專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)電極照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)電極照明系統(tǒng)，更具體地講，涉及一種能夠通過(guò)將微波集聚到一個(gè)位于諧振腔內(nèi)的無(wú)電極等離子體燈泡從而提高照明效率的無(wú)電極照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常，一種利用微波的照明系統(tǒng)是一種通過(guò)將微波能量施加到無(wú)電極等離子體燈泡中而發(fā)射可視光線(xiàn)或紫外線(xiàn)的裝置，該系統(tǒng)的燈的使用壽命可以與通常的白熾電燈或熒光燈相匹敵并具有極佳的照明效果。
圖1是已有技術(shù)中采用微波能量的照明系統(tǒng)的垂直剖面圖。
如圖1所示，傳統(tǒng)的采用微波能量的照明系統(tǒng)包括一個(gè)外殼1，形成一個(gè)預(yù)定的內(nèi)部空間；一個(gè)磁控管2，安裝在外殼1的內(nèi)部并產(chǎn)生微波；一個(gè)高壓發(fā)生器3，其將普通AC電源升至高壓并提供給磁控管2；一個(gè)波導(dǎo)管4，用來(lái)導(dǎo)引從磁控管2中產(chǎn)生的微波；一個(gè)安裝在波導(dǎo)管4出口處的諧振腔6，它與波導(dǎo)管4相通，在光通過(guò)其中時(shí)防止微波泄漏；以及一個(gè)燈泡5，設(shè)置在諧振腔6內(nèi)并且當(dāng)其內(nèi)密封的物質(zhì)被通過(guò)波導(dǎo)管4傳導(dǎo)的微波能變成等離子體時(shí)發(fā)光。
使用微波的照明系統(tǒng)還包括一個(gè)形成在外殼1前側(cè)和諧振腔6的相鄰區(qū)域的反射鏡7，用來(lái)將燈泡5產(chǎn)生的光向前匯聚地反射。
一個(gè)絕緣反射鏡(dielectric mirror)8安裝在波導(dǎo)管4的出口4a處使通過(guò)波導(dǎo)管傳導(dǎo)的微波從中通過(guò)，并且燈泡發(fā)出的光被向前反射，在絕緣反射鏡8的中心有一個(gè)孔8a用來(lái)使燈泡5的軸部9穿過(guò)其中。
一個(gè)用來(lái)冷卻磁控管2和高壓發(fā)生器3的冷卻扇組件10被安裝在外殼1的后側(cè)。
附圖標(biāo)記10a表示風(fēng)扇的外殼，10b表示一個(gè)吹風(fēng)機(jī)，M1表示一個(gè)燈泡馬達(dá)，M2表示一個(gè)風(fēng)扇馬達(dá)。
使用微波的傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)是如下那樣操作的。
當(dāng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)被輸入到高壓發(fā)生器3時(shí)，高壓發(fā)生器3提升AC電源并將所提升的高壓提供給磁控管2。之后，經(jīng)高壓振蕩，磁控管2產(chǎn)生甚高頻微波。如此產(chǎn)生的微波被導(dǎo)引通過(guò)波導(dǎo)管4并且經(jīng)一形成于波導(dǎo)管4的出口4a內(nèi)側(cè)的狹槽部4b發(fā)射到諧振腔6，使密封在燈泡5內(nèi)的物質(zhì)放電，從而產(chǎn)生具有特殊光譜的光，并且隨著光被反射鏡7和絕緣反射鏡8向前反射，被照射的空間變得明亮。
然而，傳統(tǒng)的無(wú)電極照明系統(tǒng)具有如下問(wèn)題。
也就是說(shuō)，由于經(jīng)過(guò)波導(dǎo)管傳入諧振腔的微波沒(méi)有圍繞燈泡匯聚而是發(fā)散的，所以不能形成強(qiáng)電場(chǎng)。這使得燈泡在發(fā)光初期不穩(wěn)定，燈泡的輻射效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種無(wú)電極照明系統(tǒng)，能夠通過(guò)將微波匯聚到諧振腔內(nèi)的一無(wú)電極等離子體燈泡上從而提高輻射效率。
