WO2013152779A1 - Lámpara fluorescente compacta compuesta por un primer componente que es el tubo fluorescente y un segundo componente compuesto por un conjunto balasto y una base, y método utilizado para intercambiar dicho primer componente - Google Patents

Lámpara fluorescente compacta compuesta por un primer componente que es el tubo fluorescente y un segundo componente compuesto por un conjunto balasto y una base, y método utilizado para intercambiar dicho primer componente Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to lighting lamps in which the exchange of its main components is planned, more specifically in compact fluorescent lamps known as low consumption.
  • the traditional incandescent lamp commonly referred to as focus, brought Tungsten or Tungsten as components for the formation of its filaments, enclosed in a glass ampoule, forming its thread with brass and welding the filament terminals with tin, which caused a low impact ecological.
  • the filament was heated to a temperature such that it was white.
  • the compact fluorescent lamps are composed of more components and more significant costs.
  • the filaments are arranged at the ends in a tube approximately 6 mm in diameter, conveniently bent, the length of which depends on the wattage (watts) of the lamp. To all this we must add phosphorus that covers the inside of the glass and forms a film that is, in short, the layer of visible light.
  • the filaments of the lamp when heated by the passage of the electric current, emit electrons that, together with a self-induction peak, ionize the gases that fill the tube; Thus a plasma is formed that conducts electricity inside the gas. This plasma excites the mercury vapor atoms that, as a consequence, emit visible and ultraviolet light.
  • the inner phosphor lining of the lamp has the function of filtering and converting the ultraviolet light into visible.
  • the color of the light emitted by the lamp depends on the material of that internal coating.
  • an electric discharge passes through argon gas containing mercury, which generates ultraviolet light. This, in turn, activates the inner surface layer of the bulb, which emits light.
  • This layer includes five elements: cerium, europium, lanthanum, terbium and yttrium that emit red, green and blue light and that we perceive together as white.
  • the tube material common glass, helps reduce the ultraviolet light that could escape outside the luminaire.
  • the amount of mercury is 3 to 5 mg.
  • the nervous systems of humans and animals are very sensitive to all forms of mercury and, metallic mercury vapors, are even more harmful than other presentations since in these the mercury reaches the brain more quickly and easily.
  • CFL lamps are fast-ignited, so they do not require a primer (lighter, starter) to light the filament, but instead use a miniature electronic ballast, enclosed in the base, through a cover, which separates the thread from the tube. the lamp.
  • This ballast supplies the voltage or voltage necessary to turn on the lamp tube and subsequently regulate the intensity of current flowing inside the tube itself after switching on.
  • the electronic ballast is basically composed of a full-wave diode rectifier circuit and an oscillator, responsible for raising the frequency of the lamp's working current between approximately 20,000 and 60,000 hertz, instead of 50 or 60 hertz with which the electromagnetic and hybrid ballasts that use the straight and circular tubes of the old common fluorescent lamps.
  • This electronic circuit contains carbon in its resistance compounds, silicon, nylon and aluminum in its semiconductor components: diodes, diac and transistors, aluminum in its electrolytic capacitors, polyester capacitors, ferrite in its toroidal transformer.
  • PVC polyvinyl chloride
  • An object of the present invention is to provide a compact fluorescent lamp (CFL) in which its main components are interchangeable.
  • the present invention is to provide a CFL lamp in which a large part of its components that affect the environment are reused.
  • each main component can be used throughout its life, without being discarded for a lifetime of shorter duration of another component and is to provide a standard of connection measures for the exchange of components.
  • Figure 1 is a diagram of a prior art CFL lamp schematically showing all its components.
  • FIG. 2 is an exploded view of a CFL lamp schematically showing its main components and those that are fixed and interchangeable.
  • Figure 3 is a sectional view of the CFL lamp according to the present invention.
  • Figure 4 shows a plan view of the CFL lamp.
  • Figure 5 shows a detail of a preferred terminal of the present invention.
  • Figure 6 shows a terminal connector of the present invention.
  • the present invention consists of a CFL compact fluorescent lamp in which its main parts, the fluorescent tube is interchangeable, defining a first component (I), while the whole electronic components: such as ballast, etc. and the base is fixed, defining a second component (F).
  • the fluorescent tube (1) together with its connectors (2) will be the exchange unit. That is, after its useful life or breakage, the fluorescent tube is removed from the base (3) and replaced with a new one.
  • the base (3) comprises a bushing (7) with Edison thread and a volume (8) where the electronic components and their connections for the fluorescent tube will be housed.
  • the base will preferably be a thermoplastic and other electrical and calorically insulating material.
  • the base has provided that its cap (14) fix the removable platform (9) where the electronic components are connected to the base, and that it is physical support of the fluorescent tube.
  • the cover (4) is preferably circular, and is divided by a transverse partition defining two partial sectors, a cover sector A and another cover sector B.
  • the cover sector (A) works as a guide for the fluorescent tube, and has the holes within those that fit the turns of the fluorescent tube.
  • the cover sector (B) is used to inspect the connections and can access these connections, both to connect the connectors and to disconnect them.
  • the terminals are half metal rods (11), inside which the fluorescent tube connectors are placed.
  • the electronic components are the same as in a standard CFL lamp, except that it is disposed on a removable platform (9) and with terminals for reconnection.
  • This removable platform has an upper part where solidary terminals (6) are arranged by means of a weld (S). These terminals are oriented emergently outwards (towards the fluorescent tube) so that they can be electrically linked with the fluorescent tube connectors.
  • the removable platform is fixed to the base through a lid having its upper surface flattened and has holes approximately 30% larger than the diameter of the fluorescent tube to be shod. This will support the glass part of the tube.
  • connection terminals are oriented outwards (towards the fluorescent tube), so that to connect a new fluorescent tube, the removable cover is removed, exposing the connection terminals where the tube connectors will be attached.
  • connection terminals have, in a preferred embodiment, a hole at their end where the connectors are threaded for better fastening.
  • the connection terminals are half metal rods into which the fluorescent tube connectors are placed.
  • a stop which works in coordination with the base, exerts pressure against the connectors and the half rods ensuring a safe and reliable electrical connection.
  • the top of the terminal would fit the base and be fixed to it through the lid.
  • the fixing means (13) may be screws or inserts, both bayonet and sliding with the corresponding locks.
  • the method used to exchange the parts comprises the following steps:

