FI97936C - Valaistuslaite - Google Patents

Description

97936

VALAISTUSLAITE

Keksinnön kohteena on valaistuslaite, joka käyttää valon lähteenä kryptonlamppua, erityisesti 5 valaistuslaite, jossa kryptonlamppua käytetään sen nimellisarvoa suuremmalla jännitteellä.

Viime aikoina on koululaisten, joilla on pseu-domyopia ja työntekijöiden, joiden silmät ovat rasittuneet, määrä tasaisesti lisääntynyt. Tämä ilmeisesti 10 johtuu pitkäaikaisesta TV:n ja painetun tekstin katselusta riittämättömässä valaistuksessa samoin kuin lisääntyvistä näyttöpäätetehtävistä. Viimeaikaisina pyrkimyksinä ovat valaistuslaitteet, jotka mahdollistavat ihmiselle havaita kappaleiden todellisia värejä 15 ja toistuvissa keskusteluissa on käsitelty valaistuksen värientoisto-ominaisuuksia.

Valaistuslaitteiden valon lähteenä on laajasti käytetty fluoresenssi- ja hehkulamppuja. Fluoresenssi-lampulla on etuna, että sen suhteellisen korkea koko-20 naisvuo antaa kirkkaan valaistuksen ja epäkohtana, että sen välkkyminen pyrkii aiheuttamaan silmän rasittumista ja, että epätasapaino kokonaisvuon ja värilämpötilan välillä heikentää värintoisto-ominaisuuksia, jolloin kappaleet näyttävät vaaleammilta kuin ne todellisuudessa 25 ovat.

Vaikka hehkulamppu on ylivoimainen verrattuna fluoresenssilamppuun, koska hyvä tasapaino kokonaisvuon ja värilämpötilan välillä mahdollistaa tyydyttävät värintoisto-ominaisuudet, hehkulampulla on epäkohtana, 30 että sen kokonaisvuo on yleensä alhainen ja tämä pyrkii aiheuttamaan silmän rasittumista käytettäessä sitä valaistuksessa pitkiä aikoja.

Jotta päästään näistä konventionaalisten valaistuslaitteiden epäkohdista, keksijä tutki hehkulamp-35 puja, joilla on ylivoimaiset värintoisto-ominaisuudet. Tuloksena keksijä huomasi, että valolla, joka saadaan käyttämällä hehkulampussa jännitettä, joka ylittää sen 2 97936 nimellisarvon, saavutetaan värilämpötila, joka on suunnilleen sama kuin mitä on aikaisen aamun auringonvalolla (noin 3000K), mikä on miellyttävää silmälle samoin kuin, että tällainen valo on sopivaa yleisvalaistukseen.

5 Keksijä on sisällyttänyt nämä japanilaisiin patentti-julkaisuihin 193,398/86, 185,516/87, 26,909/88 ja 88,792/88.

Yleisimmin käytetty hehkulamppu on argonlamppu, missä argonkaasua käytetään täytekaasuna. Vaikka argon-10 lampulla saavutetaan noin tuhannen tunnin käyttöikä, kun sitä käytettään nimellisjännitteellä, sen käyttö ylijännitteellä suuresti lyhentää sen käyttöikää jopa silloin, kun ylijännite on tasajännitettä.

Johtuen edellä esitetystä keksijä tutki erilai-15 siä valon lähteitä, jotka emittoivat pitkän ajan luonnollista valoa, jonka värilämpötila on noin 2900K tai suurempi, edullisesti välillä noin 2950 - 3050K, ja jolla on ylivoimaiset värintoisto-ominaisuudet.

Lopputuloksena keksijä huomasi, että krypton 20 lamppu emittoi luonnollista valoa, jonka värilämpötila on noin 2900K tai suurempi, edullisesti välillä noin 2950 - noin 3050K ja jolla on ylivoimaiset värintoisto-ominaisuudet käytettäessä sitä nimellisarvoa suuremmalla jännitteellä, edullisesti enemmän kuin 110% mutta ei 25 yli 150% ja lisäksi, että tällainen valo soveltuu yleisvalaistukseen.

Erityisesti tämä keksintö kohdistuu valaistus-laitteeseen, joka käyttää valon lähteenä kryptonlamppua ja jolle on ominaista, että käytetään teholähdettä, 30 jolla saadaan kryptonlampulle sen nimellisjännitteen ylittävä jännite ja sytytetään kryptonlamppu kytkemällä tämä jännite.

Esimerkiksi Akio Ogasawaran mukaan, Shomei Gakkai-shi fJournal of Light and Visual Environment).

35 Voi.66, No.2, pp.49-52 (1982), kryptonlampun kokonaisvuo on jonkin verran korkeampi ja käyttöikä pidempi kuin argonlampuila, noin 2000 tuntia ja 1000 tuntia. Molem- 3 97936 pien lamppujen värilämpötila on kuitenkin suhteellisen alhainen, 2850K saakka, mikä on riittämättömän alhainen valaistukseen.

