РТУТНАЯ ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ЛАМПА ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ В ТЕПЛИЦЕ Российский патент 1995 года по МПК H01J61/18 

Изобретение относится к источникам света, конкретно к ртутным газоразрядным лампам (ГЛ), и может быть использовано в сельском хозяйстве для облучения растений в теплицах.

Известна ртутная ГЛ для облучения растений в теплице, содержащая оптически прозрачную горелку, загерметизированные электроды и металлогалогенный наполнитель. Однако спектральный состав такой ГЛ изменяется в процессе ее работы, что приводит к облучению растений светом неоптимального спектрального состава и, как следствие, к снижению урожайности растений.

Цель изобретения - повысить урожайность растений, в частности огурцов и томатов, за счет обеспечения постоянного спектрального состава излучения ГЛ.

Ртутная ГЛ для облучения растений в теплице, содержащая оптически прозрачную горелку, загерметизированные электроды и металлогалогенный наполнитель, согласно изобретению содержит вмонтированные в горелку капсулы, к каждой из которых присоединены дополнительные электроды, концы которых расположены вне корпуса горелки, при этом каждая из капсул содержит хотя бы один из компонентов наполнителя, причем каждый из указанных компонентов размещен хотя бы в одной капсуле. В предпочтительном варианте выполнения ГЛ каждая из капсул содержит только один из компонентов наполнителя.

Капсулы служат для пополнения наполнителя, выгорающего в процессе работы ГЛ, и, следовательно, для обеспечения постоянства спектрального состава. Электроды, присоединенные к капсулам, позволяют подводить к ним высокое напряжение, достаточное для прохождения разряда между этими электродами. Разряд разрывает капсулу и обеспечивает выход наполнителя в горелку.

Обычно металлогалогенный наполнитель содержит несколько компонентов. Например, наполнитель для ГЛ, служащей для выращивания огурцов, содержит смесь йодидов натрия, лития и индия.

В процессе работы ГЛ выгорают все компоненты наполнителя, и, следовательно, все они нуждаются в пополнении. В противном случае изменяется спектральный состав излучения ГЛ, что приведет к снижению урожайности растений, выращиваемых в теплице. Таким образом, каждый из компонентов должен быть размещен хотя бы в одной капсуле. Если в каждой из капсул содержится только один из компонентов наполнителя, то этим обеспечиваются наилучшие условия для выравнивания спектрального состава излучения ГЛ.

Предложенное решение отличается от известного тем, что ГЛ содержит вмонтированные в горелку капсулы, к каждой из которых присоединены дополнительные электроды, концы которых расположены вне корпуса горелки, при этом каждая из капсул содержит хотя бы один из компонентов наполнителя, причем каждый из указанных компонентов размещен хотя бы в одной капсуле. Таким образом, предложенное решение удовлетворяет критерию изобретения "новизна".

В патентной и научно-технической литературе не описано использование в ГЛ капсул с контролируемым распадом, содержащих металлогалогенный наполнитель. Таким образом, предложенное решение удовлетворяет критерию изобретения "изобретательский уровень".

Предложенная ГЛ может быть использована в сельском хозяйстве для облучения растений в теплицах, позволяет повысить урожайность выращиваемых растений за счет обеспечения постоянного спектрального состава излучения. Таким образом, предложенная ГЛ удовлетворяет критерию изобретения "промышленная применимость".

Конкретный пример выполнения ГЛ показан на чертеже.

ГЛ содержит корпус 1 и баллон 2. В баллоне установлены выводы 3 электродов 4. В данном варианте исполнения ГЛ изображены четыре электрода, которые выполнены с возможностью подключения к трем фазам трехфазного источника тока по схеме АВСА. В ГЛ имеются ртуть в количестве, необходимом для поддержания рабочего давления при разряде, а также металлогалогенный наполнитель, служащий для создания излучения определенного спектрального состава (на чертеже не показаны). В качестве металлогалогенного наполнителя может быть использована, например, смесь йодидов лития, индия и натрия при количествах компонентов в смеси, соответственно равных 8-18, 4-12 и 70-88 мас.%. Такой наполнитель обеспечивает оптимальное излучение ГЛ для выращивания огурцов. ГЛ содержит вмонтированные в горелку капсулы 5, выполненные, например, из стекла. Каждая из капсул заполнена одним из компонентов наполнителя: либо NaJ, либо LiJ, либо TnJ. К каждой из капсул присоединены по два электрода, являющиеся одновременно токоподводами 14. Позицией 6 обозначена область разряда, 7 - защитные колпачки выводов 3 электродов 4. Кон- цы электродов капсул расположены вне горелки на платах 8 и 9. С платами связаны коммутирующие кабели 10 и 11, соединенные другими концами со шкафом 12 управления, который связан с датчиком 13 спектрального состава излучения ГЛ. В качестве шкафа управления может быть использован любой программируемый контроллер.

ГЛ работает следующим образом.

После установки ГЛ в теплицу ее подключают к источнику питания. Зажигающий импульс от пускового устройства подают на электроды 4. Между электродами зажигается дуга, и ГЛ через расчетный промежуток времени начинает работать. Наполнитель лампы переходит в газовую фазу, обеспечивая необходимый спектральный состав излучения. В процессе работы ГЛ наполнитель начинает выгорать, что приводит к уменьшению интенсивности соответствующих полос в спектре ГЛ. Это уменьшение фиксируется датчиком 13, сигнал от которого подается на шкаф 12 управления. При уменьшении интенсивности какой-либо из полос ниже критической срабатывает реле шкафа управления, которое через коммутирующие кабели 10 и 11 подает импульс высокого напряжения на электрод соответствующей капсулы 5, после чего капсула взрывается и наполнитель попадает в газовую фазу, выравнивая спектральный состав излучения ГЛ.

Давление ртути в ГЛ составляло 5 атм (использовали баллон ГЛ ДМ4-3000). Мощность ГЛ 3 кВт. ГЛ подключали к сети 380 В. Рабочее напряжение между каждыми двумя соседними электродами лампы составляло 250 В. Суммарное количество наполнителя составляло 100 мг на объем баллона ГЛ ДМ4-3000. В ГЛ вмонтировано по десять капсул с каждым из наполнителей - NaJ, LiJ, TnJ (по 5 мг наполнителя каждая). При использовании такой ГЛ в теплице по сравнению с прототипом урожайность огурцов возросла в 1,5 раза.

Таким образом, предложенная ГЛ позволяет повысить урожайность растений за счет обеспечения постоянного спектрального состава ее излучения.

Использование: в сельском хозяйстве для облучения растений в теплицах. Ртутная газоразрядная лампа содержит оптически прозрачную горелку, загерметизированные электроды и металлогалоганный наполнитель, а также вмонтированные в горелку капсулы, к каждой из которых присоединены дополнительные электроды, концы которых расположены вне корпуса горелки. Каждая из капсул содержит хотя бы один из компонентов наполнителя. Каждый из указанных компонентов размещен хотя бы в одной капсуле. Это позволяет повысить урожайность растений, выращиваемых в теплице. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. РТУТНАЯ ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ЛАМПА ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ В ТЕПЛИЦЕ, содержащая оптически прозрачную горелку, загерметизированные электроды и металлогалогенный наполнитель, отличающаяся тем, что она содержит вмонтированную в горелку капсулы с компонентами наполнителя, к каждой из которых присоединены токоподводы, при этом каждый из компонентов наполнителя размещен хотя бы в одной из капсул. 2. Лампа по п.1, отличающаяся тем, что каждая капсула содержит только один из компонентов наполнителя.