ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ЛАМПА

Полезная модель относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве газоразрядных ламп низкого давления, например, бактерицидных ламп.
Конструктивно бактерицидные лампы подобны обычным люминесцентным лампам, к их особенностям можно отнести применение других марок стекла для трубок-колб, например, увиолевого и отсутствие люминофорного покрытия.
Известна газоразрядная лампа, содержащая трубку-колбу, на противоположных концах которой имеются ножки с электродным узлами, каждый из которых состоит из электрода и двух выводов, и источник ртути, размещенный на металлическом элементе, расположенном на одной из ножек так, что металлический элемент электрически соединен с одним из выводов ближайшего к нему электрода или сам является выводом электрода. Ртуть вводится внутрь такой лампы путем термического разложения источника ртути, размещенного на одной из ножек металлического элемента, причем частично до включения лампы в номинальный режим, в рабочей схеме до получения номинального светового потока, (см. описание к авторскому свидетельству №1120429 «Люминесцентная лампа и способ ее изготовления», МПК H01J 61/28, опубл. 23.10.1984 г.)
Одним из основных недостатков такой конструкции ламп является то, что для выделения из источника ртути во внутренний объем лампы количества свободной ртути, достаточного для получения номинального светового потока, необходимо сравнительно длительное термическое разложение источника ртути путем не кратковременной, а длительной подачи на лампу напряжения не номинального, а напряжения, значительно превышающего значение рабочего режима горения люминесцентных ламп.
Известна люминесцентная лампа, содержащая трубку-колбу, на противоположных концах которой установлены ножки с электродными узлами, каждый из которых состоит из электрода и двух выводов, и источник ртути, размещенный на металлическом элементе и электрически соединенный с одним из выводов электрода, снабжена дополнительным металлическим элементом, электрически соединенным с противоположным выводом электрода, причем указанные металлические элементы расположены и закреплены под углом к электродам, (см. описание к патенту РФ №2040068 «Люминесцентная лампа», МПК H01J 61/28, опубл. 20.07.1995 г.)
Известна газоразрядная лампа низкого давления, содержащая трубчатую колбу с двумя электродными узлами и цоколями, выполненную из бактерицидного стекла и частично покрытую люминофором, излучающим в диапазоне длин волн 280-320 нм, наполненную парами ртути и инертным газом, трубчатая колба наполовину покрыта люминофором от ее середины до одного из цоколей, а внутри нее расположена вдвое ее меньшая по длине внутренняя цилиндрическая трубка, выполненная из бактерицидного стекла и покрытая тем же люминофорным слоем, вдвое меньшим слоя люминофора, нанесенного на трубчатую колбу, имеющую по поперечному сечению не менее трех выступов в сторону внутренней поверхности с интервалом 1/5 от ее длины. Известная газоразрядная лампа позволяет регулировать соотношение бактерицидного и эритемного излучения, (см. описание к патенту РФ №2163407 «Газоразрядная лампа», МПК H01J 61/42, опубл. 20.02.2001 г.)
Общими недостатками указанных известных газоразрядных ламп является конструктивная и технологическая сложность их изготовления, которая связано с изготовлением ножек, введением ртути в газоразрядную лампу. Критерием высокого качества газоразрядных ламп является уровень их экологической чистоты, так как вопросы экологии сопряжены с применением ртути и несовершенством способов ее введения в лампу.
Наиболее близким техническим решением к предложенной полезной модели является бактерицидная лампа (см. Н.И.Чуркина, В.В.Литюшкин, А.П.Сивко; Под общей редакцией А.А.Прыткова. - Саранск: Мордов. кн. изд.-во, 2003, с.321-327, рис.6.33 е, рис.6.35, рис.6.36), которая применяется как источник ультрафиолетового излучения с длиной волны 253,7 нм для обеззараживания воздуха помещений, пищевых продуктов, медицинских инструментов и материалов, овощехранилищ, тары, предметов обихода и т.д.
Бактерицидная лампа включает в себя трубку-колбу, на противоположных концах которой установлены ножки с электродными узлами, каждый из которых состоит из электрода и двух выводов, гетеро-ртутный дозатор в виде эллипсовидного экрана, закрепленный на дополнительном изолированном держателе вокруг электрода, и цоколи, при этом на внутренней стороне экрана нанесен - сплав меркурида титана, на внешней - геттер-циаль.
