与上述热阴极节能灯相比、冷阴极节能灯的使用寿命更长、可达25000小时以上，开 关寿命长达几千万次以上，使用寿命基本上与开关次数无关，可用于需要经常开关的场合， 也可提倡"随手关灯"以更节能；它还容易宽范围连续调光，从而使照明更舒适也更节能。 但现有技术的带泡壳的螺旋型冷阴极节能灯的灯功率为2-8W，螺旋灯管矮而胖，螺旋灯管的高度与螺旋灯管的最大外径之比小，整灯光出射立体角小；螺旋灯管各相邻灯管之间的 间距小，灯管内侧光出射率低，因而整灯的光出射率低；灯管散热差、发光效率低；所用 灯管的管壁厚、灯管内径较大，灯管二端电极的极间放电间距与灯管内径之比小，发光效 率低。因而发光效率往往比热阴极节能灯低，影响到它作为一种普通节能灯在大范围的照 明中推广使用。 发明内容本发明的目的在于克服上述之不足，而提供一种高发光效率、超长使用寿命的带泡壳的冷阴极节能灯。其发光效率可等于或高于热阴极节能灯，例如、现有5W热阴极节能灯的 发光效率为35-45 lm/W，现有技术的冷阴极节能灯的发光效率为33-40 lm/W，本发明的5W冷 阴极节能灯的效率可达55-60 lm/W,比现有热阴极节能灯和现有技术的冷阴极节能灯更节 能40%;其使用寿命为热阴极节能灯的3-5倍、高达3万小时以上，若用于一些需要经常开 关的场合、例如感应灯、厨房、卫生间、电梯照明和闪烁灯等、其使用寿命更是热阴极节 能灯的5-20倍以上，从而可减少大量废弃的失效节能灯，减少环境污染、节省大量制灯的 原料和能源；其开关寿命可高达几千万次以上，可不用担心开关灯会影响灯的使用寿命， 可提倡"随手关灯"，使节能灯更节能；同时还易于制成可连续调光的调光灯，更节能又 更舒适。本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它包括有至少一支螺旋形冷阴极荧光灯 管， 一个透光泡壳， 一个灯管的驱动器及其外壳， 一个电连接器；所述灯管位于所述透光 泡壳内，所述灯管和透光泡壳被固定在驱动器外壳的顶部；所述的驱动器的外壳及其顶部 把灯管、透光泡壳、驱动器和电连接器相互连接构成一个整灯；所述螺旋形冷阴极荧光灯 管为螺旋灯管高度较高、螺旋灯管最大外径较小的痩高灯管，其螺旋灯管高度H与螺旋灯 管最大外径D之比大于1.3，整灯的光出射立体角Q大，整灯的光出射率高。所述螺旋形冷阴极荧光灯管的各相邻灯管之间的间距G为灯管外径O的O. 5-4倍，螺旋 灯管内侧光出射率高，灯管散热好，灯管发光效率高、灯管的光出射率高。所述灯管为高效率、长寿命灯管，其灯管内径为l-4mm，灯管壁厚为O. 15-0. 5腿，由高 热导率的硬玻璃或软玻璃制成，荧光灯管二端电极的极间放电间距与灯管内径之比为 150-800，阴极发射电子面的平均发射电流密度小于O. 13mA/隱2，灯管发光效率高、散热好、 阴极溅射小、汞消耗低、寿命长、起亮快。所述螺旋形冷阴极荧光灯管的外形为烛型、柱型、球型、半球型、球顶柱型、或其它 几何形状，由高热导率的软玻璃或硬玻璃制成，可为发不同色温的白光、红光、蓝光、绿 光、紫光或其它色的光的灯管。所述透光泡壳的形状为烛型、柱型、球顶柱型、管状柱型、球型、半球型、有不同曲 率的球型或其它几何形状，为透明、乳白色、漫射或着色的泡壳，由高热导率的软玻璃、 硬玻璃或塑料制成。所述螺旋形冷阴极荧光灯管和所述透光泡壳之间至少有一处有防灯管振动而断裂的装 置，例如至少有一处有软胶，使细而长的灯管有很高的抗振动、抗冲击能力。所述驱动器外壳的顶部由塑料、陶瓷或金属制成，其朝向灯管一面有耐热、抗紫外的 光反射层。所述电极为圆筒型、杯型、锥形、片状的电极，电极上可有电子发射粉、吸气剂或荥 齐；电极可与灯玻璃管直接接触、二者之间也可有发光粉层或云母层。