CN203478110U - 真空封闭式非圆自由形面反射镜组合灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型真空封闭式非圆自由形面反射镜组合灯，主要由光源1、反射镜2、透镜3组成，光源1为双端高光效陶瓷金卤灯或高光效高压钠灯灯管，灯管两端通过金属支架安装于反射镜的焦点轴上或几何中心上；反射镜2用高硼硅玻璃材质制成，反射面为带漫反射结构的对称型非圆自由形面，口部四周为均匀法兰边，法兰边平面与非圆自由形面圆滑过渡，反射镜2玻璃在高温熔溶状态下在压机上用模具压制而成；透镜3也采用同反射镜2相同的高硼硅玻璃材质，外形四周法兰边形状尺寸与反射镜相同，并与反射镜2定位后，在高温下滚压封接为一个整体，再经退火、排气、老练、装头等真空制作工序制成本实用新型灯泡。

Description

真空封闭式非圆自由形面反射镜组合灯

技术领域

本实用新型真空封闭式非圆自由形面反射镜组合灯，属电器照明领域内一种新的配光照明，以高光效陶瓷金卤灯或高光效高压钠灯作照明光源，采用高硼硅玻璃材质反射镜和透镜，采用带漫反射结构的非圆自由形面反射镜配光，真空封闭式结构设计制造，用于城市路灯照明、广场、体育场馆、机场、码头照明，工业照明、商业照明、农业大棚种植照明等。 

背景技术

本领域照明，目前基本上采用以高压钠灯为主体的HID照明，其技术方案是采用单端高压钠灯，安装于金属反射镜反光的照明灯具内，灯具口部用透明玻璃防护，配以电感镇流器实施照明。其缺陷是：反射镜反射率低，在大气条件下工作，易受潮吸尘、氧化，降低灯反射率，透光玻璃内表面易积尘、积虫，影响透光率，从而造成能源浪费。 

发明内容

针对目前本照明领域存在的照明缺陷，本实用新型的思路是:采用高光效光源，设计制造高反射率反射镜、高透光率透镜及其真空封闭式灯泡，持久地实现高效节能照明，配套高效数字式电子镇流器，提升照明质量并扩大照明功能。本实用新型真空封闭式非圆自由形面反射镜组合灯，以高光效陶瓷金卤灯或高光效高压钠灯作照明光源，采用高硼硅玻璃材质的反射镜和透镜，采用带漫反射结构的非圆自由形面反射镜配光，采用高透光率透镜与反射镜高温封接，制成真空封闭式结构灯泡，实现并持久保持高光效、高反射率、高透光率且布光均衡的照明，从而达到提高照明质量和高效节能目的。 

本实用新型真空封闭式非圆自由形面反射镜组合灯的特征在于：其实用新型主要由光源1、反射镜2、透镜3组成，光源1为双端高光效陶瓷金卤灯或高光效高压钠灯灯管，灯管两端通过金属支架安装于反射镜的焦点轴上或几何中心上；反射镜2用高硼硅玻璃材质制成，反射面为带漫反射结构的对称型非圆自由形面，其口部四周为均匀法兰边，法兰边平面与非圆自由形面圆滑过渡，反射镜2底部左右两侧对称设计二个或四个小凸台，用于打孔封接精密合金小蝶，并通过反射镜内的与光源1两端连接的金属支架和小蝶连接，以实现光源1的电气引出，其底部开小孔用于连接玻璃排气管，其反射面经真空镀膜达镜面标准；透镜3也采用同反射镜2相同的高硼硅玻璃材质，外形四周法兰边形状尺寸与反射镜相同，并在反射镜2和透镜3的法兰端面上分别设计封接时定位用的周向凹槽和周向凸筋，反射镜2凹槽与透镜3凸筋扣合定位后，在高温下滚压封接为一个整体，再经真空制作工序退火、排气、老练、装头制成本真空封闭式非圆自由形面反射镜组合灯。 

本实用新型的有益效果是:实现120Lm/w以上的高光效，实现95%以上的光反射率，实现90%以上的光透过率，均衡布光，能持久地实现光能的充分利用及高亮度照明，达到实在的高效节能、绿色环保的优质照明目的。 