Käsillä oleva keksintö käyttää kryptonlamppua 5 valonlähteenä, joka emittoi pitkän aikaa luonnollista valoa, jonka värilämpötila on noin 2900K tai suurempi, edullisesti välillä noin 2950 - 3050K ja jolla on ylivoimaiset värintoisto-ominaisuudet.

Keksinnössä käytettävä sana kryptonlamppu 10 tarkoittaa volframilanka hehkulamppua, jossa täyttökaa-suna on kokonaan tai osittain kryptonkaasu. Mitä tahansa kryptonlamppua voidaan käyttää keksinnössä riippumatta niiden nimellisjännitteestä, nimellistehosta, hyötysuhteesta ja muodosta edellyttäen, että se emittoi jatkuvaa 15 valoa, jonka värilämpötila on noin 2900K tai enemmän, edullisesti välillä noin 2950 - 3050K, kun siihen syötetään välillä 110% - 150% sen nimellisarvosta oleva jännite. Värintoisto-ominaisuuksien perusteella on edullista valita jännite, jolla saavutetaan kokonaisvuo 20 noin 1000 lumenea tai suurempi, edullisesti välillä noin 1050 lumen - 1200 lumen. Tällainen kryptonlamppu on kaupallisesti saatavilla oleva kryptonlamppu, jonka nimellisteho on välillä 25 - 150 W tai se on erityisesti suunniteltu ja valmistettu halutulle nimellisjännit-25 teelle, nimellisteholle, hyötysuhteelle ja muotoon.

Teholähteenä antamaan kryptonlampuile nimellisen ylittävä jännite on teholähde, joka antaa krypton-lampulle tasa- tai vaihtojännitteen, joka ylittää sen nimellisarvon edullisesti enemmän kuin 110%, mutta ei 30 enempää kuin 150%, kun yksi tai useampia kryptonlamppuja kytketään sen napoihin. Tällainen teholähde voidaan stabiloida sähköisillä piirikytkennöillä.

Johdettaessa kryptonlamppuun sen nimellisen ylittävä vaihtojännite esim. vaihto- tai tasajännite 35 yleisestä vaihtoverkosta, generaattoria tai paristoa säädetään sopivalla laitteella kuten muuntajalla ja tehomuuntimella jännitteelle, joka ylittää nimellisen, 4 97936 edullisesti ylittäen sen 110%, mutta ei 150% ja sitten johdetaan kryptonlamppuun: Esimerkiksi japanilaisessa patentissa 136,492/88 on keksijä esittänyt tähän sopivan teholähteen.

5 Johdettaessa kryptonlamppuun sen nimellisen ylittävä tasajännite, kun ei käytetä paristoja, vaihtojännite, esim. yleisestä sähköverkosta tai generaattorista, tasasuunnataan ja suodatetaan tasasuuntaajalla, jossa on suodin ja saatu nimellisen ylittävä, mutta ei 10 150% ylittävä tasajännite johdetaan kryptonlamppuun:

Esimerkiksi japanilaisissa patenteissa 193,398/86, 185,516/87 ja 26,909/88 on keksijä esittänyt erityisen soveliaita tällaisia teholähteitä.

Lisäksi vaihtojännite esim. yleisestä vaih-15 toverkosta tai generaattorista tasasuunnataan ja suodatetaan tasasuuntauspiirillä, jossa on suodin ja saatu tasajännite syötetään invertteripiiriin korkeataajuisena jännitteenä, joka sitten ohjataan kryptonlamppuun tai muunnetaan tasasuuntauspiirissä nimellisen ylittäväksi 20 tasajännitteeksi, ylittäen edullisesti 110%, mutta ei 150%, ennenkuin se johdetaan kryptonlamppuun.

Edellä mainituista menetelmistä se, jossa vaihtojännite muunnetaan tasasuuntauspiirillä, jossa on suodin, tasajännitteeksi, joka sitten johdetaan krypton-25 lampulle, on ylivoimainen kahteen muuhun menetelmään verrattuna, koska tämän menetelmän teholähde voidaan yksinkertaistaa niin, että nimellisen, mutta ei 150% ylittävä jännite saadaan helposti vain säätämällä suotimen kapasitanssia ja koska saatu valo on välkkymätöntä 30 ja luonnollisempaa ja lähempänä auringonvaloa kuin valaistus saatuna kryptonlampulla, jossa käytetään nimellisen ylittävää vaihtojännitettä.

Tällätavoin saadulla valolla on tavallisesti värilämpötila noin 2900K tai suurempi, edullisesti 35 välillä noin 2950 - 3050K ja käyttöikä nykyään on tavallisesti noin 200 tuntia tai pidempi, mikä ei järkevästi käytettynä aiheuta ongelmia. Erityisesti keksijä huomasi 5 97936 tapauksessa, missä kryptonlamppua käytetään tasajännitteellä, joka saadaan tasasuuntaamalla ja suodattamalla vaihtojännite tasasuuntauspiirissä, missä on suodin, että kryptonlampulla voidaan saada turvallisesti välk-5 kymätön luonnollinen valo, jonka värilämpötila on noin 2950K tai suurempi, edullisesti välillä noin 2950-3050K, käyttöajalle noin 400 tuntia tai enemmän, edullisesti välille noin 500 - 2000 tuntia, käyttämällä kaaripurkaus virranrajoituspiiriä ja sysäysvirranrajoi-10 tuspiiriä vastaavasti tasasuuntauspiirin vaihtovirta ja tasavirta navoissa. Kun taas tapauksessa, missä argon-lamppua käytetään jännitteellä, joka ylittää sen nimellisen, saamaan saman värilämpötilan omaava valo, käyttöikä suuresti lyhenee noin 50 tuntiin, vaikka käytetään 15 tasajännitettä.

