CN101506576B - 效率和寿命改善的呈现良好色彩的大型抛物面镀铝反光灯 - Google Patents

Abstract

一种灯组件(20)，该灯组件包括利用支撑组件(62)安装在反射器(60)中的陶瓷金属卤化物灯(22)。支撑组件的第一框架部分(64)(包括直线第一部分(64a)、斜向第二部分(64b)和偏移部分(64c))的一端弯曲近90度并与平行于灯延伸的第二框架部分(66)接合。该布置以横向方式将光源支撑在PAR灯中。在第二实施方案中，框架部分(62’)沿光源的任一侧延伸以使光源相对于反射器精确定位。

Description

效率和寿命改善的呈现良好色彩的大型抛物面镀铝反光灯

发明背景

本发明涉及大型抛物面镀铝反光灯(parabolic aluminizedreflector)(PAR)(例如PAR56和PAR64，其中PAR后的数字表示以八分之一寸计灯的最宽部分的直径)，这种灯广泛用于特定场合如用于重点门市照明(accent and retail lighting)、门厅、走廊等。

通常，这种场合使用白炽光源如卤素光源，其中光源灯丝垂直(或平行)于灯的中心射束轴。这种取向使利用反射器使光定向较为容易，改善了光学控制。卤素光源的灯丝通常封装在封壳中，以维持卤素循环(halogencycle)(钨从灯丝中蒸发，钨与卤素(例如碘、溴、氯或氟)结合)以及防止钨接触灯壁并使壁面变黑。卤素光源由于良好的彩色光而合乎需要，但寿命较短且效率低。

尽管石英金属卤化物光源可改善效率和寿命，但这些改善被色彩品质的明显下降所抵消。已知陶瓷金属卤化物(CMH)光源提供高效率、较长的寿命和良好的色彩。换言之，陶瓷金属卤化物光源结合了卤素光源和石英光源两者的优点且没有明显的缺点。事实上，将CMH电弧管引入用于普通商业照明的小型PAR反光灯(PAR20、PAR30和PAR38)已有几年时间。CMH灯处于水平位置时运行较好(与石英灯相对，如上所述石英灯处于垂直取向时运行较好)。

尽管已提出替换大型PAR环境中的石英光源，但存在着妨碍以一种光源简单替代另一种光源的物理限制。例如，将150瓦CMH电弧管封壳安装在大型PAR反射器中遇到了电弧管的尺寸和安装以及灯的优选工作方向的问题。具体地，PAR56反射器宽且很浅。因而，细长的150W CMH灯在该反射器中不合适，即光源的一端将轴向向外从灯的外端伸出。另外，如上所述沿灯轴安装150W CMH电弧管光源对光源的最佳运行而言是不符合要求的。此外，重要的是将光源定位在与反射器底面距离合适的位置，以消除或限制理想光束图案的变形。

目前，还未采取将150W CMH光源或电弧管引入更大的PAR64灯。PAR64反射器的深度稍大，因而细长的150W CMH光源封壳可沿轴向，即沿灯轴装配。然而，似乎还未出现将150W的光源引入PAR64市场。

因而，需要制造具有诸如良好的色彩、效率、寿命以及光源在反射器中精确定位等属性的大型PAR特种灯(PAR56和PAR64规格)。

发明内容

优选实施方案涉及具有细长第一轴向尺寸的150瓦CMH光源。焦点沿反射器转轴位于反射器底端和反射器开口端之间的浅抛物面反射器具有反射表面，该反射表面适于从光源接收光并使光以预定方式定向通过反光灯的开口端。该反射器具有沿转轴测量的第二深度尺寸，其中第二尺寸小于光源的第一尺寸；将光源基本垂直于反射器的轴设置在反射器的焦点上。

