Галогенная лампа накаливания

Полезная модель относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует конструкцию галогенных ламп накаливания содержащих кварцевую колбу трубчатой формы с герметично заштампованными на противоположных концах колбы токовыми вводами, вольфрамовую спираль и два цоколя из изоляционного материала с отверстиями. С целью повышения срока службы ламп и их стойкости к механическим внешним воздействиям геометрические размеры цоколя и взаимное расположение колбы и цоколя выбраны исходя из следующих соотношений: Ф=(1,05÷1,5)Ф₁, L=(0,15÷1,8)Ф₁ где, Ф - диаметр цилиндрического отверстия цоколя со стороны обращенной к колбе; Ф₁ - наружный диаметр колбы; L - расстояние от заштампованного участка колбы до края цоколя обращенного к колбе; Частные случаи выполнения полезной модели: 1. Отверстие цоколя в зоне расположения заштампованного участка колбы в поперечном сечении имеет форму прямоугольника или фигуры образованной двумя параллельными отрезками и двумя дугами. 2. Участок цоколя со стороны противоположной колбе, через который проходит выходящий из колбы токовый ввод имеет наружный диаметр меньше наружного диаметра участка цоколя, в котором расположена колба.

Полезная модель относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует конструкцию галогенных ламп накаливания.

Известны различные типы галогенных лампы накаливания как линейные с двухсторонним расположением токовых вводов и цоколей, так и малогабаритные с односторонним расположением токовых вводов и одним цоколем. В зависимости от области применения и конструкции светильников для подключения к электрической сети лампы имеют или контактные элементы расположенные непосредственно на цоколе, или гибкие металлические канатики (см. например прилагаемые копии каталогов галогенных ламп фирм EYE (Япония) и OSRAM).

Наиболее близкой по технической сущности является галогенная лампа накаливания, содержащая кварцевую колбу трубчатой формы с герметично заштампованными на противоположных концах колбы токовыми вводами, вольфрамовую спираль и два цоколя из изоляционного материала с отверстиями. Цоколи закреплены на концах плоских заштампованных участков колбы, а через отверстия в цоколях проходят токовые вводы лампы (см. стр.2.13 каталога галогенных лампам фирмы OSRAM, 2007 г.).

Благодаря простоте и относительной дешевизне известная конструкция широко используется в лампах с относительно высокой температурой спирали, высоким световым потоком и соответственно небольшим сроком службы. Однако в лампах с длительным сроком службы, например в инфракрасных галогенных лампах накаливания (термоизлучателях), а также в лампах с повышенными требованиями стойкости к механическим внешним воздействиям указанная конструкция имеет следующие недостатки:

1. Наличие «холодных» участков спирали на концах лампы вблизи заштампованных участков колбы, вызывающих ее преждевременное перегорание.

В галогенных лампах накаливания галогенный цикл переносит вольфрам с наиболее холодных на наиболее горячие участки, за счет чего внешняя колба в процессе работы лампы постоянно очищается от распыляемого со спирали вольфрама, но одновременно постепенно разрушаются и наиболее холодные участки спирали. Несмотря на достаточно медленный процесс разрушения «холодных» участков спирали для ламп с длительным сроком службы этот процесс является одной из основных причин выхода ламп из строя.

2. При установке ламп в светильник и при их работе в условиях повышенных механических внешних воздействий часто наблюдается разрушение достаточно хрупких заштампованных участков колбы.

Целью полезной модели является повышение срока службы ламп и их стойкости к механическим внешним воздействиям.

Поставленная цель достигается тем, что в галогенной лампе накаливания, содержащей кварцевую колбу трубчатой формы с герметично заштампованными на противоположных концах колбы токовыми вводами, вольфрамовую спираль и два цоколя из изоляционного материала с отверстиями, геометрические размеры цоколя и взаимное расположение колбы и цоколя выбраны исходя из следующих соотношений:

Ф=(1,05÷1,5)Ф₁

L=(0,15÷1,8)Ф ₁

где, Ф - диаметр цилиндрического отверстия цоколя со стороны обращенной к колбе;

Ф₁ - наружный диаметр колбы;

L - расстояние от заштампованного участка колбы до края цоколя обращенного к колбе;

Выполнение указанных соотношений обеспечивает:

1. Повышение срока службы ламп из-за уменьшения разрушения «холодных» участков спирали т.к. их температура повышается за счет утепления цоколем концов колбы.

2. Повышение стойкости ламп к механическим внешним воздействиям т.к. наиболее хрупкие заштампованные участки колбы полностью защищены цоколем.

