HU218401B - Kisteljesítményű, nagynyomású nátrium-kisülőlámpa - Google Patents
Kisteljesítményű, nagynyomású nátrium-kisülőlámpa Download PDFInfo
- Publication number
- HU218401B HU218401B HU9701600A HUP9701600A HU218401B HU 218401 B HU218401 B HU 218401B HU 9701600 A HU9701600 A HU 9701600A HU P9701600 A HUP9701600 A HU P9701600A HU 218401 B HU218401 B HU 218401B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- pressure
- sodium
- xenon
- lamp
- discharge lamp
- Prior art date
Links
- 239000011734 sodium Substances 0.000 title claims abstract description 74
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 title claims abstract description 73
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 73
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 64
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 63
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 4
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000497 Amalgam Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000004148 curcumin Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- MJGFBOZCAJSGQW-UHFFFAOYSA-N mercury sodium Chemical compound [Na].[Hg] MJGFBOZCAJSGQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910001023 sodium amalgam Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004436 sodium atom Chemical group 0.000 description 1
- UBWPHLMJIVWUMF-UHFFFAOYSA-N sodium xenon Chemical compound [Na].[Xe] UBWPHLMJIVWUMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/54—Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting
- H01J61/547—Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting using an auxiliary electrode outside the vessel
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
- H01J61/18—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having a metallic vapour as the principal constituent
- H01J61/22—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having a metallic vapour as the principal constituent vapour of an alkali metal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/30—Vessels; Containers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/82—Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr
- H01J61/825—High-pressure sodium lamps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/30—Vessels; Containers
- H01J61/34—Double-wall vessels or containers
Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Abstract
A találmány tárgya nagynyomású nátrium-kisülőlámpa. A kisteljesítményű kisülőlámpában nagyon nagy – legalább 1 bar – a xenonhideg töltőnyomása. A nátrium üzemi töltőnyomásához viszonyítottnyomásarány 10 és 30 között van. Ily módon 50–100 Wlámpateljesítménynél körülbelül 100 lm/W vagy nagyobb fényhasznosításérhető el. ŕ
Description
A találmány tárgya nagynyomású nátrium-kisülőlámpa. A kis teljesítményű kisülőlámpa kisülőedénye legalább nátriumot és xenont tartalmaz, ahol pNaB a nátrium üzemi töltőnyomása és pXeK a xenon hideg töltőnyomása.
Különösen olyan nagynyomású nátrium-kisülőlámpákról van szó, amelyek teljesítménye legfeljebb 100 W, és xenonnyomásuk nagyon nagy. Az ilyen lámpáknak általában alumínium-oxidból készült, körhengeres kisülóedénye van, amely átlátszó külső burában van elhelyezve.
A nagynyomású nátrium-kisülőlámpák építésének alapjellemzői már régóta ismertek. Az is régen ismert, hogy a fényhasznosítás növeléséhez ezeknél a lámpáknál viszonylag nagy nyomású xenont kell alkalmazni. Az idevágó De Groot/Van Vliet: „The High-Pressure Sodium Lamp (A nagynyomású nátriumlámpa)” (Philips Technical Library, Deventer, 1986) monográfiában a 299. és 300. oldalon azt ismertetik, hogy a fényhasznosítás 10-15%-kal növelhető, ha az úgynevezett SUPER lámpáknál a xenon hideg töltőnyomása a körülbelül 30 mb szabványosan szokásos töltőnyomás helyett 20-40 kPa (200-400 mb).
A 299. oldalon ugyanakkor utalnak arra, hogy a fényhasznosítás a nagynyomású nátrium-kisülőlámpáknál a csökkenő lámpatelj esitménnyel erősen csökken. Megnövelt xenonnyomásnál is 50 W lámpateljesítménynél legfeljebb 85 lm/W a fényhasznosítás, míg körülbelül 400 W lámpateljesítménynél körülbelül 138 lm/W fényhasznosítás is elérhető.
A DE 26 00 351 számú szabadalmi iratban egy speciálisan az úgynevezett önstabilizáló üzemre alkalmas, higanymentes nagynyomású nátriumlámpát ismertetnek, amelyben a nátrium üzemi nyomása PnsB=4“93 mb, a xenon üzemi nyomása pXc (mciCg) - 800 mb és a nyomásarány PNag/pxe (meleg) - 1/20. A szokásos 8-as tényező figyelembevételével (lásd a DE 28 14 882 számú szabadalmi bejelentésben a 2. hasáb közepét) a xenon üzemi nyomása és a xenon pXeK hideg töltőnyomása közötti átszámításhoz ily módon pXex/pNaB - 2,5 nyomásarány adódik. Az önstabilizáló üzemnél az a cél, hogy a nagynyomású nátrium-kisülőlámpa előtétkészülék nélkül üzemeljen. Ehhez az üzemmódhoz a töltógázból képződő plazmának hosszú szétesési időre van szüksége. Ennek a hosszú szétesési időnek az elérése érdekében, ahogy önmagában ismert, viszonylag nagy xenonnyomást, valamint viszonylag nagy belső átmérőjű kisülőedényt alkalmaznak (lásd De Groot és Van Vliet fent említett, idevágó monográfiájának 126. és 154. oldalát). De Groot és Van Vliet szerint (155. oldal) a nagynyomású nátriumkisülőlámpák önstabilizáló üzeme a gyújtáskor és a hálózati feszültség hirtelen változásaikor fellépő problémák miatt nem nyert gyakorlati alkalmazást.
