金屬滷素燈的加熱控制方法和金屬滷素燈的製作方法
2023-05-18 22:07:26 1
金屬滷素燈的加熱控制方法和金屬滷素燈的製作方法
【專利摘要】一種金屬滷素燈的加熱控制方法，該方法通過加熱對金屬滷素燈啟動或關閉過程中的金屬滷素燈溫度進行控制，減少金屬滷素燈溫度在啟動或關閉過程中的急劇變化，提高金屬滷素燈壽命。本發明還公開一種金屬滷素燈。
【專利說明】金屬滷素燈的加熱控制方法和金屬滷素燈
【技術領域】
[0001]本發明涉及照明【技術領域】，特別涉及一種金屬滷素燈的加熱控制方法和金屬滷素燈。
【背景技術】
[0002]投影儀燈泡的工作原理與普通燈泡不同，它是依靠電極發射電子，激活燈泡內填充的滷素或高壓汞等物質來發光的。電極發射電子時，對溫度的需求非常嚴格。目前大部分投影機使用金屬滷素燈(Metal Halide)，在點亮狀態時，燈泡兩端電壓60-80V左右，燈泡內氣體壓力大於lOkg/cm，溫度則有上千度，燈絲處於半熔狀態。溫度的波動，會使得燈泡內壓力急劇變化，從而使半熔狀態下的燈絲工作變得非常不穩定。在燈泡啟動的過程中，燈泡內的溫度就會在短時間內(約幾分鐘內)從室溫急劇上升到穩定狀態的千度以上，這個變化相當劇烈，爆燈、閃爍等現象時有發生。燈泡在頻繁的開關過程中，也容易導致燈絲變形，從而導致亮度和壽命急劇下降。
【發明內容】
[0003]基於此，有必要提供一種減少燈泡溫度在啟動或關閉過程中的急劇變化金屬滷素燈的加熱控制方法。
[0004]一種金屬滷素燈的加熱控制方法，包括步驟:
[0005]對發光管裝置進行預加熱；
[0006]所述發光管裝置的溫度大於或等於第一預設溫度，或者預加熱時間達到第一預設時長後，停止加熱；
[0007]啟動所述發光管裝置；
[0008]和/或包括步驟:
[0009]關閉發光管裝置；
[0010]當所述發光管裝置的溫度小於或等於第二預設溫度，或者發光管裝置關閉達到第二預設時長後，對所述發光管裝置進行後加熱；
[0011]當所述發光管裝置的溫度小於或等於第三預設溫度，或者後加熱時間達到第三預設時長後，停止加熱。
[0012]在其中一個實施例中，所述預加熱或後加熱的加熱方式為恆定功率加熱。
[0013]在其中一個實施例中，所述預加熱或後加熱的加熱方式為漸變功率加熱。
[0014]在其中一個實施例中，所述發光管裝置的溫度大於或等於第一預設溫度，或者預加熱時間達到第一預設時長後，所述發光管裝置的電極接近或達到電離狀態。
[0015]在其中一個實施例中，所述發光管裝置工作時，若所述發熱管裝置的溫度小於或等於第四預設溫度，則對所述發光管裝置進行加熱；若加熱使所述發光管裝置的溫度大於或等於第五預設溫度時，停止加熱。
[0016]一種金屬滷素燈，包括發光管裝置，還包括加熱裝置和監測裝置；[0017]所述加熱裝置用於所述發光管裝置啟動前對所述發光管裝置進行預加熱，所述監測裝置用於監測所述發光管裝置的溫度是否大於或等於第一預設溫度或者預加熱時間是否達到第一預設時長，若是則所述加熱裝置停止對所述發光管裝置進行加熱；和/或
[0018]所述監測裝置用於監測上述發光管裝置關閉後所述發光管裝置的溫度是否小於或等於第二預設溫度或者所述發光管裝置關閉是否達到第二預設時長，若是則所述加熱裝置對所述發光管裝置進行後加熱，此後所述監測裝置繼續用於監測所述發光管裝置的溫度是否小於或等於第三預設溫度或者後加熱時間是否達到第三預設時長，若是則所述加熱裝置停止對所述發光管裝置進行加熱。
[0019]在其中一個實施例中，所述監測裝置包括溫度傳感器。
[0020]在其中一個實施例中，所述加熱裝置為熱電阻絲。
[0021 ] 在其中一個實施例中，所述加熱裝置設置於所述發光管裝置的陽極燈絲柱上。
[0022]在其中一個實施例中，所述金屬滷素燈還包括燈杯，所述燈杯用於反射所述發光管裝置發出的光，所述加熱裝置設置於所述燈杯的邊沿上。
