RU2037234C1

RU2037234C1 - Metal-halogen lamp

Info

Publication number: RU2037234C1
Authority: RU
Inventors: И.Ф. Минаев
Original assignee: Акционерное общество "Лисма" - завод специальных источников света и электровакуумного стекла
Priority date: 1992-02-28
Filing date: 1992-02-28
Publication date: 1995-06-09

Abstract

FIELD: lighting engineering. SUBSTANCE: burner of optically transparent material with hermetically sealed electrodes is filled with inert gas, halogenides of alkali metals in the amount of 0.27-1.9 μmole/cm³, additives to provide burner with halogenides of emitting metals in the amount of 0.65-8.48 μmole/cm³. Ratio of pressure in kPa to amount of additives in μmole/cm³ is within 29.0-205.0. Titanium in the amount of 2.0-25.0 μmole/cm³ is additionally injected into burner. Pressure of inert gas is kept 26.6-200.0 kPa. EFFECT: enhanced operational efficiency, improved stability of characteristics. 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует металлогалогенные лампы, используемые для целей освещения. The invention relates to the electrical industry, in particular, improves metal halide lamps used for lighting purposes.

Известна металлогалогенная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, ртутью и галогенидами излучающих металлов [1]
В качестве галогенидов излучающих металлов в горелке лампы используются галогениды индия, таллия и натрия. Такой состав наполнения обеспечивает высокую световую отдачу (≈100 лм Вт) и приемлемую цветопередачу (R_а ≈ 55-60 ед.), что позволяет успешно применять лампу в целях освещения.Known metal halide lamp containing a burner of an optically transparent material with hermetically sealed electrodes, filled with an inert gas, mercury and emitting metal halides [1]
As the halides of the emitting metals in the lamp burner, the halides of indium, thallium and sodium are used. This composition of the filling provides high light output (≈100 lm W) and acceptable color rendering (R _a ≈ 55-60 units), which allows the lamp to be successfully used for lighting purposes.

Недостатком указанных ламп является низкая экологичность конструкции и процесса эксплуатации вследствие использования в составе наполнения крайне токсичной ртути. The disadvantage of these lamps is the low environmental friendliness of the design and operation process due to the use of extremely toxic mercury in the filling composition.

Наиболее близкой по технической сущности является металлогалогенная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, галогенидами щелочных металлов и добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов [2]
В указанной лампе ртуть и ее соединения не используются, поэтому ее экологичность значительно выше соответствующей для лампы [1]
Недостатком указанной лампы является низкий срок службы, вследствие отсутствия в составе наполнения ртути. При безртутном исполнении зажигание лампы, как показали многочисленные эксперименты, ухудшается, что и приводит к сокращению срока службы, так как лампа в определенный момент эксплуатации может не зажечься, кроме того, ухудшение зажигания приводит к распылению электродов и преждевременному физическому износу лампы.The closest in technical essence is a metal halide lamp containing a burner of optically transparent material with hermetically sealed electrodes filled with an inert gas, alkali metal halides and additives to provide the burner with halides of emitting metals [2]
Mercury and its compounds are not used in the indicated lamp, therefore its environmental friendliness is much higher than that corresponding to the lamp [1]
The disadvantage of this lamp is its low life, due to the lack of mercury in the composition of the filling. With a mercury-free design, the ignition of the lamp, as shown by numerous experiments, deteriorates, which leads to a reduction in the service life, since the lamp may not light at a certain moment of operation, in addition, a deterioration in ignition leads to atomization of the electrodes and premature physical deterioration of the lamp.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение срока службы лампы. The aim of the invention is to increase the life of the lamp.

Поставленная цель достигается тем, что в металлогалогенной лампе, содержащей горелку из оптически прозрачного материла с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, галогенидами щелочных металлов и добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов, в горелку лампы дополнительно введен титан в количестве 0,2-25,0 мкмоль/см³, компоненты взяты в следующих количествах, мкмоль/см³:
Галогениды щелочных металлов 0,27-1,9
Добавки для обеспечения
горелки галогенидами
излучающих метал- лов 0,65-8,48,
а давление инертного газа составляет 26,6-200,0 кПа.This goal is achieved by the fact that in a metal halide lamp containing a burner of an optically transparent material with hermetically sealed electrodes, filled with inert gas, alkali metal halides and additives to provide the burner with halides of emitting metals, titanium in an amount of 0.2-25 is additionally introduced into the lamp burner , 0 μmol / cm ³ , the components are taken in the following quantities, μmol / cm ³ :
Alkali metal halides 0.27-1.9
Supplements to Provide
halide burners
emitting metals 0.65-8.48,
and the inert gas pressure is 26.6-200.0 kPa.

