專利名稱：非聚光反射型高效節能燈具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及具有高反射效率的非聚光反射型節能燈具。主要適用于發光體為管形、發光體橫截面為圓形的各種氣體放電燈。例如，普通直管形熒光燈、普通環形熒光燈、緊湊型稀土三基色節能燈、各種異形稀土三基色節能燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、鹵鎢燈、高壓氙燈等。也廣泛適用于發光波段在可見區、紫外區和紅外區的各種點光源、線光源和面光源。
目前，電光源的發展日新月異，發光效率、光色、顯色指數、壽命等技術指標都有顯著地提高。與電光源配套的燈具有很多花色品種和造型。但大多數燈具未能充分利用電光源所發出的光，相當一部分的光又被燈具的反射面重新反射回發光體本身，變成熱能白白消耗掉。例如，市售的大多數普通熒光燈燈具其反射面是平面(圖一)或折線(圖二和圖三)。這些反射面必然使光源發出的光的一部分重新反射回光源上，形成反射死角［1］［2］(畫斜細實線部分)。對于H型稀土節能燈反射死角更大［3］(畫斜細實線部分)。
本實用新型非聚光反射型節能燈具的發明目的是在燈具上設計了形狀合理的反射面，使光源照射到燈具反射面上的光，最大限度地反射到需用光的位置，而不向光源發光體本身反射。從而消除了反射死角，提高了光的利用率。達到充分利用光能和節約能源的目的。
本實用新型非聚光反射型節能燈具，有一個由雙曲面構成的光的反射面。其特征是該反射面的截面是由兩個半徑相同的圓弧組成的雙曲面［5］［9］［15］［19］［24］［29］［33］［38］［43］［48］［53］［58］［62］構成，其雙圓弧的兩個圓心點的相對位置［6］［12］［16］［20］［25］［30］［36］［41］［44］［49］［54］［59］［66］在等于或略大于發光體橫截面的直徑或發光體橫截面外緣的最大距離的位置上，兩個圓心點應與發光體中心處在同一水平面或略遠離這個水平面的位置。圓弧面的半徑長度應等于或略大于發光體截面中心的水平面至安裝燈座的水平面的垂直距離。
本實用新型非聚光反射型節能燈具，有一個支架。這個支架的主要作用是支撐和固定整個燈具。支架的另一作用是根據電光源工作需要，在支架上安裝電光源的一些附屬件。例如，電光源為氣體放電燈時，需要在支架上安裝啟輝器、鎮流器等元器件。根據使用的電光源種類的不同，在支架的一端或兩端或中部，安裝接插電光源用的燈座和固定電光源用的固定元件。在支架的下部，有一個反射面。其作用是將光源發出的光，反射到需用光的位置。反射面與支架一般用緊固件連接和固定。
本實用新型非聚光反射型節能燈具的反射板的反射面是由截面為兩個半徑相同的圓弧組成的雙曲面［5］［9］［15］［19］［24］［29］［33］［38］［43］［48］［53］［58］［62］構成。其雙圓弧面的兩個圓心點相對位置［6］［12］［16］［20］［25］［30］［36］［41］［44］［49］［54］［59］［66］在等于或略大于橫截面為圓形的發光體的直徑，或橫截面為其它形狀(例如雙圓形)的外緣最大距離位置上。兩個圓心點應與發光體中心處在同一水平面或略遠離這個水平面的位置上。圓弧面的半徑長度應不小于發光體截面中心至安裝燈座的水平面的垂直距離。本實用新型中的光的反射面是根據光的反射原理設計的。即入射光與反射面形成的入射夾角等于反射光與反射面形成的反射夾角。如果橫截面為圓形的發光體中心與圓弧面的反射面的圓心不重合。那么從兩個圓心引出的射線必然不能重合而形成夾角。有了這個夾角，就能從理論上保證發光體發出的光，不會被反射面重新反射回發光體，而反射到需要用光的地方，使光能夠得到充分利用。在實際使用中，發光體并不純粹以點或線的形式存在。實際發光體本身有一定的體積，為了更好地實現反射原理，因此本實用新型對反射圓弧面的圓心和反射圓弧面的半徑都作了切合實際的規定。
為了符合某些使用的需要，本實用新型中的光的反射面也可以由截面為兩個半徑相同的圓弧構成的主要反射面［9］［24］［29］［33］［38］［43］［48］［53］［58］［62］與兩個開度相同的漸開線截面［13］［56］［61］，或與兩個或兩個以上角度相同的直線截面［13］［22］［28］［34］［39］［46］［51］［63］組合構成的光的反射面。反射曲面或平面的設計也是根據反射原理，以不將發光體發射出的光再反射回發光體為原則。本實用新型非聚光反射型高效節能燈具的發光體安裝位置的設計，是將發光體的中心安裝在截面為兩個圓弧反射面的交點的垂線或垂面上［7］［11］［17］［21］［26］［31］［35］［40］［45］［50］［55］［60］［65］。
