Wynalazek stanowi ulepszenie zarówek elek¬ trycznych, bedacych przedmiotem patentu nr 37499.Wedlug patentu nr 37499 zarówka elektryczna ma oslone szklana, pokryta na wewnetrznej po¬ wierzchni jednolita powloka, rozpraszajaca swiatlo, utworzona z bardzo drobnych czastek bezpostaciowej krzemionki, zwlaszcza o ksztal¬ cie kulistym. Powloka taka powoduje bardzo silne rozpraszanie swiatla przy jednoczesnej nieznacznej jego absorbcji. Gestosc powloki z silnie rozdrobnionej krzemionki wynosi ko¬ rzystnie od ulamka miligrama do kilku miligra¬ mów na centymetr kwadratowy, np. od 0*08 do 3 mg/cm2. Wazna cecha wynalazku wedlug pa - tentu nr 37499 jest równiez to, by wiekszosc czastek krzemionki, tworzacych powloke, posia¬ dala wymiary mniejsze od dlugosci najkrótszych fal promieniowania widzialnego, a wiec mniej¬ sze niz 4000°A oraz by przecietna srednica tych czastek równala sie tylko ulamkowi mikrona.Powloki, rozpraszajace swiatlo, bedace przed¬ miotem patentu nr 37499, moga byc stosowane w oslonach lamp ze szkla przezroczystego lub wytrwawionego (mlecznego) na powierzchni we¬ wnetrznej, przy czym korzystnie wytwarza sie je przez spalanie zwiazków krzemu. Powloki ta¬ kie przylegaja scisle do szkla i maja nie tylko duzy wspólczynnik rozpraszania swiatla, umozli¬ wiajacy calkowite zamaskowanie skretki zaro¬ wej, ale równiez zapobiegaja zanieczyszczeniu gazu, wypelniajacego zarówke, czastkami ma¬ terialu z jej scianek.Jak wspomniano w patencie nr 37499, lampy moga byc wypelnione gazem szlachetnym, np. argonem. Badania/ opisane w tym patencie, wy¬ kazaly w pewnych przypadkach wzrost spraw¬ nosci swietlnej lamp, a w pewnych przypadkach niewielkie jej obnizenie. Dane te odnosily si^do stosunkowe niewielkiej ltesby afeadanych lamp i obecnie przy produkcji tych lamp na skale przemyslowa stwierdzono, ze prze¬ cietna sprawnosc swietlna lamp, wytwarza¬ nych w wyzej opisany sposób, wykazuje spadek rprawnosci swetlnej, wynoszacy okolo $5 lunt/w.Lampy elektryczne wedlug patentu glównego mozna dalej ulepszac, zgodnie z niniejszym wy¬ nalazkiem, w ten sposób, ze stosuje sie wypel¬ nienie gazowe, skladajace sie zasadniczo wy¬ lacznie z gazów szlachetnych, j?.k np. argon, krypton lub kserem* kib ieh mieszaiimy - z taka tylko niewielka Iloscia azotu, która jest koniecz¬ na do spowodowania podwyzszenia temperatu¬ ry zarzenia skretki zarowe} o Atyle» o ile to jest niezbedne dla zwiekszenia sily swiatla, celem wyrównania straty, spowodowanej absorbcja siwatla przez warstwe krzemionkowa wewnatrz zarówki.Od dawna bylo rzecza wiadoma, ze pozadane jest stosowanie w zarówkach gazu wypelniaja- cebo, który zmniejsza parowanie skretki zaro¬ wej, powodujac przedluzenie okresu jej zdolnos¬ ci do pracy, a tym marnym zwiekszenie czasu palenia sie zrówki. W celu zmniejszenia prze¬ wodnictwa cieplnego, powodujacego strate e- nergii, a wiec i obnizenie temperatury zarzenia sie skretki, stosowano w zarówkach gazy obo¬ jetne oraz azot. Przez dlugi okres czasu stoso¬ wano wiec do wypelniania zraówek przewaznie mieszaniny gazów szlachetnych, zwlaszcza ar¬ gonu z azotem. Jednakze zazwyczaj uzywano w takich