A DE 26 00 351 számú szabadalmi iratban példaképpen ismertetett nagynyomású nátrium-kisülőlámpának nagy - 400 W - a teljesítménye és nagyon nagy - 7,6 mm - a belső átmérője. A xenon hideg töltőnyomása 260 mb, és a Pxex/PNaB nyomásarány körülbelül 3,5. Ily módon a nagy - 400 W - teljesítmény esetén meglehetősen kis, csak 110 lm/W fényhasznosítást érnek el. Ebben az iratban nem tűznek ki célul, és nem is érnek el különösen nagy fényhasznosítást más nagynyomású nátrium-kisülőlámpákhoz képest. De Groot és Van Vliet (299. oldal) 10.18 ábrája szerint 400 W teljesítménynél akár 138 lm/W fényhasznosítás is elérhető. A fényhasznosításnak ezt az elvi függését a lámpateljesítménytől összehasonlítási célokból itt még egyszer ábrázoljuk a 3. ábrán.
A DE 28 14 882 számú szabadalmi leírásban egy önstabilizálás nélküli, higanymentes nagynyomású nátrium-kisülőlámpát ismertetnek. Itt a nátrium üzemi nyomására vonatkoztatva a xenon pXeK hideg töltőnyomására a következő köztes értéket javasolják:
1,25 < pXeK/PNaB<6; azzal, hogy PNaB=15°-500 mb (pNaB=a nátrium üzemi nyomása). Ez az érték jól egybevág a DE 26 00 351 számú szabadalmi iratban ismertetett Pxex/pNaB nyomásaránnyal. A DE 28 14 882 számú német szabadalmi leírásban (3. hasáb, 41. és következő sorok) azonban a xenonnyomás további növelését e fölé a felső határ fölé nem javasolják, mivel nehezebb gyújtás jelentkezik hátrányként „anélkül, hogy ellenpontként a fényhasznosítás növekedne”. A kis - 70 és 100 W-os - lámpateljesítményű kiviteli alakoknál pNaB=230 mb, és a xenon hideg töltőnyomása körülbelül 500 mb. Ez körülbelül 2-2,5 értékű pXeJPNaB nyomásaránynak felel meg. Ezzel 70, illetve 100 W teljesítménynél 97, illetve 105 lm/W fényhasznosítás érhető el. Ezeket az értékeket a 3. ábrán összehasonlításképpen kereszttel jelöltük.
Találmányunk célja nagy fényhasznosítású, kis teljesítményű, nagynyomású nátrium-kisülőlámpa létrehozása, amelynek kisülőedénye legalább nátriumot és xenont tartalmaz, ahol a nátrium üzemi töltőnyomása: Pn-,3 és a xenon hideg töltőnyomása: pXeK.
Ezt a feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy pNaB=20-100 mbar, pxeK=1-5 har, és ΡΧεκ/PNaB - 1θ·
A találmány szerinti kis teljesítményű, nagynyomású nátrium-kisülőlámpának van egy kisülőedénye, amely legalább nátriumot és xenont tartalmaz. Kis teljesítményen különösen olyan lámpateljesítményt értünk, amely 100 W-nál kisebb vagy azzal egyenlő.
A nátrium üzemi töltőnyomása ρ^β és a xenon hideg töltőnyomása pXeK. Meglepő módon kis teljesítményeknél az eddigi megoldásokhoz képest a fényhasznosítás további - jellemzően 20%-os - növekedése érhető el, ha pNaB=20-200 mbar és Ρχεκ = 1-5 bar, valamint ugyanakkor betartjuk a pXeK/pNaB 10 feltételt. A pXeK/ pNaB nyomásarány előnyös módon 10 és 30 között van.
Az égésfeszültség növelése céljából higany adható a lámpatöltethez,
A xenon nyomása háromszor-tízszer nagyobb az eddig ismert nagy xenonnyomású, nagynyomású nátrium-kisülőlámpáknál szokásos értékeknél (például az OSRAM cég NAV SUPER lámpái). Ezekhez a NAV SUPER lámpákhoz képest jellemzően 20%-kal nagyobb a fényhasznosítás.