Landscapes

  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)

Abstract

Una lámpara fluorescente compacta compuesta por un primer componente que es el tubo fluorescente y un segundo componente compuesto por un conjunto balasto y una base para conectar a una fuente de alimentación, en donde contiene una pieza de tipo capuchón en donde en su parte superior se asocia a una tapa que presenta orificios pasantes de dicho primer componente con su propio conector y a su vez en la parte inferior de dicho capuchón se dispone de una plataforma removible con termimales de reconexión a dicho conector de dicho primer componente; la base comprende un casquillo roscado y vólumen vinculado a dicha parte inferior de dicho capuchón definiendo un recinto para alojar el conjunto balasto; y además dicho primer componente es removible respecto del segundo componente.

Description

LÁMPARA FLUORESCENTE COMPACTA COMPUESTA POR UN PRIMER COMPONENTE QUE ES EL TUBO FLUORESCENTE Y UN SEGUNDO COMPONENTE COMPUESTO POR UN CONJUNTO BALASTO Y UNA BASE, Y METODO UTILIZADO PARA INTERCAMBIAR DICHO PRIMER COMPONENTE
1) CAMPO DE APLICACIÓN
La presente invención se refiere a lámparas de iluminación en las que está prevista el intercambio de sus componentes principales, más específicamente en lámparas fluorescente compacta conocidas como de bajo consumo.
2) ESTADO DE LA TÉCNICA
La lámpara incandescente tradicional denominada comúnmente foco, traía como componentes de fabricación Tungsteno ó Wolframio para la conformación de sus filamentos, encerrados en una ampolla de vidrio, conformando su rosca con latón y soldando los terminales del filamento con estaño, lo que ocasionaban un bajo impacto ecológico. Al aplicarse corriente eléctrica entre sus bornes, el filamento se calentaba hasta adquirir una temperatura tal que el mismo quedaba de color blanco.
Por la sencillez de su construcción y costo de sus componentes a estas lámparas podían considerarse como una unidad sin que se requiriera algún intercambio de piezas ya sea para tener en cuenta algún ahorro en costo ó algún impacto ambiental.
Las lámparas fluorescentes compactas (CFL, ó lámparas de bajo consumo), están compuestas por mayor cantidad de componentes y de costos más significativos. Los filamentos se disponen en los extremos en un tubo de unos 6 mm de diámetro aproximadamente, doblados en forma conveniente, cuya longitud depende de la potencia en watt (vatios) que tenga la lámpara. A todo esto hay que agregarle fósforo que recubre el interior del vidrio y forma una película que es, en definitiva, la capa productora de luz visible. Los filamentos de la lámpara, al calentarse por el pasaje de la corriente eléctrica, desprenden electrones que, junto con un pico de autoinducción, ionizan los gases que llenan el tubo; se forma así un plasma que conduce la electricidad dentro del gas. Este plasma excita los átomos del vapor de mercurio que, como consecuencia, emiten luz visible y ultravioleta. El revestimiento interior, fósforo, de la lámpara tiene la función de filtrar y convertir la luz ultravioleta en visible.
La coloración de la luz emitida por la lámpara depende del material de ese recubrimiento interno. En las lámparas CFL, las más comunes de bajo consumo, una descarga eléctrica pasa a través de gas de argón que contiene mercurio, lo que genera luz ultravioleta. Esto, a su vez, activa la capa de la superficie interior de la bombilla, que emite luz. Esta capa incluye cinco elementos: cerio, europio, lantano, terbio e itrio que emiten luz roja, verde y azul y que nosotros percibimos conjuntamente como blanca. El material del tubo, vidrio común, contribuye a reducir la luz ultravioleta que pudiera escapar fuera de la luminaria. La cantidad de mercurio es de 3 a 5 mg. Los sistemas nerviosos de seres humanos y animales son muy sensible a todas las formas de mercurio y, los vapores de mercurio metálico, son más nocivos aún que otras presentaciones ya que en estas el mercurio llega más rápida y fácilmente al cerebro.