所述冷阴极荧光灯管二端的电极部分的玻璃管直径可等于或大于发光部分的玻璃管， 被固定在驱动器外壳顶部，可沿透光泡壳的轴方向安装、也可沿透光泡壳的轴正交或有一 角度方向安装或顺灯管螺旋方向安装；所述灯管和驱动器之间还可有隔热层或空气隙。所述透光泡壳和驱动器顶部之间可有空气流通的通道，以利灯管散热，从而可制成功 率更大的灯。所述的驱动器为可把输入的交流或直流电压转变成适合于冷阴极荧光灯管工作的高频 高压电、例如1KC一200KC、 500至5000伏的高频电的AC/AC或DC/AC变换器，所述驱动器为 调光或不调光驱动器。所述节能灯也可为分体式的，其灯管、透光泡壳和驱动器的一部分及其外壳、灯管 电连接器构成一个可装卸的灯管，所述灯管电连接器为插头式、螺旋型或现有灯电连接 器中的一种；所述驱动器的一部分例如为至少一个高压变压器、或由至少一个高压变压 器及其电容、电感等附件构成，驱动器的其余部分安装在灯具的其它地方，二者之间由 电连接线相互连接。所述的电连接器为现有灯的各种灯头中的一种，以适合于装在不同的灯座上。 本发明与现有技术相比，具有发光效率高、使用寿命长、可制成功率更大的灯等特点。


-.图l为本发明的一个实施例结构示意图。 图2为本发明的又一个实施例结构示意图。 图3为本发明的又一个实施例结构示意图。 图4为本发明的又一个实施例结构示意图。 图5为本发明的又一个实施例结构示意图。 图6为本发明分体式的一个实施例结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细介绍。图l为本发明的高效率超长寿命节能灯的一个 实施例结构示意图，它包括有至少-一支螺旋形冷阴极荧光灯管l， 一个透光泡壳2， 一个灯管的驱动器3及其外壳4和外壳的顶部5， 一个电连接器6;所述灯管1位于所述透光泡壳2 内，所述灯管1和透光泡壳2被固定在驱动器外壳的顶部5上；所述的驱动器的外壳4及其顶 部5把灯管1、透光泡壳2、驱动器3和电连接器6相互连接构成一个整灯7，所述的驱动器的 输入经引线8和电连接器6以连接外电源，其输出经引线9与灯管1的灯管1的电极10相连； 接通外电源即可点亮灯管。其特征在于所述至少一支螺旋形冷阴极荧光灯管l为螺旋灯管 高度较高、螺旋灯管最大外径较小的瘦高灯管，其螺旋灯管高度H与螺旋灯管最大外径D之 比大于1.3，整灯的光出射立体角Q大，整灯的光出射率高。所述至少一支螺旋形冷阴极荧光灯管1的各相邻灯管之间的间距G为灯管外径①的 0.6-4倍，螺旋灯管内侧光出射率高，灯管散热好，灯管发光效率高、灯管的光出射率高。所述灯管l为高效率、长寿命灯管，其灯管内径为1-4mm，灯管壁厚为O. 15-0. 5mm，由 高热导率的硬玻璃或软玻璃制成，荧光灯管二端电极10的极间放电间距与灯管内径之比为 150-800，电极IO的发射电子面的平均发射电流密度小于O. 13mA/mm2，灯管发光效率高、散 热好、阴极溅射小、汞消耗低、寿命长、起亮快。所述至少一支螺旋形冷阴极荧光灯管l的外形为烛型、柱型、球型、半球型、球顶柱型、 或其它几何形状，图l所示为柱型的例子，由高热导率的软玻璃或硬玻璃制成，可为发不同 色温的白光、红、蓝、录、紫或其它色的光的灯管。所述透光泡壳2的形状为烛型、柱型、球顶柱型、管状柱型、球型、半球型、有不同曲 率的球型或其它几何形状，图l所示为球顶柱型的例子，为透明、乳白色、漫射或着色的泡 壳，由高热导率的软玻璃、硬玻璃或塑料制成。所述至少一支螺旋形冷阴极荧光灯管1和所述透光泡壳2之间至少有一处有防灯管振动 而断裂的装置ll，例如至少有一处有软胶如图l中ll所示，使细而长的灯管有很高的抗振 动、抗冲击能力。所述电极10为圆筒型、杯型、锥形、片状的电极，图l所式为圆筒型的例子，电极io上 可有电子发射粉、吸气剂或汞齐；电极可与灯玻璃管直接接触、二者之间也可有发光粉层 或云母层。