RU2328793C1 - Gas-discharge lamp - Google Patents

Abstract

FIELD: electrotechnical industry.

SUBSTANCE: gas-discharge lamp consists of burner from optically transparent material, which is filled with inertial gas and mercury, in every end of which main and auxiliary electrode is installed hermetically, which is electrically connected to the opposite main electrode through limiting resistor. Main electrodes are made as baked, at that temperature of maximum heated section of electrode baked portion in nominal mode of operation, pressure of inert gas in burner, internal diameter of burner and distance between electrodes are connected in the following ratio:

, where: P_b - pressure of inert gas in burner, Pa; L b.e. - distance between baked electrodes in burner, mm; T_max - temperature of maximum heated section of electrode baked part. K; D_int. - internal diameter of burner, mm; K - coefficient of proportionality equal to 1.0 and which has dimension - K/Pa.

EFFECT: reduction of lamp production prime cost.

1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует газоразрядные лампы высокого давления общего и специального освещений.The invention relates to the electrical industry, in particular, improves high-pressure discharge lamps of general and special lighting.

Известна газоразрядная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала, наполненную инертным газом и ртутью, в каждом из концов которой герметично установлен основной и вспомогательный электрод, электрически соединенный через ограничительный резистор с противоположным основным электродом. (Пат. РФ. №2201009 от 31.08.2000 г.).A gas discharge lamp is known that contains a burner of an optically transparent material filled with inert gas and mercury, at each end of which a main and auxiliary electrode are sealed, electrically connected through a limiting resistor to the opposite main electrode. (Pat. RF. No. 2201009 of 08/31/2000).

Описываемая газоразрядная лампа содержит два ограничительных сопротивления, что обуславливает возникновение тлеющих разрядов между основным и вспомогательным электродами одновременно с двух концов горелки, в результате чего лампа стабильно зажигается до температуры минус 40°С.The described discharge lamp contains two limiting resistances, which causes the occurrence of glow discharges between the main and auxiliary electrodes simultaneously from two ends of the burner, as a result of which the lamp stably ignites to a temperature of minus 40 ° С.

Недостатком лампы-прототипа является относительно высокая себестоимость изготовления лампы вследствие использования в ней двух ограничительных резисторов и относительно больших габаритов горелки.The disadvantage of the prototype lamp is the relatively high cost of manufacturing the lamp due to the use of two limiting resistors and relatively large dimensions of the burner.

Известна газоразрядная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала, наполненную инертным газом и ртутью, в каждом из концов которой герметично установлен основной и вспомогательный электрод, электрически соединенный через один ограничительный резистор с противоположным основным электродом. (Пол. решение по заявке №2003133077/09 (035420) от 11.11.03 г.).A gas discharge lamp is known that contains a burner of an optically transparent material filled with inert gas and mercury, at each end of which a main and auxiliary electrode are sealed, electrically connected through one limiting resistor to the opposite main electrode. (Pol. Decision on the application No. 2003133077/09 (035420) dated 11.11.03).

Недостатком описываемой лампы является нестабильное зажигание при температурах ниже минус 40°С, интенсивное распыление эммитера с основных электродов на стенку горелки и повышенный спад светового потока.The disadvantage of this lamp is unstable ignition at temperatures below minus 40 ° C, intense spraying of the emitter from the main electrodes to the burner wall and an increased decrease in light output.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности зажигания ламп до минус 60°С, уменьшение расхода материала горелки при сохранении световых параметров ламп.The aim of the invention is to increase the reliability of ignition of lamps to minus 60 ° C, reducing the consumption of material of the burner while maintaining the light parameters of the lamps.

Поставленная цель достигается тем, что в газоразрядной лампе, содержащей горелку из оптически прозрачного материала, наполненную инертным газом и ртутью, в каждом из концов которой герметично установлен основной и вспомогательный электрод, электрически соединенный через один ограничительный резистор с противоположным основным электродом, основные электроды выполнены спеченным, причем температура максимально нагретого участка спеченной части электрода в номинальном режиме работы лампы, давление инертного газа в горелке, внутренний диаметр и межэлектродное расстояние горелки связаны соотношениемThis goal is achieved by the fact that in a gas discharge lamp containing a burner of optically transparent material filled with inert gas and mercury, at each end of which a main and auxiliary electrode are sealed, electrically connected through one limiting resistor to the opposite main electrode, the main electrodes are sintered moreover, the temperature of the maximum heated portion of the sintered portion of the electrode in the nominal lamp operating mode, the inert gas pressure in the burner, internal the diameter and interelectrode distance of the burner are related by the relation

где Р_г - давление инертного газа в горелке, Па;where R _g is the inert gas pressure in the burner, Pa;

Lм.э. - межэлектродное расстояние между спеченными электродами в горелке, мм;L.M.E. - interelectrode distance between the sintered electrodes in the burner, mm;

T_max- температура максимально нагретого участка спеченной части электрода в номинальном режиме работы лампы, К;T _max is the temperature of the maximum heated portion of the sintered portion of the electrode in the nominal lamp operating mode, K;

D_вн. - внутренний диаметр горелки, мм;D _ext. - inner diameter of the burner, mm;

К - коэффициент пропорциональности, равный 1,0 и имеющий размерность - К/Па.K is the coefficient of proportionality equal to 1.0 and having a dimension of K / Pa.