Kuten edellä kuvattiin, kryptonlampulla saadaan noin 200 tuntia tai pidempi käyttöikä, mikä on noin neljä kertaa se, mikä saavutetaan syöttämällä argonlam-pulle nimellistä suurempi jännite emittoimaan valoa, 20 jonka värilämpötila on noin 2900K tai suurempi. Tällainen käyttöikä on noin kaksi kertaa pidempi kuin odotettavissa oleva krypton ja argonlamppujen luonnollinen käyttöikä (2000 ja 1000 tuntia vast.). Kun useita kryp-tonlamppuja peräkkäin vaihdetaan ja käytetään kuvatuin 25 aikavälein, yhden kryptonlampun käyttöikä on paljon pidempi kuin silloin, jos yhtä kryptonlamppua käytetään jatkuvasti.

Täten keksinnön mukainen valaistuslaite on edullisesti käytettävissä pöytä ja kirjoituspöytävalai-30 simena, esim. säädettävänä lamppuna, kirjoituspöytälamp-puna, myrskylyhtynä, pöytälamppuna ja minilamppuna; uiko- ja sisävalaistuksessa, esim. kattoasennuksena, seinäasennuksena, katosta riippuvana, kattokruununa ja jaikaiamppuna, puutarhalamppuna ja lamppuna opiskeluhuo-35 neessa, lastenhuoneessa, makuuhuoneessa, olohuoneessa, ruokahuoneessa, keittiössä, vessassa, pesuhuoneessa, kylpyhuoneesssa, käytävässä, portaissa ja eteisessä 6 97936 omakotitaloissa, rivitaloissa ja kerrostaloissa samoinkuin valaistuksessa lukuhuoneessa, luokkahuoneessa, hallissa, aulassa, odotushuoneessa, hoitohuoneessa, säätöhuoneessa, toimistohuoneessa, piirrustushuoneessa, 5 laboratoriossa, oleskeluhuoneessa, vierashuoneessa, sihteerinhuoneessa, keittohuoneessa, operointihuoneessa ja viljelyshuoneessa sellaisissa tiloissa kuin kirjasto, koulu, studio, kauneussalonki, sairaala, tehdas, toimisto, "ryokan" (japanilaistyylinen hotelli), hotelli, 10 ravintola, juhlasali, hääsali, kokoussali, varasto, kauppa, supermarket, tavaratalo, taidemuseo, museo, konserttisali, sali, lentokone, ajoneuvo, uima-allas, voimistelusali, urheilukenttä, siipikarjatila, kalankas-vatustila ja taimitarha.

15 Yksi tai useampi keksinnön mukaisesti valmis tettu valaistusyksikkö voidaan yhdistää valaistusvyö-hykesäätöön, aikataulusäätöön, päivänvalon ajan lukitus-säätöön, seinäkatkaisinsäätöön, keskitettyyn ohjaus ja/tai himmennyssäätöön valaistuslaitteiden sijaitessa 20 sopivasti edellä mainituissa taloissa ja tiloissa, valaistuslaitteiden ollessa yhteydessä valaistuksensää-tösysteemiin, joka käyttää himmennys- ja kytkinpiirejä, esim. johdinsäätösysteemejä, kuten yksityisiä johdinsys-teemejä, henkilökohtaisia johdinsysteemejä, puhelinlin-25 jasysteemejä, voimalinjojen kantoaaltosysteemejä ja optisia kuitusysteemejä ja johdottomia säätösysteemejä, kuten sähköisiin aaltoihin perustuvat säätösysteemit, valoon perustuvat säätösysteemit, ultrasoniset säätösysteemit ja akustiset säätösysteemit. Erityisesti kotita-30 lousvalaistuksessa yksi tai useampia keksinnön mukaisia valaistuslaitteita voidaan kokonaan säätää yhdessä muiden sähköisten laitteiden kanssa yhdistämällä valaistuslaitteet kodin yhteiseen säätöjärjestelmään.

Lisäksi, koska ko valaistuslaite antaa luonnol-35 lista valoa, joka on lähellä aikaisen aamun auringonvaloa ja joka osoittaa merkittäviä vaikutuksia sellaisten sairauksien estossa ja hoidossa, kuten pseudomyopia, 7 97936 asthenopia ja depressio ja myös kasvien ja eläinten kasvun ja tuottavuuden paranemisia, valaistuslaitetta voidaan edullisesti käyttää fysikaalisen terapian harjoituksessa kotona ja laitoksissa kuten sairaaloissa ja 5 klinikoilla yhtä hyvin kuin valaistuslaitteena farmeilla ja tehtaissa kuten siipikarjatilalla, kalankasvatus-tilalla ja taimitarhalla.

