Большая лампа-пар, показывающая превосходный цвет, с повышенной эффективностью и сроком службы
Изобретение относится к большим лампам с параболическим алюминизированным рефлектором. Заявленная сборка металлокерамический галогеновый лампы содержит металлокерамический галогеновый источник света, включающий в себя разрядную камеру, вмещающую в себя первый и второй раздельные электроды, которые находятся в электрической связи с первой и второй подводками и вмещены в светопрозрачную, герметичную капсулу, и плоский параболический рефлектор с фокусной точкой, расположенной вдоль оси вращения рефлектора и между концом основания рефлектора и открытым концом рефлектора. При этом рефлектор имеет отражающую поверхность, выполненную с возможностью приема света от источника света и направления света определенным образом через открытый конец рефлектора. Рефлектор имеет второй размер глубины, измеренный вдоль оси вращения, причем второй размер меньше, чем первый размер источника света. Источник света имеет удлиненный первый осевой размер. Технический результат - создание лампы ПАР с повышенным качеством света и эффективностью, а также повышение точности расположения источника света в рефлекторе. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к большим лампам с параболическим алюминизированным рефлектором (ПАР) (например, PAR56 и PAR64, где число показывает диаметр наиболее широкой части лампы в восьмых долях дюйма), которые широко используются на специализированном рынке для точечного и рассеянного освещения в холлах, коридорах и т.д.
Исторически, на указанном рынке используются источники света, дающие свет при накаливании, например галогеновые источника света, где нить накала источника света ориентирована вертикально (или параллельно) к центральной оси луча лампы. Указанная ориентация упрощает направление света рефлектором и улучшает оптическое управление. Нить накала галогенового источника света обычно расположена в капсуле с целью поддерживания галогенового цикла (испарение вольфрама с нити накала, взаимодействие вольфрама с галогеном (таким как йод, бром, хлор или фтор) и предотвращение оседания вольфрама на стенке лампы и почернения поверхности стенки). Галогеновые источники света используются благодаря превосходному цвету света, но при этом они имеют относительно короткий срок службы и низкую эффективность.
Хотя кварцевые металлогалогеновые ламповые источники могут обладать повышенной эффективностью и сроком службы, данные улучшения нивелируются существенным снижением качества цвета. Известно, что металлокерамические галогеновые (CMH) источники света обеспечивают высокую эффективность, более длительный срок службы, а также хороший цвет. Другими словами, металлокерамический галогеновый источник света объединяет в себе преимущества как галогеновых, так и кварцевых источников света, не обладая при этом ни одним из их существенных недостатков. Фактически CMH дуговые трубки уже в течение нескольких лет содержатся в рефлекторах ПАР меньшего размера (PAR20, PAR30 и PAR38) для общего, коммерческого освещения. Лампы CMH работают лучше в горизонтальном положении (в противоположность кварцевым лампам, которые лучше работают в вертикальной ориентации, как отмечено выше).
Хотя было предложено заменить кварцевые источники света в больших лампах ПАР, существуют физические ограничения, которые препятствуют простой замене источника света одного типа на другой. Например, при установке капсулы CMH дуговой трубки мощностью 150 ватт в большой рефлектор ПАР возникает затруднение, связанное с размером и расположением дуговой трубки, а также с предпочтительным направлением работы лампы. В частности, рефлектор PAR56 является широким и довольно плоским. Таким образом, удлиненную CMH лампу мощностью 150 Вт нельзя будет установить в рефлектор, то есть один конец источника света будет выступать по оси наружу с внешнего конца лампы. Кроме того, установка источника света с CMH дуговой трубкой мощностью 150 Вт по оси лампы также нежелательна для оптимальной работы источника света, как отмечено выше. Также становится важным поместить источник света на правильном расстоянии от задней части рефлектора, чтобы устранить или ограничить отклонение от идеальной формы луча.
В компоновке еще более крупной лампы PAR64, до настоящего времени установка источника света CMH или дуговой трубки мощностью 150 Вт просто не была выполнена. Рефлектор PAR64 имеет немного бóльшую глубину и, таким образом, допускает установку удлиненной капсулы источника света CMH мощностью 150 Вт в осевом направлении, то есть вдоль оси лампы. Однако, по всей видимости, источник света мощностью 150 Вт на рынке PAR64 не появлялся.