REF/ Dir. de Residuos Peligrosos, Dir. Nac. de Control Ambiental, Subs. de Control y Fiscalización Ambiental y Prevención de la Contaminación "Esta DRP no tiene conocimiento de la realización de tales estudios de impactos ambientales por parte de este organismo ni de otros. La dificultad, se presenta a la hora del descarte, dado que deben ser gestionadas como residuos peligrosos debido a su contenido en mercurio y otros metales.
Las lámparas CFL son de encendido rápido, por tanto no requieren cebador (encendedor, starter) para encender el filamento, sino que emplean un balasto electrónico en miniatura, encerrado en la base, a través de una tapa, que separa la rosca del tubo de la lámpara. Ese balasto suministra la tensión ó voltaje necesario para encender el tubo de la lámpara y regular, posteriormente, la intensidad de corriente que circula por dentro del propio tubo después de encendido.
El balasto electrónico se compone, fundamentalmente, de un circuito rectificador diodo de onda completa y un oscilador, encargado de elevar la frecuencia de la corriente de trabajo de la lámpara entre 20 000 y 60 000 hertz aproximadamente, en lugar de los 50 ó 60 hertz con los que operan los balastos electromagnéticos e híbridos que emplean los tubos rectos y circulares de las lámparas fluorescentes comunes antiguas.
Este circuito electrónico contiene carbón en sus compuestos de resistencias, silicio, nylon y aluminio en sus componentes semiconductores: diodos, diac y transistores, aluminio en sus condensadores electrolíticos, condensadores de poliéster, ferrite en su transformador toroidal.
También contiene policloruro de vinilo (PVC) en el aislamiento del conductor de cobre usado interiormente, barniz aislante, hierro al silicio para su transformador de pulso, todo montado sobre una plaqueta de resina.
Todos estos componentes, pueden causar un gran impacto ambiental indeterminado en el tiempo que se podría considerar a largo plazo, a medida que se vayan deshechando por rotura o fin del ciclo útil de la lámpara de bajo consumo.
3) OBJETO DE LA INVENCION
Un objeto de la presente invención es proveer una lámpara fluorescente compacta (CFL) en la que sus componentes principales sean intercambiables.
Además la presente invención es proveer una lámpara CFL en la que se reutiliza gran parte de sus componentes que afectan al medio ambiente.
También es presentar una lámpara CFL en la que cada componente principal puede usarse durante toda su vida útil, sin que se descarte por una vida útil de menor duración de otro componente y es poveer un standard de medidas de conexión para el intercambio de los componentes.
4) BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS
A fin de hacer más inteligible el objeto de la invención, ha sido ilustrada con imágenes esquemáticas, en una de sus modalidades de realización preferida, las cuales asumen un carácter de ejemplo demostrativo; en ellas:
La figura 1 , es un esquema de una lámpara CFL del arte previo mostrando en forma esquemática todos sus componentes.
La figura 2, es un despiece de una lámpara CFL mostrando en forma esquemática sus principales componentes y aquellos que son fijos e intercambiables.
La figura 3, es una vista en corte de la lámpara CFL según el presente invento.
La figura 4 muestra una vista en planta de la lámpara CFL.
La figura 5 muestra un detalle de un terminal preferido del presente invento.
La figura 6 muestra un conector terminal del presente invento.
6) DESCRIPCION DEL INVENTO
La presente invención consiste en una lámpara fluorescente compacta CFL en la que sus partes principales, el tubo fluorescente es intercambiable, definiendo un primer componente (I), mientras que el conjunto componentes electrónicos: como el balasto, etc y la basé es fijo, definiendo un segundo componente (F). El tubo fluorescente (1) junto con sus conectores (2) será la unidad intercambiable. Es decir, luego de su vida útil ó su rotura se retira el tubo fluorescente de la base (3) y se lo reemplaza por uno nuevo. Para ello se dispone de una pieza de tipo capuchón (14) con una tapa (4) con orificios (5) dentro de los que calzan las vueltas del tubo fluorescente y sus conectores que son enrollados, en forma aislada entre sí, alrededor de los terminales de conexión (6) de los componentes electrónicos (no mostrados).
