Металлогалогенная лампа

 

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности, усовершенствует безртутные металлогалогенные лампы, используемые для целей освещения и светокультуры растений. Техническим результатом является повышение экологичности лампы. В металлогалогенной лампе, содержащей горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, галогенидами излучающего в зеленой области металла, использованы добавки для обеспечения горелки галогенидами кобальта, компоненты взяты в следующих количествах, мкмоль/см3: галогениды индия - 0,1-4,0; галогениды натрия - 0,25-9,0; добавки для обеспечения горелки галогенидами кобальта - 0,2-10,0; а давление инертного газа составляет 26,6-2000,0 кПа. Для повышения эффективности излучения для светокультуры растений в горелку лампы дополнительно могут вводить галогениды лития 0,3-10,0 мкмоль/см3. Для снижения концентрации нитратов в плодоовощной продукции в горелку дополнительно могут вводить добавки для обеспечения горелки галогенидами меди в количестве 0,4-15,0 мкмоль/см3. 23 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности, усовершенствует безртутные металлогалогенные лампы, используемые для целей освещения и светокультуры растений.

Известна металлогалогеннная лампа, содержащая кварцевую горелку с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, ртутью, галогенидами щелочных металлов и добавками для обеспечения горелки галогенидами редкоземельных металлов [1].

В составе наполнения лампы использованы добавки для обеспечения горелки галогенидами диспрозия, гольмия и тулия, что позволяет достичь высокого до 95 лм/Вт-уровня световой отдачи и отличной цветопередачи (Ra80 eд).

Недостатком описываемой лампы является низкая экологичность конструкции вследствие использования в составе наполнения крайне токсичных ртути и ее соединений.

Наиболее близкой по технической сущности является металлогалогенная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, галогенидами индия и натрия и добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающего в зеленой области спектра металла [2].

В качестве добавок для обеспечения горелок галогенидами металла, излучающего в зеленой области спектра, использованы галогениды таллия, что в сочетании с галогенидами индия и натрия позволяет достичь хороших значений световой отдачи (~ 80 лм/Вт) и приемлемой цветопередачи (55-60 ед ).

В составе наполнения лампы нет ртути и ее соединений и ее экологичность значительно выше, чем у лампы аналога.

Однако использование галогенидов таллия делает лампу, по современным требованиям, недостаточно экологичной, так как несмотря на значительно меньшее количество галогенидов таллия (по сравнению со ртутью и ее соединениями) предельно допустимая концентрация (ПДК) их равна ПДК ртути 0.01 мг/м3.

Таким образом, недостатком лампы прототипа является недостаточная экологичность конструкции.

Целью предлагаемого изобретения является повышение экологичности конструкции лампы.

Поставленная цель достигается тем, что в металлогалогенной лампе, содержащей горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, галогенидами излучающего в зеленой области спектра металла, в качестве указанных добавок использованы добавки для обеспечения горелки галогенидами кобальта, компоненты взяты в следующих количествах, мкмоль/см3: Галогениды индия - 0,1-4,0 Галогениды натрия - 0,25-9,0 Добавки для обеспечения горелки галогенидами кобальта - 0,2-10,0, а давление инертного газа составляет 26.6-2000.0 кПа.

С целью повышения эффективности излучения для светокультуры растений в горелку лампы дополнительно вводятся галогениды лития 0,3-10,0 мкмоль/см3.

С целью снижения концентрации нитратов в плодоовощной продукции в горелку дополнительно вводятся добавки для обеспечения горелки галогенидами меди в количестве 0.4-15.0 мкмоль/см3.

В лампе по предлагаемому изобретению на основе индия, натрия и кобальта не используются вредные элементы и соединения и ее экологичность весьма высока. Кроме того, указанный состав наполнения позволяет сохранить высокую световую отдачу (~75 лм/Вт) и цветопередачу на уровне Rа=55-60 ед.

При использовании в составе наполнения галогенидов лития увеличивается красная составляющая излучения и лампа может использоваться для светокультуры растений.

При использовании добавок для обеспечения горелки галогенидами меди в составе излучения появляется излучение в области длин волн 310-340 нм. Излучение в этой области спектра позволяет снизить содержание нитратов в плодоовощой продукции [3], что делает ее экологически более чистой.

На чертеже представлена предлагаемая лампа, которая не отличается от известных металлогалогенных ламп. Она содержит горелку 1 из оптически прозрачного материала. Горелка 1 содержит электроды 2 и с помощью элементов монтажа 3 закреплена во внешнем стеклянном баллоне 4. Лампа может иметь один цоколь или выполнена софитной, как показано на чертeжe. Один цоколь 5 является резьбовым, другой - цилиндрический 6 и продолжен гибким токовводом 7.

Принцип работы следующий.

После подачи питающего напряжения на электроды 2 осуществляется зажигание лампы с помощью высоковольтного импульса. Возникает дуговой разряд в среде инертного газа. Далее, по мере нагревания горелки 1 в разряд поступают галогенидные добавки, в результате чего формируется дуговой разряд в среде галогенидов металлов с установившимися параметрами: напряжением на лампе, током, световым потоком, мощностью и т.д.

