HU218642B

HU218642B - Egyoldalon fejelt kisülőlámpa

Info

Publication number: HU218642B
Application number: HU9703621A
Authority: HU
Inventors: Kázmér Koleszár; Zsolt Micsinai; Péter Ormai; József Tőkés; Zoltán Vámos
Original assignee: General Electric Co
Priority date: 1996-12-30
Filing date: 1996-12-30
Publication date: 2000-10-28
Also published as: EP0851461A2; PL324072A1; HU9603621D0; PL186700B1; US5936341A; EP0851461A3; HUP9603621A1

Abstract

A találmány tárgya egy oldalon fejelt kisülőlámpa, amely végeingáztömören lezárt kisülőteret határoló kisülő- csövet és ebbenelektródákat tartalmaz, a kisülőcsőnek legalább két egyenescsőszakasza és a szomszédos egyenes csőszakaszok legalább egy részeközött hajlított összekötő tagja van, a hajlított összekötő tagnakíves külső határoló fala és íves belső határoló fala van, a külsőhatároló falon a kisülőtér keresztmetszetét szűkítő bemélyedés van, ahajlított összekötő tagnak pedig az egyenes csőszakaszhoz csatlakozóvégei és a szűkítő bemélyedés között kiöblösödő dómrészei vannak. Amegoldást az jellemzi, hogy legalább az egyik dómrész (11d) csőfalonbelüli legnagyobb keresztmetszete (A2) a hajlított összekötő tag (11)íves belső határoló fala (11b) és a szűkítő bemélyedés (11c) közötticsőfalon belüli legkisebb keresztmetszetnek (A3) legalább 1,8-szerese,de legfeljebb 2,2-szerese. ŕ

Description

A találmány tárgya egy oldalon fejelt kisülőlámpa. A találmány az egy oldalon fejelt kisülőlámpa kisülőcsövének geometriai kialakítására vonatkozik.

Napjainkban egyre elterjedtebben alkalmaznak egy oldalon fejelt kisülőlámpákat, közismert nevükön kompakt fénycsöveket mind bel-, mind kültéri világítóeszközként. Ezen fényforrások előnye, hogy hosszú élettartamuk mellett kis teljesítményigényük miatt gazdaságosabban üzemeltethetők, mint a többi hagyományos fényforrás.

Az egy oldalon fejelt higanygőz kisülőlámpák működése során fellépő probléma azonban, hogy az ívkisülések által létrehozott plazma hőmérséklete túlmelegíti a kisülőteret, és így a higany parciális nyomása az optimálistól eltérően megemelkedik, a fluoreszcens bevonat gerjesztése ugyancsak nem lesz megfelelő, és így a kisülőlámpa használatakor kisebb fényáram alakul ki, mint amilyen az optimális hőmérsékletű tartomány esetén elérhető lehetne.

A kívánt 37 °C körüli kisülőtér-hőmérséklet eléréséhez több megoldás is született már. A konstrukciók elvi megfontolása abban áll, hogy ha a kisülőcsőnek az átkötések körüli végében, a plazmamentes úgynevezett hidegkamrában megfelelő hőmérsékletet hoznak létre, akkor a higany parciális nyomása úgy állítható be, hogy a fényhasznosítás megközelítse az optimális értéket.

Ismeretesek olyan konstrukciók, amelyeknél a kisülőcső két egymással hozzávetőleg párhuzamos egyenes szakaszát összekapcsoló átkötés helyének és formájának kiképzésével próbálják a kívánt hőmérsékletet beállítani. Ilyen megoldás ismerhető meg például a DE 92 07139.2 számú használati minta leírásból, amelynek lényege, hogy a kisülőcső egyenes csőszakaszait összekötő rész nem kör keresztmetszetű, hanem a külső ív irányában szűkülő, lényegében parabola keresztmetszetű.

Ezen megoldás hátránya azonban az, hogy az egyenes csőszakaszok végein nem lehet megfelelően alacsony hőmérsékletű hidegkamrát kialakítani, így - bár a plazma a geometriai kialakítás következtében összeszűkül - a fényárammaximum nem érhető el.

A DE 42 15 674.2 számú szabadalmi leírásban foglalt kialakításnál a kisülőcső belső keresztmetszetét próbálják meg olyan sajátos alakra formálni, amely segíthet a higanygőz kedvező parciális nyomásának létrehozásában és fenntartásában.

Ezen konstrukció hiányossága azonban az, hogy a belső csőkeresztmetszet és a kisülőcső falának ilyen speciális kiképzése nehézkes, ellenőrzése és biztonságos megvalósítása bonyolult gyártóeszközöket és ellenőrző készüléket igényel, ami ezért a gyártási folyamat költségnövekedését okozza.

Más elvi megfontolások képezik az alapját a HU 192.640 lajtsromszámú szabadalmi leírásban foglalt egy oldalon fejelt kisülőlámpa kisülőcső-kiképzésének. Ennél a megoldásnál a kisülőcső egyenes csőszakaszait egymáshoz kisülést megengedő módon összekapcsoló hajlított összekötő tag középső részét a kisülőtér felé nyomják meg, és így a plazmaáramlási keresztmetszetet csökkentik. A szűkítő részt két dómszerű hidegkamra fogja közre, amely kis teljesítményű kisülőlámpáknál kedvező fényhasznosítást eredményez.

