TW201511078A - 感應式螢光燈系統結構 - Google Patents

Abstract

一種感應式螢光燈系統結構，其所需之燈具相較於習知感應式螢光燈所需空間大為減少、且有更優異之省電效果；尤指一種可應用於小空間且高光效之感應式螢光燈系統結構，其主要特徵包括：一組可接收市電電力，並輸出之電力高於市電電力之電壓及頻率之安定器；一個磁場產生器，接收安定器所輸出之電力後，產生交變磁場，且輸出感應電力；一無極燈管接收磁場產生器所輸出之感應電力，以及感應該交變磁場而發出光亮。

Description

感應式螢光燈系統結構

本發明是關於一種感應式螢光燈系統結構，所需之燈具相較於習知感應式螢光燈其設置所需空間大為減少、且有更佳之節能功效；尤指一種可應用於小空間且高光效之感應式螢光燈系統結構。

感應式螢光燈是一種創世紀的發明；感應式螢光燈不需要固定之電極極性，因此，又被暱稱作為無極燈，其係依靠電磁感應和氣體放電的原理而發光。

感應式螢光燈具有很多優點，例如因其無須燈絲，故有超長的壽命，優於常見的日光燈，且金鹵燈的10倍，是白熾燈的50倍；抗震性特強；節能效果好，比白熾燈節能80%；發光效率高，是白熾燈的6倍；無閃爍有利於視力健康；無需預熱時間，可瞬間點亮；綠色環保，因為不含液態或氣態水銀，不會造成環境污染。

目前感應式螢光燈有燈管式及燈泡式之光原形式，採用之驅動頻率範圍從200KHz~3MHz，其中又分為外耦式及內耦式之感應形式，在壽命及省電的特性上均有優於市面上之省電燈泡。

雖然感應式螢光燈有著總總優點，可是市面上或居家環境中，卻鮮少見其芳蹤，究其原因，不外乎是，感應式螢光燈最初之商業目標，主要是設定在於高度照明，換言之，主要是針對較高之高度如6公尺以 上，大坪數大照度之大型室內空間照明，通常是廠房、倉庫、大廳、賣場，或是戶外照明如路燈，機具以及施工不易之建物。

也因此，感應式螢光燈的體積，遠大於一般家用之照明燈具，動則需50立方公分之燈具，而燈光源本身，則多為40公分直徑以上之環形燈管，即使以緊湊型感應式螢光燈設計出類似一般省電燈泡之架構，其體積亦相較大於一般省電燈泡約1.5倍，這亦是造成感應式螢光燈不易普遍的原因。

此外，目前市面上仍有許多造價低廉之日光燈管廣泛應用居家之間，主要是因為燈座使然，一旦日光燈不亮，消費者只需更換燈管或啟動器即可，使得消費者採用省電燈光源之意願不高，因而使得部分消費者仍舊使用不環保且耗電較高之燈光源，也因此，如何讓消費者在無需額外花費即可接軌使用新一代的省電環保燈光源，實乃我輩刻不容緩，亟思解決之課題。

雖然市面上已可見解決前述問題之產品如：LED燈管，其省電效果，確實是有目共睹，可是其以輝度產生之照度之特性，卻也讓人無法視而不見，最最令人詬病，不外乎，注視於該照明下的移動物體，多會產生如故障日光燈照明之閃爍情形，且在LED燈管下閱讀極易讓人感到疲倦，像這樣以新問題取代舊問題，實非我輩所樂見。