HU 218 401 Β
A nagynyomású nátrium-kisülőlámpák fényhasznosításának már említett ismert növekedését a xenonnyomás növelésekor (lásd De Groot és Van Vliet, 153. és 299-300. oldal) az úgynevezett NAV SUPER lámpákban az ipari gyakorlatban használják. A fényhasznosításnak a találmány céljaként kitűzött növekedése a xenon nyomásának további emelésekor a NAV SUPER lámpák értékeihez képest azonban váratlanul nagy, és ebben a mértékben nem volt ismert. így például De Groot és Van Vliet a 300. oldalon egy, az úgynevezett standard lámpákhoz (a xenon 30 mbar hideg töltőnyomásával) képest 10-15%-kal nagyobb fényhasznosítást ismertetnek a xenon töltőnyomásának (hideg) 200-400 mbar értékre növelésénél. A nyomás további növelése a nehézzé váló gyújtás miatt ott kizárt.
A találmány szerinti lámpák meglepő viselkedése a szakma által eddig nem figyelembe vett tény célzott kihasználásán alapszik. Az ismert ugyan, hogy a nagynyomású nátrium-kisülőlámpák fényhasznosítása jelentősen csökkenti a túl kis lámpateljesítményeket (De Groot és Van Vliet 299. oldal). Az ott adott magyarázat, hogy ezért a törvényszerűségért az a körülmény a felelős, hogy kis lámpateljesítménynél a sugárzás hatékonysága kisebb, és az elektródveszteségek nagyobbak, mint nagyobb lámpateljesítménynél, azonban nem jó. A fő ok inkább, hogy a kisülési ívben a hőveszteség relatív hányada a lámpateljesítményben csökkenő lámpateljesítménnyel nagyobb lesz. Ez a hőveszteség azonban a xenon kis hővezető képessége révén csökkenthető, ha azt puffergázként elég nagy nyomással alkalmazzák. Ez a hatás annál kedvezőbb befolyással van a fényhasznosításra, minél kisebb a lámpateljesítmény. Döntő jelentőségű a xenon és a nátrium közötti nyomásarány, mert a xenonnal ellentétben a nátriumnak nagy a hővezető képessége. Minél nagyobb a xenon nyomása a nátrium nyomásához képest, annál jobban korlátozhatók a hőveszteségek. Ez a véghatásban kis teljesítményeknél a fényhasznosítás megfigyelt járulékos növekedéséhez vezet.
A nagyon nagy - legalább 1 bar - (hideg) xenonnyomásnak a fényhasznosítás növelése mellett még további előnyei vannak.
1. A kis höveszteségek révén a kisülőedény kisebb falhőmérséklete érhető el. Ez például az élettartam meghosszabbításához használható ki. Alternatív módon a kisülőedény kisebbíthető, úgyhogy elérhető az eredetileg meglévő falhőmérséklet. A nagyobb teljesítménysűrűség révén a fényhasznosítás még tovább növekszik.
2. A nagy xenonnyomás akadályozza a diffúziót. Ez a gyújtási folyamat alatt csökkenti az elektród-alkotóelemek párolgását, és az elektródok környezetében csökkenti a kisülőedény falának ebből származó feketedését. Ez a hatás a NAV SUPER lámpák által kvalitatíve ismert. Nagyon nagy xenonnyomásnál még határozottabban megnyilvánul, miáltal az élettartam tovább nő.
3. A találmány szerinti lámpáknál a xenon a nagyon nagy nyomása miatt jelentősen hozzájárul az égésfeszültséghez. Ez a hozzájárulás független a kisülőedény hőmérsékletétől, mivel a nátriummal ellentétben a xenon szobahőmérsékleten is gáz alakú. Ez stabilizálólag hat a hálózati feszültség ingadozásaival vagy a gyártási szórásokkal szemben. Ezzel ellentétben valamennyi korábbról ismert lámpánál (például a DE 28 14 882 számú szabadalmi leírás szerint) a xenonatomok hozzájárulása az égésfeszültséghez jelentéktelen. Az égésfeszültséget ott majdnem kizárólag a nátriumatomok száma határozza meg, amelyet a leghidegebb pont (cold spot) hőmérséklete és ezáltal a hálózati feszültség ingadozásai vagy a gyártási szórások befolyásolnak. Higanyadalék esetén ennek is hatása van az égésfeszültség beállításakor.
4. A nagyon nagy xenonnyomás révén különösen kis visszagyújtó csúcs adódik a lámpa működése közben. Ez az elektródok kis terhelése miatt meghosszabbítja az élettartamot, és nagyobb biztonságot ad kialvás ellen a hálózati feszültség hirtelen ingadozásaikor.
