無(wú)極燈泡及照明設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及無(wú)線(xiàn)電頻率（射頻）等離子照明領(lǐng)域，特別涉及無(wú)極燈泡及照明設(shè)備。該無(wú)極燈泡，包括：石英泡殼；石英泡殼內(nèi)填充有惰性氣體、汞及鹵化物；石英泡殼呈橢球狀，穿過(guò)石英泡殼的中軸線(xiàn)的切面呈橢圓形，該橢圓形的長(zhǎng)徑的長(zhǎng)度為短徑長(zhǎng)度的兩倍；石英泡殼上設(shè)置有用于與微波諧振裝置上的燈泡安裝座連接的連接部。照明設(shè)備，包括：上述無(wú)極燈泡及微波諧振裝置；無(wú)極燈泡的連接部與微波諧振裝置的燈泡安裝座連接。本實(shí)用新型提供的無(wú)極燈泡及照明設(shè)備，使無(wú)極燈泡能夠用于室內(nèi)普通照明，克服了相關(guān)技術(shù)中未有功率在15W～150W之間用于室內(nèi)普通照明的無(wú)極燈的技術(shù)問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】無(wú)極燈泡及照明設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無(wú)線(xiàn)電頻率(射頻)等離子照明領(lǐng)域，具體而言，涉及無(wú)極燈泡及照明設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前用于室內(nèi)普通照明的氣體放電燈多為鹵素?zé)艋蛱沾山瘥u燈。但在室內(nèi)普通照明中采用鹵素?zé)艏疤沾山瘥u燈都具有一定的弊端，例如，鹵素?zé)舻墓庑л^低，只有約301m/W，由此使得電能消耗較多；而陶瓷金鹵燈由于需要電極注入能量，電極與泡殼需要封接，因此整個(gè)泡殼的尺寸無(wú)法做到很小，這導(dǎo)致了與陶瓷金鹵燈配套的燈具尺寸相對(duì)較大。
[0003]無(wú)極燈是高頻等離子體放電無(wú)極燈的簡(jiǎn)稱(chēng)，其為氣體放電燈的一種，主要包括無(wú)極燈泡及諧振電路，其中無(wú)極燈泡包括泡殼及填充于泡殼內(nèi)的放電氣體。無(wú)極燈通過(guò)諧振電路產(chǎn)生的電磁場(chǎng)以感應(yīng)的方式耦合到泡殼內(nèi)，使泡殼內(nèi)的放電氣體雪崩電離，形成等離子體，等離子體受激原子返回基態(tài)時(shí)輻射出紫外線(xiàn)，泡殼內(nèi)壁的熒光粉收到紫外線(xiàn)激發(fā)產(chǎn)生可見(jiàn)光。無(wú)極燈因?yàn)闊襞輧?nèi)無(wú)燈絲、無(wú)電極，使得其使用壽命延長(zhǎng)，且無(wú)極燈還具有發(fā)光效率高、顯色指數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)。但，當(dāng)前的無(wú)極燈的工作效率普遍為200W?400W，而室內(nèi)普通照明所需功率多在15W?150W之間。
[0004]相關(guān)技術(shù)中，并未有功率在15W?150W之間用于室內(nèi)普通照明的無(wú)極燈。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供高壓無(wú)極燈泡及照明設(shè)備，以解決上述的問(wèn)題。
[0006]在本實(shí)用新型的實(shí)施例中提供了無(wú)極燈泡，包括:石英泡殼；
[0007]所述石英泡殼內(nèi)填充有惰性氣體、汞及鹵化物；
[0008]所述石英泡殼呈橢球狀，穿過(guò)所述石英泡殼的中軸線(xiàn)的切面呈橢圓形，該橢圓形的長(zhǎng)徑的長(zhǎng)度為短徑長(zhǎng)度的兩倍；
[0009]所述石英泡殼上設(shè)置有用于與微波諧振裝置上的燈泡安裝座連接的連接部。
[0010]在本實(shí)用新型的實(shí)施例中還提供了照明設(shè)備，包括:上述的無(wú)極燈泡及微波諧振裝置；
[0011]所述無(wú)極燈泡的連接部與所述微波諧振裝置的燈泡安裝座連接。
