专利名称：长寿荧光灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的萤光灯，特别是一种使用寿命长并且功率可以改变及能一次启动的荧光灯。适合于在220V或110V交流电路中工作。
目前常用的萤光灯主要由灯管、灯架、两个或四个抽头的电感式镇流器及启辉器等组成。使用此灯照明时，全靠镇流器产生的断电自感电动势将灯管点燃。用这种方法启动虽然电路简单，但因启动时的瞬时功率和阴极受到的冲击都很大，已造成阴极损耗严重。复旦大学电光源实验室编著的《萤光灯原理与工艺》一书记载;“每启动一次相当于点燃几小时，有人估计达九小时。”人们为了节约用电已养成随时开灯和关灯的习惯，现有萤光灯这不耐启动的不足之处已给人们带来一些不便。
本发明的任务是要提供一种改进的萤光灯，它能够将灯管的启动损耗减少到接近零，不论天气多冷都能一次启动，并且可以改变功率及便于美化。
本发明的将灯管的启动损耗减少到接近零及不论天气多冷都能一次启动的任务是以如下方式完成的在目前常用的萤光灯电路中附加一个热继电器、一个电磁继电器和一个升压的自耦变压器，在灯管长度的 1/3 和 2/3 两点的管壁外面紧靠两个管外电极，而这两个电极与升压的自耦变压器的输出端电连接。灯的启动靠管外电极附加电场的感应和电源电动势。为避免镇流器释放能量和解决阴极的预热电流，在预热时由电磁继电器将镇流器短路和将电热器的发热电阻串接在总电路中。为了可靠地启动和在灯管正常发光时让所加附件不再消耗能量，启动时由电磁继电器将灯管旁路断开、将镇流器串接于总电路和将热继电器的发热电阻短路，正常照明时由热继电器切断自耦变压器的输入电路。由于靠管外电极的附加电场和电源电动势的共同作用启动如同正常发光的灯管由一个半周过度到另一个半周一般，不存在过大的瞬时功率和冲击，所以灯的启动损耗接近零，从而大幅度地延长了灯管的使用寿命。再是因热继电器的延时作用随室温的降低而加强及感应式比断电自感式启动容易，所以不论天气冷热都能一次启动。
本发明的功率可以改变这一任务是以如下方式完成的从电感式镇流器中引出三个抽头，并将其中的两个与功率转换开关电连接，当功率开关拨到大功率工作位置时，镇流器的阻抗正好与灯管配套，这时萤光灯的光电参数不变。当转换开关拨到小功率工作位置时，灯管消耗的功率比额定功率小，但发光效率有所提高，并且比额定功率与此消耗功率相等的灯管显著提高。光效能提高的根本原因是本人已总结出如下一条规律萤光灯管的发光效率随着发光面积与消耗功率的比值而变化，而此比值越大发光效率就越高。
本发明便于灯的美化的任务是以如下方式完成的在灯架的压光罩两侧和附件箱上钻有一些小孔，人们可根据各自的心愿在压光罩两侧挂滤色片和工艺品，在附件箱上插上硬杆布置装饰品。
本发明便于节约用电和美化，能使现有灯管的使用寿命延长到原来的三倍。当采用下面要详细叙述的结构时，灯在照明时的电费和折旧费的总值比目前常用的萤光灯低并且和同功率的白炽灯接近，而它的光通量可达同功率白炽灯的六倍以上。
以下将结合附图对本发明作进一步的详细描述。
图1是本发明的电路原理图。
图2是本发明的热继电器直观图。
图3是本发明的电磁继电器结构图。
图4是本发明的管外电极直观图。
图5是本发明的灯架直观图。
参照图1，本图为电源开关〔15〕断开时的电路状态，〔2〕、〔4〕和〔3〕是电磁继电器的两个常开触头和一个常闭触头，只有线圈〔1〕中有较大电流通过时，触头〔2〕、〔4〕才处在闭合状态和触头〔3〕处在断开状态。〔6〕和〔7〕是热继电器的常闭触头和常开触头，只有发热元件〔5〕释放出较多的热量时，触头〔7〕首先闭合并且再过1-3秒后触头〔6〕才断开。〔8〕是自耦变压器，输出电压是灯管〔17〕压降的5倍以上，输出功率是灯管额定功率的5%-15%。纸质电容用〔14〕与自耦变压器〔8〕的输入端并联。〔11〕是保险丝，〔13〕和〔16〕分别为镇流器和功率转换开关。镇流器有三个抽头，它的较小阻抗值与灯管标准配套，较大阻抗能将灯的电流限制在额定值的90%以下，〔9〕、〔10〕是紧靠灯管上方的两个管外电极，当接通电源时，启辉器12便将灯管旁路接通，触头〔2〕、〔4〕和〔3〕就在线圈〔1〕的作用下将镇流器短路，使发热元件〔5〕的旁路断开和使启辉器的旁路接通。当发热元件〔5〕释放出一定的热量后，触头〔7〕又将自耦变压器的输入端接通，使输出的高压通过管外电极加在灯管中部，依此增强灯管中部的场强。等触头〔6〕因受热将灯管旁路切断时，灯管便在电源和管外电极的电场作用下立即点燃，一下子就进于正常发光阶段。这时虽然还有管外电极的附加电场，但因极间容抗很大及自耦变压器的输出功率很小，所以对灯的发光影响极小。再过很短时间后，触头〔7〕和〔6〕又因冷却而返回原位，使新加附件都停止工作并且作好了下次启动的准备，整个预热和启动过程就是如此进行的本电路对环形及其他形状的萤光灯也适应，在改变室内照度时，拔一下功率转换开关16即可。