La base (3) comprende un caequillo (7) con rosca tipo Edison y un volúmen (8) donde se alojarán los componentes electrónicos y sus conexiones para el tubo fluorescente. La base será preferentemente de un termoplástico y otro material eléctrica y calóricamente aislante. La base tiene previsto que su capuchón (14) fije la plataforma removible (9) donde se conectan los componentes electrónicos a la base, y que sea soporte físico del tubo fluorescente.
La tapa (4), es preferentemente circular, y está dividida por una partición transversal definiendo dos sectores parciales, un sector tapa A y otro sector tapa B. El sector tapa (A) trabaja como guía del tubo fluorescente, y cuenta con los orificios dentro de los que calzan las vueltas del tubo fluorescente. El sector tapa (B) sirve para la inspección de las conexiones pudiendo tener acceso a dichas conexiones, tanto para conectar los conectores como para desconectarlos. En una realización preferida, una vez enhebrados los conductores del tubo fluorescente en los agujeros de los terminales de conexión ( 0), se cierra el habitáculo con el sector tapa A, posteriormente se cierra con el sector tapa B, quedando la lámpara armada. En otra realización los terminales son medias cañas de metal (11), dentro de las que colocan los conectores del tubo fluorescente. Un tope (12), que trabaja coordinado con la base, ejerce presión contra los conectores y las medias cañas asegurando una conexión eléctrica segura y confiable. Colocando la tapa queda la lámpara armada. En todos los casos se prevee una separación y aislación de los contactos para evitar contactos eléctricos no deseados; y dichas fijaciones son particulares para cada potencia de consumo de la lámpara.
Los componentes electrónicos son los mismos que en una lámpara CFL estándar, salvo que se dispone sobre una plataforma removible (9) y con terminales para su reconexión. Esta plataforma removible presenta una parte superior donde se disponen terminales (6) solidarios por medio una soldadura (S). Estos terminales están orientadas en forma emergente hacia afuera (hacia el tubo fluorescente) de manera que se puedan vincular eléctricamente con los conectores del tubo fluorescente. En una realización preferida, la plataforma removible se fija a la base a través de una tapa tiene su superficie superior aplanada y presenta orificios aproximadamente 30% más grandes que el diámetro del tubo fluorescente a calzar. Esto servirá de sostén a la parte de vidrio de tubo. Los terminales de conexión se orientan hacia afuera (hacia el tubo fluorescente), de manera que para conectar un nuevo tubo fluorescente se remueve la tapa removible quedando expuestas los terminales de conexión donde se engancharán los conectores del tubo. Estos terminales de conexión presentan, en una realización preferida, un orificio en su extremo donde se enhebraran los conectores para su mejor sujeción. En otra realización preferida, los terminales de conexión son medias cañas de metal dentro de las que se colocan los conectores del tubo fluorescente.
Un tope, que trabaja coordinado con la base, ejerce presión contra los conectores y las medias cañas asegurando una conexión eléctrica segura y confiable. La parte superior del terminal se encajaría a la base y se fijaría a la misma a través de la tapa. Los medios de fijación (13) podrán ser tornillos ó encastres, tanto de bayoneta como de deslizamiento con las trabas correspondientes.
El método utilizado para intercambiar las piezas comprende los siguiente pasos:
Sacar tornillo (13) del sector tapa B ; Liberar dicha sector tapa B del capuchón (4);
Desvincular los conectores (2) del tubo fluorescente (1) de los terminales (6) en la plataforma (9);
Sacar tornillo del sector tapa A;
Liberar dicha parte tapa A del capuchón (4);
Retirar el tubo fluorescente del capuchón 4 ;
Reemplazar el tubo fluorescente (1);
Colocar el tubo fluorescente dentro del capuchón (4);
Vincular los conectores (2) del tubo fluorescente (1) con los terminales (6) en la plataforma (9); Colocar y ajustar a travéz de medio de sujeción (13) el sector tapa A a dicha pieza capuchón ; y
Colocar y ajustar a travéz de medio de sujeción (13) el sector tapa B a dicha pieza capuchón.