Yli nimellisarvon olevalla jännitteellä kryp-tonlamppua käytettäessä siitä saadaan valoa, jossa on 10 voimakas infrapunakomponentti, erityisesti syvän punainen komponentti, jonka aallonpituus on 25 - 1000 mikroa.

Syvän punainen komponentti vaikuttaa kiihdyttävästi hengitykseen, hapenottoon ja verenkiertoon eläimillä edistäen tai parantaen niiden aineenvaihdun-15 taa, alentaen verenpainetta ja veren sokeria, erittäen aineenvaihdunnan tuotteita, helpottaen liikalihavuutta ja kuntoutusta samoinkuin helpottaen tulehduskipuja ja kouristuksia.

Vastaavasti keksinnön mukainen valaistuslaite 20 aiheuttaa merkittäviä vaikutuksia lihasjännityksen rentoutuksessa jäykissä hartioissa ja lihassäryssä; helpottaen jännityksiä ja selkäkipuja traumassa, palo-vaurioissa, reumatismissa, niveltulehduksissa, lambago, hermosäryssä, sisäkorvan tulehduksissa, tärykalvon 25 tulehduksessa, nenäontelotulehduksissa, kitariean tulehduksessa, kurkkukivussa, kurkunpään tulehduksessa, käheässä äänessä, ja sisätaudeissa; ja ennaltaehkäistäessä ja hoidettaessa geriatrisia tauteja kuten esim. syöpä, maksatulehdus ja maksakirroosi käytettäessä 30 kryptonlamppua, jossa on lyijystä vapaa tai alhaisen lyijypitoisuuden omaava lasi suurempaa infrapuna transmissiota varten. Tällaista valaistuslaitetta voidaan käyttää edullisesti harjoitettaessa fysikaalista terapiaa kotona ja laitoksessa kuten sairaalassa tai klini-35 kalla.

Lisäksi, koska infrapunaa voimakkaasti sisältävä valo toimii merkittävästi bakteereja tappavana 8 97936 mikro-organismeissa samoin kuin kiihdyttäen kasvien kasvua, käsillä olevaa valaistuslaitetta voidaan edullisesti käyttää bakteereja tappavana lamppuna samoin kuin valaistuksessa kasvihuoneissa taimitarhoilla.

5 Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskoh taisesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 on lohkokaavio keksinnön mukaisesta valaistus-laitteesta, kuva 2 on lohkokaavio keksinnön mukaisia valaistusyksik-10 öitä käyttävästä valaistussysteemistä, kuva 3 on keksinnön mukaisen sovelluksen sähköinen piiri, kuva 4 on keksinnön mukaisen sovelluksen toinen sähköinen piiri ja 15 kuva 5 on vielä yksi keksinnön mukaisen sovelluksen sähköinen piiri.

Kuvissa viitenumero 1 esittää kaaripurkaus virranrajoituspiiriä; 2 on sysäysvirran rajoituspiiri, 3 on valaistuksen säätöpiiri, 4 on invertteripiiri, D on 20 tasasuuntausdiodi, KL kryptonlamppu, AC vaihtovirtateho-lähde, SW kytkin, R vastus, C kondensaattori, T muuntaja, TR transistori, L induktanssi tai käämi, Q tyristori, Z zenerdiodi, Th termistori, U valaistusyksikkö ja F varoke.

25 Viitaten kuvaan 1 tasasuuntauspiiriin kuuluu tasasuuntaussilta D ja suodatuskondensaattori C on yhdistetty vaihtovirtalähteen AC napaan kaaripurkaus virranrajoituspiirin 1 kautta, kun taas kryptonlamppu KL on liitetty siltapiirin D tasavirtanapaan sysäysvir-30 ranrajoituspiirin 2 kautta.

