專利名稱：長(zhǎng)壽熒光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的螢光燈，特別是一種使用壽命長(zhǎng)并且功率可以改變及能一次啟動(dòng)的熒光燈。適合于在220V或110V交流電路中工作。
目前常用的螢光燈主要由燈管、燈架、兩個(gè)或四個(gè)抽頭的電感式鎮(zhèn)流器及啟輝器等組成。使用此燈照明時(shí)，全靠鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的斷電自感電動(dòng)勢(shì)將燈管點(diǎn)燃。用這種方法啟動(dòng)雖然電路簡(jiǎn)單，但因啟動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)功率和陰極受到的沖擊都很大，已造成陰極損耗嚴(yán)重。復(fù)旦大學(xué)電光源實(shí)驗(yàn)室編著的《螢光燈原理與工藝》一書記載;“每啟動(dòng)一次相當(dāng)于點(diǎn)燃幾小時(shí)，有人估計(jì)達(dá)九小時(shí)。”人們?yōu)榱斯?jié)約用電已養(yǎng)成隨時(shí)開(kāi)燈和關(guān)燈的習(xí)慣，現(xiàn)有螢光燈這不耐啟動(dòng)的不足之處已給人們帶來(lái)一些不便。
本發(fā)明的任務(wù)是要提供一種改進(jìn)的螢光燈，它能夠?qū)艄艿膯?dòng)損耗減少到接近零，不論天氣多冷都能一次啟動(dòng)，并且可以改變功率及便于美化。
本發(fā)明的將燈管的啟動(dòng)損耗減少到接近零及不論天氣多冷都能一次啟動(dòng)的任務(wù)是以如下方式完成的在目前常用的螢光燈電路中附加一個(gè)熱繼電器、一個(gè)電磁繼電器和一個(gè)升壓的自耦變壓器，在燈管長(zhǎng)度的 1/3 和 2/3 兩點(diǎn)的管壁外面緊靠?jī)蓚€(gè)管外電極，而這兩個(gè)電極與升壓的自耦變壓器的輸出端電連接。燈的啟動(dòng)靠管外電極附加電場(chǎng)的感應(yīng)和電源電動(dòng)勢(shì)。為避免鎮(zhèn)流器釋放能量和解決陰極的預(yù)熱電流，在預(yù)熱時(shí)由電磁繼電器將鎮(zhèn)流器短路和將電熱器的發(fā)熱電阻串接在總電路中。為了可靠地啟動(dòng)和在燈管正常發(fā)光時(shí)讓所加附件不再消耗能量，啟動(dòng)時(shí)由電磁繼電器將燈管旁路斷開(kāi)、將鎮(zhèn)流器串接于總電路和將熱繼電器的發(fā)熱電阻短路，正常照明時(shí)由熱繼電器切斷自耦變壓器的輸入電路。由于靠管外電極的附加電場(chǎng)和電源電動(dòng)勢(shì)的共同作用啟動(dòng)如同正常發(fā)光的燈管由一個(gè)半周過(guò)度到另一個(gè)半周一般，不存在過(guò)大的瞬時(shí)功率和沖擊，所以燈的啟動(dòng)損耗接近零，從而大幅度地延長(zhǎng)了燈管的使用壽命。再是因熱繼電器的延時(shí)作用隨室溫的降低而加強(qiáng)及感應(yīng)式比斷電自感式啟動(dòng)容易，所以不論天氣冷熱都能一次啟動(dòng)。
本發(fā)明的功率可以改變這一任務(wù)是以如下方式完成的從電感式鎮(zhèn)流器中引出三個(gè)抽頭，并將其中的兩個(gè)與功率轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電連接，當(dāng)功率開(kāi)關(guān)撥到大功率工作位置時(shí)，鎮(zhèn)流器的阻抗正好與燈管配套，這時(shí)螢光燈的光電參數(shù)不變。當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥到小功率工作位置時(shí)，燈管消耗的功率比額定功率小，但發(fā)光效率有所提高，并且比額定功率與此消耗功率相等的燈管顯著提高。光效能提高的根本原因是本人已總結(jié)出如下一條規(guī)律螢光燈管的發(fā)光效率隨著發(fā)光面積與消耗功率的比值而變化，而此比值越大發(fā)光效率就越高。
本發(fā)明便于燈的美化的任務(wù)是以如下方式完成的在燈架的壓光罩兩側(cè)和附件箱上鉆有一些小孔，人們可根據(jù)各自的心愿在壓光罩兩側(cè)掛濾色片和工藝品，在附件箱上插上硬桿布置裝飾品。
