Светотехнический бокс с разрядной лампой

 

Используется в светотехнике. Сущность: светотехнический бокс состоит из разрядной лампы, светопрозрачной оболочки и торцевин, защитная оболочка выполнена из стеклянной трубки, на которую герметично с внутренней и внешней стороны нанесены чехол из эластичной светопрозначной пленки, изолирующий лампу и ее содержимое от внешнего пространства при механической повреждении трубки или разгерметизации лампы. Светотехнический бокс выполнен быстросборным, обеспечивает многократное использование защитной трубки при замене ламп. Предусмотрены исполнения, расширяющие эксплуатационные возможности бокса за счет нанесения на часть трубки под светопрозрачную эластичную оболочку светоотражающего покрытия, обеспечивающего заданный угол излучения лампы, а также упрочняющего и одновременно светорегулирующего каркаса с ребрами, расстояние между которыми удовлетворяет условию , где b - расстоя ние между ребрами каркаса, а - высота ребер каркаса, a- регулируемый защитный угол в рассматриваемом сечении. 4 з.п.ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к светотехнике, в частности, к светильникам с трубчатыми разрядными лампами, с экологически опасным наполнением, например, ртутью и другими компонентами.

Известны конструкции светильников, например, с люминесцентными лампами, в которых по условиям экологической, противопожарной и общей безопасности при эксплуатации требуется защита хрупкой тонкостенной стеклянной колбы лампы. С этой целью лампу помещают в дополнительную, механически более прочную светопрозрачную оболочку. Как правило, это светопрозрачные трубки из светостабилизированных термопластов, например, поликарбоната, полиметилметакрилата или силикатного стекла.

Кроме предохранения от вредного воздействия окружающей среды в составе всего светильника защитная трубка предохраняет лампу от возможных механических повреждений и тем самым снижает вероятность выхода экологически опасного содержимого лампы, например, ртути, люминофорной пыли в окружающую среду освещаемого помещения.

Известны способы повышения экологической безопасности, например, ртутьсодержащих ламп, путем нанесения на внешнюю оболочку лампы светопрозрачной эластичной пленки. При наличии такого покрытия в случае разбивания ламп отдельные куски ее удерживаются пленкой, при этом снижается вероятность выхода опасных компонентов наполнения лампы в помещение.

Примером такого решения являются люминесцентные лампы с прозрачным эластичным покрытием на базе полимерной пудры Surlin фирмы Du Pott Co, выпускаемые фирмой Shot-r-Shield [1,2] По поставленным целям описанные решения близки к предлагаемому изобретению автора. Однако всем им присущи существенные недостатки. Давление наполняющего газа (паров) внутри колбы как работающей, так и неработающей лампы существенно (на 2-3 порядка) ниже внешнего атмосферного давления, воздействующего на колбу лампы снаружи. Следствием большой разницы давлений внутри и снаружи лампы является взрывной характер разрушения колбы при ее механическом повреждении, что резко снижает защитные функции пленки и повышает вероятность выхода наружу ртути, люминофорной пыли и других вредных компонентов, содержащихся внутри лампы. Защитная пленка находится только с внешней стороны лампы, наиболее подверженной возможным повреждениям (обдирам, проколам и т.д.), что в принципе не исключает ее разгерметизацию.

Учитывая изложенное, на практике для достижения поставленной цели широко используются защитные трубки из термопластичных светопрозрачных материалов (поликарбонат, полиметилметакрилат) или из силикатного стекла.

