NO328213B1 - Lampe for en eksplosjonssikker belysningsenhet - Google Patents

Description

Oppfinnelsen gjelder en lampe utført for å kunne anvendes i eksplosjonssikrede belysningsenheter og med minst én innelampe innkapslet i et hulrom samt en lampefatning elektrisk forbundet med denne, hvorved det mellom hulrommets ytt-ervegg og den indre lampe dannes et isolert rom som i det minste delvis er evakuert.

En slik lampe er kjent fra DE 32 365 29. Særlig når utladningslamper eller lignende anvendes som innelampe må temperatur og trykk inne i lampen være tilstrekkelig høyt for å frembringe lys. For å hindre at lampen på sin utside oppviser en tilsvarende høy temperatur, som delvis heller ikke ville være tillatt innenfor eks-plosjonsfarte områder, er det sørget at det omkring lampen er anordnet en omhylningsvegg og at isolerrommet mellom denne vegg og lampen i det minste delvis er evakuert.

Med en slik utførelse kan da en belysningsenhet bestykket med den oven-for beskrevne lampe anvendes i eksplosjonsfarlige områder, hvori det f.eks. fore-ligger brennbare gasser, damper eller tåkedannelser, som da kan antennes ved innelampens temperatur.

Ut i fra DE 32 36 529 kan det ikke erkjennes hva som finner sted i tilfelle f.eks. opphør av vakuumet isolerrommet. Et slikt opphør av vakuum finner sted ved en skade på omhylningsveggen eller en annen utetthet overfor omgivelses-luften i lampefatningsområdet.

US 4,143,301 beskriver en sikkerhetsanordning for høyintensitets utladningslamper. En slik lampe omfatter en ytre omhylling og en utladningsrøranord-ning inne i omhyllingen. Det er videre anordnet midler for å tilføre elektrisk strøm til utladningsrøranordningen, samt en bryteranordning som er lukket under oppstart av lampen og åpen når lampen har nådd sine normale driftsbetingelser. Et ytterli-gere middel omfattende et oksiderbart element, er anordnet inne i den ytre omhyllingen, idet dette elementet vil brennes gjennom ved tilstedeværelse av oksygen.

EP 0326079 angår en utladningslampe med et utladningselement inne i en omhylling. Et sikringselement er også anordnet inne i omhyllingen og som omfatter en sikringstråd som vil smelte dersom det kommer luft inn i omhyllingen.

US 4,752,718 angår en høyintensitets utladningslampe med et indre rør der utladningen finner sted. Røret er anordnet inne i et ytre hylster som blokkerer for skadelig ultrafiolett stråling. I tilfellet av at hylsteret går i stykker, er det anordnet et mekanisk bryterelement for å skille ut utladningen i et slikt tilfelle.

I DE 36 114 84 blir det for en lignende eksplosjonssikret belysningsenhet beskrevet at det i et slikt tilfelle bør f.eks. en spiral for innelampen ødelegges ved skade på belysningsenheten. Dette skal da hindre at en eksplosiv blanding fra det eksplosjonsfarlige område når frem til innelampen før denne er blitt nedkjølt i tilstrekkelig grad.

Ødeleggelsen av innelampens spiral kan da i dette tilfelle bli forsinket i en slik grad at belysningsenhetens temperatur ikke er tilstrekkelig nedsatt når vedkommende eksplosive blanding kommer i berøring med lampens mest oppvarm-ede deler. Følgelig vil en eksplosjon i et slikt eksplosjonsfarlig område ikke med tilstrekkelig sikkerhet bli forhindret.

Oppfinnelsen har da som formål å forbedre en lampe for eksplosjonsbeskyt-tede belysningsenheter og av den innledningsvis beskrevne art i en slik grad at det ved sammenbrudd av vakuumet i isolasjonsrommet belysningsenhetens temperatur og særlig temperaturen av innelampen senkes tilstrekkelig raskt og på pålitelig måte til at en eksplosjon forhindres.