光源位于第一框架构件和第二框架构件之间。

框架构件各自具有大致平行于转轴沿第一方向(z方向)穿过反射表面的第一部分。

各框架构件包括基本垂直于第一部分沿第二方向(y方向)延伸的第二部分。

各框架构件包括插在第一部分和第二部分之间的第三部分，该第三部分沿第三方向(x方向)延伸，以容纳设置在第一和第二框架构件的第二部分之间的光源和封壳的截面尺寸。

主要优势在于将CMH光源容纳在大型PAR灯中的能力。

另一优势通过横切反光灯的转轴牢固安装CMH光源而实现。

再一优势涉及将光源牢固安装于灯组件的方式。

在阅读和理解以下详细说明时，其它特征和优势将显而易见。

附图说明

图1是安装有框架部件的电弧管的顶视图。

图2是PAR56灯的横向安装电弧管的右旋框架支撑件的前视图。

图3是图2的右旋框架支撑件的侧视图。

图4是电弧管封壳居中位于框架支撑部件之间的PAR56灯的侧视图。

图5是电弧管封壳轴向安装的PAR64灯的侧视图。

具体实施方式

参考图1-4，示出了灯组件20，该灯组件20包括光源22，具体地包括陶瓷金属卤化物(CMH)灯，该陶瓷金属卤化物灯的结构和运行的具体细节是本领域已知的，因而本文无需为了充分理解本发明而进行完整的说明。简要地，为了配合以下说明，CMH光源22具有将填充物和间隔电极26、28容纳于其中的中心体24。电极具有穿过支柱的引线部分，在该实施方案中示意为沿相反的轴向方向从中心体24伸出的第一支柱30和第二支柱32。支柱以任意常规的方式密封于中心体。

光源22容纳在包封CMH中心体、支柱和电极的透光封壳34中，该实施方案所示的封壳为保护内引线部分40、42的单端结构，所述内引线部分40、42分别与从第一和第二支柱伸出的引线26、28电连接以及机械连接。另一方面，内引线部分40、42支撑封壳内的中心体，还经由密封区域44(例如压封或箍缩密封)与平面导电区域如薄钼片(未示出)互相连接，所述平面导电区域与外引线46、48电连接。内引线部分42明显长于内引线部分40，这是因为内引线部分42使远端支柱32与密封区域44机械连接。显然，应当理解的是，支柱30、32示例为呈直线关系，在不脱离本申请的范围和意图的情况下可采用其它构造。

一般而言，上述光源结构为常规结构。由于PAR56灯中的反射器深度浅，因而光源封壳34沿横切灯组件20中反射器60(即PAR灯中的抛物面反射器)的转轴AR的方向安装(图4)。这通过新型牢固安装或支撑组件62而实现，在图1-4各附图中示出了该组件62的具体细节。如背景技术中提到的，CMH光源通常在处于水平面时运行状况最佳。由于反射器转轴所有可能的取向意图以垂直方向固定，因而这种横向安装使光源能够保持水平。

更具体地，如图4所示，套圈(ferrule)或第一框架部分64(左旋部分与右旋部分基本相同，除非另外指出)向上穿过反射器的底部并大致平行于轴AR。通过查看图3可知，第一框架部分64包括不同的部分，即直线第一部分64a、斜向第二部分64b和偏移直线第三部分64c。然后使第一框架部分的一端弯曲近90度以与第二框架部分66接合(图2)。框架部分中的弯曲为组件提供刚性和牢固性，以使封壳保持在反射器腔体中预期的位置。如图1和图2所示，第二部分66通常沿封壳纵向的主要部分延伸。

在第二部分的端部66a(远离与第一部分64c的弯曲接合处)，第二部分中的一个(在图1中示意为左旋部分66a)支撑封壳的密封端44。具体地，邻近端部66a固定搭接片(strap)70并使该搭接片70缠绕封壳的密封端。此外，中间支撑构件如线72沿第二部分中的另一个(在图1中示意为右旋部分)从中间位置延伸，并优选在与CMH光源中心体隔开的位置缠绕在封壳周围。

如图1以最佳状态所示，除以上所述的机械支撑以外，框架部分还提供与光源的电连接。具体地，导线连接件76、78优选分别缠绕和/或点焊在外引线46、48上。导线连接件76、78非常小，在反射器内没有有效地增加机械支撑，然而却保证了与光源引线的电连接。

以这种方式，光源以横向方式有效地支撑在PAR灯中，使得150W CMH光源封壳的整个伸长可容纳在PAR56反射器中。类似地，这种布置保证了电连接，光源中心体精确定位在反射器的焦点上。由于框架部分中的弯曲限制力经由其传递，因而还具有提供局部牢固机械支撑的优势。

