RU2027248C1 - Безртутная металлогалогенная лампа - Google Patents
Безртутная металлогалогенная лампа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2027248C1 RU2027248C1 SU4820623A RU2027248C1 RU 2027248 C1 RU2027248 C1 RU 2027248C1 SU 4820623 A SU4820623 A SU 4820623A RU 2027248 C1 RU2027248 C1 RU 2027248C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal halides
- xenon
- halides
- additives
- burner
- Prior art date
Links
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 claims abstract description 17
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 12
- 229910001508 alkali metal halide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000008045 alkali metal halides Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 4
- 238000009877 rendering Methods 0.000 claims description 2
- -1 metals halide Chemical class 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 abstract description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000007792 addition Methods 0.000 abstract 3
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 17
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 12
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 2
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 2
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium atom Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- HUIHCQPFSRNMNM-UHFFFAOYSA-K scandium(3+);triiodide Chemical class [Sc+3].[I-].[I-].[I-] HUIHCQPFSRNMNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M sodium iodide Chemical class [Na+].[I-] FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000009518 sodium iodide Nutrition 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
Abstract
Использование: в металлогалогенных лампах общего и специального освещения. Сущность изобретения: кварцевая горелка с герметично установленными электродами наполнена инертным газом, галогенидами щелочных металлов и добавками для образования галогенидов излучающих металлов. В качестве инертного газа используется ксенон, из металлогалогенного состава исключена ртуть, отношение давления ксенона в кПа к количеству добавок для образования галогенидов излучающих металлов в мк/моль/см3 выбрано в пределах 29 - 205. Компоненты взяты в следующих количествах, мк/моль/см3 галогениды щелочных металлов 0,27 - 1,9, добавки для образования галогенидов излучающих металлов 0,65 - 8,48, а давление ксенона составляет 66,5 - 266 кПа. 1 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует металлогалогенные лампы общего и специального освещения.
Известны металлогалогенные лампы, содержащие кварцевую горелку с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, ртутью и галогенидами металлов [1] . В указанных лампах излучающие металлы вводятся в горелки в виде, в котором необходимы при работе лампы.
Недостатком таких ламп является низкая экологичность конструкции, а также процессов их изготовления и эксплуатации вследствие использования больших количеств крайне токсичной ртути.
Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является безртутная металлогалогенная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную ксеноном, галогенидами щелочных металлов, добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов [2]. В указанной лампе в качестве галогенидов щелочных металлов использованы йодиды натрия, а в качестве добавок - йодиды скандия. Световая отдача ламп достаточно велика - 88-130 лм/Вт.
Недостатком указанной лампы является значительная материалоемкость вследствие использования сравнительно низкого давления ксенона - от 16 до 80 кПа (при этом напряженность электрического поля достаточно мала и для достижения конкретной мощности приходится увеличивать размеры ламп).
Целью изобретения является снижение материалоемкости и улучшение качества цветопередачи лампы.
Цель достигается тем, что в безртутной металлогалогенной лампе, содержащей горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную ксеноном, галогенидами щелочных металлов, добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов, давление ксенона составляет 66,5-266 кПа, отношение давления ксенона в килопаскалях к количеству добавок для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов в микромолях на кубический сантиметр выбрано в пределах 29-205, а компоненты наполнения взяты в следующих количествах, мкмоль/см3:
Галогениды щелочных
металлов 0,27-1,9
Добавки для обеспечения
горелки галогенидами
излучающих металлов 0,65-8,48
Металлогалогенная лампа по конструктивному исполнению включает все основные элементы обычных металлогалогенных ламп и представлена на чертеже.
Галогениды щелочных
металлов 0,27-1,9
Добавки для обеспечения
горелки галогенидами
излучающих металлов 0,65-8,48
Металлогалогенная лампа по конструктивному исполнению включает все основные элементы обычных металлогалогенных ламп и представлена на чертеже.
Лампа имеет горелку 1 из оптически прозрачного материала (чаще всего кварца или поликора) с установленными в ней герметично электродными узлами 2, содержащими электрод 3, фольговый ввод 4 и выводы 5. С помощью монтажа 6 горелка 1 укрепляется внутри внешнего баллона 7, который снабжен цоколем 8.