Kaaripurkausvirranrajoituspiirin 1 , johon tavallisesti kuuluu induktori, konensaattori ja/tai vastus, tarkoitus on rajoittaa kaaripurkausvirtaa, joka voi ilmetä lampun langan palaessa, samoin kuin estää 35 kaaripurkaus. Tällainen kaaripurkaus ilmenee tavallisesti oikosulun tavoin nostaen päävirtapiirissä jatkuvan virtapulssin suuruudeltaan aina 200 amppeeria, joka voi 979 36 9 mahdollisesti suuresti vahingoittaa piirielementtejä, kuten tasasuuntaajaa ja tyristoria. Kaaripurkaus virran-rajoituspiirissä käytettyjen käämin, kondensaattorin ja vastuksen induktanssi, kapasitanssi ja resistanssi 5 on asetettu siten, että päävirtapiirin ollessa statio-näärisessä tilassa, ne eivät aiheuta olennaista poten-tiaalipudotusta tasasuuntaajan D vaihtovirtanavoissa, vaan tehokkaasti rajoittaa kaaripurkausvirtaa katkaisten kaaripurkauksen, jos sellainen ilmenee. Otettaessa 10 huomioon lämmön kehitys käytössä, käämi on edullisin elementti käytettäväksi kaaripurkaus virranrajoituspii-rissä 1. Kääminä voidaan käyttää ilman sydäntä tai sydämellä varustettua käämiä, jossa on käämitty rautasydän tai laminoitu rautasydän, kunhan se rajoittaa 15 kaaripurkausvirtaa kytkettynä tasasuuntaajapiirin vaih-tovirtanapoihin käsittäen suodatuskondensaattorin C. Tällaisen induktorin induktanssi valitaan siten, että suodatuskondensaattorin C kanssa yhdessä muodostettu resonanssipiiri edistää vaihe-eroa kaaripurkausvirran 20 jännitteen ja virran komponenttien välillä, ts. vähentää sen pätötehoa. Suhteellisen alhaisen tasavirtaresis-tanssin omaavan kelan käyttö johtaa vähäisempään lämmön kehittymiseen kelassa samoinkuin tehokkaaseen kaaripurkausvirran rajoitukseen. Esim. valaistaessa kryptonlam-25 pulla, jonka nimellisjännite on 100 - 110 volttia ja nimellisteho 40 - 60 wattia, ja käytettäessä tasajänni-tettä 115 - 130 volttia, edullinen induktanssi on välillä noin 1 - 10 mH, kun suodatuskondensaattorin C kapasitanssi on noin 30 - 100 μΡ. Kaaripurkaus virranrajoitus-30 piiri 1 rajoittaa myös kytkentäsysäysvirtoja kryptonlam-pulle ja suodatusvirtaa, mitä kuvataan tuonnempana.

Kryptonlampun langan vastus on ympäröivässä lämpötilassa kymmenesosia hehkuvan tilan vastuksesta. Tästä syystä kryptonlampulla nimellistä suuremman jän-35 nitteen käyttö johtaa sysäysvirtaan, joka voi nousta monikertaiseksi normaalivirtaan nähden tai korkeammaksi kiihdyttäen lampun langan höyrystymistä ja palamista.

10 97936

Sysäysvirranrajoituspiirin 2 tarkoituksena on rajoittaa tällaista sysäysvirtaa ja myös estää sysäysvirrasta johtuvaa käyttöiän lyhenemistä. Sysäysvirranrajoitus-piiriin 2 kuuluu tavallisesti virranrajoituselin kuten 5 vastus, joka on sarjassa kryptonlampun kanssa, tyristori, jonka päävirtapiiri on yhdistetty yhdensuuntaisesti virranrajoituselimen kanssa ja laukaisupiiri, joka viivyttää tyristorin johtamista määrätyllä ajalla kytkennän jälkeen. Virranrajoituselimen vastus valitaan 10 siten, että sen yhdistetty resistanssi langan kanssa ympäröivässä lämpötilassa on suunnilleen sama kuin langan resistanssi hehkutilassa. Tällä järjestelyllä virranrajoituselin on kytkettynä sarjaan kryptonlampun kanssa määrätyn ajan rajoittaen mahdollista sysäysvir-15 taa ja myös esilämmittäen lankaa. Määrätyn ajan kuluttua tyristori kytkeytyy ohittaen virranrajoituselimen ja syöttäen kryptonlamppua nimellisarvoa suuremmalla jännitteellä. Täten sysäysvirtaa kryptonlampuile voidaan suuresti rajoittaa tai jopa kokonaan eliminoida.

20 Kuva 2 on esimerkki valaistussysteemistä, jossa useita kuvan 1 mukaisia valaistusyksiköitä säädetään valaistuksensäätölaitteella käyttäen esim. himmen-nys ja katkaisupiirejä.

Erityisesti tässä valaistussysteemissä useat 25 valaistusyksiköt Ua., Ua ·.. U„ vast, sisältävät tasa-suuntauspiirin, jossa on suodinpiiri, kuten esitettynä kuvassa 1, kaaripurkausvirranrajoituspiirin ja sysäysvirranrajoituspiirin varustettuna kryptonlampuilla KLa., KLa ·.. KLr», joilla on haluttu nimellisteho ja jotka on 30 yhdistetty vaihtovirtalähteeseen AC valaistuksensäätö-laitteen 3 kautta, jossa on esim. himmennys ja katkaisu-piirit.

Valaistuksensäätölaite 3 ja teholähteet ja kryptonlamput vastaavissa valaistusyksiköissä voivat 35 sijaita seuraavasti: Esim. valaistuksensäätölaite 3 ja teholähteet sijaitsevat samassa paikassa, kun taas kryptonlamput sijaitsevat halutuissa paikoissa taloissa 11 97936 ja muissa tiloissa kuten kirjasto, koulu, studio, kau-neussalonki, sairaala, tehdas, toimisto, "ryokan", hotelli, ravintola, juhlasali, hääsali, konferenssisali, varasto, kauppa, supermarketti, tavaratalo, taidemuseo, 5 museo, konserttisali, sali, lentokone, kulkuväline, uima-allas, voimistelusali, siipikarjatila, kalankas-vatustila, ja taimitarha. Vaihtoehtoisesti valaistuk-sensäätölaitteisto 3 sijaitsee sopivassa paikassa taloissa ja muissa tiloissa, kun taas useat yksiköt, jotka 10 sisältävät teholähteen ja kryptonlampun, sijaitsevat halutuissa paikoissa taloissa ja muissa tiloissa.

