190114. lajstromszámú szabadalom • Nagynyomású nátriumlámpa a lámpabúra alá szerelt gyújtóeszközzel
3 190114 4 A találmány tárgya nagynyomású nátriumlámpa, melynek gyűjtőeszköze be van szerelve a lámpabura alá. A nagynyomású gázkisülőlámpákban az elektród távolság és a töltőgáz nyomás szorzata általában (konstrukciós okokból) nem felel meg annak az értéknek, amely a Paschen törvény szerint a kisülésnek az illető hálózati feszültségen való átütéséhez szükséges. Ezért ezek a lámpák csak különböző szakmai fogások (gyújtási megoldások) alkalmazása révén üzemeltethetők hálózati feszültségen. Az egyik ilyen, a nagynyomású higany- és fémhalogenid lámpákban régóta alkalmazott megoldás lényege az, hogy az elektród távolságot lecsökkentik oly módon, hogy az elektródok) közelében - a Paschen törvény szerint az előírt feszültségen történő átütésnek megfelelő távolságban - olyan segédelektródot (gyújtóelektródot) helyeznek el, amelyen valamely nagy, néhányszor 10 kohm-os ellenállás közbeiktatásával a másik elektród feszültsége jelenik meg. Ebben a kapcsolásban az elektród és a közelében levő gyújtóelektród között glimmkisülés jön létre, amely lehetővé teszi az elektródok közötti (vkisülés kialakulását. A segédelektród vékony huzal, színtereit test, az elektródot körülvevő fémhenger, stb. alakjában kerülhet alkalmazásra. Ilyen megoldásokat tartalmaznak pl. az US 3,840,768 és US 4,160,930 lajstromszámú USA szabadalmi leírások. Ennek a megoldásnak az a másik változata, amelynél a segédelektród nem a kisülőtérben, hanem - ún. kapacitiv gyújtóelektródként - a kisülöcső külső falán vagy annak közelében helyezkedik el, gyűrű, spirál, vagy vékony fémréteg alakjában. Ezeknek a megoldásoknak az a lényege, hogy a kapacitiv gyújtóelektród alkalmazása révén megnő a térerősség annak az elektródnak a környékén, amelynek közelében a gyújtóelektród elhelyezkedik, és ezáltal a kisülés kisebb feszültségen gyújt be. A gyújtás további elősegítését szolgálhatja, ha tőltőgázként pl. neonból és argonból álló, megfelelő nyomású, mindkét komponensnél kisebb átütési feszültségű gázelegy (Penning keverék) kerül alkalmazásra. Ilyen megoldást ismertet az US 3,900,753 lajstromszámú szabadalmi leírás. További megoldást jelentenek a feszültségimpulzust alkalmazó módszerek. Ezek közül nem említjük azokat, amelyek esetében a gyújtás a lámpán kívül elhelyezett eszköz hatására következik be, mert ezek a jelen találmány alkalmazási körén kívül esnek. A külső gyújtóeszköz alkalmazását nem igénylő megoldások lényege az, hogy a lámpával üzemszerűen sorbakapcsolt előtétet (fojtótekercset) valamely (rendszerint bimetál-) kapcsoló rövidre zárja, majd a kapcsoló ezt a rövidzárási áramot pillanatszerűen megszakítja. A gáztér átütését az áram megszűnése miatt a fojtótekercsben keletkező önindukciós feszültségimpulzus biztosítja. A bimetálkapcsoló lehet alapállapotban zárt, vákuumban működő egység. Ilyen megoldás ismertetése található a DE-PS 15 89 162 lajstromszámú szabadalmi leírásban. De lehet a fénycsőgyújtóéhoz hasonló működésű - glimmkisülés által melegített eszköz is, amilyet az US 4,144,475 szabadalmi leírás ismertet. Több olyan megoldás is ismeretes, melynek alkalmazásakor a kisülócsövet a cső belsejében (US 4,009,408) vagy azon kívül, a kisülöcső és a lámpa külső burája között (US 3,757,158) elhelyezett fűtőtest segítségével olyan hőfokra fűtik fel, amelyen a hálózati feszültségen történő átütéshez elegendő mértékű nátriumgőz nyomás alakul ki. A fűtést hőhatásra működő kapcsoló vezérli. A felsorolt megoldások általános hátránya, hogy a lámpa bekapcsolása után több-kevesebb idő szükséges ahhoz, hogy a lámpa begyújtson, mert csak bizonyos idő után alakul ki az ívkisülés létrejöttéhez szükséges nátriumgőz nyomás és termikus elektronemisszió. A találmány feladata fenti hiányosság kiküszöbölése, célkitűzése pedig olyan nátriumgözlámpa konstrukció kialakítása, hogy az már a lámpa begyújtásának pillanatában bocsásson ki bizonyos mennyiségű fényt és a gyújtása az ismert megoldásoknál gyorsabban következzék be. A feladat megoldására vonatkozó elgondolásunk szerint a nagynyomású nátriumgőzlámpa kisülőcsövének egyik vagy mindkét végében a kisülőcsöbe magába izzószálat kell beforrasztani. Ez az izzószál (izzószálak) elhelyezést nyerhet(nek) a kisülést fenntartó elektród(ok) közvetlen közelében, de olyan megoldás is elképzelhető, hogy maga ez az izzószál képezi a kisülési fenntartó elektród(oka)t. Az izzószálat a találmány szerint úgy alakítjuk ki (méretezzük) és a kisülőcsóben úgy helyezzük el, hogy a fűtófeszültség bekapcsolása után biztosítsa az ívkisülés létrejöttéhez szükséges nátriumgőz nyomást és termikus elektronemissziót, továbbá azt, hogy a lámpa már a bekapcsolás pillanatában kibocsásson bizonyos fénymennyiséget. A találmány szerinti, a kisülőcsóben az elektród mellé elhelyezett elektródot célszerű úgy kialakítani, hogy az közvetlenül a kisülést fenntartó elektród közelében, célszerűen attól 1-3 mm távolságban helyezkedjék el, vagy azt szimplaspirálként részben körülvegye, de azzal csak annak a kisüléstől távolabbi részén legyen ohmikus kapcsolatban. A konstrukció úgy is kialakítható, hogy a kisülést fenntartó elektródot, azzal lényegileg egytengelyű duplaspirálként teljesen körülvegye és olyan módon is, hogy egyben a kisülést fenntartó elektród feladatát is ellássa. A találmány szerinti, a kisülöcső belsejében elhelyezeti izzószál mindhárom esetben elektronemittáló anyagot is tartalmazhat. Az izzószálnak megfelelő hőmérsékletre való felfűtését, illetve a fűtés kikapcsolását, hőre 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
