71077. lajstromszámú szabadalom • Elektromos izzólámpa fémizzótesttel és rossz hővezető, közömbös gáztöltéssel

- 2 -nyomásnál bomló, gázkibocsátó, szilárd anyagokat helyeztek. Ezen kis nyomásoknál, különösen nagyobb feszültség esetén kisülési jelenségek lépnek föl, melyek az izzótestet nagyon korán és hirtelen szétrombolják. A kis gázmennyiségek föladata, hogy a lecsapódást megakadályozzák vagy a csapadékot kevésbbé átlátszatlan vegyületté alakítsák át. Elméleti kutatásokkal kapcsolatban végzett alapos kisérletekből kitűnt, hogy lehet lámpákat közömbös gáztöltéssel előállítani, melyeknél a vezetés és konvekció által okozott energiaveszteséget a hőfok növelése által nem csak ki lehet egyenlíteni, hanem melyeknél gyakorlatilag kielégítő hasznos égési tartam esetén meglepő módon még a gazdaságosság javítása is lehetséges. A találmány értelmében már most is sikerült oly lámpákat előállítani, melyek gyertyafényerőnként 0,5 watt fogyasztással több száz óráig éghetnek. Ily kis energiafogyasztást eddig csak ívfényvilágításnál lehetett elérni. A találmány tárgyát képező izzólámpáknál izzótest gyanánt főképen wolfra'mszálat, különösen pedig wolframdrótot alkalmazunk; a lámpakörte töltésére pl. nitrogén, argon vagy higany szolgál, mely anyagok a legrosszabb hővezetők és a fémszálakat nem támadják meg. A gáznyomást hideg lámpában ]/1

0

—1 at.-nak választjuk. Ezen nyomás körülbelül 50 mm. higanyoszlopig csökkenthető, másrészt pedig 1 at.-nál nagyobb is lehet, de oly nagynak nem szabad lennie, hogy a lámpa égése közben föllépő nyomásnövekedés a lámpát veszélyeztesse. Ezen nyomásoknál még 220 volt feszültség esetén sem lépnek föl káros gázkisülések. Ily gáztöltés alkalmazása azonban még nem elégséges a műszaki haladás elérésére. Ehhez még a ve- í zetési és konvekciós veszteséget is csökkenteni kell, ez pedig a találmány értelmében a következőkben megadott eszközök egyike által érhető el. Ha pl. 0,5 mm. átmérőjű wolframszálnál körülbelül légköri nyomású nitrogéngáztöltést alkalmazunk, a vezetési és konvekciós veszteség rendkívül nagy és ennek kiegyenlítése végett a szál hőfokát már nagyon nagyra kell növelni anélkül, hogy egészben véve előnyt lehetne elérni. Ha ugyanis gyertyafényenként 1,25 watt fogyasztást akarunk elérni, a megadott nitrogéntöltésnél a hőfokot azon értékre kellene növelni, melyen a szál vakuumban gyertyafényenként 0,5 watt fogyasztással égne. A lámpa egész energiafogyasztásából tehát 3

/3

rész a hővezetés és konvekció által okozott veszteségre jut és csak 2

/3

rész a sugárzó energiára. Ha ellenben 0,10 mm. átmérőjű szálat alkalmazunk ugyanazon nitrogéngáztöltésben, úgy azon hőfokon, mely vakuumban gyertyafényenként 0,5 watt fogyasztásnak felel meg, gyertyafényenként már csak 0,9 watt szükséges, 0,30 mm. átmérőjű szálnál pedig csak 0,65 watt. 0,30 mm. átmérőjű szálnál tehát a 0,65 watt fogyasztásból vezetési és konvekciós veszteségre 0,15 watt jut, tehát kevesebb, mint 25%. Az ezen veszteségek csökkentésére szolgáló első eszköz tehát a találmány szerint abban áll, hogy Edison nézetével ellentétben a szál átmérőjét vagyis keresztmetszetét növeljük; a gyakorlatban számbavehető előny elérése végett a szálvastagságot legalább addig kell növelni, míg ezen veszteségek az egész wattfogyasztásnak csak körülbelül 40%-át teszik ki. A keresztmetszetnövelés előnyös hatása elméletileg azzal magyarázható, hogy a vezetési, illetve konvekciós veszteség a szál felületével nem egyszerűe'n arányos, hanem inkább azon tér nagyságától függ, mely a szál fölületétől kiindulva meghatározott távolságra terjed; ezen távolság körülbelül egy mm.-re vehető. A konvekciós veszteség tehát annál kisebb, minél kisebb ezen térfogat a szál fölületéhez képest, mellyel a kisugárzott fénymennyiség arányos. Ezen nagy szálátmérők alkalmazása a használatos 110 és 220 voltos feszültsé-