专利名称：节能环保型荧光灯的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种节能环保型荧光灯，属于节能型照明设备制造技术领域。
技术背景当前，国内及世界各国正在积极推广①26mra管径荧光灯，并大力提倡0)16mra管径电子镇 流器配套荧光灯的使用与普及，以代替传统白炽灯及其它低效照明光源，从而降低能源的消 耗和环境的污染。就以上产品优缺点比较如下1、 ①26ram (俗称T8)管径荧光灯是早期管径38咖(T12) 、 32mm (T10 )等管径荧光灯的替 代产品，正在得到大力推广，较以往产品具有'光效高、寿命长、电子、电感镇流器通用，造 价低、易普及等特点，现处于市场主流优势，但它同时也存在如下主要缺点-a、 显色指数低，灯光下物体颜色失真度高，易导致视眼疲劳，难以满足高品质的照明设计需求。b、 采用汞液填充工作介质，注汞量大一般在15-30mg,甚至超过40mg,对环境造成潜在危害， 在灯管报废后，不能科学集中处理，成为严重污染源。2、 cD16mm (俗称T5)管径荧光灯是一种新型荧光灯，结构紧密，因采用电子镇流器配套工 作，有更高的光效和寿命，显色指数也有明显提高，满足了人们对高品质照明环境的选择需 求，现正被市场初步的认可与接受，但它的缺点如下-a、 温度适应性差由于灯管设计的原因，当使用环境温度低于5'C时，灯管启动困难，在 35°C温度下灯管才能达到最佳的光效输出。b、 造价高、普及难度大T5灯光固选用材料价格高及采用电子镇流器配套，无法实现与电 感镇流器的通用，安装成本较T8荧光灯高3-5倍，受经济条件限制，难以大规模的推广与应 用。c、 用含铅玻璃与液汞制造，大量的重金属使用对人类生存环境造成了较大的潜在危害，正在 受到专家和行业的普遍重视。发明内容针对现有荧光灯生产技术的不足，本实用新型提供一种使用寿命长、显色性能高、降低 对环境污染的节能环保型荧光灯。本实用新型是通过以下技术方案实现的本实用新型包括玻璃灯管、灯头、芯柱、阴极和填充物，玻璃灯管的两端安装有灯头， 灯管内安装有与灯头相连接的芯柱，芯柱上设有阴极，阴极与灯头上的导电触片串联，其中, 所述玻璃灯管的外壁上设有纳米级Ti02涂层，玻璃灯管的内壁上设有荧光粉涂层，在玻璃灯 管内设有填充物。上述的玻璃灯管采用无铅钾钡或钡锶料玻璃制造，管径O20士lmm，厚度0. 7-0. 9mm 。 上述的填充物为工作气体和固态汞齐，其中，工作气体为氩气、氪气与氙气的混合气体，压力控制在465. 5 Pa 798 Pa (即3. 5 6亳米汞柱),氩气和氪气的压力比控制在h 3 2:9之间，氙气与氩氪混合气体的压力比为9: 100 11: 100。 上述纳米级Ti02涂层的厚度为5~15微米。上述荧光粉层的厚度为30 60微米。上述的固态汞齐为锌汞齐或钛汞齐或铋铅铟汞齐，其中汞含量在3-15mg。 上述阴极是由高纯钨灯丝和灯丝上的三元碳酸盐层组成，灯管两端的阴极形成极间电场。 上述的芯柱采用与玻璃灯管具有相同或相近膨胀特性的玻璃管和铜丝或镍丝或金属合金 丝相连接而成。本实用新型应用细管径设计，常规工艺情况下，灯管管径降低后，在相同外观长度尺寸 下，灯管工作电压明显上升，与"GB/T10682-2002双端荧光灯性能要求"标准中的电参数严 重偏离，不能满足常规电子、电感镇流器的配套工作要求。为此，本实用新型采用氣气、氪 气、氙气混合气体填充技术，填充气体压力控制在3.5-6乇(毫米隶柱)之间，这样就实现了 同尺寸下与标准中灯管电参数的基本一致，在灯管配套使用稀土三基色荧光粉的情况下达到 以下目标① 、与常规电感、电子镇流器通用，并与T8管互换，易于安装及更换普及。