Claims

REIVINDICACIONES Habiendo descrito y determinado la naturaleza del invento y la manera en que el mismo puede ser llevado a la práctica en su idea fundamental, se declara reivindicar como invención y de propiedad exclusiva, lo'siguiente:
1. Una lámpara fluorescente compacta compuesta por un primer componente que es el tubo fluorescente y un segundo componente compuesto por un conjunto balasto y una base para conectar a una fuente de alimentación, CARACTERIZADA porque tiene una pieza de tipo capuchón (14) en donde en su parte superior se asocia a una tapa (4) que presenta orificios (5) pasantes de dicho primer componente con su propio conector (2) y a su vez en la parte inferior de dicho capuchón (14) se dispone de una plataforma removible (9) con termimales de reconexión a dicho conector (2) de dicho primer componente; la base comprende un casquillo roscado (7) y volumen (8) vinculado a dicha parte inferior de dicho capuchón (14) definiendo un recinto para alojar el conjunto balasto; y además dicho primer componente (I) es removible respecto del segundo componente (F).
2. La lámpara fluorescente compacta de la reivindicación 2, CARACTERIZADA porque la tapa (4) es preferentemente circular y está dividida por una partición transversal definiendo dos sectores parciales, un sector tapa A y otro sector tapa B.
3. La lámpara fluorescente compacta de la reivindicación 1 , CARACTERIZADA porque la tapa (4) está unida al capuchón por al menos un medio de fijación (13).
4. La lámpara fluorescente compacta de la reivindicación 1, CARACTERIZADA porque los terminales de conexión del conjunto balasto son emergentes enfrentados como me dio de unión con los conectores del tubo fluorescente.
5. La lámpara CFL de la reivindicación 4, CARACTERIZADA porque la unión entre el primer componente y el segundo componente se produce mediante fijaciones del tipo guías de desplazamiento ó por bayoneta con traba ( 1 ,12).
6. Método utilizado para intercambiar dicho primer componente de la lámpara fluorescente compacta de la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque comprende las siguientes etapas: a) Sacar tornillo (13) del sector tapa B ; b) Liberar dicha sector tapa B del capuchón (14); c) Desvincular los conectores (2) del tubo fluorescente (1) de los terminales (6) en la plataforma (9); d¾ Sacar tornillo del sector tapa A; e) Liberar dicha parte tapa A del capuchón (14); f ) Retirar el tubo fluorescente del capuchón (14) ; g) Reemplazar el tubo fluorescente (1); h) Colocar el tubo fluorescente dentro del capuchón (14); i ) Vincular los conectores (2) del tubo fluorescente (1) con los terminales (6) en la plataforma (9); j ) Colocar y ajustar a travéz de medio de sujeción (13) el sector tapa A a dicha pieza capuchón (14) ; y k) Colocar y ajustar a travéz de medio de sujeción (13) el sector tapa B a dicha pieza capuchón ( 4).
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