專利名稱：太陽光燈管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熒光燈管，特別是一種太陽光燈管。
目前我們用作照明光源最普遍的是熒光燈，它屬于陰極預(yù)熱式低氣壓汞汽放電燈，它的燈管包括有玻璃管、位于玻璃管兩端各帶有兩個(gè)導(dǎo)電燈腳的燈頭，位于管內(nèi)兩端與導(dǎo)電燈腳保持電連接的燈絲，玻璃管內(nèi)壁涂復(fù)有一層勻薄的熒光粉、燈絲上涂有電子發(fā)射物質(zhì)并稱為陰極，玻璃管內(nèi)被抽成10-3-10-4毫米汞柱的真空后，充入少量的惰性氣體并注入微量的液態(tài)汞，再通過排氣、老練、校驗(yàn)等工藝而制成。
當(dāng)熒光燈連同啟輝器、鎮(zhèn)流器接入電路后、啟輝器兩個(gè)電極間開始輝光放電，使“U”形雙金屬片受熱膨脹與靜觸極接觸，此時(shí)電源、鎮(zhèn)流器、燈絲和啟輝器構(gòu)成一個(gè)閉合回路，流動(dòng)的電流使陰極得到預(yù)熱，預(yù)熱時(shí)間一般為1-3秒，在啟輝器兩個(gè)電極接觸后會(huì)導(dǎo)致輝光放電熄滅，隨之雙金屬片冷縮又與靜觸極斷開；在兩個(gè)電極斷開的瞬間，電路中的電流突然消失，于是在鎮(zhèn)流器兩端產(chǎn)生一個(gè)比電源電壓高得多的感應(yīng)電勢(shì)；這個(gè)脈沖電勢(shì)加在已經(jīng)被預(yù)熱了的兩陰極間，使燈管內(nèi)惰性氣體電離而引起弧光放電；此時(shí)管內(nèi)溫度逐漸升高，繼而使液態(tài)汞汽化游離，汞汽化后猛烈地碰撞惰性氣體分子而放電，汞蒸氣弧光放電時(shí)輻射出波長(zhǎng)為254nm的不可見紫外線，紫外線激發(fā)燈管內(nèi)壁涂復(fù)的熒光粉后發(fā)出可見光，所發(fā)出的光譜與所用的熒光粉成份有關(guān)，如管內(nèi)壁涂鹵磷酸鈣即為日光色，這種熒光燈其光譜能量分布圖為連續(xù)光譜和線狀光譜的組合而且線狀光譜集中于冷色段，因而這種熒光燈照射到物體上所產(chǎn)生的客觀效果使得物體都顯示出偏冷的色調(diào)也就是說其顯色性能差，而且其玻璃管不僅截止了對(duì)人體有害的波長(zhǎng)短于280nm的紫外線還截止了波長(zhǎng)大于280nm的對(duì)人體健康有益的中長(zhǎng)波紫外線。近年來出現(xiàn)了高顯色熒光燈，它是在燈管中以高顯色熒光粉代替一般熒光燈所用的熒光粉，例如德國OSRAM公司生產(chǎn)的F15高顯色日光色熒光粉就是很適用于制造高顯色熒光燈管的原料。高顯色熒光燈有比較均勻的連續(xù)光譜有相當(dāng)好的顯色性，但它仍舊缺乏對(duì)人體健康有益的中長(zhǎng)波紫外線，因而還不屬于理想的光源。
本發(fā)明的目的是要提供一種太陽光燈管，它既具有高顯色性能又帶有對(duì)人體健康有益的中長(zhǎng)波紫外線，其光譜接近于自然太陽光譜。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，太陽光燈管它包括有玻璃管，位于玻璃管兩端各帶有兩個(gè)導(dǎo)電燈腳的燈頭，位于玻璃管管內(nèi)兩端與導(dǎo)電燈腳保持電連接的燈絲，燈絲上涂有電子發(fā)射物質(zhì)并稱為陰極，玻璃管內(nèi)呈真空僅充有少量的惰性氣體和微量的液態(tài)汞，玻璃管的內(nèi)壁涂復(fù)有一層勻薄的熒光粉，該熒光粉按重量百分?jǐn)?shù)由94±1％高顯色熒光粉和6±1％能產(chǎn)生中長(zhǎng)波紫外線的熒光粉組成，所述的玻璃管是一種對(duì)波長(zhǎng)短于280nm紫外線具有截止性能而讓中長(zhǎng)波紫外線透過的玻璃。
