185512. lajstromszámú szabadalom • Izzólámpával kombihált fénycsöves világítórendszer
1 185 512 2 A találmány tárgya izzólámpával kombinált fénycsöves világítórendszer, mely sorbakapcsolt izzólámpádból, fénycsö(vek)ből adott esetben gyújtóból és célszerűen kialakított tartószerelvényből áll és váltakozó feszültságű áramforrásra csatlakozik. Találmányunk ismertetése előtt, az alábbiakban összefoglaljuk azokat a problémákat, melyek találmányi megoldásunk hátterét képezték. A fénycső több évtizedes múltja alatt magas fényhasznosítása ellenére sem tudta a világítástechnikát oly mértékben meghódítani, hogy az izzólámpa felhasználása észrevehetően visszaszorult volna. Legkevésbé hódít a lakásvilágításban. Az energiahordozók drágulásával ismét előtérbe került annak vizsgálata, hogy miért nem kedveli a magánfelhasználó a fénycsövet. Az okok között szerepel a beruházási költség és a bonyolultság, valamint a szín- és fény fluktuáció, de szóba kerül a kedvezőtlen szerelhetőség, illetve az elhelyezhetőség is. Ez utóbbi viszonylag könnyen megoldható, ha az egyéb szempontok a felhasználó számára kedvezően alakulnak, hiszen elhelyezésére még egy lakásban is számos alkalmas hely van, nem is beszélve a kisebb előterekről, hallókról, társalgókról, ahol a belmagasság nem túl nagy. Az emberi szem különös tulajdonsága, hogy ha nem természetes napfény környezetben van, a mesterséges fényt szívesebben fogadja, ha az nem „napfény” jellegű, hanem vörösben gazdag, meleg színárnyalatú. Ez a pszihés jelenség, bár ellentmond a logikának, komolyan ható tényező a vevő igényeinek megfogalmazásakor. Ennek az a végeredménye, hogy nem a jó hatásfokú, 60 lm/W-os F 7 típusú fénycsövet vásárolja, hanem a meghittebb fényt sugárzó és egyszerű, 12—14 lm/W-os izzólámpát az egyötödnyi fényhasznosítás ellenére. Az intézményesen tervezett világításoknál igyekeznek a fénycsővilágítás hátrányait különböző módszerekkel mérsékelni. Ezt a célt szolgálja a „melegebb” színű fénycső, továbbá az izzólámpával történő kombinálás. Ezeknek a rendszereknek a bevitele a meglevő háztartásokba meglehetősen nehézkes. A magánembert általában nehéz rávenni lakásvilágításának rekonstrukciójára. Itt csak olyan egységek jöhetnek számításba, melyek csekély beruházási kötséget és kevés munkát igényelnek. A világító egységek emellett adjanak kellemes fényt és legyenek sokféleképpen elhelyezhetők, illetve könnyen felszerelhetek. A végeredmény: kb 60%-kai kevesebb energia felhasználás azonos fénymennyiségre vonatkoztatva. Találmányunk tárgyát az ilyen célokat kielégítő világítórendszer képezi. Az az alapelv, hogy kisülőcsöves fényforrást izzólámpával kombinálnak, ismert és a higanygőzlámpa családban napjainkban is széleskörűen alkalmazzák. Bár ennek hatásfoka felett az induktív előtétes megoldásnak, még mindig 1,5—2-szerese az izzólámpáénak és nincs szükség hozzá előtétre, fázisjavító kondenzátorra. Analóg módon elvileg a fénycsövek is működhetnek izzólámpával — mint korlátozó ellenállással — sorbakötve. A fénycső begyújtásánál fellépő nehézségek miatt azonban, nem lehet minden további nélkül eljutni a gyakorlati üzemeltetéshez, különösen, ha a sorosan működtetett izzólámpával együtt is legkevesebb 30 lm/W-ot akarunk elérni. A találmányunk szerinti izzólámpával kombinált fénycsöves világítórendszer ezt a problémát egyértelműen kiküszöböli. Találmányunk tárgya izzólámpával kombinált fénycsöves világítórendszer, mely