② 、在配套电感镇流器工作条件下,光效较T8管提高20-35%，光通维持率提高12-15%,显 色性达到83以上，同比T8灯管节电20-35% ,有效寿命延长12-15%。③ 、在配套电子镇流器的工作条件下，光效较T8提高40-60%,基本达到与T5管相同的光特 性，相比T8节电40-60%，相比T5管明显降低安装及使用成本。本实用新型使用中低温固态汞合金替代传统液汞，汞含量在3-15rag可控。汞合金在较大 的温度范围内可保持灯管内汞气压的相对稳定，提高了光输出的稳定性和对环境的适应性，同 时避免了在生产过程及灯管报废后汞液的扩散和渗透，明显的降低对环境的污染。本实用新型的玻璃灯管是由无铅钾钡或钡锶料等玻璃管制造，在满足光透性和封接技术的 情况下，杜绝了铅料等有害金属的消耗，节约了资源，更合理的保护了生存环境。在灯管外壁 喷涂纳米二氧化钛(Ti02): Ti02是具有光催化功能的光半导体材料，本身无毒、无污染，可充 分吸收荧光灯的逸业微量紫外线，保护皮肤及减少光化对被照物体的损害。在日光照射后，Ti02 能产生两种氧化分解能力极强的自由基(羟基自由基和超氧化物阴离子自由基)，从而达到除病 菌、去异味、快速削除装修污染、净化室内环境。 本实用新型的有益效果如下1、 节约能源与重金属的消耗与普通T8灯管相比，节电20-60% ，有效寿命提高12-15%, 显色性达到83以上，杜绝了铅金属消耗并降低汞消耗20-60%。2、 环保采用无污染原材料及工艺生产与制造，并能有效地降低使用环境的污染指数和病菌 含量，在满足光照需求的同时，更能实现人类对健康和降低环境污染的本性需求。3、 廉价通用，易于普及该实用新型因采用通用型设计，实现了与T8灯管在任何使用条件下便捷的更换和安装， 环境适应性强，无特殊使用要求，安装费远低于T5灯具，实用、廉价、高效节能，更适合于 大规模推广与普及。
附图为本实用新型一实施方式的结构示意图。其中，1、玻璃灯管，2、灯头,3、芯柱，4、阴极，5、荧光粉涂层，6、 Ti02涂层，7、 工作气体，8、固态汞齐。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实例作进一步的说明。实施例结构如图所示，它包括玻璃灯管l、灯头2、芯柱3及阴极4，玻璃灯管的两端 安装有灯头2，灯管l内安装有与灯头相连接的芯柱3，芯柱上设有阴极4，阴极4与灯头上 的导电触片串联，在玻璃灯管1的外壁上设有纳米级Ti02涂层6,玻璃灯管的内壁上设有荧 光粉涂层5，在玻璃灯管内填充有工作气体7和固态汞齐8。a、 玻璃灯管1及涂敷物玻璃壳采用无铅钾钡或钡锶料玻璃制造，管径为O20土lmm，厚度 0.7-0.9咖，具有良好的光透性和稳定性，无毒、无害、无污染。外壁涂敷纳米级Tia (二氧 化钛)涂层6，厚度为5 15微米；内壁涂敷高效稀土三基色荧光粉层5,厚度为30 60微米。 该机构的作用如下-(D 、提供封闭的放电空间和符合要求的放电环境。② 、荧光粉将放电激发的254nm紫外线转化为有效可见光，通过玻璃发射至霈求环境，更耐电子和离子轰击。③ 、纳米级Ti02吸有效收逸业紫外线，同时在日光照射下产生自由基杀菌、抑菌，并降解附 着油污及室内有害气体。b、 芯柱3:采用与外壳玻璃管具有相同或相近膨胀特性的玻璃管和铜丝或镍丝制成，其作用如下① 、为灯管阴极提供安装的支撑作用。② 、将阴极灯丝与外部工作电路进行联接。③ 、与玻璃壳及金属导丝完全密封，提供密闭的放电工作空间。④ 、为灯管工作时提供最佳的汞蒸汽冷端。