环保长寿型日光灯管制造技术

一种环保长寿型日光灯管，阴极由直热和旁热阴极组成并代替灯丝，直热阴极加热自身和旁热阴极热发射电子，旁热阴极俘获各种破坏性冲击能转化为有益的冷发射电子的能量并发射电子、以及减少并俘获从直热阴极飞溅逃逸的阴极物质再利用、大幅减轻直热阴极承受的各种危害和负担，还可在直热阴极衰老或断裂时补偿或完全代替其发射电子的能力，从而大幅延长直热阴极和自身寿命、亦即大幅延长阴极寿命而大幅延长灯管寿命，实现环保长寿型日光灯管的设计目的；可与电子镇流器或本实用新型专利技术铁芯镇流器电路使用，环保和经济效益十分显著；可供其它真空管产品如电视机、显示器显像管等高价产品延寿、环保借鉴应用，其潜在应用领域、市场和科技经济效益巨大。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本新型属照明灯具

技术介绍
日光灯因灯光柔和、亮度又是同功率白织灯的4倍以上，特别是采用高光效荧光粉制作的日光灯管，亮度还要高许多，是人类广为使用的普通照明灯具，广泛用于城乡道路、车站、机场、码头、商场、学校、工厂、办公室及家庭照明，用量很大；日光灯管内充的汞(水银)是对人体毒性很大的重金属且很难从人体或自然环境中清除，因为其很稳定、不会自行消失而永远造成对人体和自然环境的严重污染与危害；日光灯管体积也很大，又是易破碎玻璃制品，处置不当也很不安全。正因为此，由日光灯管报废所产生的环境污染已越来越严重，危害日益突出，已成为一大公害，如许多环保意识较强的单位已堆积了若干库房无法处理，长此下去也会逼迫他们不得已而放弃环保，这将是环保又一深重灾难；如想通过“收旧利废、废物再生利用“来减轻或改善大量废旧灯管对环境的污染也不现实，因为灯管的报废时间是极度分散的，收、运并处理它们的工作量、难度及成本都很大，且本身又根本不值钱，根本不可能保住成本、更难指望赚钱，“商人不作赔本买卖”。此外，灯管寿命短也增加消费者的使用和更换维修成本与工作量，还带来许多使用不便和损耗等麻烦，尤其是商场、宾管等装修豪华、包括照明灯具(往往是封闭式装修)的场所，为更换维修灯管将难以避免地、不同程度地破坏其豪华装修。显而易见，要有效解决上述环保与使用成本和使用方便等系列难题，只有专利技术并应用长寿命灯管。目前使用的直热式日光灯管，是把发射电子的阴极物质涂敷在加热阴极的灯丝表面，故结合比较松散，极易受反复启动和每次启动瞬间产生的超高压、强电流和强磁场的冲击而飞溅逃逸出灯丝表面，从而使发射电子的阴极物质很快大幅度减少，发射电子的能力也就越来越小，发射的电子也就越来越少，使灯管启动的内部电阻也越来越大，造成灯管的启动越来越困难，这反过来又大幅增加反复启动的次数，造成恶性循环，使灯管的寿命大幅减短。由于上述原因，目前的灯管在启动前，阴极的温度应达到850-900℃之间，才能发射足够多的电子以启动和点燃灯管，如果启动一次未能点燃灯管，则启动器触点再次闭合，上述过程又反复进行，直到灯管点亮为止。启动器触点每次的断开及闭合，都使电路产生冲击波及强电流振荡，使阴极受损，特别是阴极或灯丝上存在的“热点”-最细即电阻最大、发热(温度)最高而使物质最易飞溅逃逸的地方迅速老化或断裂，电子粉和灯丝物质飞濺脱落使灯管发黑，寿命大减。另外，灯丝很细，抗震性不强，易受机械震动等而断裂；阴极很薄、发射电子的物质也就很少。在全部启动次数中，阴极未加热到850℃以上即启动的瞬时启动的相对百分比值愈大，则阴极和灯丝的寿命愈短。当瞬时启动百分比40％时，寿命缩短1/5；当全部为瞬时启动时，其寿命就要缩短2/3。日光灯一般一次启动点燃很少，2-4次甚至更多次启动点燃的情况占多数。这些因素加在一起，使灯管寿命大减，故这些也就是灯管命短的主要原因。灯管的阴极能否达到850℃以后再行启动，这与阴极的预热时间有关，后者又与启动器触点闭合时间的长短有关。常用的启动器是辉光启动器，闭合时间设计为2秒左右，但由于受电压、温度等的影响，该时间很不准确。当电压高于220伏时，启动器闭合时间极短，造成瞬时启动；当电压低于220伏时，启动器一次闭合很难点燃灯管，造成多次瞬时启动才能点燃灯管，因而比一次启动就点燃灯管对阴极和灯丝的损伤更严重；当环境温度及电压过低时，启动器很难闭合，甚至不能闭合，灯就不能点燃。近年来，人们研制了电子镇流器，它具有瞬时一次性启动点燃灯管的功能，较好地克服了电感式铁芯镇流器及启动器需多次启动才能点燃灯管的缺点。但电子镇流器工作频率很高，一般达20千赫以上，而电感式铁芯镇流器的工作频率与照明电路的交流电的频率一样，都仅为50-60赫兹，而且电子镇流器使灯管灯丝和阴极一直处在点亮工作状态，即不断地受高频电压和电流冲击，所以实际上使用电子镇流器的灯管的寿命仅比使用电感镇流器镇流的灯管寿命仅略有延长，甚至不及使用电感镇流器的灯管寿命长。从上述可知，不论是电感镇流器还是电子镇流器，对预热式日光灯管的寿命危害程度主要都是对灯管发射电子的阴极和为阴极加热的灯丝的损害程度决定的。