發明人為了解決上述的問題，使得感應式螢光燈的燈光源以及所需燈具之體積能更加縮小，使其能更為普遍的利用，並更廣泛的應用於各個領域，發明出一種感應式螢光燈系統結構，其所需之燈具相較於習 知感應式螢光燈所需空間大為減少、且有更優異之省電效果；尤指一種可應用於小空間且高光效之感應式螢光燈系統結構，其主要特徵包括：一組可接收市電電力，並輸出之電力高於市電電力之電壓及頻率之安定器；一個磁場產生器，接收安定器所輸出之電力後，產生交變磁場，且輸出感應電力；一無極燈管接收磁場產生器所輸出之感應電力，以及感應該交變磁場而發出光亮；為了使本發明能盡速商業化，故採用市面上常見之線管燈做為無極燈管，以縮短開發過程，避免設計出多樣規格之燈管，並於燈管之兩端封裝固汞合金作為接收感應電力之端子以兼顧環保。

此外，本發明中之感應式螢光燈系統結構，藉由增設可代替傳統日光燈之燈光源組件，使本發明可更便於加速取代傳統日光燈，該組件包括：一個用以容置該安定器之罩體，並於該罩體之一側，設置一反光片，再於該反光片相對於安定器之另一側設置無極燈管；並在反光片設置無極燈管之一側，增設一個用以保護該無極燈管的透光罩，如上所述，可知以此燈光源組件，已構成一類似日光燈管之架構，更進一步在燈光源組件之兩端，分別增設端帽並於端帽上設置傳送端子組，用以連接外部之該市電電力，且將該市電電力送至該安定器，至此已完全達到本發明模擬出日光燈之使用情境所需之架構，且遠比日光燈使用壽命更長，光衰更小，照度更高。

本發明係利用線管燈做為無極燈管，因此在燈管造型的變化上更為靈活，若以U型來說，甚至可將線管燈以螺旋形式延伸，製作成傳統省電燈泡之形式，其好即是可取代傳統省電燈泡，而傳統省電燈泡最弱之處，不外乎頻繁的明滅控制，極易使其損毀；反觀感應式螢光燈，最為人稱道的即是，耐受頻繁的明滅控制，這在利用切換來產生多段之燈具控制 上，更可是令消費者期待的發明。

10、11、12‧‧‧無極燈管

101、111、121‧‧‧合金端子

20、21‧‧‧磁場產生器

201‧‧‧鐵心

202‧‧‧激磁線圈

203‧‧‧元件基座

204‧‧‧交變磁場

205‧‧‧輸入端子

206‧‧‧輸出端子

30、31‧‧‧燈光源組件

301、311‧‧‧端帽

302、312‧‧‧罩體

303、313‧‧‧反光片

304、314‧‧‧透光罩

305、315‧‧‧傳送端子組

40、41‧‧‧安定器

第1圖係為本發明本發明之系統架構方塊示意圖。

第2圖係為本發明之感應磁場元件架構示意圖。

第3圖係為本發明之第一實施例結構示意圖。

第4圖係為本發明之第一實施例結構分解示意圖。

第5圖係為本發明之第二實施例結構示意圖。

第6圖係為本發明之第二實施例結構分解示意圖。

本發明感應式螢光燈系統結構之實施詳細說明以及技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

本發明感應式螢光燈系統結構，其功能架構請參考第1圖，包括：一個安定器40主要作用在於接收市電電力，並輸出高於該市電電力之電壓及頻率之電力，原先市電電力約為110V60Hz，而經由安定器40處理後之輸出則為400V40KHz；一磁場產生器20，接收安定器40所輸出之高於該市電電力之電壓及頻率之電力，並產生交變磁場204，且輸出感應電力，其中該磁場產生器20可利用二進二出之繞線電感或變壓器來加以實現；一無極燈管10，藉由燈管兩端之合金端子101，接收該磁場產生器20所輸出之感應電力，以及感應交變磁場204而發出光亮；而在本發明於研究發展過程中，則多以坊間常見之線管燈作為無極燈管10，此做法之優點在於減少特殊規格，量產容易；另，無極燈管10係以合金作為其端子之材料， 經實驗發現該合金材料可為銅合金或汞合金或鎳合金，其中又以汞合金所產生之發光效率最好。

