CN101153699B - 紧凑的抛物线型反射器灯 - Google Patents

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Abstract

一种紧凑的具有抛物线型反射器的灯，其包括：沿纵向轴线设置的中空主体，该主体具有开口端部和基本上封闭的颈部端部，并包括在该主体内并与该纵向轴线同轴的光源泡体，该光源泡体具有从其延伸的并经由该颈部端部离开的电引线；形成该主体内的第一抛物线型反射器，其具有靠近该开口端部的宽部分和沿该纵向轴线与其间隔开的窄部分；形成在该主体中并从该窄部分延伸到该颈部端部中的第二反射器；封闭该开口端部的透镜；和装接到该颈部端部上的灯头。在本发明的替代实施例中，该光源泡体包括电弧放电容器，其包括具有末端的电极，以便在其间限定电弧间隙，(椭圆体形状的)第二反射器的焦点与所述末端重叠。

Description

紧凑的抛物线型反射器灯
技术领域
本发明涉及电灯，尤其涉及具有抛物线型反射器的灯(PAR灯)。本发明还涉及紧凑的PAR灯，例如具有大直径为2.5英寸或更小的PAR灯。
背景技术
PAR灯(具有抛物线型反射器的灯)通常具有例如钨卤素泡体(capsule)的光源或者安装在其中具有抛物线型反射器的玻璃主体中的高强放电(HID)电弧管。该玻璃主体可由压制硼硅玻璃制成。透镜通常覆盖在玻璃主体的前端或发光端上，并且可包含光学元件以便提供所需的光束形状(例如点光束或发散光束)。普遍使用的PAR灯通常具有位于抛物线型反射器与灯头之间的颈部区域，并且该灯头通常包括螺口配合部分以便借助灯座将灯与电源连接。常用的电源为100-240伏特。颈部提供了在反射器光学部分与灯头电气部分之间的机械支承。颈部还提供了用于泡体压制密封、引线、泡体安装部件、布线的空间，并且使得光源(即灯丝或电弧管)与灯头分隔开以便降低灯头温度。
进入PAR灯的颈部开口的绝大部分的光线由于多次反射和被安装部件和泡体部件吸收因此损失掉了，并且对光束没有增强作用。已知的是，颈部开口截面面积应当尽可能的小以便使得光束强度和灯功效最大化，(灯功效是灯流明除以光源流明而确定的)。市场需要小直径孔例如为PAR16和PAR20尺寸的紧凑的灯；然而，由于灯直径和反射器焦距下降，在颈部区域中的光损失将是相当大的。当PAR灯尺寸减小时，流明输出和中心光束烛光(CBCP)快速下降，并且设计出具有可接受性能的PAR16聚光灯是非常困难的。就这一点而言，PAR16灯只能以发散光束角度才可实现，其中发光中心可定位在焦点之前并且远离颈部开口，对中心光束强度的损失而言是可接受的。
发明内容
因此，本发明的一目的在于，克服现有技术的缺陷。
本发明的另一目的在于，改进紧凑的PAR灯。
本发明的再一目的在于，提供一种具有点光束的紧凑的PAR灯。
在本发明的一个方面中，借助以下所述的紧凑的PAR灯来实现这些技术目的，该紧凑的PAR灯包括：沿纵向轴线设置的中空主体，该主体具有开口端部和基本上封闭的颈部端部，并包括在该主体内并与该纵向轴线同轴的光源泡体，该光源泡体具有从其延伸的并经由该颈部端部离开的电引线；形成该主体内的第一抛物线型反射器，其具有靠近该开口端部的宽部分和沿该纵向轴线与其间隔开的窄部分；形成在该主体中并从该窄部分延伸到该颈部端部中的第二反射器；封闭该开口端部的透镜；和装接到该颈部端部上的灯头。该第二反射表面显著地降低了进入颈部区域的光并且将更多的光线引导到光束中。
附图说明
图1是现有技术的灯的主视截面图；
图2是本发明的实施例的灯的主视截面图；和
图3是本发明的替代实施例的主视截面图。
具体实施方式
参照以下详细描述和后附的权利要求并结合附图，可更好地理解本发明及其目的、优点和特性。
特别地参照附图，图1示出了现有技术的PAR(具有抛物线型反射器的)灯100，其具有沿纵向轴线140设置的主体120。该主体120具有开口端部160和基本上封闭的颈部端部180，并且包含发光泡体(lightcapsule)200。如图所示，光源泡体200包括沿纵向轴线140设置的白炽灯丝380，该白炽灯丝具有从该泡体200延伸的引线220和240以便与灯头360适当地电连接。抛物线型反射器260具有宽部分280和窄部分300，该反射器形成在该主体120内，并且透镜340封闭该开口端部160。
以上所述的灯通常以标称PAR16和PAR20来使用，这取决于灯泡的大直径：然而，这种灯具有较差的效率和中心光束强度，特别是具有点光束角度。PAR16灯通常仅以发散光束角度来应用。
为了解决该问题并提供紧凑的具有可接受的点光束的PAR灯，本发明提供了如图2所示的灯。其中，紧凑的PAR灯10具有沿纵向轴线14设置的中空主体12。该主体12具有开口端部16和基本上封闭的颈部端部18。光源泡体20定位在主体12内并且与轴线14同轴。在这种情况下，该光源泡体20包括沿纵向轴线14设置的白炽灯丝38，该白炽灯丝具有第一端部40和第二端部42。电引线22、24与该灯丝连接，并且从该泡体20延伸，并经由颈部端部18离开该主体12。
第一抛物线型反射器26形成在中空主体12内，并且具有靠近开口端部16的宽部分28和沿纵向轴线14与其间隔开的窄部分30。第二反射器32形成在主体12中并且从窄部分30延伸到颈部端部18中。透镜34封闭该开口端部16，并且灯头36装接到颈部端部18中并封闭颈部端部18。
在本发明的优选实施例中，第二反射器32是椭圆体的；然而，第二反射器也可以是球状的。当第二反射器32是椭圆体时，椭圆的焦点与灯丝38的第一和第二端部40和42重合。如果第二反射器32是球状的，其中心点与抛物线焦点重合或靠近该焦点。
本发明的优点如下，将图1和图2进行比较，在两种情况下灯丝38的中心均位于抛物线的焦点。在图1所示的现有技术的灯中，这种定位迫使灯丝长度的大致30％处于颈部开口之下；然而，参照图2，灯丝整个长度范围均位于颈部开口之上。第二反射器表面还提供了颈部的厚壁与抛物线型反射器的较薄壁之间的过渡区域。这种特征降低了灯封壳的重量并改善了制造工艺过程。
使用光线轨迹模型来估算在PAR20反射器上增加椭圆体第二反射器的技术效果。该模型预算出流明增加6％并且中心光束强度增加13％。此外，预计到返回到灯丝线圈(coil)的照射功率将明显增大，并且这种增大将进一步提高灯功效。
已经发现，与工作参数50W/120V的PAR20灯结合的这种新设计实际上可提供3.4％的流明增加和12％的中心光束强度增加，这与上述光线轨迹模型的结果较好地相符。
当这种新设计与更小的PAR16灯结合时，所获得的优点更大，与仅具有单一的抛物线反射表面的现有技术灯相比，测量出12％的流明输出增加和35％或更大的中心光束强度增加。
另外，在采用电弧管作为光源的PAR灯中，也可获得有益的技术效果。
在图3所示的示例中，光源20包括电弧放电容器44，其包括具有末端46’、48’的电极46、48，以便在其间限定电弧间隙50，椭圆体的第二反射器32的焦点与末端46’、48’重叠。另外，还实现了所有的发光部分在颈部开口之上。这种技术方案还提供了其它的有益技术效果，这是因为当仅实现单一的反射器表面时，电弧管壁的温度可能过冷以至于对于在低功率金属卤化物灯中使用的盐而言不能获得最佳的蒸气压力。第二反射器32的表面使得额外的照明功率返回到电弧管44，这增加了壁的温度以便使得蒸气压力升高。另外，第二反射器32使得照射功率离开密封区域，由此降低密封失效的风险。
在所示的灯中，泡体20由引线(例如附图标记24)来支承，其焊接或以其它方式固定到金属夹52的内突片50上。金属夹52的外突片54与灯头36的螺口部分56相接触。小直径的熔丝58的一端焊接到另一引线上(在该示例中由附图标记22表示)，熔丝58的另一端钎焊或以其它方式固定到中心小孔60上。
尽管已经描述和示出了本发明的当前的最佳实施方式，但是对于本领域的普通技术人员明显的是，可以在不脱离由后附权利要求限定的本发明范围内的情况下作出各种改变和变型。