為實(shí)現(xiàn)這些和其它方面的優(yōu)點(diǎn)，并依照本發(fā)明的目的，正如這里所具體體現(xiàn)和廣泛說(shuō)明的那樣，所提供的無(wú)電極照明系統(tǒng)包括一個(gè)諧振腔，該諧振腔被安裝在傳導(dǎo)磁控管產(chǎn)生的微波能量的波導(dǎo)管的出口處，并且形成一當(dāng)微波在其內(nèi)諧振時(shí)可使光亮通過(guò)其中的空腔；一個(gè)位于諧振腔內(nèi)并且內(nèi)部填充了發(fā)光物質(zhì)的燈泡，該發(fā)光物質(zhì)利用微波能量可以發(fā)光；以及一個(gè)或多個(gè)微波匯聚單元，該微波匯聚單元安裝在諧振腔的內(nèi)圓周表面并且匯聚從波導(dǎo)管出口發(fā)射到燈泡的微波能量。
本發(fā)明上述及其它目的、特征、方面、和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)以下結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)描述變得更加清楚。


所包含的附圖對(duì)本發(fā)明提供了進(jìn)一步的理解，并被包含在說(shuō)明書(shū)中組成了說(shuō)明書(shū)的一部分，附圖展示了發(fā)明的實(shí)施例，并和說(shuō)明書(shū)一起來(lái)解釋發(fā)明原理。
圖1是顯示現(xiàn)有技術(shù)中的無(wú)電極照明系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖2是顯示現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)電極照明系統(tǒng)的諧振腔內(nèi)部的局部剖面圖；
圖3是顯示本發(fā)明的無(wú)電極照明系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面圖；圖4是顯示本發(fā)明的無(wú)電極照明系統(tǒng)的諧振腔內(nèi)部的局部剖面圖；圖5是沿圖4中的線(xiàn)IV-IV剖面得到的安裝在諧振腔內(nèi)的微波匯聚單元的一個(gè)具體實(shí)施方式
的平面圖；圖6是顯示沿圖4中的線(xiàn)IV-IV剖面得到的安裝在諧振腔內(nèi)的微波匯聚單元的另一個(gè)具體實(shí)施方式
的平面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，附圖展示了其中的示例。
根據(jù)本發(fā)明的無(wú)電極照明系統(tǒng)可以有幾個(gè)具體實(shí)施方式
，以下將描述其中最優(yōu)選的一個(gè)。
本發(fā)明的覆蓋范圍并不限于下述特定的實(shí)施方式，在權(quán)利要求書(shū)敘述的范圍內(nèi)是可以修正的。
圖3是本發(fā)明的無(wú)電極照明系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面圖，圖4是顯示本發(fā)明的無(wú)電極照明系統(tǒng)的諧振腔內(nèi)部的局部剖面圖，圖5是沿圖4中的線(xiàn)IV-IV剖面得到的安裝在諧振腔內(nèi)的微波匯聚單元的一個(gè)具體實(shí)施方式
的平面圖，圖6是顯示沿圖4中的線(xiàn)IV-IV剖面得到的安裝在諧振腔內(nèi)的微波匯聚單元的另一個(gè)具體實(shí)施方式
的平面圖。