przypadkach mieszaniny, zawierajace Sto¬ sunkowo znaczny procent azotu, lub wypelniano zarówk} gazem o cisnieniu wiekszym od 1 at- raoriery, a to w celu zapewnienia dostatecznej odpornosci zarówki na wyladowanie elektrycz¬ ne poprze- koncówki uzwojenia zarowego lub poprzez jakakolwiek jego czesc. Takie niepoza¬ dane wyladowania powodowane sa przez zanie- czysczenie, jak np. niezwiazany wodorotlenek sodowy lub weglany, które zawsze zawarte sa w EZkle wapniowym uzywanym do wyrobu za¬ rówek. Zanieczyszczenia takie wystepuja zazwy¬ czaj na wewnetrznej powierzchni zarówek i na skutek zmiany polozenia moga powodowac spa¬ dek napiecia poprzez zakonczenie uzwojenia za¬ rowego. W przypadku stosowania azotu jako gazu wypelniajacego odpornosc na tego rodzaju wyladowanto jest mniejsza, jednakze azot ma wspólczynnik przewodnictwa cieplnego wiekszy ni* gazy szlachetne, totez powoduje wieksze straty na skutek przenoszenia ciepla, a zatem i wifkiiy spadek sprawnosci swietlnej. Fropo- ***«£ wprawdzie umniejszac ilo& zanieczysz¬ czen przez wytwarzanie zarówek w specjalnych komorach, wolnych od pylu (kurzu), oraz prze¬ plukiwanie ich strumieniem gazu, pozbawione¬ go pylu, przy równoczesnym ogrzewaniu i wstrzasaniu, jednakze metody te nie dawaly cal¬ kowicie zadowalajacych wyników, a podwyz- tzaly bardzp znacznie koszt i przedluzaly czas trwania procesu wytwarzania.Powloki krzemionkowe, wykonane wedlug pa- ' tntu nr 37499 zapewniaja nie tylko bardzo dobre rozpraszanie swiatla, ale zastosowane lacznie z wypelnieniem gazowym, zgodnie z niniejszym wynalazkiem, umozliwiaja unikniecie zmniejsze¬ nia sprawnosci swietlnej, a to dzieki stosowa¬ niu wyzsej temperatury zarzenia z wyklucze¬ niem mozliwosci wyladowania na skretce zaro¬ wej. Znaczna czesc czastek krzemionki, tworza¬ cych powloke, przylega bezposrednio i scisle do wewnetrznej powierzchni banki zarówki, ponie¬ waz grubosc warstwy, stanowiacej powloke, jest niewielka, a czastki krzemionki sa bardzo ma¬ le. W ten sposób powierzchnia szkla jest pokry¬ ta szczelnie powloka, która zabezpiecza przed przedostawaniem sie zanieczyszczen zeszkla do gazu, wypelniajacego zarówke. Krzemionka jest substancja czysta i nie zawiera zadnych do¬ mieszek, które moglyby powodowac zanieczysz¬ czenie gazu wypelniajacego, wplywajac ujemnie na trwalosc zarówki. Dzieki takiemu zabezpie¬ czeniu powierzchni wewnetrznej banki zarówki powlcka z krzemionki, zbedne staje sie stoso¬ wanie stosunkowo duzej zawartosci azotu w wy¬ pelnieniu gazowym zarówek, a nawet mozliwe jest zupelne usuniecie azotu z zarówki.W mysl wynalazku w zarówkach, posiadaja¬ cych wewnetrzna powierzchnie, pokryta warstwa krzemionki, gazy szlachetne o ciezarze atomo¬ wym wiekszym niz 39, a wiec argon, krypton i ksenon lub ich mieszaniny, moga byc stosowane jako wylaczne lub prawie wylaczne skladniki gazu wypelniajacego. Wykorzystuje sie przy tym fakt, ze wymienione gazy maja male przewodnictwo cieplne i opózniaja paro¬ wanie substancji, tworzacych zwoje za¬ rowe, a tym samym umozliwiaja otrzymanie wyzszej temperatury zarzenia i lepszej spraw¬ nosci swietlnej lamp, z wykluczeniem