专利名称：长型管状内耦合无电极荧光灯的制作方法
长型管状内耦合无电极荧光灯
技术领域：
本发明涉及一种无电极荧光灯，特别涉及一种长型管状内耦合无电极荧光灯。背景技术：
传统的无极荧光灯，按外形结构和功率耦合方式可分为两大类，即管状环形外耦 合无电极荧光灯和球泡型内耦合无电极荧光灯，这两类无电极荧光灯所发出的光源都属于 面光源，管状环形外耦合无电极荧光灯的管状直径并不大，但其放电回路要求为环形，因此 这种灯需由成环形的闭合状的灯管来组成，不论采用圆环形管状还是采用矩形管状的形式 其配套灯具设计都有一定难度。而球泡型内耦合无电极荧光灯的球泡直径较大，同样存在 配套灯具反射器设计难的问题，而且其配光曲线无法打开，难以满足路灯TYPE III的配光 要求；更重要的是，球泡型内耦合无电极荧光灯的球泡只有一端开口，使耦合腔的一端开 放，另一端封闭的结构，不能形成良好的通风环境，其散热效果很不理想，在很大的程度上 影响了灯具有寿命，而且球泡型内耦合无电极荧光灯的球泡形状单一，适用的环境也较单 一，之后业内出现了 一种管状型的无极荧光灯。双端内耦合无极灯技术已由本申请人申请并已授权，其公开号为CN1560898，公开 日为2005. 01. 05，该专利公开了一种无电极荧光灯，其密封玻璃容器上具有通风管道，即耦 合腔为两端开放结构(详见该专利的权利要求9和附图6)，使空气可以经此通风管道形成 对流，并通过双端导热棒散热，有效地将灯泡内热量导出。通过该专利提供的方法可以解决 灯泡内的导热问题。但目前这种双端开放型结构的内耦合无极荧光灯不论球泡型还是管状型由于内 胆所占的表面积与灯泡外表面有效发光面积之比并不小，位于内胆荧光粉发出的光无法利 用而影响灯泡的光效问题并未解决。
发明内容本发明要解决的技术问题，在于提供一种长型管状内耦合无电极荧光灯，散热效 果理想，且配光效果好。本发明要解决的技术问题是这样实现的一种长型管状内耦合无电极荧光灯，包 括一玻璃泡、一汞齐以及一功率耦合器，所述玻璃泡包括围成一环状密闭放热腔体的外泡 和内胆，且内胆的内部具有一耦合腔，所述功率耦合器包括由内而外设置的散热棒、磁芯及 绕线组，所述功率耦合器置于所述耦合腔内，且所述耦合腔两端相互贯通，并且均与外界相 通，其特征在于所述玻璃泡的外泡为长型管状结构；所述的功率耦合器的磁芯长度大于 1/2的耦合腔长度，绕线组长度为耦合腔长度的1/5 4/5，使电磁场均勻分布；所述内胆的 内壁与所述功率耦合器的外表面之间设有至少一层由非导电的且为250 2000nm宽光谱 高反射率且可耐100°C以上的高温的漫反射材料制得的漫反射层。所述漫反射层具有可耐250°C以上的高温的特性如聚四氟乙烯层。所述漫反射 层覆盖于所述内胆的内壁，或者覆盖于所述功率耦合器的外表面。所述漫反射层的厚度为0. 01 5mm。所述外泡直径最大值与耦合腔直径的比值为10 2 5之间，该比例能有效解决 耦合效率与漫反射效率的矛盾，内胆直径越小即耦合腔直径越小，无极灯灯管参与放电的 有效截面积越大，耦合效率较高，但内胆直径小有效利用漫反射膜的表面积减小。所述玻璃 泡的外泡为直筒状结构，或者为葫芦状结构，还或者为中间直形两端弧形的结构；所述耦合 腔的截面形状为圆形、三角形、或者多边形。所述的功率耦合器的散热棒和磁芯为平面接触，如所述的功率耦合器的散热棒为 扁平结构，磁芯分为上下两层分别固定于扁平散热棒的正反两面，每片磁芯至少具有一个 平面与散热棒面接触，便于散热。