Ezen kisülőlámpa-konstrukció hiányossága azonban az, hogy főleg nagy teljesítményű kisülőlámpáknál a plazma lényegesen nagyobb hőkeltése miatt a kisülőcsőben uralkodó üzemi hőmérséklet megnő, ami a hidegkamrák környezetére is kiterjed. Az ilyen hőmérséklet-emelkedés pedig rontja a kisülőlámpa fényhasznosítását.

A találmány szerinti megoldással célunk az ismert kisülőcső-konstrukciók hiányosságainak kiküszöbölése és olyan egy oldalon fejelt kisülőlámpa megalkotása volt, amely még a nagy teljesítményű egy oldalon fejelt kisülőlámpák esetén is lehetőséget nyújt a higanygőz megfelelő parciális nyomásának beállítására, és ezzel a gerjesztési maximum elérésére, ami végső soron a szokásosnál kedvezőbb fényhasznosítást eredményez.

A találmány szerinti megoldáshoz az a felismerés vezetett, hogyha a kisülőcső hajlított összekötő tagjának kiképzése során az ismertektől eltérő, sajátos geometriai viszonyokat valósítunk meg a hajlított összekötő tag szűkített keresztmetszete, valamint a dóm legnagyobb keresztmetszete között, akkor a cél elérhető.

A találmány szerinti egy oldalon fejelt kisülőlámpa végein gáztömören lezárt, kisülőteret határoló kisülőcsövet és ebben elektródákat tartalmaz. A kisülőcsőnek legalább két egyenes csőszakasza és a szomszédos egyenes csőszakaszok legalább egy része között hajlított összekötő tagja van. A hajlított összekötő tagnak íves külső határoló fala és íves belső határoló fala van, a külső határoló falon a kisülőtér keresztmetszetét szűkítő bemélyedés van, és a hajlított összekötő tagnak az egyenes csőszakaszhoz csatlakozó végei és a szűkület között kiöblösödő dómrészek vannak kialakítva. A kitűzött cél úgy érhető el, hogy legalább az egyik dómrész csőfalon belüli legnagyobb keresztmetszete a hajlított összekötő tag íves belső határoló fala és a szűkítő bemélyedés közötti csőfalon belüli legkisebb keresztmetszetnek legalább 1,8-szerese, de legfeljebb 2,2-szerese.

A találmány szerinti kisülőlámpa egy lehetséges kiviteli alakjánál legalább az egyik dómrész csőfalon belüli legnagyobb keresztmetszete az egyenes csőszakasz csőfalon belüli keresztmetszetének legalább 1,2-szerese, de legfeljebb 1,7-szerese.

A találmány szerinti kisülőlámpa egy előnyös kiviteli alakjánál a hajlított összekötő tag külső határoló fala és belső határoló fala lapított oldalfalak útján van egymással összekötve.

Célszerű, ha a lapított oldalfalak sík felületűek, és az általuk bezárt szög 30-50° közé esik.

A találmány szerinti kisülőlámpa egy másik előnyös kiviteli alakjánál a kisülőcső külső határoló falának falvastagsága a dómrész környezetében 0,15-0,25 mm.

A találmány szerinti kisülőlámpa egy további kiviteli alakjánál a kisülőcső egyenes csőszakaszainak száma legalább négy.

A találmány szerinti kisülőlámpa egy még további kiviteli alakjánál a kisülőcső belső felülete fényporréteggel van ellátva.

HU 218 642 Β

A találmány szerinti egy oldalon fejelt kisülőlámpa számos előnyös tulajdonsággal rendelkezik. Legfontosabb ezek közül, hogy a dómrész keresztmetszete és a kisülőcső szűkített keresztmetszete közötti kedvező arány megtartása esetén nagy teljesítményű egy oldalon fejelt kisülőlámpák esetén is beállítható a gerjesztési maximum létrehozásához szükséges 37 °C körüli kisülőtér-hőmérséklet, amely így az ismerteknél kedvezőbb fényhasznosítást tesz lehetővé.

A célkitűzésen túlmutató, nem várt előnynek kell tekinteni azt is, hogyha a megfelelő keresztmetszeti arányokat követő hajlított összekötő tagot sajátos módon lapított formára hozzuk, akkor nem csak a fényhasznosítás javul, de a kisülőcső - ezen törésre legérzékenyebb része is - ellenállóbbá válik, ami a gyártástechnológia, a szállítás és a raktározás egyszerűsödéséhez, a törésből, repedésből származó selejtképződés mérséklődéséhez vezet. Ez az előny kis teljesítményű kisülőlámpák esetén is jelentkezik.

Ugyancsak kedvezőnek kell tekinteni, hogy a találmány szerinti geometriai kiképzés következtében azonos fényáram eléréséhez mind a nagy teljesítményű, mind pedig a kis teljesítményű egy oldalon fejelt kisülőlámpa összhosszát csökkenteni lehet, amely további költségcsökkenést eredményez.

