КОМПАКТНАЯ ЛЮМИНИСЦЕНТНАЯ ЛАМПА Российский патент 1997 года по МПК H01J61/30 H01J61/36 

Изобретение относится к светотехнике, а именно к конструкции люминесцентных источников света, и может быть использовано при производстве энергосберегающих источников света, предназначенных для замены ламп в светильниках, используемых в производственных или бытовых условиях.

Известна компактная люминесцентная лампа (КЛЛ), содержащая разрядную трубку, концы которой направлены в одну сторону, снабженную люминофорным покрытием и наполненную рабочим веществом, ножки с держателями электродов, снабженные токовводами, герметично закрепленные в каждом из концов разрядной трубки и электрически соединенные с пускорегулирующим аппаратом (ПРА), снабженным цоколем для соединения с электропитанием (патент США N 4347460, кл. H 01 J 25/50, опубл. 31.08.82).

Недостатком известной конструкции КЛЛ является ее технологичность, обусловленная герметизацией ножки в процессе вращения газовым пламенем. Другим недостатком являются габариты ПРА, связанные с диаметром и формой трубки, что делает невозможным использование этой КЛЛ для прямой замены ламп накаливания в существующих светильниках.

Наиболее близкой к предлагаемой является КЛЛ, содержащая разрядную трубку, концы которой направлены в одну сторону, снабженную люминофорным покрытием и наполненную рабочим веществом, токовводы, герметично закрепленные в каждом из концов разрядной трубки и электрически соединенные с ПРА, выполненным с возможностью создания газового разряда низкого давления и снабженным цоколем для соединения с электропитанием, при этом каждый из токовводов запрессован в материале разрядной трубки(патент США N 4481442, кл. H 01 J 63/04, опубл. 06.11.84).

Недостатком известного решения является неоптимальное соотношение объема разрядной трубки и габаритного объема параллелепипеда, образованного гранями, которые касаются крайних точек контура разрядной трубки.

Изобретение направлено на совершенствование не содержащей внешнего рассеивающего баллона конструкции КЛЛ, которые имеют разрядную трубку сложной пространственной формы с концами, направленными в одну сторону. Техническим результатом является повышение технологичности КЛЛ, возможность получения более компактных источников света с высокой удельной световой отдачей с единицы габаритного объема разрядной трубки.

Изобретение характеризуется следующей совокупностью существенных признаков: компактная люминесцентная лампа, содержащая наполненную рабочим веществом разрядную трубку с люминофорным покрытием, концы которой направлены в одну сторону и снабжены запрессованными в них токовводами, электрически соединенными с пускорегулирующим аппаратом, выполненным с возможностью создания газового разряда низкого давления и снабженным цоколем для соединения с электропитанием, при этом отношение величины объема разрядной трубки V₁ и габаритного объема V₂ в виде параллелепипеда, грани которого касаются крайних точек контура разрядной трубки, выбрано из соотношения
0,1≅V₁/V₂≅0,8
Приведенная совокупность существенных признаков является достаточной для достижения технического результата повышения технологичности, достижения возможности получения более компактных источников света с высокой удельной световой отдачей с единицы габаритного объема.

Известно решение по патенту США N 5142191, H 01 J 17/18, опублик. 25.08.92, в котором описана КЛЛ, токовводы которой герметично запрессованы в материале разрядной трубки в каждом из ее концов. Однако при этом достигается повышение точности пространственной ориентации электродов, смонтированных на ножке, относительно щелевидного отверстия в люминофорном покрытии прямолинейной разрядной трубки, т. е. решается отличная от заявленной задача и достигается иной технический результат.

В предлагаемом изобретении именно отличительные признаки, перечисленные в приведенной формуле изобретения, обеспечивают достижение указанного технического результата.

Конструктивное выполнение токовводов запрессованными в материале разрядной трубки позволяет уменьшить осевую длину разрядной трубки за счет уменьшения электродной области и относительной простоты выполнения узла токовводов и повышения надежности герметизации.Следствием этого является уменьшением габаритных размеров лампы, возможность более "плотного" размещения разрядной трубки в ее габаритном объеме.

На фиг. 1 показан вариант КЛЛ, разрядная трубка которой выполнена в виде двухзаходной спирали и с резьбовым цоколем; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 узел 1 на фиг. 1; на фиг. 4 узел герметизации токовводов, вид сбоку.

КЛЛ состоит из разрядной трубки 1, концы 2 и 3 которой направлены в одну сторону, пускорегулирующего аппарата 4, размещенного в части пространства, образованного разрядной трубкой 1 и снабженного цоколем 5. Токовводы 6 (фиг. 3, 4) запрессованы в материале разрядной трубки 1 в каждом из ее концов 2 и 3. При этом разрядная трубка 1 закреплена в держателе 7 с возможностью соединения токовводов 6 с контактными элементами (не показаны) пускорегулирующего аппарата 4. Объем V₁ разрядной трубки 1 определяется по известным геометрическим законам. В частности, для разрядной трубки, имеющей изображенную на фиг. 1 форму, путем умножения длины разрядной трубки по оси на площадь сечения, определяемой по наружному диаметру разрядной трубки 1. Объем V₂ определен как объем параллелепипеда со сторонами А, В и С, величина которых определяется, как показано на фиг. 1 и 2.

