EP2034509A1

EP2034509A1 - Gasentladungs-reflektorlampe

Info

Publication number: EP2034509A1
Application number: EP06769538A
Authority: EP
Inventors: Victor Ivanovich Tsay
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2026-05-26
Also published as: CN101472496A; EP2034509B1; EA200700650A1; WO2007139420A1; CN101473407B; EP2034509A4; CA2653468A1; ATE547805T1; EA008954B1; CN101473407A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasentladungs-Spiegellampe mit einem Brenner, der an den Stromanschlüssen eines als Ellipsoid ausgebildeten Ballons angeschlossen ist, wobei der Ballon mit einer Spiegelschicht so bedeckt ist, dass die über die Längskanten der Spiegelschicht verlaufende Ebene mit der Längsachse des Brenners gleichläuft. Die Herstellkosten der Lampe lassen sich dadurch reduzieren und die Qualität der Lampe dadurch verbessern, dass die Querkanten der Spiegelschicht in dem Bereich liegen, der durch den Hals und die Kuppel des Ballons begrenzt ist und in den Querschnitten der Übergangszonen liegen, wo der Hals und die Kuppel der Ballons zum Ellipsoidteil wechseln, dass die über die Längskanten der Spiegelschicht verlaufende Ebene einen Abstand zur Ballonachse aufweist und im Bereich zwischen 0,04 D bis 0,11 D des maximalen Innendurchmessers des Ballons liegt, dass der Brenner so angeordnet ist, dass im Querschnitt über das Ellipsoid-Zentrums des Ballons das Verhältnis des Abstands zwischen der Brennerachse und der nächstliegenden Oberfläche der Spiegelschicht zum Abstand zwischen der Brennerachse und der Kante der Spiegelschicht, die im Längsschnitt liegt, ca. 0,56 bis 0,68 beträgt und dass mindestens ein Stromanschluss zwischen dem Brenner und der Spiegelschicht in der längsgerichteten Symmetrieebene angeordnet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasentladungs-Spiegellampe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Sie dient insbesondere zur Vervollkommnung der Konstruktion der Gasentladungs-Spiegellampen, welche für Allgemein- und Sonderbeleuchtungen angewendet werden.
Es ist eine Gasentladungs-Spiegellampe bekannt, welche einen im Ballon eingebauten Brenner aufweist. Die Innenoberfläche des Ballons ist mit einer Spiegelschicht versehen (Urheberschein der UdSSR Nr. 1069032, 23.01.84 .).
Der Mangel dieser technischen Lösung, welche als Stand der Technik betrachtet wird, ist ein gewisser Verlust am Lichtstrom der Lampen. Die Ursache besteht darin, dass ein Teil der von der Spiegelschicht abgespiegelten Strahlen auf den Brenner in gestreckter Form einfällt. Solche gestreckte Brennerform ist den Quecksilberdampf-, Halogen-Metalldampf- und Natriumdampflampen eigen. Deswegen ist es nicht möglich, unterschiedliche Lichtstärkekurven sowohl in der Längs- als auch in der Querebene zu bekommen. Das mindert wesentlich die Betriebseigenschaften der Lampen.
