ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЛАМПА НАКАЛИВАНИЯ Российский патент 1997 года по МПК H01K1/10 H01K1/14 

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к лампам накаливания.

Известна электрическая лампа накаливания, содержащая баллон из оптически прозрачного материала, внутри которого на токовводах герметично установлено тело накала, причем на внутренней поверхности баллона нанесено покрытие, которое отражает инфракрасные лучи [1]
Однако такое устройство сложно в изготовлении, требует большой точности при сборке.

Известна электрическая лампа накаливания, содержащая баллон из оптически прозрачного материала, внутри которого на токовводах герметично установлено тело накала, выполненное в виде стержня из тугоплавкого металла, либо в виде слоя тугоплавкого металла, нанесенного на стержень из высокотемпературного материала, и цоколь [2]
Известное устройство не обеспечивает достаточный коэффициент полезного действия из-за значительной потери энергии на инфракрасное излучение. В качестве недостатка известной лампы можно отметить недостаточную яркость и рабочий ресурс лампы.

Техническим результатом данного изобретения является увеличение коэффициента полезного действия, яркости и ресурса лампы. Технический результат достигается за счет того, что в электрической лампе накаливания тело накала представляет собой пористый стержень из тугоплавкого металла, либо стержень из высокотемпературного материала с нанесенным на него пористым слоем тугоплавкого металла, причем в поперечном разрезе стержень выполнен в виде многолучевой звезды.

На фиг. 1 изображена электрическая лампа накаливания с размещенным на токовводах стержнем тела накала, на фиг. 2 поперечный разрез стержня тела накала из высокотемпературного материала в виде многолучевой звезды, с нанесенным на лучи пористым слоем тугоплавкого металла, на фиг. 3 поперечный разрез пористого стержня тела накала из тугоплавкого металла в виде многолучевой звезды с выпукло-вогнутыми лучами.

Электрическая лампа накаливания фиг. 1 состоит из баллона 1, выполненного из оптического прозрачного материала, и цоколя 2. Внутри баллона 1 на токовводах 3 герметично установлено тело накала 4, которое состоит из пористого стержня выполненного из тугоплавкого металла, либо из стержня выполненного из высокотемпературного материала с нанесенным из него пористым слоем 8 тугоплавкого металла. Стержень, который представляет собой тело накала 4, в поперечном разрезе выполнен в виде многолучевой звезды. Лучи 5 тела накала 4, которые выполнены из тугоплавкого металла, либо покрыты пористым слоем 8 тугоплавкого металла являются источниками видимого света 6 и инфракрасного излучения 7.

Устройство работает следующим образом.

Электрический ток через токовводы 3 поступает на тело накала 4 и нагревает его до рабочей температуры. Благодаря пористой структуре тела накала 4 объем его увеличен, а следовательно увеличивается и его эффективная поверхность излучения. Однако в видимый свет 6 превращается лишь 4 5% электрической энергии, а остальная энергия излучается в виде инфракрасных лучей 7. Для того чтобы уменьшить потери электрической энергии в виде инфракрасного излучения необходимо "замкнуть" инфракрасные лучи 7 на теле накала 4, уменьшив таким образом теплообмен тела накала 4 с окружающей средой. С этой целью тело накала 4 выполнено в виде стержня, который в поперечном разрезе представляет собой многолучевую звезду. В результате излучаемые, к примеру, с одного из лучей 5 стержня тела накала 4 инфракрасные лучи 7 попадают на другой луч 5 стержня, расположенный рядом и наоборот, то есть "замыкаются" друг на друга. В окружающую среду инфракрасные лучи 7 будут попадать непосредственно только с вершин лучей 5 стержня тела накала 4.

Таким образом теплоотдача тела накала 4 в окружающую среду уменьшится. Температура его при тех же затратах электрической энергии повысится в сравнении с таким же телом накала, не состоящим из спирали свитой из тугоплавкого металла. В результате повысится и яркость свечения тела накала 4 в видимом диапазоне излучения.

Расположение лучей 5 стержня тела накала 4 друг возле друга способствует к тому же и увеличению его рабочего ресурса, так как в результате распыления тугоплавкого металла при его нагреве до высокой температуры часть его опять осаждается на теле накала 4, имеющем большую площадь и форму препятствующую вылету частиц распыленного металла за пределы тела накала 4, в сравнении с таким же телом накала, не состоящим из спирали свитой из тугоплавкого металла. Кроме того форма тела накала 4, представляющая собой в поперечном разрезе многолучевую звезду повышает его механическую прочность, избавляет от провисаний между токовводами 3.

Назначение: электротехническая промышленность. Сущность изобретения заключается в том, что тело накала, герметично заключено в баллон из оптически прозрачного материала, представляет собой пористый стержень из тугоплавкого металла, либо стержень из высокотемпературного материала с нанесенным на него пористым слоем тугоплавкого металла, причем в поперечном разрезе стержень выполнен в виде многолучевой звезды. Лучи стержня тела накала являются источниками видимого света и инфракрасного излучения. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении коэффициента полезного действия электрической лампы накаливания, снижения требований к точности изготовления, повышении механической прочности тела накала и срока его службы. 3 ил.

Электрическая лампа накаливания, содержащая баллон из оптически прозрачного материала, внутри которого на токовводах герметично установлено тело накала, выполненное в виде стержня из тугоплавкого металла, либо в виде слоя тугоплавкого металла, нанесенного на стержень из высокотемпературного материала, и цоколь, отличающаяся тем, что указанные стержень из тугоплавкого металла либо слой тугоплавкого металла, нанесенный на стержень из высокотемпературного материала, выполнены пористыми, а стержень выполнен в виде многолучевой звезды с прямыми или выпукло-вогнутыми лучами.