5. A xenon a nátrium színképében a csúcstávolság kiszélesedését okozza a nyomás által kiszélesített, középen önadszorbeált nátrium-rezonanciavonal (D vonal) spektrális profiljában. Ez a hatás elvileg ismert (lásd De Groot és Van Vliet monográfiájában különösen a 16.a oldalt). Ezáltal a nátriumnyomás azonos színhőmérsékleten és színvisszaadásnál csökkenthető. Ennek a hatásnak nagyon nagy - legalább 1 bar - (hideg) xenonnyomáson döntő befolyása van. A jelen találmánynál a nátriumnyomás arányát a xenonnyomáshoz különösen előnyösen olyan kicsire állítjuk be, hogy a rezonanciavonal két szárnyának csúcstávolsága jellemzően 10 nm, legfeljebb 12 nm. Itt lényeges feltétel, hogy a pXeK/pNaB arány > 10 és pNaB=20-100 mbar. Kiderült, hogy ilyen feltételek között optimális fényhasznosítások keletkeznek. Ezzel szemben a DE 28 14 882 számú szabadalmi leírásban megadott arányoknál a nátrium D vonala két szárnyának csúcstávolsága legalább 15-20 nm, mivel ott Ρν-,β viszonylag nagy (lásd fent). Ez a De Groot és Van Vliet monográfiájában a 87. oldalon megadott egyenlettel (3.28) becsülhető.
A 3. és 5. pontok járulékosan igazolják a nátriumgőz jelen találmányra jellemző kis - 20-100 mbar-os - üzemi nyomásának választását. Ennek a kis nátriumnyomásnak több előnye van.
1. A nátrium 20-100 mbar-os gőznyomása esetén a kisülőedény hőmérséklete a leghidegebb helyen (cold spot) csak 840-950 K. Ez a leghidegebb hely mindig a beforrasztás közelében van. Ezért a beforrasztás most jellemzően 150 K fokkal hidegebb, mint a korábbról ismert lámpáknál (lásd a DE 28 14 882 számú szabadalmi leírást), amiből a beforrasztás környezetében lévő tömítetlenségek miatti meghibásodások csökkenése következik.
2. A nátrium kis parciális nyomása miatt csökken a kisülőedény falának a nátrium által okozott korróziója, amely elsősorban az edény közepén lép fel. Ez az élettartamjárulékos meghosszabbodását okozza.
A nehezebb gyújtásnak a DE 28 14 882 számú szabadalmi leírásban említett hátránya éppen a kis lámpateljesítményeknél (< 100 W) a tökéletesített, a kereskedelemben kapható lámpafejek, foglalatok és gyújtókészülékek alkalmazásával előzhető meg, amíg a xenon nyomása nem túl nagy (azaz 5 bar alatti). A xenonnyomást előnyös módon legfeljebb 3 bar értékekre korlátozzuk. Ezeket a tökéletesített részeket már az OSRAM
HU 218 401 Β cég kereskedelemben kapható fémhalogenid-lámpáinál (például HQI-E 100 W/NDL és WDL) is alkalmazzák. A kis teljesítményű NAV lámpák szokásos gyújtókészülékein viszont nem lehetséges a gyújtás a találmány szerinti lámpáknál.
A DE 26 00 351 számú szabadalmi irattal szemben az itt ismertetett lámpákat nem is szántuk önstabilizáló üzemmódra, és nem is alkalmasak rá. így a xenonnak a találmány szerint célul tűzött 8-24 bar üzemi nyomása lényegesen nagyobb, mint az ott megadott 1,8 bar-os jellemző érték.
A találmány szerinti kisülőedénynél nincs szükség a kisülőedénynek a DE 26 00 351 számú szabadalmi iratban ismertetett fűtésére, amely ott az indításhoz kell (alternatív módon egy hagyományos előtétkészülék alkalmazható). A találmány szerinti kisülőedényen előnyös módon van egy toldalék (kezdetben nyitott nióbiumcső), amelyen át önmagában ismert módon nagynyomású xenon tölthető, és amelyet a töltési folyamat után lezárunk.
A találmány szerinti lámpák nátrium és xenon mellett kiegészítőleg különösen higanyt tartalmazhatnak a töltetben. A fényhasznosítás növekedése a higanyadalékos és a higanyadalék nélküli lámpáknál hasonlóan nagy. Az egyik jellemző, higanyadalékos lámpatöltet 18 tömeg% nátriumot tartalmazó amalgámot alkalmaz.
A kisülőedény belső átmérője előnyös módon 2,5-5 mm, különösen legfeljebb 4 mm. Ezeknél a méreteknél az önstabilizálás eleve ki van zárva. Összehasonlításképpen : a DE 26 00 351 számú szabadalmi iratban megadott belső átmérők egy nagyságrenddel nagyobbak. A kisülőedény általában ugyan körhengeres, de más geometriájú is, például középen öblös lehet.
A nagynyomású nátrium-kisülőlámpáknak előnyös módon kiegészítőleg van egy gyújtási segédeszköze, például egy huzal a kisülőedény hosszában. A DE 26 00 351 számú szabadalmi irattal ellentétben azonban a találmány szerinti lámpáknak nincsen szüksége előfűtésre.
Ezeknek a lámpáknak gyakran nióbiumcső toldalékuk van, ahogy például De Groot és Van Vliet monográfiájukban a 251. oldalon a 8.30 ábrán ismertetik.
Az ilyen típusú lámpák működése hagyományos vagy gyakran elektronikus előtétkészüléken is lehetséges.
Az itt ismertetett kisülőedények előnyös módon körhengeres vagy elliptikus külső burában vannak elhelyezve.
