专利名称：一体化闭合磁路梨形磁能灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及电光源照明领域及照明器材领域，通过安装在梨形灯体中的双U形、 椭圆形、圆形或长方形中间带孔的磁芯组成磁能发生器形成闭合磁路，通过连接磁能发生 器的谐振电路产生电磁交变形成电磁感应，由电磁感应获得的磁能代替灯丝电极电离灯体 内的汞原子激活灯体内荧光粉达到发光照明目地。解决了有灯丝电极能耗大、光衰大、寿命 短的技术难题。解决了电磁感应灯、无极灯开合磁路中形成的电磁辐射、射频干扰大，散热 差、电磁转换效率低、产品一致性可靠性差的技术瓶颈。推翻了以灯丝、电极发射电子激活 灯体内的发光物质的传统照明原理，发明创造了 “一体化闭合磁路梨形磁能灯”新光源。
背景技术：
传统的电光源均带有灯丝与电极，如白炽灯、荧光灯、节能灯、高压汞灯、碘钨灯、 LED、钠灯、金卤灯等均带有灯丝电极；它们有一个共同的特点，就是在密封的发光灯体的腔 体内置有灯丝或电极。灯丝或电极的设计增加了许多不确定的使用因素，增大了玻璃材料 金属材料的封装制造工艺难度和控制电路的设计难度与制造成本。这些传统的灯丝、电极 使灯的温度增高，发光效率受到阻碍，加剧了发光物质的光衰。这种传统的灯丝或置放在灯 体内的电极，影响了灯的光电转换效率与灯的使用寿命，限制了灯的应用范围及电光源的 发展。现有白炽灯的发光效率约10 15Lm/W，光电转换低于15%，灯寿命低于1500小 时，光衰200小时大于20%，有功功耗在83%左右；荧光灯、节能灯、高压汞灯的发光效率约35 55Lm/W，光电转换效率低于35%，灯 寿命低于3000 10000小时，有功功耗在26% 35%，无功功耗在41% 46%，功率因数 低于0. 55，频闪、眩光大不利于环保节能与身体健康；LED、电感式钠灯、金卤灯的灯寿命约8000 15000小时，发光效率约60 95Lm/ W，光衰1000小时大于25%。光电转换效率约38%左右，低压启动困难，电压高于额定输入 电压时灯功率急剧上升，功耗急剧增大，功率因数低于0. 5，有功功耗高于36% 43%，无 功功耗大于48%，存在着严重的频闪与眩光，不利于环保节能与身体健康。现有的无灯丝、无电极的灯有两种一种是无极灯、一种是电磁感应灯。90年代的发明专利《无极灯》的工作频率为2. 65MHz，输出的两条电磁感应线不能 相交，引线长度稍有变化无极灯便难以启动。进行电磁感应的耦合磁棒安放在封闭的灯体 内部中间，不易散热，用来进行电磁耦合的磁棒是一种开合磁路，电磁辐射、射频干扰较大， EMC、EMI抑制电路设计难效果差，存在着难以解决电磁干扰、传导干扰的弊端。无极灯的电 磁耦合磁棒安装在密封灯体内的中心位置不利于散热，有功功耗大，灯与磁棒的温度高难 以控制，磁损大，电磁转换效率低于58%，光衰1500小时大于20%，功率因数低于0. 5 0. 98，光效约39 52Lm/W，难以解决产品的可靠性差、一致性差的难题，无极灯产品现在的 最大输入功率为165W。80年代的发明专利《电磁感应灯》的工作频率为280 350KHZ，磁体是两付两瓣分开的半圆形磁环，安装方法是将两瓣分开的两付半圆形磁环安装在环形灯管或矩形灯体 两端相对应的位置，连接输出电路的是两组电磁感应线圈的四条感应线，两组中的任何两 条电磁感应线相互干扰现象严重不能相交，灯体、电路、线路布线困难。受灯体温度的影响，使电磁感应灯的灯管与磁环的温升交替上升难以控制，导致 两瓣分开的半圆形磁环中的空气间隙在工作时一直处在不稳定的变化中，由此引起电路工 作中的电压电流不稳定，输出的电压电流与灯的输出输入功率不稳定，难以解决产品的可 靠性、一致性。光衰1500小时大于20%。由于在工作电路中受灯体温度的影响，磁环的空 气间隙不稳定，磁环的温升高磁损损耗加大，有功功耗加大，电磁转换效率低于60%，功率 因数低于0. 