HU222631B1 - Kisülżcsż kisülżlámpához - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya kisülőcső kisülőlámpához. A kisülőcső tartalmaz egylégmentesen lezárt üreges testet (12), amely a kisülést létrehozó ésfenntartó közeget tartalmaz, és amelynek van egy első vége (14) és egymásodik vége (16). Egy elektródfogadó hajszálcső (18, 20) terjed kimindegyik végtől, és mindegyik hajszálcsőben egy elektródszerkezet(22, 24) van elhelyezve. Mindegyik elektródszerkezetnek van egyközelebbi elektródvége (26, 28), amely az üreges test (12) belsőterébe (13) benyúlik, egy távolabbi elektródvége (30, 32), amely ahajszálcsövön (18, 20) kívülre kinyúlik, és a két elektródvég közöttvan egy közbenső szakasza (34, 36). A közbenső szakasz (34, 36) elsőterülete (34', 36') légmentesen a hajszálcsőhöz (18, 20) van zárva, aközbenső szakasz (34, 36) második területe (34'', 36'') érintkezik aközeggel. A gyújtó segédeszköz (38) tartalmaz egy áramvezető tagot(40), amely körülveszi a közbenső szakasz (34) második területén(34'') lévő első végtől (14) kiterjedő hajszálcsövet (18), ésvillamosan a második végben (16) elhelyezett elektródszerkezet (24)távolabbi végéhez van kötve. A gyújtó segédeszköz (38) kapacitívancsatolt ionizáló mechanizmust nyújt a lámpa gyújtásához. ŕ

Description

A találmány tárgya kisülőcső kisülőlámpához. A kisülőcső gyújtó segédeszközt, elsősorban nagy intenzitású kisülőlámpákban használt gyújtó segédeszközt tartalmaz. A találmány elsősorban kerámia kisülőcsövet tartalmazó nagy intenzitású kisülőlámpákban használható.

A kisülőlámpák működéséhez gyújtóáramkörre van szükség. A gyújtóáramkör szolgáltatja a gyújtáshoz, valamint egy ívnek a kisülőcsőben való fenntartásához szükséges üresjárati feszültséget, továbbá korlátozza a kisülőcsövön át folyó áramot. Az egyik típusú gyújtóáramkörben nagyfeszültségű impulzust használnak arra, hogy átívelést (kisülést) hozzanak létre a kisülőcsőben. A kisülőcsőben létrejött átívelés az első szakasza a lámpa gyújtásának, és ezért lényeges a lámpa működése szempontjából. Az ilyen típusú gyújtóáramkörben a szokásos nagyfeszültségű impulzus amplitúdója 3 és 4 kV között van, és az impulzus szélessége 2,7 kV-on 1,0 ps. Két eljárás ismert ahhoz, hogy a szokásos feszültséget a lámpára ráadja. Az első eljárás szerint az impulzusfeszültséget a lámpafej középérintkezőjére adják. A második eljárás megosztja az impulzust a középérintkező és a lámpafej hüvelye között. Az osztott vezetékesnek nevezett második eljárásnak szokatlan jelleggörbéje van, a lámpa vezetékhuzalai szabadon mozognak, úgyhogy mindkét lámpavezeték impulzusfeszültséget visz a földhöz képest. Amikor impulzusfeszültséget adnak a lámpára, akkor 1,7 kV jut a lámpa középérintkezőjére, és közelítőleg ezzel egyenlő abszolút értékű, ellenkező potenciál jut a lámpafej hüvelyére.

Jelenleg kapható egy új típusú kerámia kisülőcső, amely lényegében három különálló szakaszból áll. Lásd ezzel kapcsolatban az US 4,795,943 számú és az 5,424,609 számú szabadalmi leírást. Az utóbbiakra a jelen szabadalmi bejelentés részeként hivatkozunk. A három szakasz a fő középtest vagy kisülőkamra, ahol a kisülés létrejön, valamint két szár a középtest egy-egy oldalán, amelyek az elektródszerkezetet és ennek árambevezetéseit tartalmazzák. Az elektródszerkezet egy külső vezetékből, egy belső vezetékből és egy elektródból áll. A belső vezeték a külső elektródot a kisülőkamrában elhelyezett elektródhoz köti. A kisülőkamra természetesen tartalmazza a kisülést előállító és fenntartó közeget is. A kisülőkamra, és így a közeg folytatódik mindegyik, egymással szemben lévő szárban, amelyek az elektródszerkezetet tartalmazzák.

