Газовая смесь для наполнения ламп накаливания

 

Использование: в производстве ламп накаливания для установок общего освещения . Сущность изобретения: для наполнения ламп накаливания используют 4-х компонентную смесь газов следующего состава , об.%: азот 10-16, аргон 4-10, ксенон 4-10, криптон 64-82. Это позволяет увеличить световую отдачу и срок службы 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5й)5 Н 01 К 1/50

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4845632/07

I (22) 11.05.90 (46) 30.10,92. Бюл. М 40 (71) Институт прикладной физики АН БССР (72) О.А, Коленчиц, В. И. Алейникова и В. И.

Туровская (56) Авторское свидетельство СССР

Я 636715, кл, Н 01 К 1/50, 1975.

Авторское свидетельство СССР

N. 1458907, кл. Н 01 К 1/50, 1988.

Изобретение относится к электроламповой промышленности, а именно к наполнению гаэополных ламп накаливания, в частности, ЛОН (ламп общего назначения) типа БК (биспиральных криптоновых), В табл. 1 приведены известные составы газовых смесей (1) — (3), предназначенные для наполнения ЛОН типа БК.

Широко используемая в производстве

ЛОН наполняющая бинарная смесь Nz-Кг состава (1) позволяет обеспечить достаточно высокие эксплуатационные параметры ламп: световую отдачу Н, средний срок службы т и гарантированный (минимальный) срок службы t<, или надежность ламп, характеристикой которой служит потенциал ионизации смесФ. Недостатком смеси (1) является ее высокая стоимость вследствие большого содержания дорогостоящего криптона.

Смесь Nz — Ar Kr состава (2) используется с целью снижения стоимости газового наполнения ламп за счет добавки дешевого

Ar (11. Состав (2) выбран таким образом, чтобы потери тепла от тела накала ламп через смесь Nz-Àr-Kr не превышали потерь тепла в лампах при наполнении их смесью (1), т. е. чтобы световая отдача ламп Н не ухудшилась. Однако уменьшение молекулярной

„„Я) „„1772844 Al (54) ГАЗОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НАПОЛНЕНИЯ

ЛАМП НАКАЛИВАНИЯ (57) Использование: в производстве ламп накаливания для установок общего освещения. Сущность изобретения: для наполнения ламп накаливания используют 4-х компонентную смесь газов следующего состава, об.%: азот 10-16, аргон 4-10, ксенон

4-10, криптон 64-82. Это позволяет увеличить световую отдачу и срок службы. 2 табл. массы смеси (2) до значений М=68-72 кг кмоль по сравнению с молекулярной массой М =75 — 78 кг.кмоль смеси (1) приводит к увеличению скорости переноса испаряющихся с тела накала атомов вольфрама на стенки колбы и к уменьшению тем самым срока службы ламп, наполненных смесью

Nz — Ar — Кг. Кроме того, снижение концентрации азота до 8 — 12% приводит к уменьшению потенциала ионизации смеси (2) по сравнению с базовой смесью (1), содержащей 10- I 6% азота.

Смесь И2-Kr — Хе состава (3) также позволяет снизить стоимость газового наполнения ламп по сравнению с базовой смесью(1) благодаря применению в качестве составляющих чистого азота и криптоноксеноновой смеси, предшествующей промышленному получению чистых криптона и ксенона и имеющей поэтому более низкую стоимость, чем чистый Kr.

Использование в наполняющей смеси тяжелого и чизкотеплопроводного ксенона. с одной стороны, приводит к уменьшению потерь тепла и скорости переноса материала тела накала, т. е. к. увели r,иию эксплуатационных параметров ламп, о. с другой стороны, снижает потенци",л ионизяции

1772844

Таблица 1 смеси, в результате чего ухудшается надежность ламп. Для того, чтобы избежать заметного уменьшения электрической прочности наполняющей смеси ограничили концентрацию Хе в смеси (3) величиной 4,2-6,3 (», соответствующей содержанию Хе в криптонокееноновой смеси на уровне 5-7 . Это ограничение не позволяет в полной мере использовать преимущества исходной смеси Kr-Xe.

