Галогеновые лампы это: Галогенные лампы | Световое Оборудование

Галогенные лампы | Световое Оборудование

Светильнику или прожектору не нужен отражатель или рассеиватель, поскольку они предусмотрены конструкцией некоторых галогенных ламп.

Принцип светоизлучения

Основой всех ламп накаливания является накаливаемое тело, представляющее собой тончайшую нить из вольфрама. При протекании по ней номинального тока она нагревается до 2000–3200 К (около 1700–2900 градусов по Цельсию), вследствие чего начинает светиться. При соединении на столь высокой температуре с кислородом (21 процент от воздуха) вольфрам моментально бы окислился и разрушился. По этой причине накаливаемое тело устанавливается в герметичную колбу, из которой полностью откачан воздух (вакуум). Но в вакууме под воздействием высоких температур металл испаряется, а испарения от нити накала оседают внутри колбы, отчего она темнеет. Поэтому лишь лампы мощностью до 25 ватт изготавливаются с вакуумной колбой, так как у ламп такой мощности накаливаемое тело при нагревании не достигает столь высоких температур.

Галогенные лампы – разновидность ламп накаливания

Для понижения уровня испарения вольфрама в колбы ламп большей мощности после откачки воздуха нагнетается инертный газ. Это замедляет процесс испарения вольфрама, причем чем больше масса нагнетаемого газа, тем медленнее испаряется вольфрам. Лампы накаливания с колбой, в которую нагнетен инертный газ, называются галогенными.

Существует шесть инертных газов (гелий, аргон, неон, криптон, радон и ксенон), однако в колбы ламп нагнетаются лишь три из них — аргон, ксенон и криптон. Все эти инертные газы в разном количестве содержатся в воздухе, откуда их и добывают. Чем меньше газа содержится в воздухе, тем тяжелее его добывать, и тем он дороже.

Поэтому большинство газонаполненных ламп (95 процентов) наполняется аргоном, которого больше других находится в воздухе. Если быть точными, в колбы нагнетается смесь аргона (86 процентов) и азота (14 процентов), называемая техническим аргоном, которая нагнетается до давления около 650 мм рт. ст. Криптон используется для наполнения всего четырех процентов ламп, а ксенон нагнетается в колбы некоторых галогенных кварцевых ламп.

Мы поможем подобрать светильники на ваш объект

Ответственный менеджер по запросу:
Евгений Чилимов
+7(495)649-86-94 доб.106

Особенности конструктивного решения

Нагнетание в колбы инертного газа замедляет испарение вольфрама, однако одновременно повышает потери тепла и требует дополнительной мощности для нагревания вольфрамовой нити до требуемой температуры. Тепло, проводимое через инертный газ, пропорционально длине вольфрамовой нити. Для уменьшения длины ее выполняют в виде спирали, а в некоторых случаях изготавливают спираль из спирали, то есть биспираль.

Накаливаемое тело в колбе закрепляется на никелевых электродах, выполняющих функцию крепящих элементов, к которым подводится электрический ток. Дополнительно накаливаемое тело поддерживается несколькими дополнительными молибденовыми крючками, или держателями. Стеклянная трубка в колбе с встроенными электродами и крючками называется тарелкой. В месте соединения основания колбы с тарелкой при помощи особой мастики присоединен цоколь лампы. У стандартных ламп накаливания цоколь имеет диаметр 14, 27 и 40 мм и резьбу с большим шагом для установки в патрон светильника. Эти цоколи имеют названия, соответственно, Е-14, Е-27 и Е-40. В резьбовой участок цоколя впаян один электрод лампы, а второй электрод впаян в главный контакт цоколя.

Для соблюдения полной герметичности колбы электроды состоят из трех секций — внутренней никелевой, наружной медной и промежуточной, впаянной в плоский участок тарелки (лопатку). Особенно важное значение имеет промежуточная секция электродов, изготавливаемая обычно из специальной стальной проволоки с медным напылением, которая называется платинитом. Сложность конструкции промежуточных секций электрода связана с обязательной герметичностью в большом диапазоне температур и различными тепловыми характеристиками металла и стекла.