55 0. 98，光效约35 52Lm/W。电磁辐射射频干扰较大，EMC、EMI抑制电路 设计难效果差，难以解决电磁干扰、传导干扰的弊病。电磁感应灯现在的最大输入功率低于 200W。本发明《一体化闭合磁路梨形磁能灯》通过相对接安装在梨形灯体中的磁芯形成 完全闭合磁路，电磁感应线圈为一组输出线，输出线延长相交不会产生电磁相互干扰，不会 产生影响磁能灯启动的现象。磁芯安装在梨形灯体的中间，灯体的隔板平面中间设有通风 散热孔，隔板的上端下端均分别设计有通风散热孔，为灯体、电路、磁芯提供了良好的通风 散热条件，散热效果好，降低了灯体、电路、磁芯的温升，提高了梨形磁能灯的光效。解决了 无极灯灯体、磁芯的温升高、效率低、成本高、合格率低的技术瓶颈。解决了无极灯电磁感应 灯的电磁辐射、射频干扰超标、工作的可靠性差、产品一致性差的技术难题。本发明按电磁感应电路实际工作中的电流电压大小要求，在磁芯上设定精确的空 气间隙、在磁芯骨架上绕制确定的电磁感应线圈的匝数，形成完全闭合磁路，将工作频率降 低到40 120KHZ以下。提高了电路的可控性、可靠性，减小了电磁损耗，将电磁转换效率 提高到96% 98%，解决了 EMI、EMC电磁干扰、传导干扰的电磁辐射、射频干扰，电路设计 难成本高，产品可靠性差的技术难题。本发明基于磁芯空气间隙精确确定，连接电路与梨形灯体的器件中部与器件上 端下端均设计有通风孔相通，使梨形灯体、电路、磁芯具有良好的通风散热条件，使磁芯、 电路与梨形磁能灯灯体的温升得以降低，将电磁转换效率提高到96% -98%，光效提高到 60-95Lm/W。磁能灯的输入功率提高到1000W以上。梨形磁能灯工作时灯电流、灯电压稳定， 灯与电路的工作可靠性高，产品一致性好，制造工艺简单、成本低，易于大批量生产推广。本发明解决了无极灯、电磁感应灯输入功率难以确定、电磁损耗大、射频电磁干扰 大，产品生产制造工艺难度高、成本高、一致性差、可靠性差的难题，本发明梨形磁能灯的输 入功率可达到3W 1000W，功率因数为0. 995。本发明以电磁交变的电磁感应原理获得的磁能取代传统的灯丝、电极，闭合磁路 的形成减少了磁损提高了光电转换效率，使梨形磁能灯的发光效率达到60 95Lm/W，灯电 路的工作频率降到40 120KHz以下，减少了电磁损耗，电磁转换效率达到96% 98%，有 功功耗低于1%，无功功耗低于0. 5%，功率因数大于0. 995，灯的寿命提高到8 10万小 时。磁能发生器电子电路的使用寿命在3. 5-5万小时，一体化整灯的使用寿命提高到3. 5-5 万小时。光衰1500小时小于10%，灯的输入功率可以做到3W 1000W。可以进行远程智 能化控制、可以进行光控、遥控、感应、可以进行数字智能化自动控制、自动线性调光智能化 控制。节能效果较传统电光源提高到38% -96%，磁能灯发光光线柔和无频闪、无眩光，节能效果显著有利于环保节能与身体健康。
发明内容
本发明的目的在于改变现有白炽灯、荧光灯、节能灯、LED、高压汞灯、高压钠灯、低 压钠灯、金属卤化物灯、氙灯、无极灯、电磁感应灯等电光源的现有技术不足，减少产品的生 产、制造、工艺的加工难度，解决现有产品的电磁干扰、射频干扰、传导干扰、电路设计复杂、 成本高、可靠性差、一致性差、电磁转换效率低的技术难题。“一体化闭合磁路梨形磁能灯”的电路工作频率降到40 120KHZ以下，形成磁体 电磁感应的磁路为闭合磁路，减少了电磁损耗，提高了电磁、光电转换效率。通风孔的设计 降低了磁能灯电路、灯体与磁芯的温升，增加了磁能灯的可靠性。将传统使用灯丝电极灯种 的使用寿命延长8 100倍，为社会提供了一种节能效果显著的高效螺旋磁能灯。本技术的发明将逐步替代传统有灯丝、有电极的白炽灯、荧光灯、节能灯、汞灯、 LED、碘钨灯、石英灯、钠灯、金属卤化物灯、氙灯等传统电光源。本发明的目的是通过以下措施达到的本发明的灯体为梨形灯泡，在梨形灯泡中去掉传统的灯丝电极，在灯体玻管中充 涂不同的发光媒介，经抽、排气后充进混合气体，在灯体原安装灯丝电极的玻管中直接放置 銦网和固态汞。梨形灯泡磁能灯连接电路与磁体的器件中间相隔，隔板中间设有通风散热孔，上 下两端设计有的通风散热孔，通风散热孔相对相通，为灯体磁芯提供了良好的通风散热条 件，大幅度的降低了磁能灯电路、灯体与磁芯的工作温度，提高了梨形磁能灯的产品一致性
