一种磁性节能荧光灯制造技术

本实用新型专利技术是一种磁性节能荧光灯，它至少包括灯管和支撑架，也可以包括已知镇流器、起辉器等控制电路，其特征是：在灯上连接有用以向灯管内施加磁场力的磁场源。所述的磁场源可以固定在支撑架上。所述的磁场源可以固定在灯管表面上。所述的磁场源可以固定在灯管内。所述的磁场源可以是永磁体。所述的磁场源可以是由磁通路材料、线圈和加在线圈上的电源连接构成的磁场源，线圈绕在磁通路材料上。这种磁性节能荧光灯的设计方法及装置，它可以使荧光灯的总光效及总功率因数较现有照明装置显著提高，使用寿命显著延长，而且结构简单、使用方便、可靠性高。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种磁性节能荧光灯，特别是关于一种总光效及总功率因数较现有照明装置显著提高、使用寿命显著延长、可以在通用程度最高的荧光灯照明领域获得广泛应用。
技术介绍
在照明领域，气体放电灯(包括荧光灯和霓虹灯等)尤其是荧光灯因其光效高、寿命长的优势而获得广泛应用。气体放电灯照明装置具有某些共同的特征，下面的说明以荧光灯照明装置为例进行。荧光灯照明技术的发展大致包括两个方面，一是控制电路(包括起辉器和镇流器)，二是荧光灯管本身。前一方面已从铁芯电感镇流、起辉器起辉的方式发展到了全电子起辉镇流，后一方面的制造工艺逐步向着管径变细、应用电功率变小的方向发展，而两方面发展的目的都是为了提高荧光灯照明装置(或称系统)的总光效(即节能)和延长系统的使用寿命。在灯管光效不变的前提下，由于人们不满意铁芯电感镇流器比较高的无功功率消耗(即低功率因数)和电感线圈上热损耗(即发热不发光)所带来的系统总光效(总光通量/总有功电功率)偏低，人们设计制造出了全电子起辉镇流器(它因为升高灯管工作电源频率而将镇流分压线圈变得很小，从而减小了热损耗和无功功率消耗，提高了系统总光效和功率因数)，但电子镇流器因其结构复杂、可靠性低，在使用寿命方面却无法超越电感镇流器；灯管的制造尽管可以通过减小管径(以达到在狭小空间内对荧光粉的更有效轰击)、改进荧光粉、改进电极灯丝上发射层的材料和涂敷工艺等等来提高灯管光效和延长灯管使用寿命，但管径变细终归是有限度的，荧光粉和发射层的材料及涂敷工艺目前已经比较完善了，而且伴随着管径变细，灯管的起辉难度加大，增强了对电子镇流器的依赖，也就同时限制了整体系统的使用寿命，频繁地更换镇流器就不可避免。需要特别强调一个概念，在荧光灯照明装置非常多样的应用形式中，因为要对灯管使用支架、或者需要把灯管制作成某种特定的形状、再或者受到电光源与受光区域相对位置关系的制约等等，我们实际获得利用的光通量总是小于电光源所产生的全部光通量。这样，在考虑光效因素及由其所决定的节能效果的时候，需要考虑“总有用光效”(等于实际获得利用的有效光通量与电源输入整体照明装置的总有功电功率的比值)，这个参数对节能因素的反映比单纯考虑“灯管光效”(等于灯管产生的总光通量与灯管两端电源输入的有功电功率的比值)或“总光效”(等于灯管产生的总光通量与电源输入整体照明装置的总有功电功率的比值)更客观、更准确。“总有用光效”的概念涉及到对“节能”因素的表述，本文中不加修饰提到的光效都是指“总有用光效”；提到因光效提高而节能时，都是指总有用光效的提高。在现时荧光灯照明领域中，在着力考虑节能效果的时候，似乎只有无奈地降低对寿命的要求，有没有既提高光效又延长使用寿命的两全其美的办法昵？更进一步，能不能在现有制造工艺很难有大幅改进的情况下再进一步显著提高光效和灯管使用寿命呢？这是当前摆在照明装置设计和制造者面前的问题。细究荧光灯照明装置的工作原理，如果能减小镇流器部分的分压(即提高灯管的工作电压)、又能减小系统总工作电流(即保持灯管的电功率基本不变)、同时灯管本身的光效又不明显降低，就有可能使光效和功率因数都得到提高(因为热损耗和无功功率消耗同时被减小)，同时灯管的使用寿命得到延长(因为电流减小使电极灯丝上所受的轰击和电子溅射减弱)。故而作出一个设想通过在灯管管体附近区域设置磁场源，产生穿越管体内部的在整个管体范围内合理分布的磁力线，使灯管在被点亮、处于发光状态时流经管体内的电子流发生磁偏转，甚至获得螺旋加速，而使电子流的运动轨迹变得异常曲折。为了通过管体，电子流需要更多能量，导致灯管两端的管电压升高，同时，电子流将本身的能量和从磁场内获取的能量(即由磁场能转化而来的动能)最大限度地消耗在管体内用以激发所充气体产生发光，而到达电极灯丝时所剩动能很少，对电极灯丝的轰击和产生的电子溅射就会减弱，表现为灯管管电流的减小。