Узел закрепления токовводов 6 образован материалом разрядной трубки 1 и получен путем прессования разогретого участка трубки профилированным инструментом (не показан), обеспечивающим получениемминимальной заэлектродной области 8 (фиг. 3 и 4).

Как указывалось выше, на фиг. 1 и фиг. 2 изображен вариант выполнения разрядной трубки в виде двухзаходной спирали. Необходимо отметить, что технический результат может быть достигнут также при выполнении разрядной трубки иной формы, например в виде прямолинейных параллельных участков, соединенных патрубком либо криволинейным отрезком трубки. В большинстве случаев оптимальным является выполнение разрядной трубки из цельнотянутой стеклянной заготовки. Это позволяет процесс формообразования разрядной трубки осуществлять за одну операцию, что существенно повышает технологичность КЛЛ.

Выбор интервала значений отношения величины V₁ объема разрядной трубки и величины V₂ габаритного объема разрядной трубки, подтвержденный экспериментальными данными, обусловлен следующими причинами. При величине отношения V₁/V₂ более 0,8, т. е. в тех случаях, когда объем разрядной трубки занимает более 80 ее габаритного объема, устанавливается тепловой режим, требующий создания специальной системы принудительного охлаждения, что приводит к существенному усложнению конструкции лампы, выход за габариты, позволяющие использование КЛЛ в существующих светильниках путем прямой замены. При величине отношения V₁/V₂ менее 0,1, т. е. в тех случаях, когда объем разрядной трубки занимает менее 10 ее габаритного объема, становится неэффективным использование таких КЛЛ в связи с низкой световой отдачей с единицы габаритного объема лампы. Оптимальным следует считать интервал отношений V₁/V₂ 0,2- 0,6.

Использование изобретения позволяет осуществлять замену ламп накаливания на энергоэкономичные источники света в существующих светильниках, при этом достигается как существенное снижение энергопотребления, так и эффективный переход на новые источники света без замены или сколько-нибудь существенной модернизации светильников.

Использование: в конструкциях люминесцентных источников света. Сущность изобретения: компактная люминесцентная лампа содержит наполненную рабочим веществом трубку с люминофорным покрытием. Концы трубки направлены в одну сторону и снабжены запрессованными в них токовводами. Последние электрически соединены с пускорегулирующим аппаратом, выполненным с возможностью создания газового разряда низкого давления и снабженным цоколем для соединения с электропитанием. При этом отношение величины объема разрядной трубки V₁ и габаритного объема V₂ в виде параллелепипеда, грани которого касаются крайних точек контура разрядной трубки, выбрано из выражения 0,1≅V₁/V₂≅0,8. 14 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. Компактная люминесцентная лампа, содержащая наполненную рабочим веществом разрядную трубку с люминофорным покрытием, концы которой направлены в одну сторону и снабжены запрессованными в них токовводами, электрически соединенными с пускорегулирующим аппаратом, выполненным с возможностью создания газового разряда низкого давления и снабженным цоколем для соединения с электропитанием, отличающаяся тем, что соотношение величины объема разрядной трубки V₁ и габаритного объема V₂ в виде параллелепипеда, грани которого касаются крайних точек контура разрядной трубки, выбрано из выражения
0,1 ≅ V₁ / V₂ ≅ 0,8. 2. Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что разрядная трубка выполнена в виде прямолинейных параллельных участков, соединенных патрубком или криволинейным отрезком трубки. 3. Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что разрядная трубка выполнена в виде сложноизогнутой пространственной фигуры из цельнотянутой стеклянной трубки. 4. Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что отношение величины объема разрядной трубки V₁ и габаритного объема V₂ выбрано из выражения
0,2 ≅ V₁ / V₂ ≅ 0,6. 5. Лампа по любому из пп. 1 4, отличающаяся тем, что разрядная трубка расположена симметрично относительно оси лампы. 6. Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что разрядная лампа снабжена зоной охлаждения паров рабочего вещества. 7. Лампа по п. 5, отличающаяся тем, что зона охлаждения паров рабочего вещества размещена между токовводами. 8. Лампа по п. 5, отличающаяся тем, что зона охлаждения паров рабочего вещества размещена симметрично относительно токовводов. 9. Лампа по п. 5, отличающаяся тем, что зона охлаждения паров рабочего вещества размещена вблизи токовводов. 10. Лампа по любому из пп. 1 9, отличающаяся тем, что цоколь выполнен резьбовым или штифтовым. 11. Лампа по любому из пп. 1 10, отличающаяся тем, что пускорегулирующий аппарат размещен симметрично относительно оси лампы. 12. Лампа по любому из пп. 1 11, отличающаяся тем, что пускорегулирующий аппарат выполнен в виде единого с цоколем блока. 13. Лампа по любому из пп. 1 12, отличающаяся тем, что разрядная трубка закреплена на держателе, снабженном контактами для подключения пускорегулирующего аппарата. 14. Лампа по любому из пп. 1 13, отличающаяся тем, что в качестве рабочего вещества использована ртуть или амальгама ртути и инертный газ или смесь инертных газов. 15. Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что часть поверхности разрядной трубки снабжена светоотражающим покрытием.