Разрядная лампа Советский патент 1992 года по МПК H01J61/22 

Изобретение относится к светотехнике, в частности к разрядным лампам высокой интенсивности.

Известны натриевые лампы высокого давления (НЛВД), в которых улучшение цветности излучения достигается за счет повышения давления паров, наполняющих горелку компонентов (Na,Xe, Hg) и увеличения диаметра горелки.

Однако подобные лампы имеют повышенную стоимость и срок их службы и световая отдача в 2-3 раза ниже, чем у обычных НЛВД.

Известна также НЛВД с улучшенной цветопередачей, содержащая в качестве наполнителя инертный газ и металлы - натрий, таллий, кадмий и ртуть. Улучшение цветности достигается за счет излучения таллия и кадмия в зеленой области спектра.

Улучшение качества цветности достигается в такой лампе при температуре холодной зоны, в которой расположена жидкая

амальгама (от 750 до 1000°С), что выше, чем у обычных НЛВД, поэтому перегрузочный режим такой лампы понижает надежность металлокерамических спаев и срок службы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является лампа, имеющая в одной колбе две горелки, одна из которых наполнена натрием, ртутью и инертным газом, а вторая является металло- галогенной.

Однако известная лампа имеетжизкое качество цветопередачи.

Целью изобретения является улучшение качества цветопередачи разрядных ламп без снижения срока службы.

Указанная цель достигается тем, что дополнительная горелка наполнена ртутью и инертным газом, причем размеры горелок и дозировка выбраны из условия выполнения соотношения

0,1 Фн/Фд 1,7,

V СО СП Ч) Сд) 00

где Фн и Фд - световые потоки натриевой и ртутной горелок.

На фиг. 1 представлена конкретная конструкция лампы; на фиг. 2 - зависимости цветовой температуры Тцв и общего индекса цветопередачи Ra от отношения светового потока натриевой горелки Фн к световому потоку дополнительной горелки Фд.

Во внешней колбе 1, покрытой смесью люминофоров 2 (дающих интенсивное красное излучение), размещены горелки 3 и 4, соединенные с помощь поддержек 5 и имеющие в верхней части токоввод 6. Горелка 3 имеет наполнение натрий - ксенон - ртуть, горелка 4 - ртуть-аргон, причем размеры горелок и дозировка компонентов выбраны из условия выполнения соотношения 0,1 Фн/Фд 1,7,.

Верхний токоввод 6 подключается непосредственно к нулевому проводу, а токовводы 7 и 8 цоколя соединяются через пускорегулирующую аппаратуру (дроссель и ИЗУ) к соответствующему линейному проводу.

Лампа в этом случае работает следующим образом.

При зажигании горелок 3 и 4 горелка 4 дает кроме видимого излучения достаточно мощный ультрафиолет, который возбуждает люминофорное покрытие 2, высвечивающее в красной области спектра. Учитывая то, что горелка 4 лампы ДHAT 150 эффективно излучает желто-оранжевый световой поток, смешивание излучений от трех источников позволяет получить свет высокого качества.

Принцип подбора световых потоков в количественном плане для разнотипных горелок следующий.

Из приведенных зависимостей (фиг. 2) следует, что при смешивании излучения НЛВД (Ra 23, Тцв 2100 К) с излучением ртутной горелки (Ra 40, Тцв 6000 К) цветность смешанного излучения улучшается: Ra увеличивается до 50-55, а Тцв достигает 3000 К, что благоприятно с позиции использования таких ламп со смешанным спектром излучения для освещения при высоких требованиях к качеству цветопередачи. Пределы изменения отношения световых потоков выбраны из следующих соображений: при Фн/Фд 0,1 цветовая температура весьма высока, т. е. излучение приближается к чисто ртутному; при ФН/ФД 1,7 индекс цветопередачи менее 40, т. е. излучение превращается в излучение обычной НЛВД с низкими цветопередающими свойствами.

Наблюдаемое улучшение качества цветопередачи связано с тем, что в спектре НЛВД имеется недостаток излучения в синей и зеленой областях спектра, в то время,

как спектр излучения ртутной горелки, наоборот, содержит значительное количество излучения в синей и зеленой областях спектра, поэтому сочетание в одной лампе горелок с разными спектральными составами

0 приводит к заполнению отдельных областей спектра и к улучшению цветности излучения.

