無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈，包括：燈管，該燈管內(nèi)填充有單質(zhì)鈉元素；磁芯，該磁芯外繞線圈以產(chǎn)生感應(yīng)電磁場(chǎng)，該感應(yīng)電磁場(chǎng)耦合所述燈管內(nèi)的單質(zhì)鈉元素發(fā)光放電。本發(fā)明采用感應(yīng)電磁場(chǎng)耦合鈉元素發(fā)光放電，無(wú)需添加電極，能夠極大地改善和提高低壓鈉燈壽命以及長(zhǎng)期使用穩(wěn)定性。
【專利說(shuō)明】無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)極燈作為一種長(zhǎng)壽命、免維護(hù)、高光效及高顯色性的照明產(chǎn)品，已經(jīng)被國(guó)內(nèi)及國(guó)際市場(chǎng)廣泛接受。常規(guī)的無(wú)極燈是通過(guò)感應(yīng)耦合燈管內(nèi)汞元素，進(jìn)而發(fā)光放電的一種電光源產(chǎn)品。常規(guī)的無(wú)極燈通過(guò)高頻磁芯發(fā)射射頻范圍的電磁波，耦合激發(fā)燈管內(nèi)的汞原子，進(jìn)而汞原子發(fā)射出的253.7nm紫外線可有效激發(fā)三基色或其他光譜組分的光線進(jìn)行照明。由于無(wú)極燈本身沒有電極，故可保證其長(zhǎng)期(通?？梢赃_(dá)到5年或更長(zhǎng)時(shí)間)使用情況下的穩(wěn)定、無(wú)需替換等特點(diǎn)。無(wú)極燈產(chǎn)品在工廠車間照明、道路隧道照明及投光泛光照明工程中均有著顯著效果。
[0003]目前以汞作為發(fā)光放電物質(zhì)的無(wú)極燈的發(fā)射光譜成分均按照熒光燈的光譜成分進(jìn)行配比，即通過(guò)三基色熒光粉填充并發(fā)射光譜，其色溫通常為2700K?6500K之間，即黃光暖色照明至冷光白光照明。此單一的照明效果，可基本滿足目前上述工程渠道應(yīng)用。
[0004]但目前的無(wú)極燈產(chǎn)品光效完全受制于汞元素的紫外線(253.7nm)激發(fā)效率和熒光粉(如三基色熒光粉)的轉(zhuǎn)化效率，在此兩類效率均達(dá)到最高值情況下，基本上產(chǎn)品的光源光效在701m/W-1001m/W之間，無(wú)再上升的理論可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈，相比傳統(tǒng)的汞放電無(wú)極燈具有更高的光源效率。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈，包括:
[0007]燈管，該燈管內(nèi)填充有單質(zhì)鈉元素；
[0008]磁芯，該磁芯外繞線圈以產(chǎn)生感應(yīng)電磁場(chǎng)，該感應(yīng)電磁場(chǎng)耦合所述燈管內(nèi)的單質(zhì)鈉元素發(fā)光放電。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述燈管為球泡形，所述磁芯內(nèi)置于所述球泡形燈管包圍的腔體空間內(nèi)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述鈉燈的功率為5w至lOOOw，所述球泡形燈管的體積為50cm3至5000cm3,所述磁芯的直徑為Icm至8cm,所述磁芯的長(zhǎng)度為3cm至20cm,所述磁芯內(nèi)的磁通密度為50mT至IOOOmT。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述燈管彎制為螺旋形，所述磁芯內(nèi)置于所述螺旋形燈管包圍的腔體空間內(nèi)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述鈉燈的功率為5w至200w，所述螺旋形燈管由單根長(zhǎng)直玻璃管彎制而成，該單根長(zhǎng)直玻璃管的管徑為4_?40mm,該單根長(zhǎng)直玻璃管彎制后的長(zhǎng)度為0.1m?Im,所述磁芯的直徑為Icm至8cm,所述磁芯的長(zhǎng)度為3cm至20cm,所述磁芯內(nèi)的磁通密度為50mT至IOOOmT。[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述燈管的形狀為環(huán)狀管路，所述磁芯為圓環(huán)磁環(huán)，該圓環(huán)磁環(huán)套接在呈環(huán)狀管路的燈管上。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述鈉燈的功率為5w至1000?，所述燈管的總長(zhǎng)度為IOcm~100cm,所述燈管的直徑為4mm~40mm,所述磁芯內(nèi)的磁通密度為50mT至1000mT,所述磁芯的橫截面積為0.5cm2~10cm2。