sorbakapcsolt izzólámpá(k)-2 ból, fénycsö(vek)ből, adott esetben gyújtóból és célszerűen kialakított tartószerelvényből áll, mely váltakozó feszültségű áramforrásra csatlakozik. A találmányunk szerinti megoldást az jellemzi, hogy a fénycső palástja mentén elhelyezett gyújtósínhez kaszkádgenerátor kicsatolópontja van hozzákötve, illetve a fénycső palástja mentén elhelyezett gyújtósínhez a kicsatoló ellenállás egyik pontja, a kicsatoló ellenállás másik pontja pedig a hálózatra csatlakozik. Találmányunkat az alábbiakban részletesebben ismertetjük, ennek elősegítésére rajzmellékletet csatolunk és példaképpeni megvalósítási példákat mutatunk be. A rajzmelléklet ábrái: 1. ábra: A találmány szerinti izzólámpával kombinált fénycsöves világítórendszer kicsatolóellenállással. 2. ábra: A találmány szerinti izzólámpával kombinált fénycsöves világítórendszer kaszkádgenerátorral. 3. ábra: A 2. szerinti megoldás keresztmetszeti ábrázolása. 4. ábra: A találmány szerinti világítórendszer kapcsolási vázlata két fénycső sorbakapcsolása esetén. Az 1. ábra szerinti megoldásnál a2 fénycső begyújtásához szükséges indítófeszültséget 3 kicsatoló ellenállással biztosítjuk. A kisebb, 30 W-nál alacsonyabb teljesítményű fénycsövek begyújtásához alacsonyabb segédfeszültség is elegendő. Ha találmányunk szerint az 5 gyújtósínt alkalmazzuk, a begyújtás bekövetkezik, ha az U hálózati feszültséget 3 kicsatoló ellenálláson keresztül kicsatoljuk az 5 gyújtósínre. Mint az ábrából látható a 3 kicsatoló ellenállás 3a pontja az 5 gyújtósínre, 3b pontja pedig a hálózatra csatlakozik. Látható, hogy ebben a megoldásban a hagyományos ismert kapcsolásokkal ellentétben nincs szükség előtétellenállásra (fojtótekercsre), melyben a 4 gyújtóban bekövetkező áramszakadáskor indukálódó feszültség biztosítja a 2 fénycső begyújtásához szükséges feszültséget. Begyújtás után a hagyományos előtétellenállásnak az a rendeltetése, hogy a 2 fénycsőben, mint gázkisülőcsőben a gázkisülésben áthaladó áram ne haladhassa meg az előírt értéket. Megoldásunk újszerűsége és haladó jellege abban áll, hogy nincs szükség előtétellenállásra, szükségtelen továbbá a fázisjavító kondenzátor is. Az előtétellenállás szerepét a 2 fénycsővel sorbakötött 1 izzólámpa biztosítja. Az 1. ábra szerinti kapcsolásban 20 W-os fénycsőhöz 240 kohm-os, 0,5 W-os ellenállást alkalmazva kicsatoló ellenállásként, a kombinált világítórendszer 220 V hálózati feszültség mellett begyújt és működik. A 2. ábra szerinti megoldásban az indítófeszültséget 6 kaszkádgenerátor állítja elő. A 6 kaszkádgenerátor által létrehozott indítófeszültséget a 6a kicsatolópontról az 5 gyújtósínre vezetjük. Mint ismeretes 6 kaszkádgenerátomak előnyös tulajdonsága, hogy a bemenetére kapcsolt U váltófeszültséget a benne levő dióda-kondenzátor párok számának megfelelően többszöri és a 6a kicsatolópont kimeneten megnövelt egyenfeszültség jelenik meg. Példaképpen egy 30 W-nál nagyobb teljesítményű fénycsövet tartalmazó találmány szerinti világítórendszer esetén olyan 6 kaszkádgenerátort alkalmazunk, melyben 4 db kondenzátor-dióda pár van beépítve, mely a bemenő U = 220 V váltó feszültséget kb. 800 V egyenfeszültségre növeli, mely bőségesen elegendő arra, hogy a 2 fénycső palástja mentén elhelyezett 5 gyújtósínre kapcsolva kapacitív úton a 2 fénycső begyújtását elősegítő ionizációs folyamatot beindítsa. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