Наиболее близким к патентуемому техническим решением являются защитные блоки для люминесцентных ламп, применяемые в уплотненных светильниках фирмой ZumtobeL [3] в которых внешняя защитная трубка изготовлена из поликарбоната (светильники типа КРСР) или из силикатного стекла (светильники типа КSСР). При монтаже в светильник лампа вставляется внутрь трубки, на трубку снаружи одеваются уплотняющие элементы (резьбовые кольца, манжеты, прокладки уплотнительные). Затем лампа с нанизанными элементами поочередно вставляется штырьками в патроны ламп, после чего защитная трубка фиксируется и уплотняется в концевых частях в патронах светильника. Примером такого решения являются также светильники отечественного производства серии ЛСП18 [4] в которых в отличие от светильников фирмы ZumtobeL защитная трубка выполнена из полиметилметакрилата, что повышает пожароопасность и тем самым ограничивает область применения отечественных светильников. Однако всем известным решениям присущи недостатки. Механическое повреждение трубок ведет к полной разгерметизации полости расположения лампы. Использование в качестве материала для защитной трубки самозатухающих материалов типа поликарбоната очень дорого, применение дешевых, но горючих, например, полиметилметакрила ведет к необходимости увеличения диаметра, а значит, и материалоемкости трубки. Низкая теплостойкость материала и его горючесть вносит дополнительные ограничения на применяемость светильников в ряде помещений, например, в пожароопасных помещениях. Применение по допустимым тепловым параметрам трубок большого диаметра требует соответствующего увеличения размеров, а следовательно, материалоемкости отражателей и патронов светильников. В ряде случаев этот недостаток устраняется применением так называемых рефлекторных люминесцентных ламп (отечественные лампы ЛБР). Однако внесение внутрь лампы дополнительного отражающего слоя ведет к резкому повышению трудоемкости изготовления лампы, так как все вносимые внутрь лампы материалы должны отличаться высокой степенью чистоты и подвергаться в составе лампы соответствующей обработке, обеспечивающей нормальную работоспособность лампы, исключая внутреннее "отравление" люминофора, катодов и ухудшение состава рабочего наполнения такой лампы. Массового распространения такие лампы не получили, так как отражающий слой, резко повышая технологическую себестоимость лампы, выбрасывается вместе с отработавшей свой срок лампой, что резко повышает эксплуатационные расходы на лампу. Другой недостаток заключается в том, что уплотняющие системы патронов светильников с защитными трубками, учитывая механическую независимость их от защитной трубки, весьма усложнены и материалоемки по сравнению с патронами для ламп без защитных трубок. Защитные трубки не несут никакой светотехнической нагрузки, что повышает себестоимость светильников с трубками относительно других типов светильников.

Целью изобретения является повышение общей безопасности при эксплуатации хрупких трубчатых разрядных ламп, их экологической безопасности при использовании в конструкции ламп вредных веществ, опасных для здоровья и окружающей среды, при одновременном улучшении условий эксплуатации, снижении материалоемкости, трудоемкости и расширении эксплуатационных возможностей изделий.

На фиг. 1-12 изображен светотехнический бокс и варианты его исполнения.

Защитный бокс фиг. 1,2 состоит из стеклянной трубки 1, на которую с внутренней и наружной стороны нанесена светопрозрачная эластичная пленка 2 из трудногорючего (негорючего) материала. Таким образом, стеклянная трубка полностью оказывается внутри светопрозрачного эластичного защитного чехла. С обоих сторон в трубку вставлены цанги 3 с пазами 4, резьбой 5 и лепестками 6 с внутренним конусом, работающие на разжим. С торцов в цанги ввернуты резьбовые пробки 7 и 8. Пробка 7 имеет на торцевой части паз или два отверстия 9 с размером по диаметру и расстоянием по осям, равными соответствующим размерам штырьков цоколя лампы и расстоянию по осям между ними. С противоположной стороны трубки ввернута резьбовая пробка 8, имеющая в отличие от пробки 7 центральное отверстие 10, равное или больше диаметра трубки лампы. Резьбовые пробки 7 и 8 своими торцевыми частями упираются в конусные части лепестков 6 цанг 3, расширяют их до плотного (с натягом) упора во внутреннюю поверхность трубки и тем самым надежно удерживаются на ней.