Галогенные лампы – тепловой источник света. Принципиально – это усовершенствованная лампа накаливания, имеющая более длительный срок эксплуатации и несколько более высокую световую отдачу. Объектами усовершенствования являются: нить накала, газ и электроды.

Галогенная лампа | это… Что такое Галогенная лампа?

Галогенная лампа

Не следует путать с металлогалогенной газоразрядной лампой.

Галогенная лампа накаливания с цоколем Е27 и двойной колбой

Галоге́нная ла́мпа — лампа накаливания, в баллон которой добавлен буферный газ: пары галогенов (брома или йода). Это повышает время жизни лампы до 2000—4000 часов, и позволяет повысить температуру спирали. При этом рабочая температура спирали составляет примерно 3000 К. Эффективная светоотдача большинства массово производимых галогенных ламп на январь 2012 составляет от 15 до 22 лм/Вт.

Содержание 1 Принцип действия 2 Преимущества и недостатки 2. 1 Цветопередача 3 Применение 4 Исполнение 5 Особенности эксплуатации 6 IRC-галогенные лампы 7 Примечания

Принцип действия

Электрический ток, проходя через тело накала (обычно — вольфрамовую спираль), нагревает его до высокой температуры. Нагреваясь, тело накала начинает светиться. Однако из-за высокой рабочей температуры атомы вольфрама испаряются с поверхности тела накала (вольфрамовой спирали) и осаждаются (конденсируются) на менее горячих поверхностях колбы, ограничивая срок службы лампы.

В галогенной лампе окружающий тело накала йод (совместно с остаточным кислородом) вступает в химическое соединение с испарившимися атомами вольфрама, препятствуя осаждению последних на колбе. Этот процесс является обратимым — при высоких температурах вблизи тела накала соединение распадается на составляющие вещества. Атомы вольфрама высвобождаются таким образом либо на самой спирали, либо вблизи неё. В результате атомы вольфрама возвращаются на тело накала, что позволяет повысить рабочую температуру спирали (для получения более яркого света), продлить срок службы лампы, а также уменьшить габариты по сравнению с обычными лампами накаливания той же мощности.

Галогенные лампы одинаково хорошо работают на переменном и постоянном токе. При применении плавного включения срок службы может быть повышен до 8000-12 000 часов.

Преимущества и недостатки

Добавление галогенов предотвращает осаждение вольфрама на стекле, при условии, что температура стекла выше 250 °C. По причине отсутствия почернения колбы, галогенные лампы можно изготавливать очень компактными. Малый объём колбы позволяет, с одной стороны, использовать большее рабочее давление (что опять же ведёт к уменьшению скорости испарения нити) и, с другой стороны, без существенного увеличения стоимости заполнять колбу тяжёлыми инертными газами, что ведёт к уменьшению потерь энергии за счёт теплопроводности. Всё это удлиняет время жизни галогенных ламп и повышает их эффективность.

Цветопередача

Галогенные лампы обладают очень хорошей цветопередачей (Ra 99-100), поскольку их непрерывный спектр близок к спектру абсолютно чёрного тела с температурой 2800-3000K. Их свет подчёркивает тёплые тона, но в меньшей степени, чем свет обычных ламп накаливания.

Применение

Хотя галогенные лампы не достигают эффективности люминесцентных и тем более светодиодных ламп, их преимущество состоит в том, что они могут быть без каких-либо доработок использованы как прямая замена обычных ламп накаливания, например, с диммерами и с выключателями с подсветкой («с огоньком»).

Галогенные лампы также активно используются в автомобильных фарах благодаря их повышенной светоотдаче, долговечности, устойчивости к колебаниям напряжения, малым размерам колбы.