uszkodzen zarówki na skutek wyladowan, na wet przy niezbyt ostroznym obchodzeniu sie z zarówka.W przypadku, gdy pozadane jest zwiekszenie na¬ piecia przebicia wypelnienia gazowego w zarów¬ kach, posiadajacych wewnatrz warstwe krze¬ mionki, do wartosci wiekszej niz to jest mozliwe przy stosowaniu wypelnienia wylacznie gazem szlachetnym lub mieszanina gazów szlachetnych/wówczas mozna stosowac w gazie spelniajacym niewielki dodatek azotu, nie przekraczajacy 5% w stosunku objetosciowym. Zgodnie z wy- nalazkiem najkorzystniej jest stosowac miesza¬ nine okolo 98% argonu i 2% azotu jako wypel¬ nienie zarówek posiadajacych wewnatrz powlo¬ ke krzemionkowa, otrzymana wedlug patentu nr 37499. Takie laczne zastosowanie powloki krzemionkowej i specjalnego wypelnienia gazo¬ wego umozliwa otrzymywanie zarówek dobrze rozpraszajacych swiatlo bez straty na wydajnos¬ ci, poniewaz niewelka strata wydajnosci swietl¬ nej lampy, spowodowana przez powloke krze¬ mionkowa, jest calkowicie wyrównywana dzieki stosowaniu wypelnienia gazowego, które nie moglo byc stosowane w zarówkach znanych do¬ tychczas.Zgodnie z powyzszym, przedmiotem niniejsze¬ go wynalazku jest elektryczna lampa, posiada¬ jaca powloke krzemionkowa^ wytworzona we¬ dlug patentu glównego, oraz wypelnienie gazo¬ we z gazu szlachetnego, np. argonu, kryptonu lab ksetorra lub ich mieszaniny, oraz azotu w ilosci, nie przekraczajacej 5°/o w stosunku obje¬ tosciowym, a korzystnie okolo 2°/o.Jak wyzej ogólnikowo wspomniano, dotych¬ czas przy wyrobie zarówek stosowano przewaz¬ nie wypelnienie gazowe, zawierajace 10 do 20°/o azotu oraz gaz szlachetny. Ta stosunkowo wy¬ soka 2awartosc azotu warunkowana byla ko¬ niecznoscia uczynienia zarówki odporna na wy¬ ladowanie, przy czym pomijano tu niekorzyst¬ nie wysokie przewodnictwo cieplne azotu, po¬ wodujace spadek wydajnosci swetlnej lampy.Wypelnienie gazowe, skladajace sie z mieszani¬ ny 90% argonu i 10% azotu posiada napiecie wyladowania czterokrotnie wyzsze od odpowied¬ niego napiecia dla wypelnienia z czystego ar¬ gonu. Innymi slowy napiecie wyladowania w przypadku czystego azotu jest okolo dziesiecio¬ krotnie wyzsze niz w przypadku czystego argo¬ nu w tych samych warunkach. Z tej tez przy¬ czyny, aby calkowicie zabezpieczyc sie przed powstawaniem wewnetrznych luków swietlnych przy niedosc ostroznym manipulowaniu lampa, stosowano w praktyce g?z wypelniajacy, zawie¬ rajacy stosunkowo znaczny procent azotu. Tak np. w ogólnie stosowanych, typowych zarówkach 100 W na napieca 10—120 V, uzywano dotych¬ czas gaz wypelniajacy, skladajacy sie z 88% argonu i 12% azotu.Stosujac wypelnienie, skladajace sie z gazów szlachetnych, jak argon, krypton lub ksenon lub ich mieszaniny bez azotu lub z niewielka jego domieszka oraz banki posiadajace wewnatrz powloke z krzemsoaki, lapebieg* «ia wymowa- niorn mv skretce zarowej bez koniecznosci stows wahia zwiekszonego cisnienia gazu wypelniaja* cego i skomplikowanego procesu plukania ba^ niek gazem.Badania przeprowadzone z 57 zarówkami zwy¬ klymi, posiadajacymi scanki wewnetrzne baniek wytrawione 1 wypelnionymi mieszanina, zlozo¬ na z 98% argonu i 