Внутрь трубки через центральное отверстие 10 пробки 8 вставлена лампа, которая своими штырькам 11 вводится в соответствующие отверстия 9 резьбовой пробки 7. С торцевой части противоположной стороны на резьбовую пробку навернута упорная крышка 12 с центральным отверстием, меньшим диаметра цоколя лампы, но большим диаметра описанной окружности вокруг штырьков лампы. Лампа через торцевую часть цоколя поджимается донышком 13 крышки 12 к донышку противоположно расположенной резьбовой пробки 7. Собранный бокс устанавливается в светильник как единое целое. Отверстия резьбовой пробки 7 не дают лампе возможность проворачиваться относительно защитной трубки при повороте бокса во время установки в ламповые патроны.

Для расширения светотехнических возможностей бокса на часть внутренней или наружной поверхностей защитной трубки до нанесения эластичной пленки дополнительно может наноситься отражающий слой (отражатель) 14 с заданным углом выхода излучения α (фиг.3-5). Эластичная пленка обеспечивает механическую защиту отражающего слоя и стабильность светоотражающих свойств в течение всего срока службы трубки.

При повышенных требованиях к механической защите на поверхность защитной трубки наносится упрочняющий каркас 15 (фиг.6), охватывающий трубку снаружи под прозрачной эластичной пленкой (фиг.7) или залитый с нею за единое целое (фиг. 8,9). Каркас может быть выполнен с ребрами (фиг.6,10,11,12), выполнять функцию защиты от слепящего действия лампы и может быть как светорассеивающим, так и светоотражающим, при этом расстояние между ребрами каркаса в каждом конкретном сечении удовлетворяет требованию где b расстояние между ребрами; а высота ребра каркаса; a нормируемый защитный угол.

Формула изобретения

1. Светотехнический бокс с разрядной лампой, состоящий из трубчатой лампы, имеющей недостаточную по условиям эксплуатации механическую прочность и содержащей экологически опасные компоненты, светопрозрачной защитной оболочки и торцевин, отличающийся тем, что защитная оболочка выполнена в виде стеклянной трубки, на которую герметично с внешней и внутренней сторон нанесен чехол из эластичной сверхпрозрачной пленки, изолирующий лампу и ее содержимое от внешнего пространства при механическом повреждении стеклянной трубки или разгерметизации лампы.

2. Бокс по п.1, отличающийся тем, что торцевины выполнены разборными в виде резьбовых цанг, работающих на разжим, цанги выполнены с лепестками конусообразной с внутренней и цилиндрической с внешней стороны формы, с обеих сторон трубки в цанги ввернуты резьбовые пробки, в одной из них предусмотрена торцевая стенка с пазом, предназначенным для прохода штырьков лампы и фиксации ее относительно трубки, вторая резьбовая пробка выполнена со сквозным отверстием по диаметру лампы и с внешним резьбовым торцом, на который навинчена упорная крышка с торцевой стенкой, в которой предусмотрено центральное отверстие, диаметр отверстия больше диаметра описанной окружности вокруг штырьков лампы, но меньше диаметра цоколя, упорная крышка установлена так, что ее внутренняя торцевая часть упирается в торец цоколя лампы, плотно прижимая противоположный торец второго цоколя к торцу резьбовой пробки так, что образует цельную быстроразборную герметичную для лампы систему, в которой лампа отделена от внешней окружающей среды.

3. Бокс по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на внешнюю поверхность трубки под светопрозрачную эластичную пленку или вместе с ней за единое целое нанесен упрочняющий каркас из светопропускающего или светоотражающего материала.

4. Бокс по п.3, отличающийся тем, что каркас выполнен с ребрами, расстояние между которыми удовлетворяет условию где b расстояние между ребрами каркаса в рассматриваемом сечении; a высота ребер каркаса в том же сечении;
a нормируемый защитный угол.

5. Бокс по п.1, отличающийся тем, что на внутреннюю или/и внешнюю поверхность трубки под слой прозрачной эластичной пленки нанесен отражающий слой с заданным углом выхода излучения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12