Важным является количество используемых галогенидов и добавок. Оно определено экспериментально и составляет: Для галогенидов индия - 0.1-0.4 мкмоль/см3, Для галогенидов натрия - 0.25-9.0 мкмоль/см3, Добавок для обеспечения горелки галогенидами кобальта - 0.2-10.0 мкмоль/см3, Галогенидов лития - 0.3-10.0 мкмоль/см3, Добавок для обеспечения горелки галогенидами меди - 0.4-15.0 мкмоль/см3;
При меньших количествах компонентов их недостаточно для обеспечения работы лампы в течение всего срока службы. Кроме того, не достигается нужного уровня излучения каждого конкретного излучающего металла.

При больших количествах указанных компонентов увеличивается количество загрязнений, попадающих в лампу вместе с компонентами наполнения. Кроме того, излучение отдельных металлов начинает превалировать в ущерб излучению других металлов.

В качестве добавок для обеспечения горелки галогенидами кобальта и меди могут использоваться:
1. Чистые металлы и галогениды неактивных металлов (например, галогениды олова). Реакция образования галогенидов излучающих металлов в этом случае следующая (на примере кобальта):
Со+SnХ2-->СоХ2+Sn, где Х-галоген.

2. Оксиды металлов, галогениды неактивных металлов и алюминий и/или кремний. Реакция образования галогенидов металлов будет такой:
Со+SnX2+Al/Si-->СоХ2+Al2O3(SiO2)+Sn
3. Непосредственно галогениды олова и кобальта.

Давление инертного газа определено экспериментально и составляет 26.6-200.0 кПа.

При меньшем давлении из-за распыления вольфрама электродов уменьшается срок службы.

При давлении инертного газа, большем 200,0 кПа, лампа становится излишне взрывоопасной.

Примеры конкретного исполнения приведены в таблице.

Внедрение предлагаемого изобретения позволит повысить экологичность конструкции лампы без снижения уровня основных параметров ламп.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 851550 "Металлогалогенная лампа", БИ 28, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР 1772841 "Металлогалогенная лампа", БИ 40, 1992 (прототип).

3. Краткая техническая информация о завершенных НИОКР - Светотехника, 9, 1991, с. 24г


Формула изобретения

1. Металлогалогенная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, галогенидами индия и натрия и добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающего в зеленой области спектра металла, отличающаяся тем, что в качестве указанных добавок использованы добавки для обеспечения горелки галогенидами кобальта, причем компоненты взяты в следующих количествах, мкмоль/см3:
Галогениды индия - 0,1-4,0
Галогениды натрия - 0,25-9,0
Добавки для обеспечения горелки галогенидами кобальта - 0,2-10,0
а давление инертного газа составляет 26,6-200, кПа.

2. Металлогалогенная лампа по п. 1, отличающаяся тем, что в горелку лампы дополнительно введены галогениды лития 0,3-10,0 мкмоль/см3.

3. Металлогалогенная лампа по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что в горелку лампы дополнительно введены добавки для обеспечения горелки галогенидами меди в количестве 0,4-15,0 мкмоль/см3.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует ультрафиолетовое излучение

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует металлогалогенные лампы для целей общего и специального освещений

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует металлогалогенные лампы для цветного телевидения и кино

Изобретение относится к светотехнике, в частности к конструкции металлогалогенных ламп для облучения растений в растениеводстве защищенного грунта (светокультура растений)

Изобретение относится к источникам света, в частности к ртутным газоразрядным лампам, и может быть использовано в сельском хозяйстве для облучения растений в теплицах

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности, усовершенствует газоразрядные лампы для целей общего и специального освещения

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует светотехнические установки для целей специального освещения с высокими требованиями по спектру и цветопередачи излучения

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует металлогалогенные лампы, генерирующие излучение в диапазоне длин волн 350-450 нм

Изобретение относится к области электротехники

Изобретение относится к электротехнической промышленности

Изобретение относится к электротехнической промышленности

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности, усовершенствует газоразрядные осветительные лампы высокого давления

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует безртутную лампу для общего и специального освещений

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует газоразрядные лампы высокого и низкого давлений

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует безэлектродные высокочастотные лампы высокого давления

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при изготовлении газоразрядных ламп высокого давления, содержащих по крайней мере одну и более горелок из оптически прозрачного материала с, по меньшей мере, одним основным электродом в каждом из концов горелки, смонтированную на ножке и заваренную во внешнюю колбу из тугоплавкого стекла. Технический результат - увеличение светового потока, повышение энергоэффективности газоразрядных ламп высокого давления за счет снижения содержания примесей в формующем газе, попадающих внутрь ламп при заварке и формовке горла. Способ изготовления газоразрядных ламп высокого давления обеспечивает на технологической операции «Заварка ламп» подачу формующего газа через штенгель вовнутрь лампы во время формовки горла, в качестве формующего газа азот с суммарным содержанием примесей, соответствующий их оптимальному содержанию, связанных между собой соотношением: где - суммарное содержание примесей в азоте как формующем газе, % объема. 3 табл.

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности, усовершенствует безртутные металлогалогенные лампы, используемые для целей освещения и светокультуры растений

Наверх