Граничные значения соотношений обусловлены следующим:

При Ф<1,05Ф₁ невозможно зацоколевать лампу,

при Ф>1,5Ф₁ недостаточный эффект утепления и неоправданно увеличиваются габариты цоколя,

при L<0,15Ф ₁ недостаточный эффект утепления,

при увеличение L до значений >1,8Ф₁ становится заметным экранирование цоколем излучения спирали без каких-либо дополнительных преимуществ.

Частные случаи выполнения полезной модели позволяющие получить дополнительный положительный эффект:

1. Отверстие цоколя в зоне расположения заштампованного участка колбы в поперечном сечении имеет форму прямоугольника или фигуры образованной двумя параллельными отрезками и двумя дугами.

Предотвращается кривая посадка цоколя на колбе и повышается прочность его крепления.

2. Участок цоколя со стороны противоположной колбе, через который проходит выходящий из колбы токовый ввод имеет наружный диаметр меньше наружного диаметра участка цоколя, в котором расположена колба.

Снижается расход изоляционного материала и масса цоколя.

На чертеже приведен пример конкретного выполнения лампы - общий вид и увеличенный продольный и поперечный разрезы одного из ее концов.

Лампа состоит из кварцевой колбы трубчатой формы 1 с герметично заштампованными на противоположных концах колбы токовыми вводами 2, к внутренним участкам токовых вводов прикреплена вольфрамовая спираль 3 расположенная на оси колбы. Цоколи 4 прикреплены к колбе с помощью цоколевочной мастики 5. Отверстие в цоколе со стороны, обращенной к колбе, имеет цилиндрическую форму, а в зоне расположения заштампованных

участков колбы 6 отверстие имеет форму фигуры образованной двумя параллельными отрезками и двумя дугами (см. разрез Б-Б).

Наружный диаметр участка цоколя со стороны противоположной колбе, через который проходят выходящий из колбы токовый ввод 2 и прикрепленный к нему гибкий медный канатик 7 (Ф2) меньше наружного диаметра участка цоколя, в котором расположена колба (Ф3).

В таблице приведены результаты испытаний на срок службы опытных партий галогенных ламп накаливания мощностью 600 Вт со стандартными цоколями R7s (применяемыми в лампах-аналогах), и ламп соответствующих описанию и формуле полезной модели во всем заявляемом интервале.

партии	Особенности	Средний срок службы, час.
Ф1, MM	Ф, MM	L, MM	Соотношение Ф и ф1	Соотношение L и Ф1
1	10	Цоколь R7s	3205
2	10	15	1,5	Ф=1,5Ф1	L=0,15Ф1	3362
3	10	10,5	1,5	Ф=1,05Ф1	L=0,15Ф1	3425
4	10	15	18	Ф=1,5Ф1	L=1,8Ф1	3689
5	12	13	14,5	Ф=1,1Ф1	L=1,2Ф1	3878
6	10	10,5	18	Ф=1,05Ф1	L=1,8Ф1	3942

Испытания стойкости ламп к механическим внешним воздействиям проведенные путем установки ламп в светильник с последующим извлечением из светильника не выявили случаев разрушения заштампованных участков колбы и отделения цоколя от колбы, тогда как в лампах со стандартными цоколями R7s данный дефект составил порядка 1,5%.

1. Галогенная лампа накаливания, содержащая кварцевую колбу трубчатой формы с герметично заштампованными на противоположных концах колбы токовыми вводами, вольфрамовую спираль и два цоколя из изоляционного материала с отверстиями, отличающаяся тем, что геометрические размеры цоколя и взаимное расположение колбы и цоколя выбраны исходя из следующих соотношений:

Ф=(1,05÷1,5)Ф _1;

L=(0,15÷1,8)Ф₁,

где Ф - диаметр цилиндрического отверстия цоколя со стороны, обращенной к колбе;

Ф₁ - наружный диаметр колбы;

L - расстояние от заштампованного участка колбы до края цоколя, обращенного к колбе.

2. Галогенная лампа накаливания по п.1, отличающаяся тем, что отверстие цоколя в зоне расположения заштампованного участка колбы в поперечном сечении имеет форму прямоугольника или фигуры, образованной двумя параллельными отрезками и двумя дугами.

3. Галогенная лампа накаливания по п.1 или 2, отличающаяся тем, что участок цоколя со стороны, противоположной колбе, через который проходит выходящий из колбы токовый ввод, имеет наружный диаметр меньше наружного диаметра участка цоколя, в котором расположена колба.