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述燈管的橫截面的形狀為圓形或非正圓形的異形形狀。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述燈管內(nèi)填充有惰性氣體。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述燈管的燈管橫切橫截面積為0.2cm2至10cm2。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0019]本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈采用磁芯產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場(chǎng)耦合等管內(nèi)的單質(zhì)鈉元素發(fā)光放電，可以有效保證產(chǎn)品長(zhǎng)期使用的穩(wěn)定性和壽命，理論壽命可以接近10萬(wàn)小時(shí)；而且感應(yīng)耦合的方式避免了電極自身的功率損耗，可以增加燈管的發(fā)光效率，理論估計(jì)該低壓鈉燈的發(fā)光效率接近1601m/W。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈的磁芯產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場(chǎng)的分布示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈的燈管的結(jié)構(gòu)示意圖；
`[0022]圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈在工作時(shí)的感應(yīng)電磁場(chǎng)分布示意圖；
[0024]圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈的燈管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖7是本發(fā)明第二實(shí)施例的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈在工作時(shí)的感應(yīng)電磁場(chǎng)分布示意圖；
[0027]圖8是本發(fā)明第三實(shí)施例的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖9是本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈的一種可選的異形燈管的管壁橫截面示意圖；
[0029]圖10是本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈的燈管內(nèi)鈉原子/鈉離子濃度以及感應(yīng)電場(chǎng)的軸向分布示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0031]現(xiàn)有技術(shù)中的無(wú)極燈通常采用汞作為發(fā)光放電物質(zhì)，但是其光源效率通常在701m/ff~1001m/W之間，效率較低。而鈉元素作為傳統(tǒng)氣體放電燈中低壓鈉燈和高壓鈉燈的最主要放電物質(zhì)，其發(fā)光放電時(shí)大部分輻射能量都集中在鈉元素的589.0nm和589.6nm共振譜線上，適當(dāng)選取放電條件，可以獲得很高的共振輻射效率。目前的低壓鈉燈可達(dá)到1501m/ff以上光效，而高壓鈉燈也可達(dá)到1101m/W以上光效，其光效較常規(guī)的汞激發(fā)無(wú)極燈
要高出50%左右。
[0032]而本發(fā)明通過(guò)無(wú)電極化處理，通過(guò)電感感應(yīng)耦合的方式使得低壓鈉燈具有長(zhǎng)期使用的穩(wěn)定性和壽命，其理論壽命可接近10萬(wàn)小時(shí)。同時(shí)，感應(yīng)耦合的方式避免了電極的自身功率損耗，有利于更加增加燈管的發(fā)光效率，理論估計(jì)本發(fā)明實(shí)施例中無(wú)電極的低壓鈉燈發(fā)光效率將接近1601m/W。
[0033]在一個(gè)實(shí)施例中，該無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈包括燈管和磁芯，該等管內(nèi)填充有單質(zhì)鈉元素，該磁芯外繞線圈，磁芯產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場(chǎng)耦合燈管內(nèi)的單質(zhì)鈉元素發(fā)光放電。