所述至少一支冷阴极荧光灯管1二端的电极部分的玻璃管12直径可等于或大于发光部 分的玻璃管，被固定在驱动器外壳顶部，可沿透光泡壳的轴13方向安装、也可沿透光泡壳 的轴13正交或有一角度方向安装或顺灯管螺旋方向安装；所述灯管和驱动器之间还可有隔 热层或空气隙14。所述的驱动器3为可把输入的交流或直流电压转变成适合于冷阴极荧光灯管工作的高 频高压电、例如1KC—200KC、 500至5000伏的高频电的AC/AC或DC/AC变换器，所述驱动器 为调光或不调光驱动器。所述的电连接器为现有灯的各种灯头中的一种，以适合于装在不同的灯座上。图l所式 为螺旋型灯头的例子。图2为本发明的高效率超长寿命节能灯的又一个实施例的结构示意图。其特征在于所述 灯为烛型灯，所述灯管l为烛形，所述泡壳也为烛形，所述灯管l二端的电极部分的玻璃管 12沿透光泡壳的轴13方向安装，驱动器外壳的顶部5a由金属、陶瓷或塑料制成，其面向灯 管1的一面16为耐高温、耐紫外照射的高光反射面；所述电连接器6为E14、 E12等小螺旋灯 头。图2中其它数字所代表的意义与图1中的相同。图3为本发明的高效率超长寿命节能灯的又一个实施例的结构示意图。其特征在于所述 的透光泡壳2为管状柱型泡壳，所述灯管l可用软胶lla固定在所述管状柱型泡壳内。图3中 其它数字所代表的意义与图1中的相同。图4为本发明的高效率超长寿命节能灯的又一个实施例的结构示意图。其特征在于所述 的透光泡壳2为管状柱型泡壳，图4中固定装置5c为用于安装灯管、泡壳，并与驱动器外壳 相连接，所述固定装置5c中央有一个大通孔17，可让空气经灯管l、通孔17和驱动器顶部 5b和5a之间流动，如图4中18所示，以带走灯管所产生的热量，从而可制成功率更大的节 能灯。图4中其它数字所代表的意义与图1中的相同。图5为本发明的高效率超长寿命节能灯的又一个实施例的结构示意图。其特征在于所述 的透光泡壳2为有不同曲率的球型泡壳，泡壳顶部2a和灯管l之间至少有一处有防灯管振动 而断裂的装置ll，例如至少有一处有软胶以固定所述的细而长的灯管l，使整灯有很好灯 机械强度，耐振动、抗冲击。图5中其它数字所代表的意义与图1中的相同。图6为本发明的高效率超长寿命节能灯的又一个实施例的结构示意图。其特征在于所述 节能灯为分体式的，其灯管l、透光泡壳2和驱动器的一部分3a及其外壳4b和灯管电连接器 6a构成一个可装卸的灯管7a，所述灯管电连接器为插头式、螺旋型或现有灯电连接器中的 一种，图5中3a所示为插头式电连接器的例子；所述驱动器的一部分3a例如为至少一个高 压变压器、或由至少一个高压变压器及其电容、电感等附件构成，驱动器的其余部分安装 在灯具的其它地方，二者之间通过电连接线8a和电连接器6a相互连接。图6中其它数字所 代表的意义与图l中的相同。本发明要求保护的范围不限于本文中介绍的各实施例，涉及的专门技术是本专业一般 人员所熟悉的，因此只要了解本实用新型的内容和特性，可以做各种形式的变换和代换。
权利要求
1、一种高效率超长寿命节能灯，它包括有至少一支螺旋形冷阴极荧光灯管(1)，一个透光泡壳(2)，一个灯管的驱动器(3)及其外壳(4)，一个电连接器(6)；所述灯管(1)位于所述透光泡壳(2)内，所述灯管(1)和透光泡壳(2)被固定在驱动器外壳的顶部(5)；所述的灯管(1)、透光泡壳(2)、驱动器(3)、驱动器外壳(4)及其顶部(5)和电连接器(6)相互连接构成一个整灯(7)；其特征在于所述的螺旋形冷阴极荧光灯管(1)的螺旋高度与灯管螺旋最大外径之比大于1.3，螺旋型灯管(1)各相邻灯管之间的间距为灯管外径的0.5-4倍；所述灯管内径为1-4mm，灯管管壁厚为0.15-0.5mm，荧光灯管(1)二端电极(10)的极间放电间距与灯管内径之比为150-800，阴极发射电子面的平均发射电流密度小于0.13mA/mm2。
