CN1855356B - 等离子照明系统 - Google Patents

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Abstract

一种等离子照明系统包括：谐振器；灯泡，其容置在该谐振器中并且其内容纳有放电材料，该灯泡通过将该放电材料激发为等离子状来发光；以及介质镜，其设在该灯泡的一侧并由自反射材料构成，该介质镜自反射由该灯泡产生的光。该介质镜可以包括在内，也可以不包括在内，并且该介质镜能在没有额外反射涂层的情况下平稳地反射光。即使在高温下也能防止该介质镜受损，从而防止在长时间使用时该介质镜的发光效率降低。

Description

等离子照明系统
技术领域
本发明涉及一种使用电磁波的等离子照明系统，尤其涉及一种等离子照明系统的介质镜。
背景技术
通常，用于照明的光源分为采用热辐射的白炽灯、采用位于放电管处的荧光本体的荧光灯、采用由蒸汽或高压气体放电而发光的高强度放电灯(HID灯)、以及采用无电极放电的等离子照明系统(PLS)。
白炽灯的演色性(color rendering)高、尺寸小、照明电路简单、并且价格低。但是，白炽灯的发光效率低并且寿命短。荧光灯的发光效率比白炽灯的发光效率高，且寿命比白炽灯的寿命长。但是，荧光灯的尺寸相对较大，并且需要额外的照明电路。HID灯的发光效率高且寿命长。但是，HID灯在点亮和再次点亮时需要时间，并且需要额外的照明电路。PLS灯的寿命比任何其它灯的寿命都长，并且发光效率最高。但是，PLS灯的电力消耗大、价格高，而且还需要额外的照明电路。
PLS灯被认为是一种新的光源。采用PLS灯的等离子照明系统在无电极的情况下，通过利用由微波箱的磁控管所产生的电磁波将灯泡内的放电材料变成等离子体来发出高光学量(optical amount)的光，并由此通过金属化合物来不断发光。
等离子照明系统的灯泡包括：主放电材料，例如金属、卤素化合物、硫或硒，其用于通过形成等离子体来发光；起始放电材料，例如Ar、Xe、Kr等，其用于在起始发光时在发光部内形成等离子体；以及放电催化剂材料，例如Hg，其用于促进由起始放电得到的光或控制光谱。
图1是示出根据现有技术的等离子照明系统的一个实例的纵剖图，而图2是示出根据现有技术的等离子照明系统中的介质镜的立体图。
如图所示，传统等离子照明系统包括：磁控管20，其安装在壳体10中并产生电磁波；高压发生器30，其用于通过将交流电(AC)源升高为高压以提供给磁控管20；波导管40，其连接至磁控管20的出口以传递由磁控管20产生的电磁波；谐振器50，其连接至波导管40的出口以使经过波导管40的电磁波谐振；灯泡60，其设置在谐振器50中，该灯泡通过利用电磁波将填充在谐振器50中的放电材料变成等离子体来发光；反射体70，其内容纳谐振器50，该反射体70将由灯泡60产生的光向前反射；介质镜80，其安装在谐振器50中且置于灯泡60后侧，该介质镜80使电磁波穿过并反射光；以及电磁波引导板90，其盖住波导管40的该出口并具有电磁波通过孔91，该电磁波引导板90将波导管40与谐振器50彼此连接。
灯泡60包括：发光部61，其具有内体积并呈球形形状，该发光部61由石英材料构成，该发光部61设置在壳体10的外部，并且该发光部61内具有放电材料、放电催化剂材料等，该发光部61通过将内部材料变成等离子体来发光；以及支撑部62，其从发光部61一体地延伸并支撑在壳体10内。
如图2所示，介质镜80包括：玻璃板81，其由石英材料构成以耐高温；以及反射涂层82，其涂布在玻璃板81的一侧，该反射涂层82将由灯泡60产生的光沿着向前的方向反射。
电磁波引导板90设有电磁波通过孔91，该电磁波引导板90通过在其中央处将波导管40与谐振器50彼此连接以将电磁波导入谐振器50。此外，在电磁波引导板90的一侧形成有具有电磁波通过孔91的固定凸起92，该固定凸起92将反射体70固定至其外周表面并将介质镜80固定在其上。该固定凸起92的高度使其不会盖住灯泡60的发光部61。
未说明的附图标记11表示空气入口，12表示空气出口，13表示空气流动通道，F表示冷却风扇，M1表示用于转动灯泡的灯泡马达，以及M2表示用于转动风扇的风扇马达。
以下将说明传统等离子照明系统的操作。
当驱动信号通过控制器输入到高压发生器30时，高压发生器30将交流电(AC)源升压，由此将该交流电源提供给磁控管20。然后，磁控管20通过高压来振荡，由此产生高频电磁波。所述电磁波经由波导管40发射至谐振器50，并不断将容纳在灯泡60内的放电材料和放电催化剂材料激发至等离子态。结果，产生具有特定发射光谱的光，并且所述光由反射体70和介质镜80向前反射，从而照亮空间。
但是，传统等离子照明系统具有以下问题。当在由石英材料构成的玻璃板81上形成反射涂层82以制造介质镜80时，反射涂层82由于高温热量而降解，从而受损。结果，当反射涂层82长时间使用时，其反射效率降低。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种能防止介质镜的反射效率降低的等离子照明系统。
为了达到这些和其它优点并根据本发明的目的，如在此具体实施并广泛描述的，提供一种等离子照明系统，其包括：谐振器；灯泡，其容置在该谐振器中并且其内容纳有放电材料，该灯泡通过将该放电材料激发为等离子体来发光；以及介质镜，其设在该灯泡的一侧并由自反射材料构成，该介质镜自反射由该灯泡产生的光。
根据本发明的另一个方案，提供一种等离子照明系统，其包括：磁控管；波导管，其连接至该磁控管以引导电磁波；谐振器，其连接至该波导管以使所述电磁波谐振；灯泡，其容置在该谐振器中并且其内容纳有放电材料，该灯泡通过利用电场将该放电材料变为等离子态来发光；反射体，其内容纳有该谐振器和该灯泡，该反射体反射由该灯泡产生的光；电磁波引导板，其设在该波导管与该谐振器之间并具有电磁波通过孔，该电磁波引导板在覆盖该波导管的出口的表面处将该波导管和该谐振器彼此连接；以及介质镜，其设在该电磁波引导板处并由自反射材料构成，该介质镜自反射由该灯泡产生的光。
根据本发明的又一个方案，提供一种等离子照明系统，其包括：壳体；磁控管，其安装在该壳体中以用于产生电磁波；波导管，其安装在该壳体中并连接至该磁控管以引导由该磁控管产生的电磁波；电磁波引导板，其连接到该壳体以盖住该波导管的出口，并且在盖住该波导管的出口的表面上具有电磁波通过孔；谐振器，其连接至该电磁波引导板以与该波导管的出口连通，从而用于谐振电磁波；灯泡，其容置在该谐振器中并且其内容纳放电材料，该灯泡通过利用电场将该放电材料变为等离子态来发光；反射体，其内容纳有该谐振器及该灯泡，该反射体反射由该灯泡产生的光；其中该电磁波引导板包括：覆盖该波导管的出口的第一部分；以及从该第一部分的上表面延伸一定高度的、呈环状的第二部分，以在该第二部分中容置所述电磁波通过孔，并且所述谐振器连接到该第二部分上，并且其中，用于将由灯泡产生的向后方向上的光向前反射的反射面部分一体地形成于该第一部分的上表面和该第二部分的内周表面之间.
