小功率节能灯管制造技术

本实用新型专利技术是一种功率为２瓦至６瓦的预热式高效荧光灯管。由于其灯丝由直径很小的钨丝绕成，且灯丝电极为新颖的组合灯丝结构，故其额定工作电流很小，具有功率小而光效高、寿命长、成本低、体积小及重量轻的优点。其中３瓦至６瓦灯管可代替２５瓦至４０瓦白炽灯泡，配用的电感镇流器的损耗仅为０．８瓦至１．４瓦，节电百分之八十以上。本实用新型专利技术可广泛用于室内照明及电池供电的便携灯与应急灯中。（*该技术在1999年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种功率为2瓦至6瓦的小电流低功率节能灯管，属于一种功率较小的预热式高效荧光灯管。节能灯也称为紧凑型高效荧光灯，这种灯的最大特点在于具有高光效、高显色性能以及灯管的紧凑型结构。它能够象常用的白炽灯泡那样方便地使用，具有白炽灯泡那样优良的显色性，同时具有白炽灯泡不可比的，为白炽灯泡约四倍的发光效率与工作寿命。用节能灯取代白炽灯，一般可节电75％。然而，目前节能灯产品系列中存在一个问题，即7瓦、5瓦节能灯管应用较少，低于5瓦的没有产品，国内常用的多为9瓦、11瓦、16瓦三种。原因是现有节能灯系列中功率越小的灯管光效越低，而配用的镇流器上的功耗却反而增大，至使全灯总光效随灯管功率的减小而大幅度下降。例如，11瓦节能灯管光通量约700流明，灯管光效约每瓦64流明，镇流器损耗约3瓦，全灯功耗共14瓦，全灯总光效约每瓦50流明。而功率最小的5瓦节能灯管，光通量约200流明，灯管光效约每瓦40流明，镇流器功耗常为5瓦，则全灯总功耗10瓦，总光效约为每瓦20流明，比前者光效下降60％！不难想象，5瓦以下的节能灯管光效将更低而无实用价值。本技术的目的是对节能灯管的结构重新设计，使5瓦及5瓦以下的节能灯管能接近11瓦节能灯管的光效，且镇流器的功耗也类似只有灯管功耗的1／3至1／4，即全灯总光效能达到每瓦40至50流明。这样，5瓦节能灯管组成的节能灯，总功耗为6.3瓦可产生接近40瓦灯泡的光通量；4瓦节能灯管组成的节能灯，总功耗约5瓦，可相当于25瓦灯泡；3瓦节能灯管可相当于或超过15瓦灯泡的照明。将这样的高光效低功率节能灯投入我国千家万户，必将产生十分可观的节电效果。以下结合附图说明本技术。图1是小功率节能灯管的第一种结构示意图。图2是小功率节能灯管的第二种结构示意图。参照图1、图2，本技术与现有节能灯管一样，由玻璃灯管1、涂于灯管内壁的三基色稀土荧光粉层2、以及分别装于玻管两端的灯丝电极3组成。灯管内充有汞蒸气与适量氩(或氩、氪混合)气。本技术的特点是采用了内管径为6至8毫米的灯管、形成灯丝的钨丝直径很细，仅为15微米至25微米，并且灯丝电极为新颖的组合灯丝结构，即灯丝电极由两根或两根以上灯丝组合而成，分为预热灯丝与非预热灯丝两部分。上述结构特征使节能灯的额定工作电流得以大幅度下降，可将2至6瓦的灯管电流设计为30毫安～80毫安，有效地提高了低功率节能灯管的光效，降低了配套用的电感镇流器的功耗，使全灯总光效大幅度提高。从荧光灯的原理可知，荧光灯的放电区大致可分为阴极位降区、正柱区与阳极位降区三部分。其中阴极与阳极位降区合称为电极位降区，该区域所消耗的功率主要用于产生维持管内气体放电所需的带电粒子——正离子与电子，对灯管发光贡献较小；正柱区消耗的功率除补充本区域带电粒子的损耗与发热损失外，其一部分功率用于产生所需的紫外线幅射并激发荧光粉发光。因而正柱区是使灯管主要发光的放电区，故正柱区的功率占全灯功率比例的大小，直接关系到灯管的光效。小电流节能灯由于电流减小为普通节能灯的约三分之一，则同功率灯管的管压降提高约为3倍，而电极位降区的压降可近似认为17.5伏不变，故使发光的正柱区电压降大幅度提高，正柱区功率占灯管功率的比例随之加大，灯管光效得以大幅度提高。