Лампа накаливания

 

Использование: производство ламп накаливания со спиральным телом накала. Сущность изобретения: в месте крепления спирали по крайней мере с одним электродом тело накала снабжено U-образной петлей . Петля и электрод расположены в одной плоскости. Высота петли составляет по меньшей мере половину суммы межвитковых расстояний спирали. 3 ил.

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (ll) (Sl)s Н 01 К 1/14, 1/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4812105107 (22) 14.03.90 (46) 23.10,92. Бюл, М 3g (75) А. Я. Зотов, А. А. Зотов и Я, А. Зотов (56) Гуторов M. M. Основы светотехники и источники света, — M.: Энергоатомиздат, 1983, рис. 6.1.

Цигельман И. Е. и Тульчин И, К. Электроснабжение, электрические сети и освещение. — M.: Высшая школа, 1970, рис. 15.1.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к осветительным лампам накаливания, имеющим тело накала (нить накала), выполненное из тугоплавкой проволоки, например вольфрама, в виде спирали. Как правило, такие лампы применяются для коммунально-бытовых нужд на напряжении 127-380 В.

Известны аналогичные лампы накаливания. Это, например, лампа, изображенная на рис, 6,1 в источнике (11, Она содер>кит металлический стакан цоколя, стеклянный баллон (светопрозрачную колбу), подводящие электроды, поддерживающие крючки, тело накала, выполненное в виде спирали.

Тело накала по концам жестко присоединено к подводящим электродам. При этом электроды имеют сечение, превосходящее во много раз сечение тела накала. Поэтому их масса покоя по сравнению с массой покоя нити (тела накала) значительна.

Основным недостатком аналога является низкая надежность в работе и недолговечность. . Наиболее близким техническим решением к заявленному является лампа накали(54) ЛАМПА НАКАЛИВАНИЯ (57) Использование: производство ламп накаливания со спиральным телом накала.

Сущность изобретения: в месте крепления спирали по крайней мере с одним =-лектродом тело накала снабжено U-образной петлей. Петля и электрод расположены в одной плоскости. Высота петли составляет по меньшей мере половину суммы межвитковых расстояний спирали. 3 ил. вания, представленная на рис, 15.1 в источнике (21, Она содержит те же элементы, что 3 и аналог, только тело накала в нсй имеег большую длину и расположено таким обра- У зом, что образует плоскую фигуру в виде ( четырехугольника. Делиться на участки (стороны четырехугольника) и располагаться в одной плоскости телу накала помогают подводящие электроды и поддерживающие крючки, К недостаткам прототипа, как и аналога, относится низкая надежность в работе и недолговечность. Они более присущи прототипу, т, к, в нем тело накала имеет более (,„) развитые формы, чем в аналоге. С)

Целью изобретения является повыше- ф ние надежности и долговечности л; мпы накаливания со спиральным телом накала, Поставленная цель достигается тем, что в известной лампе накаливания, с>держащей светопрозрачную колб . внутри которой на электродах установлено сп,ральное тело накала, выполненное из тугеllllBBKol, проволоки, устанавливается в мест крепления по крайней мере к одному электроду

Ч-образная петля, которая может рзспола1771004 гаться с подводящим электродом в одной плоскости, причем вершина Ч-образной петли может быть направлена в сторону электрода, а высота петли должна составлять rio меньшей мере половину суммы межвитковых расстояний тела накала стороны многоугольной плоской фигуры, прилегающей к электроду..

На фиг. 1 показан узел крепления тела накала к электроду с помощью Ч-образной петли, вершина которой расположена над подводящим электрадом; на фиг. 2 — петля направлена в противоположную сторону; на фиг, 3 даны размеры петли. На всех чертежах петля располагается в плоскости электрода.

Как следует из чертежей, к электроду 1 жестко электрически-и механически прикреплен конец 2 тела накала 3, Последнее выполнено в виде спирали; Между спи.ралью и электродом установлена V-образная петля 4, Спираль имеет и витков или на всей длине, если она.выполнена в виде прямой линии, без изломов, или на стороне многоугольной фигуры, образованной с помощью поддерживающих крючков и электродов. Именно эти витки будут обуславливать появление силы Pq (см. фиг. 1), возникающей при сдвиге витков к середине стороны при появлении сверхтока1уд В целях упрощения чертежа, для лучшего понимания предложенного технического

Решения, на чертежах не показаны цоколь лампы; светопрозрачная колба (баллон), второй электрод, поддерживающие крючки и т. д. Размеры спирали изображены на фиг.2: r —; R— средний (внутренний) радиуа витка спирали; d — средний диаметр витка спирали; с— межвитковое расстояние (просвет)+2г, Петля abk co всеми своими размерами дана на фиг. 3. Так, 1 — является предельно возможной высотой петли; r< — радиус закругления вершины петли (соатветствует обеспечению упругих деформаций в петле); Л1,— удлинение спирали в момент протекания через спираль сверхтока!уд.