На лампу подается напряжение сети, затем зажигают дуговой разряд в парах ксенона путем подачи на лампу высоковольтного электрического импульса 15-20 кВ. Дуговой разряд в ксеноне по мере разгорания нагревают горелку до 750-900оС. При этой температуре в разряд поступают галогениды излучающих металлов, которые и генерируют совместно с ксеноном требуемый спектр излучения лампы.
Для достижения цели изобретения давление ксенона в лампе выбирается в диапазоне 66,5-266 кПа. При этом давлении до 50-60% снижается межэлектродное расстояние лампы, а значит, удается добиться снижения материалоемкости лампы. Кроме того, как показали экспериментальные проверки, излучение ксенона при выбранном давлении хорошо сочетается с излучением практически всех используемых металлов: редкоземельных, скандия, индия, натрия, таллия и др. Действительно в большинстве случаев используется излучение с цветовой температурой 4500-6000 К. При давлении в соответствии с изобретением и при соответствующем соотношении давления Хе и количества добавок для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов удается добиться излучения с Тцв= 4500-6000К и общим индексом цветопередачи Ra=65-70 ед.
В качестве добавок для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов могут применятся непосредственно галогениды металлов, если они технологичны: негигроскопичны, химически не агрессивны, таблетируются и т. д. , такими галогенидами являются галогениды натрия, таллия, индия и т.д., чистые металлы и галогениды олова или оксиды металлов, галогениды олова и алюминия или кремния. Реакции образования галогенидов излучающих металлов следующие:
MeSnX2 ->> MeXn + Sn; (1)
MenOm + SnX2 + Al(Si) ->> MXe +
+ Al2O3(SiO2) + Sn (2)
Такие добавки используются в случае, когда галогениды металлов нетехнологичны - чаще всего предельно гигроскопичны, а металлы и их окислы являются более удобными в производстве веществами. Примерами таких металлов являются редкоземельные металлы: диспрозий, гольмий, тулий, эрбий, лютеций и т.д., скандий, железо, кобальт и т.д.
MeSnX2 ->> MeXn + Sn; (1)
MenOm + SnX2 + Al(Si) ->> MXe +
+ Al2O3(SiO2) + Sn (2)
Такие добавки используются в случае, когда галогениды металлов нетехнологичны - чаще всего предельно гигроскопичны, а металлы и их окислы являются более удобными в производстве веществами. Примерами таких металлов являются редкоземельные металлы: диспрозий, гольмий, тулий, эрбий, лютеций и т.д., скандий, железо, кобальт и т.д.
Олово - химически малоактивный металл и в реакциях (1) и (2) легко вытесняется излучающими металлами. Образующееся в этих реакциях чистое олово конденсируется в холодных зонах и утепляет их. Кроме того, чистое олово связывает свободные галогены (крайне отрицательно влияющие на зажигание ламп), которые образуются в процессах ухода излучающих металлов во время срока службы ламп. Наконец, олово и его галогениды не входят в разряд вредных веществ, что не ухудшает экологичности ламп.
Важным является отношение давления ксенона в килопаскалях к количеству добавок для обеспечения горелок галогенидами излучающих металлов в микромолях на кубический сантиметр. Оно, как показали экспериментальные проверки, должно находиться в пределах 29-205.
При отношении меньше 29 габаритные размеры ламп начинают расти и цель изобретения не достигается. Кроме того, в этом случае ухудшаются цветовые характеристики излучения. При величине отношения больше 205 появляются технические трудности, связанные с обеспечением механической прочности ламп, так как давление ксенона в рабочем состоянии увеличивается.
Количество галогенидов щелочных металлов выбрано из условий стабильности работы ламп. Оно определено экспериментально и составляет 0,27-1,9 мкмоль/см3. Количество добавок для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов также определено экспериментально из условий обеспечения разряда галогенидами излучающих металлов в процессе всего срока службы с учетом их ухода из разряда в процессах химического взаимодействия с элементами конструкции лампы, адсорбции и т.д.
Давление ксенона должно быть не ниже 66,5 кПа - иначе размеры ламп растут, и не выше 266 кПа - иначе лампа становится взрывоопасной.
Примеры конкретного исполнения приведены в таблице.