В газоразрядной лампе по предлагаемому изобретению экспериментально подобранная конструкция позволяет обеспечить надежное зажигание даже с использованием одного ограничителя тока.In the gas discharge lamp according to the invention, the experimentally selected design allows reliable ignition even using a single current limiter.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. Лампа включается в электрическую схему последовательно с индуктивным дросселем. На основной и вспомогательный электроды горелки подается напряжение питания и между ними возникает тлеющий разряд. Тлеющий разряд, являясь источником носителей тока, инициирует возникновение дугового разряда между основными электродами в парах ртути, который и генерирует излучение линий ртути.The essence of the invention is as follows. The lamp is included in the electrical circuit in series with an inductive choke. A supply voltage is applied to the main and auxiliary electrodes of the burner and a glow discharge arises between them. A glow discharge, being a source of current carriers, initiates the appearance of an arc discharge between the main electrodes in mercury vapor, which generates radiation of mercury lines.

Конструкция лампы приведена на чертеже. Лампа содержит горелку (1) из оптически прозрачного материала, в каждом из концов которой герметично установлены основной (2) и вспомогательный (3) электроды. Один из вспомогательных электродов (3), а именно тот, который имеет наименьший зазор, электрически соединен с противоположным основным электродом (2) через резистор (4), что позволяет подать на упомянутый зазор между основным (2) и вспомогательным (3) электродами напряжение питания. Газоразрядная лампа содержит внешний стеклянный баллон (5) и цоколь (6).The design of the lamp is shown in the drawing. The lamp contains a burner (1) of optically transparent material, at each end of which the main (2) and auxiliary (3) electrodes are hermetically mounted. One of the auxiliary electrodes (3), namely the one with the smallest gap, is electrically connected to the opposite main electrode (2) through a resistor (4), which allows voltage to be applied to the said gap between the main (2) and auxiliary (3) electrodes nutrition. The gas discharge lamp contains an external glass bottle (5) and a base (6).

Важным в предлагаемом изобретении является значение соотношенияImportant in the present invention is the value of the ratio

Оно определено экспериментально и должно находиться, в пределах от 4,8 до 6,2.It is determined experimentally and should be in the range from 4.8 to 6.2.

При значениях этого соотношения, больших, чем 6,2, нет перехода тлеющего разряда между основным и зажигающим электродом в дуговой разряд между основными электродами с одним резистором при температурах ниже - 40°С. Кроме того, в ряде случаев тлеющий разряд между основным и вспомогательным электродами может вообще не зажечься (например, при избыточном давлении инертного газа)With values of this ratio greater than 6.2, there is no transition of a glow discharge between the main and ignition electrode into an arc discharge between the main electrodes with one resistor at temperatures below -40 ° C. In addition, in some cases, a glow discharge between the main and auxiliary electrodes may not ignite at all (for example, with an inert gas overpressure)

При значениях соотношения, меньших, чем 4,8, снижения напряжения зажигания ламп не наблюдается, а температура максимально нагретого участка спеченной части электрода существенно повышается. Происходит интенсивное распыление эммитера с основного электрода, который садится на внутреннюю стенку горелки и снижает световой поток лампы.When the ratio values are less than 4.8, a decrease in the ignition voltage of the lamps is not observed, and the temperature of the maximum heated portion of the sintered portion of the electrode increases significantly. Intensive spraying of the emitter from the main electrode occurs, which sits on the inner wall of the burner and reduces the luminous flux of the lamp.

Обычно в качестве эммитера в спеченных электродах используется окись бария, для которой оптимальной рабочей температурой является 1480-1720 КTypically, barium oxide is used as an emitter in sintered electrodes, for which 1480-1720 K is the optimum operating temperature.