Dette formål oppnås i sammenheng med de særtrekk som er angitt i innled-ningen til patentkrav 1, ved at innerrommet tilordnes i det minste en trykk- og/eller temperatursensor som er forbundet med en avbruddskopling for å avbryte spen-ningstilførselen til belysningsenheten når det påvises et trykk eller en temperatur som er høyere enn den på forhånd fastlagte maksimalverdi.

Ved hjelp av denne trykk- eller temperatursensor kan da et opphør av vaku-umtilstanden, eller eventuelt en dermed tilsvarende temperaturforhøyelse i isolasjonsrommet påvises raskt og pålitelig. Så snart det tilsvarende trykk eller den tilsvarende temperatur blir høyere enn en forut fastlagt maksimalverdi for trykk og temperatur i forbindelse med vedkommende eksplosjonsfarlige område, blir såle-des spenningsforsyningen til belysningsenheten avbrutt ved hjelp av en tilordnet avbruddskopling. Dette innebærer at ikke bare blir belysningsenhetens temperatur senket, men samtidig blir også belysningsenheten koplet til spenningsfri tilstand. Med dette kan med sikkerhet en eksplosjon i vedkommende område forhindres og den foreslåtte ødeleggelse av innelampen i henhold til den kjente teknikk er da på ingen måte nødvendig.

I stedet for dette er det da i henhold til oppfinnelsen til og med mulig etter å ha fjernet de farlige forhold ved belysningsenheten atter mulig å kople inn denne samt eventuelt ved utskifting av lampeomhylningen eller utskifting av en tilsvarende omhylning/innelampe-modul å reparere belysningsenheten.

For å kunne utprøve trykket i isolasjonsrommet vedvarende og sikkert til an-vendelse av belysningsenheten i henhold til oppfinnelsen, kan trykksensoren være anordnet på innsiden av omhylningsveggen. En anordning bør da fortrinnsvis utfø-res på et slikt sted at lysutstrømningen fra lampen for det foreliggende belysnings-formål ikke hindres.

Alternativt til eller samtidig med trykksensoren kan det også benyttes en

temperatursensor. Temperaturmålingen kan finne sted så vel innenfor som direkte utenfor omhylningsveggen, slik at vedkommende temperaturføler kan være anordnet på utsiden og/eller innsiden av omhylningsveggen. I dette tilfelle gjelder for an-ordningen av temperatursensoren hovedsakelig samme begrensning som for

trykksensoren, hvilket vil si at lysutstrømningen bør hindres i så liten grad som mulig.

For å kunne utføre lampen i henhold til oppfinnelsen samlet som en belys-ningsmodul med alle nødvendige bestanddeler, kan avbruddskoplingen være anordnet i lampefatningen. I dette tilfelle finner da avbrudd av lampens spennings-tilførsel ut i fra lampen selv og tilsvarende ytre koplinger er da ikke nødvendig.

For å overføre tilsvarende trykk- eller temperatursignaler fra den foreliggende sensor kan denne være forbundet med avbruddskoplingen over tilordnede forbindelsesledninger. I dette tilfelle kopler da avbruddskoplingen samtidig også ut vedkommende signaler.

For å bygge opp lampen på enklere måte, kan avbruddskoplingen være anordnet på utsiden og eventuelt være anordnet sentralt for en rekke belysningsenheter. I dette tilfelle kan en trykk- og/eller temperaturmåleverdi overføres fra vedkommende sensor over belysningsenhetens tilførselsledninger frem til avbruddskoplingen. De tilsvarende måleverdier kan da moduleres på spenningstilførselen og derved overføres til avbruddskoplingen, hvor de demoduleres og tolkes. Ytter-ligere innretninger for overføring av måleverdier er også mulig.

For å kunne anbringe innelampen på sikker måte i omslutningen, kan innelampen være innsmeltet i omslutningsveggen og innelampens tilslutningsledninger kan da være ført gjennom omslutningsveggen i retning av lampefatningen.