[0034]進(jìn)一步而言，磁芯外繞線圈產(chǎn)生內(nèi)生磁場(chǎng)，再在空間周圍感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)，該低壓鈉燈通過(guò)體積、結(jié)構(gòu)以及感應(yīng)電場(chǎng)耦合的空間形狀的調(diào)節(jié)，可以進(jìn)一步產(chǎn)生不同的放電參數(shù)，例如稱合電壓、感應(yīng)電流等等。
[0035]參考圖1，圖1示意性地示出了磁芯產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場(chǎng)的空間分布，雙圓環(huán)形磁環(huán)產(chǎn)生的耦合磁通量O。是通過(guò)磁環(huán)上繞線線圈交變電壓信號(hào)感應(yīng)而產(chǎn)生，磁芯內(nèi)交變磁通量再進(jìn)一步感應(yīng)出磁環(huán)周圍的空間感應(yīng)電場(chǎng)，包括圍繞磁環(huán)的感應(yīng)電場(chǎng)E1和圍繞雙磁環(huán)的內(nèi)繞環(huán)路感應(yīng)電場(chǎng)E2。感應(yīng)電場(chǎng)可用于耦合放電物質(zhì)放電，本發(fā)明實(shí)施例即通過(guò)包括但不限于圖1所示的感應(yīng)電場(chǎng)耦合燈管內(nèi)的單質(zhì)鈉元素發(fā)光放電。
[0036]更進(jìn)一步而言，該無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈的磁芯材質(zhì)應(yīng)可有效產(chǎn)生總磁通量，其磁通密度優(yōu)選為50mT至IOOOmT之間。功率越大，磁芯體積也越大，以保證等管內(nèi)耦合更多的能量。
[0037]另外，該磁芯的材質(zhì)可以采用PC95等磁芯材質(zhì)，但并不限于此。在25°C情況下，25KHZ以上耦合頻率及200mT磁通密度以上時(shí)，初始磁導(dǎo)率大于5000，單位體積損耗300KW/m3。
[0038]該無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈的磁芯耦合電磁場(chǎng)頻率可以在30KHZ至20MHZ之間，通過(guò)交流交替電磁場(chǎng)能量，使燈管內(nèi)的放電原子頻繁振蕩運(yùn)動(dòng)，增加等離子體的非碰撞頻率并形成鈉元素放電維持電弧。
[0039]該無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈的燈管可以采用抗鈉腐蝕玻璃材料，包括但不限于普通鈉-鈣玻璃，或填充氧化鋁和氧化硼的硅酸鹽類玻璃。此類玻璃可以有效保證燈管不與燈管內(nèi)部的鈉單質(zhì)元素進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，而且也不會(huì)造成鈉元素因滲透而導(dǎo)致含量逐步降低的問(wèn)題。
[0040]此外，該燈管內(nèi)填充的單質(zhì)鈉元素的含量可以視產(chǎn)品功率的大小而變化，一個(gè)優(yōu)選的范圍為0.2mg至20mg之間，例如可以是0.2mg、lmg、5mg、20mg等。
[0041]優(yōu)選地，該燈管內(nèi)可以填充惰性氣體，包括但不限于單質(zhì)氖氣、單質(zhì)氬氣、單質(zhì)氪氣或其混合類氣體，燈管內(nèi)總氣體的氣壓優(yōu)選為IO-1OOOPa ;另外，惰性氣體尤其是氖氬混合形成的潘寧效應(yīng)可有效幫助低壓鈉燈啟動(dòng)。
[0042]優(yōu)選地，無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈的燈管內(nèi)的氣壓為0.1Pa-1OPa的低壓范圍，鈉兀素蒸汽發(fā)光放電，單位立方厘米的稱合放電功率不大于50W,故屬于低氣壓氣體放電燈產(chǎn)品，其放電管電流密度一般在0.02A/cm2至2A/cm2之間，為保證管壁鈉離子損失(管壁處的鈉離子和電子復(fù)合導(dǎo)致?lián)p失)不至于過(guò)快增加而導(dǎo)致管壓增大以及發(fā)光效率下降的問(wèn)題，同時(shí)考慮到鈉元素本身的共振光譜輻射吸收的幾率，故燈管的橫切橫截面積優(yōu)選在
0.2cm2至IOcm2之間，而放電管長(zhǎng)度則是決定鈉燈功率的主要關(guān)鍵參數(shù)，為設(shè)計(jì)5W至1000W的低壓無(wú)電極鈉燈，燈管放電管的軸長(zhǎng)度在IOcm至IOOcm之間。