Dem technischen Wesen nach ist der nächste Stand der Technik die Gasentladungs-Spiegellampe, welche einen Brenner und einen Ballon aufweist. Der Brenner ist mit den Stromanschlüssen des Ballons verbunden. Mindestens die Hälfte der Innenoberfläche des Ballons ist mit einer Spiegelschicht bedeckt und zwar so, dass die Ebene, die über die Längskanten der Spiegelschicht verläuft, mit der Längsachse des Brenners gleichlaufend ist (Urheberschein der UdSSR, Nr. 1636896 A1, 23.03.91 ).
Diese technische Lösung wurde als Stand der Technik genommen. Sie ermöglicht es, die Lampen mit hoher Lichtausbeute und mit unterschiedlichen Lichtstärkekurven sowohl in Längs- als auch in Querebenen herzustellen. Das ist besonders von Bedeutung, wenn solche Lampen zur Beleuchtung von Straßen, Treibhäusern usw. eingesetzt werden.
Der Mangel dieser bekannten Lampen besteht in den zu hohen Herstellkosten der Lampen wegen der zu komplizierten Fertigungstechnik des axialunsymmetrischen Ballons. Die weiteren Mängel sind eine ungleichmäßige Wandstärke der Ballons, da die Formen beim Einblasen bei der Herstellung der Lampen nicht gedreht werden können, sowie die hohe Wahrscheinlichkeit der Entstehung von Glasspannungen beim Betrieb der Lampe.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Gasentladungs-Spiegellampe der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die mit gesenkten Kosten hergestellt werden kann und eine erhöhte Qualität aufweist.
Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Gasentladungs-Spiegellampe weist einen Brenner und einen Ballon auf. Der Brenner ist mit den Stromanschlüssen des Ballons verbunden. Mindestens die Hälfte der Innenoberfläche des Ballons ist mit einer Spiegelschicht bedeckt und zwar so, dass die Ebene, die über die Längskanten der Spiegelschicht verläuft, mit der Längsachse des Brenners gleichlaufend ist. Der Ballon der Gasentladungs-Spiegellampe ist als Ellipsoid ausgeführt. Die Querkanten der Spiegelschicht im Bereich, der durch den Hals und die Kuppel des Ballons begrenzt ist, liegen in den Querschnitten der Übergangszonen, wo der Hals und die Kuppel des Ballons zum Ellipsoidteil wechseln. Die Ebene, welche über die Längskanten der Spiegelschicht verläuft, weist einen Abstand zur Ballonsachse auf. Diese Ebene liegt innerhalb von 0,04 D bis 0,11 D des max. Innendurchmessers D des Ballons. Der Brenner ist in der LängsSymmetrieebene angeordnet. Im Querschnitt, welcher über das Ellipsoid-Zentrum des Ballons verläuft, beträgt das Verhältnis des Abstands I zwischen der Brennerachse und der nächstliegenden Oberfläche der Spiegelschicht zum Abstand L zwischen der Brennerachse und der Kante der Spiegelschicht, welche im Längsschnitt liegt, ca. 0,56 bis 0,68. Mindestens ein Stromanschluss ist zwischen dem Brenner und der Spiegelschicht in der längsgerichteten Symmetrieebene angeordnet.
Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Gasentladungs-Spiegellampe gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: die Gesamtansicht der Gasentladungs-Spiegellampe in der längsgerichteten Symmetrieebene und
Fig. 2: einen Querschnitt entlang der Linie A-A der Gasentladungs-Spiegellampe nach Fig. 1.