与可靠性。本发明在梨形灯灯体中间安装有形成闭合磁路的中间带孔的双U形、圆形、长方 形、椭圆形磁芯，磁芯外端装配有用于电磁屏蔽与散热用途的铝合金外壳，用于电磁屏蔽散 热用途的铝合金外壳的后端两脚直接安装在连接电路与磁体的中间相隔的器件上，形成一 体化梨形磁能灯，或磁能发生器电子部分与灯体各自独立装配，形成分体式梨形磁能灯。在中间带孔的双U形、圆形、长方形或椭圆形磁芯上设计有骨架，骨架上绕有电磁 感应线圈形成闭合磁路组成磁能发生器，通过磁能发生器连接谐振电路，产生电磁交变建 立电场形成电磁感应，用电磁感应获得的磁能替代灯丝、电极，电离汞原子激活梨形灯体内 的发光物质达到发光照明目地。图示1是一体化梨形灯体电路与磁芯的安装装配示意图。
图1-1灯泡图1-2磁芯图1-3磁芯散热外壳图1-4电磁感应线圈绕线图1-5固定脚图1-6灯体外壳图1-7谐振电路图1-8灯头图1-9磁芯散热孔
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图1-10电路散热孔图1-11灯体空腔图1-12隔板通风孔本发明在使用时，由磁能发生器的电磁感应线圈与谐振电路相连接产生电磁感 应，利用电磁感应获得的磁能代替传统的灯丝电极，降低了无功功耗与有功功耗，减少了 电磁损耗，将电磁转换效率提高到96% 98%，光效提高到60 95Lm/W，功率因数大于 0. 95 0. 995，光衰1500小时小于6%，灯的寿命提高到8 10万小时，节能效果较传统电 光源提高到38-96%，消除了灯的眩光、频闪，达到节能环保利于健康的目的。本发明的一体化闭合磁路梨形磁能灯的输入功率可做到3W 1000W，本发明用不 同的装配形式可以得到一体化梨形磁能灯或分体式梨形磁能灯两种不同的产品形式。本发明的一体化中间带孔的对接式磁体，用铝合金电磁屏蔽散热体包裹固定形成 闭合磁路的磁芯，将其安装在梨形磁能灯的灯体中间，用专有的装配方法将磁芯安装在设 计有散热通风孔的梨形磁能灯器件壳体上利于散热，提高了磁能灯产品的电磁转换效率与 产品的可靠性、一致性。
权利要求
一体化闭合磁路梨形磁能灯的电路、灯体、磁芯是由中间放置的隔板相连接，隔板平面中间设计有通风散热孔，在设计有通风散热孔隔板的90度的方向安装磁芯铝合金散热体固定脚，在隔板的上端和下端分别设计有对应相通的通风散热孔，这种上下两端分别设计有对应相通的通风散热孔隔板的上端连接电路灯头，下端连接灯体与形成闭合磁路的磁芯，磁芯安装在梨形灯体中形成的一体化闭合磁路梨形磁能灯。
2.根据权利要求1所述的这种器件是中间相隔的隔板平面设计有灯体空腔散热孔，隔 板的上下两端各设计有对应相通的通风散热孔，这种器件的上端连接安装电路灯头，下端 连接安装灯体磁芯，可使灯体、电路、灯头连接在一起形成一体化的产品结构，并具有对电 路、灯体、磁芯进行通风散热效果明显的结构装置及其安装工艺与制造方法的发明创造。
3.根据权利要求1由梨形灯体与安装在梨形灯体中的双U形、椭圆形、圆形或长方形中 间带孔的磁芯相对的端面相粘接组成磁能发生器形成的闭合磁路，通过连接磁能发生器的 谐振电路产生电磁交变形成电磁感应，由电磁感应获得的磁能代替灯丝、电极电离灯体内 的汞原子激活灯体内的发光物质达到发光照明目地的这种使用闭合磁路形成的电磁感应 代替灯丝电极的发明创造。