所述磁芯为单段连续式磁芯结构，或者是依次连接的两 段式或多段式磁芯结构；所述绕线组为整体均勻分布或分组均勻分布的方式设置于耦合腔 内。所述外泡和内胆同轴设置，以形成对称结构，使配光效果更好。本发明的优点在于通过在双端管状内耦合无电极荧光灯的玻璃灯泡内胆的内侧 (即靠近功率耦合器的那一侧，为非放电区侧)与所述功率耦合器的外表面之间设置至少 一层漫反射层，该漫反射层由非导电且耐高温的宽光谱高漫反射率的漫反射材料制得，可 以将灯泡内胆发光面发出的可见光和红外线经漫反射材料反射回环状密闭放电腔体内，最 终经由玻璃泡的外表面透出，将原先无法利用的这部分可见光加以利用。且这部分的可见 光和红外线不会直接照在由功率耦合器的外表面上，可以在很大程度上提高光效、降低温 度及延长光源寿命。采用通风环境良好的管状内耦合无电极荧光灯，功率耦合器的磁芯及 绕线组均勻布置于耦合腔内，使电磁场均勻分布，进而使等离子体的溶度分布均勻，以利提 高光效。该双端管状内耦合无电极荧光灯由于采用单管结构易于与灯具配合，达到路灯的 TYPE III的配光要求。
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。图1是本发明无电极荧光灯的实施例一的外部结构示意图。图2是图1的轴向剖视图。图3是本发明实施例二的内部结构示意图。图4是本发明实施例三的内部结构示意图。图5是本发明实施例四的内部结构示意图。
具体实施方式
实施例一请参阅图1和图2所示，本发明的长型管状内耦合无电极荧光灯10，包括一玻璃泡 1和一功率耦合器3。所述玻璃泡1包括同轴设置的外泡11和内胆12，该外泡11和内胆12围成一环状 密闭放热腔体13，环状密闭放热腔体13的内壁涂有荧光粉，且内胆12的内部具有一耦合腔 14，耦合腔14的截面形状为圆形、三角形、或者多边形。所述耦合腔14两端均非密闭，并相 互贯通，以形成开放式结构，形成良好的通风环境，其散热效果理想。通常内胆12内径越小即耦合腔14直径越小，无极灯灯管参与放电的有效截面积越大，耦合效率较高，但内胆12 直径小有效利用漫反射膜的表面积减小，所述外泡11直径最大值与耦合腔14直径(即内 胆12的内径)的比值为10 2 5，该比例能有效解决功率耦合器3的耦合效率与漫反射 效率的矛盾，使配光效果更好。所述功率耦合器3包括由内而外设置的散热棒33、磁芯31及绕线组32，所述散热 棒33置于内胆12的耦合腔14内，并沿内胆12的轴向布置，且磁芯31的长度大于1/2的 耦合腔14的长度，绕线组32的长度为耦合腔14的长度的1/5。本实施例中，所述玻璃泡1的外泡11呈中间直形两端弧形，属于长型管状结构，其 轴向方向较长，类似于管状结构；所述功率耦合器3的散热棒33为扁平结构，磁芯31分为 上下两层分别固定于扁平散热棒33的正反两面，每片磁芯31至少具有一个平面与散热棒 33面接触，便于散热。所述磁芯31为单段连续式磁芯结构，即磁芯31不分段，绕线组32在 散热棒33上分为两组且该两组为相连接的即同一线圈，并布置于耦合腔14内的两端，如此 使电磁场均均分布，配光效果更好。另外，本实施例中，所述内胆12的内壁覆盖一层漫反射层4。所述漫反射层4为聚 四氟乙烯层(F4，PTFE, TEFLON)。所述聚四氟乙烯层的厚度为0. 01 5mm。覆盖时，可以先将聚四氟乙烯制成一膜层，再将膜层均勻粘贴至所述内胆12的内 壁，以形成一漫反射层4 ；还可以先将聚四氟乙烯制成乳液状，通过涂刷方式在所述内胆12 的内壁形成一漫反射层4。