Claims (1)
- БЕЗРТУТНАЯ МЕТАЛЛОГАЛОГЕННАЯ ЛАМПА, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную ксеноном, галогенидами щелочных металлов и добавками для обеспечения ее галогенидами излучающих металлов, отличающаяся тем, что, с целью снижения материалоемкости и улучшения качества цветопередачи, давление ксенона составляет 66,5 - 266,0 КПа, отношение давления ксенона к количеству указанных добавок выбрано в пределах 29,0 - 205,0, а компоненты взяты в следующих количествах, мк·моль/см3:
Галогениды щелочных металлов - 0,27 - 1,9
Добавки для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов - 0,65 - 8,48
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4820623 RU2027248C1 (ru) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Безртутная металлогалогенная лампа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4820623 RU2027248C1 (ru) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Безртутная металлогалогенная лампа |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2027248C1 true RU2027248C1 (ru) | 1995-01-20 |
Family
ID=21511716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4820623 RU2027248C1 (ru) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Безртутная металлогалогенная лампа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2027248C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006068887A3 (en) * | 2004-12-20 | 2007-05-24 | Gen Electric | Mercury-free and sodium-free compositions and radiation sources incorporating same |
| RU2321100C1 (ru) * | 2007-01-30 | 2008-03-27 | Виктор Иванович Цай | Безртутная натриевая лампа высокого давления |
| US7825598B2 (en) | 2004-12-20 | 2010-11-02 | General Electric Company | Mercury-free discharge compositions and lamps incorporating Titanium, Zirconium, and Hafnium |
-
1990
- 1990-03-23 RU SU4820623 patent/RU2027248C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Dobmesskin A. Leyendecher A. Metallolampflampen mit Seltenen Erden-Zubamenfassing aus Lichteehnik, 23, 1971, s.135-140, 447-449, 500-508. * |
| 2. Патент США N 4757236, кл. H 01J 61/18, 1988. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006068887A3 (en) * | 2004-12-20 | 2007-05-24 | Gen Electric | Mercury-free and sodium-free compositions and radiation sources incorporating same |
| US7825598B2 (en) | 2004-12-20 | 2010-11-02 | General Electric Company | Mercury-free discharge compositions and lamps incorporating Titanium, Zirconium, and Hafnium |
| US7847484B2 (en) | 2004-12-20 | 2010-12-07 | General Electric Company | Mercury-free and sodium-free compositions and radiation source incorporating same |
| RU2321100C1 (ru) * | 2007-01-30 | 2008-03-27 | Виктор Иванович Цай | Безртутная натриевая лампа высокого давления |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU662889B2 (en) | High power lamp | |
| US4171498A (en) | High pressure electric discharge lamp containing metal halides | |
| US5606220A (en) | Visible lamp including selenium or sulfur | |
| US5057743A (en) | Metal halide discharge lamp with improved color rendering properties | |
| US3654506A (en) | High pressure mercury vapor discharge lamp with metal halide additive | |
| US4020377A (en) | High pressure mercury vapor discharge lamp | |
| JP2003168391A (ja) | 放電ランプ装置用水銀フリーアークチューブ | |
| US4757236A (en) | High pressure metal halide arc lamp with xenon buffer gas | |
| WO1999053523A1 (en) | High-pressure metal-halide lamp | |
| RU2027248C1 (ru) | Безртутная металлогалогенная лампа | |
| US8736165B2 (en) | Mercury-free discharge lamp having a translucent discharge vessel | |
| EP0183247A2 (en) | High pressure metal halide lamp with xenon buffer gas | |
| EP0359200B1 (en) | Metal halide discharge lamp with improved color rendering properties | |
| US7116050B2 (en) | Metal halide lamp, headlight apparatus for vehicle using the same, and method of manufacturing metal halide lamp | |
| US4580075A (en) | High pressure sodium lamp having improved coloring rendition | |
| US6469445B1 (en) | High CRI metal halide lamp with constant color throughout life | |
| JP2000243350A (ja) | メタルハライドランプ | |
| RU2040067C1 (ru) | Металлогалогенная лампа | |
| RU2020650C1 (ru) | Безртутная металлогалогенная лампа | |
| JP4488856B2 (ja) | 水銀フリーメタルハライドランプ | |
| RU2033655C1 (ru) | Безртутная металлогалогенная лампа | |
| RU2027249C1 (ru) | Металлогалогенная лампа | |
| RU2032241C1 (ru) | Безртутная металлогалогенная лампа | |
| RU2020649C1 (ru) | Металлогалогенная лампа | |
| CN1333428C (zh) | 金属卤化物灯、其制造方法及采用该灯的车辆前灯装置 |