如圖3至圖5所示，本發(fā)明的無(wú)電極照明系統(tǒng)包括一個(gè)形成一個(gè)預(yù)定的內(nèi)部空間的外殼11；一個(gè)安裝在外殼1的內(nèi)部并產(chǎn)生微波的磁控管20；一個(gè)用來(lái)將普通的AC電源升至一個(gè)高壓并將其提供給磁控管20的高壓發(fā)生器30；一個(gè)用來(lái)導(dǎo)引從磁控管20產(chǎn)生的微波的波導(dǎo)管40；一個(gè)諧振腔60，該諧振腔安裝在波導(dǎo)管40的出口40a處，防止微波泄漏并使光從中通過(guò)，并且使微波在其中諧振；一個(gè)燈泡50，該燈泡位于諧振腔60內(nèi)，并密封用于利用通過(guò)波導(dǎo)管40的出口傳遞的微波能量發(fā)光的發(fā)光物質(zhì)；一個(gè)反射鏡70，該反射鏡位于外殼11的前側(cè)和諧振腔60附近的區(qū)域，用來(lái)向前匯聚地反射燈泡50發(fā)出的光；以及一個(gè)絕緣反射鏡80，該絕緣反射鏡位于波導(dǎo)管40的出口40a處，使由波導(dǎo)管導(dǎo)引的微波通過(guò)并將燈泡50發(fā)出的光向前反射。
在波導(dǎo)管40的出口40a內(nèi)側(cè)形成一個(gè)長(zhǎng)方形孔40b，以使微波可以傳遞到諧振腔60中。
一個(gè)用來(lái)冷卻磁控管20和高壓發(fā)生器30的冷卻扇組件100被安裝在外殼11的后側(cè)。
附圖標(biāo)記100a表示風(fēng)扇的外殼，100b表示一個(gè)吹風(fēng)機(jī)，M1表示一個(gè)燈泡馬達(dá)，M2表示一個(gè)風(fēng)扇馬達(dá)。
至少一個(gè)或多個(gè)微波匯聚單元90被安裝在諧振腔60的內(nèi)圓周表面，用來(lái)匯聚從波導(dǎo)管40的長(zhǎng)方形孔40b傳送到燈泡的微波能量。
優(yōu)選的是，微波匯聚單元90被制作成銷(xiāo)子形狀，使得其一端可與諧振腔60的內(nèi)圓周表面耦合，另一端面向燈泡50。
該微波匯聚單元90被制作成在其從諧振腔60的內(nèi)圓周表面向燈泡50靠近時(shí)稍向上傾斜，并且安裝在諧振腔60的內(nèi)圓周表面，在燈泡50的直徑范圍內(nèi)接近燈泡50，使得它可以最大效率地匯聚通過(guò)波導(dǎo)管引入諧振腔60的微波。
另外，為了更快更有效地傳送微波，最好至少一個(gè)微波匯聚單元90在波導(dǎo)管40上的長(zhǎng)方形孔40b的中央處形成。
如果安裝兩個(gè)或更多的微波匯聚單元90，最好是按照規(guī)則的間隔與其間的燈泡對(duì)稱(chēng)地將它們安裝在諧振腔內(nèi)圓周表面上的的圓周方向上，在這種情況下，微波匯聚單元90中靠近燈泡并彼此對(duì)稱(chēng)面對(duì)的兩端間隔大于微波的1/4波長(zhǎng)。
下面將介紹具有上述結(jié)構(gòu)的無(wú)電極照明系統(tǒng)的操作。
當(dāng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)被輸入到高壓發(fā)生器30時(shí)，高壓發(fā)生器30提升AC電源并將所提升的高壓提供給磁控管20。之后，磁控管20經(jīng)高壓振蕩，產(chǎn)生一甚高頻微波。如此產(chǎn)生的微波被導(dǎo)引通過(guò)波導(dǎo)管40并且經(jīng)一形成于波導(dǎo)管40的出口40a內(nèi)側(cè)的長(zhǎng)方形孔40b發(fā)射到諧振腔60。
這樣地發(fā)射出的微波在諧振腔60內(nèi)均勻傳播并且同時(shí)沿著銷(xiāo)狀微波匯聚單元90圍繞燈泡50匯聚，由于如此匯聚微波，一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng)就很快的分布在燈泡50周?chē)?，使密封在燈?0中的發(fā)光物質(zhì)放電(discharged)并且同時(shí)被強(qiáng)電場(chǎng)激發(fā)，產(chǎn)生等離子體。因此，由于在等離子體從燈泡50產(chǎn)生的過(guò)程中發(fā)射的光被反射到絕緣反射鏡80和反射鏡70，因此光向前照射。如上所述，本發(fā)明的無(wú)電極照明系統(tǒng)具有這樣的優(yōu)點(diǎn)是因?yàn)槲⒉ū恢C振腔內(nèi)的銷(xiāo)狀微波匯聚單元匯聚在燈泡的周?chē)虼艘粋€(gè)強(qiáng)電場(chǎng)迅速的分布在燈泡的周?chē)?，使燈泡發(fā)光，所以該無(wú)電極照明系統(tǒng)在發(fā)光初期的穩(wěn)定性被提高，發(fā)光效率得以改善。