請參考第2圖，此圖用以說明感應磁場元件架構，圖中磁場產生器21，是由元件基座203作為乘載座，方便後製加工，在元件基座203上設置一鐵心201，並於鐵心201周圍以絕緣線繞置兩組激磁線圈202，並將兩組線圈端子設定為輸入端子205以及輸出端子206，其中輸入端子205用來接收安定器40所輸出之高於該市電電力之電壓及頻率之電力，而磁場產生器21所輸出之感應電力則藉由輸出端子206輸出至無極燈管11之合金端子111，此外，磁場產生器21接收來自安定器40輸出所之電力，亦會產生交變磁場204；第2圖主要要說明的是只要將無極燈管11設置在磁場產生器21之一側，無極燈管11即可藉由收到磁場產生器21輸出之感應電力，以及感應到磁場產生器21所產生之交變磁場204即可發光，無論無極燈管11所設置之位置是在於磁場產生器21的上方或是下方，均可因感應而發光，此為本發明與習知感應式螢光燈最大之差別。

習知之感應式螢光燈若非為外耦式即為內耦式，而本發明吾人將稱其為側耦式感應式螢光燈，其整體架構之體積遠小於習知之感應式螢光燈，其特徵不外乎磁場產生器21與無極燈管11之體積均比習知之感應式螢光燈相對構件至少小過一半，且磁場產生器21與無極燈管11兩者間之電器連結以及感應方式亦與習知之感應式螢光燈完全不同。

本發明之第一實施例，請參考第3圖以及第4圖，係利用U型之線管燈，作為無極燈管11，並藉由搭配燈光源組件30，來作為一種可代替傳統日光燈之感應式螢光燈系統結構，其主要目的即是要設計一種可 用於傳統日光燈座之感應式螢光燈，為此，將安定器41容置於罩體302中，特別注意在本實施例中，磁場產生器21是組裝於安定器41之PCB上，並於罩體302開口之一側設置一反光片303，如此，組裝有磁場產生器21之安定器41，則包夾容置於罩體302與反光片303之間。

在此補充一更為方便之實施方式，即是將罩體302與反光片303以一體成形且截面略呈半圓形之管狀體來加以實現，若此，可方便產線操作，減少工時，更可確保包夾容置之緊密性。

其後再將無極燈管11設置於反光片303相對於安定器41之另一側，並於該側設置一個透光罩304，其作用則是透出並調整無極燈管11發出之光亮，且如先前所述本實施例是利用U型之線管燈，作為無極燈管11，而線管燈之燈體相當脆弱，故，施以透光罩304可用來加以保護無極燈管11。

如上所述，可知以此燈光源組件30與無極燈管11，已構成一類似日光燈管之架構，其中可注意到磁場產生器21與無極燈管11於空間中的相對關係，雖磁場產生器21與無極燈管11之間有一反光片303，然其並不影響無極燈管11感應磁場產生器21所產生之交變磁場204，在本實施例中係將磁場產生器21設置於靠近合金端子111，以期達到最佳功效。

更進一步在燈光源組件30之兩端，分別增設端帽301並於端帽301上設置傳送端子組305，用以連接外部之市電電力，且將該市電電力送至該安定器41，本實施例至此已完成模擬日光燈使用情境下所需之架構。

請參考第5圖以及第6圖，為本發明之第二實施例，係利 用兩支直管型之線管燈，作為無極燈管12，搭配燈光源組件31，成為一種可代替傳統日光燈之感應式螢光燈系統結構，將安定器41容置於罩體312中，並於罩體312開口之一側設置一反光片313，在本實施例中，使用兩個磁場產生器21組裝於反光片313上且分置於反光片313之兩端，如此，前述兩個磁場產生器21與一個安定器41，則包夾容置於罩體312與反光片313之間。

