專利名稱：節(jié)能環(huán)保型熒光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種節(jié)能環(huán)保型熒光燈，屬于節(jié)能型照明設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，國內(nèi)及世界各國正在積極推廣Φ26mm管徑熒光燈，并大力提倡Φ16mm管徑電子鎮(zhèn)流器配套熒光燈的使用與普及，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)白熾燈及其它低效照明光源，從而降低能源的消耗和環(huán)境的污染。就以上產(chǎn)品優(yōu)缺點(diǎn)比較如下1、Φ26mm(俗稱T8)管徑熒光燈是早期管徑38mm(T12)、32mm(T10)等管徑熒光燈的替代產(chǎn)品，正在得到大力推廣，較以往產(chǎn)品具有光效高、壽命長、電子、電感鎮(zhèn)流器通用，造價低、易普及等特點(diǎn)，現(xiàn)處于市場主流優(yōu)勢，但它同時也存在如下主要缺點(diǎn)a、顯色指數(shù)低，燈光下物體顏色失真度高，易導(dǎo)致視眼疲勞，難以滿足高品質(zhì)的照明設(shè)計需求。
b、采用汞液填充工作介質(zhì)，注汞量大一般在15-30mg，甚至超過40mg，對環(huán)境造成潛在危害，在燈管報廢后，不能科學(xué)集中處理，成為嚴(yán)重污染源。
2、Φ16mm(俗稱T5)管徑熒光燈是一種新型熒光燈，結(jié)構(gòu)緊密，因采用電子鎮(zhèn)流器配套工作，有更高的光效和壽命，顯色指數(shù)也有明顯提高，滿足了人們對高品質(zhì)照明環(huán)境的選擇需求，現(xiàn)正被市場初步的認(rèn)可與接受，但它的缺點(diǎn)如下a、溫度適應(yīng)性差由于燈管設(shè)計的原因，當(dāng)使用環(huán)境溫度低于5℃時，燈管啟動困難，在35℃溫度下燈管才能達(dá)到最佳的光效輸出。
b、造價高、普及難度大T5燈光固選用材料價格高及采用電子鎮(zhèn)流器配套，無法實現(xiàn)與電感鎮(zhèn)流器的通用，安裝成本較T8熒光燈高3-5倍，受經(jīng)濟(jì)條件限制，難以大規(guī)模的推廣與應(yīng)用。
c、用含鉛玻璃與液汞制造，大量的重金屬使用對人類生存環(huán)境造成了較大的潛在危害，正在受到專家和行業(yè)的普遍重視。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有熒光燈生產(chǎn)技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種使用壽命長、顯色性能高、降低對環(huán)境污染的節(jié)能環(huán)保型熒光燈。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明包括玻璃燈管、燈頭、芯柱、陰極和填充物，玻璃燈管的兩端安裝有燈頭，燈管內(nèi)安裝有與燈頭相連接的芯柱，芯柱上設(shè)有陰極，陰極與燈頭上的導(dǎo)電觸片串聯(lián)，其中，所述玻璃燈管的外壁上設(shè)有納米級TiO2涂層，玻璃燈管的內(nèi)壁上設(shè)有熒光粉涂層，在玻璃燈管內(nèi)設(shè)有填充物。
上述的玻璃燈管采用無鉛鉀鋇或鋇鍶料玻璃制造，管徑Φ20±1mm，厚度0.7-0.9mm。
上述的填充物為工作氣體和固態(tài)汞齊，其中，工作氣體為氬氣、氪氣與氙氣的混合氣體，壓力控制在465.5Pa～798Pa(即3.5～6毫米汞柱)，氬氣和氪氣的壓力比控制在1∶3～2∶9之間，氙氣與氬氪混合氣體的壓力比為9∶100～11∶100。
上述納米級TiO2涂層的厚度為5～15微米。
上述熒光粉層的厚度為30～60微米。
上述的固態(tài)汞齊為鋅汞齊或鈦汞齊或鉍鉛銦汞齊，其中汞含量在3-15mg。
上述的陰極是由高純鎢燈絲和燈絲上的三元碳酸鹽層組成，燈管兩端的陰極形成極間電場。
上述的芯柱采用與玻璃燈管具有相同或相近膨脹特性的玻璃管和銅絲或鎳絲或金屬合金絲相連接而成。
本發(fā)明應(yīng)用細(xì)管徑設(shè)計，常規(guī)工藝情況下，燈管管徑降低后，在相同外觀長度尺寸下，燈管工作電壓明顯上升，與“GB/T10682-2002雙端熒光燈性能要求”標(biāo)準(zhǔn)中的電參數(shù)嚴(yán)重偏離，不能滿足常規(guī)電子、電感鎮(zhèn)流器的配套工作要求。為此，本發(fā)明采用氬氣、氪氣、氙氣混合氣體填充技術(shù)，填充氣體壓力控制在3.5-6乇(毫米汞柱)之間，這樣就實現(xiàn)了同尺寸下與標(biāo)準(zhǔn)中燈管電參數(shù)的基本一致，在燈管配套使用稀土三基色熒光粉的情況下達(dá)到以下目標(biāo)①、與常規(guī)電感、電子鎮(zhèn)流器通用，并與T8管互換，易于安裝及更換普及。