附图说明

 图1是本实用新型的结构示意图 

具体实施方式

图1中，1是本实用新型的光源，2是反射镜，3是透镜。 

本实用新型光源1是双端高光效陶瓷金卤灯管或双端高光效高压钠灯灯管，功率为35W、或50W、或75W、或100W、或140W、或150W、或210W、或250W、或400W、或600W、或750W、或1000W、或1250W、或1500W，光效大于120Lm/w，其陶瓷金卤灯光源色温为3000至4000K，显色指数Ra＞90。 

本实用新型反射镜2是带漫反射结构的对称型非圆自由形面反射镜，所述非圆自由形面反射镜是指整体为非圆形状的几何图形形面反射镜，包括以椭圆曲面、或双曲面、或椭圆双曲面组合形面等为基本反射形面，其口部四周与弧面、斜面等圆滑过渡形成的整体为非圆形形面反射镜；所述对称型指曲面图形具有以xoz面为准的前后对称和以yoz面为准的左右对称的特征；所述漫反射指在非圆自由形面反射面上设计制造多个分布不匀面积较大深度很浅的弧状表面，实现光的漫反射，达到反射光光分布均衡而又反射率高的效果。 

本实用新型反射镜2是用模具压制的高硼硅玻璃非圆自由形面反射镜，经前工序加工并经真空清洁处理后，在真空镀膜机内，在加热状态下进行蒸铝镀膜，获得镜面光亮的反射面，实现光的高反射率。 

本实用新型透镜3采用与反射镜2完全一样的高硼硅玻璃材质及其相同的物理、化学性能，热膨胀系数一致，表面光亮透明，透光率达90%，在高温下与反射镜2匹配封接。 

本实用新型所述真空封闭式灯泡，指光源1两端通过金属支架安装在反射镜2内以后，透镜3法兰端面上的周向凸筋扣合在反射镜2法兰端面上的周向凹槽内，并安装定位在自动封口机的封口模内，封口模在封口机上旋转，待封口的反射镜2和透镜3随转，并在旋转过程中加热致玻璃软化点以上，实施边旋转边加热边滚压，将反射镜2和透镜3的法兰周边滚压封接为一个气密性整体，再经退火、排气（排走空气）、充气（充入保护性气体）等工序制成真空封闭式灯泡。 

本实用新型反射镜2和透镜3所采用的高硼硅玻璃，在电熔池炉中加热熔制，其主要成分为SiO₂、AL₂O₃、B₂O₃，熔制温度为1580℃～1600℃，在300℃～400℃时膨胀系数为〆=4×10^-6（K^-1），热稳定性＞200℃，玻璃软化点为705℃，退火温度在500℃以上，密度为2.23g/cm³，熔溶的玻璃放入玻璃压制模具中在液压或气压机上高温压制成形，并经缓慢退火后投入使用。 

本实用新型反射镜2和透镜3封接工序在自动封口机上完成，自动封口机以反射镜2和透镜3封口后的最终产品外形及尺寸为依据设计靠模凸轮，并严格保持与固定为一体的封口模的X轴、Y轴基准轴线重合，以靠模凸轮旋转为主运动，实现靠模凸轮、封口模及其尚待封口的产品同基准整体运动，以及带动加热单元火头、滚压石墨滚轮等其它部件协调运动；封口加热温度为玻璃软化点705℃以上，采用长条形的与待封口产品四周均匀对称分布的6组或8组，每组8个单元火头在靠模凸轮运动带动下，进行往复运动并摆动，实现待封口产品边缘与单元火头之间始终保持等距离，从而实现均衡加热；反射镜2和透镜3玻璃法兰周边封口成形靠一对轴向对称分布的石墨滚轮，跟随靠模凸轮运动而往复运动，当反射镜2和透镜3边缘加热至玻璃软化点以上时边旋转，边加热，同时边滚压而实现的；封口过程中，“加热单元火头到位－产品旋转－加热－石墨滚轮到位－封口滚压－滚压完成－加热停止－单元火头退出－石墨滚轮退出－封口产品从封口定位模中顶出”，全过程用单片机进行控制。 