从以下结合附图对本发明的详细描述中，本发明的上述和其它目的、特征、方案以及优点将变得更为清晰。
附图说明
所包含的附图提供了对本发明的进一步理解，其并入到本说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了本发明的实施例并与文字描述一起用于解释本发明的原理。
在附图中：
图1是示出根据现有技术的等离子照明系统的一个实例的纵剖图；
图2是示出根据现有技术的等离子照明系统中的介质镜的立体图；
图3是示出根据本发明的等离子照明系统的一个实例的纵剖图；
图4是示出根据本发明的等离子照明系统中的介质镜的立体图；
图5是示出根据本发明另一个实施例的等离子照明系统的纵剖图；以及
图6是示出根据本发明另一个实施例的等离子照明系统的主要部分的改型实例剖视图。
具体实施方式
现将详细参考本发明的优选实施例，其实例将在附图中示出。
在下文中，将参考附图详细说明根据本发明的等离子照明系统。
图3是示出根据本发明的等离子照明系统的一个实例的纵剖图，而图4是示出根据本发明的等离子照明系统中的介质镜的立体图。
如图所示，根据本发明的等离子照明系统包括：磁控管120，其安装在壳体110中并产生电磁波；高压发生器130，其用于通过将交流电(AC)源升高至高压以提供给磁控管120；波导管140，其连接至磁控管120的出口以传递由磁控管120产生的电磁波；谐振器150，其连接至波导管140的出口以使经过波导管140的所述电磁波谐振；灯泡160，其设置在谐振器150中，该灯泡160通过利用电磁波将填充在该灯泡160内的放电材料变成等离子体来发光；反射体170，其内容纳有该谐振器150，该反射体170将由灯泡160产生的光向前反射；介质镜180，其安装谐振器150中且置于灯泡160后侧，介质镜180使所述电磁波穿过并反射光；以及电磁波引导板190，其盖住波导管140的该出口并具有电磁波通过孔191，该电磁波引导板190将波导管140和谐振器150彼此连接。
灯泡160包括：发光部161，其具有内体积并呈球形形状，该发光部161由石英材料构成，该发光部161设置在壳体110的外部，并且该发光部161内含有放电材料、放电催化剂材料等，该发光部161通过将所述内部材料变成等离子体来发光；以及支撑部162，其从发光部161一体地延伸并支撑在壳体110内。
如图3所示，介质镜180具有圆盘形状，从而可插入柱状谐振器150中并固定.优选地，介质镜180由耐高温的并对可见光具有高漫反射率(diffusionreflection ratio)的陶瓷材料构成，以可在无反射涂层的情况下将由灯泡160产生的光平稳地反射。
而且，介质镜180的反射面通过抛光方法等来进行精密处理，以将由灯泡160产生的光沿向前方向均匀地反射。
电磁波引导板190设有电磁波通过孔191，该电磁波引导板190通过在其中央处将波导管140和谐振器150彼此连接以将电磁波导入谐振器150。此外，在电磁波引导板190的一侧形成有具有电磁波通过孔191的固定凸起192，该固定凸起192将反射体170固定在其外周表面并将介质镜180固定在其上。该固定凸起192的高度不会使其盖住灯泡160的发光部161。
本发明中与传统技术的部件相同的部件将用相同的附图标记来表示。
未说明的附图标记111表示空气入口，112表示空气出口，113表示空气流动通道，F表示冷却风扇，M1表示用于转动灯泡的灯泡马达，以及M2表示用于转动冷却风扇的风扇马达。
以下将说明根据本发明的等离子照明系统的操作。
当驱动信号通过控制器输入到高压发生器130时，高压发生器130将交流电(AC)源升压，以将该交流电源提供给磁控管120。然后，磁控管120通过高压来振荡，以产生高频电磁波。所述电磁波经由波导管140发射至谐振器150，并不断将容纳在灯泡160内的放电材料和放电催化剂材料激发至等离子态。结果，产生具有特定发射光谱的光，并且所述光由反射体170和介质镜180向前反射，从而照亮空间。
介质镜180由对可见光具有高漫反射率的陶瓷材料构成并且不带有反射涂层。因此由灯泡160产生的光能被有效地反射，并且介质镜180不会被高温热量所损坏。从而，即使介质镜180长时间使用，它的发光效率也不会降低。
该介质镜也可以完全不设置。在这种情况下，将位于灯泡后侧的谐振器或容置在谐振器中的波导管的表面部分地精密抛光，从而可将由灯泡产生的光有效地反射。
如图5所示，可将电磁波引导板290作为反射面使用以将由灯泡260产生的向后方向上的光向前反射，以此代替使用该介质镜以将由灯泡260产生的17向后方向上的光向前反射。
电磁波引导板290设有电磁波通过孔291，该电磁波引导板290在其中央处将波导管240和谐振器250彼此连接。此外，在电磁波引导板290上形成有固定凸起292，该固定凸起292具有电磁波通过孔291并以一定高度突出，以将反射体270固定在该固定凸起292的外周表面上。
电磁波通过孔291可形成为使其外周表面能与固定凸起292的内周表面接触。此外，如图5所示，电磁波通过孔291可以形成为使其外周表面还设有反射面293，该反射面293在固定凸起292的内周表面处具有一定宽度，以将反射至固定凸起292下端的光向前引导。如图5所示，反射面293可形成为垂直于固定凸起292。此外，如图6所示，反射面293可形成为以一定倾斜角相对于该固定凸起倾斜，以控制光的反射角。
未说明的附图标记210表示壳体，211表示空气入口，213表示空气流动通道，220表示磁控管，230表示高压产生器，261表示发光部，262表示支撑部，F表示冷却风扇，M1表示灯泡马达，以及M2表示风扇马达。
如上所述，在本发明中，采用电磁波引导板代替介质镜来将由灯泡产生的向后方向上的光向前反射。因此，介质镜的制造成本和组装成本得以节省。另外，通过使固定凸起的高度降低可以减小等离子照明系统的尺寸。
由于本发明在不脱离其精神或实质特点的情况下可以若干形式实施，因此应当理解的是，除非另有规定，上述实施例并不受限于前述的任何细节，而应在所附权利要求限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求和等同范围内的全部变化和改型都应包含于所附权利要求中。