本發(fā)明相當(dāng)于在高顯色熒光燈管中增加了能產(chǎn)生中長(zhǎng)波有益紫外線的熒光粉又采用了對(duì)有害的短波紫外線具有截止性能而讓中長(zhǎng)波有益紫外線透過的特種玻璃作為玻殼，因而能夠發(fā)射出接近自然太陽光的連續(xù)光譜，既具有近似自然光線的顯色性能又同時(shí)帶有對(duì)健康有益的中長(zhǎng)波紫外線，有利于促進(jìn)人體內(nèi)維生素D的合成，促進(jìn)機(jī)體內(nèi)鈣、磷代謝過程，因此該燈可廣泛使用于長(zhǎng)期缺少陽光照射的特殊環(huán)境，如各種地下設(shè)施、超凈室、醫(yī)院、學(xué)校、工廠、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物房、圖書館、百貨商場(chǎng)以至家庭居室。在以太陽光燈管為照明的場(chǎng)所工作、學(xué)習(xí)和生活，能大大減輕人的視覺疲勞，使人感到身心愉快，因此它是一種理想的保健照明光源。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是本發(fā)明太陽光燈管的局部剖視示意圖。
圖2是普通熒光燈管的光譜能量分布圖。
圖3是高顯色熒光燈管的光譜能量分布圖。
圖4是圖1所示的太陽光燈管的光譜能量分布圖。
圖5是自然陽光光譜能量分布圖。
參見圖1太陽光燈管包括玻璃管(1)、玻璃管(1)兩外端有燈頭(2)、每個(gè)燈頭(2)帶有兩個(gè)導(dǎo)電的燈腳，玻璃管(1)兩內(nèi)端各設(shè)有和導(dǎo)電燈腳保持電連接的燈絲(3)、燈絲(3)上涂有電子發(fā)射物質(zhì)也稱為陰極，玻璃管(1)內(nèi)呈10-3—10-4毫米汞柱的真空，并充有少量惰性氣體和微量的液態(tài)汞，玻璃管(1)采用能截止波長(zhǎng)短于280nm紫外線而讓中長(zhǎng)波紫外線透過的玻璃，這種玻璃的化學(xué)組成和生產(chǎn)工藝已在“電光源”雙月刊1988年第五期長(zhǎng)沙燈泡廠陳雪民所著“透中紫外線玻璃的研制與生產(chǎn)”文中作了詳盡的介紹，其最佳化學(xué)組成按重量百分?jǐn)?shù)表示為SiO271.7±0.3％、Na2O 7±0.3％、K2O 10.2±0.1％、B2O33.4±0.1％、ZnO4.1±0.1％、MgO 3.6±0.1％、其線膨脹系數(shù)在20℃—300℃時(shí)為91±1％×10-7/℃并具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度取管壁厚度為0.8±0.1mm它對(duì)波長(zhǎng)310nm的中波紫外線透過率為70％以上；玻璃管(1)的內(nèi)壁涂復(fù)有一層勻薄的熒光粉(4)該熒光粉(4)按重量百分?jǐn)?shù)由94±1％高顯色熒光粉和6±1％能產(chǎn)生中長(zhǎng)波紫外線的熒光粉組成，高顯色熒光粉可采用北京佑昌燈光器材貿(mào)易公司供應(yīng)的德國OSRAM公司生產(chǎn)的F15高顯色日光色熒光粉，能產(chǎn)生中長(zhǎng)波紫外線的熒光粉由上海金光燈具廠生產(chǎn)的以鉈激活的磷酸鈣鋅熒光粉、北京輕工業(yè)學(xué)院生產(chǎn)的以鈰激活的磷酸鈣鈉熒光粉、湖州熒光材料廠生產(chǎn)的以鉛激活的重硅酸鋇熒光粉分別按1∶2∶3的重量比例配制而成，上述磷酸鈣鋅熒光粉有形式分子式(Ca0.94Zn0.06)3Tl0.03(PO4)2其發(fā)射峰值處的波長(zhǎng)為310nm，上述磷酸鈣鈉熒光粉的形式分子式為Ca1.62Ce0.16Na0.16P2O7其發(fā)射峰值處的波長(zhǎng)為335nm，上述重硅酸鋇熒光粉其發(fā)射峰值處的波長(zhǎng)為350nm。將以上三種能產(chǎn)生中長(zhǎng)波紫外線的熒光粉按前述1∶2∶3的重量比例配置后作為占重量總體的6±1％能產(chǎn)生中長(zhǎng)波紫外線的熒光粉把它和占重量總體94±1％的高顯色熒光粉，用醋酸丁酯和膠棉液均勻拌和球磨六小時(shí)后形成熒光粉槳，涂復(fù)在玻璃管(1)的內(nèi)壁上，再按與普通熒光燈管同樣的工藝方式制成太陽光燈管。
參見圖2、圖3，一般熒光燈管的光譜能量分布在某些波段處特別強(qiáng)，使得其顯色性能很差，高顯色熒光燈管的光譜能量分布克服了一般熒光燈管的缺點(diǎn)大大提高了顯色性能但是其光譜中缺少對(duì)人體健康有益的290nm-400nm的中長(zhǎng)波紫外線因而仍有缺點(diǎn)。
