HU191444B

HU191444B - Reflector lamp

Info

Publication number: HU191444B
Application number: HU843569A
Authority: HU
Inventors: Gyoergy Szekacs
Original assignee: Tungsram Rt,Hu
Priority date: 1984-09-21
Filing date: 1984-09-21
Publication date: 1987-02-27
Also published as: US4654758A; FR2570801A1; HUT37976A; DE3533661A1

Description

A találmány tárgya reflektorlámpa, amelynek buráját belülről konkáv reflektáló felület(ek), előnyösen forgási paraboloid és gömb reflektáló felületek alkotják, és a fő reflektáló felület fókuszában vagy fókuszának közelében fénykiboesátó elem van elhelyezve áranibevezető tartókon, és a búrát fényáteresztő zárólemez zárjaié.

Mint ismeretes, a préselt keményüvegből készült, forgási paraboloid alakú és belülről aluminizált burával rendelkező reflektorlámpa, közismert nevén PÁR lámpa, egyetlen lámpában egyesíti a lámpa és lámpatest előnyös tulajdonságait. A parabolikus reflektáló búrát üvegből'készült, préselt mintázatú zárólemez zárja le. A mintázat lényeges eleme a fénynyaláb formálásának. A zárólemez mintázatától függően a fénynyaláb koncentrált (spot) vagy szélesen szétáradó (flood) leltei. Λ fénynyaláb szélességét a maximális fényintenzitásra vonatkoztatott félértékhez tartozó szöggel szokásos jellemezni. Ez „spot” lámpára tipikusan 12°—15°, míg ,flood” lámpára 35°-40°. Az energiával való takarékossági kampány vezetett a PÁR lámpák energetikai felülvizsgálatára. A fejlesztések arra irányulnak, hogy hogyan csökkenthető a félértékszöggel jellemzett tartományon kívül sugárzott fény mennyisége oly módon, hogy azt a hasznos fénynyalábba, azaz a félértékszöggel jellemzett hasznos tartományon belülre tereljék. Számos ilyen próbálkozás ismeretes. A DE 3 125 168 lajstromszámú NSZK szabadalmi leírásnál olyan reflektorlámpával találkozunk, melynek reflektáló felületei paraboloid és gömbi részekből állnak. A forgási paraboloid fókuszpontja és a gömb középpontja egybeesik. A nyakrésznél kiképzett gömbtükör, melynek középpontjában van a fénykibocsátó elem, visszaveri a parabolatükörre elsődlegesen nem reflektálódó hátsó fénysugarakat a fókuszpontba, hogy így másodlagos reflektálás által a hasznos fénynyalábba terelődjenek. Itt azonban nincs megoldva a lámpa középső, és nem a forgási paraboloid tükör irányába sugárzott divergens fényének a jobb hasznosítása. A DE 3 150 195 lajstromszámú NSZK szabadalmi leírásban olyan megoldás szerepel, melynél a lámpa fénykibocsátó elemének a lámpa középső, és nem a forgási paraboloid tükör irányába sugárzott divergens fényét igyekeznek hasznosítani a fény konvergenssé tételével azáltal, hogy a zárólemez belső felületén koncentrikus prizmarendszert alakítanak ki. Itt a koncentrikus prizmakialakítás ugyan összegyűjti az előre sugárzó fényt, de nem kívánt fényeloszlást módosító hatást fejt ki a parabola tükörről reflektált konvergens elsődleges fénynyalábbra.

Találmányunk célja olyan megoldás biztosítása, amelynek segítségével a reflektorlámpa középső, előre irányuló divergens fényét úgy tesszük konvergenssé, hogy ezáltal a fő reflektáló felületről visszaverődő elsődleges fénynyalábot nem befolyásoljuk.

A kitűzött célt a találmány szerint úgy érjük el, hogy a fénykibocsátó elem és a zárólemez közé fényterelő konvex tükröt helyezünk, amely a fénykibocsátó elemből kisugárzott divergens fénynyalábot a konkáv reflektáló felületre vetíti.

Ennek megfelelően találmányunk reflektorlámpa, amelynek buráját belülről konkáv reflektáló felü2 let(ek), előnyösen forgási paraboloid és gömb reflektáló felületek alkotják, és a fő reflektáló felület fókuszában vagy fókuszának közelében fénykibocsátó elem van elhelyezve árambevezelő tartókon,és a búrát fény áteresztő zárólemez zárja le, és a fénykibocsátó és a zárólemez között konvex tükör van elhelyezve, reflektáló oldalával a fénykibocsátó elem és a konkáv reflektáló felület(ek) felé fordítva.