For å forenkle sammenbygningen av omslutningsveggen med innelampen kan omslutningsveggen i retning av lampefatningen oppvise en åpen endeåpning, som da lukkes i lampefatningen. Gjennom denne endeåpning kan da f.eks. innelampens settes inn hvorpå omslutningsveggen lukkes i lampefatningen. De tilsvarende tilkoplingsledninger for innelampen kan da føres ut gjennom endeåpningen i retning av lampefatningen og ut av omhylningsveggen.

For i minst mulig grad å påvirke lysutstrømningen gjennom omhylningsveggen og samtidig anordne lampen på en enkel måte, kan trykksensoren og/eller temperatursensoren være anordnet i nærheten av lampefatningen. Det er også mulig at vedkommende sensor utgjør en del av avbruddskoplingen, eller også at begge disse er integrert i en felles kopling. Sensoren og den tilsvarende kopling kan f.eks. være anordnet på en støpeharpiks som anvendes for støping av omhylningsveggen til en tilvendt overside av isolasjonsrommet.

Innelampen kan f.eks. være en utladningslampe, slik som en halogen-lampe, eller en natriumdamp-høytrykkslampe, en kvikksølvdamp-høytrykkslampe eller lignende.

Formen av omhylningsveggen kan optimaliseres med hensyn på lysutbytte, temperaturfordeling eller lignende, hvorunder da særlig kuleformede eller parabol-formede omhylningsvegger er mulig, se DE 36 114 84.

I det følgende vil et fordelaktig utførelseseksempel for oppfinnelsen bli nær-mere beskrevet med henvisning til figuren på den vedføyde tegning, hvor da: fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom et utførelseseksempel for en lampe i henhold til oppfinnelsen og i forenklet fremstilling.

Fig. 1 viser et utførelseseksempel for en lampe 1 i henhold til oppfinnelsen for eksplosjonssikrede belysningsenheter og angitt i forenklet fremstilling og delvis angitt i lengdesnitt.

Lampen 1 oppviser en innelampe 3. Denne er f.eks. en utladningslampe, slik som en halogeniampe, natriumdamp-høytrykkslampe, kvikksølvdamp-høy-trykkslampe eller lignende. Innelampen 3 kan med sin fatning 13 være anordnet i lampen 1. Ut i fra fatningen 13 er det ført tilslutningsledninger 9,10 til en lampefatning 4 for lampen 1. Derved forbinder tilslutningstråden 9 de omtrent sylinderformede yttervegger for fatningene 13 og 4, mens tilkoplingsledningen 10 anvender tilsvarende kontaktpunkter 14,15 på disse fatninger, og som da er elektrisk isolert overfor de sylinderformede yttervegger av disse fatninger.

Innelampen 3 er anordnet innkapslet i en ytre omhylningsvegg 2. Denne oppviser en endeåpning 11 som er vendt i retning av fatningen 4 og er innesluttet i denne ved hjelp av et passende støpemateriale, slik som f.eks. støpeharpiks 12. Gjennom endeåpningen 11 er da fatningen 13 for innelampen 3 samt tilslutnings-ledningene 9,10 ført inn i fatningen 4 og ut av omhylningsveggen 2.

Ved et annet utførelseseksempel for lampen 1 i henhold til oppfinnelsen kan omslutningsveggen 2 være lukket på alle sider, hvorunder vedkommende tilslutningsledninger 9,10 er ført ut gjennom selve omslutningsveggen. Også i dette tilfelle kan omslutningsveggen 2 være lukket i en lampefatning 4.

For å bestemme trykket inne i isolasjonsrommet 5 er det på innsiden av omhylningsveggen 2 anordnet en trykksensor 6. Denne anordning er spesielt utført

slik at lysutløpet fra lampen 1 i mest mulig grad ikke hindres. Trykksensoren 6 kan f.eks. også være anordnet inne i fatningen 4 eller eventuelt på en overflate av stø-peharpiksen 12. Ved siden av eller alternativt til trykkføleren 6 kan det være anordnet en temperaturføler 7. Denne kan være anordnet så vel på innsiden av omhylningsveggen 2, i området av lampefatningen 4 eller også på utsiden av omhylningsveggen 2.