由于聚四氟乙烯在250-2500nm光谱范围内的漫反射率较高，反射光谱平坦，且耐 高温(大于摄氏250度)很适合无电极荧光灯的使用，因此该实施例中的无电极荧光灯在 发光时，部分从放热腔体25透向耦合腔26的可见光和红外线由于所述漫反射层4的阻隔 又反射回放热腔体13内，最终由玻璃灯泡的外表面透出，而不会直接照在功率耦合器3的 外表面上被吸收，从而一方面使灯体的发光效率升高，另一方面会使内胆12的整个耦合腔 14内的温度降低，不会对功率耦合器3的整体性能造成影响；也不会有紫外光对功率耦合 器3造成伤害，而影响寿命。此外，作为本发明应用的一个实施例，所述散热棒33的两端连接有散热端盖5，该 散热端盖5上开设有复数个轴向孔52和径向孔53的至少一种，且该轴向孔52或径向孔53 与所述内胆12的耦合腔14连通，以使装配好散热端盖5的情形下，内胆12的耦合腔14的 两端仍与外界连通，以利于空气在耦合腔14流通散热。实施例二如图3所示，本实施例与上述实施例一相比，其区别之一在于所述玻璃泡1中外 泡11的形状，本实施例中的外泡11为直筒状结构，仍属于长型管状结构。其区别之二在于漫反射层4是覆盖于所述功率耦合器3的外表面，覆盖时，可以 先将聚四氟乙烯制成一膜层，再将膜层均勻包裹于所述功率耦合器3的外表面，以形成一 漫反射层4 ；与可以先将聚四氟乙烯制成乳液状，通过涂刷方式在所述功率耦合器3的外表 面形成一漫反射层4。能达到与实施例一中相同的效果。其区别之三在于所述磁芯31为分相互连接的两段式结构，绕线组32的长度为耦 合腔14的长度的4/5，所述绕线组32整体均勻分布在散热棒33上，并均勻布置于耦合腔 14内，如此使电磁场均勻分布，配光效果更好。
实施例三如图4所示，本实施例与上述实施例一相比，其区别之一在于所述玻璃泡1中外泡 11的形状，本实施例中的外泡11为葫芦状结构，仍属于长型管状结构。其区别之二在于漫反射层4是设置于所述内胆12的内壁与所述功率耦合器3的 外表面之间的某一位置，设置时，可以先将聚四氟乙烯通过模具等制成一漫反射层4，再将 漫反射层4放置在合适位置即可。能达到与实施例一中相同的效果。其区别之三在于所述磁芯31为分相互连接的三段式结构，绕线组32的长度为耦 合腔14的长度的2/5，绕线组32分为多组在散热棒33上均勻设置，并均勻布置于耦合腔 14内，如此使电磁场均勻分布，配光效果更好。实施例四如图5所示，本实施例与上述实施例三相比，其区别之一在于所述玻璃泡1中外泡 11的形状，本实施例中的外泡11为弧形结构，仍属于长型管状结构。其区别之二在于所述磁芯31为分相互连接的四段式结构，绕线组32的长度为耦 合腔14的长度的3/5。上述四个实施例中，所述玻璃泡1的外泡11均为长型管状结构，由于所述功率耦 合器3磁芯31表面的绕线组32构成的放电环路形成的磁场是轴向的，感应电场是圆周方 向的，其环路电弧的方向是围绕所述功率耦合器3的圆周方向，并均勻分布于外泡11的和 内胆12围成的也为长型管状的环形密闭放热腔体13内，因此相比球泡型内耦合无电极荧 光灯而言，其配光更加均勻。所述内胆12的截面形状不限，可以为圆形、三角形、或者多边 形。此外，上述实施例均是选用效果较好的聚四氟乙烯作为漫 反射层，本发明还可选用具有 耐高温的高漫反射率的其他非导电材料。且本发明的漫反射层，可以只设置一层，也可以设 置两层或多层。另外，所述的功率耦合器的散热棒不限于为扁平结构，只要具有合适宽度的 至少一个平面，使之和磁芯为平面接触，便于导热即可。