參見圖4、圖5，本發(fā)明太陽光燈管由于采用了高顯色熒光粉因而在可見光波段呈良好顯色性的連續(xù)光譜，還由于含有發(fā)射紫外線峰值處于不同波長(zhǎng)的三種中長(zhǎng)波紫外線熒光粉，使得制成的燈管其光譜在中長(zhǎng)波紫外線波段也接近連續(xù)，再依靠對(duì)波長(zhǎng)短于280nm有害紫外線有截止功能而讓中長(zhǎng)波紫外線透過的特種玻璃為玻殼，使得燈管發(fā)出的光既具有良好的顯色性又帶有對(duì)健康有益的中長(zhǎng)波紫外線，其光譜為迄今為止熒光燈管中最接近自然陽光光譜的。
太陽光燈管和一般熒光燈管同屬于陰極預(yù)熱式低氣壓汞汽放電燈，它的電氣附件啟輝器和鎮(zhèn)流器以及所用電源電壓及安裝線路如同一般的熒光燈管，并能和同功率的熒光燈管互換使用不必另外增添設(shè)施，現(xiàn)有熒光燈管除長(zhǎng)管外還有“U”形管、“H”形管、曲線形管以及各種粗細(xì)管，太陽光燈管也可同樣具備以滿足各種各樣的實(shí)際需求。
權(quán)利要求
1.一種熒光燈管，特別是一種太陽光燈管，它包括有玻璃管(1)、位于玻璃管(1)兩端各帶有兩個(gè)導(dǎo)電燈腳的燈頭(2)、位于玻璃管(1)管內(nèi)兩端與導(dǎo)電燈腳保持電連接的燈絲(3)，燈絲(3)上涂有電子發(fā)射物質(zhì)并稱為陰極，玻璃管(1)內(nèi)呈真空僅充有少量惰性氣體和微量的液態(tài)汞，玻璃管(1)的內(nèi)壁涂復(fù)有一層勻薄的熒光粉(4)，其特征在于所述的熒光粉(4)按重量百分?jǐn)?shù)由94±1％高顯色熒光粉和6±1％能產(chǎn)生中長(zhǎng)波紫外線的熒光粉組成，所述的玻璃管(1)是一種對(duì)波長(zhǎng)短于280nm紫外線具有截止性能而讓中長(zhǎng)波紫外線透過的玻璃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽光燈管，其特征在于占熒光粉(4)總體重量6±1％的能產(chǎn)生中長(zhǎng)波紫外線的熒光粉由以鉈激活的磷酸鈣鋅熒光粉、以鈰激活的磷酸鈣鈉熒光粉、以鉛激活的重硅酸鋇熒光粉分別按1∶2∶3的重量比例組成；上述以鉈激活的磷酸鈣鋅熒光粉有形式分子式(Ca0.94Zn0.06)3Tl0.03(PO4)2，上述以鈰激活的磷酸鈣鈉熒光粉有形式分子式為Ca1.62Ce0.16Na0.16P2O7。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽光燈管，其特征在于玻璃管(1)的壁厚為0.8±0.1mm，該種玻璃的化學(xué)組成按重量百分?jǐn)?shù)為SiO271.7±0.3％、Na2O 7±0.3％、K2O 10.2±0.1％、B2O33.4±0.1％、ZnO 4.1±0.1％、MgO 3.6±0.1％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽光燈管，其特征是燈管形狀可為長(zhǎng)管、“H”形管、“U”形管或曲線形管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽光燈管，其特征是燈管形狀可為長(zhǎng)管、“H”形管、“U”形管或曲線形管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熒光燈管，特別是一種太陽光燈管，它和普通熒光燈管的區(qū)別在于其熒光粉采用高顯色熒光粉并加入少量能產(chǎn)生中長(zhǎng)波紫外線的熒光粉；其玻璃管則采用對(duì)波長(zhǎng)短于280nm的有害紫外線具有截止性能而讓中長(zhǎng)波紫外線透過的玻璃；這種太陽光燈管發(fā)出的光接近自然陽光的光譜，具有良好的顯色性又帶有對(duì)人體有益的中長(zhǎng)波紫外線，因而可作為理想的保健照明光源。
文檔編號(hào)H01J61/38GK1135654SQ9611626
公開日1996年11月13日 申請(qǐng)日期1996年3月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月5日
發(fā)明者張維履 申請(qǐng)人:上海金光燈具廠