同樣的若是將罩體312與反光片313以一體成形且截面略呈半圓形之管狀體來加以實現，則可方便量產製作，且可確保包夾容置之緊密性；其後再將無極燈管12設置於反光片313相對於安定器41之另一側，並於該側設置一個透光罩314，其作用則是透出並調整無極燈管12發出之光亮，且可保護無極燈管12；更進一步在燈光源組件31之兩端，分別增設端帽311，則完成模擬日光燈所需之架構。

其中分別設置於反光片313兩端之磁場產生器21與無極燈管12於空間中的相對關係，雖磁場產生器21與無極燈管12之間有一反光片313，然其並不影響無極燈管12感應磁場產生器21所產生之交變磁場204，在本實施例中為使其達到最佳功效，故，將磁場產生器21設置於靠近合金端子121。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，非用以限定發明之專利範圍，其他運用本發明之專利精神之等效變化，均應俱屬本發明之專利範圍。

10‧‧‧無極燈管

101‧‧‧合金端子

20‧‧‧磁場產生器

204‧‧‧交變磁場

40‧‧‧安定器

Claims (10)

1. 一種感應式螢光燈系統結構，具有高光效、耐受頻繁點滅之功效，該感應式螢光燈系統結構包括：一安定器，用以接收一市電電力，並輸出高於該市電電力之電壓及頻率之一電力；一磁場產生器，用以接收該安定器所輸出之該電力，並產生一交變磁場，且輸出一感應電力；一無極燈管，內含惰性氣體，並於燈管內壁塗佈螢光粉，且該無極燈管係藉由接收該磁場產生器所輸出之該感應電力，以及感應該交變磁場而發出光亮。
2. 如申請專利範圍第1項所述之感應式螢光燈系統結構，其中該無極燈管之兩端均設有一內含合金之端子，藉以接收該磁場產生器所輸出之該感應電力。
3. 如申請專利範圍第1項所述之感應式螢光燈系統結構，其中該磁場產生器，係設置於該無極燈管之一側，藉以使該無極燈管感應該交變磁場。
4. 如申請專利範圍第2項所述之感應式螢光燈系統結構，其中該磁場產生器，係設置於該內含合金之端子之一側，藉以使該內含合金之端子感應該交變磁場。
5. 如申請專利範圍第4項所述之感應式螢光燈系統結構，其中該無極燈管可成型為一U字形之無極燈管。
6. 如申請專利範圍第5項所述之感應式螢光燈系統結構，其中該U字形之 無極燈管，其相對於該內含合金之端子之另一側，可應所需加以延伸。
7. 一種可代替傳統日光燈之感應式螢光燈系統結構，該感應式螢光燈系統結構包括：一安定器，用以接收一市電電力，並輸出高於該市電電力之電壓及頻率之一電力；一磁場產生器，用以接收該安定器所輸出之該電力，並產生一交變磁場，且輸出一感應電力；一無極燈管係藉由接收該磁場產生器所輸出之該感應電力，以及感應該交變磁場而發出光亮；一燈光源組件，該燈光源組件包括：一罩體，用以容置該安定器；一反光片，設置於該罩體之一側，並於該反光片之一側設置該無極燈管；一透光罩，設置於該反光片之一側，用以保護該無極燈管；其中該燈光源組，更於兩端處分別設置一端帽，並於至少一該端帽設置一傳送端子組，用以連接外部之該市電電力，且將該市電電力送至該安定器。
8. 如申請專利範圍第7項所述之感應式螢光燈系統結構，其中該反光片與該罩體，可為一體成形且截面略呈半圓形之管狀體。
9. 如申請專利範圍第8項所述之感應式螢光燈系統結構，其中該無極燈管之兩端均設有一內含合金之端子，藉以接收該磁場產生器所輸出之該感應電力。
10. 如申請專利範圍第9項所述之感應式螢光燈系統結構，其中該無極燈管可成型為一U字形之無極燈管，且該U字形之無極燈管，其相對於該內含合金之端子之另一側，可應所需加以延伸。