Мощная осветительная галогенная лампа ~230В 150Вт L=118мм

Мощные галогенные лампы используются в прожекторах, рампах, а также для освещения при фото-, кино- и видеосъёмке, в кинопроекционной аппаратуре.

Галогенные лампы с небольшой температурой тела накаливания являются источниками инфракрасного излучения и используются в качестве нагревательных элементов, к примеру в электроплитах^[1], микроволновках (гриль), паяльниках (спайка ИК-излучением термопластов).

Исполнение

Лампа типоразмера MR16

Галогенные лампы могут быть изготовлены как в компактных типоразмерах MR16, MR11, с цоколем GU 5.3, G4, GY 6.35 (на 12 вольт) или G9, GU10 (на 220 или 110 вольт), так и с цоколем Эдисона Е14 или Е27 (на 220 или 110 вольт), линейные с цоколем R7 различной длины (L=78 мм, L=118 мм и др.). Колба ламп может быть прозрачной, матированной, а также иметь рефлектор и/или рассеиватель.

Лампы типоразмеров MR предназначены для установки в транспортных средствах (автомобилях, мотоциклах, велосипедах), а также, при подключении через трансформатор, могут быть использованы для стационарного освещения («точечное освещение», компактные светильники) от бытовой сети.

Лампы типоразмера GU используются для стационарного освещения аналогично лампам MR, в отличие от последних не требуя трансформатора. Определить, лампа какого типа (MR или GU) установлена в данном светильнике или световой «точке», не вынимая лампу, легко, проследив, как меняется яркость лампы при включении и выключении: лампа GU загорается и гаснет практически мгновенно, а лампа MR — плавнее, обладая определённой инерцией (порядка 1/2 секунды).

Лампы с цоколем Е14 (миньон) или Е27 (стандарт) предназначены для замещения обычных ламп накаливания. Они снабжены дополнительной внешней колбой (по форме и размерам напоминающей колбу обычных ламп накаливания), защищающей внутреннюю кварцевую колбу от загрязнений, случайных прикосновений и контакта с легкоплавкими материалами.

Особенности эксплуатации

Галогенные лампы очень чувствительны к жировым загрязнениям, поэтому их внутренних колб нельзя касаться даже чисто вымытыми руками. Ввиду высокой температуры колбы любые загрязнения поверхности (например, отпечатки пальцев) быстро сгорают в процессе работы, оставляя почернения. Это ведёт к локальным повышениям температуры колбы, которые могут послужить причиной её разрушения (поэтому, из-за высокой температуры, колбы изготавливаются из кварцевого стекла). При их установке следует держать колбу лампы через чистую салфетку (или в чистых перчатках), а при случайном касании тщательно протереть колбу тканью, не оставляющей волокон (например микрофиброй) со спиртом.

Поскольку колба галогенной лампы разогревается до пожароопасных температур, то её следует монтировать так, чтобы в дальнейшем полностью исключить всякую возможность её соприкосновения с любыми находящимися поблизости предметами и материалами, и тем более человеческим телом.

При использовании галогенной лампы с диммером необходимо время от времени включать лампу на полную мощность, чтобы испарить накопившийся на внутренней части колбы осадок йодида вольфрама.

IRC-галогенные лампы

Новым направлением развития ламп является т. н. IRC-галогенные лампы (сокращение IRC обозначает «инфракрасное покрытие»). На колбы таких ламп наносится специальное покрытие, которое пропускает видимый свет, но задерживает инфракрасное (тепловое) излучение и отражает его назад, к спирали. За счёт этого уменьшаются потери тепла и, как следствие, увеличивается эффективность лампы. По данным фирмы OSRAM, потребление энергии снижается на 45 %, а время жизни удваивается (по сравнению с обычной галогенной лампой).

Примечания

1. ↑ Роман Кульченко Эволюция электрических плит: от спирали к индукционной катушке. CNews (14 января 2008). Архивировано из первоисточника 25 октября 2012. Проверено 12 сентября 2012.

Галогенная лампа | Определение и факты

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.