因?yàn)楸景l(fā)明在不偏離它的精神或者實(shí)質(zhì)性特征的條件下可能以幾種形式實(shí)施，當(dāng)然上述實(shí)施例不受任何前述細(xì)節(jié)的限制，除非另外說(shuō)明，相反地在所附權(quán)利要求書(shū)中所定義的精神和范圍內(nèi)應(yīng)該被廣泛的解釋?zhuān)虼?，所附?quán)利要求書(shū)意在涵蓋落在權(quán)利要求書(shū)的界限和范圍內(nèi)或者這些界限和范圍的等同范圍內(nèi)的所有的變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)電極照明系統(tǒng)，包括一諧振腔，所述的諧振腔被安裝在導(dǎo)引從一磁控管產(chǎn)生的微波能量的波導(dǎo)管的出口處，并且形成一當(dāng)使微波在其中諧振時(shí)允許光從其中通過(guò)的空腔；一燈泡，所述的燈泡位于諧振腔內(nèi)并且密封了借助于微波能發(fā)光的發(fā)光物質(zhì)；和一個(gè)或多個(gè)微波匯聚單元，所述的微波匯聚單元被安裝在諧振腔的內(nèi)圓周表面并且匯聚從波導(dǎo)管出口輸出到燈泡的微波能量。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中微波匯聚單元是銷(xiāo)狀的。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中微波匯聚單元被制作得在其從諧振腔的內(nèi)圓周表面向燈泡靠近時(shí)向上傾斜。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中微波匯聚單元被制作得在燈泡直徑范圍內(nèi)靠近燈泡。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中被安裝在諧振腔的內(nèi)圓周表面的至少一個(gè)微波匯聚單元位于在波導(dǎo)管上形成的一長(zhǎng)方形孔的中央。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中微波匯聚單元按照規(guī)則的間隔與其間的燈泡對(duì)稱(chēng)地被安裝在諧振腔內(nèi)圓周表面上的圓周方向上。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中微波匯聚單元中靠近燈泡并彼此對(duì)稱(chēng)面對(duì)的兩端部之間的間隔大于微波的1/4波長(zhǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)電極照明系統(tǒng)，包括一個(gè)諧振腔，安裝在傳導(dǎo)磁控管產(chǎn)生的微波能量的波導(dǎo)管出口處，形成一當(dāng)微波在其內(nèi)諧振時(shí)允許光通過(guò)其中的空腔；一個(gè)位于諧振腔內(nèi)并且密封了發(fā)光物質(zhì)的燈泡，該發(fā)光物質(zhì)借助微波能量可以發(fā)光；以及一個(gè)或多個(gè)微波匯聚單元，其安裝在諧振腔的內(nèi)圓周表面并且匯聚從波導(dǎo)管出口輸出到燈泡的微波能量。通過(guò)將微波匯聚到位于諧振腔內(nèi)部的無(wú)電極等離子體燈泡，可以提高發(fā)光初期的穩(wěn)定性和發(fā)光效率。
文檔編號(hào)F21K2/00GK1591770SQ20041000324
公開(kāi)日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2004年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月3日
發(fā)明者徐圣臺(tái) 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社