[0012]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的無(wú)極燈泡及照明設(shè)備，將石英泡殼內(nèi)的放電氣體設(shè)置為惰性氣體、汞及鹵化物，同時(shí)通過(guò)對(duì)石英泡殼形狀、尺寸的設(shè)計(jì)使無(wú)極燈泡的工作功率在15W?150W之間，使無(wú)極燈泡能夠用于室內(nèi)普通照明，由此克服了相關(guān)技術(shù)中未有功率在15W?150W之間用于室內(nèi)普通照明的無(wú)極燈的技術(shù)問(wèn)題。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例中無(wú)極燈泡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例中照明設(shè)備的一種結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖3示出了本實(shí)用新型實(shí)施例中照明設(shè)備的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖標(biāo)記:1-無(wú)極燈泡，2-微波諧振裝置，11-石英泡殼，12-連接部，21-金屬桿，211-燈泡安裝座，212-觸點(diǎn)，22-外殼，221-環(huán)形頂蓋，222-環(huán)形底蓋，2a-微波諧振腔，2b-微波連接器。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面通過(guò)具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0018]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種無(wú)極燈泡，如圖1至圖3所示，主要包括:石英泡殼11 ;石英泡殼11內(nèi)填充有惰性氣體、汞及鹵化物,其中石英泡殼11內(nèi)填充的惰性氣體、汞及鹵化物均未畫(huà)出；石英泡殼11呈橢球狀，穿過(guò)石英泡殼11的中軸線(xiàn)的切面呈橢圓形，該橢圓形的長(zhǎng)徑的長(zhǎng)度為短徑長(zhǎng)度的兩倍；石英泡殼11上設(shè)置有用于與微波諧振裝置2上的燈泡安裝座211連接的連接部12。
[0019]本實(shí)用新型實(shí)施例中將無(wú)極燈泡I的石英泡殼11內(nèi)的放電氣體設(shè)置為惰性氣體、汞及鹵化物，同時(shí)通過(guò)對(duì)石英泡殼11形狀、尺寸的設(shè)計(jì)使無(wú)極燈泡I的工作功率在15W?150W之間，使無(wú)極燈泡I能夠用于室內(nèi)普通照明，由此克服了相關(guān)技術(shù)中未有功率在15W?150W之間用于室內(nèi)普通照明的無(wú)極燈的技術(shù)問(wèn)題。
[0020]在設(shè)計(jì)用于室內(nèi)普通照明的無(wú)極燈泡I的過(guò)程中，泡殼的形狀、泡殼內(nèi)填充的物質(zhì)的種類(lèi)、含量都會(huì)影響制成的無(wú)極燈泡I的使用壽命、發(fā)光效率及顯色指數(shù)等參數(shù)，為使設(shè)計(jì)的無(wú)極燈泡I的使用壽命、發(fā)光效率及顯色指數(shù)更符合使用需求，本實(shí)用新型實(shí)施例中進(jìn)一步對(duì)無(wú)極燈泡I的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
[0021]具體地，石英泡殼11的壁厚為0.5?1.5毫米，例如將石英泡殼11的壁厚設(shè)計(jì)為
0.5暈米、0.6暈米、0.7暈米、0.8暈米、0.9暈米、1.0暈米、1.1暈米、1.2暈米、1.3暈米、
1.4毫米及1.5毫米。
[0022]在設(shè)計(jì)石英泡殼11的尺寸時(shí)，可以根據(jù)微波諧振裝置2上設(shè)置的用于設(shè)置燈泡安裝座211的底座的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì),優(yōu)選地,石英泡殼11的大小與底座的大小匹配。
[0023]進(jìn)一步地，用于設(shè)置燈泡安裝座211的底座具有矩形安裝面，所述矩形安裝面的邊長(zhǎng)與石英泡殼11的穿過(guò)軸線(xiàn)的橢圓形切面的短徑相配合。
