高效节能直流荧光灯制造技术

一种涉及家庭照明用的高效节能荧光灯。它主要由专门设计的两灯丝电极无阴阳极区别的直流荧光灯管、与之相适配的控制器和极性转换开关组成。该荧光灯是工作在直流状态下的长管形荧光灯，灯丝电极附近设置两条可收集电子的金属保护带（丝），并辅以极性转换开关以保证每循环开关一次，荧光灯的阴阳极性交换一次。因此本发明专利技术的特点是消除了电泳现象、无频闪和电磁辐射效应，安全节能，寿命长，是家庭新一代理想照明光源。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种涉及长管类型的高效节能直流荧光灯。已有中国专利“一种新颖的直流荧光灯装置”，专利号为88102003.6，提供了一种适用于列车车厢照明的直流低管压降荧光灯。其结构为一端是阳极，另一端是阴极，在工作运行中极性不能交换。该直流荧光灯是灯管长度与直径之比较小的短管型灯。该专利技术专利着重解决无频闪效应和适用于低压供电的场所，不适于家庭使用的交流电源110V(或交流220V降压)经整流滤波后的直流输出电压直接点燃荧光灯管。本专利技术的目的在于提供一类适用于家庭交流电源使用的，并经整流滤波后的直流输出电压直接点燃的荧光灯，不但高效节能无频闪、无电磁辐射污染，而且无电泳现象，使用寿命长。本专利技术是这样实施的考虑到家庭使用交流110V或220V经整流滤波后的直流输出电压直接点燃荧光灯，专门设计了一种灯管(玻管)长度L和管径Φ之比L/Φ＞15并有较大直流压降(80V～120V)的长管型直流荧光灯管(但每一规格的荧光灯管的直流压降变化应很小)，该直流荧光灯管的结构特征还在于其阴、阳两电极是一对结构完全相同的K灯丝和P灯丝，且在灯丝两引线靠近灯丝部位上各焊有一条金属保护薄带。除此之外，为了进一步克服长管型荧光灯管在工作状态下产生的“电泳效应”和提高荧光灯管的寿命，还专门设计了一个极性转换开关，以保证每开关一次，荧光灯管的阴阳极性交换一次。下面结合附图详细给出本专利技术的具体实施例。附图说明图1.直流荧光灯管结构示意图。图2.灯丝与芯柱结构示意图。图3.极性转换开关电原理图。图4.控制器电路原理图。其中1.K灯丝(f2f3)；2.P灯丝(f4f5)；3.玻管；4.荧光粉；5.直流荧光灯管；6.金属保护带；7.灯丝引线；8.排气管；9.芯柱；10.极性转换开关；11.控制器。本专利技术主要由直流荧光灯管5、与之相适配的控制器11和极性转换开关10三部分组成。如图1所示，直流荧光灯管5是由两个结构完全相同的K灯丝1和P灯丝2密封在抽成高真空并充有惰性气体和少量汞的玻管3内构成，灯管长度L和管径Φ之比L/Φ＞15，且玻管3内壁上涂有稀土三基色荧光粉4，玻管3内充有气压在200Pa～300Pa的氪-氩混合气体，氪-氩气体比例由灯管所需压降确定，通常氪气约占50％，在结构、充气种类和压强上保证荧光灯管5有较大压降且直流管压降应在较小范围内变化，如变化小于±5V。荧光灯管5的外形可根据需要制成直管型和各种紧凑型，如双D型、U或π型等。上述灯丝1和灯丝2的详细结构如图2所示，作为支撑用的芯柱9将灯丝引线7及其间的灯丝固架，同时还在灯丝引线7的灯丝一端上都焊有L形金属保护带6，该金属保护带6与螺旋状灯丝基本处在一个平面内。考虑到利于收集灯丝溅射出来的容易在荧光灯管5两端致黑的杂质等，该保护带6在宽度方向上的尺度应稍大于螺旋状灯丝1或2的径向尺度，宽度过大则影响作阴极时灯丝的温度。上述金属保护带6是用金属镍或其合金制成的薄带或细丝。保证直流荧光灯管5启辉和直流稳定状态下工作的控制器11，可以是电子启辉式控制电路(如图4所示)或机械延时开关启辉式控制电路，技术上应保证与相应规格的直流荧光灯管5相适配。由整流稳压、电子稳流和振荡电路组成的电子启辉控制器(电路)11，具体由四只整流管D1～D4、复合管BG1、BG2、二极管D5、稳压管Z1以及电阻R1、电容C1进行整流稳压，要求其输出直流电压高于灯管压降10～15V，并改善谐波电流；晶体管BG3、发光二极管Z2和Z3以及小电珠W和电阻R2组成了保证直流荧光灯管5的直流稳压电流；晶体管BG4、二极管D6、发光二极管Z2、变压器B以及电容C2、C3、C4和电阻R3组成振荡电路，以保证灯丝的予热和荧光灯启辉，一旦灯管直流导通工作，振荡自行停止。