另外，电流的成倍减小与灯管电压降的增高，使配套用的电感镇流器的视在功率大幅度下降，其功耗也相应降低(为0.8瓦至1.4瓦)。上述就是本技术能使小功率节能灯光效大幅度提高的原因。为了使灯管工作寿命达到3000小时以上，灯丝电极采用本技术独特的组合灯丝结构。因为，若采用与普通节能灯类似的单灯丝结构，灯管寿命因灯丝太细而一般只有300小时左右，这显然是不行的。上述组合灯丝有两种组合形式。参照图1，第一种组合中，所有灯丝的钨丝直径相同，灯丝的绕制及涂电子粉的情况完全一样，前后灯丝串联连接。这前后灯丝的连接端焊在同一根固定杆上，有引出线引出；另外，第一根灯丝的始端与最后一根灯丝的末端，均单独焊在对应的固定杆上，分别有引出线引出。这样，由二根灯丝组合而成的灯丝电极有三根引出线；由三根灯丝组成的有四根引出线，如此类推。不过，一般由二根灯丝组成已经足够。参照图2，第二种组合中各灯丝可以不同，形成灯丝的钨丝直径、绕制与涂粉情况可以不一样，且每根灯丝的两个端点均单独焊在对应的固定杆上，分别有引出线引出，即各灯丝在管内不连接。这样由二根灯丝组成的灯丝电极有四根独立的引出线，由三根灯丝组成的有六根引出线，如此类推。一般由二根灯丝组成已经足够。在灯管与工作电路连接时，二个灯丝电极的第一根灯丝A的始端引出线a应与起辉器相连接，灯丝A即为预热灯丝。这根预热灯丝A的末端引出线与其他灯丝的所有引出线全部短接后再与通往电源的电路连接。这样，除预热灯丝A外的其他所有灯丝的两端均为引出线短接，为非预热灯丝。可见，本组合灯丝电极的特征，实质为设置了引出线短接的非预热灯丝。非预热灯丝的设置，可以显著降低灯丝的工作温度，大大减轻灯丝活性物质的蒸发损失，极为有效地延长了灯管的工作寿命。第二种组合形式可使非预热灯丝比预热灯丝粗(预热灯丝的设计必须与灯管预热电流相适应，不能任意加粗)，包含的电子粉可更多，这样可使灯管寿命更长。但此时排气工艺的灯丝加热线路与排气规范将相应复杂一些。考虑到灯管涂有荧光粉的内壁负荷与普通节能灯相近，2至6瓦的小电流节能灯的灯管内径选为6至8毫米；灯管放电路径长度为160毫米至260毫米；灯管的额定电压降为80伏至120伏，以保证较高的灯管光效。用本技术代替15至40瓦灯泡，在光通量相同的情况下节电80％以上。此外与普通节能灯相比，以5瓦灯管组成的节能灯为例，本技术比普通节能灯总光效提高一倍至一倍以上，且成本约下降三分之一，重量与体积减小约二分之一。本技术可广泛用于室内普通照明及台灯、壁灯、吊灯。值得指出的是，将其用于电池供电的便携灯及应急灯时，也比小灯泡与普通节能灯更为实用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小功率节能灯管，它由玻璃灯管１，涂于灯管内壁的荧光粉层２以及安装于灯管两端的灯丝电极３组成，灯管内充有汞蒸气与氩（或氩、氪混合）气，其特征是：ａ、灯丝电极由两根或两根以上灯丝组合而成，其中一根灯丝为预热灯丝，其余灯丝为非预热灯丝；　 　ｂ、形成灯丝的钨丝直径为１５微米至２５微米。

【技术特征摘要】
1.一种小功率节能灯管，它由玻璃灯管1、涂于灯管内壁的荧光粉层2以及安装于灯管两端的灯丝电极3组成，灯管内充有汞蒸气与氩(或氩、氪混合)气，其特征是a、灯丝电极由两根或两根以上灯丝组合而成，其中一根灯丝为预热灯丝，其余灯丝为非预热灯丝；b、形成灯丝的钨丝直径为15微米至25微米。2.如权利要求1所述的小功率节能灯管，其灯丝电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：李先栗，
申请(专利权)人：中国人民解放军总参谋部第六十三研究所，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]