[doc] 封闭式冷反射定向照明卤钨灯

封闭式冷反射定向照明卤钨灯2A二,封闭式冷反射定向照明卤钨灯成都灯泡厂李时忠摘要奉文对封闭式冷反射定向照明卤鹄灯从三个方面进行7论述一,谊灯在国际上开发与应用的概况J二,成都灯泡厂研制,生产该灯的情况三,将谊灯的技木性能与其回产品进行比段一,国际开发与应用概况净反射定向照明卤钨灯是8O年代中期国际上出现的室内照明节能新光源,1985年由美国通用电器公司酋先推出,国外通常称为MR16型净光束卤钨灯目前,美国西凡尼亚公司,荷兰飞利浦公司,西德奥斯兰公司,英国桑恩公司等,均大批量生产这种灯由于这种灯具有体积小,光色好,显色性好,寿命长,光效高,光束亮度高而温度低,光度定向性好等优点,而且比普通白炽灯射灯节电5O,因而在西方发达国家已广泛使用,成为继紧凑型荧光灯之后,室内照明取代普通白炽灯的又一节能新光源最初出现的冷反射定向照明卤钨灯,其结构特点是反光镜内反射面是多平面由几百个小平面构成,口径S0MM,与卤钨灯泡组合后,产生有一定发散角度的定向净光束后来,由于冷反射定向照明灯的应用越来越广泛,该系列产品迅猛发展1988年,美国西凡尼亚公司在原有的50MM多平面反光镜组合灯的基础上,又推出了,50MM带球面网格透镜的组合灯该灯的结构特点是反光镜口径50RAM,内反射面是光滑的旋转曲面,反光镜与卤钨灯组合后,再在反光镜口部安装一块球面网格透镜,将灯泡密封在内,成为封闭式结构为了便于称呼,本文将带多平面反光镜的灯称为非封闭式灯,而将带球面网格透镜的灯称为封闭式灯因为非封闭式灯问世较早,且已有文章介绍,故本文主要介绍封闭式灯,成都灯泡厂研翩封闭武灯概睨成都灯泡厂于1988年6月研制成功非封闭式灯,在此基础上,于1988年底开始研究封闭式灯,获得成功后,1990年4月5匝过技术鉴定在封闭式灯的研制过程中,我们突破了球面网格透镜的设计,透镜压制模具的设计和机械加工的难关,解决了封闭式灯组合工艺问题,井在外观,质量控制等方面作了大量工作,终于取得成功该项产品参加了1989年广州秋交会,受到外商欢迎,成为我广出口刨汇的产品之一在国内,也引起了照明设计应用单位的广泛关注为了让大家了解封闭式灯,下面介绍该灯的技术性能三,封闭式灯的结构及技术性艟封闭式灯由光滑曲面反光镜,照明卤钨灯泡,球面网格透镜三部分组成1光滑曲面反光镜光滑曲面反光镜的内反射为旋转曲面,二面镀有介质膜,可将卤钨灯发出的可见光以大于95的反射率反射出来,而将灯泡所发出的红外线以大干7O的透射事透过,使出射的光几乎垒部是可见光,从而把卤钨灯发射出的带有大量红外线的热光变为冷光”,这些冷光再射割玻璃球面网格透镜上2腻明卤钨灯照明卤钨灯是一种单端引出的,低电压,长寿命,高光效的卤钨灯它的工作电压为12V,功率为20,35,50,65W等灯泡色温2900K,光效191M/W,平均寿命3000小时用这种灯做成冷反射定向照明灯后,1只50W灯即可代替1只220V1BOW普通白炽射灯3球面网格透镜球面网格透镜是一种特殊的光学器件一光学透镜在光学系统中,为了能对外界目标图象起到分解或复合作用,常把某种形状的透镜按一定的要求排成透镜阵列板,在光路中起一种特殊的光学透镜的作用,造类光学元件统称为网格透镜由于它类似蜂窝状的结构,故常被称为蜂窝透镜,蝇眼透镜或复眼透镜等它的造型,是在一个大的球面上分布了几百个小球面,这些小球面相邻的彼此相交,排得整整齐齐,分布均匀有序,形成一个个大小相等的正六边肜,如同蜂巢的排列由于透镜阵列排得非常好看,象一颗颖晶莹透明的宝珠按一定规律镶嵌在上面,因而人们叉称它为宝珠盖球面网格透镜上的每一个小透镜都是阁1聪面同格连替一个单独的光学元件,把射到它上面的光经过聚焦后再发散开来,几百个小透镜同时起作用,就成了几百个单独的光学系统的迭加复合,共同形成一束带有一定发数角度的,非常均匀的光4封闭式灯的设计和工艺简介封闭式灯的设计难点,主要是关键部件球面两格透镜的设计封闭式灯的光束发散角度与非封闭式灯的光束发散角度的定义是一样的,即在披照射面上,中心照度值的40,50处作为光束的边糟,中心到边船的距离为1,灯到被照射面的距离为L,则光束发散角口也N2ARCTG壬罔2光束发散角在非封闭式灯中,光束发散角主要由多平面