硅发光照明灯具挑战节能灯
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cnlwh 发布于2007-09-05 08:25:26
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亮度与400W汞灯相同！日立发布功耗减半的荧光灯
图1：点亮后的Hf86型荧光灯“HI-POWER UV”。.jpg
图1：点亮后的Hf86型荧光灯“HI-POWER UV”。包括昼白色的“FHF86EN-HPV”和昼光色的“FHF86ED-HPV”。平均演色评价指数（Ra）为84，比汞灯高。建议零售价为4500日元。荧光灯具“Hf86 HI-POWER”方面，断面呈倒三角型的双管产品“HNM11203VH-EU24”为4万9300日元。荧光灯和荧光灯具均于2007年10月1日上市。
【日经BP社报道】日立Lighting发布了Hf86型荧光灯“HI-POWER UV”（FHF86）和使用该荧光灯的照明器具“Hf86 HI-POWER”（图1）。该产品能够以约为400W汞灯一半的功耗实现相同的亮度。产品面向工厂及仓库等场所，用于在距离地板5～10m高的天花板上设置照明器具。在该用途方面，此前一直使用400W汞灯，新产品的目标就是替代汞灯。
Hf86型荧光灯是一种长约2.5m的高频照明专用荧光灯，发光效率高达约110lm/W。此次通过改变荧光灯器具的控制电路，提高了输出功率，将亮度提高到了原产品的１.2倍。在使用双管荧光灯时，可实现与400W汞灯相同的2万1400lm的亮度，因此可取代汞灯。功耗相当于汞灯的约一半，只有208W（图2）。而且，与汞灯相比，亮灯需时间较短。汞灯从点亮到完全亮起的时间需要20～30分钟，因此存在午休等时不能熄灯的缺点。但荧光灯却不同，完全亮起前几乎不需要时间，不使用时还可随时熄灯，因此有望获得节能效果。
荧光灯具在增大输出功率、提高亮度时，会产生萤光灯寿命缩短的问题。此次分别改进了荧光灯具和荧光灯，从而将荧光灯的寿命延长到了为原产品1.3倍，实现了1万5000小时。与400W汞灯相比，寿命长出3000小时。
提高荧光灯输出功率时荧光灯寿命缩短的原因主要有两个（图3）。一是灯丝寿命。对于该问题，如果能够防止灯丝发生电子放射物质的过度飞散、减缓放射电子的速度，便可延长灯丝的寿命。要想实现这一目标，需要将放射电子的部分——辉点的温度保持在恒定水平。另一个是荧光管发黑导致亮度降低。其原因是，灯丝的电子放射物质飞散、荧光管内的汞与玻璃中的钠结合，以及荧光灯光中含有的紫外线使玻璃发生色变等。这些问题是通过在荧光体与玻璃之间进行涂层处理，以防止汞和钠结合并屏蔽紫外线来解决的。
为了将灯丝辉点温度保持在恒定水平，此次在照明灯具上设置了灯丝电流控制电路（图4）。一般来说，在点亮荧光灯时，首先会向灯丝输入电流进行启动，由灯丝放射电子。接着，在点亮后，为了放射电子，会流过灯丝电流，并使放射出来的电子向阳极移动。此时的问题是，起动时预热不足，消耗了电子放射物质。而且，还存在输出功率提高后灯管电流增大，从而使辉点温度随之上升的课题。因此，此次的照明器具通过在启动时加大流过灯丝的电流，减轻了预热不足的现象。在点亮时加大灯管电流的情况下，通过减小灯丝电流保持了辉点温度。
荧光灯方面，与日立Lighting于2007年8月发布的家用荧光灯“闪亮UV”系列一样，通过改进灯丝及紫外线屏蔽材料，延长了灯丝的寿命并防止了荧光管变黑现象（参阅本站报道）。
如果将此次发布的荧光灯具Hf86 HI-POWER与原来的Hf86型荧光灯组合使用，虽然亮度会增加但荧光灯寿命却会变短。而将荧光灯HI-POWER UV与原来的Hf86型荧光灯具组合使用时，则会出现寿命变长但输出功率却未提高的情况。
将成为中小型大厦及工厂实现节能的关键
从日本的电力消费来看，中小型大厦及工厂的电力消费在近30年内将增至目前的2倍。其中，在大厦的电力消费中，照明占有相当高的比例。在这一背景下，家居建材商店及家电家商场等的、卖场面积达2000～3000坪的大型商店，在有望获得节能效果的前提下，纷纷开始采用Hf86型荧光灯。Hf86型荧光灯具的市场规模在2002年为7万盏，而2006年则猛增到了为02年7倍的49万盏。日立Lighting此次希望上市可替代汞灯的、并将功耗减半的荧光灯具和荧光灯，满足商用领域对节能的需求。该公司的目标是，通过抓住这一需求，除了大厦及商店之外，把荧光灯市场进一步拓展至工厂及仓库。（记者：宇野 麻由子）