Таким образом, существует потребность в создании большой специализированной лампы ПАР (величины PAR56 и PAR64) с такими признаками, как превосходный цвет, эффективность, срок службы, а также точное расположение источника света в рефлекторе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предпочтительный вариант осуществления относится к источнику света CMH мощностью 150 ватт, имеющему удлиненную форму первого осевого размера. Плоский параболический рефлектор, имеющий фокусную точку, расположенную вдоль оси вращения рефлектора, между концом основания рефлектора и открытым концом рефлектора имеет отражающую поверхность, выполненную с возможностью приема света от источника света и направления света определенным способом через открытый конец рефлектора. Рефлектор имеет второй размер глубины, измеренный вдоль оси вращения, причем второй размер меньше, чем первый размер источника света, и источник света расположен практически перпендикулярно оси рефлектора в его фокусной точке.
Источник света расположен между первым и вторым деталями каркаса.
Каждая деталь каркаса имеет первый участок, проходящий через поверхность рефлектора в первом направлении (направление z) в целом параллельно оси вращения.
Каждая деталь каркаса включает в себя второй участок, который проходит во втором направлении (направление y) по существу перпендикулярно первому участку.
Каждая деталь каркаса включает в себя третий участок, который расположен между первым и вторым участками, причем третий участок проходит в третьем направлении (направление x), представляя поперечное сечение источника света и капсулы, расположенной между вторыми участками первой и второй деталей каркаса.
Третьи участки первой детали каркаса и второй детали каркаса могут быть размещены вокруг капсулы между первым концом капсулы и фокусной точкой.
Главное преимущество заключается в способности обеспечивать источник света СМИ в большой лампе ПАР.
Другое преимущество реализуется надежной установкой источника света СМИ поперек оси вращения рефлектора лампы.
Еще одно преимущество относится к надежному способу установки источника света в сборке лампы.
Дополнительные признаки и преимущества станут очевидными после прочтения и понимания следующего подробного описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фигура 1 представляет собой вид сверху дуговой трубки, оснащенной компонентами каркаса.
Фигура 2 представляет собой вид спереди правого держателя каркаса для поперечно установленной дуговой трубки для лампы PAR56.
Фигура 3 представляет собой вид сбоку правого держателя каркаса Фигуры 2.
Фигура 4 представляет собой вид сбоку лампы PAR56 с капсулой дуговой трубки, центрированной между компонентами держателя каркаса.
Фигура 5 представляет собой вид сбоку лампы PAR64 с капсулой дуговой трубки, установленной вдоль оси.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Обращаясь к Фигурам 1-4, на которых показана сборка лампы 20, включающая источник света 22, а именно металлокерамическую галогеновую (CMH) лампу, отдельные детали конструкции и их работа известны из уровня техники, поэтому для полного понимания настоящего изобретения соответствующее полное описание не требуется. Кратко, а также в целях координирования следующего описания, источник света CMH 22 имеет центральное тело 24, которое вмещает залитые и раздельные электроды 26 и 28. Электроды имеют участки подводки, которые проходят через ножки, показанные в данном варианте осуществления как первая и вторая ножки 30 и 32, которые отходят в противоположных направлениях по оси от центрального тела 24. Ножки впаяны в тело любым обычным способом.
Источник света 22 вмещен в светопрозрачную капсулу 34, которая заключает в капсулу тело CMH, ножки и электроды, при этом капсула, показанная здесь, представляет собой несимметричную структуру, которая защищает внутренние участки 40 и 42 подводки, которые в свою очередь электрически и механически соединены с подводками 26 и 28, отходящими от первй и второй ножки. Внутренние участки 40 и 42 подводки, с другой стороны, поддерживают тело в капсуле, а также соединены в герметизированной области 44 (герметично запрессованной или герметично обжатой, например) плоскими проводящими областями, такими как тонкая молибденовая фольга (не показана), которая электрически соединена с внешними подводками 46 и 48. Внутренний участок 42 подводки значительно длиннее, чем внутренний участок 40 подводки, так как он механически соединяет ножку 32 на дальнем конце с герметизированной областью 44. Конечно, следует понимать, что ножки 30 и 32 показаны в продольном отношении и что другие конфигурации могут использоваться без отступления от объема и цели настоящей заявки.