Kuva 3 esittää kuvien 1 tai 2 esittämän valaistuslaitteen tai yksikön sähköistä piiriä. Kuvassa 3 tasasuuntausdiodeista Di, Da, Da ja D« koostuvan tasa-15 suuntaussillan vaihtovirtanapa on kytketty teholähteeseen AC tehokytkimen SW, sulakkeiden Fx ja Fa ja käämin L kautta, kun taas sen tasavirtanapa on yhdistetty suodinkondensaattoriin Cx ja kryptonlamppuun KL laukai-supiirin kautta, johon kuuluu vastukset Ri, Ra, R3, R« 20 ja Ro ja kondensaattori Ca sekä tyristorit Qx ja Q2 ja sysäysvirranrajoituspiirinä toimivan vastuksen R« kautta. Tasasuuntaussillan vaihtovirtanapaan kytketyt kondensaattori C3 ja zenerdiodi Z absorboivat pulssijännit-teitä, joita voi ilmetä vaihtovirtanavassa sisääntulo-25 jännitettä stabiloitaessa. Vastus Re ja sulake Fa on järjestetty toimimaan yhdessä niin, että jos vastuksen Re lämpötila nousee epänormaaliksi, sulake Fa sulaa automaattisesti katkaisten päävirtapiirin.

Tämän esimerkin toimintaa selostetaan seuraa-30 vassa. Kun tehokytkin SW suljetaan, vaihtovirta vaih-tovirtalähteestä AC kohdistuu tasasuuntaussillan koko-aaltotasasuuntaukseen ja suodattuu suodinkondensaat-torissa Cx ja suodinkondensaattorin yli vaikuttava tasajännite kohdistuu sarjassa oleviin kryptonlamppuun 35 KL ja vastukseen Re.

Kondensaattorin ca varautuminen laukaisupiiris-sä alkaa välittömästi tehokytkimen SW päällekytkemisen 12 97936 jälkeen ja vastuksen R« ja kondensaattorin Ca määräämän aikavakion mukaisen ajanhetken kulumisen jälkeen jännite vaikuttaa kondensaattorin Ca yli tyristorin Q* hilalle saaden sen johtavaksi. Johtavuus virta tyristorin Qa.

5 läpi menee vuorostaan tyristorin Qa hilalle tehden sen johtavaksi, tyristorin Q2 johtaminen ohittaa vastuksen R«, joka on rinnankytketty tyristorin Qa päävirtatien kanssa. Täten kuvattu jännite vaikuttaa kryptonlamppuun KL.

10 Koska kryptonlampun KL langan resistanssi välittömästi tehokytkimen SW päällepanon jälkeen on kymmenesosia hehkumattoman tilan resistanssista, sysäys-virrasta johtuvaa käyttöiän lyhenemistä voidaan estää sovittamalla vastus R« siten, että sen resistanssi 15 yhdessä langan kanssa on suunnilleen yhtä suuri kuin sen resistanssi hehkumattomassa tilassa. Tässä tapauksessa asettamalla edellä kuvattu aikavakio riittävän pitkäksi esilämmittämään kryptonlampun KL lanka sysäys-virta kryptonlampuile voidaan olennaisesti eliminoida.

20 Lisäksi tällä esimerkillä on etuina, että tyristori Qa voidaan laukaista suhteellisen pienellä virralla, koska tässä esimerkissä käytetään kahta tyristoria kaskadikyt-kennässä ja että vaikka ympäröivä lämpötila suuresti vaihtelee, laukaisupiiri on huomattavasti varmempitoi-25 minen kuin käytettäessä vain yhtä tyristoria.

Jos kryptonlampun KL lanka palaa poikki, ilmenee kaaripurkaus syntyneessä langan raossa ja nopea kaaripurkausvirta voi virrata päävirtapiiriin. tasasuun-taussillan vaihtovirtanavassa oleva käämi L tehokkaasti 30 vaimentaa virtasykäykset päävirtapiiriin lakkauttaen tällaisen kaaripurkausvirran ja myös lopettaen itse kaaripurkauksen. Jos kaaripurkaus palautuu, sitä uudelleen supistaa käämi L ja ei koskaan jatku, vaikka langan rako suurenee. Lisäksi, jos tehokatkaisija SW on yhä 35 päällä, vaikka kaaripurkaus on loppunut, kaaripurkaus ei koskaan palaudu, koska lanka on palanut poikki.