Találmányunkat annak példaképpeni kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben, ábráink segítségével, amelyek közül az
1. ábra egy nagynyomású nátrium-kisülőlámpa, a
2. ábra többféle, különböző xenonnyomású (higannyal és anélkül) (50-50 W teljesítményű) nagynyomású nátriumlámpa fényhasznosításának összehasonlítása, a
3. ábra különböző lámpateljesítményű és eltérő xenonnyomású, különböző nagynyomású nátriumlámpák fényhasznosításának összehasonlítása.
Az 1. ábrán látható 50 W teljesítményű, nagynyomású nátrium-kisülőlámpa 1 kisülőedénye alumínium-oxidból van. A kisülőedény egy kemény üvegből készült, hengeres 2 külső burában van elhelyezve, amelyet az első végén menetes 3 lámpafej, a második végén pedig a 9 süveg zár le. A 2 külső bura evakuálva van.
A 3,3 mm belső átmérőjű 1 kisülőedényben egymással szemben két 4 elektród van, amelyek elektródtávolsága 30 mm. A lámpafejtől távolabb lévő első 4 elektród a 6 toldalékkal ellátott, cső alakú nióbium 5 átvezetésen át össze van kötve a 7 hozzávezetéssel, amely egy tömör külső 8 áram-hozzávezetéshez csatlakozik. A 8 áram-hozzávezetés az 1 kisülőedény hosszán a menetes 3 lámpafejben lévő érintkezőhöz vezet.
A második 4 elektród szintén egy nióbium (de toldalék nélküli) 5 átvezetésen át egy 15 fémhuzallal van összekötve. Ez egy további 16 vezetőn át a 3 lámpafejben lévő második érintkezőhöz csatlakozik.
Az 1 kisülőedény egy kapacitív gyújtási segédeszközzel van kialakítva, amelyet egy 17 gyújtóhuzal képez az 1 kisülőedény hosszában. A 17 gyújtóhuzal a második 4 elektróddal villamosán vezetően van összekötve.
A lámpa például a lámpafejben lévő gyújtáskapcsoláson át van a 220 V-os váltakozó feszültségű hálózatra kapcsolva. A gyújtófeszültség 4 kV.
Az 1 kisülőedény olyan töltetet tartalmaz, amely csak nátriumot és xenont foglal magában. A xenon hideg töltőnyomása (pXeK) 3 bar, a nátrium üzemi töltőnyomása (pNaB) 100 mbar, úgyhogy PxeK/PNaB=30.
Ez a lámpa 5100 lm fényáramot és 102 lm/W fényhasznosítást ér el (lásd a 2. ábrán a besatírozott háromszög alakú #1 méréspontot, ahol a xenon hideg töltőnyomása 3000 mbar). Összehasonlításképpen az eddigi, 300 mbar hideg töltőnyomású, 50 W-os lámpák (SUPER típus) csak 4200 lm fényáramot értek el, amely 81 lm/W fényhasznosításnak felel meg (lásd a 2. ábrán az üres háromszöggel jelölt méréspontot). A 2. ábrán még további, a szokásos kis - legfeljebb 100 mbar - xenonnyomású lámpák (standard típus) fényhasznosítását is megadtuk. Ez a fényhasznosítás 30 mbar-on körülbelül 70 lm/W (lásd a 2. ábrán az üres háromszöggel jelölt méréspontot).
A 3. ábrán vázlatosan a fény hasznosításnak a lámpateljesítménytől való függését ábrázoltuk De Groot és Van Vliet nyomán. A fenti kiviteli alakkal elért értéket (102 lm/W 50 W lámpateljesítménynél) rombusz alakú méréspontként ábrázoltuk. Ez jóval az ismert lámpák értéke felett van.
A második kiviteli alakban egy ugyanilyen felépítésű lámpát működtetünk, csak a xenon nyomása 1 bar és a nátrium nyomása 50 mbar. Itt PxCK/PNaB=20· A 95 lm/W-os fényhasznosítás (lásd a 2. ábrán a besatírozott háromszög alakú #2 méréspontot, ahol a xenon hideg töltőnyomása 1000 mbar, még mindig jóval nagyobb, mint a korábbról ismert lámpáknál. A xenon kis nyomása miatt a gyújtás könnyebb, mint az első kiviteli alaknál. A gyújtófeszültség 3 kV.
Ez a két lámpa különösen erősebb gyújtókészülékkel rendelkező, új berendezésekhez alkalmas.
HU 218 401 Β
A harmadik kiviteli alak ugyanolyan felépítésű, 50 W-os lámpa, amely kiegészítőleg higannyal van töltve. Ennél 18 tömeg% nátriumot és 82 tömeg% higanyt tartalmazó amalgámot alkalmazunk. Ennek a lámpának 105 lm/W a fényhasznosítása lásd a 2. ábrán a besatírozott kör alakú #3 méréspontot), miközben a xenon hideg töltőnyomása 2 bar, a nátrium üzemi töltőnyomása 80 mb és pXeK/PNaB=25,0.