В основном, конструкция источника света, описанная выше, является обычной. Из-за малой глубины рефлектора в лампе PAR56 капсулу 34 источника света устанавливают в поперечном направлении к оси вращения AR рефлектора 60 (то есть параболического рефлектора в лампе ПАР) сборки 20 лампы (Фигура 4). Это достигается путем новой надежной монтажной или удерживающей сборки 62, отдельные детали которой показаны на каждой из Фигур 1-4. Как отмечено в Уровне техники, источник света CMH часто лучше всего работает в горизонтальной плоскости. Указанная поперечная установка позволяет источнику света оставаться в горизонтальном положении относительно всех возможных ориентаций оси вращения рефлектора, предназначенного для установки в вертикальном направлении.
Более конкретно, как показано на Фигуре 4, зажимы или первые участки 64 каркаса (левый участок, по существу, идентичный правому участку, если не указано обратное) отходят вверх через основание рефлектора и обычно параллельно к оси AR. Как можно увидеть из представленной Фигуры 3, первые участки 64 каркаса включают в себя особые участки, а именно линейные первые участки 64a, угловые вторые участки 64b и внешние, линейные третьи участки 64c. Первые участки каркаса при этом загнуты с одного конца приблизительно на девяносто градусов и объединены со вторыми участками 66 каркаса (Фигура 2). Указанные изгибы участков каркаса обеспечивают жесткость и надежность при сборке, чтобы капсула удерживалась в нужном положении в углублении рефлектора. Вторые участки 66 обычно проходят вдоль основного участка капсулы, как показано на Фигурах 1 и 2.
На конце 66a вторых участков, отдаленных от соединения изгибом с первыми участками 64c, один из вторых участков (показанный на Фигуре 1 как левый участок 66a) поддерживает герметизированный конец 44 капсулы. В частности, скобка 70 сопряжена с концом 66a и обернута вокруг герметизированного конца капсулы. Кроме того, промежуточная деталь держателя, такая как проволока 72, отходит от среднего положения вдоль другого второго участка (показанного как правый участок на Фигуре 1) и, предпочтительно, оборачивает капсулу по периметру в положении, отделенном от центрального тела источника света CMH.
Как хорошо видно из Фигуры 1, участки каркаса, в дополнение к механической поддержке, описанной в предыдущих параграфах, также обеспечивают электрическое соединение источника света. В частности, соединительные провода 76 и 78 предпочтительно накручены и/или приварены точечной сваркой к внешним концевым подводкам 46 и 48, соответственно. Соединительные провода 76 и 78 достаточно малы и поэтому не повышают надежность механического держателя в рефлекторе, однако они обеспечивают надежное электрическое соединение источника света с помощью подводок.
Таким образом, источник света эффективно поддерживается в лампе ПАР поперечным образом, благодаря чему результирующая проходящая длина капсулы источника света CMH мощностью 150 Вт может полностью помещаться в рефлектор PAR56. Аналогичным образом, в данной компоновке обеспечивается надежное электрическое соединение, причем тело источника света расположено точно в фокусной точке рефлектора. Это дает дополнительное преимущество обеспечения надежной механической поддержки, отчасти из-за изгибов участков каркаса, которые тем самым ограничивают передачу усилий.
На Фигуре 5 показана сборка лампы PAR64. Хотя источник света CMH мощностью 150 Вт все еще является предпочтительным, длина от основания рефлектора до внешнего периметра на внешнем конце рефлектора достаточна для установки капсулы источника света. Таким образом, держатель может быть изменен, чтобы источник света можно было установить параллельно оси вращения рефлектора. В целях простоты и сравнения, для обозначения подобных деталей, используются подобные номера позиций, отмеченные штрихом ('). Может использоваться, по существу, аналогичный каркас 62'. Следует отметить подобный первый участок 64 каркаса, который включает в себя три различные области 64a', 64b' и 64c', которые отходят в вертикальный, угловой и противоположный вертикальный участки от основания рефлектора 60'. Вместо изгиба на девяносто градусов, как в варианте осуществления на Фигурах 1-4, каркас 62' продолжается в линейном направлении по обеим сторонам капсулы 34' дуговой трубки. Опять же, скобка 70' отходит от одного из каркасов (обозначенных здесь как 64'), так как нет никакой необходимости в изгибе каркаса на девяносто градусов. Аналогично, проволока 72' держателя, которая отходит в целях поддержки от другого каркаса 64' (правосторонний каркас), предпочтительно обернута вокруг капсулы и закреплена, например, точечной сваркой, к каркасу 64'. Кроме того, аналогичное электрическое подключение надежно обеспечивается проводами 76' и 78', расположенными между проводкой 46' и 48', и каркасами 64'.
