专利名称：超长寿荧光灯具的制作方法
技术领域：
本实用新型——超长寿荧光灯具属电光学技术领域，涉及用途广泛的荧光灯具制造技术。
现有荧光灯具主要有直线圆管状或圆环状，其用作学习、工作、生活等各类照明。最常见的一种是灯丝型的，灯管每一端的两个脚间连接有涂上三元碳酸盐的灯丝，启动时电流流过灯丝使其发热，灯具的内壁的荧光物受激发而启辉发光。现有荧光灯的寿命往往因灯丝烧断或灯丝附着的三元碳酸盐挥发殆尽或老化而报废，故其寿命不能有更大幅度的延长；另一种是冷阴极小功率单电极荧光管，其寿命也只有2000小时左右。同时由于它们均是用玻璃作管壳体，容易破碎，一旦破碎时，玻璃碎片的撒落及管内水银等有毒物质的外泄都将危及人身安全，污染环境。另外其亮度不能调到微(弱)光状态，这使其进一步得到更广泛应用受到局限。
本实用新型就是为克服现有荧光灯存在的上述缺点和不足而研究设计的安全性高、更易启辉点燃、用途特别广泛的各种类超长寿荧光灯具。
本实用新型的发明内容及其特征如下
图1为超长寿荧光灯具的结构示意图及实用接线图。图中1为荧光物质；2为玻璃等透明材料制成的管壳体；3为透明导电层；4为高强度绝缘透明层；5、6为两个单电极；7为通用型调光节电开关。(一)电极5、6是一般荧光灯的电极(或灯丝)材料制成的片状、粗丝状、容器状、束状或它们的组合状，并使电极外表面面积比一般荧光灯灯丝的外表面面积增大约2～10倍，以使电极头容附更多的如三元碳酸盐等发射电子的物质，因此使得本荧光灯具更易启辉点燃，且寿命大大延长；(二)荧光灯具的管壳体的外表面上全部或部分涂上或喷、沉积等方法附上一薄层如四氯化锡等高透明度导电物质，再在其外部紧附一层如聚丙烯等的高强绝缘透明层，以保证使用安全可靠(因火线与零线接反时，导电层将带电)和保护导电层，当玻璃管壳体破碎时，碎片不会外撒，灯具内的有害物质不外泄；使灯具更易启辉点燃。为调节控制荧光灯具的强弱光，可配用“通用型荧光灯调光节电开关”。作强光照明时，灯具两端的电极5、6分别接火线a和零线b。只作弱光使用时，通过开关的调节，电极5仍接火线a，电极6与零线b断开，改由导电层3的引线与零线b相接。这样，接火线的电极5与接零线的导电层间形成一个以管壳体为介质的“电容器”式结构。在交流电压作用下，电极发射出少量电子，电子从低电位端向高电位端运动，它们碰撞氩气分子并使其电离，同时亦使稀薄的水银蒸汽发生电离并发出紫外线。在紫外线的激发下，附在灯管内壁的荧光粉发出近乎白色的可见光。由于接火线电极5与接零线的导电层3间的介质(玻璃等)绝缘性能极佳，漏电流极小，故可视灯具的发光是不消耗电功率的。对于专供发弱光使用的灯具其形状可以是多种多样的，如大面积薄形荧光板(方形、圆形或菱形等)，如图2所示是方形薄形荧光板截面图。其管体结构与上述可选用强弱光灯具的管体结构相同，但它只设一个电极8，使用时电极8接在火线C上，而从导电层引出的电极a接在零线d上。因灯具不消耗电功率，故不必加接任何开关而直接接入220伏交流电源上。电极8在灯管内的部分亦是用涂附有三元碳酸盐等物质的钨丝制成，形状较简单，一般由一根或几根作直线分布即可。
本实用新型具有如下的优点和效果①独特的“电容式”结构设计，使本实用新型能制成二大类多品种规格的荧光灯具。其一类是外形、大小与一般荧光管基本相同的供学习、工作、生活等照明为主的荧光灯，它除作一般照明外，“关”灯后还具有发弱(微)光的功能并不耗电功率，离荧光灯5米左右可看清手表指针指示的时间，在房内走动及倒开水等均不需再开其它灯具；另一类是以发多颜色的弱光(无功耗或极微功耗)为主要用途而设计的一系列品种规格的产品，其形状视不同用途可作很多变化，主要可用在显示指示、装饰等方面。由于它有无功耗(或极微功耗)发弱光的功能，又不需配用开关，故它将能得到极其广泛的应用。例如可作成门牌号、影剧院座位号等指示性的标牌或记号，大面积薄形荧光板则可镶嵌在宾馆、舞厅或住宅的天花板、墙壁上作为一般照明及装饰，使环境更迷人。本实用新型应用在工艺品上，可使工艺品发出绚丽色彩，可产生一些令人捉摸不透的诗意感。多数产品可设计为同时具有发强光和弱光的功能，既作照明电源，又可通过开关调节发弱光而作其它用途；②本实用新型产品比现有荧光灯具的寿命大大延长，且更易启辉点燃。仅作弱光照明或显示用的产品，因其无功耗，故可长期直接接在交流220伏电源上而不需设置开关，其使用寿命可长达数十年。同时其与现有冷阴极小功率(一般＜10瓦)荧光灯不同，本实用新型产品的功率设计可以从几瓦到几十瓦甚至上百瓦均可；③本实用新型在结构上的独特设计，亦外附一层高强度绝缘透明层的设计，使灯具不慎被打破后，碎片不外撒，灯具内有害物质不外泄，提高了安全性。配用“通用型荧光灯调光节电开关”(这种开关也适用一般灯丝型荧光灯、断丝荧光灯，可以不另用镇流器和启辉器，使灯具可调光、节电、延寿，且没有电干扰)，本实用新型还可调光、节电，使用电源电压允许在130伏至280伏内变化。本实用新型的独特的灯壳体结构的设计，可直接应用在现有荧光灯管上，使现有荧光灯管更易启辉并增加无功耗发弱光功能。本实用新型的圆管式灯具与现有圆管式荧光灯的造价相近，其它形状(如工艺品式荧光灯具)的造价视其形状的复杂程度而有所不同；④本实用新型灯具的单极化，可使安装更简单方便且启动时不存在灯丝电流，使电极表面积增大等的设计，使电极头可容附更多的三元碳酸盐等，使其寿命有望达到几万小时或更长。这样，国家每年可减少荧光灯管的生产数量，节物资、节财、节电、节人力，用户可减少开支。超长寿荧光灯具壳体外加－导电层及保护层的独特设计使灯具无功耗(或微功耗)发光，既节电，又给生活带来方便，同时也提高了安全性，无功耗发弱光技术的开拓性产品的应用，会给人类生活带来诸多效益。本技术的广泛应用可使荧光灯具来一次大变革，它不仅具有很大的实用价值，并将给人类带来巨大的经济效益和社会效益。
发明人曾用现有好光管和已断丝的废光管作实施性实验，在管壳体表面涂上一层透明电糊，并配用“通用型调光节电开关”，按
图1所示连接方法(光管一端的一电极接火线、另一电极空接；光管另一端的一电极接零线，另一电极空接；且导电层也接零线)进行试验，其结果如下对不同功率的好光管，电源电压在130V～280V范围时，开关启动数百次均能100％一次启辉点燃。对于仍有发射电子能力的废光管，按上述同样方法试验，当电源电压≥170V时，不同功率的光管均能100％一次启辉点燃成功，当电源电压在130V～170V范围内时，大多数仍能一次启辉点燃，只有少数光管才几次启动开关才启辉点燃。但若不是采用本实用新型技术——在管壳体涂附一层导电层时，则许多废光管是无法启辉点燃的；若将40W光管一端电极和涂附在管壳体的导电层引线分别直接接到220伏交流电源的火线和零线上，光管便能发出在5米外能看清手表指示时间的弱光，且亦使多根光管同时这样接在电源上使用，2.5A的电表不会转动，单根40W光管发弱光，用万用表200μA挡仍无法测出电流值。另外，发明人还采用废光管外表面按管长方向间隔地紧贴几条细长铝箔进行试验，不配任何开关而把电极与铝箔导电层的引出线直接接入220V交流电源中，从1979年起至今白天黑夜从不间断使用，仍能正常发出弱光，夜间房内走动及做其它事均不需再开亮其它灯具。
权利要求1.一种由荧光物质[1]、管壳体[2]、电极组成的超长寿荧光灯具，其特征在于(a)、电极[5、6]制成片状、粗丝状、容器状、束状或它们的组合状，它的表面积比现有荧光管灯丝的表面积增大2～10倍，使电极头容附更多的如三元酸盐等发射电子物质；(b)、各种形状管壳体2的外表面全部或部分涂上或喷、沉积等方法、附上一薄层如四氯化锡等高透明度的导电层，使通电时，导电层与电极间形成一个以管壳体材料为介质的“电容器”式结构；(c)、在透明导电层外部紧附一层如聚丙烯等的高强度绝缘透明层的保护层式结构。
专利摘要超长寿荧光灯具具有在管壳体外附上一透明导电层。再在其外附上透明高强度绝缘层，电极表面积增大等的独特结构设计，使本实用新型更易启辉点燃，发弱光时可不设置开关，其发光亮度能在5米外看清手表指示时间而又无功耗，夜间走动及做其它事不需开其它灯，本实用新型寿命可长达几万小时，用途广泛，使用安全、方便、可靠、省电，有很大的实用价值和巨大的经济、社会效果，可以是一次荧光灯具的大变革。
文档编号H01J61/067GK2049407SQ8920638
公开日1989年12月13日 申请日期1989年4月22日 优先权日1989年4月22日
发明者李度春 申请人:李度春