无电极感应放电式低压钠灯制造技术

本实用新型专利技术提供了一种无电极感应放电式低压钠灯，包括：灯管，该灯管内填充有单质钠元素；磁芯，该磁芯外绕线圈以产生感应电磁场，该感应电磁场耦合所述灯管内的单质钠元素发光放电。本实用新型专利技术采用感应电磁场耦合钠元素发光放电，无需添加电极，能够极大地改善和提高低压钠灯寿命以及长期使用稳定性。

【技术实现步骤摘要】
无电极感应放电式低压钠灯
[0001 ] 本技术涉及一种无电极感应放电式低压钠灯。
技术介绍
无极灯作为一种长寿命、免维护、高光效及高显色性的照明产品，已经被国内及国际市场广泛接受。常规的无极灯是通过感应耦合灯管内汞元素，进而发光放电的一种电光源产品。常规的无极灯通过高频磁芯发射射频范围的电磁波，耦合激发灯管内的汞原子，进而汞原子发射出的253.7nm紫外线可有效激发三基色或其他光谱组分的光线进行照明。由于无极灯本身没有电极，故可保证其长期(通常可以达到5年或更长时间)使用情况下的稳定、无需替换等特点。无极灯产品在工厂车间照明、道路隧道照明及投光泛光照明工程中均有着显著效果。目前以汞作为发光放电物质的无极灯的发射光谱成分均按照荧光灯的光谱成分进行配比，即通过三基色荧光粉填充并发射光谱，其色温通常为2700K~6500K之间，即黄光暖色照明至冷光白光照明。此单一的照明效果，可基本满足目前上述工程渠道应用。但目前的无极灯产品光效完全受制于汞元素的紫外线(253.7nm)激发效率和荧光粉(如三基色荧光粉)的转化效率，在此两类效率均达到最高值情况下，基本上产品的光源光效在701m/W-1001m /W之间，无再上升的理论可能性。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种无电极感应放电式低压钠灯，相比传统的汞放电无极灯具有更高的光源效率。为解决上述技术问题，本技术提供了一种无电极感应放电式低压钠灯，包括:灯管，该灯管内填充有单质钠元素；磁芯，该磁芯外绕线圈以产生感应电磁场，该感应电磁场耦合所述灯管内的单质钠元素发光放电。根据本技术的一个实施例，所述灯管为球泡形，所述磁芯内置于所述球泡形灯管包围的腔体空间内。根据本技术的一个实施例，所述钠灯的功率为5w至1000?，所述球泡形灯管的体积为50cm3至5000cm3,所述磁芯的直径为Icm至8cm,所述磁芯的长度为3cm至20cm,所述磁芯内的磁通密度为50mT至1000mT。根据本技术的一个实施例，所述灯管弯制为螺旋形，所述磁芯内置于所述螺旋形灯管包围的腔体空间内。根据本技术的一个实施例，所述钠灯的功率为5w至200w，所述螺旋形灯管由单根长直玻璃管弯制而成，该单根长直玻璃管的管径为4_~40mm,该单根长直玻璃管弯制后的长度为0.1m~Im,所述磁芯的直径为Icm至8cm,所述磁芯的长度为3cm至20cm,所述磁芯内的磁通密度为50mT至IOOOmT。根据本技术的一个实施例，所述灯管的形状为环状管路，所述磁芯为圆环磁环，该圆环磁环套接在呈环状管路的灯管上。根据本技术的一个实施例，所述钠灯的功率为5w至lOOOw，所述灯管的总长度为IOcm?100cm,所述灯管的直径为4mm?40mm,所述磁芯内的磁通密度为50mT至IOOOmT,所述磁芯的横截面积为0.5cm2?10cm2。根据本技术的一个实施例，所述灯管的横截面的形状为圆形或非正圆形的异形形状。根据本技术的一个实施例，所述灯管内填充有惰性气体。根据本技术的一个实施例，所述灯管的灯管横切横截面积为0.2cm2至10cm2。与现有技术相比，本技术具有以下优点:本技术实施例的无电极感应放电式低压钠灯采用磁芯产生的感应电磁场耦合等管内的单质钠元素发光放电，可以有效保证产品长期使用的稳定性和寿命，理论寿命可以接近10万小时；而且感应耦合的方式避免了电极自身的功率损耗，可以增加灯管的发光效率，理论估计该低压钠灯的发光效率接近1601m/W。【附图说明】图1是本技术实施例的无电极感应放电式低压钠灯的磁芯产生的感应电磁场的分布示意图；图2是本技术第一实施例的无电极感应放电式低压钠灯的灯管的结构示意图；图3是本技术第一实施例的无电极感应放电式低压钠灯的整体结构示意图；图4是本技术第一实施例的无电极感应放电式低压钠灯在工作时的感应电磁场分布不意图；图5是本技术第二实施例的无电极感应放电式低压钠灯的灯管的结构示意图；图6是本技术第二实施例的无电极感应放电式低压钠灯的整体结构示意图；图7是本技术第二实施例的无电极感应放电式低压钠灯在工作时的感应电磁场分布不意图；图8是本技术第三实施例的无电极感应放电式低压钠灯的整体结构示意图；图9是本技术实施例的无电极感应放电式低压钠灯的一种可选的异形灯管的管壁横截面示意图；图10是本技术实施例的无电极感应放电式低压钠灯的灯管内钠原子/钠离子浓度以及感应电场的轴向分布示意图。【具体实施方式】下面结合具体实施例和附图对本技术作进一步说明，但不应以此限制本技术的保护范围。现有技术中的无极灯通常采用汞作为发光放电物质，但是其光源效率通常在701m/ff?lOOlm/W之间，效率较低。而钠元素作为传统气体放电灯中低压钠灯和高压钠灯的最主要放电物质，其发光放电时大部分辐射能量都集中在钠元素的589.0nm和589.6nm共振谱线上，适当选取放电条件，可以获得很高的共振辐射效率。目前的低压钠灯可达到1501m/ff以上光效，而高压钠灯也可达到1101m/W以上光效，其光效较常规的汞激发无极灯要高出50%左右。而本技术通过无电极化处理，通过电感感应耦合的方式使得低压钠灯具有长期使用的稳定性和寿命，其理论寿命可接近10万小时。同时，感应耦合的方式避免了电极的自身功率损耗，有利于更加增加灯管的发光效率，理论估计本技术实施例中无电极的低压钠灯发光效率将接近1601m/W。在一个实施例中，该无电极感应放电式低压钠灯包括灯管和磁芯，该等管内填充有单质钠元素，该磁芯外绕线圈，磁芯产生的感应电磁场耦合灯管内的单质钠元素发光放电。进一步而言，磁芯外绕线圈产生内生磁场，再在空间周围感应产生感应电场，该低压钠灯通过体积、结构以及感应电场耦合的空间形状的调节，可以进一步产生不同的放电参数，例如稱合电压、感应电流等等。参考图1，图1示意性地示出了磁芯产生的感应电磁场的空间分布，双圆环形磁环产生的耦合磁通量Otl是通过磁环上绕线线圈交变电压信号感应而产生，磁芯内交变磁通量再进一步感应出磁环周围的空间感应电场，包括围绕磁环的感应电场E1和围绕双磁环的内绕环路感应电场E2。感应电场可用于耦合放电物质放电，本技术实施例即通过包括但不限于图1所示的感应电场耦合灯管内的单质钠元素发光放电。更进一步而言，该无电极感应放电式低压钠灯的磁芯材质应可有效产生总磁通量，其磁通密度优选为50mT至IOOOmT之间。功率越大，磁芯体积也越大，以保证等管内耦合更多的能量。另外，该磁芯的材质可以采用PC95等磁芯材质，但并不限于此。在25°C情况下，25KHZ以上耦合频率及200mT磁通密度以上时，初始磁导率大于5000，单位体积损耗300KW/m3。该无电极感应放电式低压钠灯的磁芯耦合电磁场频率可以在30KHZ至20MHZ之间，通过交流交替电磁场能量，使灯管内的放电原子频繁振荡运动，增加等离子体的非碰撞频率并形成钠元素放电维持电弧。该无电极感应放电式低压钠灯的灯管可以采用抗钠腐蚀玻璃材料，包括但不限于普通钠-钙玻璃，或填充氧化铝和氧化硼的硅酸盐类玻璃。此类玻璃可以有效保证灯管不与灯管内部的钠单质元素进行化学反应，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无电极感应放电式低压钠灯，其特征在于，包括：灯管，该灯管内填充有单质钠元素；磁芯，该磁芯外绕线圈以产生感应电磁场，该感应电磁场耦合所述灯管内的单质钠元素发光放电。