Ennek megfelelően a negyedik kiviteli alak (50 W) fényhasznosítása a xenon 1 bar-os hideg töltőnyomása mellett ugyanolyan Na/Hg aránnyal 93 lm/W (lásd a 2. ábrán a besatírozott kör alakú #4 méréspontot).
Összehasonlításképpen szintén megadtuk higanytartalmú nátriumlámpák megfelelő fényhasznosításait, amelyeknél kicsi a xenon hideg töltőnyomása (SUPER és standard típusok) (lásd a 2. ábrán az üres körrel jelölt méréspontokat 30-300 mbar-on).
Az ötödik kiviteli alakban egy lényegében hasonló, 63 W teljesítményű lámpát működtetünk. A töltet 1 bar xenont és 50 mb nátriumot tartalmaz, de higanyt nem. A nyomásarány: pXei</PNaB=20. A fényhasznosítás 98 lm/W. Ezt a lámpát olyan 125 W teljesítményű nagynyomású higanylámpák közvetlen helyettesítésére szántuk, amelyeknek ugyanakkora a fényárama. Ezen a lámpán van egy teljesítménycsökkentő kapcsolás (fáziskésleltető vezérlés) és egy gyújtáskapcsolás a lámpafejben.
A hatodik kiviteli alak egy 35 W-os lámpa, amelyben a kisülőedény belső átmérője 3,3 mm, az elektródtávolság 23 mm és csak nátriummal és xenonnal van töltve. A xenon hideg töltőnyomása Ρχεκ=2 bar, a nátrium üzemi nyomása P\aB=90 mbar. Ennek megfelelően a nyomásarány: PxeK/PNaB=22>2· A fényhasznosítás 98 lm/W (lásd a 3. ábrán a rombusz alakú #6 méréspontot), amely így lényegesen nagyobb, mint az ilyen teljesítményű lámpák eddig elvárható fényhasznosítása.
A hetedik kiviteli alak egy 70 W-os lámpa, amelyben a kisülőedény belső átmérője 3,3 mm, az elektródtávolság 36 mm és nátriummal/higanyamalgámmal (1. m. f.) és xenonnal van töltve. A xenon hideg töltőnyomása PxeK=2 bar, a nátrium üzemi nyomása pNaB=75 mbar. Ennek megfelelően a nyomásarány: Pxei</PNaB=26,7. A fényhasznosítás 115 lm/W (lásd a 3. ábrán a rombusz alakú #7 méréspontot), amely így szintén jóval nagyobb, mint az ilyen teljesítményű lámpák eddig elvárható fényhasznosítása.
A nyolcadik kiviteli alak egy 70 W-os lámpa, amelyben a kisülőedény belső átmérője 3,7 mm, az elektródtávolság 37 mm és nátriummal/higannyal és xenonnal van töltve. A xenon hideg töltőnyomása pXeK=l>5 bar, a nátrium üzemi nyomása P\aB=85 mbar. Ennek megfelelően a nyomásarány: pXeK/pNaB=17,6. A fényhasznosítás 108 lm/W.
Claims (9)
1. Kis teljesítményű, nagynyomású nátrium-kisülőlámpa, amelynek kisülőedénye legalább nátriumot és xenont tartalmaz, ahol p>jaB a nátrium üzemi töltőnyomása és pXeK a xenon hideg töltőnyomása, azzal jellemezve, hogy pNaB=20-100 mbar,
PxeK=l-5bar, és
PXcK^PNaB ^102. Az 1. igénypont szerinti nagynyomású nátriumkisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a lámpateljesítmény 100 W-nál kisebb vagy azzal egyenlő.
3. Az 1. igénypont szerinti nagynyomású nátriumkisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy Ρχεκ/pNaB - 30.
4. Az 1. igénypont szerinti nagynyomású nátriumkisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy pXeK < 3 bar.
5. Az 1. igénypont szerinti nagynyomású nátriumkisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a töltet kiegészítőleg higanyt tartalmaz.
6. Az 1. igénypont szerinti nagynyomású nátriumkisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a kisülőedény (1) körhengeres.
7. A 6. igénypont szerinti nagynyomású nátriumkisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a kisülőedény (1) belső átmérője 2,5-5 mm.
8. A 7. igénypont szerinti nagynyomású nátriumkisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a belső átmérő legfeljebb 4 mm.
9. Az 1. igénypont szerinti nagynyomású nátriumkisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a lámpa kiegészítőleg tartalmaz egy kapacitív gyújtási segédeszközt: egy gyújtóhuzalt (17).