Az előalakított és előméretezett kerámia kisülőcsövek egyik jellegzetes előnye a korábbi kvarcüveg kisülőcsövekhez képest a lámpa geometriájának egyöntetűsége. Ez a geometriai egyformaság egyöntetű hőátviteli mechanizmusokat és a kisülőcsőből kilépő egyöntetű sugárzást eredményez. Ez jelentősen fokozza a lámpa teljesítőképességét. Megfigyelték, hogy az ilyen lámpáknál minimális a különbség az egyes lámpák színhőmérséklete, fényhasznosítása és színvisszaadási indexe között.

A kisülőlámpák gyújtásához nagyfeszültséget szolgáltató gyújtóáramkör mellett gyakran kell parázsfénykisülési edényt használni. Ezek a parázsfény-kisülési edények légmentesen lezárt, rendszerint kvarcüvegből készült tokot tartalmaznak, amelyben parciális (vagyis 1 atm-nál kisebb) nyomású argon, nitrogén vagy más gázkeverék van. Tartalmazhatnak parciális nyomású higanyt is. Ezek a parázsfény-kisülési edények tartalmaznak egy járulékos árambevezetést, amely megkönnyíti a bennük lévő gázok „izzását” vagy ionizálódását, amikor a parázsfény-kisülési edény árambevezetésére elegendő potenciált adnak. A parázsfény-kisülési edény üvegjének szorosan közel kell lennie az ellenkező potenciálú árambevezetéshez, hogy a benne lévő gáz ionizálódjon. Amikor a parázsfény-kisülési edény feszültséget kap, akkor ultraibolya sugárzás keletkezik, és ez az ultraibolya sugárzás gyújtja az ívkisülést a lámpában. Ilyen parázsfény-kisülési edényeket az US 4,818,915 számú szabadalmi leírás ismertet.

A parázsfény-kisülési edények használata ugyan hatékony, de növelik a lámpa költségét, és kerámia kisülőcsővel általában nem használhatók. Az ilyen kerámia kisülőcsövek rendszerint alumínium-szilikát külső burában vannak elhelyezve, amely a kisülőcsövet szorosan körülveszi, és nem hagy elegendő helyet a parázsfény-kisülési edény megfelelő elhelyezéséhez. Emellett az alumínium-szilikát külső bura hatékonyan elnyeli az ultraibolya sugárzást, ezért nem előnyös a parázsfénykisülési edénynek a burán kívüli elhelyezése.

Ezenkívül, mivel kerámia kisülőcső alkalmazása esetén a külső bura és a kisülőcső között vákuumnak kell lennie, ezért ez a környezet nem használható a gyújtásjavító ultraibolya sugárzás forrásaként. Egy másik változatnál az üveg kisülőedény lapított végeiben üreg van, amely UV fényt kibocsátó gázzal van feltöltve (HU 217 485).

A lámpa gyújtásának megkönnyítésére alkalmazott más eljárásokban veszélyes anyagokat, így radioaktív kripton 85-öt használnak.

A találmányunk elé kitűzött feladat ezért a technika állása szerinti hátrányok kiküszöbölése.

A találmány további feladata gyújtó segédeszköz kialakítása kerámia kisülőlámpához.

A találmány feladata még a lámpa teljesítőképességének fokozása.

