Галогенная лампа накаливания

 

М59

ГОСЪЯАРСТНЯННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОПФЬй ИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ТВУ

Х (21) 3400755/24 07 (22} 01.03.82 (46) 30.01.84. Виол. 9 4 (72) Н.A.Èâåíèê, Е.Ф.Прнтквв, В.Г. Вдовин, В.К.Ииэонова.и A.A.Нустошнив (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт источников света им. А.Н.Лодыгина (53} 621.327.(.088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 523471, кл. Н 01 К 1/28, 1972.

2.: Патент США Р 3435272, кл.313-222,:1969.

3. Патент США Р 3168670, кл.313-274, 1965. г (54) (57) 1 ГАНОГКННАЯ ЛАИПА НАЕАЛИВА

НИЯ, содержащая трубчатую колбу, наполненнув инертным газом и галогенсодержащим веществом, и спиральное тело накала, герметично установленное .вдоль ее оси с помощью кольцевых проволочных поддержек, касающихся внутренней поверхности колбы, о т— л н ч а в щ а я с я тем, что, с целью повышения ее надежности, световой отдачи и срока службы при работе в вертикальном положении, поддержки снабжены плоскими экранами, установленными с зазором между внутренней поверхностью колбы и телом накала соосно с ним и имеющим осевые отверстия, диаметр которых пре- Я вышает наружный диаметр тела накала не менее чем в 1,5 раза.

1070626

2. Лампа накаливания по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что каждый иэ плоских экранов имеет форму треугольника или круга.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в производстве трубчатых галогенных ламп накаливания, работающих в произвольном поло- 5 жении вплоть до вертикального.

Известны трубчатые галогенные лампы накаливания, работающие в вертикальном положении, в которых для предотвращения термодиффузионного 10 разделения газовой смеси, состоящей из инертного газа и галогенсодержащего вещества, концы трубчатой колбы соединены внешней кварцевой трубкой меньшего диаметра; обеспечивающей циркуляцию конвекционных потоков наполняющего газа и галогенсодержащего вещестна. В лампах данного типа градиент температуры и концентрации галогена от тела накала к стенке кол. бы создает направленный термодиффузионный поток. При работе лампы в вертикальном положении возникают конвенционные потоки, идущие вверх вдоль тела накала и ниспадающие вдоль стенки колбы (1 .

1

Недостатком указанных ламп является то, что в выравнивании концентра- ции галогена принимают участие часть концекционных потоков, проходящая 39 только в месте расположения отверстий в стенке. колбы, соединенных трубкой. Движение других линий конвекционных потоков не участвует в выравнивании концентрации галогена по З5 концам колбы лампы, усугубляя разделение компонентов смеси, что приводит при значительной длине лампы, почернению верхнего конца .колбы и снижению светового потока. Кроме того, технологический процесс приварки наружной трубки к концам колбы трудоемок и приводит к дополнительному расходу кварцевого стекла.

Известны также трубчатые галоген- 45 ные лампы, имеющие, внутренний цилиндр, открытый с концов, расположенный в колбе между восходящей вдоль спирали и ниспадающей вдоль стенки колбы линиями потока газа, что обеспечивает почти однородное распределение галогена по всей длине цилиндра независимо от положения лампы в процессе эксплуатации «2 >.

3. Лампа накаливания по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что диаметр отверстий экранов возрастает по длине лампы от одного ее конца к другому.

Недостатками таких ламп являются нарушение хода конвекционных потоков, вызванное локальными изменениями зазора между цилиндром и колбой в местах их скрепления, низкая прочность крепления цилиндра с колбой, разрушение места крепления под воздействием внешних механических нагрузок, большой вес лампы, обусловленный использованием в качестве внутреннего цилиндра кварцевой трубки и дополнительный расход кварцевого стекла.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является галогенная лампа накаливания, содержащая трубчатую колбу, наполненную инертным газом и галогенсодержащим веществом, и спиральное тело накала, герметично установленное вдоль ее оси с помощью кольцевых проволочных поддержек, касающихся внутренней поверхности колбы 53l Недостатком известных ламп является нарушение концентрации галогена при эксплуатации в вертикальном положении, приводящее к потемнению верхнего конца колбы, оказывающему отрицательное влияние на надежность, величину световой отдачи и продолжительность срока службы лампы.

Цель изобретения — повышение надежности, световой отдачи и срока службы лампы при работе в вертикальном положении.