图2：在640平方米的工厂设置20盏进行测试后的估算结果。.jpg
图2：在640平方米的工厂设置20盏进行测试后的估算结果。
图3：荧光灯的模式图。提高输出功率后，灯丝上电子放射物质的消耗以及玻璃管的变黑就会加重，从而使荧光灯的寿命变短。
图4：为了同时实现高输出功率和长寿命，追加了灯丝电流控制电路。.jpg
图4：为了同时实现高输出功率和长寿命，追加了灯丝电流控制电路。
http://www.nikkeibp.com.cn/china/news/elec/elec200709050124.html
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松下电器产业推出两步发光、可瞬时变亮的灯炮型荧光灯
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松下电器产业推出了可迅速变亮的灯炮型荧光灯“Palook Ball Premier Q（Quick）”。
螺旋状荧光发光管中内置了采用新开发灯丝的白炽灯“Quick Lamp”。首先将Quick Lamp点亮，然后使荧光发光管亮起。通过两灯并用，将亮灯1秒后的亮度提高到了以往产品的1.5倍。
具有荧光灯完全变亮后关闭Quick Lamp的定时控制功能。耗电量为10瓦，与白炽灯相比，二氧化碳（CO2）排量及电费均可减少8成。将发光寿命提高到了以往产品的1.3倍，达到1万3000小时。
价格为开放式，预计零售价为1500日元左右。7月1日上市。（6月10日 《日本经济新闻》晨报）
http://china.nikkei.co.jp/china/news/prod/prod200806110102.html
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一开灯就可确保60％的亮度！松下电器上市灯泡型荧光灯
刚开灯时的亮度比较。右为“Palook Ball Premium Q”。上面的数字表示亮度。
内置的Quick Lamp（照片右侧）。
外形有三种，发光颜色各有两种，共有6款产品。
【日经BP社报道】松下电器产业上市了刚开灯时也能够非常明亮的灯泡型荧光灯“Palook Ball Premium Q”。该产品在螺旋状发光管内置有白炽灯“Quick Lamp”。开灯后最初一分钟内，由Quick Lamp来补偿荧光灯的昏暗，从而消除荧光灯在刚开灯时的照度不足。在室温为＋25℃左右的情况下，开灯后1秒就可达到60％的亮度，1分钟多就会达到100％左右的亮度。而一般的荧光灯刚开灯时只能获得40％左右的亮度。一般来说，荧光灯在变亮之前需要一些时间，这是用灯泡型荧光灯取代白炽灯的一大障碍。此次新产品适用于只使用很短时间、频繁开关灯的洗漱间及走廊等场所。耗电量为10W，只开Quick Lamp时，耗电量为30W。
新产品的寿命（光通量降至最初80％所经过的时间）也由原来的1万小时延长到了1万3000小时。在制作时适量增加了涂在电极线圈上用来释放电子的物质（发射体）。另外，通过使涂布在发光管上的荧光体的厚度均匀一致，降低了烧制荧光体时产生的气体残留量。这样，即使长时间使用，光通量也不容易下降。而且，通过适量控制发射体的涂布量，可开关次数也由目前的3万次提高到了4万次。这一点也适于只在短时间利用的场所。
灯泡型荧光灯的外形有三种，包括外径尺寸为55mm的A型、螺旋状发光管暴露在外面的D型以及圆外径尺寸为90mm的G型，各型号的发光颜色有两种，分别是灯泡颜色和接近白色的冷色。价格为开放式，预计零售价为1500日元左右。将于2008年7月1日上市。（记者：吉田 胜）
http://www.nikkeibp.com.cn/china/news/elec/elec200806120119.html
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日立Lighting开发出紫外线屏蔽型家用荧光灯 寿命为1万3000小时
图1 日立Lighting开发的“高闪亮UV”
图2 灯丝变成了三重结构，发射极保持率达到1.5倍
图3 通过CeO2粒子镀膜，降低了光束减弱