A feladat megoldásához a találmány értelmében olyan kisülőlámpából indultunk ki, amelynél a kisülőcső tartalmaz egy légmentesen lezárt üreges testet, amely a kisülést létrehozó és fenntartó közeget tartalmazza, és amelynek van egy első és egy második vége; egy elektródot, amely a két végtől kiterjedő hajszálcsövet befogadja; mindegyik hajszálcsőben egy elektródszerkezetet, és mindegyik elektródszerkezetnek van egy közelebbi, elektródoldali vége, amely az üreges test belsejébe benyúlik, egy távolabbi vége, amely a hajszálcsövön kívülre kinyúlik, és a két vég között van egy közbenső szakasza; a közbenső szakasz első területe légmentesen a hajszálcsőhöz van zárva, a közbenső szakasz második területe érintkezik a közeggel. A találmány szerinti kisülőlámpának gyújtó segédeszköze is van, amely áramvezető tagot tartalmaz, amely körülveszi a közbenső szakasz második területén lévő első végtől kiterjedő hajszálcsövet, és villamosán a második

HU 222 631 Bl végben elhelyezett elektródszerkezet távolabbi végéhez van kötve.

A gyújtó segédeszköz parázsfénykisülést aktivál az elektród mögötti térben a gyújtás végett. A parázsfénykisülési edényre nincs szükség. Ez csökkenti az alkatrészköltséget és a szerelési költségeket.

Találmányunkat annak példaképpeni kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük ábráink segítségével, amelyek közül az

1. ábra a találmány szerinti kisülőcső hosszmetszete, a

2. ábra a találmány szerinti kisülőcső egy másik kiviteli alakjának oldalnézete részben metszve, a

3. ábra a találmány szerinti kisülőcső egy további kiviteli alakjának a 2. ábrával megegyező ábrázolása, a

4. ábra a találmány szerinti kisülőcső egy ismét további kiviteli alakjának a 2. ábrával megegyező ábrázolása, az

5. ábra a találmány szerinti kisülőcső egy még további kiviteli alakjának a 2. ábrával megegyező ábrázolása.

Az 1. ábrán látható egy kisülőlámpához szolgáló 10 kisülőcső. A kisülőlámpa lehet egy fém-halogenidlámpa. A 10 kisülőcső előnyös módon egy vagy néhány adalék anyagot tartalmazó alumínium-oxidból készül, és van egy légmentesen lezárt, üreges 12 teste, amelynek a 13 belső terében kisülést létrehozó és fenntartó közeg van. A 12 test lehet az ábrázolt módon henger alakú vagy elliptikus, vagy lehet más alkalmas alakja. A 12 testnek van egy 14 első vége, amelyből egy elektródfogadó 18 hajszálcső áll ki, és egy 16 második vége, amelyből egy elektródfogadó 20 hajszálcső áll ki. A 18 hajszálcsőben 22 elektródszerkezet, a 20 hajszálcsőben 24 elektródszerkezet van elhelyezve. A 22 elektródszerkezetnek van az üreges 12 test 13 belső terébe benyúló közelebbi 26 elektródvége, a 18 hajszálcsövön kívülre kinyúló távolabbi 30 elektródvége, és a két vég között egy 34 közbenső szakasza. A 34 közbenső szakasznak van egy 34’ első területe, ami a 18 hajszálcsőhöz van zárva, és egy 34” második területe, amely érintkezik a kisülést létrehozó és fenntartó közeggel.

Hasonlóképpen a 24 elektródszerkezetnek van a 13 belső térbe benyúló közelebbi 28 elektródvége, a 20 hajszálcsövön kívülre kinyúló távolabbi 32 elektródvége, és a két vég között egy 36 közbenső szakasza. A 36 közbenső szakasznak van egy 36’ első területe, ami a 20 hajszálcsőhöz van zárva, és egy 36” második területe, amely érintkezik a közeggel.

Egy 38 gyújtó segédeszköz veszi körül a 18 hajszálcsövet, és tartalmaz egy 40 áramvezető tagot, amely a 34” második területnél van elhelyezve. A 38 gyújtó segédeszköz 42, 44 végét a 45 összekötő huzal villamosán a 24 elektródszerkezet távolabbi 32 elektródvégéhez köti. Egy előnyös kiviteli alakban a 38 gyújtó segédeszközt legalább egy 46 huzalmenetből álló tekercs képezi.

Ez az elrendezés kapacitívan csatolt ionizáló mechanizmust képez. Az ionizálás magának a kisülőcsőnek a szárában jön létre, nem egy külön parázsfény-kisülési edényben, vagy a külső bura gázkömyezetében, vagy egy belső bura gázkömyezetében.