Для достижения поставленной цели н лампе, содержащей трубчатую колбу, наполненную инертным газом и галоген. содержащим веществом, и спиральное тело накала, герметично установленное вдоль ее оси с помощью кольцевых проволочных поддержек, касающихся внутренней поверхности колбы, поддержки снабжены плоскими экранами, установленными с зазором между внутренней поверхностью колбы и телом накала соосно с ним и имеющими осевые отверстия, диаметр которых превышает наружный диаметр тела накала не менее чем в 1,5 раза.

Экран представляет собой плоскую! пластину, имеющую форму круга или треугольника, в центре которых обра. зовано отверстие.

Наиболее рациональным является раз. мещение экранов в последовательнос.1070626

ВНИИПИ . Заказ 11695/50 Тираж 683 Подписное

Филиал ЛПП "Патент", r. Ужгород, ул,Проектная,4 ти, при которой диаметр отверстий экранов увеличивается снизу вверх по длине лампы при работе ее в вертикальном положении.

На фиг.1 изображена предлагаемая трубчатая галогенная лампа накаливания, на фиг.2-4 - формы выполнения экранов и варианты их размещения на подцержках.

Лампа имеет трубчатую колбу 1, наполненную смесью инетрного газа и галогенсодержащего вещества, сниралв. ное тело 2 накал, коаксиально установленное в колбе на проволочных поддержках 3, один конец которых закреплен на теле накала, а другой на- 15 правлен по радиусу внутренней стенки трубчатой колбы и, изгибаясь по окружности, проходит по ее поверхнос1 ти, токовводы 4,соединенные с телом накала и герметично установленные по о концам колбы 1, плоские экраны 5, с отверстиями 6, установленные на поддержках 3 с зазором между внутренней поверхностью колбы 1 и наружным диаметром спирального тела 2 накала.

Плоский экран иМеет форму треугольника 5.(фиг.2,3) или круга 5 (фиг.4), в центре которых образовано отверстие, через которое проходит тело накала, не касаясь экрана, поскольку диаметр отвЕрстия 6 больше внешнего диаметра тела 2 накала, вдоль стенки колбы к экрану и увлекается вверх за счет более высокой скорости потока, выходящего из отверстия вдоль тела накала. 35

Если диаметр отверстия в экране превышает наружный диаметр тела накала менее, чем в 1,5 раза, происходит разделение смеси, снижается световой поток за счет локального 4О почернения стенок колбы, уменьшается надежность и продолжительность горения, так как отсутствует поток газа, направленный вдоль тела накала, выравнивающий концентрацию галогена, ибо тело накала окружено за45 стойным слоем, где отсутствует конвекция.

Диаметр застойного слоя составляет примерно 1,5 диаметра тела накала исходя из практики расчета, разработки ламп и обеспечения необходимых темпера гурных условий работы регенеративного цикла.

При несоответствии диаметров отверстий укаэанной величине конвекционные потоки газовой смеси не проходят через отверстия. Они, двигаясь над застойным слоем, огибают экран и проходят через зазор между внутренней стенкой колбы и экраном, что приводит к разделению смеси.

Правильность выбора граничного значения диаметра отверстия подтверждается экспериментальной проверкой.

Образцы ламп с поддержками без эк-. .ранов и с экранами, имеющими различный диаметр отверстия обследуют на голограФической установке. По виду искривления интерФеренционных полос на интерферограмме тепловых полей объема лампы установлено, что пРи диаметре отверстия в экране, менее чем в 1,5 раза превышающем диаметр тела накала, практически отсутствует восходящий поток газа через отверстия. Кроме того, возникает опасность короткого замыкания экраном нескольких его витков, что снижает надежность лампы.

Экраны могут иметь форму треугольника или круга.

В зависимости от величины диаметров отверстия экранов изменяется скорость восходящих потоков. При горении лампы в вертикальном положении экраны ограничивают вертикальное перемещение газовых потоков, заставляя их циркулировать в ограниченном объеме, следствием чего является устранение почернения поверхности колбы под действием осевшего пара вольфрама, приводящего к локальному превышению температуры колбы, размягчению кварца и разрушению (разгерметизации) колбы, что снижает световую отдачу, надежность и продолжительность горения лампы.

Таким образом, предлагаемая конструкция обеспечивает повышение световой отдачи, надежности и продолжительности срока службы Лампы.