Tämä esimerkki on järjestetty siten, että 13 97936 välkkymättömän luonnollisen valon värilämpötila on noin 2900K tai suurempi, edullisesti välillä noin 2950-3050K ja ylivoimaiset värintoisto-ominaisuudet voidaan saavuttaa kryptonlampulla käyttämällä nimellistä suurem-5 paa tasajännitettä edullisesti välillä 110% - 150%.

Lisäksi tätä esimerkkiä voidaan turvallisesti käyttää, koska jos langan katkeaminen synnyttää kaari-purkauksen, se tehokkaasti rajoittaa virtasykäystä johtuen kaaripurkauksesta.

10 Kuva 4 on keksinnön mukainen toinen sähköinen piiri, jossa käytetään invertteripiiriä.

Tasasuuntaussillan Da. vaihtovirtanapa on yhdistetty vaihtovirtalähteeseen AC, kun taas tasasuuntaussillan tasavirtanapa on yhdistetty suodinkondensaat-15 toriin Ca.. Korkeataajuista virtaa kehittävän invertteri-piirin 4 input-napa on yhdistetty kondensaattorin Ca. molempien päiden välille, kun taas invertteripiirin output-napa on yhdistetty tasasuuntausdiodin Da kautta integrointipiiriin, jossa on kondensaattori Ca. Krypton-20 lamppu KL on yhdistetty kondensaattorin Ca molempien päiden välille. Invertteripiiri 4 on varustettu invert-terimuuntajalla T ja transistorilla Tr ja kondensaattori C3 on yhdistetty rinnan invertterimuuntajan T primääri-piirin La. kanssa. Kondensaattorin C3 molemmat päät on 25 yhdistetty suodinkondensaattorin Ca. positiiviseen päähän ja transistorin Tr kollektorille. Invertterimuuntajän T kantakäämin L2 toinen pää on yhdistetty transistorin Tr kantaan kondensaattorin C4 kautta, kun taas kantakäämin toinen pää on yhdistetty suodinkondensaattorin Ca.

30 negatiiviseen päähän. Transistorin Tr kanta on myös yhdistetty suodinkondensaattorin Ca. positiiviseen päähän vastuksen R kautta. Invertterimuuntajan T toisiokäämi La muodostaa ulostulon invertteripiirille 4 ja invertteripiirin piirivakiot ja kondensaattori ca valitaan 35 siten, että kryptonlampun KL yli vaikuttava jännite ylittää vaihtovirtalähteen AC tehollisen jännitteen, edullisesti 110% - 150% ja että langassa kulkeva virta 14 97936 on edullisesti välillä 110% - 150% nimellisestä.

Seuraavasa tämän esimerkin toiminta. Kun vaih-tovirtateholähde AC suljetaan, vaihtovirta kokoaaltota-sasuunnataan tasasuuntaussillassa Dx ja suodatetaan 5 suodinkondensaattorissa Ci pulssimaiseksi tai tasavirraksi, joka sitten johdetaan invertteripiiriin 4. Tämä indusoi invertteripiirin värähtelemään , jolloin in-vertterimuuntajan T toisiokäämin L» ulostulo on korkea-taajuinen jännite. Korkeataajuinen jännite puoliaal-10 totasasuunnataan diodissa Da, integroidaan kondensaattorissa Ca ja johdetaan ktyptonlampulle KL.

Koska tämä esimerkki on järjestetty tällä tavoin, voidaan kryptonlampulla saavuttaa pitkän aikaa ylivoimaiset värintoisto-ominaisuudet ja luonnollinen 15 valo, jonka värilämpötila on noin 2900K ja sen yli, edullisesti välillä noin 2950 - 3050K, käyttämällä lamppua nimellistä suureemmalla jännitteellä jännitteen ollessa edullisesti välillä 110% - 150% nimellisestä.

Kuva 5 keksinnön toisen sovelluksen mukainen 20 piiri, missä kryptonlamppua käytetään nimellistä suuremmalla jännitteellä.

Tässä esimerkissä on toisiokäämit La, L3, L* ja Le käämityssuhteilla vast. esim. 100:12, 100:13, 100:14 ja 100:15 ensiökäämistä Lx ja tehokatkaisija SWx 25 on järjestetty siten, että se toimii yhdessä katkaisijan SWa kanssa, joka on järjestetty kytkemään sekundäärikää-mejä. Täten kryptonlampun KL yli vaikuttavaa jännitettä voidaan vapaasti vaihdella välillä 12 - 15 volttia.

Lisäksi muuntajanT toisiopiiriin on järjestetty termis-30 toriTh siten, että katkaisijan SWx pääle kääntämisestä johtuva sysäysvirta rajoittuu termistorin ominaisuuksista johtuen, jolloin sen sähköinen resistanssi alenee kun ympäröivä lämpötila nousee.

Koska tämä esimerkki on järjestetty tällä 35 tavoin, kryptonlampulla voidaan saavuttaa pitkän aikaa luonnollista valoa vastaava valo, joka vähän vilkkuu, mutta jonka värilämpötila on noin 2900K tai yli, edul-

II

97936 15 naisuuksista johtuen, jolloin sen sähköinen resistanssi alenee kun ympäröivä lämpötila nousee.