В нормальном режиме работы через тело накала лампы протекает рабочий ток Ip величина которого обусловлена сопротивлением раскаленной кити. Как известно, вальфоамавые нити в рабочем режиме имеют электрическое сопротивление. превосходящее сопротивление холодной нити примерно в 18 — 20 раз. В нормальном режиме работы лампы. петля abk, если даже она выполнена из другого материала, чем спираль, участвует в создании светового потока. С телом накала (спиралью) петля может соединяться в этом случае способом сварки.

В момент включения холодной лампы в работу через спираль будет протекать амплитудное значение ударного тока, равное: уд=2,55 (р к, где: к=18- 20 — коэффициент, учитывающий бросок за счет холодного состояния нити (тела) накала; коэффициент 2,55 обусловлен

10 учетом возможной апериодической составляющей в ударном токе, равной 1,8, умноженной на Ч2, обеспечивающий перевод действующего значения тока в его амплитудное значение..По мере эксплуатации

15 лампы накаливания происходят в теле накала пластические деформации, которые мо гут со временем приводить, как известно, к росту броска тока при включении холодной лампы в рабату. Одновременно происходит

20 снижение механической прочности вольфрамовой,ити, Последнее также связано с длительным процессом эксплуатации лампы и увеличением пластических деформаций в материале нити.

25 Большие значения ударного тока !уд приводяг к появлению больших значений силы Pq, которая рассчитывается по известному выражению:

Pq=!уд 10 .(2 2л R/с), кг — для

30 двух витков.

Для числа витков, равного h, эта сила должна увеличиться в — раз, h

По мере эксплуатации нить начинает те35 рять свою механическую прочность в месте заделки в электрод 1 в связи со знакопеременными нагрузками, действующими на закрепленный конец нити накала атсмещений витков к середине спирали и обратно. Имен40 но к середине спирали или ее участка (стороны многоугольной фигуры спирали) направлена сила Рд, которая, действуя мгновенно; отрывает спираль от электрода

1. Последний, вследствие своей увеличен45 ной па сравнению со спиралью массой, не успевает следовать за витками тела какала и обуславливаетотрыв спирали оттепа электрода. Зто подтвер>кдено многочисленными наблюдениями за лампами. накаливания, 50 показывающими, что порядка 70 $ всех разрушений спирали происходят вблизи тела электрода 1, где температура спирали, как следует из технических источников, составляет только 25 от температуры в середине

55 тела накала, равной для вольфрама порядка

2600 К.

Таким образом, введение в тело накала петли 4 (abk) позволяет устранить жесткое воздействие силы Pq на место закрепления

1771004

Составитель А.Зотов

Редактор M.Êóýíåöoâà Техред М.Моргектал

Корректор A,Козориз

Заказ 3745 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужюрод, уп.Гагарина, 101 нити в электроде 1, позволяя петле работать .в качестве рессоры тела накала. Петля, работая в пределах упругих деформаций, что обусловлено специальным подбором высоты 4 петли и радиуса гп, практически имеет бесконечно большой срок службы, позволяя избегать накопления остаточных деформаций в месте закрепления тела накала, что свойственно этому месту при отсутствии петли.

Расположение сторон петли в одной плоскости с электродом 1 позволяет частям аЬ и ЬМ расходиться на величину Ь1:(М-f) при протекании 1уд, отталкиваясь силами электромагнитного поля друг от друга. При этом участки аЬ и bk практически не имеют массы покоя в сравнении с массой покоя спирали. Это приводит к сведению к нулю выдергивающей силы Ря.

Еще лучшего результата можно достичь при расположении петли по фиг, 2 — вершиной в сторону подводящего электрода. В этом случае работа петли для устранения нежелательной выдергивающей силы Ря будет происходить как бы еще "мягче", т. к. участок аЬ петли током по электроду будет отталкивать петлю в сторону спирали, увеличивая.долговечность места крепления тела накала и подводящего электрода.

Формула изобретения

1. Лампа накаливания, содержащая светопрозрачную колбу, внутри которой на электродах установлено спиральное тело

10 накала, выполненное из тугоплавкой проволоки. о т л и ч а ю щ а я с.я тем. что, с целью повышения надежности и долговечности, в месте крепления по крайней мере к одному электроду тело накала снабжено V-образ15 ной петлей.

2. Лампа по и, 1, отличающаяся тем, что Ч-образная петля и электрод расположены в одной плоскости.

3. Лампа по пп, 1и2, отл и ч а ю ща я20 сятем,,что основание V-образной петли направлено в сторону электрода.

4. Лампа по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что высота петли составляет по меньшей мере половину суммы межвитко25 вых расстояний тела накала.