HU200857B

HU200857B - High-pressure sodium discharge lamp

Info

Publication number: HU200857B
Application number: HU894732A
Authority: HU
Inventors: Cornelis Adrianus Joann Jacobs; Aldegondus Wouterus Jansen; Jan Alfons Julia Stoffels
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1988-09-12
Filing date: 1989-09-07
Publication date: 1990-08-28
Also published as: DK444889D0; EP0364014A1; HUT51030A; DK170567B1; JPH02109249A; DE68915506D1; EP0364014B1; DK444889A; NL8802228A; JP3014105B2; DE68915506T2; US5600204A

Description

(54) NAGYNYOMÁSÚ NÁTRIUM KISÜLŐ LÁMPA (5 7) KIVONAT

A találmány tárgya nagynyomású nátrium kisülő lámpa, amelynek kerámia kisülő edénye (1) van, amelyben nátrium, higany és xenon töltés van, amelyek közül a xenonnak a nyomása 300 K hőmérsékleten 26,7 kPa (200 torr) és a lámpa működése közben olyan fényspektrumot bocsát ki, amelyben 589,3 nm hullámhosszon önelnyelő sáv van, az önelnyelő sáv két oldalán lévő spektrumrészeknek maximuma van, amely maximumok között Δλ hullámhossz különbség van.

A találmány szerint a nátrium és higany tömeg aránya (Na/Hg) legfeljebb 0,125 és legalább 0,075, továbbá a Δλ hullámhossz különbség legalább 3,5 nm és legfeljebb 6 nm (1. ábra).

1. ábra

A leírás terjedelme: 3 oldal, 4 ábra

HU 200 857 B

-1HU 200857 Β

A találmány tárgya nagynyomású nátrium kisülő lámpa, amelynek kerámia kisülő edénye van, amelyben nátrium, higany és xenon töltés van, amelyek közül a xenonnak a nyomása 300 K hőmérsékleten 26,7 kPa (200 torr) és a lámpa működése közben olyan fényspektrumot bocsát ki, amelyben 5893 nm hullámhosszon önelnyelő sáv van, az önelnyelő sáv két oldalán lévő spektrumrészeknek maximuma van, amely maximumok között Δλ hullámhossz különbség van.

A bevezetőben körülírt lámpa ismeretes az 1.587.987. sz. GB PS-ből. Ez az ismert lámpa, amelyet — többek között—gyakran közvilágítási célra használnak egy nagyon hatásos fényforrás. A xenon puffer gázként szolgál, aminek hatására a kisugárzás hatásfoka és ezzel együtt a fényhasznosság javul azokhoz a nagynyomású nátrium lámpákhoz képest, amelyeknél nemesgázt használnak gyújtógázként, vagyis amelynek a nyomása legfeljebb 6,7 kPa (50 torr). A két féle nagynyomású nátrium lámpánál a működés közben előállított fényspektrum azonban nagyon egyforma.

Ezen lámpák által előállított fény spektruma a kék részhez viszonylag kis mértékben járul hozzá. Ez a körülmény a lámpák alkalmazhatóságát sok esetben korlátozza.

A találmány elé célul tűztük ki egy olyan intézkedés kidolgozását, amelynek révén a spektrum kék részéhez a kék hozzájárulást megjavíthatjuk.

A kitűzött célt a bevezetőben körülírt lámpával ügy értük eL hogy a nátrium és higany tömegaránya (Na/Hg) legfeljebb 0,125 és legalább 0,075, továbbá a Δλ hullámhossz különbség legalább 33 nm és legfeljebb 6 nm.

a találmány szerinti lámpánál azt találtuk, hogy a spektrum kék részéhez (350-450 nm) való hozzájárulás 5-12%-a a lámpa által 250-780 nm tartományban előállított sugárzási teljesítménynek. A spektrum kék részéhez történd ilyen nagy mértékű hozzájárulás az ismert lámpáéhoz képest csökkent sugárzási hatásfokot és ugyancsak kisebb fényhasznosságot von maga után. A csökkenés azonban olyan, hogy a találmány szerinti lámpánál a sugárzási hatásfok és a fényhasznosság összemérhető azon nagynyomású nátrium lámpákéval, amelyeknél a xenon gyújtógázként van jelen. A Δλ hullámhossz különbség csökkenése azt eredményezi, hogy valójában a hozájárulás a spektrum kék részéhez növekszik, de ezzel együtt jár a fényhasznosság jelentős csökkenése. Azt találtuk, hogy megnövelve Δλ hullámhossz különbséget csökken a spektrum kék részéhez történő hozzájárulás. Megjegyzendő, hogy a fényhasznosság maximumát akkor értük el, amikor a Δλ hullámhossz különbség mintegy 10 nm.

