HU200858B - High-pressure sodium-vapour discharge lamp with clamping cable - Google Patents

Description

A találmány tárgya nagynyomású nátriumgőz kisülő lámpa, amelynek kerámia anyagból lévő kisülőcsöve, és ebben egymással szemben elrendezett főelektródái vannak, a lámpának gyújtórendszere van, amely egy, a kisülőcsövet — kerületének legalább egy része mentén—körülvevő villamos vezetéket tartalmaz, ez a vezeték — legalább a lámpa működésen kívüli állapotában — villamosán az egyik főelektródához csatlakozik.

Kerámia anyag alatt egy olyan anyagot értünk, amely nátriumgőznek ellenálló kristályos oxid, mint például monokristályos zafír, vagy polikristályos, tömören színtereit alumínium oxid. A kisülőcső nátriumon és egy vagy több nemesgázon kívül higanyt is tartalmazhat. A lámpa működésen kívüli állapota alatt azt az állapotot értjük, amelyben a főelektródák között nincs kisülés, és a lámpa működés közbeni állapota az az állapot, amikor a főelektródák között stabil ívkisülés van jelen.

A fentebb körülírt lámpa ismert a 4.498.030. sz. US PS-ből.

Az ismert lámpában a gyújtórendszer nem csupán egy villamos vezetéket, hanem egy bimetall kapcsolót és egy parázsfény gyújtót is tartalmaz. A vezeték a villamos csatlakozást alkotja a parázsfény gyújtó és a bimetall kapcsoló soros áramkörében és ennek érdekében gyártás során a kisülőcső egyik vége köré tekerik. A villamos vezeték így a bimetall kapcsoló érintkezőjeként működik. A lámpa működés közbeni állapotában a bimetall kapcsoló és a vezeték közötti kapcsolat megszakad a bimetall kapcsoló által, így nem csupán a villamos vezeték, hanem a parázsfény gyújtó is lakapcsolódik. Ekkor a parázsfény gyújtó nem működhet, ezért a lámpa megfelelő működését nem befolyásolja hátrányosan.

Egy másik, fentebb körülírt típusú lámpában, amely az 1340351. sz. GB PS-ből ismert, a villamos vezeték gyújtóelektródaként van felhasználva. Ebben az esetben fontos, hogy a vezeték, amely ekkor nem ér hozzá a kisülőcsőhöz, pontosan meghatározott helyzetben legyen a kisülőcső kerülete mentén. Valószínűleg egy bimetall kapcsoló van a vezeték és a megfelelő főelektróda közé beiktatva, amely kapcsolóval a vezeték a lámpa működés közbeni állapotában lekapcsolódik. Ez azért előnyős, mert ílymödon megelőzik a kisülőcső töltete alkotóinak vándorlását.

A villamos vezeték pontos elhelyezése, amely elhelyezés rögzített lámpa teljes élettartama alatt, a gyakorlatban több problémát okoz. Azt találtuk, hogy olyan lámpákban, amelyeknél a villamos vezeték a bimetall kapcsoló érintkezőjeként szolgál, a villamos érintkezés a két rész között sok kívánnivalót hagy maga után a lámpa élettartama során. Olyan lámpákban, amelyekben a villamos vezeték gyújtóelektródaként szolgál, azt találtuk, hogy a gyújtófeszültség hátrányosan változik a lámpa élettartama során.

A találmány elé célul tűztük ki egy olyan eszköznek a kidolgozását, amellyel a vezeték pontatlan elhelyezkedése következtében fellépő, fent említett problémákat elkerüljük, miközben a lámpa többi tulajdonságát megtartjuk.

A kitűzőt célt a bevezetőben ismertetett lámpá2 val atalálmány szerint úgy értük el, hogy a villamos vezetékként egy, a kisülőcsövet körülvevő rögzítő elemet alkalmazunk.

Ezzel a megoldással elérhető, hogy a villamos vezeték a kisülőcsövön rögzítet helyzetben legyen és csúszhasson el a kisülőcsövön a lámpa élettartama során. Ez azt jelenti, hogy a villamos vezeték megfelelően rögzített helyzetben marad a bimetall kapcsolóhoz képest, így a közöttük lévő villamos érintkező mechanika kielégítő működése megmarad. Amennyiben a villamos vezeték a lámpa begyújtása közben segédelektródaként működik, akkor a találmány szerinti megoldással a segédelektróda és a megfelelő főelektróda közötti távolság állandó marad a lámpa élettartama során, Így a gyújtófeszültséget nem befolyásolja hátrányosan.

A találmány szerinti lámpa egy előnyös kiviteli alakjánál a rögzítő elem egy rugalmas huzaldarab, amely a kisülőcső köré 180*-nál nagyobb szögben van hajlítva.

Egy egyszerű, olcsó megoldás.

Egy további lehetséges kiviteli alak szerint a vezeték és a rögzítőelem a kisülőcső köré 54O*-nál nagyobb, de 900°-nál nem nagyobb szögben hajlított huzaldarab.

