Патент на изобретение №2165659
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) МЕТАЛЛОГАЛОГЕННАЯ ЛАМПА
(57) Реферат: Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует ультрафиолетовое излучение. Техническим результатом является стабилизация потока излучения в процессе срока службы ламп. Металлогалогенная лампа содержит горелку из оптически прозрачного материала, с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, ртутью в количестве от 0,0001 до 4,3 мг/см3 и по меньшей мере добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов VIII группы Периодической системы химических элементов от 0,0796 до 2,6 мг/см3. Параметры лампы определяются из следующего соотношения: 9,14  Iл/d2эл  К Рл/S 0,4, где Iл – номинальный ток лампы, A; dэл – диаметр стержня электрода, мм; Рл – мощность лампы, Вт; S – площадь поверхности горелки, мм2; К – коэффициент пропорциональности, имеющий значение 1,0 и размерность мм4 /А Вт. 1 ил., 1 табл.
Предлагаемое изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности, усовершенствует металлогалогенные лампы, генерирующие ближнее ультрафиолетовое излучение. Известна газоразрядная лампа, содержащая кварцевую горелку, наполненную инертным газом и ртутью [1]. В указанной лампе типа ДРТ тепловой режим кварцевой горелки подобран таким образом, чтобы излучение ртутной линии 365 нм было максимальным. Такое излучение используется как для обеспечения фотохимических процессов, так и в медицинских целях. Недостатком описываемой лампы является низкий КПД в ближней ультрафиолетовой области спектра (370-400 нм). Наиболее близкой по технической сущности является металлогалогенная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, ртутью в количестве от 0,0001 до 4,3 мг/см3 и по меньшей мере добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов VIII группы Периодической системы химических элементов от 0,0796 до 2,6 мг/см3 [2]. В составе лампы-прототипа используются добавки для обеспечения горелки галогенидами железа, никеля и кобальта, что позволяет обеспечить хорошую заполненность спектра в области 300-400 нм и, в частности, в диапазоне 370-400 нм. Недостатком лампы-прототипа является резкое уменьшение потока излучения в процессе срока службы. Процесс уменьшения излучения обусловлен снижением напряжения на лампе по мере работы, что влечет за собой уменьшение мощности лампы и потока излучения. В результате в принципе работоспособная лампа перестает выполнять свои функции по назначению. Целью предлагаемого изобретения является стабилизация потока излучения в процессе срока службы. Поставленная цель достигнута тем, что в металлогалогенной лампе, содержащей горелку из оптически прозрачного материала, с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, ртутью в количестве от 0,0001 до 4,3 мг/см3 и по меньшей мере добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов VIII группы Периодической системы химических элементов в количестве от 0,0796 до 2,6 мг/см3, параметры лампы определяются исходя из следующего соотношения:  где Iл – номинальный ток лампы, А; d2эл – диаметр стержня электрода, мм; Pл – мощность лампы, Вт; S – площадь внутренней поверхности горелки, мм2; К – коэффициент пропорциональности, имеющий значение 1,0 и размерность мм4/А х Вт. В лампе по предлагаемому изобретению процесс уменьшения напряженности электрического поля дуги разряда компенсируется увеличением температуры поверхности горелки, в результате чего мощность лампы в процессе срока службы не только не уменьшается, но и медленно растет, что обеспечивает стабилизацию потока излучения. Сущность изобретения пояснена чертежом. Металлогалогенная лампа содержит горелку 1 из оптически прозрачного материала, чаще всего кварцевого стекла. С двух сторон в горелку герметично установлены электродные узлы, состоящие из электрода 2, герметичного фольгового ввода 3 и токового вывода 4. Состав наполнения горелки кроме инертного газа содержит ртуть 5 и галогенидные добавки 6. С обеих сторон горелка 1 снабжена пластинчатыми цоколями 7. Принцип работы предлагаемой металлогалогенной лампы идентичен соответствующему принципу работы для традиционных металлогалогенных ламп. Лампа включается в сеть питающего напряжения последовательно с балластным сопротивлением: индуктивным емкостным, индуктивно-емкостным и т.д. Зажигание лампы осуществляется путем высоковольтного импульса на электроды горелки лампы. Возникает дуговой разряд в среде инертного газа, по мере развития которого в канал разряда поступают ртуть и галогенидные добавки. В результате формируется дуговой разряд в среде ртути и галогенидов излучающих металлов с фиксированными мощностью, световым потоком, силой тока и т.д. Параметры лампы определяются исходя из следующего соотношения:  где Iл – номинальный ток лампы, А; dэл – диаметр стержня электрода, мм; Pл – мощность лампы, Вт; S – площадь внутренней поверхности горелки, мм2; K – коэффициент пропорциональности, имеющий значение 1,0 и размерность мм4/А х Вт. Значения соотношения (1) должны находиться в пределах от 0,4 до 9,14. При значениях, меньших 0,4, из-за малых токовых и тепловых нагрузок горелки, предлагаемая лампа не входит в номинальный режим работы и не обеспечивает приемлемого потока изучения. При значениях, больших 9,14, резко повышается вероятность выхода лампы из строя из-за токовых перегрузок электрода и тепловых перегрузок материала горелки. Как показывает опыт эксплуатации предлагаемых ламп, объективный процесс снижения напряжения на лампе компенсируется увеличением температуры горелки вследствие кристаллизации кварцевых горелок. Последний процесс увеличивает давление паров ртути и способствует, напротив, увеличению напряжения на лампе. В результате происходит процесс, стабилизирующий мощность лампы в процессе срока службы, что обеспечивает эффективную работу лампы в течение более длительного времени. Примеры конкретного исполнения лампы показаны в таблице. Внедрение предлагаемого изобретения позволит, как это показано экспериментально, за счет стабилизации потока излучения увеличить полезный срок службы. Например, при проведении экспериментов достигнуто увеличение срока службы ламп типа ДРТИ 3000-3 с 500 до 700 ч, что при цене 43000 тыс. руб. и плане производства 500 шт. в год позволяет получить экономический эффект в размере 60 млн. руб. Список литературы 1. Справочная книга по светотехнике. Под редакцией Ю.Б. Айзенберга.- М.: Энергоатомиздат, 1983, с. 98. 2. Авторское свидетельство СССР N 1578773 “Металлогалогенная лампа”, БИ N 26, 1990 г. Формула изобретения
 где Iл – номинальный ток лампы, А; dэл – диаметр стержня электрода, мм; Рл – мощность лампы, Вт; S – площадь внутренней поверхности горелки, мм2; К – коэффициент пропорциональности, имеющий значение 1,0 и размерность мм4/А Вт.
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 20.03.2003
Номер и год публикации бюллетеня: 16-2004
Извещение опубликовано: 10.06.2004
|
||||||||||||||||||||||||||