В лампе по предлагаемому изобретению использование титана из-за его стабилизирующих зажигание свойств позволяет увеличить срок службы лампы. In the lamp according to the invention, the use of titanium due to its ignition stabilizing properties allows to increase the lamp life.

На фиг.1 изображена конструкция лампы. Figure 1 shows the design of the lamp.

Горелка 1 из оптически прозрачного материала имеет герметично установленные электроды 2. С помощью элементов монтажа 3 горелка 1 закреплена во внешнем стеклянном баллоне 4. Лампа снабжена резьбовым 5 и цилиндрическим 6 цоколями. Цилиндрический цоколь 6 продолжен гибким токоотводом 7. The burner 1 made of optically transparent material has hermetically sealed electrodes 2. Using mounting elements 3, the burner 1 is fixed in an external glass bottle 4. The lamp is equipped with a threaded 5 and cylindrical 6 socles. The cylindrical base 6 is continued by a flexible down conductor 7.

Принцип работы лампы заключается в следующем. После подключения лампы к источнику питания осуществляется ее зажигание путем подачи на электроды ламп высоковольтного электрического импульса. Возникает дуговой разряд в среде инертного газа, который по мере нагревания горелки и поступления в разряд добавок превращается в дуговой разряд в парах галогенидов излучающих металлов с фиксированными характеристиками: напряжением на лампе, током лампы, мощностью, световым потоком и т.д. The principle of operation of the lamp is as follows. After connecting the lamp to a power source, it is ignited by applying a high-voltage electric pulse to the lamp electrodes. An arc discharge arises in an inert gas medium, which, as the burner heats up and enters the discharge, turns into an arc discharge in pairs of emitting metal halides with fixed characteristics: lamp voltage, lamp current, power, light flux, etc.

Введение титана в лампу, как показали эксперименты, приводит к значительному улучшению ее зажигания. Это является следствием газопоглощающих свойств титана, в частности в отношении кислорода и паров воды. Цветовые характеристики лампы при этом не меняются, так как титан не имеет сколько-нибудь интенсивных линий излучения в видимой области спектра. The introduction of titanium into the lamp, as shown by experiments, leads to a significant improvement in its ignition. This is a consequence of the gas absorption properties of titanium, in particular with respect to oxygen and water vapor. The color characteristics of the lamp do not change, since titanium does not have any intense emission lines in the visible region of the spectrum.

Важным является количество вводимого в горелку титана. Оно определено экспериментально и составляет от 2,0 до 25,0 мкмоль/см³.The amount of titanium introduced into the burner is important. It is determined experimentally and ranges from 2.0 to 25.0 μmol / cm ³ .

При количестве титана, меньшем 2,0 мкмоль/см³ его газопоглощающие свойства недостаточно проявляются и цель изобретения не достигается.When the amount of titanium is less than 2.0 μmol / cm ³ its gas absorption properties are not sufficiently manifested and the aim of the invention is not achieved.

При количестве титана, большем 25,0 мкмоль/см³ начинают сказываться отрицательные факторы: увеличивается количество загрязнений, попадающих в лампу вместе с титаном, снижается световая отдача лампы вследствие излучения титана в ультрафиолетовой области спектра.When the amount of titanium is greater than 25.0 μmol / cm ³ , negative factors begin to affect: the amount of contaminants entering the lamp with titanium increases, the light output of the lamp decreases due to titanium radiation in the ultraviolet region of the spectrum.

В качестве инертного газа могут использоваться аргон, криптон и ксенон. При этом использование криптона и ксенона предпочтительнее, так как за счет больших значений напряженности электрического поля в парах этих газов удается уменьшить габариты лампы. Argon, krypton and xenon can be used as an inert gas. In this case, the use of krypton and xenon is preferable, since due to the large values of the electric field strength in the vapors of these gases, it is possible to reduce the dimensions of the lamp.

Уровень давления инертного газа определен экспериментально и составляет от 26,6 до 200,0 кПа. К меньшему уровню давления примыкает ксенон, к максимальному уровню давления аргон по причине, о которой сказано чуть выше. The inert gas pressure level is determined experimentally and ranges from 26.6 to 200.0 kPa. Xenon is adjacent to a lower pressure level, and argon is associated with a maximum pressure level for a reason mentioned above.

Примеры конкретного исполнения лампы приведены в таблице. Examples of specific lamp designs are shown in the table.

Claims

METAL HALOGEN LAMP containing a burner of optically transparent material with hermetically sealed electrodes, filled with an inert gas, alkali metal halides and additives to provide the burner with emitting metal halides, characterized in that titanium is additionally introduced into the lamp burner and the components are taken in the following amounts, mg · mol / cm ³ :
Alkali metal halides 0.27 1.9
Additive to provide the burner with halides of radiating metals 0.665 8.48
and the inert gas pressure is 26.6 200.0 kPa.