与此同时，如果灯管所产生的光通量增加或者不减少，则因为电源输入整体照明装置的总有功电功率和无功电功率都得到减小，照明装置总光效及功率因数都将得到提高，同时灯管的使用寿命也将得到延长。这里涉及到一个问题在灯管管体附近区域设置磁场源可能会损失一部分光通量，使得能够被人们测量和利用的光通量减少。考虑到在灯管管壁上光线分布密度近似平均，如果按上所述“灯管所产生的光通量增加或者不减少”，就可以通过在所述磁场源的同样位置设置与所述磁场源同样形状且与所述磁场源有同样反光表面的非磁遮光体(遮光条件完全相同)来测量出同样条件下仅仅是没有所要求的磁力线时的光通量并获得设置有所要求的磁力线后光通量的增加量，再参考没有遮光体时灯管所产生的光通量，按同样增幅即可计算出客观上存在的设置磁场源后灯管所产生的光通量，从而获得一个理论上的总光效。而实际上，理论总光通量不会被完全利用，更有意义的是实际获得利用的光通量，即总有用光通量，其与总光通量是成比例地同时增加或减小关系。这样就总能找到合适的设置所述磁场源的位置并获得总有用光效的提高，这也是上面强调“总有用光效”概念的目的。反复和精确的实验及获取的数据证实了上述设想的确定性。在使用包括镇流起辉器的灯管支架的情况下，设置磁场源之后，测量到的总有用光通量增加，而同时电源输入整体照明装置的总有功电功率减小且整体照明装置的总功率因数提高，正明了本技术磁性节能荧光灯所应用的原理的正确性及确定的“节能”效果。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种磁性节能荧光灯，它可以使灯的总光效及总功率因数较现有照明装置显著提高，使用寿命显著延长，而且结构简单、使用方便、可靠性高。本技术的目的是这样实现的设计一种磁性节能荧光灯，它至少包括灯管和支撑架，也可以包括已知镇流器、起辉器等控制电路，其特征是在灯上连接有用以向灯管内施加磁场力的磁场源。所述的磁场源固定在支撑架上。所述的磁场源固定在灯管表面上。所述的磁场源固定在灯管内。所述的磁场源是永磁体。所述的磁场源是由磁通路材料、线圈和加在线圈上的电源连接构成的磁场源，线圈绕在磁通路材料上。所述的永磁体沿灯管长度方向分布，其磁力线穿过灯管内。所述的由磁通路材料、线圈和加在线圈上的电源构成的磁场源沿灯管长度方向分布，其磁力线穿过灯管内。所述的沿灯管长度方向分布的磁场源是一组或多组磁场源单元构成。本技术的特点是由于这种磁性节能荧光灯的装置，它包括灯管、安装有控制电路的灯管支架和能产生磁场使工作时管内的状态发生变化的磁场源；其中，灯管通过灯脚连接到灯管支架上，沿灯管的轴向分布连接有磁场源的极性面。所述磁场源可以连接在灯管上，也可以连接在灯管支架上。所述磁场源能产生穿越灯管管体内部并向发光时流经灯管管体内的电子流施加偏转力的磁力线。所述灯管可以是管壁上连接有磁场源的荧光灯管或霓虹灯管等任何气体放电灯管；可以是适用于交流电流的灯管，也可以是适用于直流电流的灯管。所述灯管支架可以是安装有铁芯电感式镇流器的支架，也可以是安装有电子镇流器的支架；所述灯管和灯管支架可以都在其上连接有所述磁场源，也可以只在其中一个上连接有所述磁场源；所述磁场源最好依据不同的灯管管体形状、通过在整个管体范围内选择合适的磁场源位置及相应的施加在管体内不同区域的磁力线方向和磁场强度，实现尽可能延长电子流通过管体内部时的轨迹长度同时又尽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性节能荧光灯，它至少包括灯管和支撑架、已知镇流器、起辉器，其特征是：在灯上连接有用以向灯管内施加磁场力的磁场源。

【技术特征摘要】
1.一种磁性节能荧光灯，它至少包括灯管和支撑架、已知镇流器、起辉器，其特征是在灯上连接有用以向灯管内施加磁场力的磁场源。2.根据权利要求1所述的一种磁性节能荧光灯，其特征是所述的磁场源固定在支撑架上。3.根据权利要求1所述的一种磁性节能荧光灯，其特征是所述的磁场源固定在灯管表面上。4.根据权利要求1所述的一种磁性节能荧光灯，其特征是所述的磁场源固定在灯管内。5.根据权利要求1所述的一种磁性节能荧光灯，其特征是所述的磁场源是永磁体。6.根据权利要求1所述的一种磁性节能荧光灯，其特征是所述的磁场源是由磁通路材料、线圈和加在...

【专利技术属性】
技术研发人员：常涛涛，赵德宏，
申请(专利权)人：常涛涛，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]