Ennek a szerkezeti kialakításnak, amelyben a huzaldarabnak 1,5-23 menete van, az az előnye, hogy a huzaldarab kielégítően és megbízhatóan van rögzítve a kisülőcsövön minden gyakorlati körülmény között, beleértve azt az esetet is, amikor a kisülőcső keresztmetszete nem teljesen köralakú. Ha a huzaldarabot a bimetall kapcsoló egyik érintkezőjeként használjuk, akkor az egynél több menetszám, például két menet, azt a további előnyt jelenti, hogy a második menet előnyösen befolyásolja a hőátadást a kisülőcső és a bimetall kapcsoló között. A lámpa működése kezdetén a bimetall kapcsoló gyorsabban felmelegszik a jobb hővezetés következtében és gyorsabban kikapcsol.

Célszerűen, a rugalmas huzaldarabnak a végei - hosszuknak legalább egy része mentén — egymáshoz képest szétállnak, így a huzaldarab meghajlított részének az átmérője a két vég egymás felé történő összenyomásával egyszerűen megnövelhető. Ez nagyon megkönnyíti a rugalmas huzaldarabnak a kisülőcső köré történő felhelyezését, ugyanakkor a kisülőcsövek mérettűrésével szemben érzéketlen.

A huzaldarab előnyösen wolframból, nióbiumból, tantálból vagy molibdénből van. Az ezekből a fémekből készült huzaldarabokat viszonylag könnyen lehet rögzítő elemmé hajlítani. Ezen túlmenően, ezek a fémek kielégítően hőállóak, így a kialakított rögzítő elemek rugalmasságukat megtartják a lámpában fellépő hőmérsékleten is.

A találmány szerinti lámpa egy kiviteli alakját az alábbiakban a mellékelt rajzon bemutatott kiviteli példa kapcsán ismertetjük részletesen, ahol az

1. ábra egy nagynyomású nátriumgőz kisülő lámpa oldalnézetét mutatja, a

2. ábrán a rögzítő elemként kialakított vezeték egy kiviteli alakjának oldalnézete látható.

Az 1. ábrán egy kerámia anyagból lévő 1 kisülőcsövet egy 3 fejjel ellátott külső 2 búra vesz körül. A 3 fejnek két 4 és 5 kivezetése van. Az 5 kivezetés

-2HU 200858 Β egy merev 9 vezető egyik végéhez vm csatlakoztatva. A 9 vezető másik vége az 1 kisülőcső első 10 főelektródájához van vezetve. A 4 kivezetés egy merev 6 vezető c^yik végével van összekötve. A 6 vezető másik vége egy 6a vezetőn keresztül az 1 kisülőcső második 8 főelektródájához csatlakozik. A 6 vezetőhöz egy 14 bimetall 13 kapcsoló eleme van rögzítve.

Egy rögzítő elemként kialakított villamos 15 vezeték van az 1 kisülőcsőre rögzítve. A15 vezeték egy rugalmas huzaldarabból, például molibdénböl van, amely az 1 kisülőcső köré mintegy 360* szögben van hajlítva. A15 vezeték az 1 kisüiőcsőre történő felszerelése előtt van meghajlftva. A hajlított huzaldarab egymást keresztező szabad végeinek az összenyomásával, annak belső Átmérője megnő és (gy az könnyen rácsúsztatható az 1 kisülőcsőre. A szabad végeket elengedve, azok rugalmasan szétugranak, a 15 vezető huzalhurok Átmérője lecsökken és ekkor a 2 kisülőcsövön rögzítve van.

A villamos 15 vezeték a bimetall 13 kapcsoló érintkezőjét alkotja. Mivel a 15 vezeték körülzárja az 1 kisülőcsövet, és mert hőálló, az a 13 kapcsolóhoz képesti helyzetét jól megőrzi a lámpa teljes élettartama alatt, ezáltal e két rész között a jő villamos érintkezés megmarad.

Egy parázsfény 17 gyújtó egyik 18 kivezetése egy hajlékony 16 vezetőn keresztül a villamos 15 vezeték egyik szabad végéhez csatlakozik. A rögzítő 15 vezeték és a parázsfény 17 gyújtó közötti távolság esetleges változásait, ami például a hőtágulás hatására jöhet létre, a hajlékony 16 vezető kompenzálja. A parázsfény 17 gyújtó másik 18’ kivezetése a 20 vezetőn keresztül a 9 vezetőhöz van csatlakoztatva.

A lámpa működésen kívüli, vagy kialudt állapotában a 14 bimetall elem egyik 14a vége a rögzítő 15 vezetékhez kapcsolóik. A lámpa működés közbeni, vagy begyújtott állapotában a 14 bimetaH elem távol van az 1 kisülőcsőtől, ily módon megszakad a kapcsolata a rögzítő 15 vezetékkel és a parázsfény 17 gyújtó villamosán kikapcsolódik.

Az alábbiakban a lámpa működését ismertetjük részletesebben.