-Целью изобретения является поиск наполняющей газовой смеси, использование которой позволит снизить себестоимость изготовления ламп накаливания по сравнению с известными смесями (1)-(3) и повы. сить световую отдачу и срок службы ламп без снижения их надежности.

Предлаженйая газовая смесь образована смешиванием чистого азота с криптоноксеноновой смесью и отличается введением в полученную смесь Nz-Kr-Xe добавки аргона в таком количестве; что содержание азота в образовавшейся четырехкомпонентной смеси Nj-Аг-Kr-Хе равно.содержанию его в базовой смеси (1), а концентрации аргона и ксенона одинаковы (см. состав (4) в.табл. 1).

Оптимальный состав четырехкомпонентной смеси Nz-Ar-Kr-Xe определен на основе анализа зависимостей удельных потерь тепла Pr в ЛОН от концентрации компонентов наполняющих смесей (Хм2, Хд, Ххе. Хкг, об,g). Расчет величин Рг был проведен по методике, базирующейся на строгой кинетической теории газов, для ЛОН БК 230240-60 при стандартных значениях концентрации азота (10-16 Д) и малых концентрациях Аг и Хе(Π— 12 ), Результаты расчета Pr представлены на фиг. 1 для наполняющих газовых смесей Й -Kr (точка. соответствующая значению Pro), N2 — Аг-Kr u йг — Kr-Õå (линии), Nz — Ar-Kr-Xe (сетка). Как видно из фиг. 1, при определенных концентрациях ингредиентов смесь Ng — Ar — Кг-Хе обеспечивает меньшие потери тепла, чем базовая смесь Nz-Кг (узлы сетки, расположенные ниже горизонтальных прямых, соответствующих величинам Р о для смеси

Nz-Kr) и, следовательно, более высокую световую отдачу ламп. При этом эффективными с точки зрения срока службы ламп являются лишь те составы четырехкомпонентной смеси, которые имеют молекулярную массу M. не меньшую, чем молекулярная масса Мо базовой смеси и — Kr.

5 Одновременное выполнение условий

Рг<Рг и М>Мо, где в качестве нулевого ва-. рианта подразумевается смесь (1), обеспечивают те составы смеси Nz-Ar-Kr-Xe. которые показаны на фиг. 1 заштрихован10 ной областью (см. состав (4) в табл, 1). Концентрация ксенона в предложенной смеси

Ххе=4-10 ja соответствует его содержанию в пределах от 5 до 127ь в исходной криптоноксеноновой смеси. При более. высоком содер15 жании Хе. в исходной смеси Kr-Xe количество аргона в наполняющей смеси . и -Ar-Кг-Хе должно быть пропорционально увеличено.

Присутствие Ar в наполняющей смеси

20 обеспечивает два положительных эффекта: во-первых, благодаря низкой стоимости аргона, состав (4) является экономическинаиболее выгодным по сравнению с известными составами (1) — (3). Во-вторых, совме25 стное присутствие одинаковых количеств аргона и ксенона практически не изменяет потенциал ионизации смеси Nz-Ar-Kr-Xe по сравнению со смесью Nz-Kr при одинаковом содержании в них азота.

30 Изобретение иллюстрируется следующими примерами. На ПО "Белэлектросвет" была изготовлена партия ламп общего назначения БК 230-240-60 с наполнением предложенной смесью (4) и базовой смесью

35 (1) и проведены испытания эксплуатационных параметров ламп. Средние значения параметров ламп БК 230 — 240 — 60.с различ- . ным наполнением указаны в табл, 2.

Формула изобретения

40 Газовая смесь для наполнения ламп накаливания, содер>кащая азот и криптон, отличающаяся тем, что, с целью повышения световой отдачи и срока службы ламп, она дополнительно содержит аргон и .

45 ксенон при следующем соотношении компонентов. об. : азот 10-16 аргон 4-10 ксенон 4-1

50 криптон 82-64.

1772844

Таблица 2

Составитель О. Коленчиц

Техред М,Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3848 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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