Claims (2)

1.一种等离子照明系统，包括：
壳体；
磁控管，其安装在该壳体中以用于产生电磁波；
波导管，其安装在该壳体中并连接至该磁控管以引导由该磁控管产生的电磁波；
电磁波引导板，其连接到该壳体以盖住该波导管的出口，并且在盖住该波导管的出口的表面上具有电磁波通过孔；
谐振器，其连接至该电磁波引导板以与该波导管的出口连通，从而用于谐振电磁波；
灯泡，其容置在该谐振器中并且其内容纳有放电材料，该灯泡通过利用电场将该放电材料变为等离子态来发光；
反射体，其内容纳有该谐振器和该灯泡，该反射体反射由该灯泡产生的光；
其中该电磁波引导板包括：
覆盖该波导管的出口的第一部分；以及
从该第一部分的上表面延伸一定高度的、呈环状的第二部分，以在该第二部分中容置所述电磁波通过孔，并且所述谐振器连接到该第二部分上，并且
其中，用于将由灯泡产生的向后方向上的光向前反射的反射面部分一体地形成于该第一部分的上表面和该第二部分的内周表面之间。
2.如权利要求1所述的等离子照明系统，其中该反射面部分形成为从该第二部分的内周表面朝向该第一部分的上表面倾斜。
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