上述变压器B设有初级绕组L1和两组次级绕组L2、L3，L2的一端A与极性转换开关10电连接的两个刀F2、F3相接，L2的另一端与初级绕组L1相串联，并与晶体管BG4的集电极相连，而绕组L3的两端与极性转换开关10的两刀F4、F5相接，其中F4刀与晶体管BG3的集电极相连。与控制器11配置的上述极性转换开关10，实质上是一个四刀三掷开关，在结构上通常宜选取旋扭式或按扭式，作为旋扭式在结构上类同一只上下两层各为二刀三掷的波段开关(图中未画)，顺时针方向同轴(同步)转动。综上所述，本专利技术的优点是显而易见的，其特点是消除了电泳现象、无频闪和电磁辐射，安全节能，使用寿命长，台灯、壁灯等均可使用，是新一代家庭照明的理想光源。权利要求1.一种高效节能直流荧光灯，它由直流荧光灯管、与之相适配的控制器和开关组成，其特征在于A.直流荧光灯管是由设置在玻管两端的结构相同的K灯丝和P灯丝及灯丝一端的灯丝引线上都焊有L形金属保护带并被密封在抽成高真空并充有惰性气体和少量汞的玻管内构成。灯管长度L和管径之比L/Φ＞15，且玻管内壁上涂有稀土三基色荧光粉，玻管内充有气压在200Pa～300Pa的氪-氩混合气体，氪-氩气体比例由灯管所需压降确定，通常氪气约占50％，以保证在结构、充气压强上使直流荧光灯管有较大压降且直流管压降应在±5V的较小范围内变化；B.与直流荧光灯管相适配的控制器是由整流稳压、电子稳流和振荡电路三部分组成的电子启辉控制器(电路)，并与一个极性转换开关相适配，保证每开关一次，荧光灯管的两电极K灯丝和P灯丝极性变换一次；C.上述开关为一个四刀三掷的极性转换开关。2.根据权利要求1所述的荧光灯，其特征在于上述金属保护带是用金属镍或其合金制成的薄带或细丝。3.根据权利要求1所述的荧光灯，其特征在于上述直流荧光灯管的外形可以是直管型和各种紧凑型，如双D型、U型或π型。全文摘要一种涉及家庭照明用的高效节能荧光灯。它主要由专门设计的两灯丝电极无阴阳极区别的直流荧光灯管、与之相适配的控制器和极性转换开关组成。该荧光灯是工作在直流状态下的长管形荧光灯，灯丝电极附近设置两条可收集电子的金属保护带(丝)，并辅以极性转换开关以保证每循环开关一次，荧光灯的阴阳极性交换一次。因此本专利技术的特点是消除了电泳现象、无频闪和电磁辐射效应，安全节能，寿命长，是家庭新一代理想照明光源。文档编号H01J61/02GK1127460SQ95110328公开日1996年7月24日 申请日期1995年1月18日 优先权日1995年1月18日专利技术者余希湖, 孙志楷 申请人:青岛海洋大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效节能直流荧光灯，它由直流荧光灯管［５］、与之相适配的控制器［１１］和开关［１０］组成，其特征在于：Ａ．直流荧光灯管［５］是由设置在玻管［３］两端的结构相同的Ｋ灯丝［１］和Ｐ灯丝［２］及灯丝一端的灯丝引线［７］上都焊有Ｌ形金属保护 带［６］并被密封在抽成高真空并充有惰性气体和少量汞的玻管［３］内构成。灯管长度Ｌ和管径之比Ｌ／Φ＞１５，且玻管［３］内壁上涂有稀土三基色荧光粉［４］，玻管［３］内充有气压在２００Ｐａ～３００Ｐａ的氪－氩混合气体，氪－氩气体比例由灯管所需压降确定，通常氪气约占５０％，以保证在结构、充气压强上使直流荧光灯管［５］有较大压降且直流管压降应在±５Ｖ的较小范围内变化；Ｂ．与直流荧光灯管［５］相适配的控制器［１１］是由整流稳压、电子稳流和振荡电路三部分组成的电子启辉控制器（电路）［１ １］，并与一个极性转换开关［１０］相适配，保证每开关一次，荧光灯管［５］的两电极Ｋ灯丝［１］和Ｐ灯丝［２］极性变换一次；Ｃ．上述开关为一个四刀三掷的极性转换开关［１０］。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余希湖，孙志楷，
申请(专利权)人：青岛海洋大学，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]