• Студенческий портал
  Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
• Спасение Земли
  Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
• SpaceNext50
  Britannica представляет SpaceNext50. От полёта на Луну до управления космосом — мы исследуем широкий спектр тем, которые подпитывают наше любопытство к космосу!

Содержание

• Введение

Краткие факты

• Факты и сопутствующий контент

Галогенная лампа | Encyclopedia.

com

Справочная информация

Галогенная лампа — это тип лампы накаливания. Обычная лампа накаливания содержит вольфрамовую нить накала, запаянную в стеклянную оболочку, которая либо вакуумирована, либо заполнена инертным газом или смесью этих газов (обычно азотом, аргоном и криптоном). Когда к нити накала подается электричество, она нагревается до достаточной температуры (обычно более 3600 ° F [2000 ° C]), чтобы раскалить; другими словами, нить светится и излучает свет. Во время работы вольфрам, испаряющийся с горячей нити накала, конденсируется на более холодной внутренней стенке колбы, в результате чего колба чернеет. Этот процесс чернения постоянно снижает светоотдачу в течение всего срока службы лампы.

Галогенная лампа поставляется с несколькими модификациями, позволяющими устранить проблему почернения. Колба, изготовленная из плавленого кварца вместо известково-натриевого стекла, заполнена теми же инертными газами, что и лампы накаливания, с небольшим количеством галогенного газа (обычно менее 1% брома). Галоген химически реагирует с вольфрамовым отложением с образованием галогенидов вольфрама. Когда галогенид вольфрама достигает нити накала, сильный нагрев нити вызывает разрушение галогенида, высвобождая вольфрам обратно на нить. Этот процесс, известный как вольфрамово-галогенный цикл, поддерживает постоянный световой поток в течение всего срока службы лампы.

Для работы галогенного цикла поверхность колбы должна быть очень горячей, как правило, выше 482°F (250°C). Галоген может не испаряться должным образом или не реагировать должным образом с конденсированным вольфрамом, если колба слишком холодная. Это означает, что колба должна быть меньше и сделана либо из кварца, либо из высокопрочного термостойкого стекла, известного как алюмосиликат. Поскольку колба небольшая и обычно довольно прочная из-за более толстых стенок, ее можно наполнить газом до более высокого давления, чем обычно. Это замедляет испарение вольфрама с нити накала, увеличивая срок службы лампы.

Кроме того, небольшой размер колбы иногда делает более экономичным использование более тяжелых заполняющих газов премиум-класса, таких как криптон или ксенон, которые помогают замедлить скорость испарения вольфрама, вместо более дешевого аргона. Более высокое давление и лучшие заполняющие газы могут продлить срок службы колбы и/или обеспечить более высокую температуру нити накала, что приводит к повышению эффективности. Любое использование заполняющих газов премиум-класса также приводит к тому, что заполняющий газ отводит меньше тепла от нити накала. Это приводит к тому, что больше энергии покидает нить накала в виде излучения, что немного повышает эффективность.

Таким образом, галогенные лампы излучают более белый и яркий свет, потребляют меньше энергии и служат дольше, чем стандартные лампы накаливания той же мощности. Они могут работать от 2000 до 4000 часов (примерно от двух до четырех лет) по сравнению с обычными лампами накаливания, которые работают всего 750-1500 часов или три часа в день в течение примерно года. Однако галогеновые лампы стоят дороже.

Большинство галогенных ламп имеют мощность от 20 до 2000 Вт. Типы низкого напряжения варьируются от 4 до 150 Вт. Некоторые галогенные лампы также имеют специальное покрытие, отражающее инфракрасное излучение, на внешней стороне колбы, чтобы гарантировать, что излучаемое тепло, которое в противном случае теряется, отражается обратно на нить накала лампы. Нить накала горит горячее, поэтому требуется меньшая мощность. Эти лампы могут работать до 4000 часов.