c、 阴极4:采用高纯钨丝经三次辨制而成，灯丝上涂敷Baco3 (碳酸钡)、Caco3 (碳酸钙)、 Srco3 (碳酸锶)等三元碳酸盐层，其作用如下① 、在制灯过程中，通过灯丝加热使三元碳酸盐分解为相应氧化tf,通过钨与Bao反应还原 业游离Ba原子，利用Ba原子在灯管工作时，提供电子发射能力。② 、两阴极间提高相应极间电场，使电子运动加速，从而激发和电离放电管内填充汞原子及 其它气体原子。③ 、在灯管启动及工作时，对阴极发射Ba原子进行预热，以达到电子逸出阴伊的能力。d、 填充物为工作气体7和固态汞齐8，其中，工作气体为氩气、氪气与氙气'的混合气体， 压力控制在465. 5 Pa 798 Pa (即3. 5~6毫米汞柱)，氩气和氪气的压力比控制在1: 3~2: 9之间，氙气与氩氪混合气体的压力比为9: 100 11: 100。固态汞齐为锌汞齐或钛汞齐或铋 铅铟汞齐，优选钛汞齐，其中汞含量在3-15mg。其作用分别如下① 、汞齐为灯管工作提供需要的汞蒸汽压浓度，同时适应较大的环境温度变化，保证灯管的 正常工作，同时在灯管报废后降谭汞的释放对环境的污染。② 、氩气与汞原子在放电物中发生潘宁效应，提高汞原子激发和电离的效率，降低灯管的启动电压。③ 、氪气、氙气可降低放电孔带电离子的双极性扩散速度和平均自由程，提高电子与原子激 发和电离的效率，降低灯管的工作电压。e、 灯头2:由铜线导电触片与阻燃塑料或铝帽及绝缘极构成，作用为灯管提供与灯具安 装的结构及工作电路连接的组件。
权利要求1. 节能环保型荧光灯，包括玻璃灯管、灯头、芯柱、阴极和填充物，玻璃灯管的两端安装有灯头，灯管内安装有与灯头相连接的芯柱，芯柱上设有阴极，阴极与灯头上的导电触片串联，其特征在于，所述玻璃灯管的外壁上设有纳米级TiO2涂层，玻璃灯管的内壁上设有荧光粉层，在玻璃灯管内设有填充物。
2、 根据权利要求1所述的节能环保型荧光灯，其特征在于，所述的玻璃灯管采用无铅钾钡或 钡锶料玻璃制成，管径为。20土1咖，玻璃管的管壁厚度为0.7 0.9咖。
3、 根据权利要求1所述的节能环保型荧光灯，其特征在于，所述的填充物为工作气体和固态汞齐。
4、 根据权利要求1所述的节能环保型荧光灯，其特征在于，所述纳米级Ti02涂层的厚度为 5 15微米。
5、 根据权利要求1所述的节能环保型荧光灯，其特征在于，所述荧光粉层的厚度为30 60微 米。
6、 根据权利要求3所述的节能环保型荧光灯，其特征在于，所述的固态汞齐为锌汞齐或钛汞齐 或铋铅铟汞齐，其中束含量在3 15mg。
7、 根据权利要求1所述的节能环保型荧光灯，其特征在于，所述的阴极是由高纯钩灯丝和灯丝 上的三元碳酸盐层组成，灯管两端的阴极形成极间电场。
8、 根据权利要求l所述的节能环保型荧光灯，其特征在于，所述的芯柱采用与玻璃灯管具有相 同或相近膨胀特性的玻璃管和铜丝或镍丝相连接而成。
专利摘要本实用新型为一种节能环保型荧光灯，属于节能型照明设备制造技术领域。本实用新型包括玻璃灯管、灯头、芯柱及阴极，玻璃灯管的两端安装有灯头，灯管内安装有与灯头相连接的芯柱，芯柱上设有阴极，阴极与灯头上的导电触片串联，所述的玻璃灯管的外壁上设有纳米级TiO<sub>2</sub>涂层，玻璃灯管的内壁上设有荧光粉涂层，在玻璃灯管内填充有工作气体和固态汞齐。本实用新型与普通T8灯管相比，节电20-60％，有效寿命提高12-15％，显色性达到83以上，杜绝了铅金属消耗并降低汞消耗20-60％，具有使用寿命长、显色性能高、降低对环境污染、节能环保等优点。
文档编号H01J61/12GK201117629SQ200720022459
公开日2008年9月17日 申请日期2007年5月29日 优先权日2007年5月29日
发明者李敬辉 申请人:李敬辉