【日经BP社报道】日立Lighting开发出了配备紫外线屏蔽功能的家庭用荧光灯“闪亮UV”的新系列“高闪亮UV”（图1）。通过改进灯丝结构和采用新的紫外线屏蔽材料，寿命提高到了1万3000小时。与此前产品“闪亮UV nano”的寿命9000小时相比，大约达到1.5倍。2007年9月1日开始销售，销售目标为每年售出300万根。
荧光灯的寿命是指灯不亮了、或者光束降至初期值的70%以下时的时间。灯不亮了的原因是，附着在灯丝上的放电时必需的热电子的物质（发射极）因蒸发、消散而被消耗掉。日立Lighting将灯丝的结构由此前的二重线圈变成了三重线圈（图2）。通过采用三重线圈结构，发射极的保持量达到了1.5倍，从而延长了寿命。
光通量由初期值降低的原因有两个。一个是封入荧光灯内部的气体汞（Hg）与玻璃中所含的纳（Na）形成合金，导致荧光灯变黑。另一个原因是荧光灯生成的紫外线使玻璃发生着色。
为了防止这些问题，该公司采用二氧化铈（CeO2）纳米粒子，对荧光体和玻璃之间进行了镀膜。此前的产品则采用二氧化钛（TiO2）纳米粒子。由于与TiO2相比，CeO2可填充得更加细密，所以具有很好的防止Hg和Na形成合金的效果。这样一来，防止了荧光灯的变黑。此外，CeO2纳米粒子与TiO2纳米粒子一样，可屏蔽约75%的紫外线。通过紫外线屏蔽，防止了玻璃的着色。通过采用CeO2纳米粒子膜，来防止荧光灯的变黑和玻璃的着色，接近寿命期限时的亮度达到了初期的80％左右。（记者：佐伯 真也）
http://www.nikkeibp.com.cn/china ... gi200708070126.html
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日立Lighting开发出可更换发光管部分的灯泡型荧光灯
日立Lighting可分离并更换发光管的灯泡型荧光灯.jpg
日立Lighting可分离并更换发光管的灯泡型荧光灯。与西友联手开发
散热原理
用于散热的接合部。发光管部与点亮电路部就位，两个部位的接点（照片中露出铜的地方）便可连接。
经由此处可将发光管的热量传递给亮灯电路部下面的灯口金属部并散出
点亮电路较大，因此比以往的灯泡型荧光灯（左）长
【日经BP社报道】日立Lighting与西友联手开发出了点亮电路部分与发光管部分可分离的新型灯泡型荧光灯。可以只更换达到使用寿命（约1万小时）的发光管，而点亮电路可重复使用。除了荧光灯所具备的省电这一特点之外，还拥有减少废弃物的“省资源”卖点。“希望5年后将灯泡型荧光灯市场上的3成产品转换为像这样的分离型”（该公司）。
总光通量方面，灯泡色产品（型号：FTH15EL/13/ADE）为810lm，昼光色产品为730lm（型号：FTH15ED/13/ADE），目标是取代60W白炽灯泡。耗电量为13W，约为60W白炽灯泡的1/4。点亮电路部分的寿命约为3万小时。1个点亮电路可更换3次发光管。因该公司以往的灯泡型荧光灯寿命为6000小时左右，设想使用3万小时的话，则点亮电路中铜的使用量就可降低到以往的1/5，制造时的CO2排量也可削减约7成。
为了使荧光灯打开后马上就亮，该公司在封入发光管内的气体构成上进行了改良。因该气体构成的耐热能力较弱，还采取了自主开发的散热措施。具体是在发光管部和点亮电路部设置铜接点，通过热传导将热量散发到灯口金属部。此次还为延长点亮电路的使用寿命作了改进。一般情况下，发光管到使用寿命的后期，放电电压会增高，如果继续使用，很有可能会损坏点亮电路。因此，此次在产品中设置了保护电路，可检测放电电压，当发光管接近使用寿命时会自动断开电流。
但是，因分离结构及保护电路的增加，导致产品的尺寸大于以往的灯泡型荧光灯。虽然直径为50mm，与以往产品差不多，但全长却超过以往的130mm左右而为155mm。该公司表示，“准备今后推进电路及发光管的小型化，将其缩小到与以往产品同等的尺寸”。产品计划08年10月1日上市，最初6个月只在西友店内销售。价格未定，该公司表示但“准备把发光管与点亮电路的套件控制在1500日元以下，用于更换的发光管部分控制在500日元以下”。（记者：吉田 胜）
http://www.nikkeibp.com.cn/china/news/elec/elec200807070119.html
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松下电工开发出不使用水银、可取代荧光灯的节能照明技术