A spektrum kék részéhez történő hozzájárulás megnövelésével a találmány szerinti lámpa gyakorlatilag alkalmassá vált növények besugárzására, mivel az előállított spektrális eloszlás kedvezően hat a növény erőteljes növekedésére (fotoszintézis), valamint annak morfológiájára. A növények jó növekedése szempontjából általában kívánatos azonban, hogy a 400-780mn hullámhossz tartományban a hozzájárulás legalább 90%-a legyen a lámpa teljes sugárzási teljesítményének. A „lámpa teljes sugárzási teljesítménye alatt a250-780 nm tartományban lévő teljesítményt értjük. Egy további előny abban van, hogy a találmány szerinti lámpával besugározva javul a növények színvisszaadása. Ez lehetővé teszi, hogy a besugárzott növényeket a besugárzás közben is vizuálisan megfigyelhetjük.

A Δλ hullámhossz különbség függvénye a kisülő edényben lévő nátrium és higany nyomásának, amint azt többek között J. J. de Groot és J. A. J. M. van Vliet ismertette a „The high-pressure sodium lamp c. művében (1986). Ebben az eseben a Δλ hullámhossz különbség egy, az5893nm és az önelnyelő sáv rövidebb hullámhosszúságú emelkedésének maximuma közötti ΔλΒ részből, valamint az 5893 nm és az önelnyelő sáv hosszabb hullámhosszúságú emelkedésének maximuma közötti Δλι< részből tevődik össze. Jóllehet a ΔλΒ és Aár változik a nátrium/higany arányának függvényében, azt találtuk, hogy az előállított fényspektrum kívánt befolyásolására a Δλ hullámhossz különbség a döntő fontosságú.

A találmányt részletesebben az alábbiakban a mellékelt rajzok alapján ismertetjük, ahol az

/. ábra a találmány szerinti lámpa oldalnézete részben kitörve, a ábrán az 1. ábra szerinti lámpa által kibocsátott fény spektruma látható, a

3. ábra egy másik, szintén találmány szerinti lámpa által előállított spektrum és a

4. ábrán egy olyan nagynyomású nátrium lámpa által előállított spektrum látható, amelyben a xenon gyújtógázként van jelen.

Az 1. ábrán látható lámpának egy kerámia falú 1 kisülő edénye, valamint külső 2 búrája van, amely az 1 kisülő edényt magába foglalja és amelynek az egyik végén 3 fej van. Az 1 kisülő edény mindkét végén egy-egy 4, 5 elektróda van, amelyek mindegyike egy-egy, hozzátartozó 6 és 12 áramátvezetőhöz csatlakozik. A 6 áramátvezető egy 7 vezetéken keresztül egy merev 8 vezetékhez csatlakozik, mely utóbbi a 3 fej egy első csatlakozási pontjához (az ábrán nem látható) van kötve. A merev 8 vezeték másik vége be van hajlítva és a 2 búrának támaszkodva, azon belül tartószervként szolgál. A12 áramátvezető egy 13 titze huzalon kerekül csatlakozik egy merev 9 vezetékhez, amelynek egyik vége a 3 fejen lévő második csatlakozási pontjához (az ábrán nem látható) van kötve.