4.根据权利要求1所述的隔板下端连接安装灯体的磁芯是双U形、椭圆形、圆形或长方 形中间带孔的磁芯，磁芯中间留有空气间隙，在磁芯留有空气间隙处垫有垫片，磁芯由磁屏 蔽散热铝合金锁紧固定，在磁芯上装有骨架，在骨架上饶有电磁感应线圈组合成磁能发生 器，由磁能发生器上的电磁感应线圈的引线与输出电路相连接形成电磁感应。电磁感应线 圈的圈数是一圈或N圈。电磁感应线圈由外包绝缘体中包裹的多股导体线或外包绝缘体中 包裹的带状导体部分相组成。
5.根据权利要求4所述的在梨形磁能灯体中设置有一组或多组双U形、椭圆形、圆形的 或长方形中间带孔的磁芯，这种磁芯的磁性材料是软磁铁氧体或非晶纳米晶软磁材料。磁 芯由铝合金散热体包裹，包裹磁芯的铝合金散热体一端安装在灯体中，一端与安放电路带 有通气孔的壳体相隔的器件相连接。这种包裹磁芯的铝合金或其他金属是用来对磁芯进行 电磁屏蔽、散热与用来紧固磁芯并将磁芯固定在灯体器件上的这种装置发明，和根据权利 要求4所述的在梨形磁能灯灯体中设置的磁体、骨架、电磁感应线圈组合成的磁能发生器 的这种名称磁能发生器。
6.根据权利要求1在梨形磁能灯灯体的小玻管中放置有辅助启动的铟网，铟网上边放 有固态汞，灯体内充涂有发光媒介与混合惰性气体，在梨形灯管上设置一组或多组带有铝 合金散热体的磁芯，安装在梨形灯体中的这种磁芯与梨形灯体的安装方向相垂直或相对平 行。
7.根据权利要求1所述的梨形一体化灯体的形状，可以是梨形、蘑菇型、圆形、椭圆形、 方形、长方形、凌形、三角形等异形形状和根据权利要求1所述的名称磁能灯。
8.根据权利要求1所述的梨形磁能灯上安装的一体化双U形、椭圆形、圆形或长方形中 间带孔的磁芯相对接，安装在带有与磁芯外形形状相吻合的用于对磁芯电路进行电磁屏蔽 及散热的这种用来进行电磁屏蔽散热的器件，或设计用来进行电磁屏蔽散热的器件对磁体 进行紧固固定的安装方法、制造工艺、装配工艺及用这种设计方案制造出的灯。梨形灯灯体中间安装有形成闭合磁路的磁芯是中间带孔的双U形、圆形、长方形、椭圆 形磁芯，磁芯外端装配有用于磁屏蔽与散热用途的铝合金外壳，用于磁屏蔽散热用途的铝合金外壳的后端两脚直接安装连接电路与磁体的中间相隔的器件上，形成一体化梨形磁能 灯，或磁能发生器电子部分与灯体各自独立装配，形成分体式梨形磁能灯。
9.根据权利要求2所述，所设计的连接电路与灯体中间带有隔离装置的器件，这种器 件平面中间设计有通风散热孔，并在这种平面中间设计有通风散热孔的器件的上端、下端 分别另设有通风散热孔的这种下端用来安装磁体灯体，上端连接电路灯头的进行散热通风 的器件结构与安装装配方法及用这种方法设计制造的无灯丝无电极的灯。
全文摘要
本发明将一体化闭合磁路梨形磁能灯的工作频率降低到40-120KHz，减少了电磁损耗，将电磁转换效率提高到96-98％，通过设有带通风散热孔的隔板上端连接电路灯头，下端连接磁芯灯体，带通风散热孔的隔板上下端也分别设有相对的通风散热孔，为一体化闭合磁路梨形磁能灯的灯体、电路、磁芯提供了良好的通风散热条件，降低了灯体、电路、磁芯的温升，使磁能灯的光效提高到60-95Lm/W。本发明通过安装在梨形灯体中的双U形、椭圆形、圆形或长方形中间带孔的磁芯组成磁能发生器形成闭合磁路，通过连接磁能发生器的谐振电路产生电磁交变形成电磁感应，由电磁感应获得的磁能代替灯丝电极电离灯体内的汞原子激活灯体内荧光粉达到发光照明目地。解决了有灯丝电极能耗大、光衰大、寿命短的技术难题。解决了电磁感应灯、无极灯开合磁路中形成的电磁辐射、射频干扰大，散热差、电磁转换效率低、产品一致性可靠性差的技术瓶颈。推翻了以灯丝、电极发射电子激活灯体内的发光物质的传统照明原理，发明创造了“一体化闭合磁路梨形磁能灯”新光源。
文档编号H05B41/14GK101964299SQ20091018208
公开日2011年2月2日 申请日期2009年7月22日 优先权日2009年7月22日
发明者李进 申请人:李进