[0043]無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈的磁芯材料與燈管的耦合結(jié)構(gòu)決定了燈管形狀、燈管冷端溫度和內(nèi)部單質(zhì)鈉元素蒸汽氣壓以及鈉元素放電參數(shù)特性等，其結(jié)構(gòu)包括但不限于內(nèi)置磁芯式無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈以及外置磁芯式無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈。下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0044]第一實(shí)施例
[0045]第一實(shí)施例的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈為內(nèi)置磁芯式結(jié)構(gòu)，圖2示出了第一實(shí)施例的低壓鈉燈的燈管10,該燈管10為球泡形,球泡形燈管10包圍有腔體空間11。結(jié)合圖2和圖3，磁芯12插入該腔體空間11內(nèi)。
[0046]仍然結(jié)合圖2和圖3，磁芯12可以為長(zhǎng)直圓柱形，球泡形燈管10內(nèi)的腔體空間11可以插入一根或多根磁芯12。磁芯12本身外繞繞線，通過(guò)磁芯12感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)進(jìn)而激發(fā)球泡形燈管10內(nèi)的感應(yīng)電場(chǎng)，再感應(yīng)球泡形燈管10內(nèi)的單質(zhì)鈉元素激發(fā)放電，形成穩(wěn)定的放電環(huán)路。
[0047]其中，球泡形燈管10可呈現(xiàn)橄欖橢球體形、正圓球體形等形狀，其體積視鈉燈的具體功率而定。例如，為保證鈉燈功率從5w至IOOOw不等，其泡體形燈管10的體積可從50cm3至5000cm3不等；其圓柱形磁芯12通過(guò)插入泡體內(nèi)的腔體空間11,形成電磁場(chǎng)的球泡燈管稱合；磁芯12的直徑可為Icm至8cm不等,長(zhǎng)度應(yīng)在3cm至20cm不等,其體積的確定是以磁芯12內(nèi)產(chǎn)生的磁通密度而定，而磁通密度同樣對(duì)應(yīng)燈管功率，其數(shù)值范圍為50mT至IOOOmT 之間。
[0048]參考圖4，柱狀磁芯12內(nèi)嵌于泡體內(nèi)的腔體空間而形成垂直于泡體軸的磁通B，內(nèi)嵌泡體和內(nèi)嵌的磁芯12可以具有“斜臺(tái)”結(jié)構(gòu)，以保證磁芯12發(fā)射出來(lái)的感應(yīng)磁場(chǎng)能有效在“斜臺(tái)”涉及平面接收，形成無(wú)漏磁通或低漏磁通設(shè)計(jì)。另外，感應(yīng)磁場(chǎng)耦合出閉環(huán)狀感應(yīng)電場(chǎng)E。由于鈉本身最低激發(fā)電位約為2.1V，故設(shè)計(jì)時(shí)環(huán)狀感應(yīng)電場(chǎng)E的場(chǎng)強(qiáng)要較汞放電無(wú)極燈低，即單位空間中感應(yīng)電場(chǎng)E的強(qiáng)度正弦波形有效值要較汞放電無(wú)極燈低。
[0049]第二實(shí)施例
[0050]第二實(shí)施例的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈為內(nèi)置磁芯式結(jié)構(gòu)，圖5示出了第二實(shí)施例的低壓鈉燈的燈管20，該燈管20為螺旋形，螺旋形燈管20包圍有腔體空間。結(jié)合圖5和圖6，磁芯22插入螺旋形燈管20包圍的腔體空間內(nèi)。
[0051]進(jìn)一步而言，可以將單根長(zhǎng)直玻璃管完成U形，再螺旋彎制成螺旋形燈管20，其形狀與目前的螺旋形節(jié)能燈的燈管形狀類似。其中，該單根長(zhǎng)直玻璃管的管徑為4mm-40mm,彎制后的長(zhǎng)度為0.1m至I米之間。而圓柱形磁芯22插入螺旋形燈管20內(nèi)的腔體空間，形成耦合在螺旋彎管中的感應(yīng)電場(chǎng)，其感應(yīng)方式與上述第一實(shí)施例中的球泡形低壓鈉燈基本類似。同時(shí)，磁芯體積、直徑和感應(yīng)磁通密度等與第一實(shí)施例中提及的參數(shù)基本相同。
[0052]第二實(shí)施例的低壓鈉燈的感應(yīng)電磁場(chǎng)分布如圖7所示。類似地的，磁芯22的磁棒可以設(shè)置有“斜臺(tái)”，可有效接收磁棒發(fā)射感應(yīng)磁場(chǎng)，形成閉合回路，減少漏磁通損失。
[0053]采用此類耦合方式，形成的無(wú)電極低壓鈉燈的功率可以為5W至200W。