本發(fā)明便于節(jié)約用電和美化，能使現(xiàn)有燈管的使用壽命延長(zhǎng)到原來(lái)的三倍。當(dāng)采用下面要詳細(xì)敘述的結(jié)構(gòu)時(shí)，燈在照明時(shí)的電費(fèi)和折舊費(fèi)的總值比目前常用的螢光燈低并且和同功率的白熾燈接近，而它的光通量可達(dá)同功率白熾燈的六倍以上。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1是本發(fā)明的電路原理圖。
圖2是本發(fā)明的熱繼電器直觀圖。
圖3是本發(fā)明的電磁繼電器結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明的管外電極直觀圖。
圖5是本發(fā)明的燈架直觀圖。
參照?qǐng)D1，本圖為電源開(kāi)關(guān)〔15〕斷開(kāi)時(shí)的電路狀態(tài)，〔2〕、〔4〕和〔3〕是電磁繼電器的兩個(gè)常開(kāi)觸頭和一個(gè)常閉觸頭，只有線圈〔1〕中有較大電流通過(guò)時(shí)，觸頭〔2〕、〔4〕才處在閉合狀態(tài)和觸頭〔3〕處在斷開(kāi)狀態(tài)。〔6〕和〔7〕是熱繼電器的常閉觸頭和常開(kāi)觸頭，只有發(fā)熱元件〔5〕釋放出較多的熱量時(shí)，觸頭〔7〕首先閉合并且再過(guò)1-3秒后觸頭〔6〕才斷開(kāi)。〔8〕是自耦變壓器，輸出電壓是燈管〔17〕壓降的5倍以上，輸出功率是燈管額定功率的5%-15%。紙質(zhì)電容用〔14〕與自耦變壓器〔8〕的輸入端并聯(lián)?！?1〕是保險(xiǎn)絲，〔13〕和〔16〕分別為鎮(zhèn)流器和功率轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。鎮(zhèn)流器有三個(gè)抽頭，它的較小阻抗值與燈管標(biāo)準(zhǔn)配套，較大阻抗能將燈的電流限制在額定值的90%以下，〔9〕、〔10〕是緊靠燈管上方的兩個(gè)管外電極，當(dāng)接通電源時(shí)，啟輝器12便將燈管旁路接通，觸頭〔2〕、〔4〕和〔3〕就在線圈〔1〕的作用下將鎮(zhèn)流器短路，使發(fā)熱元件〔5〕的旁路斷開(kāi)和使啟輝器的旁路接通。當(dāng)發(fā)熱元件〔5〕釋放出一定的熱量后，觸頭〔7〕又將自耦變壓器的輸入端接通，使輸出的高壓通過(guò)管外電極加在燈管中部，依此增強(qiáng)燈管中部的場(chǎng)強(qiáng)。等觸頭〔6〕因受熱將燈管旁路切斷時(shí)，燈管便在電源和管外電極的電場(chǎng)作用下立即點(diǎn)燃，一下子就進(jìn)于正常發(fā)光階段。這時(shí)雖然還有管外電極的附加電場(chǎng)，但因極間容抗很大及自耦變壓器的輸出功率很小，所以對(duì)燈的發(fā)光影響極小。再過(guò)很短時(shí)間后，觸頭〔7〕和〔6〕又因冷卻而返回原位，使新加附件都停止工作并且作好了下次啟動(dòng)的準(zhǔn)備，整個(gè)預(yù)熱和啟動(dòng)過(guò)程就是如此進(jìn)行的本電路對(duì)環(huán)形及其他形狀的螢光燈也適應(yīng)，在改變室內(nèi)照度時(shí)，拔一下功率轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)16即可。
參照?qǐng)D2，由一條繞成單螺旋狀的電阻絲做的發(fā)熱元件(2-5)和兩條雙金屬片(2-3)、(2-9)所組成的熱繼電器固定在陶底座(2-2)上，雙金屬片體脹系數(shù)大的一面靠近發(fā)熱元件觸頭(2-6)、(2-7)設(shè)在底座的兩端。電阻絲水平地懸掛在底座上的熱元件(2-8)內(nèi)。底座上面還設(shè)有保險(xiǎn)絲(2-4)，整個(gè)熱繼電器的外面有一金屬罩(2-1)。
參照?qǐng)D3，由電磁鐵和觸頭組成的電磁繼電器按裝在一個(gè)塑料殼內(nèi)。觸頭(3-2)、(3-4)和(3-3)由螺柱(3-9)和絕緣片固定在導(dǎo)磁體(3-6)上。線圈(3-1)和電路板(3-8)由鐵芯(3-5)及它的螺母固定在導(dǎo)磁體的兩面。銜鐵(3-7)由彈片(3-10)和觸頭的動(dòng)片限制在一定的范圍。觸頭(3-3)是常閉的，其余兩個(gè)是常開(kāi)的。
