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一种无电极射频等离子体灯泡制造技术

技术编号:12142111 阅读:136 留言:0更新日期:2015-10-02 23:39
本发明专利技术公开了一种无电极射频等离子体灯泡,包括内有封闭空腔的泡体,泡体内空腔两端端面设置为向空腔内部突起的结构,泡体内空腔中设置有发光物质,泡体内空腔中还填充有稀有气体。本发明专利技术大大延长了灯泡的寿命,灯具的配光效率很高,从而大大提高了整体灯具的发光效率,可以大范围对显色指数、光效和色温进行合理的调节,结构简单,体积小,功率大,成本低,便于大批量生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射频等离子体照明领域,具体是一种无电极射频等离子体灯泡
技术介绍
目前现有的传统照明光源都存在电极结构,例如荧光灯、金卤灯、钠灯等,这些灯经过长时间工作后,电极与玻璃的密封处非常容易产生漏气现象,导致了灯泡寿命的缩短。此外,电极材料在长时间高温工作后会挥发,挥发后附着在灯泡内壁上,会使灯泡内壁发黑,影响灯泡的透光性,导致灯泡的光衰较大,发光效率大大降低。同时,由于电极的存在,灯泡内填充的物质就必须不能和电极发生反应,这就限制了灯泡内填充元素的选择,所以传统照明光源的显色指数,光效等并没有较大的提升空间。近年来,第四代光源中LED的发展非常迅速,理论寿命可达5万小时,但至目前为止,LED大多只能应用于室内或者其他功率较小场所。在大功率照明领域,由于LED消耗的电能中高达70%以上的能量转换为热能,散热压力较大,这些热量带来的温度升高会导致LED较大的光衰和寿命的缩短。射频无电极等离子体灯泡,由于不存在电极结构,具有寿命长、光衰小、光效高、色温可调等优点,具有广泛的应用前景。其中,灯泡的设计是等离子体灯的核心,它直接关系到了灯泡的发光效率、色温和显色指数等关键参数。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种无电极射频等离子体灯泡,以解决现有技术存在的冋题。为了达到上述目的,本专利技术所采用的技术方案为: 一种无电极射频等离子体灯泡,包括内有封闭空腔的透明泡体,其特征在于:泡体内空腔的中间段为圆柱形中空结构,泡体内空腔的两端均为半球形中空结构,且泡体内空腔两端端面设置为向空腔内部突起的结构,泡体内空腔中设置有发光物质,泡体内空腔中还填充有稀有气体。所述的一种无电极射频等离子体灯泡,其特征在于:所述泡体的泡壁采用透明的石英玻璃或者半透明陶瓷材料。所述的一种无电极射频等离子体灯泡,其特征在于:所述发光物质由一种或多种金属元素的卤化物构成,优选金属元素的溴化物或者碘化物。所述的一种无电极射频等离子体灯泡,其特征在于:所述发光物质成型为药丸状或颗粒状。所述的一种无电极射频等离子体灯泡,其特征在于:所述稀有气体是氦、氖、氩、氣、氣气体中的一种或多种组合。所述的一种无电极射频等离子体灯泡,其特征在于:所述泡体内空腔两端端面设置为平面。所述的一种无电极射频等离子体灯泡,其特征在于:所述泡体单侧外端或两侧外端连接有实心石英玻璃柱。无电极射频等离子体灯泡采用频率为50MHz至5GHz之间的射频能量来激励,利用射频能量形成的高电场激发灯泡内部的气体电离,形成高密度等离子体发光。其中,较高的射频频率有利于灯泡等离子体发光亮度的提升。输入灯泡内的射频功率为50瓦至3千瓦之间。无电极射频等离子体灯泡本身不包含任何金属电极,也不与任何金属电极连接。本专利技术具有以下优点:(1)由于不存在电极结构,因而没有电极和玻璃的密封漏气问题,大大延长了灯泡的寿命,寿命能达到50000小时以上;也没有电极挥发导致的光衰减,长时间工作后仍然能保持较高的光通量。(2)体积小,是真正的点光源,灯具的配光效率很高,从而大大提高了整体灯具的发光效率。(3)发光物质不需要考虑填充元素和电极的化学反应,灯泡内可以填充多种的发光物质,因此,可以大范围对显色指数、光效和色温进行合理的调节。(4)结构简单,体积小,功率大,成本低,便于大批量生产。【附图说明】图1为本专利技术无电极射频等离子体灯泡第一个实施例的示意图。图2为本专利技术无电极射频等离子体灯泡第一个实施例的剖面图。图3为本专利技术第二个实施例的结构示意图。图4为本专利技术第二个实施例的剖视图。