A találmányt a továbbiakban kiviteli alak kapcsán, rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az

1. ábra a találmány szerinti egy oldalon fejelt kisülőlámpa kisülőcsöve egy előnyös kiviteli alakjának oldalnézete, részben metszetben, a

2. ábra az 1. ábra szerinti kisülőcső II—II sík mentén vett metszete.

Az 1. ábrán az egy oldalon fejelt kisülőlámpa 10 kisülőcsöve látható. Jól megfigyelhető az egymással párhuzamos, esetünkben két 12 egyenes csőszakasz, amelyeknek az 1. ábrán jelölt helyzetben felső végeit a 11 hajlított összekötő tag kapcsolja össze. A 12 egyenes csőszakaszok alsó végeit a gáztömör zárást megvalósító 15 lapítások határolják, amelyekbe a 30 elektródák vannak beágyazva.

Itt kell megjegyeznünk, hogy természetesen olyan kisülőcső is elképzelhető, amely négy, hat, nyolc, vagy esetleg még ennél is több, egymással kisülést megengedő módon összefüggő, 12 egyenes csőszakaszból tevődik össze. Ezeknél a közbenső 12 egyenes csőszakaszok legalább egy részét ugyancsak 11 hajlított összekötő tagok kapcsolják össze. Jelen esetben azonban a jobb érthetőség kedvéért csak a legegyszerűbb kialakítást ismertetjük.

A 10 kisülőcső 14 kisülőtere felé eső 13 belső felületét 20 bevonóréteg borítja, amely fluoreszcens fénypor. A 10 kisülőcső 11 hajlított összekötő közötti 11 hajlított összekötő tagban a 1 le szűkítő bemélyedés, valamint az összetartó 1 lf lapított oldalfal és 1 lg lapított oldalfal létrehozta geometriai kialakítás hatására beszűkül, és a 11 hajlított összekötő tag 1 lb belső határoló fala mentén helyezkedik el. A beszűkített plazma által sugárzott hő a korábban ismertetett 1 ld dómrész és Ile dómrész keresztmetszeteknek, valamint a 11 d dómrész és Ile dómrész környezetében kialakított vékony „v” faivastagságnak köszönhetően kialakult jó hővezetés miatt hamar leadja az ott jelentkező hőmennyiséget, és így a 1 ld dómrész és a 1 le dómrész hőmérséklete 25 °C közelében stabilizálódik.

Ez a hőmérséklet lehetővé teszi, hogy a 10 kisülőcső 14 kisülőterének átlagos hőmérséklete 37 °C körül mozogjon, ami olyan parciális higanygőznyomást eredményez, amely a fénykeltéshez szükséges 253,7 nanométeres higanyvonal-intenzitás maximumát eredményezi, és így még a nagy teljesítményű egy oldalon fejelt kisülőlámpák fényhasznosítása is lényegesen kedvezőbbé válik.

A találmány szerinti egy oldalon fejelt kisülőlámpa jól használható kül- és beltéri fényforrásként egyaránt.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Egy oldalon fejelt kisülőlámpa, amely végein gáztömören lezárt, kisülőteret határoló kisülőcsövet és ebben elektródákat tartalmaz, a kisülőcsőnek legalább két egyenes csőszakasza és a szomszédos egyenes csőszakaszok legalább egy része között hajlított összekötő tagja van, a hajlított összekötő tagnak íves külső határoló fala és íves belső határoló fala van, a külső határoló falon a kisülőtér keresztmetszetét szűkítő bemélyedés van, a hajlított összekötő tagnak pedig az egyenes csőszakaszhoz csatlakozó végei és a szűkítő bemélyedés között kiöblösödő dómrészei vannak, azzal jellemezve, hogy legalább az egyik dómrész (lld) csőfalon belüli legnagyobb keresztmetszete (A2) a hajlított összekötő tag (11) íves belső határoló fala (1 lb) és a szűkítő bemélyedés (11c) közötti csőfalon belüli legkisebb keresztmetszetnek (A3) legalább 1,8-szerese, de legfeljebb 2,2szerese.
2. Az 1. igénypont szerinti kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy legalább az egyik dómrész (lld) csőfalon belüli legnagyobb keresztmetszete (A2) az egyenes csőszakasz (12) csőfalon belüli keresztmetszetének (Al) legalább 1,2-szerese, de legfeljebb 1,7-szerese.
3. Az 1. vagy a 2. igénypont szerinti kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a hajlított összekötő tag (11) külső határoló fala (11a) és belső határoló fala (11b) lapított oldalfalak (llf, 1 lg) útján van egymással összekötve.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a lapított oldalfalak (llf, 1 lg) sík felületűek.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a lapított oldalfalak (llf, 1 lg) által bezárt szög (a) 30-50° közé esik
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a kisülőcső (10) külső határoló falának (11a) falvastagsága (v) a dómrész (lld) környezetében 0,15-0,25 mm.
7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a kisülőcső (10) egyenes csőszakaszainak (12) száma legalább négy.
8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a kisülőcső (10) belső felülete (13) fényporréteggel (20) van ellátva.