A találmány szerinti megoldással a reflektorlámpa hatásfokát növelhetjük azáltal, hogy a fénykibocsátó elem széles szögtartományban szétáradó fénynyalábját konvergenssé formáljuk. Tehát ugyanazt a megvilágítást kisebb villamos teljesítmény betáplálásával valósíthatjuk meg, és így energiatakarékos kivitelt hozhatunk létre.

A fénynyaláb minél jobb konvergenciája érdekében további intézkedéseket lehelünk. Így a konvex tükör átmérőjét célszerűen a forgási paraboioid fő reflektáló felület kisebbik nyílásának átmérőjével azonosra, illetve attól maximum ±1/8 átmérőnyire eltérőnek választjuk meg. Továbbá, amennyiben konvex tükör céljára forgási hiperboloidot alkalmazunk, a reflektorlámpa fénye úgy terelhető, mintha az egy pontszerű fényforrásból indult volna ki. A konvex tükröt a konkáv reflektáló felületekkel, de legalább a forgási paraboloid fő reflektáló felülettel koaxiálisán célszerű elhelyezni. A fénynyaláb jobb terelhetősége érdekében a forgási hiperboloid konvex tükör olyan kialakítása a legcélravezetőbb, ahol a konvex tükör egyik fókusza egybeesik legalább a forgási paraboloid fő reflektáló felület fókuszával.

Tapasztalatunk szerint a fénykoncentrálás akkor a leghatásosabb, ha a konvex tükör a fénykibocsátó elem és a zárólemez közti távolságnak a fénykibocsátó elemhez közelebb eső harmadában van elhelyezve.

A PÁR 38 típusú reflektorlámpáknál azt tapasztaltuk, hogy a legelőnyösebb fókuszáló tulajdonságok akkor érhetők cl, ha a konvex tükör két fókuszpontjának távolsága maximálisan a fénykibocsátó elem hosszával, de minimálisan a fénykibocsátó elem-hoszszának egyharmadával egyezik meg.

Optimálisnak nevezhető az az elrendezés, ahol a forgási paraboloid fő reflektáló felület és a zárólemez találkozási pontjait a fő reflektáló felület fókuszpontjával összekötő, egyeneseken rajtafekszenek a forgási hiperboloid konvex tükör átmérőinek végpontjai, miközben a konvex tükör átmérőjének mérete a fő reflektáló felület kisebbik nyílása átmérőjének méretével egyezik meg. Ez esetben valamennyi divergens fénysugár visszaverődik a fő reflektáló felületre, de valamennyi párhuzamosan haladó fénysugár akadály nélkül kilép a zárólemezen.

Találmányunkat kiviteli példánkon ábra segítségével fejtjük ki részletesebben a továbbiakban.

l.ábra a találmány szerinti reflektorlámpa egy példaképpeni kiviteli alakja forgási paraboloid és gömb reflektáló felületekkel, valamint forgási hiperboloid konvex tükörrel.

Az ábra szerinti reflektorlámpa bóráját belülről forgási paraboloid 4 reflektáló felület, mely a fő reflektáló felület, továbbá a gömbi 6 reflektáló felület, valamint a szintén forgási paraboloid 5 reflektáló felület alkotja. A búrát elölről a 2 zárólemez zárjaié.

191 444

A 7 és 8 árambevezető tartókon van rögzítve az 1 fénykibocsátó elem, amely volfrámspirál. Az 1 fénykibocsátó elem és a 2 zárólemez közti távolságnak az 1 fénykibocsátó elemhez közelebb eső harmadában, a 4, 5 és 6 reflektáló felületekkel koaxiálisán helyeztük el a forgási hiperboloid felületű 3 konvex tükröt. Az elrendezésben a 4, 5 és 6 reflektáló felületek, valamint a 3 konvex tükör külső FI fókuszpontja egybeesik. A 3 konvex tükör D átmérőjének mérete megegyezik a forgási paraboloid 4 reflektáló felület kisebbik nyílása átmérőjének méretével. A 4 reflektáló felület és a 2 zárólemez találkozási pontjait a 4 reflektáló felület Fí 'fókuszpontjaival összekötő egyeneseket a paraboloid tükörrel koaxiális hiperboloid 3 konvex tükör érinti vagy attól a zárólemez (2) felé távolabb van A forgási hiperboloid 3 konvex tükör FI és F2 fókuszpontjainak távolsága körülbelül az 1 fénykibocsátó elemként alkalmazott volfrámspirál hosszméterénck felét teszi ki. A volfrámspirál középpontja az FI fókuszpontban van, és az általa kisugárzott lény elsődlegesen az 1 szöglartoinányból a forgási paraboloid 4 reflektáló felületre kerül, ahonnan visszaverődve konvergens fénynyalábot képez. A II szögtartományból a fény a gömbi 6 reflektáló felületre jut, onnan visszaverődik az FI fókuszpontba, majd a 4 reflektáló felületen történt másodlagos reflexió után ez is a konvergens fénynyalábba terelődik. A hátsó, forgási, paraboloid 5 reflektáló felület hatása a többiéhez viszonyítva elhanyagolható.