Несмотря на то, что вольфрамовые галогенные лампы более эффективны, чем другие большие лампы накаливания, они менее эффективны по сравнению с люминесцентными и газоразрядными лампами высокой интенсивности (HID). Галогенные лампы также могут представлять угрозу безопасности, поскольку выделяемое ими тепло может варьироваться от 250 до 900°F (121-482°C).

История

Масляные лампы со стеклянными трубками были предшественниками электрических ламп. Газовые лампы также были распространены, но имели очевидные недостатки. В начале девятнадцатого века была разработана лампа с использованием электрически нагретой проволоки (платины). Более эффективные лампы стали возможными благодаря использованию других материалов накаливания. В 1860 году английский изобретатель по имени Свон продемонстрировал лампу с угольной нитью накаливания. И он, и Томас Эдисон, наконец, усовершенствовали эту лампу для практического использования примерно в 1878 году.

Эдисон установил первую успешную систему электрического освещения в 1880 году.0123

Позже эти углеродные нити были заменены танталовыми, а затем вольфрамовыми нитями, которые испаряются медленнее, чем углерод. После усовершенствования процесса волочения вольфрамовой проволоки в 1911 г. появились первые лампы накаливания с вольфрамовой нитью. Это были вакуумные лампы. В 1913 году General Electric Corporation представила лампы накаливания с вольфрамовой нитью, использующие инертный газ и спиральные нити. Шесть лет спустя годовой объем производства лампочек в США превысил 200 миллионов штук. Сегодня почти все электрические лампы накаливания изготавливаются с вольфрамовыми нитями накаливания.

Цикл вольфрам-галоген, используемый в галогенных лампах, был впервые разработан и испытан 40 лет назад. Некоторые из первых коммерческих галогенных ламп были представлены в 1959 году. С тех пор они применяются в студийном освещении, проекционных лампах и автомобильных фарах. Последнее привело к появлению другого типа стекла, называемого алюмосиликатным, которое впервые было использовано в лампах в начале 1970-х годов. Более низкая температура размягчения или рабочая температура этих стекол позволила с высокой скоростью производить автоматизированное производство галогенных ламп.

Производство лампочек возникло в начале двадцатого века, когда электроэнергия стала доступной для широкой публики. К началу 1980-х годов около 70 американских компаний ежегодно продавали лампы и трубки на сумму более 2 миллиардов долларов. В течение следующего десятилетия из-за спада в начале 1990-х годов общий рынок лампочек вырос примерно до 2,9 миллиарда долларов. Рынок достиг почти 4 миллиардов долларов в 1994 году, но оставался относительно стабильным в течение следующих нескольких лет.

В 1992 году в США был принят Закон о национальной энергетической безопасности, предписывающий использование передовых ламп, которые были более эффективными. Закон был направлен на предотвращение продажи неэффективных люминесцентных ламп, начиная с 1994 и другие энергосберегающие лампы к 1995 году. Он также запретил несколько типов люминесцентных ламп, некоторые рефлекторные лампы накаливания и различные прожекторы. Принятие этого закона также увеличило цены на луковицы на 4-6%.

Этот закон, а также снижение прибыли вдохновили производителей ламп в середине 1990-х годов на создание ламп, которые могли бы снизить потребление энергии, улучшить освещение, увеличить срок службы и свести к минимуму воздействие на окружающую среду. Компактные люминесцентные и галогенные лампы были двумя типами, которые предлагали рост. Таким образом, в течение 19В период с 93 по 1998 год поставки галогенов увеличивались почти на 15% в год. В 1998 году общий объем рынка осветительного оборудования в Соединенных Штатах превысил 10 миллиардов долларов. луковицы. Цель этого отзыва заключалась в том, чтобы модернизировать существующие лампы torchiere с защитным кожухом колбы (лампы, изготовленные после отзыва, уже включали эти кожухи).