[0054]第三實(shí)施例[0055]參考圖3，第三實(shí)施例的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈為外置磁芯式結(jié)構(gòu)。作為一個(gè)非限制性的實(shí)例，燈管30的形狀為環(huán)狀管路，環(huán)狀管路狀的燈管30上套接圓環(huán)磁環(huán)結(jié)構(gòu)的磁芯32。進(jìn)一步而言，可以在環(huán)狀管路上套接圓環(huán)磁環(huán)的方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)配接，其中圓環(huán)磁環(huán)由外繞線圈產(chǎn)生耦合磁場(chǎng)，并在燈管30內(nèi)形成感應(yīng)電場(chǎng)，感應(yīng)電場(chǎng)耦合燈管30內(nèi)的單質(zhì)鈉元素發(fā)光放電。
[0056]其中，燈管30的環(huán)路總長(zhǎng)度主要由功率決定，例如可以在IOcm至IOOcm之間。燈管30的直徑為4mm至40mm之間。外部稱合的圓環(huán)磁環(huán)狀的磁芯32的橫截面積同樣由磁場(chǎng)磁通密度決定，在50mT至IOOOmT之間，其橫截面積為0.5cm2?10cm2。
[0057]根據(jù)實(shí)際功率在5W至1000W不等的燈管功率，由于燈管30的長(zhǎng)度不同，可選擇采用單磁環(huán)外耦合式或多磁環(huán)(大于等于雙磁環(huán))外耦合式，也就是磁芯32的數(shù)量是I個(gè)、2個(gè)或更多個(gè)。
[0058]相比較的，對(duì)于第三實(shí)施例中的外置磁芯無(wú)電極低壓鈉燈，其感應(yīng)磁通是在磁芯32內(nèi)形成閉合環(huán)路，并在燈管30內(nèi)形成閉合感應(yīng)電場(chǎng)環(huán)路，感應(yīng)電場(chǎng)耦合鈉原子激發(fā)發(fā)光放電。
[0059]參考圖10，進(jìn)一步而言，相比較于有電極低壓鈉燈，無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈(包括但不限于上述三個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu))在管壁區(qū)域的聚集效應(yīng)更加明顯，即由于感應(yīng)電磁場(chǎng)是主要的激發(fā)放電以及耦合功率的能量來(lái)源，通過(guò)求解麥克斯韋方程組可知，高強(qiáng)度的感應(yīng)電場(chǎng)基本處于接近管壁處，并呈現(xiàn)出沿管軸方向向內(nèi)強(qiáng)度值降低的趨勢(shì)；因而可知，在接近管壁區(qū)域，由于電場(chǎng)強(qiáng)度值強(qiáng)，鈉離子濃度增加，鈉激發(fā)光譜發(fā)射強(qiáng)度增強(qiáng)，而貼近管壁時(shí)，由于雙極性復(fù)合，鈉離子濃度和激發(fā)態(tài)鈉原子迅速下降至零。由此可知，由于大部分激發(fā)態(tài)鈉原子接近于管壁，故鈉共振輻射光譜可直接發(fā)射出燈管管壁，從而降低了共振吸收的可能性，因而無(wú)電極感應(yīng)式低壓鈉燈的燈管管徑或泡殼直徑可以更大，以保證燈管的整體熱效應(yīng)聚集，保溫效果增加，增強(qiáng)燈管冷端溫度，以便可達(dá)到最佳鈉蒸汽壓的效果。一般地，根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)，球泡形燈管(如上述第一實(shí)施例所示)的泡體體積可從50cm3至5000cm3不等，管狀的燈管直徑基本在4_至40_之間，可有效提供鈉原子蒸汽壓力，有效保證發(fā)光效率。
[0060]進(jìn)一步而言，為保證大功率(大于100W)無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈不因功率過(guò)大而增加過(guò)長(zhǎng)的燈管軸長(zhǎng)度或燈管總長(zhǎng)度，可采用非正圓形的異形形狀管壁橫截面代替正圓形管壁橫截面外輪廓，如圖9所示的“十”字形。好處在于，采用包括但不限于“十”字形或新月形橫截面后，因?yàn)殡p極性擴(kuò)散程度劇烈而造成鈉離子的損耗，燈管內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度增加，單位弧長(zhǎng)的功率也隨之增加，既可縮短燈管長(zhǎng)度也可耦合大功率鈉放電功率。
[0061]進(jìn)一步，無(wú)論是采用第一至第三實(shí)施例中哪一種無(wú)電極低壓鈉燈燈管，其磁芯材料和燈管的安裝拼接方式都可通過(guò)塑料注塑件、鋁壓鑄件等加以固化成型，但不限于此。其中，由于鈉燈本身燈管內(nèi)鈉元素蒸汽壓受燈管冷端溫度影響，故可靈活選擇結(jié)構(gòu)件，例如，塑料注塑件利于結(jié)構(gòu)保溫，散熱效果差；而鋁壓鑄等金屬結(jié)構(gòu)件還可設(shè)計(jì)散熱片，散熱效果好。
