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高光通量冷阴极荧光灯制造技术

技术编号:3704775 阅读:185 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种高光通量冷阴极荧光灯,包括至少一冷阴极荧光灯管,一固定灯管及与灯具连接的装置,至少一驱动器和一电连接装置;冷阴极荧光灯管输出光通量达800-50000lm,可为“U”形、多“U”形、桥接多“U”形、螺旋型,其外径5-16mm,长度为灯管外径的200-1000倍,工作频率为50Hz-100kHz,管电流密度0.8-8mA/mm↑[2];可被弯成相互靠近排列的至少二段,或二支或二支以上的灯管被相互靠近排列,灯管间距小于灯管外径的五倍;具有输出光通量大、显色指数高、发光效率高、寿命长、开关寿命长、可宽范围连续调光、成本低、可制成2000-8000K各种色温、色温可调、不同发光色和可变色灯等特点。(*该技术在2017年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本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髙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180 lm/W,但其显色指数甚低,现己较少 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—120 1m/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_56 lm/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—48 lm/W。高压汞灯发光效率约50 lm/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60 lm/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—95 1m/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,石英一金属反应、石英放气 等使灯寿命縮短,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2万一6万小时、开关寿命高达一万万 次以上、灯的系统发光效率可达55 1m/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 — 2.0 mm,其外径小于2 — 4.1 mm,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lm,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500 lm。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—16mm,较大的灯管工作电流、例如约25—60mA,几千至二 万伏的工作电压工作,灯管电流密度小,灯管工作温度接近室温,其白光发光效率 仅约15 — 30 lm/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
本技术的目的在于克服上述之不足,突破了冷阴极荧光灯只能用细管径灯 管制造小功率灯的局限,也突破了霓虹灯发光效率低不能用于普通照明的局限,而 提供一种高发光效率的高光通量冷阴极荧光灯,其输出光通量可高达800—50000 lm 或更高,远高于现有技术的螺旋型冷阴极荧光灯;其灯系统发光效率可高达55 lm/W 以上、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,更可制成不同光色温、光色温可调、各 种不同发光色的灯和可变色灯等。本技术的高光通量冷阴极荧光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 — 16mra,灯管长度为灯管外径的200—1000倍,灯管工作频率为50Hz — 100kHz,灯管的管电流密 度为0.8—8 raA/ram2;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 于灯管外径的五倍;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、使灯管工作于其最佳温度、以获得高发光效率;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, 也不会因阴极溅射加速汞的消耗而使灯管寿命縮短;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、平面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,以縮小灯管的面积、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还可带有高温汞齐,以提高单位灯管长 度的负载功率,縮小整灯和灯具的体积。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,或至少一支为低色本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高光通量冷阴极荧光灯,包括:    至少一支冷阴极荧光灯管;    一个灯管的固定装置;    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冷阴极荧光灯管的电极相连;其特征在于,    所述的至少一支冷阴极荧光灯管(1)为管径5-16mm的大管径冷阴极荧光灯管,其长度为灯管管径的200-1000倍;所述冷阴极荧光灯管(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,其相邻灯管的间距小于灯管外径的5倍;所述冷阴极荧光灯管(1)的工作频率为50Hz-100kHz;所述冷阴极荧光灯管(1)的工作电流密度为0.8-8mA/mm↑[2]。

【技术特征摘要】
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【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:实用新型
国别省市:86[中国|杭州]

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