Другие типы ламп накаливания, в том числе галогенные, с годами совершенствуются и разрабатываются для специальных применений. Последним достижением в технологии галогенных ламп является галогенная лампа, отражающая инфракрасное излучение (ИК). Эти лампы могут обеспечить такой же световой поток (люмен) при гораздо меньшей мощности (ваттах) или, наоборот, значительно увеличить световой поток при тех же ваттах, что и стандартные галогенные лампы. Только 10-15% мощности, используемой в лампах накаливания и галогенных лампах, дают видимый свет. Большая часть мощности излучается в виде тепла (инфракрасная энергия).

Эти новые лампы имеют покрытие, отражающее инфракрасное излучение, нанесенное на внешнюю поверхность капсулы лампы, которое отражает большую часть потерянной инфракрасной энергии обратно в капсулу и на вольфрамовую нить. Это перенаправлено энергия увеличивает температуру нити накала, таким образом производя больше света без какой-либо дополнительной мощности. Сегодня эти лампы в основном используются в крупных торговых точках для общего освещения, а также для акцентного освещения или освещения витрин. Недавно 180 новых галогенных ламп были использованы на балу на Таймс-сквер в канун Нового года в 1919 году.99. Двухконтурная конструкция делает распределение тепла этих ламп таким же, как у ламп накаливания.

Сырье

В зависимости от типа галогенной лампы колба изготавливается либо из кварца (плавленого кварца), либо из алюмосиликатного стекла. Кварцевое стекло имеет соответствующую термостойкость для вольфрамово-галогенного цикла, при котором температура колбы достигает 1652°F (900°C). Для ламп малой мощности примерно до 120 Вт можно использовать алюмосиликатное стекло. Либо стекло поставляется в форме цилиндрических трубок, которые предварительно обрезаются до нужной длины или обрезаются по длине производителем лампы.

Вольфрам используется для нити накаливания. Вольфрам получают в виде проволоки, которая изготавливается с использованием легирования (добавление небольшого количества других материалов) и процесса термообработки. Легирующие примеси обеспечивают пластичность, необходимую для обработки вольфрама в катушках, и помогают предотвратить деформацию во время работы. Молибден, используемый для герметизации, поступает в виде фольги и проволоки на катушках. Основания из керамики, стекла или металла изготавливаются заранее.

Газы, используемые при производстве, включают аргон, азот, криптон, ксенон, бром, водород, кислород и природный газ или пропан. Большинство этих газов поставляется в цистернах или баллонах, некоторые в жидком виде. Природный газ подается по трубопроводу от газовой компании.

Дизайн

Электрические свойства лампы определяются размерами и формой или геометрией нити накала. Чем выше рабочее напряжение, тем длиннее должен быть провод. Для большей мощности требуется более толстый провод. Нить накаливается в виде катушки различной конфигурации в зависимости от области применения лампы.

Наиболее распространенные конфигурации известны как круглая сердцевина, плоская сердцевина и двойная нить накала. В особых случаях используются другие конфигурации, либо модулированные (для максимальной эффективности генерации света), либо сегментированные (для равномерного распределения света). Филаменты также ориентированы двумя способами: осевым или поперечным. Ориентация всегда осевая в двусторонних цилиндрических лампах. В одноцокольных лампах ориентация определяется применением.

Производственный процесс

Некоторые компоненты лампы изготавливаются в разных местах и ​​отправляются на завод, где происходит окончательная сборка. Степень автоматизации производства зависит от области применения лампы, объема продаж и цены реализации. Будет обсуждаться процесс для одноцокольных кварцевых галогенных ламп.

Изготовление катушки

• 1 Поскольку тонкий прямой провод имеет плохие характеристики излучения и его трудно поместить в колбу лампы, провод наматывается в виде катушки с помощью автоматических машин, которые напоминают высокоскоростные бобины. Чтобы сделать нить с круглым сердечником, каждый виток укладывается рядом со следующим по спирали на цилиндрическом стержне. Прямоугольный стержень используется для нити накала с плоским сердечником. Для двойной нити проволока сначала наматывается на очень тонкую первичную катушку, а затем она снова наматывается на второй, более толстый сердечник. Таким образом, большое количество проводов может поместиться в очень маленьком пространстве.