技术实现思路
本新型就是针对上述现有技术之不足而设计一种环保长寿型日光灯管，同时采用旁热式和直热式阴极、缓慢且连续发射电子“软启动”灯管、避开反复启动和每次启动瞬间都产生的超高压、强电流和强磁场给灯管寿命带来的毁灭性危害，从而数倍延长灯管寿命、实现本新型前述系列目的，下面说明本新型技术方案和有益效果。1、本新型根据灯管点燃是弧光放电燃烧、只要能提供足够的电子就可降低启动电阻而点燃灯管的科技与工作原理，研究设计直、旁热阴极预热连续缓慢式软启动日光灯管，其中设计的直热预热阴极主要承担热启动电子发射任务、设计的旁热预热阴极主要承担冷启动电子发射任务。这样一来，无须近千度高温就可发射足够电子以启动灯管，有效防止“热点”形成和断裂、电子粉和灯丝物质飞濺脱落，从而大幅延长灯管寿命。2、由于电子发射的冷发射和热发射两种方式都可发射足够电子以启动灯管，显然将二种电子发射方式结合应用，就会大幅降低单一热发射的压力，亦即大幅降低热发射温度，也可大幅降低单一冷发射的压力，亦即大幅降低冷发射高电压及冲击，从而避免或大幅减少瞬间启动和反复启动次数；因冷发射为电压发射，故只需适当增加灯管两端阴极的启动电压而无须增加灯丝温度便可大幅加强阴极冷发射功能；所以本新型同时采用冷、热电子发射方式，无疑会收到“四两拨千斤”且是双向调节与促进冷、热电子发射的有益效果，这些优势综合应用的结果将大幅延长灯管的使用寿命。3、由于现有灯管仅靠热发射电子来启动，因此其灯丝就需要在瞬间达到近千度高温才能达到启动目的。这就必须把灯丝做的很细，才能在瞬间积累起用以自热和烘烤阴极发射足够电子所必需的热量。而很细的灯丝能够积聚的热量和承载的“阴极”物质都十分有限，故发射电子的能力也就很有限；由于很细的灯丝本身抗机械震荡和抗电、磁冲击能力都很弱，再加上处于高热状态下的灯丝已经高度软化，此时不仅其本身抗机械震荡和抗电、磁冲击能力更弱、且物质所需的“逃逸功”也已大大下降，更易导致灯丝和阴极物质“飞溅”与“热点”产生和断裂。这系列因素都使灯管寿命大打折扣而提前报废。本新型采用发射电子的物质兼做灯丝和阴极，从而大幅增加了“灯丝”和阴极的直径与厚度并大大增加了发射电子物质的量和结合的紧密程度提高逸出功以抗“飞溅”、抗“热点”、抗“老化”、还大大增强了抗一切冲击的能力、且还将启动时产生的热冲击(因启动时灯丝金属处于低温状态、电阻很小、电流很大而产生)和电磁冲击等不利的能量都大幅予以减小，这是因为发射电子的阴极物质一般都为金属氧化物如氧化钍等，不论高低温状态都具有一定的电阻之故，并将这些危害性能量全部转化为直接用于发射电子的有益能量，最大限度地避免了反复启动和高温启动及其危害。显而易见，这系列优势将大幅延长灯管寿命、大幅降低废旧灯管的产生而大幅减轻环境污染和使用成本。4、本新型灯管既可与电子镇流器、也可与电感式镇流器配合使用，效果一样，故可适合于一切日光灯照明环境与领域。当与电子镇流器配合使用时，热启动能量来源于其对灯丝的加热，冷启动能量来源于其高频启辉电容器组成的启辉电路产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保长寿型日光灯管，其特征在于阴极由直热式阴极和旁热式阴极组成，旁热式阴极位于直热式阴极外围并与其单极电连接。

【技术特征摘要】
1.一种环保长寿型日光灯管，其特征在于阴极由直热式阴极和旁热式阴极组成，旁热式阴极位于直热式阴极外围并与其单极电连接。2.按照权利要求1所述的日光灯管，其特征在于阴极兼作灯丝。3.按照权利要求1所述的日光灯管，其特征在于将与灯丝电连结并固定灯丝的电极直接与阴极电连结并固定阴极。4.按照权利要求1所述的日光...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜晓川，易敏，颜怀玮，颜怀璞，颜怀璋，颜怀黔，颜怀瑨，颜怀琦，
申请(专利权)人：颜怀玮，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]