②、在配套電感鎮(zhèn)流器工作條件下，光效較T8管提高20-35％，光通維持率提高12-15％，顯色性達(dá)到83以上，同比T8燈管節(jié)電20-35％，有效壽命延長12-15％。
③、在配套電子鎮(zhèn)流器的工作條件下，光效較T8提高40-60％，基本達(dá)到與T5管相同的光特性，相比T8節(jié)電40-60％，相比T5管明顯降低安裝及使用成本。
本發(fā)明使用中低溫固態(tài)汞合金替代傳統(tǒng)液汞，汞含量在3-15mg可控。汞合金在較大的溫度范圍內(nèi)可保持燈管內(nèi)汞氣壓的相對穩(wěn)定，提高了光輸出的穩(wěn)定性和對環(huán)境的適應(yīng)性，同時避免了在生產(chǎn)過程及燈管報廢后汞液的擴(kuò)散和滲透，明顯的降低對環(huán)境的污染。
本發(fā)明的玻璃燈管是由無鉛鉀鋇或鋇鍶料等玻璃管制造，在滿足光透性和封接技術(shù)的情況下，杜絕了鉛料等有害金屬的消耗，節(jié)約了資源，更合理的保護(hù)了生存環(huán)境。在燈管外壁噴涂納米二氧化鈦(TiO2)∶TiO2是具有光催化功能的光半導(dǎo)體材料，本身無毒、無污染，可充分吸收熒光燈的逸業(yè)微量紫外線，保護(hù)皮膚及減少光化對被照物體的損害。在日光照射后，TiO2能產(chǎn)生兩種氧化分解能力極強(qiáng)的自由基(羥基自由基和超氧化物陰離子自由基)，從而達(dá)到除病菌、去異味、快速削除裝修污染、凈化室內(nèi)環(huán)境。
本發(fā)明的有益效果如下1、節(jié)約能源與重金屬的消耗與普通T8燈管相比，節(jié)電20-60％，有效壽命提高12-15％，顯色性達(dá)到83以上，杜絕了鉛金屬消耗并降低汞消耗20-60％。
2、環(huán)保采用無污染原材料及工藝生產(chǎn)與制造，并能有效地降低使用環(huán)境的污染指數(shù)和病菌含量，在滿足光照需求的同時，更能實現(xiàn)人類對健康和降低環(huán)境污染的本性需求。
3、廉價通用，易于普及該發(fā)明因采用通用型設(shè)計，實現(xiàn)了與T8燈管在任何使用條件下便捷的更換和安裝，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，無特殊使用要求，安裝費(fèi)遠(yuǎn)低于T5燈具，實用、廉價、高效節(jié)能，更適合于大規(guī)模推廣與普及。


附圖為本發(fā)明一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，1、玻璃燈管，2、燈頭，3、芯柱，4、陰極，5、熒光粉涂層，6、TiO2涂層，7、工作氣體，8、固態(tài)汞齊。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實例作進(jìn)一步的說明。
實施例結(jié)構(gòu)如圖所示，它包括玻璃燈管1、燈頭2、芯柱3及陰極4，玻璃燈管的兩端安裝有燈頭2，燈管1內(nèi)安裝有與燈頭相連接的芯柱3，芯柱上設(shè)有陰極4，陰極4與燈頭上的導(dǎo)電觸片串聯(lián)，在玻璃燈管1的外壁上設(shè)有納米級TiO2涂層6，玻璃燈管的內(nèi)壁上設(shè)有熒光粉涂層5，在玻璃燈管內(nèi)填充有工作氣體7和固態(tài)汞齊8。
a、玻璃燈管1及涂敷物玻璃殼采用無鉛鉀鋇或鋇鍶料玻璃制造，管徑為Φ20±1mm，厚度0.7-0.9mm，具有良好的光透性和穩(wěn)定性，無毒、無害、無污染。外壁涂敷納米級TiO2(二氧化鈦)涂層6，厚度為5～15微米；內(nèi)壁涂敷高效稀土三基色熒光粉層5，厚度為30～60微米。該機(jī)構(gòu)的作用如下①、提供封閉的放電空間和符合要求的放電環(huán)境。
②、熒光粉將放電激發(fā)的254nm紫外線轉(zhuǎn)化為有效可見光，通過玻璃發(fā)射至需求環(huán)境，更耐電子和離子轟擊。
③、納米級TiO2吸有效收逸業(yè)紫外線，同時在日光照射下產(chǎn)生自由基殺菌、抑菌，并降解附著油污及室內(nèi)有害氣體。
b、芯柱3采用與外殼玻璃管具有相同或相近膨脹特性的玻璃管和銅絲或鎳絲制成，其作用如下①、為燈管陰極提供安裝的支撐作用。
②、將陰極燈絲與外部工作電路進(jìn)行聯(lián)接。
③、與玻璃殼及金屬導(dǎo)絲完全密封，提供密閉的放電工作空間。
④、為燈管工作時提供最佳的汞蒸汽冷端。