Az 1 kisülő edénynek egy 20 függő vezetéke van, amelynek egyik vége villamosán a 7 vezetékhez csatlakozik. A 20 függő vezeték másik vége egy 21 bimetal elemhez csatlakozik, amely 21 bimetal elem a merev 8 vezetékhez van rögzítve. A lámpa működésen kívüli állapotában a 21 bimetal elem feltámaszkodik az 1 kisülő edény falára, és így a 20 függő vezeték szintén érintkezik az 1 kisülő edény falával. Működés közben az 1 kisülő edény álal kibocsátott sugárzás felmelegíti a 21 bimetal elemet, amely ekkor elhajlik az 1 kisülő edénytől. Ennek követkertében a 20 függő vezeték nagy része eltávolodik az 1 kisülő edény falától. Az 1 kisülő edény töltése 26 mg nátriumot és higanyt—na/Hg= 0,125 arányban — és mintegy 300 K hőmérsékleten 40 kPa nyomású xenont tartalmaz. A bemutatott lámpa névleges teljesítménye 400 W, ívfeszültsége 100 V és az elektródák közötti távolság 90 mm.

-2HU 200857 Β

Az I. táblázat különböző lámpák mért spektrumadatait tartalmazza. Mindegyik lámpa 26 mg Na* Hg amalgámot tartalmazott. Az 1. lámpában a xenon nyomása 300 K hőmérsékleten 3,6 kPa, míg a 2-7. lámpákban 40 kPa volt. A 4, 5. és 6. lámpa a találmány szerinti lámpa volt. A 4. lámpa spektruma a 2. ábrán, mig az 5. lámpa spektruma a 3. ábrán látható. A 2. és 3. lámpa a technika állásához tartozó lámpa és spektrumuk megfelel az 1. lámpáénak, ami a 4. ábrán látható. A Z, 3. és 4. ábrákon a λ hullámhossz a vízszintes tengelyre nm-ben van felmérve. A φ sugárzási teljesítmény (sugárzási energia áram) relatív egységekben van a függőleges tengelyre felvíve. Csak a 2. és 3. lámpáknál nagyobb lényegesen a fényhasznosság az 1. lámpáéhoz képest.

Látható, hogy a találmány szerinti lámpák fényhasznossága összemérhető az ismert, gyújtógázként xenont tartalmazó nagynyomású nátrium 1. lámpáéval. A sugárzási teljesítmény aránya a spekt5 rum kék tartományában (350-450 nm) jelentősen megnő.

A 7. lámpánál az arány a spektrum kék tartományában tovább növekedett, de nagy mértékben a fényhasznosság árán. Ezen túlmenően azt találtuk, hogy a spektrumnak a növények növekedése szempontjából lényeges részén (400-780 nm) a sugárteljesítmény aránya 90% alá esik. Ennek a lámpának a sugárzási hatásfoka is lényegesen kisebb, mint a többi lámpáé. Ebből a szempontból ez a lámpa kevésbé alkalmas növények besugárzására.

TÁBLÁZAT

Lámpa száma	1	2	3	4	5	6	7
Tömegarány Na/Hg	0,225	0,225	0,125	0,125	0,075	0,075	0,075
Fényhasznosság (lm/W)	170	130	126	123	113	104	87
Sugárzási hatásfok (mW/W)	324		327	299	285	251	223
Hullámhossz (nm)	7,4	9,0	6,6	4,8	4(2	3(5	2,7
Arányos hullámhossz különbség Δλ (nm)	3,2	2,6	2,8	1,9	1,2	1,2	0,8
Sugárzási teljesítmény %-os hozzájárulása a hullámhossz tartományban 250nm-780nm	100	100	100	100	100	100	100
400 nm - 780 nm	96	95	95	95	93,7	90,7	89,2
350 nm - 450 nm	3,9	4	4,2	5,8	7,8	12	14,6

SZABADALMI IGÉNYPONT

Claims

Nagynyomású nátrium kisülő lámpa, amelynek kerámia kisülő edénye (1) van, amelyben nátrium, higany és xenon töltés van, amelyek közül a xenonnak a nyomása 300 K hőmérsékleten 26,7 kPa (200 torr) és a lámpa működése közben olyan fényspektrumot bocsát ki, amelyben 5893^nm hullámhosszon önelnyelő sáv van, az önelnyelő sáv két oldalán lévő' spektrumrészeknek maximuma van, amely maximumok között Δλ hullámhossz különbség van, azzal

50 jellemezve, hogy a nátrium és higany tömegaránya (Na/Hg) legfeljebb 0,125 és legalább0,075, továbbá a Δλ hullámhossz különbség legalább 3,5 nm és legfeljebb 6 nm.

-3Γ200857Β

HU 2 Int. Cr: Η 01J 61/22

l.ábxa (UIU)X