191673. lajstromszámú szabadalom • Nagynyomású nátriumlámpa javított színvisszaadással
1 191.673 2 A találmány tárgya nagynyomású nátriumlámpa javított színvisszaadással, amely tartalmaz egy külső burában elhelyezett kerámia kisülőcsövet, melyben legalább két elektróda, valamint adalékanyagok) és töltőgáz van, továbbá tartalmaz két, az elektródák áramellátását biztosító áramvezető szerelvényt, A találmány szerinti megoldást elsősorban a kisteljesítményű (16-100 W) nagynyomású nátriumlámpák esetében érdemes alkalmazni. A jó színvisszaadású és az izzólámpáét megközelítő színhőmérsékletű, kb. 2500 K° körüli nagynyomású nátriumlámpa konstrukciós megoldásának elvi lehetőségei ismertek: megfelelő mértékben meg kell emelni a hidegkamra (csővég) hőmérsékletét és így a nátrium gőznyomását. A nátrium gőznyomásának növekedésével kiszélesedik a kibocsátott fény spektruma, azaz javul a lámpa színvisszaadása. 100 W-nál nagyobb teljesítményű lámpáknál ma a színvisszaadási index javításához szükséges hidegkamra hőmérséklet emelést elsősorban olyan módon oldják meg, hogy a kisülőcső két végére fémlemezből (célszerűen nióbból) készült bilincset helyeznek el, melyek csökkentik a végek infraemisszivitását. Ilyen megoldást alkalmaznak pl. a GE LU 250/DX típusú lámpánál. Ennek a megoldásnak kétségtelen hátránya a lassú bemelegedés, és az a körülmény, hogy 150 W alatti lámpateljesítménynél a szükséges hidegkamra hőmérséklet emelés a megadott módon nem biztosítható. Itt ugyanis a betáplált teljesítményhez képest nagy passzív hősugárzó felületek nem teszik lehetővé a kellő hőmérséklet elérését, illetve csak a kisülőcső igen magas falterhelése mellett,, ami viszont súlyos élettartam és fénycsökkenési problémákat vet fel. Hasonló oknál fogva a kisülőcső bemelegedésének ideje is igen hosszú lesz, ami, tekintettel a belsőtéri alkalmazásokra, nem megengedhető .Fentiek miatt tehát a kisülőcső felületi terhelésének megnövelése, különösen a kisméretű nátriumlámpáknál, nem járható út a színvisszaadás javítására, a színhőmérséklet növelésére. Az Ilium. Eng. Inst. Japan Conference 1983. Paper No. 61. kiadványában megjelent Y. Ogata és társai: „50 W super highpressure sodium lamp” című cikk fenti cél megoldására speciálisan formázott kerámia kisülőcsövet ajánl. A speciális formázás abban áll, hogy az elektródok közelében a kerámiacső összeszűkül, és így a hidegkamra hőmérséklet magasabb lesz. E megoldással tehát a kívánt cél ugyan elérhető, azonban ilyen összeszűkülő kerámiacsövek előállítása komoly technológiai nehézségekkel jár, és így igen költséges. A találmány célja a hidegkamra hőmérsékletét növelve, ezen keresztül olyan megoldás biztosítása a színvisszaadás javítására, amely viszonylag egyszerű, ugyanakkor hatásos, a kisteljesítményű nátriumlámpák esetében is. A kívánt célt olyan nagynyomású nátriumlámpával érjük el, ahol a kisülőcső két végénél, a kisülőcső külső felületén egy-egy fűtőtest van elhelyezve, amelyek a kisülőcsővel sorba vannak kapcsolva, annak teljes üzemelése alatt. Ilymódon a lámpaáram átfolyik a két fűtőtesten is, biztosítva ezzel a csővégek magasabb hőmérsékletét az üzemelés során. A találmány szerinti megoldás előnye, hogy viszonylag egyszerű eszközökkel éri el a hidegkamra hőmérsékletének növelését, és így a színvisszaadás javulását