本實用新型的非聚光反射型高效節能燈具的反射面可以用金屬、玻璃、塑料等材料中的任意一種或幾種材料制成。根據使用需要，可以制成全反射型反射面，也可以制成部分反射部分透射的反射面，還可以制成對某一波段的光選擇性反射和對某一波段的光選擇性透射的反射面。例如，一般的工業或辦公照明，需用全反射型反射面。一般的裝飾或家庭照明，需用塑料或玻璃制成的反射面，形成部分反射部分透射的效果。某些需用射燈的場合，為了便于散熱，在反射面上鍍有一層可將可見區波段的光反射、紅外區波段的光透射的薄膜。高效節能燈具中，除了反射面的其他部分，可以根據發光體的形狀、裝飾的需要以及安裝使用需要，設計成形式多樣的外觀造型。
本實用新型非聚光反射型高效節能燈具的優點在于1.具有高的反射效率。可以使發光體發出的光反射到需用光的位置，而不向發光體本身反射，提高了反射效率，充分利用了光能。
2.便于加工制做。因為反射面是半徑相同的圓弧面，所以不論采用沖壓加工還是注塑加工，都便于設計和制做成型的模具。
3.便于配套。本實用新型中的反射面形狀和尺寸都有限定。這些限定都充分考慮到和市面通用的燈座直接配套安裝使用，不需專門配套的燈座。因此給組裝和使用帶來方便。
4.造型美觀，便于裝飾。本實用新型中的雙曲反射面比一般截面為直線或折線的反射面造型線條新穎美觀。這個雙曲反射面可以和燈具的其它部分組合，成為形式多樣造型美觀的燈具。
本實用新型非聚光反射型高效節能燈具用三個非限定實施例來說明最佳實施方式，將有助于對本實用新型及其優點的理解。其最佳實施例的圖見圖四、圖五、圖六、圖七、圖八、圖九、圖十、圖十一、圖十二、圖十三、圖十四、圖十五和圖十六。
圖四和圖五 點光源用非聚光反射型高效節能燈具。
圖六、圖七、圖八、圖九、圖十、圖十一、圖十二、圖十三、圖十四和圖十五線光源用非聚光反射型高效節能燈具。
圖十六 面光源用非聚光反射型高效節能燈具。
本實用新型第一種非限定實施例是點光源用非聚光反射型高效節能燈具。見圖四和圖五。
圖四類型的燈具，有一個支架［5］。支架本身也是反射體。支架形狀為一個圓形體，支架中軸線的頂部部位裝有一個燈座［4］，用于安裝電光源。圖五類型的燈具，有一個支架［10］，用做支撐整個燈具。支架還用于與外部建筑連接或固定。支架中軸線的頂部部位裝有一個燈座［8］，用于安裝電光源。支架的內側裝有一個反射體［9］［13］，反射體的形狀為一個圓形體。
圖四類型的燈具的反射體截面為兩個半徑相同的圓弧［5］。這種類型的燈具適用于白熾燈、點光源類型的鹵鎢燈、以及垂直使用的高壓鈉燈和高壓汞燈等光源的一般使用。圖五類型的燈具的反射體的截面為兩個半徑相同的圓弧［9］與兩個開度相同的漸開線反射曲面或兩個或兩個以上角度相同的圓錐面［13］構成的光的反射體。這種類型的反射體適用于筒形或投射形燈具的設計。適用于白熾燈、鹵鎢燈、高壓汞燈等光源。兩種類型燈具的圓弧反射體的兩個圓心的相對位置［6］［12］略大于發光體直徑，兩個圓心點與發光體中心處在同一水平面。圓弧體的半徑長度不小于發光體中心水平截面至安裝燈座的水平線的垂直距離。燈具的其它部分按電光源本身的工作需要和使用場合的要求進行設計。發光體中心的安裝位置應在圓弧體中心的垂線上［7］［11］。
本實用新型第二種非限定實施例是線光源用非聚光反射型高效節能燈具。見圖六、圖七、圖八、圖九、圖十、圖十一、圖十二、圖十三、圖十四和圖十五。
這些品種的燈具，有一個支架［14］［18］［23］［27］［32］［37］［42］［47］［52］［57］，用做支撐整個燈具。支架還用于與外部建筑連接或固定，支架的下部安裝反射光用的反射板。［15］［19］［24］［29］［33］［38］［43］［48］［53］［58］。其反射板的形狀為雙曲形。反射板的安裝走向與線光源的發光線走向平行。圖六和圖七類型的燈具的反射板的反射截面為兩個半徑相同的圓弧構成的反射曲面［15］［19］。圖八、圖九、圖十和圖十一類型的燈具的反射板的反射截面為兩個半徑相同的圓弧［24］［29］［33］［38］與兩個角度相同的直線［22］［28］［34］［39］組合構成的反射曲面。圖十二和圖十三類型的燈具的反射板的反射截面為兩個半徑相同的圓弧［43］［48］與兩個以上角度相同的直線［46］［51］組合構成的反射曲面。圖十四和圖十五類型的燈具的反射板的反射截面為兩個半徑相同的圓弧［53］［58］與兩個開度相同的漸開線［56］［61］組合構成的反射曲面。