[0023]上述金屬滷素燈的加熱控制方法和金屬滷素燈，通過加熱對金屬滷素燈啟動或關閉過程中的金屬滷素燈溫度進行控制，減少金屬滷素燈溫度在啟動或關閉過程中的急劇變化，提聞金屬齒素燈壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是本發明其中一實施例的流程圖；
[0025]圖2是本發明另一實施例的流程圖；
[0026]圖3是本發明一實施例金屬滷素燈的側面剖視示意圖；
[0027]圖4是本發明一實施例發光管裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖，對本發明的【具體實施方式】進行詳細描述。
[0029]本發明可以應用於投影儀設備中，實施例以230W功率的金屬滷素燈為例。
[0030]圖1為本發明一個實施例的流程圖，該實施例揭示了在啟動金屬滷素燈前的加熱控制方法，請結合圖3和圖4。
[0031]一種金屬滷素燈的加熱控制方法，包括步驟:
[0032]步驟SllO:啟動發光管裝置100前，對發光管裝置100進行預加熱。發光管裝置包括發光管110、陽極燈絲柱120、陰極燈絲柱130和電極結合處140。加熱裝置200設置於發光管裝置100的陽極燈絲柱120上和錐形燈杯300的邊沿上，分別為陽極燈絲柱120加熱和為錐形燈杯300的反射鏡內壁310、錐形燈杯300內空氣、陰極燈絲柱130以及電極結合點140加熱。加熱的方式可以是恆定功率式加熱，也可以是漸變功率式加熱，例如功率逐漸降低式的加熱。加熱裝置在本實施例中為熱電阻絲，可以環繞設置在陽極燈絲柱120上和錐形燈杯300的邊沿上。兩個加熱裝置，均不遮擋到光路，故對亮度無影響。
[0033]步驟S120:判斷發光管裝置100的溫度是否大於或等於第一預設溫度或者預加熱時間是否達到第一預設時長，若是則跳至步驟S130，若否則跳至步驟S110。對於加熱的控制，可以是以溫度為基準，也可以是以時間長度為基準。例如，以溫度為基準，則需要溫度傳感器(圖未示)來檢測發光管裝置100或者燈杯300的一些位置的溫度。溫度傳感器可以設置於發光管裝置100的發光管110、陽極燈絲柱120、陰極燈絲柱130和電極結合處140，分別檢測該位置的溫度，當該位置達到預設溫度後，則停止加熱。溫度傳感器可以設置在其中一處，或者多處，按需求而定。發光管110的預設溫度可以是300°C到400°C之間，陽極燈絲柱120的預設溫度可以是300°C左右，陰極燈絲柱130的預設溫度可以是350°C到400°C之間，電極結合處140的預設溫度可以是300°C到350°C之間。在該步驟中，還可以合理監測錐形燈杯300的反射鏡內壁310和光學透鏡400的溫度。上述的各位置預設溫度應低於該位置的工作溫度。
[0034]又例如，以時間為基準，此時可以不需要溫度傳感器。首先確定加熱方式為恆定功率加熱還是漸變加熱，然後通過實驗確定上述位置達到上述預設溫度時的所需時間，再通過結合地區常溫和誤差計算確定上述位置的預設時長。例如確定了恆定功率加熱的加熱方式，發光管110在此加熱方式下在3分鐘時間內達到了 300°C，從而可以設定第一預設時長為3分鐘。這樣，就可以在節省溫度傳感器的情況下實現溫度的控制。
[0035]在本實施例中，發光管裝置100的溫度大於或等於第一預設溫度或者預加熱時間達到第一預設時長後，發光管裝置100的電極應該接近或達到電離狀態，此時，發光管裝置100的電極已經預熱到需要的溫度，電極已經能很輕易的發射電子，不再因為溫度低而損害電極，也不會因為溫度變化劇烈而導致燈泡閃爍，減輕了發光管110從常溫到900°C的劇烈溫度變化，提高了燈泡啟動時的穩定性和可靠性。
[0036]步驟S130:停止加熱，正常啟動發光管裝置100。發光管110的最佳工作溫度是900°C左右，陽極燈絲柱120的最佳工作溫度是330°C左右，陰極燈絲柱130的最佳工作溫度是420°C左右，電極結合處140的最佳工作溫度是370°C左右，錐形燈杯300的反射鏡內壁310的最佳工作溫度是450°C左右。