参照图2，由一条绕成单螺旋状的电阻丝做的发热元件(2-5)和两条双金属片(2-3)、(2-9)所组成的热继电器固定在陶底座(2-2)上，双金属片体胀系数大的一面靠近发热元件触头(2-6)、(2-7)设在底座的两端。电阻丝水平地悬挂在底座上的热元件(2-8)内。底座上面还设有保险丝(2-4)，整个热继电器的外面有一金属罩(2-1)。
参照图3，由电磁铁和触头组成的电磁继电器按装在一个塑料壳内。触头(3-2)、(3-4)和(3-3)由螺柱(3-9)和绝缘片固定在导磁体(3-6)上。线圈(3-1)和电路板(3-8)由铁芯(3-5)及它的螺母固定在导磁体的两面。衔铁(3-7)由弹片(3-10)和触头的动片限制在一定的范围。触头(3-3)是常闭的，其余两个是常开的。
参照图4，由一柱面状金属片和塑料(4-1)组成的管外电极与一钢片(4-2)由一个可转动的轴(4-5)连在一起。金属片的面积在4-9(厘米2)之间，凹面上涂有极薄的绝缘层。(4-4)是管外电极的引线。两个管外电极设在灯管长度的 1/3 和 2/3 两点的上方，钢片(4-2)的另一端通过孔(4-3)固定在压光罩下面的相应位置。对其它形状的萤光灯，金属片的形状可做相应地改变。
参照图5，一个由压光罩(5-2)和附件箱(5-1)组成的萤光灯架上钻有一些小孔(5-3)和(5-4)，灯座、启辉器、功率转换开关和管外电极都设在压光罩的下面及两端，镇流器、自耦变压器和两个继电器都分布在附件箱内。
长寿萤光灯说明书勘误表文件名称页行误(补正前)正(补正后)说明书229纸质电容用〔14〕纸质电容器〔14〕312如此进行的本电路如此进行的，本电路314转换开关16即可。转换开关〔16〕即可。
319底座……发热元件瓷底座……发热元件。
319热元件(2-8)内。热元件腔(2-8)内。
325由弹片(3-10)由弹簧片(3-10)327塑料(4-1)组成塑料壳(4-1)组成
权利要求
1.一个由灯管架、萤光灯管[17]、镇流器[13]、管外电极[9]和[10]、自藕变压器[8]、热继电器和电磁继电器及启辉器[12]等组成的照明装置，其特征是灯管外面有两个靠壁上的电极[9]和[10]。
2.按权利要求1规定的照明装置，其特征是管外电极〔9〕和〔10〕由很薄的金属片弯成，并且在凹面上涂一极薄的绝缘层，在凸面上配有塑料壳(4-1)，而塑料壳又与一条钢片(4-2)连在一起，管外电极的引线与自耦变压器的输出端电连接。
3.按权利要求1或2规定的照明装置，其特征是自耦变压器的原线圈在副线圈的中部。
4.按权利1或3规定的照明装置，其特征是热继电器电阻丝(2-5)是绕成单螺旋状并水平地悬挂在陶瓷底座上的热元件腔(2-8)内，两条双金属片(2-3)、(2-9)盖在热元件上面并且不与电阻丝接触，保险丝(2-4)也设在陶瓷底座上，整个热继电器由一个金属外罩保护。
5.按权利要求1规定的照明装置，其特征是镇流器〔13〕有三个抽头并且其中的两个与功率转换开关〔16〕电连接，镇流器的
小阻抗与萤光灯管标准配套，较大阻抗可将灯的工作电流限制在额定电流的90%以下。
6.按权利要求1规定的照明装置，其特征是灯管架上的压光罩(5-2)两侧和附件箱(5-1)上面设有一些用于装饰的小孔，压光罩上还设有固定灯管座、管外电极和功率转换开关的圆孔。
全文摘要
本发明公开了一种能使现有灯管的使用寿命延长到原来的三倍并可改变功率及便于美化的荧光灯，适合在220V或110V交流电路中工作，它的电路原理如图所示。[9]和[10]是靠在灯管外面的电极，[1]、[2]、[3]、[4]和[5]、[6]、[7]属两个继电器，它的作用是在启动时使镇流器本身没有能量输出及让管外电极产生电场，依此使阴极的启动损耗减少到接近零和延长灯管的使用寿命。并且和同功率的白炽灯接近，而它的光通量是白炽灯的六倍以上。
文档编号F21V23/00GK1032974SQ8710140
公开日1989年5月17日 申请日期1987年11月6日 优先权日1987年11月6日
发明者朱先利 申请人:朱先利