Claims (4)

1.一种紧凑的具有抛物线型反射器的灯，其包括：
沿纵向轴线设置的中空主体，该主体具有开口端部和基本上封闭的颈部端部，并包括在该主体内并与该纵向轴线同轴的光源泡体，该光源泡体具有从其延伸的并经由该颈部端部离开的电引线；
形成该主体内的第一抛物线型反射器，其具有靠近该开口端部的宽部分和沿该纵向轴线与其间隔开的窄部分；
形成在该主体中并从该窄部分延伸到该颈部端部中的第二反射器，该第二反射器是椭圆体的；
该光源泡体包括沿该纵向轴线设置的白炽灯丝，该白炽灯丝具有第一端部和第二端部，该椭圆体的焦点与该灯丝的该第一端部和该第二端部重合；
封闭该开口端部的透镜；和
装接到该颈部端部上的灯头。
2.如权利要求1所示的紧凑的具有抛物线型反射器的灯，其特征在于，该光源泡体包括电弧放电容器，其包括具有末端的电极，以便在其间限定电弧间隙，该椭圆体的焦点与所述末端重叠。
3.如权利要求1所示的紧凑的具有抛物线型反射器的灯，其特征在于，该第二反射器是球状的。
4.如权利要求3所示的紧凑的具有抛物线型反射器的灯，其特征在于，所述球状的反射器的中心点与所述抛物线型反射器的焦点重叠。
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