在图5中，示出了PAR64灯组件。尽管仍优选150W CMH光源，但从反射器底部至反射器外端处外周边的尺寸具有足以容纳光源封壳的长度。从而，可改进支撑件以使光源能够平行于反射器的转轴安装。出于简化和比较的目的，使用带有上标(‘)的类似标记表示类似的部件。基本上，可使用相同的框架62’。应当指出的是，类似的第一框架部分64包括三个不同的区域64a’、64b’和64c’，所述区域从反射器60’的底部在竖直部分、斜向部分和偏移竖直部分中延伸。框架62’沿电弧管封壳34’的任一侧保持直线形，而没有像图1-4的实施方案那样弯曲90度。由于无需使框架弯曲90度，因而搭接片70’从一个框架(在该实施方案中表示为64’)伸出。类似地，支撑线72’以支撑的关系从另一框架64’(右旋框架)伸出，优选缠绕封壳，并例如通过点焊固定在框架64’上。此外，通过插在引线46’、48’和框架64’之间的导线76’、78’，保证了相同的电连接。

为了由PAR反射器获得良好的射束图案，光源必须精确定位在灯轴上并与反射器的底面相距合适的距离。这易于通过如图5所示的轴向安装电弧管实现。尽管沿灯轴的电弧长度造成理想射束图案的一些变形，但这还使得性能对光源中心长度相对反射器底面的定位具有较小的敏感度。

对于图1-4的横向安装电弧管，这种安装设计保证光源定位在灯轴上并与反射器的底面相距适当的距离。这种新型安装设计通过框架线的形状和尺寸实现了光源的适当定位。在焊接过程中使用将电弧管和框架线固定于适当位置的焊接夹具，以良好的精确性形成固定件。然后将这些固定件插入PAR并钎焊于原位。就失效而言这种安装是牢固的，其强固并与最小应力平衡，就性能而言这种安装是牢固的。光源沿x和y方向相对于框架的竖直构件居中，以保证光源与反射器同轴。

Claims (9)

1.一种陶瓷金属卤化物灯组件，包括：

陶瓷金属卤化物光源，所述光源包括放电室并容纳在透光密封封壳内，所述放电室容纳与第一和第二引线电连通的第一和第二间隔电极，所述光源具有细长的第一轴向尺寸；

浅抛物面反射器，所述反射器的焦点沿该反射器的转轴并位于该反射器的底端和该反射器的开口端之间，所述反射器具有反射表面，该反射表面适于从所述光源接收光并使光以预定的方式定向通过所述反射器的开口端，所述反射器具有沿转轴测量的第二深度尺寸，其中所述第二深度尺寸小于所述光源的第一轴向尺寸；并且

所述光源基本垂直于反射器的轴设置在所述反射器的焦点上；

其中所述光源位于第一和第二框架构件之间，

所述框架构件各自具有沿第一方向，即z方向大致平行于所述转轴穿过反射表面的第一部分，

各框架构件包括沿第二方向，即y方向基本垂直于所述第一部分延伸的第二部分，

其中各框架构件包括插在所述第一和第二部分之间的第三部分，所述第三部分沿第三方向延伸，以容纳设置于所述第一和第二框架构件的第二部分之间的所述光源和封壳的截面尺寸，所述第二部分沿封壳纵向的主要部分延伸。

2.权利要求1的灯组件，其中所述陶瓷金属卤化物光源额定为约150W。

3.权利要求2的灯组件，其中所述反射器为PAR56反射器。

4.权利要求1的灯组件，其中所述反射器为PAR56反射器。

5.权利要求1的灯组件，其中容纳所述光源的密封封壳为单端封壳。

6.权利要求1的灯组件，其中所述第一和第二间隔电极轴向对准并从所述放电室的相对端伸出，所述各电极与连接于钼片部分的内引线机械连接以及电连接，所述钼片部分与从所述密封封壳的第一端伸出的外引线电连接。

7.权利要求6的灯组件，其中第三和第四支撑构件在隔开的位置与封壳以周边环绕的关系将所述封壳固定于第一框架构件的第二部分和第二框架构件的第二部分之间，所述第三和第四支撑构件分别从所述第一框架构件的第二部分和第二框架构件的第二部分伸出。

8.权利要求7的灯组件，其中所述第三和第四构件两者围绕封壳容纳在所述封壳的第一端和焦点之间。

9.权利要求1的灯组件，其中所述细长的陶瓷金属卤化物光源具有从所述放电室的轴向相对端伸出的第一和第二支柱。

Images