Der Brenner 1 der Gasentladungs-Spiegellampe ist an den Stromanschlüssen 3 und 4 in dem Ellipsoid-Ballon 2 angeschlossen, wie Fig. 1 zeigt. Der Ellipsoid-Ballon 2 ist durch den Hals 9 und die Kugel 12 begrenzt. Der Ballon 2 ist mit einer Spiegelschicht 5 (in der Fig. 1 schraffiert dargestellt) mit den Längskanten 6 und 7 bedeckt. Die Querkanten der Spiegelschicht 5 liegen in den Querschnitten der Übergangsstelle vom Ellipsoid des Ballons 2 zum Hals 11 und in der Übergangsstelle zum Ellipsoidteil 12 und sind mit einer Strichlinie gekennzeichnet.
In Fig. 2 ist der Querschnitt A-A der Lampe nach Fig. 1 abgebildet. Der Querschnitt verläuft über den Mittelpunkt des Ballonellipsoids. Der Ballon 2 ist mit der Spiegelschicht 5 versehen. Die Ebene über die Längskanten 6 und 7 der Spiegelschicht 5 weist einen Abstand a von der Ballonachse 10 auf und liegt innerhalb von 0,04 D bis 0,11 D (D = max. Ballondurchmesser). Der Brenner 1 ist so angeordnet, dass das Verhältnis des Abstands I zwischen der Brennerachse 8 und der nächstliegenden Oberfläche der Spiegelschicht 5 zum Abstand L zwischen der Brennerachse 8 und der Kante der Spiegelschicht 5, die im Längsschnitt angeordnet ist, ca. 0,58 bis 0,68 beträgt. Die Pfeile geben die einfallenden und die abgespiegelten Strahlen an.
Wenn die Querkante der Spiegelschicht 5 näher zum Hals 11 angeordnet ist (in Bezug auf die markierte Übergangslinie Ballonhals-Ellipsoid), dann ist beim Betrieb der Lampe eine Temperaturerhöhung am Lampensockel zu beobachten. Das beeinträchtigt den Sockelkitt und das Lot, da ein Teil der Strahlung nach den Rückstrahlungen von der Spiegelschicht 5 in den Hals 11 auf den Sockel einfällt.
Wenn die Querkanten der Spiegelschicht 5 näher zum Brenner 1 angeordnet sind (in Bezug auf die markierten Übergangslinien Ballonhals-Ellipsoid und Ballonkuppel-Ellipsoid), ist eine Minderung des Lichtstroms zu beobachten, da ein Teil der Nutzstrahlung in die obere Hemisphäre abgeht. Somit ist der Lichtstrom der Lampe beschränkt.
Wenn die Querkante der Spiegelschicht 5 näher zur Kuppel 12 angeordnet ist (in Bezug auf die markierte Übergangsstelle Ballonhals-Ellipsoid), ist ein gezwungener Kontakt zwischen dem Stromanschluss 4 und der Spiegelschicht 5 zu beobachten. Dabei ist rings um den laufenden Brenner 1 ein elektrisches Feld gebildet, welches die Lebensdauer der Lampe wesentlich reduziert. Ansonsten verursacht die Implementierung von einer isolierten Strecke des Stromanschlusses 4 neben der Spiegelfläche 5 eine wesentliche Verteuerung der Lampe.
Wenn die Ebene über die Längskanten 6 und 7 der Spiegelschicht 5 in einem Abstand 0,04 D (max. Ballondurchmesser) von der Ballonsachse 10 angeordnet ist, wird die Möglichkeit der Fertigung von Lampen mit unterschiedlichen Lichtstärkekurven sowie der Sicherstellung eines erforderlichen Schutzwinkels begrenzt.
Wenn die Ebene über die Längskanten 6 und 7 der Spiegelschicht 5 in einem Abstand von mehr als 0,011 D (max. Ballondurchmesser) von der Ballonsachse 10 angeordnet ist, ist der Strahlungsanteil nach den mehrfachen Rückspiegelungen erhöht und der Lichtstrom der Lampe nimmt ab.
Wenn der Brenner so angeordnet ist, dass das Verhältnis des Abstands I zwischen der Brennerachse 8 der nächstliegenden Oberfläche der Spiegelschicht 5 zum Abstand L zwischen der Brennerachse 8 und der Kante der Spiegelschicht 5, welche im Längsschnitt liegt, weniger als 0,56 beträgt, ist der Anteil der durch die Spiegelschicht 5 rückgespiegelten Strahlung zu hoch. Das verursacht eine Überhitzung des Brenners 1.
Wenn der Brenner so angeordnet ist, dass im Querschnitt, welcher über den EIlipsoid-Mittelpunkt des Ballons 2 verläuft, das Verhältnis des Abstands I zwischen der Brennerachse 8 und der nächstliegenden Oberfläche der Spiegelschicht 5 zum Abstand L zwischen der Brennerachse 8 und der Kante der Spiegelschicht 5, welche im Längsschnitt liegt, weniger als 0,56 beträgt, ist der negative Einfluss der Spiegelschicht 5 auf den Brenner 1 zu hoch.
Wenn mindestens ein Draht-Stromanschluss zwischen dem Brenner 1 und der Spiegelschicht 5 in der längsgerichteten Symmetrieebene angeordnet ist, nimmt die Menge der rückgespiegelten Strahlen, welche von der Spiegelschicht 5 auf den Brenner 1 einfallen, ab.
Die Lampen werden folgenderweise zusammengebaut. Die Spiegelschicht 5 wird auf den Ballon 2 aufgetragen. Dabei werden die Ballonbereiche, welche die Spiegelschicht 5 abgrenzen, mittels Schirme abgedeckt. Die Stromanschlüsse 3 und 4 werden geformt und der Brenner 1 wird angeschlossen. Der Fuß mit den Stromanschlüssen 3 und 4 wird in den Ballon 2 hineingeschweißt. Dabei wird der Brenner 1 an einer genau festgelegten Stelle in Bezug auf die Spiegelschicht 5 angeordnet. Danach wird der Sockel an die Lampe angeschlossen.