Ha a lámpát egy stabilizáló ballaszton keresztül egy feszültségforrásra kapcsoljuk, akkor először a parázsfény 17 gyújtóban parázsfény kisülés jön létre. Ez hőt termek aminek hatására a parázsfény 17 gyújtó két érintkezője kis idő múltán záródik. Ekkor áram folyik a 4 kivezetésen, a 6 vezetőn, a 14 bimetall elemen, a 15 vezetéken, a 16 vezetőn, az egyik 18 kivezetésen, a másik 18’ kivezetésen, a 20 vezetőn, a 9 vezetőn és 5 kivezetésen keresztül. A parázsfény 17 gyűjtő ekkor lehűl, és kis idő múlva érintkezői egymástól eltávolodnak. A parázsfény 17 gyújtónak ez a kikapcsolódása mintegy 2000 V-os feszültségimpulzust állít elő, ami a 15 vezetéken és a 14 bimetall elemen keresztül 8 és 10 főelektródákra jut. Ekkor villamos tér jön létre az 1 kisülőcsőben, aminek hatására a 8 és 10 főelektródák között kisülés indul meg. Ha ez első alkalommal nem jönne létre, akkor a fenti folyamat a parázsfény 17 gyújtóval megismétlődik.

A lámpának lehet egy külső gyújtóelektródája, ami villamosán vezető módon rögzíthető, például a 6 vezető és a 14 bimetall elem 14a vége közé.

A találmány szerinti lámpa egy kiviteli alakjánál az 1 kisülőcső töltete hozzávetőlegesen 15 mg amalgámot tartalmaz, amelyben 3 mg nátrium és 12 mg higany van, továbbá xenont tartalmaz, amelynek 300°K hőmérsékleten a nyomása 33 ^x 1Ó³ Pa (25 torr). A lámpa 220 V, 50 Hz-es feszültségforrásról működtethető 0,5 H induktivitású stabilizáló ballaszton keresztül és felvett teljesítménye 70 W. Az 1 kisülőcső hossza hozzávetőlegesen 57 mm és a 8 és 10 főelektródák közötti távolság mintegy 35 mm. Az 1 kisülőcső falvastagsága 0,6 mm, külső átmérője 5,0 mm.

A 2. ábrán egy rögzítő elemként kialakított 15 vezeték látható, amely egy hajlított huzaldarab és az

1. ábrán látható 15 vezeték egy változatának felel meg.

A huzaldarab hozzávetőlegesen 640°-ban van körbehajlítva, ami mintegy 1,8 menetnek felel meg. Egy gyakorlatban is megvalósított kiviteli alaknál ez a 15 vezeték molibdén drót, a huzalátmérő 500 pm és a belső D átmérő 4,5 mm. Ez a rögzítő elem alkalmazható a fentiekben ismertetett kiviteli alakú, 70 W-os lámpában, amelyben az 1 kisülőcső külső átmérője 5,0 mm. A meghajlított 15 vezetéket az 1 kisüiőcsőre úgy helyezzük feL hogy annak szabad végeit egymás felé összenyomjuk, amikoris a belső átmérő megnő, majd ezt követően a 15 vezetéket az 1 kisülőcsőre felcsúsztatjuk, pontosan elhelyezzük, majd a szabad végeket elengedjük.

A gyakorlatban azt találtuk, hogy a belső D átmérőnek a felcsúsztatáshoz szükséges növekedése a szabad végek egymás felé történő összenyomásakor nem lesz kielégítő, ha a 15 vezetéket 900°-nál nagyobb szögben meghajlított (mintegy 23 menet) huzalból készítjük.

Természetesen más rögzítő elem is elképzelhető, például alkalmazható rögzítő persely vagy rögzítő gyűrű is a rögzítő elemként kialakított 15 vezeték helyén.

Claims (3)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Nagynyomású nágriumgőz kisülő lámpa, amelynek kerámia anyagból lévő kisülőcsöve (1), és ebben egymással szemben elrendezett főelektródái (8, 10) vannak, a lámpának gyújtórendszere van, amely egy, a kisülőcsövet (1) — kerületének legalább egy része mentén—körülvevő villamos vezetéket (15) tartalmaz, ez a vezeték (15) — legalább a lámpa működésen kívüli állapotában — villamosán az egyik főelektródához (10) csatlakozik, azzal jellemezve, hogy a villamos vezeték (15) egy, a kisülőcsövet (1) körülvevő rögzítő elemként van kialakítva.

   Z Az 1. igénypont szerinti nagynyomású nátriumgőz kisülő lámpa, azzal jellemezve, hogy a rögzítő elemként kialakított vezeték (15) egy rugalmas huzaldarab, amely a kisülőcső (1) köré van 180 ”nál nagyobb szögben hajlítva.
2. 3. A 2. igénypont szerinti nagynyomású nátriumgőz kisülő lámpa, azzal jellemezve, hogy a vezeték (15) a kisülőcső köré 540°-nál nagyobb, de tXXT-nál nem nagyobb szögben hajlított huzaldarab.
3. 4. A 2. vagy 3. igénypont szerinti nagynyomású nátriumgőz kisülő lámpa, űzzű/ jellemezve, hogy a