高光通量冷阴极荧光灯制造技术

一种高光通量冷阴极荧光灯，它包括有至少一支冷阴极荧光灯管，一个固定灯管及其与灯具连接固定的装置，至少一个驱动器及其外壳和一个电连接装置；所述驱动器的输入端经引线和电连接装置相连，用于连接外电源，其输出端经引线与所述荧光灯管的电极相连，其特征在于所述的冷阴极荧光灯管为灯管外径在５－１６ｍｍ的大管径冷阴极荧光灯管，灯管长度为灯管外径的１００－１０００倍；该大管径冷阴极荧光灯管被弯成为相互靠近排列的至少二段，或二支或二支以上的冷阴极荧光灯管被相互靠近排列，其相邻灯管的间距小于灯管外径的三倍；它具有输出光通量大、光显色指数高、光可见度高、发光效率高、寿命长、开关寿命特长、可宽范围连续调光、成本低、可制成２０００－８０００Ｋ的各种色温的灯、也可制成光色温可调的灯、各种不同色的光的灯、可变色灯等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种高输出光通量的冷阴极荧光灯，用于道路照明、隧道照明、广告牌照明、大桥、大厦、商场、广场等需要大光通量照明的场合，可替代现有高压钠灯、高压汞灯、无极灯、金卤灯、大功率热阴极节能灯等；更可制成光色温可调、光强可调、各种不同发光色的灯和可变色灯等。
技术介绍
现有技术用于路灯等照明的高光通量光源主要有低压钠灯、高压钠灯、高压汞灯、无极灯、金卤灯等。低压钠灯的灯管明视觉发光效率高达180lm/W，但其显色指数甚低，现已较少使用。高压钠灯具有较高的发光效率、其灯管明视觉发光效率为90-120lm/W，寿命可达25000小时，是目前路灯、隧道灯的主力军，我国约80％的路灯用此高压钠灯，但高压钠灯的显色指数低、仅约20-25，色温为2000-2400K，其主要光谱位于黄光，明视觉/暗视觉比约为0.6，灯管暗视觉的发光效率仅约54-56lm/W，且其物体分辨率低，即物体可见度低，对安全不利；较高显色指数的白光高压钠灯、灯管发光效率仅37-48lm/W。高压汞灯发光效率约50lm/W，显色指数约为45，且寿命短，目前已较少使用。无极灯具有寿命长、显色指数可大于80，灯系统发光效率(即包括驱动器的损耗)大于60lm/W等优点，但其成本高、电磁干扰大等问题还有待解决。金卤灯的显色指数为65-92，灯管发光效率高达72-95lm/W，色温为3000-5600K，其寿命一般为6000-20000小时；但其系统发光效率较低，当外电源变化超过±10％、其发光色会变化，其冷端位置、灯的安装方式、也会影响灯的发光色和寿命，其灯的启动时间长达5-15分钟、再启动需等待10-15分钟后才能再启动，灯管温度很高，钠于石英灯管的迁移、会使灯光变色，石英-金属反应、石英放气等使灯寿命缩短，且成本较高，目前在路灯、隧道灯等中还较少使用。现有技术的冷阴极荧光灯具有寿命长达2万-6万小时、开关寿命高达一万万次以上、灯的系统发光效率可达55lm/W以上、显色指数大于80等优点，已被广泛应用于液晶显示背照明，同时也已被用于制造2-8W小功率螺旋型节能灯。但现有技术认为冷阴极荧光灯的最佳发光效率的灯管内径为1.2-2.0mm，其外径小于4.1mm，若用大管径的灯管、其发光效率将会因辐射光子的自吸收加剧、灯管管压降下降而明显下降，典型的灯管电流为5mA，这种细灯管的长度一般小于1m，其单灯功率小、输出光通量小，例如单灯功率小于9W，单灯的光通量小于600lm。难于制成光通量高达几千lm或更高的大功率、高发光效率照明灯，用于道路照明、隧道照明、广告牌照明、大桥、大厦、商场、广场等需要大光通量照明的场合。此外，霓虹灯与冷阴极荧光灯相似、也属于气体辉光放电发光器件。霓虹灯用粗管径的灯管、例如8-18mm，较大的灯管工作电流、例如约20-60mA，几千至二万伏的工作电压工作，灯管工作温度约30-40℃，其发光效率仅约15-30lm/W，寿命约为3000小时；主要用于广告显示，至今还没有能用霓虹灯来制造路灯、隧道灯等用的高光通量高效长寿命照明灯。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述之不足，而提供一种新型的高光通量冷阴极荧光灯，其输出光通量可远高于现有技术的螺旋型冷阴极荧光灯；其灯系统发光效率远高于现有技术的霓虹灯、也高于现有技术的螺旋型冷阴极荧光灯；其寿命也远高于现有技术的霓虹灯；且本专利技术的高光通量冷阴极荧光灯可瞬时启动，再启动也无需等待，还可宽范围连续调光，更可制成光色温可调、各种不同发光色的灯和可变色灯等。