【具体实施方式】如图1-图4所示,一种无电极射频等离子体灯泡,包括内有封闭空腔的透明泡体,泡体内空腔2的中间段为圆柱形中空结构,泡体内空腔2的两端均为半球形中空结构,且泡体内空腔2两端端面设置为向空腔2内部突起的结构4,泡体内空腔2中设置有发光物质3,泡体内空腔2中还填充有稀有气体。泡体的泡壁I采用透明的石英玻璃或者半透明陶瓷材料。发光物质3由一种或多种金属元素的卤化物构成,优选金属元素的溴化物或者碘化物。发光物质3成型为药丸状或颗粒状。稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙气体中的一种或多种组合。泡体内空腔两端端面设置为平面7。泡体单侧外端或两侧外端连接有实心石英玻璃柱5、6。如图1和图2所示,本专利技术第一个实施例的无电极射频等离子体灯泡,泡壁I采用透明的石英玻璃材料,也可以采用氧化铝等耐高温陶瓷材料,将一段空腔2内的气体完全封闭,作为示范,空腔2内部设置药丸状的发光物质3,如图2所示,灯泡内部空腔2的中间段为圆柱形中空结构,两端均为半球形中空结构,灯泡内空腔2的两端具有端面向空腔内部突起的结构4。该内部突起结构4,有利于提高灯泡工作时冷端的温度,提高灯的发光效率和辐射谱线的显色性。作为主要的发光物质,发光物质3可以是砸、硫、碲等非金属元素和汞,当然,也可以填充一种或者多种金属元素的卤化物,以便改善灯泡的发光特性,调节灯泡的光谱和显色指数。使用中,金属元素的卤化物一般选择金属元素的溴化物或者碘化物,例如碘化铝、溴化镓等。在灯的制作时,发光物质3以颗粒状被装入石英玻璃封闭的空腔2内,当灯被点燃时,药丸会蒸发成气体或等离子体,充满整个空腔,当灯熄灭时,发光物质3变成粉末状附着在灯泡内壁上。空腔2内同时填充稀有气体,该稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体中的一种或多种组合,作为发光物质工作时的保护气体,且不与发光元素反应。石英玻璃柱5和6是一段细长的玻璃棒,与灯泡两端的半球形玻璃泡壳连接,用于灯泡气体封接时的操作和灯泡工作时的安装。在本实施例子中,灯泡中间圆柱体的外径为12mm,长度为10mm,壁厚为2mm,使用中,该灯泡吸收的射频功率为100W以上。本专利技术无电极射频等离子体灯泡的第二个实施例的外形结构图如图3所示,图4是其内部结构图。该示例灯泡的一端只包含一个细长的玻璃棒柄,另一端为半球形玻璃泡壳。泡壁I同样采用透明的石英玻璃材料,将空腔2内的气体完全封闭,空腔2内部设置药丸状的发光物质3,如图4所示,灯泡内部空腔2的中间段为圆柱形中空结构,两端均为半球形中空结构,和第一个实施例不同的是,灯泡内空腔2的两端具有端面平面7。石英玻璃柱5是一段细长的玻璃棒,安装在灯泡半球形玻璃泡壳的一端,用于灯泡气体封接时的操作和灯泡工作时的安装。灯泡内填充的药丸和第一个实施例相同,填充气体为450Torr的氙气,灯泡受到2.45GHz的射频电场激发时,发出明亮的白光。以上两个实施例中,可利用频率为50MHz至5GHz之间的射频能量产生的电场,使电场在灯泡内的圆柱体中心,或者灯泡一端的半球形结构附近集中,高强度的射频交流电场击穿空腔内的气体电离,随后激发发光物质放电,形成高亮度的点光源。整个灯泡内部不包括任何金属电极,没有金属电极和玻璃封结的漏气问题,大大延长了灯泡的使用寿命,减小了光衰减,同时,灯的功率大,体积小,降低了生产工艺的难度和灯的成本。【主权项】1.一种无电极射频等离子体灯泡,包括内有封闭空腔的透明泡体,其特征在于:泡体内空腔的中间段为圆柱形中空结构,泡体内空腔的两端均为半球形中空结构,且泡体内空腔两端端面设置为向空腔内部突起的结构,泡体内空腔中设置有发光物质,泡体内空腔中还填充有稀有气体。2.根据权利要求1所述的一种无电极射频等离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无电极射频等离子体灯泡,包括内有封闭空腔的透明泡体,其特征在于:泡体内空腔的中间段为圆柱形中空结构,泡体内空腔的两端均为半球形中空结构,且泡体内空腔两端端面设置为向空腔内部突起的结构,泡体内空腔中设置有发光物质,泡体内空腔中还填充有稀有气体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:贾华程敏彭承尧朱梁张立元单家芳刘甫坤
申请(专利权)人:单家芳刘甫坤
类型:发明
国别省市:安徽;34

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