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真空电子轰击荧光节能灯制造技术

技术编号:7115688 阅读:199 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种真空电子轰击荧光节能灯,包括透光玻璃体、阴极、阳极及相对所述阴极加载一正向电压的第三电极,透光玻璃体以气密方式封闭一抽气空间且透光玻璃体内壁内侧设有荧光粉层,透光玻璃体内设有电子发射体及电子吸收体,电子发射体两极分别连接所述阴极及第三电极,电子吸收体连接所述阳极且分布在所述透光玻璃体内壁的内侧。本发明专利技术具有如下优点:光电转换效率更高;灯管制作工艺简单,无污染,生产合格率高,成本低,产品质量更为可靠,使用寿命更长;通过调节阳极电压就能调节荧光灯灯光光通量,功率能够做的更大;利用现用低压充气荧光节能灯产业相结合稍作补充修改即可进行生产,并且能够在现有的供电网络中使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种节能灯,具体地,涉及一种真空电子轰击荧光节能灯
技术介绍
20世纪70年代出现了世界性的能源危机,节约能源的紧迫感使许多公司致力于节能光源。为了取代传统白炽灯,近年来发展出将灯管、镇流器、启辉器结合在一起,配合使用白炽灯灯座的改良型荧光灯泡,称为节能灯,又称为自镇流荧光灯、低压充气荧光灯,可以在不更换灯具基座的情况下,直接取代白炽灯使用。荧光灯属于弧光灯的一种,其使用电力在氩或氖气中激发水银蒸气,形成等离子并发出短波紫外线,紫外线被磷质吸收后,磷会发出可见的光以照明,这样发出可见光的方式属于荧光。与白炽灯不同,充气荧光管必须设有镇流器,与启辉器配合产生让气体发生电离的瞬间高压。荧光灯管壁上的荧光粉在光子的轰击下发光,其光色接近日光,并且通过添加稀土元素使发光效率提高,在同等功率下是普通白炽灯6倍的亮度。用一个10瓦的节能灯可以得到60瓦的光芒,节约了 50瓦的电力。但节能灯却有以下诸多缺点1.有别于白炽灯,节能灯在使用时,会产生些微的电磁波与微波。每一瓦特的节能灯产生的电磁波强度约为4. 67毫高斯,与微波约3. 3 μ W/cm2。2.含汞、可能有紫外线泄漏;充气、制作工艺复杂且安全性差,许多中国工人因为制造节能灯而汞中毒。3.存在光衰问题,用久了光度会低于新品。4.节能灯的单价高于白炽灯,必须在经常使用的情况才会省钱。5.节能灯大多数无法调光,不适用于可调光亮度的灯具。6.不适用需要经常开关的场所,在这些场所以LED或CCFL照明(CCFL节能灯)较佳。7.演色性较低白炽灯及卤素灯演色性为100,表现完美;节能灯演色性大多在80 至90之间,节能灯演色性最高只有超过90 ;若要更高演色性,则可选购最完美的T8荧光灯管,演色性达到98至99。低演色的光源不但看东西颜色不漂亮、也对健康及视力有害。此外,由于荧光管的启动、灯丝预热、辉光放电、弧光点亮到转入稳态工作是在同一电路元件内完成,要想将元件的参数相互适配是十分困难的,需要考虑照明灯管灯丝的预热、限定预热电流、限定灯管两端的辉光电压,再考虑到弧光击穿、限流点亮稳态工作,很难在动态条件下进行精确适配。所以低压充气荧光灯在很长一段时间内由于各个元件的离散性等问题,导致灯的质量不高、性价比较低,市场反映节能不节钱。节能光源发展到今天, 由于低压充气节能技术始终缺乏改进,逐渐被其他节能光源技术所替代。除了节能灯外,目前最强力的竞争者为高强度气体放电灯(HID)以及发光二极管 (LED)固态照明技术。高强度气体放电(HID)灯泡包含了下列这些种类的电灯水银灯、金属卤化灯 (HQI)、高压钠灯、低压钠灯、高压水银灯,以及较少见的短弧氙气灯。这些灯泡种类的发光元件是一颗置于耐高温灯管(弧光管)内安定的电弧放电器,并有超过3W/cm2的发光能力。 跟荧光灯一样,HID灯需要一个安定器来触发并维持内部的电弧,而触发电弧的方式各有不同水银灯和有些金属卤化灯通常用第三个电极在其中一个主电极旁边来帮助启动,而其他灯种则通常使用高压脉冲的方式。HID灯通常应用在大面积区域且需要高品质的光线时, 或针对能源效率、光源密度等特殊要求时。这些地方包括体育馆、大面积的公共区域、仓库、 电影院、户外活动区域、道路、停车场或巷道。高强度气体放电(HID)灯泡的主要缺点是较为笨重且价格偏高,并且由于其安全性问题并不适合在家用照明领域普及使用。