c、陰極4采用高純鎢絲經(jīng)三次繞制而成，燈絲上涂敷Baco3(碳酸鋇)、Caco3(碳酸鈣)、Srco3(碳酸鍶)等三元碳酸鹽層，其作用如下①、在制燈過程中，通過燈絲加熱使三元碳酸鹽分解為相應(yīng)氧化物，通過鎢與Bao反應(yīng)還原業(yè)游離Ba原子，利用Ba原子在燈管工作時，提供電子發(fā)射能力。
②、兩陰極間提高相應(yīng)極間電場，使電子運(yùn)動加速，從而激發(fā)和電離放電管內(nèi)填充汞原子及其它氣體原子。
③、在燈管啟動及工作時，對陰極發(fā)射Ba原子進(jìn)行預(yù)熱，以達(dá)到電子逸出陰極的能力。
d、填充物為工作氣體7和固態(tài)汞齊8，其中，工作氣體為氬氣、氪氣與氙氣的混合氣體，壓力控制在465.5Pa～798Pa(即3.5～6毫米汞柱)，氬氣和氪氣的壓力比控制在1∶3～2∶9之間，氙氣與氬氪混合氣體的壓力比為9∶100～11∶100。固態(tài)汞齊為鋅汞齊或鈦汞齊或鉍鉛銦汞齊，優(yōu)選鈦汞齊，其中汞含量在3-15mg。其作用分別如下①、汞齊為燈管工作提供需要的汞蒸汽壓濃度，同時適應(yīng)較大的環(huán)境溫度變化，保證燈管的正常工作，同時在燈管報廢后降低汞的釋放對環(huán)境的污染。
②、氬氣與汞原子在放電物中發(fā)生潘寧效應(yīng)，提高汞原子激發(fā)和電離的效率，降低燈管的啟動電壓。
③、氪氣、氙氣可降低放電孔帶電離子的雙極性擴(kuò)散速度和平均自由程，提高電子與原子激發(fā)和電離的效率，降低燈管的工作電壓。
e、燈頭2由銅線導(dǎo)電觸片與阻燃塑料或鋁帽及絕緣極構(gòu)成，作用為燈管提供與燈具安裝的結(jié)構(gòu)及工作電路連接的組件。
權(quán)利要求
1.節(jié)能環(huán)保型熒光燈，包括玻璃燈管、燈頭、芯柱、陰極和填充物，玻璃燈管的兩端安裝有燈頭，燈管內(nèi)安裝有與燈頭相連接的芯柱，芯柱上設(shè)有陰極，陰極與燈頭上的導(dǎo)電觸片串聯(lián)，其特征在于，所述玻璃燈管的外壁上設(shè)有納米級TiO2涂層，玻璃燈管的內(nèi)壁上設(shè)有熒光粉層，在玻璃燈管內(nèi)設(shè)有填充物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能環(huán)保型熒光燈，其特征在于，所述的玻璃燈管采用無鉛鉀鋇或鋇鍶料玻璃制成，管徑為Φ20±1mm，玻璃管的管壁厚度為0.7～0.9mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能環(huán)保型熒光燈，其特征在于，所述的填充物為工作氣體和固態(tài)汞齊，其中工作氣體為氬氣、氪氣與氙氣的混合氣體，壓力控制在465.5Pa～798Pa，氬氣和氪氣的壓力比控制在1∶3～2∶9之間，氙氣與氬氪混合氣體的壓力比為9∶100～11∶100。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能環(huán)保型熒光燈，其特征在于，所述納米級TiO2涂層的厚度為5～15微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能環(huán)保型熒光燈，其特征在于，所述熒光粉層的厚度為30～60微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能環(huán)保型熒光燈，其特征在于，所述的固態(tài)汞齊為鋅汞齊或鈦汞齊或鉍鉛銦汞齊，其中汞含量在3～15mg。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能環(huán)保型熒光燈，其特征在于，所述的陰極是由高純鎢燈絲和燈絲上的三元碳酸鹽層組成，燈管兩端的陰極形成極間電場。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能環(huán)保型熒光燈，其特征在于，所述的芯柱采用與玻璃燈管具有相同或相近膨脹特性的玻璃管和銅絲或鎳絲相連接而成。
全文摘要
本發(fā)明為一種節(jié)能環(huán)保型熒光燈，屬于節(jié)能型照明設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括玻璃燈管、燈頭、芯柱及陰極，玻璃燈管的兩端安裝有燈頭，燈管內(nèi)安裝有與燈頭相連接的芯柱，芯柱上設(shè)有陰極，陰極與燈頭上的導(dǎo)電觸片串聯(lián)，所述的玻璃燈管的外壁上設(shè)有納米級TiO
文檔編號H01J61/12GK101060063SQ20071001565
公開日2007年10月24日 申請日期2007年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月29日
發(fā)明者李敬輝 申請人:李敬輝