[0024]如圖1所示，石英泡殼11上的連接部12由石英泡殼11延伸形成，且連接部12設(shè)置于石英泡殼11的一個(gè)端部。
[0025]進(jìn)一步地，石英泡殼11內(nèi)可以填充汞也可以不填充汞。當(dāng)石英泡殼11內(nèi)填充有汞時(shí)，其作為緩沖氣體存在，它在常溫下為液態(tài)，具有較低的蒸汽壓，對(duì)無(wú)極燈的擊穿沒(méi)有顯著影響；而在高溫下其為氣態(tài)，可以滿(mǎn)足無(wú)極燈在穩(wěn)定工作時(shí)的需要。汞在無(wú)極燈的啟動(dòng)階段參與放電；當(dāng)燈穩(wěn)定燃點(diǎn)后，它基本上不參與放電，只是作為減緩電子運(yùn)動(dòng)到管壁損失的緩沖物存在。在無(wú)汞的條件下，雖然單純填充較高氣壓的稀有氣體也可使燈泡點(diǎn)亮并工作，但無(wú)極燈的效率一般比較低。這是因?yàn)轳詈衔⑶粚?dǎo)入的電磁場(chǎng)很難被等離子體吸收。但對(duì)于一定功率、一定尺寸的燈泡，汞的充量也有最佳值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明汞的填充量為每立方毫米0.01?0.03毫克時(shí)較為合適。
[0026]在無(wú)極燈的啟動(dòng)階段，由于燈泡內(nèi)溫度較低，汞的蒸汽壓很低，如果沒(méi)有稀有氣體的幫助，外界電磁場(chǎng)很難在燈泡中激發(fā)放電。稀有氣體在啟動(dòng)階段扮演了緩沖氣體的角色，可以幫助放電等離子體擊穿并進(jìn)一步吸收能量。一旦放電擊穿，隨著溫度的不斷升高，燈內(nèi)的汞蒸汽壓開(kāi)始不斷升高，稀有氣體慢慢不再扮演緩沖氣體的角色。當(dāng)燈泡穩(wěn)定工作后，在燈泡管壁附近稀有氣體原子與汞原子發(fā)生碰撞，可以減緩汞原子碰撞到燈泡管壁所帶來(lái)的能量損失，即稀有氣體像棉被一樣為燈泡內(nèi)的放電等離子體保溫，使其維持在最佳溫度。原子量越大的稀有氣體，其保溫效果也越好。
[0027]具體地，石英泡殼11內(nèi)的惰性氣體可以為氬氣，氪氣，氙氣中的一種或多種，優(yōu)選地，石英泡殼11內(nèi)的惰性氣體包括氙氣，和/或，氬氣。另外，石英泡殼11內(nèi)惰性氣體的壓強(qiáng)為10?40托。
[0028]石英泡殼11內(nèi)填充的鹵化物為主要的發(fā)光物質(zhì)，鹵化物的種類(lèi)和數(shù)量決定了無(wú)極燈泡I的主要性能，具體地，無(wú)極燈泡I內(nèi)填充的鹵化物可以為InBr3、InBr, InI3、In1、Na-Tl-1n系列金齒丸及Sc-Na系列金齒丸。
[0029]優(yōu)選地，石英泡殼11內(nèi)的鹵化物為Na-Tl-1n系列金鹵丸。
[0030]另外石英泡殼11內(nèi)的鹵化物的填充量為每立方毫米0.0005?0.0015毫克時(shí)，有利于提高無(wú)極燈泡I的發(fā)光效率，尤其石英泡殼11內(nèi)填充色溫為4000K的Na-Tl-1n系列金鹵丸，填充量為每立方毫米0.0005?0.0015毫克發(fā)光效率更佳。
[0031]本實(shí)用新型實(shí)施例的無(wú)極燈泡I工作效率在15W?150W之間，根據(jù)無(wú)極燈泡I具體工作功率的不同，對(duì)石英泡殼11的形狀和尺寸進(jìn)行適應(yīng)性設(shè)計(jì)。一般來(lái)說(shuō)，較高功率條件下，石英泡殼11的尺寸要稍大一些；較小功率條件下，石英泡殼11的尺寸要稍小一些。否則，如果大功率條件下使用過(guò)小的石英泡殼11，一方面會(huì)導(dǎo)致泡殼的管壁負(fù)載過(guò)高，泡殼有熔化或爆炸的危險(xiǎn)；另一方面，泡殼尺寸過(guò)小會(huì)導(dǎo)致燈泡內(nèi)部等離子體溫度和能量密度過(guò)高，等離子體的光吸收增強(qiáng)，燈泡的光輸出下降，從而影響無(wú)極燈泡I的效率。如果在小功率條件下使用過(guò)大的石英泡殼11，泡殼內(nèi)等離子的溫度很難達(dá)到最佳值，從而影響燈的發(fā)光效率。