Использование спеченных электродов в газоразрядных лампах за счет меньшей температуры электродов на 200-300 К, по сравнению с традиционными спиральными электродами, в номинальном режиме работы ламп, позволяет без снижения срока службы ужесточить тепловой режим работы ламп. То есть появляется возможность уменьшения размеров горелки. Уменьшение межэлектродного расстояния горелки снизит напряжение зажигания лампы при сохранении световых параметров даже без использования одного из двух ограничительных резисторов.The use of sintered electrodes in gas discharge lamps due to the lower temperature of the electrodes by 200-300 K, compared with traditional spiral electrodes, in the nominal mode of operation of the lamps, allows to tighten the thermal mode of operation of the lamps without reducing the service life. That is, it becomes possible to reduce the size of the burner. Reducing the interelectrode distance of the burner will reduce the lamp ignition voltage while maintaining light parameters even without using one of the two limiting resistors.

Экспериментально доказано, что оптимальным расстоянием для возникновения тлеющего разряда между основным и зажигающим электродом является до 3 мм. При монтаже горелки на ножку ограничительное сопротивление электрически соединяют с тем вспомогательным электродом, у которого данное расстояние является наименьшим.It has been experimentally proven that up to 3 mm is the optimal distance for a glow discharge between the main and ignition electrodes. When installing the burner on the leg, the limiting resistance is electrically connected to that auxiliary electrode, at which this distance is the smallest.

В качестве инертного газа могут использоваться аргон и криптон.Argon and krypton can be used as an inert gas.

Примеры конкретного исполнения приведены в таблице.Examples of specific performance are given in the table.

№No. Мощность лампыLamp power Lм.э., ммLm.e., mm Р_г., ПаR _g. , Pa T_max, КT _max , K D_вн., ммD _ext. mm

1one 125125 2626 29262926 14801480 10,110.1 5,085.08 22 250250 4444 26602660 15901590 14,114.1 5,225.22 33 400400 6565 26602660 16901690 16,716.7 6,126.12 4four 700700 8080 26602660 17201720 24,724.7 5,05,0

Применение предлагаемого изобретения позволит без снижения надежности зажигания ламп уменьшить затраты на изготовление за счет исключения одного из двух дорогостоящих резисторов и снижения расхода кварца за счет уменьшения межэлектродного расстояния и внутреннего диаметра кварца.The application of the invention will allow without reducing the reliability of ignition of lamps to reduce manufacturing costs by eliminating one of the two expensive resistors and reducing the consumption of quartz by reducing the interelectrode distance and the inner diameter of the quartz.

В лампах ДРЛ 400 исключение одного из двух резисторов и снижение расхода кварца за счет уменьшения межэлектродного расстояния с 70 мм до 65 мм и внутреннего диаметра кварца с 18 до 16,7 мм при годовом плане производства на уровне 1,5 млн. шт. и при цене одного резистора 0,5 руб. дает ежегодный экономический эффект в размере 2,7 млн. руб.In DRL 400 lamps, the exclusion of one of two resistors and a decrease in the consumption of quartz due to a decrease in the interelectrode distance from 70 mm to 65 mm and an inner diameter of quartz from 18 to 16.7 mm with an annual production plan of 1.5 million pcs. and at the price of one resistor 0.5 rubles. gives an annual economic effect of 2.7 million rubles.

Claims (1)

Газоразрядная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала, наполненную инертным газом и ртутью, в каждом из концов которой герметично установлен основной электрод и вспомогательный электрод, электрически соединенный через один ограничительный резистор с противоположным основным электродом, основные электроды выполнены спеченным, причем температура максимально нагретого участка спеченной части электрода в номинальном режиме работы лампы, давление инертного газа в горелке, внутренний диаметр и межэлектродное расстояние горелки связаны соотношениемA gas discharge lamp containing a burner of optically transparent material filled with inert gas and mercury, at each end of which a main electrode and an auxiliary electrode are sealed, electrically connected through one limiting resistor to the opposite main electrode, the main electrodes are sintered, and the temperature of the most heated section sintered part of the electrode in the nominal operating mode of the lamp, inert gas pressure in the burner, inner diameter and interelectrode distance yanie burner related by

где Р_г - давление инертного газа в горелке, Па;where R _g is the inert gas pressure in the burner, Pa; L_м.э. - межэлектродное расстояние между спеченными электродами в горелке, мм;L _M.E. - interelectrode distance between the sintered electrodes in the burner, mm; Т_max - температура максимально нагретого участка спеченной части электрода в номинальном режиме работы лампы, К;T _max - the temperature of the maximum heated portion of the sintered portion of the electrode in the nominal lamp operating mode, K; D_вн - внутренний диаметр горелки, мм;D _int - inner diameter of the burner, mm; К - коэффициент пропорциональности, равный 1,0 и имеющий размерность К/Па.K is the coefficient of proportionality equal to 1.0 and having the dimension K / Pa.