[0062]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)例中，低壓鈉燈為保證鈉蒸汽壓在0.4Pa時(shí)的最大共振輻射效率，其燈管冷端溫度優(yōu)選在260°C左右，例如255°C至265°C。由于低壓鈉燈不屬于單位體積大功率高強(qiáng)度氣體放電，其單位立方厘米耦合功率一般不超過(guò)50W以上，故在上述第一至第三實(shí)施例中，可在燈管及磁環(huán)結(jié)構(gòu)成型后再套保溫透明玻璃泡體(例如，玻璃的透射率大于98%)，其玻璃泡體內(nèi)壁還可涂覆氧化銦等紅外反射層，同時(shí)泡體內(nèi)抽成高真空(高真空環(huán)境還可通過(guò)添加消氣劑等產(chǎn)生)，以減少氣體對(duì)流和傳導(dǎo)引起的熱損耗，進(jìn)一步改善保溫機(jī)制。
[0063]綜上，本發(fā)明的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈通過(guò)磁芯產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場(chǎng)感應(yīng)耦合放電管內(nèi)的鈉原子，形成鈉元素放電及發(fā)出鈉特有光譜譜線。由于采用感應(yīng)電磁場(chǎng)能量方式發(fā)光放電，此放電燈管無(wú)需添加電極，能夠極大改善和提高了低壓鈉燈壽命和長(zhǎng)期使用穩(wěn)定性。
[0064]本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈，其特征在于，包括: 燈管，該燈管內(nèi)填充有單質(zhì)鈉元素； 磁芯，該磁芯外繞線圈以產(chǎn)生感應(yīng)電磁場(chǎng)，該感應(yīng)電磁場(chǎng)耦合所述燈管內(nèi)的單質(zhì)鈉元素發(fā)光放電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈，其特征在于，所述燈管為球泡形，所述磁芯內(nèi)置于所述球泡形燈管包圍的腔體空間內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈，其特征在于，所述鈉燈的功率為5w至IOOOw,所述球泡形燈管的體積為50cm3至5000cm3,所述磁芯的直徑為Icm至8cm,所述磁芯的長(zhǎng)度為3cm至20cm,所述磁芯內(nèi)的磁通密度為50mT至1000mT。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈，其特征在于，所述燈管彎制為螺旋形，所述磁芯內(nèi)置于所述螺旋形燈管包圍的腔體空間內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈，其特征在于，所述鈉燈的功率為5w至200w，所述螺旋形燈管由單根長(zhǎng)直玻璃管彎制而成，該單根長(zhǎng)直玻璃管的管徑為4mm?40mm,該單根長(zhǎng)直玻璃管彎制后的長(zhǎng)度為0.1m?Im,所述磁芯的直徑為Icm至8cm,所述磁芯的長(zhǎng)度為3cm至20cm,所述磁芯內(nèi)的磁通密度為50mT至1000mT。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈，其特征在于，所述燈管的形狀為環(huán)狀管路，所述磁芯為圓環(huán)磁環(huán)，該圓環(huán)磁環(huán)套接在呈環(huán)狀管路的燈管上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈，其特征在于，所述鈉燈的功率為5w至IOOOw,所述燈管的總長(zhǎng)度為IOcm?100cm,所述燈管的直徑為4mm?40mm,所述磁芯內(nèi)的磁通密度為50mT至IOOOmT,所述磁芯的橫截面積為0.5cm2?10cm2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈，其特征在于，所述燈管的橫截面的形狀為圓形或非正圓形的異形形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈，其特征在于，所述燈管內(nèi)填充有惰性氣體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的無(wú)電極感應(yīng)放電式低壓鈉燈，其特征在于，所述燈管的燈管橫切橫截面積為0.2cm2至10cm2。
【文檔編號(hào)】H01J61/22GK103762153SQ201410060088
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】李文鵬, 李維德 申請(qǐng)人:江蘇立德照明產(chǎn)業(yè)有限公司