Koska tämä esimerkki on järjestetty tällä tavoin, kryptonlampulla voidaan saavuttaa pitkän aikaa 5 luonnollista valoa vastaava valo, joka vähän vilkkuu, mutta jonka värilämpötila on noin 2900K tai yli, edullisesti välillä noin 2950 - 3050K, käyttämällä lamppua nimellistä suuremmalla vaihtojännitteellä, joka edullisesti on välillä noin 110% - 150%.

10 Lisäksi tätä esimerkkiä voidaan yksinkertais taa, koska muuntaja T myös rajoittaa kytkimen SWi käytöstä johtuvaa sysäysvirtaa ja muuntajan kiinnittäminen valaistuslaitteen pohjaan auttaa sen asennuksessa.

Vaikka kuvassa 5 on vain yksi kryptonlamppu 15 kiinitettynä valaistuslaitteeseen, voidaan tietenkin samassa valaistuslaitteessa käyttää useita kryptonlamppu ja vastaavasti, kun kryptonlamppujen kokonaisteho on muuntajan T kapasiteetin rajoissa.

Kuten edellä kuvattiin, koska keksinnössä 20 kryptonlamppua käytetään nimellistä suuremmalla jännit teellä, sillä saavutetaan luonnollinen valo, jonka värilämpötila on noin 2900K tai suurempi ja jolla on ylivoimaiset värintoisto-ominaisuudet, jotka on käytettävissä yleisessä valaistuksessa.

25 Lisäksi valaistuslaitteella saavutetaan välk- kymätön ja vähemmän silmää rasittava valaistus käytettäessä nimellistä suurempaa jännitettä.

Lisäksi käytettäessä kryptonlamppua tasajännitteellä, joka saadaan tasasuuntaamalla vaihtojännite 30 tasasuuntauspiirillä, jossa on suodin, kryptonlamppua voidaan käyttää pidempiä aikoja käyttämällä kaaripurka-us virranrajoituspiiriä ja sysäysvirran rajoituspiiriä vastaavasti tasasuuntauspiirin vaihtovirta ja tasavir-ta navoissa.

35 Täten keksinnön mukaista valaistuslaitetta voidaan edullisesti käyttää erilaisissa taloissa ja tiloissa, kuten kirjasto, koulu, studio, kauneussalon- 16 97936

Lisäksi, koska keksinnön mukainen valaistuslaite tuottaa aamun auringonvaloa vastaavaa valoa, sillä on merkittävää vaikutusta sairauksien estossa ja hoidossa, kuten pseudomyoksia, astenopia jadepressio, samoin-5 kuin eläinten ja kasvien kasvun ja tuoton pantumisess, jolloin laitetta voidaan edullisesti käyttää valaisemaan farmeja ja vast, kuten siipikarjatila, kalankasvatustila ja taimitarha.

Tämä keksintö, jolla on näin merkittäviä vai-10 kutuksia, suuresti edistää tätä tekniikan alaa.

Keksintöä on edellä selostettu viittaamalla sen edullisiin sovelluksiin keksinnön erilaisten rakenneratkaisujen ollessa kuitenkin mahdollisia poikkeamatta keksinnön piiristä, kuten on selvää alan ammattimiehel-15 le.

li

Claims (8)

97936 PATENTTIVAATIMUKS ET

1. Valaistuslaite, johon kuuluu hehkulamppu, joka on yhdistetty teholähteen ulostulonapaan, joka 5 teholähde käytössä syöttää hehkulamppuun jännitteen, joka on suurempi kuin hehkulampun nimellisjännitteen, tunnettu siitä, että hehkulamppu on krypton-lamppu (KL) , jonka nimellisteho on 25 W - 150 W ja joka on tyyppiä, joka saavuttaa 2 900 K tai suuremman väri- 10 lämpötilan syötettynä jännitteellä, joka on suurempi kuin kryptonlampun nimellisjännite.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valaistus-laite, tunnettu siitä, että kryptonlamppua syötetään jännitteellä, joka ylittää kryptonlampun 15 nimellisjännitteen 110% - 150%.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen valaistus-laite, tunnettu siitä, että kryptonlampun a saavutetaan käytettäessä kokonaisvuo, joka on noin 1000 lumen tai suurempi.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen valaistuslaite, tunnettu siitä, että teholähde on tasavirtateholähde.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen valaistus-laite, tunnettu siitä, että teholähteen tasa- 25 jännite saadaan tasasuuntaamalla ja suodattamalla vaihtojännite suotimellä varustetussa tasasuuntauspiirissä.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen valaistus-laite, tunnettu siitä, että teholähteen vaih-tovirtanapoihin ja vast, tasavirtanapoihin on liitetty 30 kaaripurkausvirranrajoituspiiri ja sysäysvirran rajoi-tuspiiri.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen valaistuslaite, tunnettu siitä, että valaistus-laitteen käyttöikä on noin 400 tuntia tai suurempi.

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen valaistuslaite, tunnettu siitä, että valaistus-laitetta käytetään sisävalaistuksena. 97936