Формирование колбы

• 2 После того, как стеклянная трубка обрезана по длине, к ее верхней части необходимо прикрепить выхлопную трубу. Сначала верхняя часть трубы нагревается с помощью газового/кислородного пламени. Колесо из карбида вольфрама сгибает размягченное стекло, образуя форму купола с небольшим отверстием.
• 3 Меньшая стеклянная трубка, называемая выхлопной, помещается в отверстие и приваривается к большей трубке. Эта трубка небольшого диаметра используется в качестве средства для вытеснения воздуха из лампы во время операции герметизации, а также для откачки воздуха и введения наполняющего газа во время процесса выпуска. Этот процесс выполняется на специальных ротационных машинах.

Изготовление крепления

• 4 Далее изготавливается основание. Во-первых, мост изготавливается путем встраивания предварительно отформованных вольфрамовых проволок в небольшой цилиндрический кварцевый стержень. Нить накала приваривается к этим опорным проволокам и приваривается к узлу внешнего вывода, состоящему из молибденовой герметизирующей фольги и внешнего вывода.
• 5 Готовое крепление направляется в водородную печь при температуре 1 925°F (1050°C) для очистки. Этот процесс удаляет любые оксиды, которые могут повредить вольфрамовую нить накала во время работы лампы.

Герметизация

• 6 Машина, называемая пресс-пломбой, используется для герметизации крепления внутри колбы. Крепление вставляется в колбу и обе части надежно удерживаются. Затем нижняя часть колбы нагревается примерно до 3272 ° F (1800 ° C) с использованием газовых / кислородных горелок для размягчения кварца. Прижимные пластины из нержавеющей стали, работающие при давлении 20-60 фунтов на квадратный дюйм, прижимают кварц к молибденовой фольге, образуя герметичное уплотнение. Во время этой операции колба продувается инертным газом (азот или аргон) для удаления воздуха и предотвращения окисления монтировки. Внешние выводы выступают из конца пресса и обеспечивают средство для электрического соединения лампы с цоколем.

Вакуумирование и наполнение запрессованной груши

• 7 Запрессованная груша наполняется галогенным газом на вытяжной машине. В этой машине используются вакуумные насосы для откачки воздуха из колбы и система наполнения для подачи газовой смеси галогена в колбу через выхлопную трубу. Высокое внутреннее давление лампы достигается за счет того, что сначала наполняют лампу давлением выше атмосферного, а затем распыляют или погружают колбу в жидкий азот, который охлаждает и конденсирует заполняющий газ при давлении ниже атмосферного. Горение газа/кислорода затем расплавляет выхлопную трубу в верхней части колбы, образуя наконечник и задерживая газ в колбе. Газ расширяется по мере того, как нагревается до температуры окружающей среды, что приводит к созданию лампы под давлением.

Крепление основания

• 8 Основание лампы обеспечивает электрическое подключение и монтаж. Геометрия определяется национальными и международными стандартами. Существует несколько различных типов оснований. Для одноцокольных ламп используют стеклянные, керамические или металлические цоколи. Обычно они приклеиваются к стеклянной колбе с помощью специального клея, обладающего хорошей устойчивостью к высоким температурам. влаги и термических нагрузок или прикреплены механически. Бесцементное соединение используется для специальных применений.

Упаковка

• 9 После окончательного тестирования лампы вручную или автоматически упаковываются в коробки в зависимости от применения. Лампы, продаваемые в розничные магазины, упакованы в индивидуальную упаковку.

Контроль качества

Испытание под давлением (40-100 атмосфер в зависимости от давления наполнения) проводится после процесса прессования/запечатывания, чтобы гарантировать, что лампа не лопнет во время работы. Обычно берется случайная выборка, хотя некоторые лампы проходят 100% тестирование. После заполнения лампы проверяют на герметичность, помещая их на ротационную машину и зажигая на несколько минут. Если есть большая утечка, лампа станет бело-желтого цвета. Если есть какие-либо серьезные механические дефекты, лампа обычно выходит из строя. Случайный образец из каждой партии также тестируется, чтобы убедиться, что все характеристики (мощность, температура, светоотдача и срок службы) соблюдены.