本专利技术的冷阴极荧光路灯包括有至少一支大管径冷阴极荧光灯管，一个固定灯管及其与灯具连接固定的装置，至少一个驱动器及其外壳和一个电连接装置；其特征在于所述的至少一支大管径冷阴极荧光灯管的灯管外径为5-16mm，灯管长度为灯管外径的100-1000倍，灯管工作频率为50Hz-500kHz；所述的至少一支大管径冷阴极荧光灯管被弯成为相互靠近排列的至少二段、或二支或二支以上的冷阴极荧光灯管被相互靠近排列，其灯管间距小于灯管外径的三倍，所述相互靠近的灯管在工作时、灯管可相互加热、按灯管设计功率选取适当的灯管管径、管间距、管电流、灯管的散热条件和灯管充气的种类和气压、可使灯管工作于其最佳温度、以获得最佳发光效率，所述最佳灯管工作温度为50-90℃；所述灯管的每一支灯管的二端各有至少一个电极，所述电极可为现有冷阴极荧光灯管电极或现有霓虹灯管电极中的一种；电极所在处的玻管直径为发光部分的玻管直径的1-5倍、可容纳足够大面积的电极，使灯管工作时电极可提供按设计要求的电流，而电极的工作温度不会过高、不会危及灯管的使用寿命、不会使阴极电位降升高导致灯管发光效率下降、不会因阴极溅射加速汞的消耗而使灯管寿命缩短；所述电极所在处的玻管可与灯管在同一平面或曲面上、也可弯曲向后位于灯管的后方；所述驱动器的输入端经引线和电连接装置相连，用于连接外电源，其输出端经引线与所述荧光灯管的电极相连，所述驱动器把输入的外电压转变成适合冷阴极荧光灯管工作的工作电压，当外电源接通时，其输出即可点亮所述灯管。所述的至少一支灯管被相互靠近排列的大管径冷阴极荧光灯管为“U”形、多“U”形、桥接多“U”形、“H”形、多“H”形、蛇形、“D”形、圆角方形、圆角长方形、圆形、盘香形、单或双螺旋型、或其它几何形状。所述的至少一支冷阴极荧光灯管被排列于至少一个平面上或至少一个曲面上，所述的至少一支冷阴极荧光灯管的各灯管可平行排列、单层交替排列、二层和多层平行排列或交叉排列。所述的至少一支冷阴极荧光灯管的每支灯管也可被排列于二个平面上或二个曲面上，即一前一后交替绕制，以缩小灯管的面积、不会因灯管密度过高而使灯管工作温度过高导致发光效率下降；二层灯管之间可有至少一个固定物以提高灯管的机械强度，所述固定物和灯管之间有软胶例如硅胶、环氧树脂、硅橡胶、塑料、紫外线固化胶。所述至少一支大管径冷阴极荧光灯管、一个固定装置和一个驱动器及其外壳和一个电连接装置可组合为一体成为一个整灯，也可分开安装成为分体式灯，例如驱动器与灯管部分分开安装或驱动器的一部分、例如高压变压器与灯管安装在一起、其它部分安装在灯具的其它地方。所述至少一支大管径冷阴极荧光灯管的灯管为真空密封的灯管，由软玻璃或硬玻璃制成。灯管内充有氖、氩、汞或氙等放电气体，也还可含有其它、例如氦、氪等惰性气体。灯管管壁上有光致发光材料层，把气体放电产生的紫外线转变成所需的可见光。所述的至少一支大管径冷阴极荧光灯管可为相同发光色或不同发光色的。在不同发光色时，至少一支为低色温的，另有至少一支为兰绿色的，或至少一支为低色温的、另至少一支为高色温的，或有至少各一支为红、兰、绿或其它发光色的。所述固定灯管及其与灯具连接固定的装置把所述灯管固定、并用于和灯具连接，它由金属、塑料、玻璃或陶瓷制成；所述固定装置与灯管的接触处为软接触，例如为软的胶、硅胶、环氧树脂、硅橡胶、塑料、紫外线固化胶或机械件，以保证灯和灯具在热胀冷缩时不会损坏，并有良好的机械强度和耐震动耐冲击性能；所述固定灯管及其与灯具连接固定装置同时用于把灯管和灯具、包括灯外壳、透光灯罩、光反射器等的连接，其结构可按灯具要求设计。所述的驱动器为DC/AC，AC/AC变换器；所述驱动器7可把输入的交流电压例如1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高光通量冷阴极荧光灯，它包括有至少一支冷阴极荧光灯管，一个固定灯管及其与灯具连接固定的装置，至少一个驱动器及其外壳和一个电连接装置；所述驱动器的输入端经引线和电连接装置相连，用于连接外电源，其输出端经引线与所述荧光灯管的电极相连，其特征在于所述的冷阴极荧光灯管（１）为灯管外径在５－１６ｍｍ的大管径冷阴极荧光灯管，灯管长度为灯管外径的１００－１０００倍；该大管径冷阴极荧光灯管（１）被弯成为相互靠近排列的至少二段，或二支或二支以上的冷阴极荧光灯管被相互靠近排列，其相邻灯管的间距（Ｄ）小于灯管外径的三倍。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：葛世潮，
申请(专利权)人：葛世潮，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]