[0037]圖2是本發明另一實施例的流程圖，是描述在關閉金屬滷素燈後的加熱控制方法。請結合圖3和圖4。
[0038]一種金屬滷素燈的加熱控制方法，包括步驟:
[0039]步驟S210:關閉發光管裝置100。
[0040]步驟S220:對包含了發光管裝置100的金屬滷素燈進行自然散熱或主動散熱。該步驟可以是自然的散熱，也可以通過散熱裝置對發光管裝置100進行主動散熱。
[0041]步驟S230:判斷發光管裝置100的溫度是否大於或等於第二預設溫度或發光管裝置100關閉時間是否達到第二預設時長，若是跳至步驟S240，若否跳至步驟S220。此步驟的第二預設溫度或經過第二預設時長與步驟S120的第一預設溫度或者經過第一預設時長要考慮的因素一致，其基本目的就是為了避免發光管裝置100的溫度發生劇變。第二預設溫度可以等於第一預設溫度。
[0042]步驟S240:對發光管裝置100進行後加熱。為了避免發光管裝置100的溫度發生劇變，所以對發光管裝置100進行加熱，使發光管裝置100溫度緩慢降低，使發光管110內部的溫度緩慢降低，以防止發光管110管壁和燈絲間溫差太大而導致發光管110黑化。
[0043]步驟S250:判斷發光管裝置100的溫度是否大於或等於第三預設溫度或者發光管裝置100關閉時間是否經過第三預設時長，若是跳至步驟S260，若否跳至步驟S240。與步驟S120類似，第三預設溫度或者經過第三預設時長可以按照實驗得出最佳的數值範圍，當發光管裝置100緩慢降溫至接近常溫時，便可以跳至步驟S260。
[0044]步驟S260:停止加熱。
[0045]在金屬滷素燈正常工作過程中，若發熱管110的溫度低於第四預設溫度，則可以對發光管裝置100進行加熱；發光管裝置100的溫度大於或等於第五預設溫度時，停止加熱。通過溫度傳感器，實時監控金屬滷素燈內部溫度，在因環境溫度低導致發熱管110過冷卻時，為發熱管110提供熱量，保證發熱管110正常工作溫度，降低燈泡黑化的可能。第四預設溫度為發熱管110的不可以接受的最低工作溫度；第五預設溫度可以是發熱管110的可以接受的工作溫度，例如900°C左右。
[0046]見圖3和圖4, 一種金屬齒素燈,包括發光管裝置100、加熱裝置200、燈杯300、光學透鏡400和監測裝置(圖未示)。燈杯300用於反射發光管裝置100發出的光。
[0047]啟動發光管裝置100前，加熱裝置200用於對發光管裝置100進行預加熱，監測裝置用於監測發光管裝置100的溫度是否大於或等於第一預設溫度或者預加熱時間是否經過第一預設時長，若是則加熱裝置200停止對發光管裝置100進行加熱。
[0048]關閉發光管裝置100後，監測裝置用於監測發光管裝置100的溫度是否大於或等於第二預設溫度或者發光管裝置100關閉時間是否達到第二預設時長，若是則加熱裝置200用於對發光管裝置100進行後加熱，此後監測裝置繼續用於監測發光管裝置100的溫度是否大於或等於第三預設溫度或者後加熱時間是否達到第三預設時長，若是則加熱裝置200停止對發光管裝置100進行加熱。
[0049]加熱裝置200設置於發光管裝置100的陽極燈絲柱120上和錐形燈杯300的邊沿上，分別為陽極燈絲柱120加熱和為錐形燈杯300的反射鏡內壁310、錐形燈杯300內空氣、陰極燈絲柱130以及電極結合點140加熱。加熱的方式可以是恆定功率式加熱，也可以是漸變功率式加熱，例如功率逐漸降低式的加熱。加熱裝置在本實施例中為熱電阻絲，可以環繞設置在陽極燈絲柱120上和錐形燈杯300的邊沿上。兩個加熱裝置，均不遮擋到光路，故對亮度無影響。
[0050]發光管裝置100達到第一預設溫度或者經過第一預設時長後，加熱裝置200停止用於對發光管裝置100加熱。對於加熱的控制，可以是以溫度為基準，也可以是以時間長度為基準。例如，以溫度為基準，則需要溫度傳感器(監測裝置，圖未示)來檢測發光管裝置100或者燈杯300的一些位置的溫度。溫度傳感器可以設置於發光管裝置100的發光管110、陽極燈絲柱120、陰極燈絲柱130和電極結合處140，分別檢測該位置的溫度，當該位置達到預設溫度後，則停止加熱。溫度傳感器可以設置在其中一處，或者多處，按需求而定。