Побочные продукты/отходы

Неисправный кварц утилизируется или перерабатывается. Иногда выхлопные трубы используются повторно. Отходы вольфрама утилизируются и продаются как лом. Готовые лампы, не прошедшие испытания, выбрасываются. Тем не менее, производители ламп продолжают использовать более экологически чистые материалы, чтобы сократить количество неперерабатываемых отходов.

Некоторые галогенные лампы изготавливаются со свинцовыми припоями в основании лампы. Поскольку свинец является высокотоксичным материалом, продукты, содержащие свинец, должны пройти TCLP Агентства по охране окружающей среды (процедура выщелачивания характеристик токсичности). В противном случае они должны быть классифицированы как опасные отходы и соответствовать специальным правилам утилизации в некоторых штатах. Некоторые производители ламп избегают этой проблемы, используя бессвинцовый припой.

Будущее

Поставки вольфрамовых галогенных ламп, по прогнозам, будут увеличиваться на 7,7% в год до 58 миллионов единиц в 2003 г., опережая поставки ламп накаливания. Это отражает растущее признание галогенов в жилых и коммерческих помещениях, таких как напольное и встроенное освещение, настольные и торшеры, а также другое общее и рабочее освещение.

Несмотря на все более широкое использование галогенных ламп в ряде приложений, отгрузки штучных изделий значительно замедлились с середины 19 века.темпами 90-х годов, за счет увеличения импорта из таких стран, как Китай, Южная Корея, Тайвань, Япония, Филиппины, Мексика, Германия и Венгрия. В дополнение к конкуренции со стороны импорта, другие факторы будут способствовать падению цен за единицу продукции, что ограничит прирост стоимости поставок до 5,3% в год до 180 миллионов долларов США в 2003 году. Стремясь захватить долю рынка, некоторые производители ограничат рост цен. Кроме того, улучшенная экономия за счет масштаба и производственных технологий поможет снизить цены за единицу продукции.

Производители галогенных ламп также продолжат разработку ламп с превосходными характеристиками освещения, большей эффективностью и увеличенным сроком службы при меньшей стоимости. Новые и улучшенные конструкции будут предлагаться для удовлетворения потребностей специальных приложений. Лампы будут по-прежнему производиться более экологически безопасными, а производственные процессы станут более эффективными для сокращения отходов.

Ожидается, что к началу века мировой рынок осветительных приборов достигнет примерно 28 миллиардов долларов. Ожидается, что Соединенные Штаты увеличат свою долю на этом рынке выше нынешних 30%. Американские производители ламп и ламп также расширяют свою деятельность за рубежом, создавая совместные предприятия или приобретая предприятия. Ожидается, что к 2005 году рынок североамериканского осветительного оборудования превысит 15 миллиардов долларов США9. 0123

Лампы накаливания останутся доминирующими на рынке Соединенных Штатов, с более чем 80% продаж и более 50% рыночной стоимости, благодаря их широкому использованию на крупных рынках бытового и транспортного оборудования. Из-за зрелости рынка ламп накаливания, конкуренции со стороны других типов ламп и замедления роста жилищного и автомобильного секторов рост спроса на лампы накаливания будет отставать от средних показателей по отрасли.

Где узнать больше

Книги

«Электроосветительное и электроустановочное оборудование». В Профили промышленности США. The Gale Group, 1998.

Клипштейн, Дональд. Великая книга-лампочка Интернета. 1996.

Уэймут, Джон и Роберт Левин. Справочник дизайнера: Применение источников света Danvers, MA: GTE Products Corporation, 1980.

Периодические издания

Cable, Michael. «Механизация стекольного производства». Журнал Американского керамического общества 82, вып.