I fig. 1 er det særlig vist hvorledes trykkføleren 6 over en tilordnet forbindel-sesledning 16 er forbundet med en avbruddskopling 8 anordnet i lampefatningen 4. Denne avbruddskopling kopler da lampen 1 i spenningsfri tilstand i det tilfelle én av sensorene 6, 7 måler en måleverdi som er større enn en forut fastlagt maksimalverdi for trykk eller temperatur. Et enkelt utførelseseksempel for en slik avbruddskopling er en elektrisk utløsbar koplingsenhet som når det forekommer en for høyt trykk- eller temperaturverdi f.eks. danner avbrudd i tilførselsledningen 10.

Som trykksensoren 6 er det mulig å benytte forskjellige sensorer, som da imidlertid må ha tilstrekkelig liten størrelse for å kunne bygges inn i lampen 1 i henhold til oppfinnelsen, samt også tilstrekkelig raskt vil kunne frembringe utløs-ningssignal ved en tilsvarende trykkforhøyelse i isolasjonsrommet 5. Eksempler på slike trykksensorer er piezo-resistive eller -kapasitive, mikromekaniske trykkfølere og lignende.

Temperatursensoren kan være utført som termoelement, motstandstermo-meter eller lignende.

Ved et ikke vist utførelseseksempel for oppfinnelsen er avbruddskoplingen 8 anordnet på utsiden av lampen 1.1 dette tilfelle kan det benyttes en eneste avbruddskopling for flere lamper eller belysningsenheter, hvorved disse lamper eller belysningsenheter tilkoples enten samlet eller selektivt.

Ved lampen i henhold til oppfinnelsen er da det sikret at en omgivende eksplosiv atmosfære ikke kan antennes.

Claims (8)

1. Lampe (1) for en eksplosjonssikret belysningsenhet med minst én innelampe (3) trykkfast innkapslet innvendig i en omhylningsvegg (2), samt en lampefatning (4) som er elektrisk forbundet med denne innelampe, hvorunder et isola-sjonsrom (5) som er dannet mellom omhylningsveggen (2) og innelampen (3) i det minste er delvis evakuert, karakterisert ved at isolasjonsrommet (5) er tilordnet minst en trykk-og/eller temperatursensor (6, 7), hvorfra tilordnede trykk- og/eller temperatursignaler kan overføres over en forbindelse til en avbruddskopling (8) for derved å kunne avbryte spenningstilførselen til lampen (1) ved anvisning av en trykk- eller temperaturverdi som er større enn en allerede på forhånd fastlagt maksimalverdi.

2. Lampe som angitt i krav 1, karakterisert ved at trykksensoren (6) er anordnet på omhylningsveggen (2).

3. Lampe som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at en temperatursensor (7) er anordnet på innsiden og/eller utsiden av omhylningsveggen (2).

4. Lampe som angitt i et av de forutgående krav, karakterisert ved at avbruddskoplingen (8) er anordnet i lampefatningen (4).

5. Lampe som angitt i et av de forutgående krav, karakterisert ved at en trykk- og/eller temperaturmåleverdi fra vedkommende sensor (6, 7) kan overføres over lampens (1) tilførselsledninger til avbruddskoplingen (8).

6. Lampe som angitt i et av de forutgående krav, karakterisert ved at innelampen (3) er innsmeltet i omhylningsveggen (2) og tilslutningsledninger (9,10) for innelampen (3) er ført ut gjennom omhylningsveggen (2) i retning av lampefatningen (4).

7. Lampe som angitt i et av de forutgående krav, karakterisert ved at omhylningsveggen (2) har en åpen ende (11) i retning mot lampefatningen (4) som er lukket i lampefatningen.

8. Lampe som angitt i et av de forutgående krav, karakterisert ved at trykksensoren (6) og/eller temperatursensoren (7) er anordnet i eller nær lampefatningen (4).