és a mintegy 2400 - 2900 K° színhőmérsékletet a kisteljesítményű nátriumlámpáknál is. Emellett többletelőnyként jelentkezik még, hogy a kisülőcső begyújtását követően a fűtőtestek biztosítják a kisülőcső begyújtását követően a fűtőtestek biztosítják a kisülőcső gyors felfűtését is. Ezt a hatást még az is fokozza, hogy a felfűtés alatt a fűtőtesteken az üzeminél nagyobb áram folyik, mivel a kisülőcső indulóárama nagyobb az üzemi áramnál. További előny lehet, hogy a kisülőcső begyújtása (amely időben gyakorlatilag a bekapcsolással majdnem megegyezik) után, megfelelő méretezés esetén azonnal fényt képesek kibocsátani a fűtőtestek, mint izzóspirálok, és ezáltal a felfűtés kezdeti időszakában, amikor a kisülő cső még nem ad fényt, pótlólagos fényforrásként szerepelhetnek. A találmány szerinti nátriumlámpa fűtőtestjeit célszerűen úgy kötjük be, hogy egyfelől az elhelyezkedésüknek megfelelő vég elektródájával, másfelől pedig az elhelyezkedésüknek megfelelő vég áramvezető szerelvényével legyenek közvetlen elektromos kapcsolatban. A fűtőtesteket célszerűen ellenállástekercsek formájában alakítjuk ki. Az ellenállástekercseket előnyösen a kisülőcső két végét lezáró tagokon helyezzük el. A fűtőtestek anyaga volfrámhuzal, különösen akkor indokolt ez, ha világítási célra is használjuk a fűtőtesteket. A találmányt részletesebben egy konkrét kiviteli példán ábránk segítségével mutatjuk be. 1. ábra: A találmány szerinti nagynyomású nátriumlámpa egy példaképpeni kiviteli alakja A 1. ábrán egy 50 W névleges teljesítményű nagynyomású nátriumlámpa látható, amelynek a külső 10 burájában helyezkedik el az 1 kisülőcső, amely kerámiából készült és két végénél található a 4 ill. 5 elektróda. Az 1 kisülőcső két végét az ugyancsak kerámiából készült 8 ill. 9 lezáró tag dugószerűen zárja le. Az 1 kisülőcső a nagynyomású nátriumlámpára jellemző ismert adalékanyagokat és töltőgázt tartalmazza. A 8 ill. 9 lezáró tag kissé kinyúló szakaszán helyezkedik el a 2 ill. 3 fűtőtest, amelyeket volfrámból készült ellenállástekercsek alkotnak és egyenként 1,1 W teljesítményfelvételűek. A 2 fűtőtest egyik vége a 4 elektródával, míg a másik vége a 6 áramvezető szerelvénnyel van összekötve, ugyanígy a 3 fűtőtest egyik vége az 5 elektródához, míg másik vége a 7 áramvezető szerelvényhez csatlakozik A 6 ill. 7 áramvezető szerelvények a 11 ül. 12 bevezetőkkel vannak Összekötve. A külső 10 búra terében vákuum van. A találmány szerinti megoldás eredményeképpen a nagynyomású nátriumlámpáknál szokásos 20-as szín visszaadási index helyett 65—85 is elérhető, míg a lámpabemelegedési idő (vagyis amíg a fényáram a maximális érték 90 %-át eléri) a szokványos nátriumlámpákra jellemző 3—5 perc, ill. a de Luxe nátriumlámpákra jellemző 5—10 perc helyett csupán 0,8-3 perc. Szabadalmi igénypontok 1. Nagynyomású nátriumlámpa javított színvisszaadással, amely tartalmaz egy külső burában elhelyezett kerámia kisülőcsövet, melyben legalább két elektróda, valamint adalékanyagok) és töltőgáz van, továbbá tartalmaz két, az elektródák áramellátását biztosító áramvezető szerelvényt azzal jellemezve, hogy a ldsülőcső(l) két végénél, a kisülőcsövön (1) kívül egy-egy fűtőtest (2 ill. 3) van elhelyezve, amelyek a kisülőcsővel (1) sorba vannak kapcsolva. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