【技术特征摘要】
1.一种无电极感应放电式低压钠灯，其特征在于，包括: 灯管，该灯管内填充有单质钠元素； 磁芯，该磁芯外绕线圈以产生感应电磁场，该感应电磁场耦合所述灯管内的单质钠元素发光放电。2.根据权利要求1所述的无电极感应放电式低压钠灯，其特征在于，所述灯管为球泡形，所述磁芯内置于所述球泡形灯管包围的腔体空间内。3.根据权利要求2所述的无电极感应放电式低压钠灯，其特征在于，所述钠灯的功率为5w至IOOOw,所述球泡形灯管的体积为50cm3至5000cm3,所述磁芯的直径为Icm至8cm,所述磁芯的长度为3cm至20cm,所述磁芯内的磁通密度为50mT至1000mT。4.根据权利要求1所述的无电极感应放电式低压钠灯，其特征在于，所述灯管弯制为螺旋形，所述磁芯内置于所述螺旋形灯管包围的腔体空间内。5.根据权利要求4所述的无电极感应放电式低压钠灯，其特征在于，所述钠灯的功率为5w至200w，所述螺旋形灯管由单根长直玻璃管弯制而成，该单根长直玻璃管的管径为4mm?40mm,该单根长直玻璃管弯制后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文鹏，李维德，
申请(专利权)人：江苏立德照明产业有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32