2% azotu, wykazaly, ze w trzeciej czesci tych zarówek powstawaly We¬ wnetrzne wyladowania (luki), podczas gdy zad¬ na z zarówek, wypelnionych mieszanina gazowa o tym samym skladzie, ale posiadajacych scian¬ ki wewnetrzne banki wytrawione i pokryte po¬ wloka krzemionkowa, nie wykazywala w tych samych warunkach luków wewnetrznych wyla¬ dowan. Wymienione badania stanowia tylko przyklady licznych innych badan, które wyka¬ zaly, ze warstwa krzemionki zapobiega two¬ rzeniu sie wewnetrznych wyladowan w zarów¬ kach nawet przy niezbyt ostroznym manipulowa¬ niu zarówkami i nawet jezeli zawartosc azotu w gazie, wypelniajacym zarówke, jest niewielka.Korzysci, wynikajace z? stosowania wypelnie- • nia gazowego, zawierajacego mniej niz 5% azo¬ tu, uwidacznia nastepujacy przyklad. W typowej zarówce 100W na napiecie 120V, zawierajacej wypelnianie z 88% argonu i 12% azotu, tempe¬ ratura zarzenia ?ie wynosi okolo 2570°C, pod¬ czas gdy zarówka, wypelniona mieszanina 98% argonu i 2% azotu oraz posiadajaca wewnatrz powloke krzemionkowa, ma przecietna tempera¬ ture zarzenia okolo 2980°C przy swym normal¬ nym napieciu. Na skutek wzrostu temperatury zarzenia maly spadek wydajnosci swietlnej, spo¬ wodowany absorbcja swiatla przez powloke krzemionkowa, jest calkowicie wyrównany.Aczkolwiek zawartosc azotu w wypelnieniu gazowym moze byc w zarówkach wedlug pa¬ tentu nr 37499 obnizona do wielkosci, która u- wazana byla za niemozliwa w lampach poprzed¬ nio znanych, to jednak procentowy sklad wy¬ pelnienia gazowego, zlozonego z azotu i wyzej podanych gazów szlachetnych, moze sie wahac w szerokich granicach w zaleznosci od rodzaju zarówki i jej przeznaczenia. We wszystkich przypadkach zawartosc azotu nie powinna jed¬ nak przekraczac 5% w stosunku objetosciowym.Np. Zarówka 100W przedstawiona na fig. 5 pa¬ tentu nr 37499 moze byc wypelniona mieszani¬ na, zawierajaca 98% argonu i 2% azotu w sto¬ sunku objetosciowym.Typowe zarówki 100W na napiecie 120V, sto¬ sowane na duza skale w instalacjach oswietle¬ niowyeh, posiadajace wewnetrzne scianki wy-trawione i wypelniane mieszanina 88% argonu i 12% azotu, tnaja sprawnosc swietlna okolo 16,3 lumena na 1 wat. Zarówki wedlug wynalazku, posiadajace wewnetrzne scianki wytrawione i pokryte powloka z krzemionki wedlug patentu nr 37499 oraz wypelnione mieszanina zlozona z 98% argonu i 2% azotu, posiadaja sprawnosc swietlna równiez 16,3 lumena na 1 wat, ale jednoczesnie daja swiatlo znacznie lepiej roz¬ proszone. Innymi slowy strata wydajnosci, spo¬ wodowana przez powloke krzemionkowa, zo¬ stala calkowicie wyrównana dzieki stosowaniu wypelnienia gazowego, zawierajacego wiecej ga¬ zu szlachetnego, co pozwolilo na osiagniecie wyzszej temperatury zarzenia.Cisnienie gazu wypelniajacego zarówke nit odgrywa w tym przypadku roli, to tez przy wy¬ konywaniu zarówek wedlug wynalazku stoso¬ wac mozna kazde cisnienie, jakie nadaje sie vr praktyce np. mniejsze lub wieksze od jednej at¬ mosfery. W pewnych przypadkach cisnienie gazu, mierzone na zimno, wynosi okolo 600 mm slupa rteci i w czasie pracy zarówki, na skutek ogrza¬ nia sie rosnie do okolo jednej atmosfery. PL