本实用新型的退火，在卧式退火炉中利用金属传送带按加热温度—时间曲线规范完成。压制的反射镜2、透镜3退火，最高温度为500℃～540℃，在40米长退火炉中缓慢完成；产品加工过程中间退火，包括精密合金小蝶与反射镜2封接退火，反射镜2与透镜3封口退火，在8米长退火炉中完成，预热区为510℃～550℃，退火区为540℃～580℃，玻璃多次退火，确保产品无应力，使用中以及冷热剧变时不炸裂。 

本实用新型所述排气，在反射镜2和透镜3完成封口，并经中间退火后在多工位高真空排气台上进行，产品利用高真空排气系统通过接在反射镜2上的高硼硅玻璃排气管排出（抽走）已封口的反射镜2和透镜3内部的空气，再用高频电火花检漏器进行检漏，确认达到真空度要求后，再利用排气管充气，充入99.9%纯度的氮气，充气压力为0.01Mpa～0.02Mpa，最后在高真空排气台上对排气管进行切割封离，实现灯泡内部与外部大气的真空气密性隔离。 

本实用新型光源1两端通过金属支架安装于反射镜2的焦点轴上或几何中心上，两端电极与相应金属支架连接，两端金属支架与反射镜底部凸台上封接好的封接合金小蝶，用焊料焊接成一体，实现光源的电气引出。 

经过排气充气的灯泡，还须在老练台上进行老练，测试台上测试，以及通过电气引出的合金小蝶装配适当灯头，完成产品的制造。 

Claims (4)

1.真空封闭式非圆自由形面反射镜组合灯，其特征在于：主要由光源（1）、反射镜（2）、透镜（3）组成，光源（1）为双端高光效陶瓷金卤灯灯管或高光效高压钠灯灯管，灯管两端通过金属支架安装于反射镜的焦点轴上或几何中心上；反射镜（2）用高硼硅玻璃材质制成，反射面为带漫反射结构的对称型非圆自由形面，其口部四周为均匀法兰边，法兰边平面与非圆自由形面圆滑过渡，反射镜（2）底部左右两侧对称设计二个或四个小凸台，用于打孔封接精密合金小蝶，并通过反射镜内的与光源(1)两端连接的金属支架和小蝶连接，以实现光源（1）的电气引出， 其底部开小孔用于连接玻璃排气管，其反射面经真空镀膜达镜面标准；透镜(3)也采用同反射镜(2)相同的高硼硅玻璃材质，外形四周法兰边形状尺寸与反射镜相同，并在反射镜(2)和透镜(3)的法兰端面上分别设计封接时定位用的周向凹槽和周向凸筋，反射镜(2)凹槽与透镜(3)凸筋扣合定位后，在高温下滚压封接为一个整体，再经真空制作工序退火、排气、老练、装头制成本真空封闭式非圆自由形面反射镜组合灯。

2.根据权利要求1所述的真空封闭式非圆自由形面反射镜组合灯，其特征在于：所述光源（1）是双端高光效陶瓷金卤灯管或双端高光效高压钠灯灯管，功率为35W、或50W、或75W、或100W、或140W、或150W、或210W、或250W、或400W、或600W、或750W、或1000W、或1250W、或1500W，光效大于120Lm/w，其陶瓷金卤灯光源色温为3000至4000K，显色指数Ra＞90。

3.根据权利要求1所述的真空封闭式非圆自由形面反射镜组合灯，其特征在于：反射镜（2）是带漫反射结构的对称型非圆自由形面反射镜，所述非圆自由形面反射镜是指整体为非圆形状的几何图形形面反射镜，包括以椭圆曲面、或双曲面、或椭圆双曲面组合形面为基本反射形面，其口部四周与弧面、斜面等圆滑过渡形成的整体为非圆图形形面反射镜；所述对称型指曲面图形具有以xoz坐标面为准的前后对称和以yoz坐标面为准的左右对称的特征；所述漫反射指在非圆自由形面反射面上设计制造多个分布不匀的弧状表面，实现光的漫反射。

4.根据权利要求1所述的真空封闭式非圆自由形面反射镜组合灯，其特征在于：所述透镜（3）采用与反射镜（2）完全一样的高硼硅玻璃材质及其相同的物理、化学性能，热膨胀系数一致，表面光亮透明，透光率达90%，在高温下与反射镜（2）匹配封接。

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