[发明专利]一种变形式路灯呼吸装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种照明灯具，具体是一种变形式路灯呼吸装置。

背景技术

目前，快速道路、市政道路照明普遍采用传统的路灯构成主流照明方式，光源为高压钠灯(HPS)及金属卤化物灯(MH)。这种照明方式技术成熟可靠，但是它存在一个长期困扰的问题——玻璃外壳内部的污垢沉积现象，即经过一段时间运行后，在路灯灯头的灯罩玻璃内底部会聚集大量污垢，遮挡了光源向下照射的光线，导致路灯照明效率大大降低。

造成玻璃外壳污垢现象的实质是光源产生的呼吸效应。呼吸效应过程如下：

初始平衡状态：路灯安装后，光源未点燃时，灯具内外气压相同，灯头内外交界面上无宏观的气体运动。

(1)呼出过程：光源点燃后，灯头内部温度迅速升高，导致灯头内气压增大，在内外交界面上形成压力差。这个压力差达到足够高时，就会在交界面的薄弱处，如密封不严或老化的接缝、螺孔等处找到出口，把灯头内的高压空气挤出灯头，以降低灯头内外的压力差，从而达成新的平衡。在这一过程中，形成了由内向外的气体的宏观运动，即“呼出内部的气体”。

(2)吸入过程：光源熄灭后，灯头内部温度会逐步降低至与外界气温相同。降温过程中，灯头内部的压力也随之降低，形成相对于外部的“负压”，在内外交界面上形成压力差。这个压力差达到足够高时，外部气体会在在负压作用下从内外交界面的薄弱处涌入，形成由外向内的气体宏观运动，即“吸入外部气体”。

不难看出，吸入过程在原理上是呼出过程的“逆过程”。

值得指出的是，吸入气体与呼出的气体成分不同。在呼出过程中，由内向外“呼出”的气体，是制造厂装配车间的空气，通常是比较洁净的；在吸入过程中，由外向内“吸入”的气体中，则包含了大量悬浮在道路上空空气中的尘埃、烟粒、尾气油粒等污染物。这些污染物进入灯头内部后，会在重力作用下吸附在灯头内底部的灯罩玻璃上，污染物的残留与聚集形成宏观的污垢层。

(3)循环过程：当光源再次点燃后，这一呼吸过程将再次上演。周而复始，导致污垢层越积越厚，阻断了路灯向下的光通。

目前的解决方法是：1、隔绝灯头内外的气体交换通道，采用的方法是加强灯头的密封性，例如用更好、更耐用的密封圈。这一方法的问题是，即便使用更好、更耐用的密封圈，也会因高温高压而老化，最终将失去密封作用，形成呼吸通道。

2、过滤内外交换的气体，采用采用过滤方式，用活性碳等过滤呼吸气体。这一方法的问题是，活性碳经一定使用期限后过滤作用降低，需及时更换。

上述方法的共有问题是需要在路灯使用过程中需及时更换灯头内设备。在我国路灯管理水平不高的实际情况下，由于过分依赖人工更换，事实上，常年运行中的路灯底部均积满污垢。因此，从技术上真正解决路灯的呼吸效应问题，是提高路灯照明效率的有效途径。

发明内容

本发明为解决路灯的呼吸效应问题，提出一种变形式路灯呼吸装置。

所述的一种路灯投光灯形变呼吸装置，其特征在于：路灯灯头由外壳与内腔构成，内腔包括光源、反射器、玻璃透镜，外壳包括内腔、驱动电路(镇流器)、控制系统、机械装置、换气导管/变形体以及联通导管；内腔完全密封，通过换气导管与变形体联通，内腔内外的气体不可流通；外壳达到IP65要求，但外壳内外的气体可通过联通导管流通。

本发明解决呼吸效应问题的原理是减小由于灯头内部温度升高而在灯头内形成的高压，使内外交界面达不到产生呼吸所必须的“压力差”。

所述的一种路灯投光灯形变呼吸装置，其工作过程为：光源点燃后，内腔加热并产生气压变化，导致内腔压力逐渐增大，腔体内外形成正压，此时内腔通过换气通道将热气排至变形体，使得变形体膨胀变大，从而使内腔内的气压减小，达到新的平衡；变形体变大后传递到外壳内的正压力通过联通导管被排到灯头外部，使得外壳内亦保持常压；光源熄灭后，内腔变冷，导致内腔压力逐渐变小，腔体内外形成负压，此时内腔通过换气通道吸收变形体内的气体，使得变形体减小，从而使内腔内的气压变大，恢复原平衡；变形体减小后传递到外壳内的负压力被灯头外部的气体通过联通导管补充，外壳内恢复常压。

这一过程中，吸入的不洁气体将不进入内腔，而是进入外壳内预置的存放污垢的空间内，这样，在路灯玻璃透镜底部不会形成污垢。

所述的一种路灯投光灯形变呼吸装置，关键技术是设置变形体与存放污垢的空间，变形体分为内置式变形体与外置式变形体，内置式变形体置于灯头外壳内部(见附图1)，适合于灯头内部空间较大的情况；外置式变形体置于灯杆空腔内部(见附图2)，适合于灯头内部空间较小的情况。