參照?qǐng)D4，由一柱面狀金屬片和塑料(4-1)組成的管外電極與一鋼片(4-2)由一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的軸(4-5)連在一起。金屬片的面積在4-9(厘米2)之間，凹面上涂有極薄的絕緣層。(4-4)是管外電極的引線。兩個(gè)管外電極設(shè)在燈管長(zhǎng)度的 1/3 和 2/3 兩點(diǎn)的上方，鋼片(4-2)的另一端通過(guò)孔(4-3)固定在壓光罩下面的相應(yīng)位置。對(duì)其它形狀的螢光燈，金屬片的形狀可做相應(yīng)地改變。
參照?qǐng)D5，一個(gè)由壓光罩(5-2)和附件箱(5-1)組成的螢光燈架上鉆有一些小孔(5-3)和(5-4)，燈座、啟輝器、功率轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和管外電極都設(shè)在壓光罩的下面及兩端，鎮(zhèn)流器、自耦變壓器和兩個(gè)繼電器都分布在附件箱內(nèi)。
長(zhǎng)壽螢光燈說(shuō)明書勘誤表文件名稱頁(yè)行誤(補(bǔ)正前)正(補(bǔ)正后)說(shuō)明書229紙質(zhì)電容用〔14〕紙質(zhì)電容器〔14〕312如此進(jìn)行的本電路如此進(jìn)行的，本電路314轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)16即可。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔16〕即可。
319底座……發(fā)熱元件瓷底座……發(fā)熱元件。
319熱元件(2-8)內(nèi)。熱元件腔(2-8)內(nèi)。
325由彈片(3-10)由彈簧片(3-10)327塑料(4-1)組成塑料殼(4-1)組成
權(quán)利要求
1.一個(gè)由燈管架、螢光燈管[17]、鎮(zhèn)流器[13]、管外電極[9]和[10]、自藕變壓器[8]、熱繼電器和電磁繼電器及啟輝器[12]等組成的照明裝置，其特征是燈管外面有兩個(gè)靠壁上的電極[9]和[10]。
2.按權(quán)利要求1規(guī)定的照明裝置，其特征是管外電極〔9〕和〔10〕由很薄的金屬片彎成，并且在凹面上涂一極薄的絕緣層，在凸面上配有塑料殼(4-1)，而塑料殼又與一條鋼片(4-2)連在一起，管外電極的引線與自耦變壓器的輸出端電連接。
3.按權(quán)利要求1或2規(guī)定的照明裝置，其特征是自耦變壓器的原線圈在副線圈的中部。
4.按權(quán)利1或3規(guī)定的照明裝置，其特征是熱繼電器電阻絲(2-5)是繞成單螺旋狀并水平地懸掛在陶瓷底座上的熱元件腔(2-8)內(nèi)，兩條雙金屬片(2-3)、(2-9)蓋在熱元件上面并且不與電阻絲接觸，保險(xiǎn)絲(2-4)也設(shè)在陶瓷底座上，整個(gè)熱繼電器由一個(gè)金屬外罩保護(hù)。
5.按權(quán)利要求1規(guī)定的照明裝置，其特征是鎮(zhèn)流器〔13〕有三個(gè)抽頭并且其中的兩個(gè)與功率轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔16〕電連接，鎮(zhèn)流器的
小阻抗與螢光燈管標(biāo)準(zhǔn)配套，較大阻抗可將燈的工作電流限制在額定電流的90%以下。
6.按權(quán)利要求1規(guī)定的照明裝置，其特征是燈管架上的壓光罩(5-2)兩側(cè)和附件箱(5-1)上面設(shè)有一些用于裝飾的小孔，壓光罩上還設(shè)有固定燈管座、管外電極和功率轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的圓孔。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種能使現(xiàn)有燈管的使用壽命延長(zhǎng)到原來(lái)的三倍并可改變功率及便于美化的熒光燈，適合在220V或110V交流電路中工作，它的電路原理如圖所示。[9]和[10]是靠在燈管外面的電極，[1]、[2]、[3]、[4]和[5]、[6]、[7]屬兩個(gè)繼電器，它的作用是在啟動(dòng)時(shí)使鎮(zhèn)流器本身沒(méi)有能量輸出及讓管外電極產(chǎn)生電場(chǎng)，依此使陰極的啟動(dòng)損耗減少到接近零和延長(zhǎng)燈管的使用壽命。并且和同功率的白熾燈接近，而它的光通量是白熾燈的六倍以上。
文檔編號(hào)F21V23/00GK1032974SQ8710140
公開(kāi)日1989年5月17日 申請(qǐng)日期1987年11月6日 優(yōu)先權(quán)日1987年11月6日
發(fā)明者朱先利 申請(qǐng)人:朱先利