根據具體設計和加工工藝的需要，電光源的附件，例如鎮流器、啟輝器等，可分別安裝在燈具的支架上或反射板上。圖六、圖八、圖十、圖十二和圖十四類型的燈具適用于安裝H管緊湊型稀土三基色節能燈。這些類型的燈具有一個燈座，用于安裝電光源。根據具體設計的需要，燈座安裝在支架的一側或反射板的一側。為了支持和固定燈管的需要，這些類型的燈具上還有一個支持固定器。支持固定器的安裝位置應根據燈管長度，安裝在燈具適宜位置上。圖七、圖九、圖十一、圖十三和圖十五類型的燈具適用于普通直管形熒光燈以及水平使用的高壓鈉燈、高壓汞燈和直管形鹵鎢燈等光源。使用普通直管形熒光燈和直管形鹵鎢燈光源的燈具有兩個燈座，用于安裝電光源。根據具體設計的需要，兩個燈座分別安裝在支架的兩側或反射板的兩側。使用高壓鈉燈和高壓汞燈光源的燈具有一個燈座，用于安裝電光源。根據具體設計的需要，燈座安裝在支架的一側或反射板的一側。
十種類型燈具的圓弧反射面的兩個圓心相對位置［16］［20］［25］［30］［36］［41］［44］［49］［54］［59］等于或略大于發光體截面的直徑或發光體外緣的最大直線距離。兩個圓心點同處于或略遠離這個發光體截面的中心水平面。圓弧面的半徑長度不小于發光體中心水平截面至安裝燈座的水平線的垂直距離。電光源發光體的安裝位置與反射板的反射面平行。其發光體截面中心的安裝位置應在兩個圓弧反射面交點的垂面上［17］［21］［26］［31］［35］［40］［45］［50］［55］［60］。
本實用新型第三種非限定實施例是面光源用非聚光反射型高效節能燈具。見圖十六。
這種類型的燈具，有一個支架［64］。用做支撐整個燈具。支架還用于與外部建筑連接或固定。支架的下部安裝反射光用的反射板［62］［63］。根據電光源的具體造型不同和具體設計的需要，在反射板的適宜位置上裝有一個燈座，用于安裝電光源。還安裝一個或數個支持固定器，用于支持和固定燈管。
這種類型的燈具適用的光源有普通環形熒光燈、稀土三基色節能異形燈圓環形、2D形、3U形、4U形、Y形、M型、十字型等。盡管這些面光源造型各異，但共同特點是發光面由管狀發光體組成的。其發光體的橫截面基本是圓形。因此，這種類型的燈具的反射板造型設計分兩部分第一部分是沿著管狀發光體的走向，設計成截面為雙曲形的反射面［62］。其反射面的形狀、圓心的位置以及圓弧面的半徑長度，均和線光源用非聚光反射型高效節能燈具的反射曲面相同。第二部分的反射面［63］，一般設計成與面光源平面平行的平面。
根據具體設計和加工工藝的需要，電光源的附件，例如鎮流器、啟輝器等，可分別安裝在燈具的支架上或反射板上。
權利要求1.非聚光反射型高效節能燈具有一個由雙曲面構成的光的反射面，其特征是，(1)該反射面的截面是由兩個半徑相同的圓弧組成的雙曲面[5][9][15][19][24][29][33][38][43][48][53][58][62]構成，(2)其雙圓弧的兩個圓心點的相對位置[6][12][16][20][25][30][36][41][44][49][54][59][66]應在等于或略大于發光體橫截面的直徑或發光體橫截面外緣的最大距離的位置上，兩個圓心點應與發光體中心處在同一水平面或略遠離這個水平面的位置上，(3)圓弧面的半徑長度應等于或略大于發光體截面中心的水平面至安裝燈座的水平面的垂直距離。
2.根據權利要求1的非聚光反射型高效節能燈具，其特征是該反射面的截面是由兩個半徑相同的圓弧構成的主要反射面［9］［24］［29］［33］［38］［43］［48］［53］［58］［62］與兩個開度相同的漸開線反射面［13］［56］［61］，或與兩個或兩個以上角度相同的平面組合構成的光的反射面［13］［22］［28］［34］［39］［46］［51］［63］。
3.根據權利要求1和權利要求2的非聚光反射型高效節能燈具，其特征是發光體中心的安裝位置應在截面為兩個圓弧反射面交點的垂線或垂面上［7］［11］［17］［21］［26］［31］［35］［40］［45］［50］［55］［60］［65］。
專利摘要本實用新型的非聚光反射型高效節能燈具是通過燈具上有一個形狀合理的反射面，將發光體發出的光，反射到需要用光的位置，而不向發光體本身反射，達到充分利用光能和節能的目的。其反射面的截面為兩個半徑相同的圓弧組成的雙曲面構成或者是上述雙曲面與截面為漸開線或直線的反射面組合成的光的反射面。這種類型的燈具便于加工制做、便于配套、便于裝飾。廣泛適用于點光源、線光源和面光源。
文檔編號F21V7/00GK2081478SQ9020923
公開日1991年7月24日 申請日期1990年6月29日 優先權日1990年6月29日
發明者孟昭武, 李鳳琴, 孟超 申請人:孟昭武, 李鳳琴, 孟超