10. Az 1. igénypont szerinti nagynyomású nátriumkisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a nátrium-D-vonal két szárnyának csúcstávolsága működés közben legfeljebb 12 nm.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19640850A DE19640850A1 (de) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | Natriumhochdrucklampe kleiner Leistung |
| US08/941,941 US6051927A (en) | 1996-10-02 | 1997-10-01 | High pressure sodium lamp of low power |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU9701600D0 HU9701600D0 (en) | 1997-11-28 |
| HUP9701600A2 HUP9701600A2 (hu) | 1998-06-29 |
| HUP9701600A3 HUP9701600A3 (en) | 2000-02-28 |
| HU218401B true HU218401B (hu) | 2000-08-28 |
Family
ID=26030069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9701600A HU218401B (hu) | 1996-10-02 | 1997-10-01 | Kisteljesítményű, nagynyomású nátrium-kisülőlámpa |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6051927A (hu) |
| EP (1) | EP0834905B1 (hu) |
| JP (1) | JPH10112284A (hu) |
| CA (1) | CA2217613C (hu) |
| DE (1) | DE19640850A1 (hu) |
| HU (1) | HU218401B (hu) |
Families Citing this family (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19851955B4 (de) * | 1998-11-02 | 2004-12-09 | Flowil International Lighting (Holding) B.V. | Hochdrucknatriumdampflampe |
| DE202008007162U1 (de) | 2008-05-28 | 2008-08-07 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Hochdruckentladungslampe |
| DE202009018836U1 (de) * | 2008-07-10 | 2013-10-22 | Koninklijke Philips N.V. | Natriumdampf-Hochdruckentladungslampe |
| DE102009048831B4 (de) | 2009-10-09 | 2011-07-21 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 81543 | Verfahren zum Betreiben von Hochdruckentladungslampen |
| US8766518B2 (en) | 2011-07-08 | 2014-07-01 | General Electric Company | High intensity discharge lamp with ignition aid |
| US8659225B2 (en) | 2011-10-18 | 2014-02-25 | General Electric Company | High intensity discharge lamp with crown and foil ignition aid |
| US9335038B2 (en) | 2011-07-20 | 2016-05-10 | Ip Holdings, Llc | Vertically disposed HID lamp fixture |
| USD770079S1 (en) | 2015-04-02 | 2016-10-25 | Ip Holdings, Llc | Light fixture |
| USD698986S1 (en) | 2013-03-27 | 2014-02-04 | Ip Holdings, Llc | Horticulture grow light housing |
| USD698987S1 (en) | 2013-06-20 | 2014-02-04 | Ip Holdings, Llc | Horticulture grow light housing |
| USD745993S1 (en) | 2013-07-09 | 2015-12-22 | Ip Holdings, Llc | Horticulture grow light housing |
| USD725819S1 (en) | 2013-07-09 | 2015-03-31 | Ip Holdings, Llc | Horticulture grow light housing |
| US9016907B2 (en) | 2013-07-18 | 2015-04-28 | Ip Holdings, Llc | Air cooled horticulture lighting fixture for a double ended high pressure sodium lamp |
| US9750199B2 (en) | 2013-07-18 | 2017-09-05 | Ip Holdings, Llc | Air cooled horticulture lighting fixture |
| USD748849S1 (en) | 2014-06-11 | 2016-02-02 | Ip Holdings, Llc | Sealed optics air cooled grow light |
| USD758646S1 (en) | 2014-02-11 | 2016-06-07 | Ip Holdings, Llc | Double ended lamp reflector kit |
| USD731701S1 (en) | 2014-02-24 | 2015-06-09 | Ip Holdings, Llc | Horticulture grow light housing |
| USD732235S1 (en) | 2014-08-07 | 2015-06-16 | Ip Holdings, Llc | Horticulture grow light |
| USD732236S1 (en) | 2014-09-11 | 2015-06-16 | Ip Holdings, Llc | Light fixture |
| USD747029S1 (en) | 2014-10-22 | 2016-01-05 | Ip Holdings, Llc | Horticulture grow light |
| USD751245S1 (en) | 2014-12-11 | 2016-03-08 | Ip Holdings, Llc | Horticulture grow light |
| USD757346S1 (en) | 2015-01-08 | 2016-05-24 | Ip Holdings, Llc | Horticulture grow light |
| USD773107S1 (en) | 2015-04-13 | 2016-11-29 | Ip Holdings, Llc | Horticulture grow light |
| USD769513S1 (en) | 2015-04-15 | 2016-10-18 | Ip Holdings, Llc | Light fixture |
| USD770670S1 (en) | 2015-06-24 | 2016-11-01 | Ip Holdings, Llc | Horticulture grow light |
| USD780985S1 (en) | 2016-01-05 | 2017-03-07 | Ip Holdings, Llc | Light fixture |
| USD780986S1 (en) | 2016-01-07 | 2017-03-07 | Ip Holdings, Llc | Light fixture |
| USD796728S1 (en) | 2016-06-06 | 2017-09-05 | Ip Holdings, Llc | Light fixture |