Одним из основных недостатков известной конструкции бактерицидной лампы является конструктивная и технологическая сложность ее изготовления, так как наличие в лампе дополнительного держателя экрана, заштампованного в лопатку каждой ножки, может привести к значительным технологическим потерям. Необходимо отметить, что надежность целостности спаев стекла с дополнительными держателями экранов в бактерицидной лампе предопределяется рядом факторов ее конструкции и технологии, следствием которых могут быть проблемы тепловых напряжений, электролиза, расстекловывания, газовых пузырьков.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание конструкции газоразрядной лампы, обладающей эксплуатационной надежностью, простотой конструкции и технологичностью изготовления.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в повышении эксплуатационной надежности и срока службы лампы за счет упрощения крепления экрана и исключении вероятности натекания путем исключения дополнительно держателя экрана, заштампованного в лопатку ножки, оптимальной выбранной геометрии расположения электрода лампы внутри эллипсовидного экрана, которая позволяет обеспечивать ртутный баланс в процессе зажигания и эксплуатации газоразрядной лампы.
Для достижения указанного технического результата в газоразрядной лампе, содержащей трубку-колбу, на противоположных концах которой установлены ножки с электродными узлами, каждый из которых состоит из электрода, двух выводов, геттеро-ртутного дозатора в виде эллипсовидного экрана, и цоколи, геттеро-ртутный дозатор в виде эллипсовидного экрана закреплен и электрически соединен с помощью траверсы к одному из выводов электрода в каждом электродном узле, а электрод установлен от внутренней поверхности эллипсовидного экрана на расстоянии, равным 1-2 диаметрам электрода лампы.
Отличительными признаками предлагаемой полезной модели является упрощение крепления экрана и его электрическое соединение с одним из выводов электрода с помощью траверсы, что является несложным по конструктивному и технологическому исполнению, а также выбранная геометрия расположения электрода в эллипсовидном экране, обеспечивает ртутный баланс в процессе зажигания и эксплуатации газоразрядной лампы.
Заявителю не известны конструкции газоразрядных ламп, представляющих совокупность всех признаков, характеризующих предлагаемую полезную модель, что говорит о новизне заявляемого объекта.
Предлагаемое техническое решение иллюстрируется чертежами, где на представленных фигурах изображено:
- фиг.1 - общий вид газоразрядной лампы;
- фиг.2 - собранная ножка газоразрядной лампы.
Газоразрядная лампа (фиг.1) содержит трубку-колбу 1, на противоположных концах которой установлены ножки 2 с электродными узлами 3, и цоколи 4.
Каждый электродный узел 3 (фиг.2) состоит из электрода 5, двух выводов 6, геттеро-ртутного дозатора, который выполнен в виде эллипсовидного экрана 7.
Геттеро-ртутный дозатор, выполненный в виде эллипсовидного экрана 7, закреплен и электрически соединен с помощью траверсы 8 к одному из выводов 6 электрода 5 в каждом электродном узле 3.
При этом электрод 5 установлен от внутренней поверхности эллипсовидного экрана 7 на расстоянии L, равным 1÷2 диаметрам электрода 5 газоразрядной лампы, т.е. L=(1÷2)d, где d диаметр электрода 5.
Геометрические размеры расположения электрода 5 внутри экрана 7 определены экспериментальным путем, а выход за указанные пределы ухудшает эксплуатационные характеристики и параметры газоразрядной лампы.
На внутренней стороне экрана 7 нанесен сплав меркурида титана, являющимся источником ртути, на внешней - геттер-циаль, причем возможен и противоположный вариант расположения указанных соединений сплавов.
Выбранная геометрия расположения электрода 5 внутри экрана 7 и его электрическое соединение с одним из выводов лампы позволяет обеспечить ртутный баланс и стабильность работы электрода, как в процессе зажигания, так и в процессе эксплуатации газоразрядный лампы.
Предлагаемая газоразрядная лампа соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку ее реализация возможна на базе известного оборудования, материалов и технологий, существующих в электротехнической промышленности по производству газоразрядных ламп.
В отпаянной газоразрядной лампе высвобождается ртуть и осуществляется активирование геттерного компонента за счет нагрева известными в электротехнике способами гетеро-ртутного дозатора, выполненного в виде эллипсовидного экрана 7, который закреплен точечной электросваркой к траверсе 8 и электрически соединен с одним из выводов электрода лампы. Предлагаемая конструкция соединения экрана обеспечивает надежную защиту электрода в анодной полупериод и ртутный баланс в процессе зажигания и в процессе эксплуатации лампы.
Предлагаемая полезная модель позволила исключить использования дополнительных держателей экранов, снизить себестоимость за счет упрощения технологии изготовления ножки, а в целом упростить конструкцию и технологию изготовления газоразрядной лампы.
Таким образом, предложенная полезная модель позволила создать газоразрядную лампу, обеспечивающую эксплуатационную надежность за счет электрического соединения экрана с помощью траверсы с одним из выводов электрода и ртутный баланс в процессе зажигания и эксплуатации, соответственно, обеспечить стабильность работы газоразрядной лампы и повышение ее срока службы.