反光镜决定,即由多平面反光镜的各个小平面的分布位置决定,因而,它的难点是设计出具有不同光束发散角的多平面反光镜而在封闭式灯中,反光镜内曲面通常是抛物面,灯泡发光体位于抛物面的焦点从几何光学上讲这种反射面会产生平行光但事实上,由于灯泡发光体不是一个点光源,它总有一定的体积,因而从反射面反射出来的光总有几度的发散角A灯泡发出的,光经反射面反射出来,再通过球面网格透镜的会聚,发散,形成所需的,带有一定光束发散角的光由于球面网格透镜是一个很复杂的光学器件,它的光学性质也报复杂决定球面网格透镜光学性质的因素有大球面半径R,小球面半径R及球冠高度H,L,J,透F镜的个数NR,R,H,N以及反光镜本身产生的初始发散角,组成了一个复杂的关系,或者说,光束发散角A是这些参数变量的函数AFR,R,H,N,D此外,还应满足约束条件球面网格透镜的直径42RAM这一数学模型,至夸尚未有一个令人满意的解析表达式所以,设计球面网格透镜的难度非常大,要通过复杂的光路分析和大量的数学计算,来求得这些设计参数,而这些设计参数求出后,通过试制,实测光束发散角,如达不到预定的角度,则还要对这些参数进行修正,再试制,直至得到一组满意的设计参数为止我们过较长时间的努力,现已将光束发散角为24,38,60的球面网格透镜研制成功并正式投产此外,在制造工艺上,我们突破了球面网格透镜的横具设计和机械加工的难关,解决了透镜与反光镜组合的特殊工艺5封闭式灯的规格封闭式灯,按功率可分为2O,35,50,65W等规格J按出射光束的发散角度,可分为24,3B,38,60等规格表1列出了成都灯泡厂生产的封闭式灯的型号,功率,光束角度,2ILL处中心照度值,2M处光斑直径,国外通用的型号代号功率2M处光斑直径2M丑E中心照度目外通用型号光束角度WMMI1X型号LZJ122OFW2O361300115BABLZ儿235FWL3536L13OOLZJ1250FM一一一2I面_J一厂IIJ75OFEXZLEXNLZJ1250FEWL5口60J2SLO175LFNVLYJLGBSFWI65LL8I1570500LFPB6封闭式灯的优点封闭式灯在使用方法上与非封闭式灯完垒一样,可以说,非封闭式灯的优点,封闭式灯几乎都有而且,封闭式灯还具有一些独特的优点1灯泡在燃点过程中可免受水汽,灰尘,有害气体的侵蚀,有利于灯泡亮度的保持I2在安装灯泡时,可避免手指接触到反光镜的介质膜屡,有利于膜层的保护J3提高了灯泡使用的安垒性在灯燃点时,由于灯泡封闭在反光镜内,若出现灯泡意外爆炸事故,不致于产生伤害,也不致于引起可燃气体的爆炸燃烧J4石英卤钨灯泡透出的紫外线被球面网格透镜阻挡吸收,有利于保护被照物品,使之免受紫外线辐射的危害J5经过球面网格透镜出射的光的均匀度比非封闭式灯进一步提高恿之,封闭式灯与非封闭式灯,是冷反射定向照明卤钨灯的两种不同的结构封闭式灯是在非封闭式灯的基础上发展起来的,而且在性能方面比非封闭式灯更优越,更船满足人们的需要因此,可以说,封闭式灯与非封闭式灯的关系,是青出于蓝而胜于蓝”四,成都灯泡厂产品与蟹际同类产品的比较封闭式灯,目前在国际上也只有少数几个大公司有这种产品美国西凡尼亚公司1988年首创该灯之后,英国桑恩公司和荷一3一兰飞利浦公司1989年在北美照明设计杂志上刊出该灯产品广告除此而外,国际上的其它电光源制造公司到目前为止也仍在研制之中我厂该项产品的研制成功井批量生产,填补了我国电光源工业的一项空白在1990年4月该灯技术鉴定会上,由四川大学,电子科技大学,四川省产品质量监督检验所等单位的教授,专家组成的鉴定小组认为封闭式冷反射定向照明卤钨灯是成都灯泡厂国内首创产品主要技术指标达到国外同类产品先进水平成灯产品与美国西凡尼亚公司产品主要技术参数的比较见表2表2成灯产品与美国产品的比较上接第6页触发方式的选择试验尚未进行,预测笔者认为受到重视,复旦大学蔡祖泉教授已给予正确结论不能的评价1目前在试验现场两家的插接,北京西厢工程将开始试第三厂的”插接”,暂等结论为宜2试用热式双金属片内触发高压钠灯沈阳灯泡厂刘建国工程师已获专利,辽宁省轻工机械设计所生产,并积极提高旁热式的质量,是当然的权宜之计,从实践看不能推广绕丝快启高压钠灯直热式高压钠灯在沈阳路灯处及