[0051]又例如，以時間為基準，此時可以不需要溫度傳感器。首先確定加熱方式為恆定功率加熱還是漸變加熱，然後通過實驗確定上述位置達到上述預設溫度時的所需時間，再通過結合地區常溫和誤差計算確定上述位置的預設時長。例如確定了恆定功率加熱的加熱方式，發光管Iio在此加熱方式下在3分鐘時間內達到了 300°C，從而可以設定第一預設時長為3分鐘。這樣，就可以在節省溫度傳感器的情況下實現溫度的控制。
[0052]上述金屬滷素燈的加熱控制方法和金屬滷素燈，通過加熱對金屬滷素燈啟動或關閉過程中的金屬滷素燈溫度進行控制，減少金屬滷素燈溫度在啟動或關閉過程中的急劇變化，提聞金屬齒素燈壽命。
[0053]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種金屬滷素燈的加熱控制方法，其特徵在於，包括步驟: 對發光管裝置進行預加熱； 所述發光管裝置的溫度大於或等於第一預設溫度，或者預加熱時間達到第一預設時長後，停止加熱； 啟動所述發光管裝置； 和/或包括步驟: 關閉發光管裝置； 當所述發光管裝置的溫度小於或等於第二預設溫度，或者發光管裝置關閉達到第二預設時長後，對所述發光管裝置進行後加熱； 當所述發光管裝置的溫度小於或等於第三預設溫度，或者後加熱時間達到第三預設時長後，停止加熱。
2.根據權利要求1所述的金屬滷素燈的加熱控制方法，其特徵在於，所述預加熱或後加熱的加熱方式為恆定功率加熱。
3.根據權利要求1所述的金屬滷素燈的加熱控制方法，其特徵在於，所述預加熱或後加熱的加熱方式為漸變功率加熱。
4.根據權利要求1所述的金屬滷素燈的加熱控制方法，其特徵在於，所述發光管裝置的溫度大於或等於第一預設溫度，或者預加熱時間達到第一預設時長後，所述發光管裝置的電極接近或達到電離狀態。
5.根據權利要求1所述的金屬滷素燈的加熱控制方法，其特徵在於，所述發光管裝置工作時，若所述發熱管裝置的溫度小於或等於第四預設溫度，則對所述發光管裝置進行加熱；若加熱使所述發光管裝置的溫度大於或等於第五預設溫度時，停止加熱。
6.一種金屬滷素燈，包括發光管裝置，其特徵在於，還包括加熱裝置和監測裝置； 所述加熱裝置用於所述發光管裝置啟動前對所述發光管裝置進行預加熱，所述監測裝置用於監測所述發光管裝置的溫度是否大於或等於第一預設溫度或者預加熱時間是否達到第一預設時長，若是則所述加熱裝置停止對所述發光管裝置進行加熱；和/或 所述監測裝置用於監測上述發光管裝置關閉後所述發光管裝置的溫度是否小於或等於第二預設溫度或者所述發光管裝置關閉是否達到第二預設時長，若是則所述加熱裝置對所述發光管裝置進行後加熱，此後所述監測裝置繼續用於監測所述發光管裝置的溫度是否小於或等於第三預設溫度或者後加熱時間是否達到第三預設時長，若是則所述加熱裝置停止對所述發光管裝置進行加熱。
7.根據權利要求6所述的金屬滷素燈，其特徵在於，所述監測裝置包括溫度傳感器。
8.根據權利要求6所述的金屬滷素燈，其特徵在於，所述加熱裝置為熱電阻絲。
9.根據權利要求6所述的金屬滷素燈，其特徵在於，所述加熱裝置設置於所述發光管裝置的陽極燈絲柱上。
10.根據權利要求6所述的金屬滷素燈，其特徵在於，所述金屬滷素燈還包括燈杯，所述燈杯用於反射所述發光管裝置發出的光，所述加熱裝置設置於所述燈杯的邊沿上。
【文檔編號】H05B41/36GK104023459SQ201410192404
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月8日 優先權日:2014年5月8日
【發明者】羅風飈, 王霽虹, 劉明星 申請人:武漢市安曼特微顯示科技有限公司