权利要求
一种长型管状内耦合无电极荧光灯，包括一玻璃泡、一汞齐以及一功率耦合器，所述玻璃泡包括围成一环状密闭放热腔体的外泡和内胆，且内胆的内部具有一耦合腔，所述功率耦合器包括由内而外设置的散热棒、磁芯及绕线组，所述功率耦合器置于所述耦合腔内，且所述耦合腔两端相互贯通，并且均与外界相通，所述玻璃泡的外泡为长型管状结构；其特征在于所述的功率耦合器的磁芯长度不小于1/2的耦合腔长度，绕线组长度为耦合腔长度的1/5～4/5，使电磁场均匀分布；所述内胆的内壁与所述功率耦合器的外表面之间设有至少一层由非导电的且为250～2000nm宽光谱高反射率可耐100℃以上的高温的漫反射材料制得的漫反射层。
2.根据权利要求1所述的长型管状内耦合无电极荧光灯，其特征在于所述漫反射层 具有可耐250°C以上的高温的特性。
3.根据权利要求2所述的长型管状内耦合无电极荧光灯，其特征在于所述漫反射层 为聚四氟乙烯层。
4.根据权利要求1或3所述的长型管状内耦合无电极荧光灯，其特征在于所述漫反 射层覆盖于所述内胆的内壁，或者覆盖于所述功率耦合器的外表面。
5.根据权利要求4所述的长型管状内耦合无电极荧光灯，其特征在于所述漫反射层 的厚度为0. 01 5mm。
6.根据权利要求1所述的长型管状内耦合无电极荧光灯，其特征在于所述外泡直径 最大值与耦合腔直径的比值为10 2 5之间。
7.根据权利要求6所述的长型管状内耦合无电极荧光灯，其特征在于所述玻璃泡的外泡为直筒状结构，或者为葫芦状结构，还或者为中间直形两端弧形的 结构；所述耦合腔的截面形状为圆形、三角形、或者多边形。
8.根据权利要求1所述的长型管状内耦合无电极荧光灯，其特征在于所述的功率耦 合器的散热棒和磁芯为平面接触。
9.根据权利要求8所述的长型管状内耦合无电极荧光灯，其特征在于所述的功率耦 合器的散热棒为扁平结构，磁芯分为上下两层分别固定于扁平散热棒的正反两平面，每片 磁芯至少具有一个平面与散热棒面接触。
10.根据权利要求1或8所述的长型管状内耦合无电极荧光灯，其特征在于所述磁芯 为单段连续式磁芯结构，或者是依次连接的两段式或多段式磁芯结构；所述绕线组为整体 均勻分布或分组均勻分布的方式设置于耦合腔内。
全文摘要
本发明提供了一种长型管状内耦合无电极荧光灯，包括一玻璃泡、一汞齐以及一功率耦合器，所述玻璃泡包括围成一环状密闭放热腔体的外泡和内胆，且内胆的内部具有一耦合腔，所述功率耦合器包括由内而外设置的散热棒、磁芯及绕线组，所述功率耦合器置于所述耦合腔内，且所述耦合腔两端相互贯通，并且均与外界相通，所述玻璃泡的外泡为长型管状结构；所述的功率耦合器的磁芯长度不小于1/2的耦合腔长度，绕线组长度为耦合腔长度的1/5～4/5，使电磁场均匀分布；所述内胆的内壁(靠近功率耦合器侧)与所述功率耦合器的外表面之间设有至少一层由非导电的且为250～2000nm宽光谱高反射率可耐100℃以上的高温的漫反射材料制得的漫反射层。
文档编号H01J65/04GK101950716SQ20101027451
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月6日 优先权日2010年9月6日
发明者吴靖平, 张和泉, 陈和平, 陈文君 申请人:福建源光亚明电器有限公司