松下电工7月8日宣布，开发出了可取代荧光灯的新节能型照明技术。该技术不使用对人体有害的水银，而是通过使电子碰撞氙气来实现发光。发光效率是荧光灯的1.5倍。将作为继发光二极管（LED）等之后的新一代照明技术，力争5～7年后达到实用水平。
新技术由松下电工与东京农工大教授越田信义共同开发而成。通过紫外线撞击发光体而发光的原理与荧光灯相同。为释放紫外线，荧光灯采用使水银气体放电的方式，而新技术则利用电子与无害的氙气碰撞。由于新技术不需要放电，因此仅用荧光灯的1/4电压即可发光。另外，新技术还采用超薄平面构造，也是一大特点。
作为全球变暖对策的一环，发达国家正在迅速普及灯泡型荧光灯，从而取代耗电量较大的白炽灯。不过，欧盟（EU）提出了家电产品原则上禁止使用水银的方针，因此当务之急是使取代荧光灯的无害照明技术达到实用水平。（7月9日 《日本经济新闻》晨报）
http://china.nikkei.co.jp/china/news/comp/comp200807100107.html
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松下电工采用硅结晶开发新一代照明器具
20mm×20mm的发光元件发光时。
【日经BP社报道】松下电工就该公司与东京农工大学联合开发出采用“纳米硅电子源”发光元件一事，对采用该元件便于提高理论发光效率的原因做出以下解释（参阅本站报道）。
“向此次开发的发光元件电极间施加的电压仅为20V。虽然电压很低，但仍可从电子源放射出具有8～12eV能量的电子，与氙气碰撞。这样可直接激发氙分子，产生波长极短、仅为100～200nm的紫外线（真空紫外线）。紫外线照射到荧光体后可转换为可见光。
另外，以往的荧光灯大多采用“电离放电”。电离放电是指至少在亮灯时向电极间施加高电压，使水银气及氙气等气体出现失去绝缘性的“绝缘破坏”现象。由此产生的电子与气体分子等发生碰撞后，会产生更多的电子，这种过程反复进行，将使电子呈雪崩状增加。另外，电离后的分子与电极发生碰撞也会导致电子增多。这会造成能量损失”（松下电工）。
而此次的发光元件，虽然产生高能量电子，但由于施加的是低电压，在绝缘破坏或雪崩时不会产生电子，因此能量损失较小。
目前的荧光灯大多封入水银。虽然也有采用氙气的产品，但发光效率仅为30lm/W左右。而此次开发的发光元件不仅能够采用氙气，还可实现较高的发光效率，因此这是一项具有发展前景的技术。（记者：野泽 哲生）
http://www.nikkeibp.com.cn/china/news/elec/elec200807110122.html
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松下电工与农工大试制出使用纳米硅元件的发光元件
发光元件截面图和发光结构
通过对硅进行纳米级加工来放出电子。
【日经BP社报道】松下电工与东京农工大学研究生院工学院使用5nm以下的硅元件，试制出向氙气中放射电子从而得到可视光的发光元件。由于无需放电，可轻松提高发光效率。理论上能够实现150lm/W以上的发光效率。另一特点是：与荧光灯不同，不需要使用水银。
该试制品向“纳米硅电子源”施加电压、产生高能量电子。利用了硅进行纳米级加工可放出电子的特性。通过向氙气中放射该电子来直接激发氙气分子。将产生波长200nm以下的“真空紫外光”，照射到荧光体上就会变成可视光。
该技术有望应用于高效、高亮度的照明器具。今后，还将通过弄清发光机理、优化元件结构来提高特性。
该技术的详细内容预定在08年7月13日～17日于波兰举办的“The 21ST International Vacuum Nanoelectronics Conference”上发表。（记者：根津 祯）
http://www.nikkeibp.com.cn/china/news/nano/nano200807100116.html
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zhouhy11发布于2008-08-05 10:26:22
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国内有相应研究没有呢
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