2、 如权利要求l所述的高效率超长寿命节能灯，其特征在于所述的螺旋形冷阴极荧光 灯管(l)的外形为烛型、柱型、球型、半球型、球顶柱型中的一种，且由高热导率的软玻 璃或硬玻璃制成的、并可发不同色温的白光、红光、蓝光、绿光、紫光的灯管。
3、 如权利要求l所述的高效率超长寿命节能灯，其特征在于所述透光泡壳(2)的形状为 烛型、柱型、球顶柱型、管状柱型、球型、半球型、有不同曲率的球型中的一种，是由高 热导率的软玻璃、硬玻璃或塑料制成的、为透明、乳白色、漫射或着色的泡壳。
4、 如权利要求1或2所述的高效率超长寿命节能灯，其特征在于所述的螺旋形冷阴极荧 光灯管(1)和所述透光泡壳(2)之间有至少一处有防灯管振动而断裂的装置(11)。
5、 如权利要求l所述的高效率超长寿命节能灯，其特征在于所述驱动器外壳(4)的顶部 (5)由塑料、陶瓷或金属制成，其朝向灯管(1)一面(16)有耐热、抗紫外的光反射层。
6、 如权利要求l所述的高效率超长寿命节能灯，其特征在于所述螺旋形冷阴极荧光灯 管(1)的电极(10)为圆筒型、杯型、锥形、片状的电极，电极(10)上有电子发射粉、吸气 剂或汞齐；电极与灯的玻璃管直接接触、或二者之间有发光粉层或云母层。
7、 如权利要求1或6所述的高效率超长寿命节能灯，其特征在于所述螺旋形冷阴极荧光 灯管(1) 二端的电极部分的玻璃管(12)直径等于或大于发光部分的玻璃管，该电极(10)部 分的玻璃管被固定在驱动器外壳(4)顶部，并沿透光泡壳(2)的轴(13)方向安装、或沿透光 泡壳(2)的轴(13)正交方向安装或顺灯管螺旋方向安装；所述灯管(1)和驱动器(3)之间有 隔热层或空气隙(14)。
8、如权利要求7所述的高效率超长寿命节能灯，其特征在于所述驱动器(3)的顶部(5) 与透光泡壳(2)之间有以利空气流通、灯管散热的通道。
9、 如权利要求8所述的高效率超长寿命节能灯，其特征在于所述的驱动器(3)为把输 入的交流或直流电压转变成适合于螺旋型冷阴极荧光灯管工作的高频高压电的AC/AC或 DC/AC变换器，所述驱动器为调光或不调光驱动器。
10、 如权利要求8所述的高效率超长寿命节能灯，其特征在于所述螺旋型冷阴极荧 光灯管(1)与透光泡壳(2)和驱动器(3)的一部分及其外壳(4)、电连接器(6)构成一个可装 卸的灯管，所述灯管电连接器为插头式、螺旋型或现有灯电连接器中的一种；所述驱动 器(3)的一部分为至少一个高压变压器、或由至少一个高压变压器及其电容或电感组成的 附件构成，驱动器(3)的其余部分安装在灯具的其它地方，二者之间由电连接线相互连接。
全文摘要
一种高效率超长寿命节能灯，包括有至少一支螺旋形冷阴极荧光灯管，一个透光泡壳，一个灯管的驱动器及其外壳，一个电连接器；所述的螺旋形冷阴极荧光灯管的灯管高度与螺旋灯管最大外径之比大于1.3、光出射立体角大，螺旋灯管各相邻灯管之间的间距为灯管外径的0.6-4倍，螺旋灯管内侧光出射率高，整灯的光出射率高；所述灯管为高效率、长寿命灯管，其灯管内径为1-4mm，灯管壁厚为0.15-0.5mm，由高热导率的硬玻璃或软玻璃制成，荧光灯管二端电极的极间放电间距与灯管内径之比为150-800，阴极发射电子面的平均发射电流密度小于0.13mA/mm²，灯管效率高、散热好、阴极溅射小、汞消耗低、寿命长、起亮快，从而可制成效率更高、寿命更长的冷阴极节能灯；用于照明、装饰灯、感应灯和信息显示等。
文档编号H01J61/02GK101329978SQ200810134179
公开日2008年12月24日 申请日期2008年7月17日 优先权日2008年7月17日
发明者葛世潮 申请人:葛世潮