светотехнический бокс с разрядной лампой

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.

Описание изобретения к патенту

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 (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.