Чтобы получить хорошую форму луча от рефлектора ПАР, источник света должен быть помещен точно на оси лампы и на правильном расстоянии от задней части рефлектора. Это легко достигается посредством дуговой трубки, установленной по оси, как показано на Фигуре 5. Хотя длина дуги по оси лампы вызывает некоторое отклонение от идеальной формы луча, это также приводит к тому, что эксплуатационные характеристики становятся менее чувствительными к расположению центральной длины источника света относительно задней части рефлектора.
Что касается поперечной установки дуговой трубки на Фигурах 1-4, то такой способ установки гарантирует, что источник света помещается на оси лампы и на правильном расстоянии от задней части рефлектора. Указанный новый способ установки обеспечивает правильное расположение источника света посредством формы и размера каркасных проволок. Удерживающие элементы изготавливают с превосходной точностью, используя сварочный кондуктор, который удерживает дуговую трубку и каркасные проволоки в правильном положении в процессе сварки. Затем удерживающие элементы вставляют в ПАР и припаивают на место. Удерживающий элемент является надежным относительно разрушения, так как является прочным и сбалансированным, что минимизирует напряжение, а также надежным относительно рабочих характеристик. Источник света размещается по центру относительно вертикальной детали каркаса в направлениях x и y, обеспечивая коаксиальное положение источника света относительно рефлектора.
1. Сборка металлокерамической галогеновой лампы, содержащая:
металлокерамический галогеновый источник света, включающий в себя разрядную камеру, вмещающую в себя первый и второй раздельные электроды, которые находятся в электрической связи с первой и второй подводками и вмещены в светопрозрачную, герметичную капсулу, причем источник света имеет удлиненный первый осевой размер;
плоский параболический рефлектор с фокусной точкой, расположенной вдоль оси вращения рефлектора и между концом основания рефлектора и открытым концом рефлектора, при этом рефлектор имеет отражающую поверхность, выполненную с возможностью приема света от источника света и направления света определенным образом через открытый конец рефлектора, при этом рефлектор имеет второй размер глубины, измеренный вдоль оси вращения, причем второй размер меньше, чем первый размер источника света;
причем указанный источник света расположен, по существу, перпендикулярно оси рефлектора в его фокусной точке,
указанный источник света расположен между первой и второй деталями каркаса,
при этом каждая деталь каркаса имеет первый участок, который проходит через поверхность рефлектора в первом направлении (направлении z), в целом параллельном оси вращения,
второй участок, который проходит во втором направлении (направлении у), по существу, перпендикулярном первому участку, и
третий участок, расположенный между первым и вторым участками, причем третий участок проходит в третьем направлении, которое представляет размер поперечного сечения источника света и капсулу, расположенную между вторыми участками первой и второй деталей каркаса, причем вторые участки проходят вдоль длины капсулы.
2. Сборка лампы по п.1, в которой источник света СМН рассчитан на приблизительно 150 Вт.
3. Сборка лампы по п.1 или 2, в которой рефлектор представляет собой рефлектор PAR56.
4. Сборка лампы по п.1, в которой герметичная капсула, вмещающая источник света, является несимметричной.
5. Сборка лампы по п.1, в которой первый и второй электроды выровнены по оси и отходят от противоположных концов разрядной камеры, при этом каждый электрод механически и электрически соединен с внутренними впаями, которые соединены с участками молибденовой фольги, электрически соединенными с внешними впаями, которые отходят от первого конца герметичной капсулы.
6. Сборка лампы по п.5, в которой капсула удерживается между вторым участком первой детали каркаса и вторым участком второй детали каркаса посредством третьего участка первой детали каркаса и третьего участка второй детали каркаса, проходящих от второго участка первой детали каркаса и второго участка второй детали каркаса, соответственно, по окружному периметру капсулы в раздельных положениях.
7. Сборка лампы по п.6, в которой третьи участки первой детали каркаса и второй детали каркаса размещены вокруг капсулы между первым концом капсулы и фокусной точкой.
8. Сборка лампы по п.1, в которой удлиненный источник света СМН имеет первую и вторую ножки, отходящие от аксиальных противоположных концов разрядной камеры.
