МЕТАЛЛОГАЛОГЕННАЯ ЛАМПА Российский патент 1995 года по МПК H01J61/18 

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует металлогалогенные лампы, используемые для целей освещения.

Известна металлогалогенная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, ртутью и галогенидами излучающих металлов [1]
В качестве галогенидов излучающих металлов в горелке лампы используются галогениды индия, таллия и натрия. Такой состав наполнения обеспечивает высокую световую отдачу (≈100 лм Вт) и приемлемую цветопередачу (R_а ≈ 55-60 ед.), что позволяет успешно применять лампу в целях освещения.

Недостатком указанных ламп является низкая экологичность конструкции и процесса эксплуатации вследствие использования в составе наполнения крайне токсичной ртути.

Наиболее близкой по технической сущности является металлогалогенная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, галогенидами щелочных металлов и добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов [2]
В указанной лампе ртуть и ее соединения не используются, поэтому ее экологичность значительно выше соответствующей для лампы [1]
Недостатком указанной лампы является низкий срок службы, вследствие отсутствия в составе наполнения ртути. При безртутном исполнении зажигание лампы, как показали многочисленные эксперименты, ухудшается, что и приводит к сокращению срока службы, так как лампа в определенный момент эксплуатации может не зажечься, кроме того, ухудшение зажигания приводит к распылению электродов и преждевременному физическому износу лампы.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение срока службы лампы.

Поставленная цель достигается тем, что в металлогалогенной лампе, содержащей горелку из оптически прозрачного материла с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, галогенидами щелочных металлов и добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов, в горелку лампы дополнительно введен титан в количестве 0,2-25,0 мкмоль/см³, компоненты взяты в следующих количествах, мкмоль/см³:
Галогениды щелочных металлов 0,27-1,9
Добавки для обеспечения
горелки галогенидами
излучающих метал- лов 0,65-8,48,
а давление инертного газа составляет 26,6-200,0 кПа.

В лампе по предлагаемому изобретению использование титана из-за его стабилизирующих зажигание свойств позволяет увеличить срок службы лампы.

На фиг.1 изображена конструкция лампы.

Горелка 1 из оптически прозрачного материала имеет герметично установленные электроды 2. С помощью элементов монтажа 3 горелка 1 закреплена во внешнем стеклянном баллоне 4. Лампа снабжена резьбовым 5 и цилиндрическим 6 цоколями. Цилиндрический цоколь 6 продолжен гибким токоотводом 7.

Принцип работы лампы заключается в следующем. После подключения лампы к источнику питания осуществляется ее зажигание путем подачи на электроды ламп высоковольтного электрического импульса. Возникает дуговой разряд в среде инертного газа, который по мере нагревания горелки и поступления в разряд добавок превращается в дуговой разряд в парах галогенидов излучающих металлов с фиксированными характеристиками: напряжением на лампе, током лампы, мощностью, световым потоком и т.д.

Введение титана в лампу, как показали эксперименты, приводит к значительному улучшению ее зажигания. Это является следствием газопоглощающих свойств титана, в частности в отношении кислорода и паров воды. Цветовые характеристики лампы при этом не меняются, так как титан не имеет сколько-нибудь интенсивных линий излучения в видимой области спектра.

Важным является количество вводимого в горелку титана. Оно определено экспериментально и составляет от 2,0 до 25,0 мкмоль/см³.

При количестве титана, меньшем 2,0 мкмоль/см³ его газопоглощающие свойства недостаточно проявляются и цель изобретения не достигается.

При количестве титана, большем 25,0 мкмоль/см³ начинают сказываться отрицательные факторы: увеличивается количество загрязнений, попадающих в лампу вместе с титаном, снижается световая отдача лампы вследствие излучения титана в ультрафиолетовой области спектра.

В качестве инертного газа могут использоваться аргон, криптон и ксенон. При этом использование криптона и ксенона предпочтительнее, так как за счет больших значений напряженности электрического поля в парах этих газов удается уменьшить габариты лампы.

Уровень давления инертного газа определен экспериментально и составляет от 26,6 до 200,0 кПа. К меньшему уровню давления примыкает ксенон, к максимальному уровню давления аргон по причине, о которой сказано чуть выше.

Примеры конкретного исполнения лампы приведены в таблице.

Использование: в металлогалогенных лампах, используемых для целей освещения. Сущность изобретения: горелка из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами наполнена инертным газом, галогенидами щелочных металлов в количестве 0,27 - 1,9 мк·моль/см³ , добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов в количестве - 0,65-8,48 мк·моль/см³ . Соотношение давления в кПа к количеству добавок в мк·моль/см³ находится в пределах 29,0 - 205,0. В горелку лампы дополнительно введен титан в количестве 2,0 до 25,0 мк·моль/см³ . Давление инертного газа составляет 26,6 - 200,0 кПа. 1 ил., 1 табл.

МЕТАЛЛОГАЛОГЕННАЯ ЛАМПА, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, галогенидами щелочных металлов и добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов, отличающаяся тем, что в горелку лампы дополнительно введен титан и компоненты взяты в следующих количествах, мг · моль/см³:
Галогениды щелочных металлов 0,27 1,9
Добавка для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов 0,665 8,48
а давление инертного газа составляет 26,6 200,0 КПа.