发光二极管(LED)是一种能发光的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现,早期只能发出低光度的红光,之后发展出其他单色光的版本,时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线,光度也提高到相当的光度,用途也由初时作为指示灯、显示板等;随着白光发光二极管的出现而续渐发展至被用作照明,具有效率高、寿命长、不易破损、开关速度高、高可靠性等传统光源不及的优点。但当LED的发光强度达至足以用于室内照明的话,尤其是作为瓦级照明光源时,成本会高至极不合理水平,而且LED的体积比较庞大,散热问题无法合理解决,另外需要成百上千倍的附加散热器、镇流器,成本很高,是当前 LED照明未能普及的重要原因。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是针对上述存在的问题提供一种光电变换效率高、生产工艺简单、经济环保的真空电子轰击荧光节能灯。本专利技术所采用的技术方案是提供一种真空电子轰击荧光节能灯,包括透光的透光玻璃体,其特征在于还包括阴极、阳极及相对所述阴极加载一正向电压的第三电极,所述透光玻璃体以气密方式封闭一近似真空空间的抽气空间且透光玻璃体内壁内侧设有荧光粉层,所述透光玻璃体内设有电子发射体及电子吸收体,所述电子发射体两极分别连接所述阴极及第三电极,所述电子吸收体连接所述阳极且分布在所述透光玻璃体内壁的内侧。优选地,所述电子发射体包括一段灯丝,在所述灯丝上涂有电子粉,灯丝可以采用当前普遍使用的钨丝,这样能与现有的节能灯产业相结合,直接生产电子发射体。具体地,所述透光玻璃体形成一灯管,所述灯丝设置在所述灯管管轴处,并沿灯管管轴在所述灯管内轴向延伸,所述灯丝的两端连接所述第三电极,所述灯丝在其轴向中间位置处连接所述阴极,这样不仅使得灯丝能够在整个灯管内延伸,而且采用灯丝中间抽头连接阴极,能有效改善灯管内电场均勻度。优选地,所述电子吸收体包括一配合所述透光玻璃体内壁的细丝网栅体,所述细丝网栅体衬设于所述透光玻璃体内壁内侧,在所述细丝网栅体上涂有荧光粉,所述细丝网栅体的网孔直径大于等于5毫米、小于等于10毫米,所述细丝网栅体的细丝直径大于等于 0. 1毫米、小于等于0. 2毫米,这样从电子发射体射出的电子在电场的作用下能够向透光玻璃体内壁运动,从而轰击荧光粉,实现照明。进一步地,在技术条件许可的情形下,也可以通过蒸镀透明导电玻璃来作为电子回路吸收电子,即所述电子吸收体包括一透明的导电玻璃层,所述导电玻璃层设于所述透光玻璃体内壁与所述荧光粉层之间,这样使得透光玻璃体能够更容易制作成其他形状的灯管。为了实现在真空环境下进行热电子发射,并考虑到工艺水平,所述透光玻璃体内的抽气空间的压强大于等于10—6乇(托,Torr,相当于1毫米水银柱的压强)、小于等于10_4 乇,能保证荧光灯发光效果,并具有的经济价值。具体地,节能灯中通常采用三基色荧光粉,所述荧光粉中掺入有含银铯化合物和/ 或含钡化合物,能够在真空条件下激发二次电子的发射,补充电子发射体的电子发射,从而延长灯丝使用寿命。与现有技术相比,本专利技术提供的真空电子轰击荧光节能灯具有如下优点1.真空电子轰击荧光节能灯较现有低压充气荧光节能灯光电转换效率更高,其直接利用电子轰击荧光粉发光,没有中间变换能耗;2.真空电子轰击荧光节能灯的灯管制作工艺简单,无须像制作低压充气荧光节能灯一样充入Ar、Hg,而且无动态组件,无污染,生产合格率高,成本低,比低压充气荧光节能灯、LED灯都便于生产;3.真空电子轰击荧光节能灯启辉点亮时不用瞬间高压,点亮后无重离子轰击,因此不会损伤节能灯组件,产品质量更为可靠,使用寿命更长;4.真空电子轰击荧光节能灯的镇流器不用逆变电路,因此使用时没有逆变电路能耗,降低了生产成本;5.真空电子轰击荧光节能灯通过调节阳极电压就能调节荧光灯灯光光通量,功率能够做的更大;6.真空电子轰击荧光节能灯利用现用本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种真空电子轰击荧光节能灯,包括透光玻璃体(1),其特征在于:还包括阴极(2)、阳极(3)及第三电极(4),所述透光玻璃体(1)以气密方式封闭一抽气空间(5)且透光玻璃体(1)内壁内侧设有荧光粉层(6),所述透光玻璃体(1)内设有电子发射体及电子吸收体,所述电子发射体两极分别连接所述阴极(2)及相对所述阴极(2)加载一正向电压的第三电极(4),所述电子吸收体连接所述阳极(3)且分布在所述透光玻璃体(1)内壁的内侧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:楼正旺
申请(专利权)人:楼正旺
类型:发明
国别省市:97

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