186820. lajstromszámú szabadalom • Nagynomású kisülő lámpa
186820 2 A találmány tárgya nagynyomású kisülő lámpa, amelynek kisülő teret körülzáró, kerámia falú kisülő burája van, a kisülő burában két elektróda, és ezek között a kisülési út van, legalább az egyik elektródának egy rúdja van, amely egy csőalakú áramátvezetőhöz csatlakozik, és amelyen emittáló anyagot tartalmazó elem van, az emittáló anyagot tartalmazó elem egy árnyékoló test segítségével a kisülő tértől el van árnyékolva. A „kerámia fal” alatt egy olyan monokristallin oxidból levő falat értünk, amely például zafírból vagy olyan polikristallin oxidból van, mint amilyen például a tömören szintereit alumínium-oxid. Egy ilyen lámpa ismeretes a 3 911313 számú amerikai szabadalmi leírásból. Ennél a megoldásnál az áramátvezető elem és az árnyékoló test egyetlen alkatrészként van kialakítva, és az elektródarúd az árnyékoló test egy akadó eleme segítségével az árnyékoló testhez forrasztással van rögzítve. Az emittáló anyagot tartalmazó elem környezetében az árnyékoló testnek nagyobb a keresztmetszete. Az akadó elem ezen túlmenően az emittáló anyagot tartalmazó elem meghelyezéséről is gondoskodik. Általánosan ismert ezen túlmenően egy olyan megoldás is, amelynél az emittáló anyagot tartalmazó elemet egy első tekercs alkotja, amely a kisülő tértől el van választva egy második tekercs segítségével (lásd például a 4152 620 számú amerikai szabadalmi leírást). A hagyományosú kisülő lámpák több típusánál a töltés egy vagy több alkotóeleme a kisülő burában fölös mennyiségben van jelen. Ez azt eredményezi, hogy ezeknek az alkotórészeknek a nyomását a lámpa működése közben a fölös mennyiségben jelenlevő alkotórész uralkodó hőmérséklet határozza meg. Az a térség, amelyben az illető töltőanyag alkotórész fölös mennyiségben van jelen, az az úgynevezett leghidegebb hely, amely általában a kisülő bura áramátvezetőjének közelében található. Ezeknek a lámpáknak az a hátrányuk, hogy a leghidegebb hely hőmérséklete túlságosan alacsony, és ezért a töltés fölös mennyiségben jelenlevő illető alkotórészének a nyomása alacsonyabb, mint az kívánatos lenne. A találmány elé célul tűztük ki ennek a hátránynak az elkerülését vagy legalább annak csökkentését. További nehézség merül fel akkor, ha a leghidegebb helyet az áramátvezető elem egy része alkotja. Ebben az esetben fennáll annak a veszélye, hogy a kisülés közvetlenül hat a fölös mennyiségű töltési komponensre. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt nagynyomású kisülő lámpával a találmány szerint úgy értük el, hogy az árnyékoló test a csőalakú áramátvezetőtői az emittáló anyagot tartalmazó elemnek a kisülés felőli végéig állandó keresztmetszetű, és a csőalakú áramátvezetővei lényegében a teljes keresztmetszete mentén mechanikusan érintkezik. A találmány szerinti megoldásnak az az előnye, hogy az elektróda és a csőalakú áramátvezető elem között jobb a hővezetés. Következésképpen, a kisülő bura kerámia falának hőmérséklete megnövekszik az áramátvezető környezetében. Mivel az áramátvezető csőalakú, ezért a hővezetés a teljes áramátvezető mentén létrejön, aminek eredményeképpen megakadályozható, hogy a kerámia fal anyaga helyileg túlmelegedjen. Jóllehet, az árnyékoló test egy viszonylag nagy sugárzó felületet alkot, ennek pedig az a következménye, hogy ennek közvetlen környezete a közvetlen hősugárzás következtében megnövekszik. Azt találtuk, hogy a sugárzás hatása néhányszor tízszer kisebb, mint a hősugárzás befolyása. A szerkezeti kialakítás szempontjából a találmány szerinti megoldásnak további előnye, hogy az rendkívül egyszerű. Még további előny az, hogy az árnyékoló test az elektródarúd és az áramátvezető közötti csatlakozási helyet is leárnyékolja, a kisülő ív elől. A 3 851 207 számú amerikai szabadalmi leírásból ismeretes továbbá egy olyan elektróda-kialakítás nagynyomású kisülő lámpákhoz, amelynél az elektródatekercs meneteinek egy része fűtőtekercsként van kialakítva. Annak érdekében, hogy a tekercs fűtőtekercsként működjön, az szükséges, hogy a tekercs huzalának hossza és átmérője megfelelően legyen méretezve, ami a gyakorlatban egy meglehetősen bonyolult szerkezeti kialakítást eredményez. A megfontolásokból azonban az következik, hogy a fűtőtekercsként való működés követelménye ellentétben áll a jó hővezetés követelményével, amiből az következik, hogy az ismert tekercs-kialakítás szükségszerűen kevésbé jó hővezető tulajdonságokkal rendelkezik. A leghidegebb hely hőmérsékletének befolyásolására egy másik ismert intézkedés szerint egy fémből levő hőárnyékolást helyeznek a kisülő bura közé. Azon túlmenően, hogy ez a megoldás szerkezetileg bonyolultabb, ez az intézkedés azzal a hátránnyal is jár, hogy viszonylag rosszul reprodukálható. Ezen túlmenően, gyakran előfordul, hogy a feszültségkülönbség a hőárnyékolás és a kisülési tér között a töltőanyagnak a kisülő bura falán keresztül történő megszökéséhez vezet. Annak érdekében, hogy a leghidegebb hely hőmérsékletét növelni tudjuk, egy lehetséges változat szerint a külső bura és az elektróda hegye közötti távolságot kisebbre kell választani. A kisebb méretek viszont azt eredményezik, hogy jóval szigorúbb mérettűréseket kell betartani, ami viszont a gyártást teszi sokkal nehezebbé és költségesebbé. Ez hátrányos. Ezeken a hátrányokon túlmenően, különösen olyan lámpáknál, amelyeknek a teljesítménye 100 W vagy ennél alacsonyabb, a fölös mennyiségű töltési komponens szükséges mennyiségének tárolására rendelkezésre álló hely olyan kevés, hogy a releváns komponensek közvetlenül érintkeznek az elektródával abban az esetben, ha a lámpa működésen kívüli állapotban van. A lámpa begyújtásakor ez további gyakorlati nehézségeket jelent, mint például azt, hogy a begyújtáskor a kisülés a fölös mennyiségű töltési komponensre közvetlenül hatással van. A találmány szerinti lámpánál az árnyékoló test a kisülés felőli végén célszerűen szorosan körülveszi az elektródát. Ily módon az emittáló anyagot tartalmazó elem anyagának elporladását megelőzzük. Ez különös jelentőséggel bír a lámpa begyújtási fázisában. Az elektródarúd és a szorosan illeszkedő árnyékoló test közötti távolság előnyösen nem nagyobb, mint ISO gm, a teljes kerület mentén. 100 W~nál kisebb névleges teljesítményű lámpáknál ez a távolság célszerűen kisebbre választandó. A találmány szerinti lámpa egy előnyös kiviteli alakjánál az árnyékoló testet egy huzaltekercs alkotja, amelynek a menetei egymással érintkeznek. Egy má5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 50 65 2