A viszonylag széles III szögtartományban sugárzó fény a 3 konvex tükör alkalmazása hiányában divergens fénynyaláb formájában lépne ki a reflektorlámpából. Az alkalmazott hiperboloid felületű 3 konvex tükör azonban a III szögtartományban a fénysugarak útjában áll és felületéről a fénysugarak a 4 reflektáló felületre jutnak, amely ezeket a sugarakat az I szögtartománynál leírthoz hasonlóan konvergenssé alakítja. A 4 reflektáló felület ezeket a fénysugarakat úgy veri vissza, mintha azok egy virtuális pontból, az F2 fókuszpontból indultak volna ki.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Reflektorlámpa, amelynek buráját belülről· konkáv reflektáló felület(ek) alkotjá(k), és fő reflektáló felület fókuszában fénykibocsátó elem van elhelyezve árambevezető tartókon, és a burát fényáteresztő zárólemez záija le, azzal jellemezve, hogy a fénykibocsátó elem (1) és a zárólemez (2) között konvex tükör (3) van elhelyezve, reflektáló oldalával a fénykibocsátó elem (1) és a konkáv reflektáló felületek (4, 5, 6) felé fordítva.
2. Reflektorlámpa, amelynek buráját belülről forgási paraboloid és gömbi konkáv reflektáló felületek alkotják, és a forgási paraboloid fő reflektáló felület fókuszpontjában fénykibocsátó elem van elhelyezve árambevezető tartókon, és a búrát fényáteresztő zárólemez zárja le, azzal jellemezve, hogy a fény kibocsátó elem (I) és a zárólemez (2) között konvex tükör

15 (3) van elhelyezve, reflektáló oldalával a fénykibocsátó elem (1) és a reflektáló felületek (4, 5, 6) felé fordítva.
3. A 2. igénypont szerinti reflektorlámpa, azzal jellemezve, hogy a konvex tükör (3) átmérőjének (D)

20 mérete a fő reflektáló felület (4) kisebbik nyílása átmérőjének méretével egyezik meg, vagy attól legfeljebb ±1/8 átmérönyivcl különbözik.
4. A 2. vagy 3. igénypont szerinti reflektorlámpa, azzal jellemezve, hogy a konvex tükör (3) forgási

25 hiperboloid felületű és koaxiális a forgási paraboloid fő reflektáló felülettel (4).
5. A 4. igénypont szerinti reflektorlámpa, azzal jellemezve, hogy a konvex tükör (3) egyik fókuszpontja (FI) egybeesik a forgási paraboloid fő reflek3° táló felület (4) fókuszpontjával.
6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti reflektorlámpa, azzal jellemezve, hogy a konvex tükör (3) a fénykibocsátó elem (1) és a zárólemez (2) közti távolságnak a fénykibocsátó elemhez (1) közelebb eső harmadában van elhelyezve.
7. A 4-6. igénypontok bármelyike szerinti reflektorlámpa, azzal jellemezve, hogy a konvex tükör (3) két fókuszpontjának (FI, F2) távolsága maximum a fény kibocsátó cicin (1) hosszúival, de minimum a fénykibocsátó elem (1) hosszának egyharmadával egyezik meg.
8. A 3. igénypont szerinti reflektorlámpa, azzal jellemezve, hogy a fő reflektáló felület (4) és a záróig lemez (2) találkozási pontjait a fő reflektáló felület (4) fókuszpontjával (FI) összekötő egyeneseket a paraboloid tükörrel koaxiális hiperboloid konvex tükör (3) érinti, vagy attól a zárólemez (2) felé távolabb van.