Die Funktionsweise der Lampe ist wie folgt:

Die Lichtstrahlen treten aus dem Mittelpunkt des Brenners 1 aus und passieren in die Richtung der Spiegelschicht 5 an der Innenoberfläche des Ballons 2. Die Einfallslote zur Spiegelfläche 5 sind meistens an der Brennerachse 8 vorbei gerichtet. Dadurch passiert der Hauptteil der rückgespiegelten Strahlen am Brenner 1 vorbei und wird somit im Brenner 1 nicht abgeschwächt.
Die Lichtstrahlen, welche aus dem Brenner 1 in Richtung Ballonoberfläche ohne Spiegelschicht 5 austreten, werden bei ihrem Austritt aus der Lampe nicht rückgespiegelt.
Wenn die Einfallslote zur Spiegelfläche 5 auf den Brenner 1 gerichtet sind, fällt der Strahl auf den Brenner 1 ein. Mindestens ein Stromanschluss 3 ist zwischen dem Brenner 1 und der Spiegelschicht 5 in der längsgerichteten Symmetrieebene angeordnet. Dadurch fallen möglichst wenig rückgespiegelte Strahlen auf den Brenner 1 ein.
Die vorgeschlagene Lampe mit einem Brenner 1 mit einer Natrium-Bogenlampe (DNaT) mit einer Leistung von 250 W ist in einen Ellipsoid-Ballon 2 mit einem Durchmesser D von 120 mm eingebaut. Die Brennerachse 8 ist in Bezug auf die Lampenachse 10 um 19 mm versetzt. Die Querkanten 6 und 7 der Spiegelfläche 5 sind mit 8 mm Abstand von der Ballonsachse 10 ausgeführt. Die Lichtausbeute der Achse beträgt 104 Lumen/W. Die Lichtstärkekurven dieser Lampe sowohl in der Längs- als auch in der Querrichtung sind den gängigen Strahlern OT 400-POP-DNaT mit Folienreflektionsflächen (POP) USchZT-15-400-POP I (C) (Y
3T,-15-400-
O
(C)) ähnlich.
Die vorgeschlagene Lampe ermöglicht, die installierte Leistung abzusetzen und den Stromverbrauch um das 1,5 bis 1,8-fache zu reduzieren sowie die Pflanzenproduktivität um mehr als 15 % zu erhöhen.
Die Anwendung der Erfindung bei der Herstellung von Natrium-Spiegellampen wird ermöglicht, die Herstellkosten zu senken und eine hohe Lichtausbeute zu erhalten. Bei einem Lampenpreis von 210 Rubel/Stück und bei einer Jahresproduktion von 200.000 Stück wird dadurch ein wirtschaftlicher Effekt in einer Höhe von 1.200.000 Rubel erreicht.

Claims

Gasentladungs-Spiegellampe mit einem Brenner, der an den Stromanschlüssen eines als Ellipsoid ausgebildeten Ballons angeschlossen ist, wobei der Ballon mit einer Spiegelschicht so bedeckt ist, dass die über die Längskanten der Spiegelschicht verlaufende Ebene mit der Längsachse des Brenners gleichläuft,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Querkanten der Spiegelschicht (5) in dem Bereich liegen, der durch den Hals (11) und die Kuppel (12) des Ballons (2) begrenzt ist und in den Querschnitten der Übergangszonen liegen, wo der Hals (11) und die Kuppel (11) der Ballons (2) zum Ellipsoidteil wechseln,
dass die über die Längskanten (6, 7) der Spiegelschicht (5) verlaufende Ebene einen Abstand (a) zur Ballonachse (10) aufweist und im Bereich zwischen 0,04 D bis 0,11 D des maximalen Innendurchmessers (D) des Ballons (2) liegt, dass der Brenner (1) so angeordnet ist, dass im Querschnitt über das EIlipsoid-Zentrums des Ballons (2) das Verhältnis des Abstands (I) zwischen der Brennerachse (8) und der nächstliegenden Oberfläche der Spiegelschicht (5) zum Abstand (L) zwischen der Brennerachse (8) und der Kante der Spiegelschicht (5), die im Längsschnitt liegt, ca. 0,56 bis 0,68 beträgt und
dass mindestens ein Stromanschluss (3) zwischen dem Brenner (1) und der Spiegelschicht (5) in der längsgerichteten Symmetrieebene angeordnet ist.