A 2. ábrán látható 10 kisülőcső a 40 áramvezető tagjával (gyújtó segédeszközével) együtt evakuált 48 burába van zárva, amely előnyös módon alumínium-szilikát- vagy bór-szilikát-üvegből készül. A 45 összekötő huzal 50 végrésze és a távolabbi, 30 elektródvéghez kötött 52 árambevezetés a 48 burában van lezárva, és abból áll ki, úgyhogy villamos összeköttetés hozható létre a 10 kisülőcsőhöz. A távolabbi, 32 elektródvéghez 54 getter van csatlakoztatva, amely gázmentes környezetet tart fenn a 48 burában.

Hasonló konstrukció látható a 3. ábrán, ahol spirális 56 gyújtó segédeszköz veszi körül a 48 bura fejét.

A 4. ábrán hasonló szerkezet látható. Itt a gyújtó segédeszköz egyik, 58 vége meg van hosszabbítva, és mind mechanikai, mind villamos összeköttetést létesít a 48 burán túlnyúló távolabbi, 32 elektródvég 60 csatlakozórészével.

Az 5. ábrán további kiviteli alak látható, amelyben csak egy villamos csatlakozás van a 48 burán kívül a távolabbi elektródvéghez az 58 vég és a 60 csatlakozórész útján.

A spirális 56 gyújtó segédeszköz használatának további részletei megtalálhatók a jelen szabadalmi bejelentés bejelentőjének 1998. 03. 12-én benyújtott US 599 8915 számú szabadalmi leírásában. Mint látható, az itt leírt burás szerkezet ideálisan alkalmas a PÁR lámpákban történő alkalmazásra.

A fentiek szerint olyan gyújtó segédeszközt javasolunk kerámia kisülőcsövekhez, amelyekben nincs szükség sem járulékos parázsfény-kisülési edényekre, sem veszélyes anyagok, így radioaktív kripton 85 gáz használatára.

Találmányunkat ugyan, annak jelenleg előnyösnek tekintett kiviteli alakjai kapcsán ábrázoltuk és írtuk le, de az adott szakterületen járatos szakemberek számára nyilvánvaló, hogy annak a csatolt igénypontokban meghatározott terjedelmétől való eltérés nélkül számos változtatása és módosítása lehet.

Claims (5)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Kisülőcső (10) kisülőlámpához, amelynek a kisülést létrehozó és fenntartó közeget tartalmazó, első véggel (14) és második véggel (16) rendelkező, légmentesen lezárt üreges teste (12); a két végtől kiterjedő, elektródot befogadó hajszálcsöve (18, 20); a hajszálcsövekben (18, 20) egy-egy elektródszerkezete (22, 24) van, amelyek mindegyikének van egy közelebbi, az üreges test (12) belső terébe (13) benyúló elektródvége (26, 28), és egy távolabbi, a hajszálcsövön (18, 20) kívülre kinyúló elektródvége (30, 32), és a két elektródvég között van egy közbenső szakasza (34, 36); ahol a közbenső szakasz (34, 36) első területe (34’, 36’) légmentesen a hajszálcsőhöz (18, 20) van zárva, a közbenső szakasz (34, 36) második területe (34”, 36”) a közeggel érintkezik, azzal jellemezve, hogy gyújtó segédesz3

   HU 222 631 Bl köze (38) is van, amelynek áramvezető tagja (40) van, amely körülveszi a közbenső szakasz (34) második területén (34”) lévő első végtől (14) kiterjedő hajszálcsövet (18), és villamosán a második végben (16) elhelyezett elektródszerkezet (24) távolabbi elektródvégé- 5 hez van (32) kötve.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti kisülőcső, azzal jellemezve, hogy a gyújtó segédeszköz (38) több huzalmenetet tartalmaz.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti kisülőcső, azzal jellemezve, hogy a kisülőcső (10) lényegében alumínium-oxidból áll.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti kisülőcső, azzal jellemezve, hogy a kisülőcső (10) burába (48) van tokozva, amelyben szabályozott környezet áll fenn.
5. 5. A 4. igénypont szerinti kisülőcső, azzal jellemezve, hogy a bura (48) bor-szilikát-üvegből vagy alumínium-szilikát-üvegből áll.