Горелки могут существенно экранировать излучение друг друга, поэтому целесо5 образно использовать люминофорное покрытие на внутренней поверхности внешней колбы, которое за счет многократных отражений излучения горелок способствует более тщательному смешиванию излуче0 ния различных спектральных составов. Поскольку в спектре ртутной горелки достаточно ультрафиолетового излучения, излучение горелок дополняется излучением люминофорного покрытия. Современные

5 способы нанесения и обработки люминофорного покрытия позволяют свести потери на поглощение к 3-4%, т. е. собственное излучение покрытия в 2-3 раза превышает потери и эффективность подобной конст0 рукции возрастает в количественном и в качественном планах. Помещение лампы в светильник позволит улучшить однородность излучения и получить достаточно однородный (в спектральном отношении)

5 световой поток.

Наличие общего вывода позволяет сделать расфазировку горелок, включить их со сдвигом фаз. Этим достигают более равномерную загрузку фаз, а также существенно

0 снижают пульсацию светового потока, что улучшает качественные показатели освещения, снижает утомляемость зрения.

Учитывая, что какая-либо из горелок (основная или вспомогательная) может иметь

5 меньший срок службы, целесообразно в цепь горелки с меньшим сроком службы включить еще одну или несколько таких горелок, электрически соединенных параллельно. Такой вариант конструкции

0 существенно повышает срок службы и надежность,

Предлагаемое решение может быть усовершенствовано, если в основную горелку кроме натрия вводят цезий, рубидий или

5 калий для улучшения цветопередачи за счет появления интенсивного красного излучения. Все варианты касаются как натриевых ламп с ртутной основой, так и ламп, у которых градиент потенциала создается повышением давления инертного газа.

П р и м е р. Во внешнюю колбу лампы ДРЛ-400 с люминофором помещают горелку лампы ДНаТ-150 (наполнение - ксенон и натриевая амальгама) и горелку лампы ДРЛ- 400 (наполнение - ртуть и аргон) и изготавливают лампу с тремя выводами (один вывод общий для двух горелок).

Общая мощность лампы 565 Вт (мощность горелки ДНаТ-150 150 Вт, горелки ДРЛ-400 415 Вт), общий световой поток 36 тыс. лм.

Цветовые параметры излучения в случае прозрачной внешней колбы: Ra 50; Тцв 3000 К.

При наличии люминофорного покрытия (ФЛ 630 и Л43) на внешней колбе Ra возрастает до 53, а световой поток до 39 тыс. лм при неизменной потребляемой мощности.

Совместное использование в одной лампе горелок с разрядом в парах натрия и ртутным разрядом позволяет улучшить качество цветопередачи по сравнению с отдельно взятыми лампами при сохранении высоких значений световой отдачи и срока

0

5

0

еслужбы и использовать подобные лампы для освещения помещений с высокими требованиями к качеству цветопередачи, например для освещения торговых центров, спортивных залов, выставочных комплексов и т. п. Формула изобретения

1.Разрядная лампа, содержащая внешнюю колбу и размещенные внутри нее основную горелку, выполненную из керамики, наполненную натрием, ртутью и инертным газом или их смесью, и по меньшей мере одну дополнительную горелку, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества цветопередачи при их сохранении срока службы, дополнительная горелка наполнена ртутью и инертным газом, причем размеры горелок и дозировка выполнены из условия выполнения соотношения:

0,1 ФН, Фд S 1,7,

где Фн и Фд - световые потоки натриевой и ртутной горелок.

2.Лампа по п. 1,отличающаяся тем, что в основную горелку дополнительно введены цезий и/или рубидий, и/или калий.

Использование: для создания освещения с улучшенной цветопередачей. Сущность изобретения: газоразрядная лампа содержит две и более горелок, излучающих световые потоки различного спектрального состава. Смешивая различные спектры излучения во внешней колбе, покрытой люминофором, получают достаточно высокое качество цветопередачи однородного излучения при высокой эффективности источника света. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

9иг i

г

Фи.г.г

Ч &