[0032]本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種照明設(shè)備，如圖2及圖3所示，包括:上述的無(wú)極燈泡I及微波諧振裝置2 ;無(wú)極燈泡I的連接部12與微波諧振裝置2的燈泡安裝座211連接。
[0033]微波諧振裝置2包括:微波諧振腔2a及微波連接器2b ;微波諧振腔2a上設(shè)置有燈泡安裝座211 ;微波連接器2b與微波諧振腔2a連接。
[0034]如圖3所示，微波諧振腔2a包括:階梯式的空心金屬圓柱外殼22、環(huán)形頂蓋221和環(huán)形底蓋222 ;外殼22內(nèi)設(shè)置有階梯式金屬桿21,金屬桿21與外殼22同軸；金屬桿21和外殼22之間填充有散熱材料；環(huán)形頂蓋221的開(kāi)口和環(huán)形底蓋222的開(kāi)口分別對(duì)應(yīng)金屬桿21的頂部和底部，金屬桿21的頂部設(shè)置有用于連接無(wú)極燈泡I的燈泡安裝座211 ;金屬桿21的底部設(shè)置有連接微波連接器2b的觸點(diǎn)212。
[0035]本實(shí)施例的微波諧振腔2a通過(guò)采用同軸階梯式的外殼22和金屬桿21，能夠在不影響照明亮度的前提下，縮小腔體的尺寸，解決了現(xiàn)有諧振器體積較大的問(wèn)題，提高了設(shè)備的應(yīng)用范圍，增加了設(shè)備的照明角度，并且容易與燈具配套使用。
[0036]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.無(wú)極燈泡，其特征在于，包括:石英泡殼； 所述石英泡殼內(nèi)填充有惰性氣體、汞及鹵化物； 所述石英泡殼呈橢球狀，穿過(guò)所述石英泡殼的中軸線(xiàn)的切面呈橢圓形，該橢圓形的長(zhǎng)徑的長(zhǎng)度為短徑長(zhǎng)度的兩倍； 所述石英泡殼上設(shè)置有用于與微波諧振裝置上的燈泡安裝座連接的連接部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)極燈泡，其特征在于，所述石英泡殼的壁厚為0.5?1.5毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)極燈泡，其特征在于，所述微波諧振裝置上設(shè)置有用于設(shè)置所述燈泡安裝座的底座； 所述石英泡殼的大小與所述底座的大小匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)極燈泡，其特征在于，所述連接部由所述石英泡殼延伸形成，且所述連接部設(shè)置于所述石英泡殼的一個(gè)端部。
5.照明設(shè)備，其特征在于，包括:如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的無(wú)極燈泡及微波諧振裝置； 所述無(wú)極燈泡的連接部與所述微波諧振裝置的燈泡安裝座連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的照明設(shè)備，其特征在于，所述微波諧振裝置包括:微波諧振腔及微波連接器； 所述微波諧振腔上設(shè)置有所述燈泡安裝座； 所述微波連接器與所述微波諧振腔連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的照明設(shè)備，其特征在于，所述微波諧振腔包括:階梯式的空心金屬圓柱外殼、環(huán)形頂蓋和環(huán)形底蓋； 所述外殼內(nèi)設(shè)置有階梯式金屬桿，所述金屬桿與所述外殼同軸； 所述金屬桿和所述外殼之間填充有散熱材料； 所述環(huán)形頂蓋的開(kāi)口和所述環(huán)形底蓋的開(kāi)口分別對(duì)應(yīng)所述金屬桿的頂部和底部，所述金屬桿的頂部設(shè)置有用于連接所述無(wú)極燈泡的燈泡安裝座；所述金屬桿的底部設(shè)置有連接所述微波連接器的觸點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】H01J65/04GK203562401SQ201320649845
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】楊宏宇 申請(qǐng)人:北京美電環(huán)宇科技有限公司