| USD804079S1 (en) | 2016-08-31 | 2017-11-28 | Ip Holdings, Llc | Light fixture |
| USD804078S1 (en) | 2016-08-31 | 2017-11-28 | Ip Holdings, Llc | Light fixture |
| USD797350S1 (en) | 2016-11-01 | 2017-09-12 | Ip Holdings, Llc | Light fixture |
| US10074532B1 (en) * | 2017-03-07 | 2018-09-11 | Eye Lighting International Of North America, Inc. | Semi-active antenna starting aid for HID arc tubes |
| USD822882S1 (en) | 2017-05-17 | 2018-07-10 | Ip Holdings, Llc | Horticulture grow light |
| USD843049S1 (en) | 2017-09-14 | 2019-03-12 | Hgci, Inc. | Horticulture grow light |
| USD842532S1 (en) | 2017-10-25 | 2019-03-05 | Hgci, Inc. | Light fixture |
| USD871654S1 (en) | 2017-10-30 | 2019-12-31 | Hgci, Inc. | Light fixture |
| USD848663S1 (en) | 2017-11-03 | 2019-05-14 | Hgci, Inc. | Light fixture |
| USD848664S1 (en) | 2017-11-07 | 2019-05-14 | Hgci, Inc. | Light fixture |
| USD848665S1 (en) | 2017-11-08 | 2019-05-14 | Hgci, Inc. | Horticulture grow light |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL168993C (nl) * | 1975-01-17 | 1982-05-17 | Philips Nv | Werkwijze voor het bedrijven van een zelfstabiliserende ontladingslamp. |
| NL177058C (nl) * | 1977-04-15 | 1985-07-16 | Philips Nv | Hogedruknatriumdampontladingslamp. |
| NL181157C (nl) * | 1977-04-15 | 1987-06-16 | Philips Nv | Hogedruknatriumdampontladingslamp. |
| BR8506070A (pt) * | 1984-11-29 | 1986-08-19 | Gen Electric | Enchimento de tubo de arco para lampada de arco de halogeneto de metal de alta pressao e lampada de descarga de arco de alta intensidade |
| DE3842771A1 (de) * | 1988-12-19 | 1990-06-21 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Hochdruckentladungslampe kleiner elektrischer leistung und verfahren zum betrieb |
| US5239230A (en) * | 1992-03-27 | 1993-08-24 | General Electric Company | High brightness discharge light source |
-
1996
- 1996-10-02 DE DE19640850A patent/DE19640850A1/de not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-09-08 EP EP97115536A patent/EP0834905B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-01 HU HU9701600A patent/HU218401B/hu not_active IP Right Cessation
- 1997-10-01 US US08/941,941 patent/US6051927A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-01 JP JP9284618A patent/JPH10112284A/ja active Pending
- 1997-10-02 CA CA002217613A patent/CA2217613C/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19640850A1 (de) | 1998-04-09 |
| HUP9701600A2 (hu) | 1998-06-29 |
| EP0834905A3 (de) | 1998-06-03 |
| EP0834905A2 (de) | 1998-04-08 |
| JPH10112284A (ja) | 1998-04-28 |
| EP0834905B1 (de) | 2008-11-12 |
| HUP9701600A3 (en) | 2000-02-28 |
| HU9701600D0 (en) | 1997-11-28 |
| CA2217613C (en) | 2004-09-14 |
| CA2217613A1 (en) | 1998-04-02 |
| US6051927A (en) | 2000-04-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU218401B (hu) | Kisteljesítményű, nagynyomású nátrium-kisülőlámpa | |
| JP4693995B2 (ja) | メタルハライドランプ | |
| JP5486114B2 (ja) | 高効率の低電力放電ランプ | |
| US4422011A (en) | High-pressure mercury vapor discharge lamp | |
| US20070228912A1 (en) | Gas discharge lamp | |
| JP2007005317A (ja) | セラミックメタルハライドランプ | |
| JPS6231937A (ja) | 低圧水銀蒸気放電ランプとその製造方法 | |
| JP5816244B2 (ja) | 改善された放電容器を備える放電ランプ | |
| US8436539B2 (en) | Thorium-free discharge lamp with reduced halides and increased relative amount of Sc | |
| JP6010111B2 (ja) | 高い色温度を有する放電ランプ | |
| KR20100017140A (ko) | 고압 방전 램프 그리고 고압 방전 램프를 갖는 차량 헤드라이트 | |
| EP2149146B1 (en) | High pressure sodium lamp | |
| US6498429B1 (en) | Sodium-xenon lamp with improved characteristics at end-of-life | |
| US7417377B2 (en) | Blended light lamp | |
| KR100486148B1 (ko) | 저전력고압나트륨램프 | |
| Gibson | Yellow to white: Ceramic discharge metal halide retrofit lamps | |
| WO1997036311A1 (en) | High pressure metal halide lamp | |
| Heider | Single Pinched Metal-Halide Lamps Operated at Wall Loadings above 40 W/cm2 | |
| JPH02148560A (ja) | 片封止形金属蒸気放電灯 | |
| JPH03108248A (ja) | メタルハライドランプ | |
| JPH06203794A (ja) | 高圧ナトリウム放電ランプ | |
| JPH02148557A (ja) | セラミック放電灯 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |