冷陰極螢光路燈的製作方法
2023-05-16 12:03:36 2
專利名稱：冷陰極螢光路燈的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種路燈，特別是一種用冷陰極螢光燈作光源的路燈，用於道路 照明、隧道照明、廣告牌照明、大橋、大廈、商場、廣場和景觀等照明，可替代現有高壓 鈉燈、高壓汞燈、無極燈、金滷燈、大功率熱陰極節能燈等。
技術背景現有技術用於路燈等照明的高光通量光源主要有低壓鈉燈、高壓鈉燈、高壓汞燈、無 極燈、金滷燈等。低壓鈉燈的燈管明視覺發光效率高達180 lm/W，但其顯色指數甚低，現已較少使用。 高壓鈉燈具有較高的發光效率、其燈管明視覺發光效率為90—120 lm/W，壽命可達 25000小時，是目前路燈、隧道燈的主力軍，我國約80%的路燈用此高壓鈉燈，但高壓鈉 燈的顯色指數低、僅約20 — 25，色溫為2000 — 2400K，其主要光譜位於黃光，明視覺/暗 視覺比約為0.6，燈管暗視覺的發光效率僅約54_56 lm/W，且其物體解析度低，即物體 可見度低，對安全不利；較高顯色指數的白光高壓鈉燈、發光效率僅37 — 48 lm/W。 高壓汞燈發光效率約50 lm/W，顯色指數約為45，且壽命短，目前已較少使用。 無極燈具有壽命長、顯色指數可大於80，燈系統發光效率(即包括驅動器的損耗)大 於60 lm/W等優點，但其成本高、電磁幹擾大等問題還有待解決。金滷燈的顯色指數為65_92，發光效率高達72—95 lm/W，色溫為3000—5600K，其 壽命一般為6000 — 20000時；但其當外電源變化超過±10%時、其發光色會變化，其冷端 位置、即燈的安裝方式、也會影響燈的發光色和壽命，其燈的啟動時間長達5 — 15分鐘、 再啟動需等待10—15分鐘後才能再啟動，燈溫度很高，鈉於石英燈管的遷移、會使燈變 色，石英一金屬反應、石英放氣等使燈壽命縮短，且成本較高，目前在路燈、隧道燈等中 還較少使用。現有技術的冷陰極螢光燈具有壽命長達2萬一6萬小時、開關壽命高達一萬萬次以上、 燈的系統發光效率可達55 lm/W以上、顯色指數大於80等優點，已被廣泛應用於液晶顯 示背照明，同時也已被用於製造2—8W小功率螺旋型節能燈。但現有技術認為冷陰極螢光 燈的最佳發光效率的燈管內徑為1. 2_2. 0 mm,其外徑小於4. 1 mm，若用大管徑的燈管，
其發光效率將會因輻射光子的自吸收加劇、燈管電壓下降而明顯下降，典型的燈管電流為 5mA，這種細燈管的長度一般小於lm，其單燈功率小、輸出光通量小，例如單燈功率小於 9W，單燈的光通量小於600 lm。難於製成光通量高達幾千lm或更高的大功率、高發光效 率照明燈，用於道路照明、隧道照明、廣告牌照明、大橋、大廈、商場、廣場等需要大光 通量照明的場合。此外，霓虹燈與冷陰極螢光燈相似、也屬於氣體輝光放電發光器件。霓虹燈用粗管徑 的燈管、例如8 — 18匪，較大的燈管工作電流、例如約20 — 60mA，幾千至二萬伏的工作電 壓工作，燈管工作溫度約30—40'C，其發光效率僅約15—30 lm/W，壽命約為3000小時； 主要用於廣告顯示，至今還沒有能用霓虹燈來製造路燈、隧道燈等用的照明燈。 發明內容本實用新型的目的在於克服上述之不足，而提供一種新型的冷陰極螢光路燈，其輸 出光通量可遠高於現有技術的螺旋型冷陰極螢光燈、可高達500—50000 lm，其燈系統發 光效率遠高於現有技術的霓虹燈、也高於現有技術的螺旋型冷陰極螢光燈、可達55 — 75 lm/W或更高，相當於燈管效率為65—88 lm/W，其壽命也遠高於現有技術的霓虹燈、可達 30000—60000小時，本實用新型的冷陰極螢光路燈可瞬時啟動瞬時關閉，再啟動也無需等 待，還可寬範圍連續調光、製成亮度可按時間設定的程序變化的節能照明等。本實用新型的冷陰極螢光路燈包括有至少一支高光通量光源， 一個光反射器， 一個 固定光源的固定裝置， 一個透光罩，至少一個光源的驅動器， 一個燈外殼、 一個燈的固定 裝置， 一個外電源電連接裝置；所述的高光通量光源為至少一層、每層至少一支冷陰極熒 光燈管， 一個把所述冷陰極螢光燈管固定在所述光反射器或燈外殼上的燈管固定裝置；燈 外殼把所述冷陰極螢光燈管、光反射器、燈管的固定裝置、透光罩、驅動器、外電源電連 接裝置以及路燈固定裝置連接成為一個整燈；所述驅動器的輸入端經電連接裝置相連與外 電源連接，其輸出端經引線與冷陰極螢光燈管的電極相連。所述的冷陰極螢光燈管的輸出光通量為500—50000 1m，其形狀為"U"形、多"U"形、橋 接多"U"形、"H"形、多"H"形、蛇形、"D"形、圓角方形、圓角長方形、圓形、盤香形、單 或雙螺旋型中的至少一種；所述燈管被排列於至少一個平面或曲面上。所述的冷陰極螢光燈管為平板型冷陰極螢光燈管，被排列於二個平面上，即燈管一前 一後交替繞制；二層燈管之間有至少一個以提高燈管機械強度的固定物，該固定物由玻璃、 鋼化玻璃、安全玻璃、陶瓷、金屬或塑料製成，與燈管的固定裝置構成一體；所述固定物和燈管之間有膠相互固定，所述的膠為矽膠、環氧樹脂、矽橡膠、塑料、紫外線固化膠中 的至少一種。所述的冷陰極螢光燈管包括有至少一支發白光的和/或各至少一支發紅藍綠黃橙等多 種單色光的冷陰極螢光燈管，所述的白光可為不同色溫或不同顯色指數的白光。所述的驅動器為DC/AC, AC/AC變換器；所述驅動器可把輸入的交流電壓例如IIO至 230V、 50或60HZ的交流市電，或幾伏至幾百伏的直流電、高頻電轉變成適合於高光通量 冷陰極螢光燈管工作的電壓，例如為50Hz-500kHz、 400-3000V的電壓。所述外電源電連接裝置為電連接器或連接電纜；所述驅動器還包括有燈亮度按時間設 定變化的以節約照明用電的程序電路。所述的驅動器被製成一個整體，或被分為二部分，其中一部分與燈管、固定裝置安裝 在一起，另一部分安裝在路燈外殼的其它地方，所述驅動器的二部分之間有電連接裝置； 所述驅動器的一部分為高壓變壓器。所述的光反射器按輸出光分布的要求設計，由高反射率的鋁、鋁合金、高反射率合金 或金屬、塑料等加高反射率層製成。所述的透光燈罩為平面或曲面，由玻璃、鋼化玻璃、安全玻璃或塑料製成；其內或外 表面上有一系列小透鏡或小稜鏡光學結構。所述的燈外殼由金屬或塑料製成，其形狀按需要設計成不同的形狀。所述的燈外殼和透光罩之間有密封圈或密封膠；所述透光罩的形狀按需要設計成不同 的形狀。所述的驅動器還可包括有亮度按時間設定的節能照明程序。本實用新型與現有技術相比，具有光顯色指數高、物體可見度高、安全性好、壽命長， 成本低，可瞬時啟動瞬時關閉，再啟動也無需等待，發光色穩定、不會隨外電壓變化而變 化，還可按不同用途要求製造所需的各種不同色溫和不同色的光的燈等優點。
圖1為本實用新型的冷陰極螢光路燈的一個實施例的結構示意圖。圖2為本實用新型的冷陰極螢光路燈的又一個實施例的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型作詳細的介紹圖1為本實用新型的冷陰極螢光路燈的一個實施例的結構示意圖。圖1中(A)為本實用新型的冷陰極螢光路燈的正視圖，(B)為其
側視圖；它包括有至少一層、每層至少一支的高光通量冷陰極螢光燈管l， 一個光反射器 2，至少一個燈管l的固定裝置3， 一個透光罩4，至少一個驅動器5， 一個燈外殼6， 一 個外電源電連接裝置7、例如為電連接器或外電源連接電纜，圖l所示為連接電纜的例子， 用於連接外電源， 一個路燈固定裝置8用於把所述冷陰極螢光路燈固定在路燈支柱上、隧 道燈框上或其它燈具上；所述燈外殼6把所述高光通量冷陰極螢光燈管1、光反射器2、 燈管的固定裝置3、透光罩4、驅動器5、外電源電連接裝置7以及路燈固定裝置8連接成 為一個整燈；驅動器5的輸入端經電連接電纜7與外電源連接，其輸出端引線9與高光通 量冷陰極螢光燈管1的電極10相連，接通外電源即可點亮所述冷陰極螢光路燈。 所述的高光通量冷陰極螢光燈管1的輸出光通量為500 — 50000 lm。 所述的每支高光通量冷陰極螢光燈管1的形狀為"U"形、多"U"形、橋接多"U"形、"H"形、 多"H"形、蛇形、"D"形、圓角方形、圓角長方形、圓形、盤香形、單或雙螺旋型或其它幾 何形狀；所述燈管被排列於至少一個平面上或至少一個曲面上。圖l所示為一支高光通量冷陰極螢光燈管l被排列於二個平面上的例子，即燈管一前一 後交替繞制平板型冷陰極螢光燈管；二層燈管之間可有至少一個固定物ll以提高燈管的機 械強度，所述固定物ll由玻璃、鋼化玻璃、安全玻璃、陶瓷、金屬或塑料製成；所述固定 物11和燈管1之間有膠12固定，所述膠12例如為矽膠、環氧樹脂、矽橡膠、塑料、紫外線固 化膠等。所述燈管1的安置方向與路燈軸13垂直，也可與路燈軸13平行、如圖2所示。所述至少一層、每層至少一支的高光通量冷陰極螢光燈管l包括有至少一支發白光的 和/或各至少一支發紅藍綠黃橙等多種單色光的冷陰極螢光燈管，所述的白光可為不同色 溫或不同顯色指數的白光。所述的驅動器5為DC/AC， AC/AC變換器；所述驅動器5可把輸入的外電源轉變成適合於 螢光燈管l工作的電壓，例如為50Hz-500kHz、 400-3000V的電壓；所述外電源可為直流或 交流電，例如從市電來的工頻交流電、太陽能電池板及其蓄電池來的直流電等；所述驅動 器5還可包括有燈亮度按時間設定變化的程序電路、以節約照明用電。所述光反射器2按輸出光分布的要求設計，由高反射率的鋁、鋁合金、高反射率合金 或金屬、塑料等加高反射率層製成。所述透光燈罩4可為平面或曲面，由玻璃、鋼化玻璃、安全玻璃或塑料製成，其內或 外表面上還可有一系列小透鏡或小稜鏡燈光學結構14以改進輸出光的分布。所述燈外殼6由金屬或塑料製成，把所述高光通量冷陰極螢光燈管l、光反射器2、燈
管的固定裝置3、透光罩4、驅動器5、外電源電連接裝置7以及路燈的固定裝置8連接成為 一個整燈；所述燈外殼6與透光罩4之間有密封圈或密封膠15、構成一個密封腔體以適應室 外應用，在用密封膠時、透光罩4與燈外殼6的一部分(如圖2中16所示)構成一個燈具蓋， 所述燈具蓋與燈外殼6的另一部分之間有機械卡扣和鉸鏈(如圖2中17所示)相互固定和方 便打開維修；所述燈外殼6和透光罩4可按需要設計成不同的形狀。所述燈外殼6的電纜7的引出端有路燈固定裝置8用於把所述冷陰極螢光路燈固定在 路燈支柱上、隧道燈框上或其它燈具上。圖2為本實用新型的冷陰極螢光路燈的又一個實施例的結構示意圖。其特徵在於所述 的至少一層、每層至少一支的高光通量冷陰極螢光燈管1為一層蛇形燈管，所述燈管與路 燈軸13平行安置；所述驅動器5被分為二部分,其中一部分5a與燈管l、固定裝置3安裝 在一起，另一部分5b安裝在路燈外殼6的其它地方、例如在電纜7的引出端、如圖2所 示，圖2中18為所述驅動器5的二部分之間的電連接裝置，所述驅動器的5a部分例如為 高壓變壓器。圖2中其它數字所代表的意義與圖1中的相同。本實用新型要求保護的範圍不限於本文中介紹的各實施例，涉及的專門技術是本專業 一般人員所熟悉的，因此只要了解本實用新型的內容和特性，可以做各種形式的變換和代 換。
權利要求1、一種冷陰極螢光路燈，它包括有至少一支高光通量光源，一個光反射器，一個固定光源的固定裝置，一個透光罩，至少一個光源的驅動器，一個燈外殼、一個燈的固定裝置，一個外電源電連接裝置；其特徵在於所述的高光通量光源為至少一層、每層至少一支冷陰極螢光燈管(1)，一個把所述冷陰極螢光燈管(1)固定在所述光反射器或燈外殼上的燈管固定裝置(3)；燈外殼(6)把所述冷陰極螢光燈管(1)、光反射器(2)、燈管(1)的固定裝置(3)、透光罩(4)、驅動器(5)、外電源電連接裝置(7)以及路燈固定裝置(8)連接成為一個整燈；所述驅動器(5)的輸入端經電連接裝置(7)相連與外電源連接，其輸出端經引線(9)與冷陰極螢光燈管(1)的電極(10)相連。
2、根據權利要求l所述的冷陰極螢光路燈，其特徵在於所述的冷陰極螢光燈管(1) 的輸出光通量為500 — 50000 lm，其形狀為"U"形、多"U，，形、橋接多"U"形、"H，，形、多"H，， 形、蛇形、"D"形、圓角方形、圓角長方形、圓形、盤香形、單或雙螺旋型中的至少一種； 所述燈管被排列於至少一個平面或曲面上。
3、 根據權利要求1或2所述的冷陰極螢光路燈，其特徵在於所述的冷陰極螢光燈管(l) 為平板型冷陰極螢光燈管，被排列於二個平面上，即燈管一前一後交替繞制；二層燈管之 間有至少一個以提高燈管機械強度的固定物(ll)，該固定物由玻璃、鋼化玻璃、安全玻璃、陶瓷、金屬或塑料製成，與燈管的固定裝置(3)構成一體；所述固定物(11)和燈管之間 有膠(12)相互固定，所述的膠為矽膠、環氧樹脂、矽橡膠、塑料、紫外線固化膠中的至少一種。
4、 根據權利要求3所述的冷陰極螢光路燈，其特徵在於所述的冷陰極螢光燈管(1) 包括有至少一支發白光的和/或各至少一支發紅藍綠黃橙等多種單色光的冷陰極螢光燈 管，所述的白光可為不同色溫或不同顯色指數的白光。
5、 根據權利要求l所述的冷陰極螢光路燈，其特徵在於所述的驅動器(5)為DC/AC， AC/AC變換器；所述外電源電連接裝置(7)為電連接器或連接電纜；所述驅動器(5)還 包括有燈亮度按時間設定變化的以節約照明用電的程序電路。
6、 根據權利要求1或5所述的冷陰極螢光路燈，其特徵在於所述的驅動器(5)被製成 一個整體，或被分為二部分(5a和5b),其中一部分(5a)與燈管(l)、固定裝置(3)安裝 在一起，另一部分(5b)安裝在路燈外殼(6)的其它地方，所述驅動器(5)的二部分之間 有電連接裝置(18);所述驅動器的一部分(5a)為高壓變壓器。
7、 根據權利要求l所述的冷陰極螢光路燈，其特徵在於所述的光反射器(2)按輸出 光分布的要求設計，由高反射率的鋁、鋁合金、高反射率合金或金屬、塑料等加高反射率 層製成。
8、 根據權利要求l所述的冷陰極螢光路燈，其特徵在於所述的透光燈罩(4)為平面 或曲面，由玻璃、鋼化玻璃、安全玻璃或塑料製成；其內或外表面上有一系列小透鏡或小 稜鏡光學結構(14)。
9、 根據權利要求l所述的冷陰極螢光路燈，其特徵在於所述的燈外殼(6)由金屬或 塑料製成，其形狀按需要設計成不同的形狀。
10、 根據權利要求l所述的冷陰極螢光路燈，其特徵在於所述的燈外殼(6)和透光罩 (4)之間有密封圈或密封膠(15);所述透光罩(4)的形狀按需要設計成不同的形狀。
專利摘要一種冷陰極螢光路燈，它包括有至少一支高光通量光源，一個光反射器，一個固定光源的固定裝置，一個透光罩，至少一個光源的驅動器，一個燈外殼、一個燈的固定裝置，一個外電源電連接裝置；所述的高光通量光源為至少一層、每層至少一支冷陰極螢光燈管，一個把所述冷陰極螢光燈管固定在所述光反射器或燈外殼上的燈管固定裝置；燈外殼把所述冷陰極螢光燈管、光反射器、燈管的固定裝置、透光罩、驅動器、外電源電連接裝置以及路燈固定裝置連接成為一個整燈；所述驅動器的輸入端經電連接裝置相連與外電源連接，其輸出端經引線與冷陰極螢光燈管的電極相連；與現有技術相比，具有光顯色指數高、物體可見度高、安全性好、壽命長，成本低，可瞬時啟動瞬時關閉，再啟動也無需等待，發光色穩定、不會隨外電壓變化而變化，還可按不同用途要求製造所需的各種不同色溫和不同色的光的燈等特點。
文檔編號F21S8/08GK201043703SQ20062010662
公開日2008年4月2日 申請日期2006年8月8日 優先權日2006年8月8日
發明者葛世潮 申請人:葛世潮