192240. lajstromszámú szabadalom • Robbanásmentes villamos izzólámpa
1 2 A találmány tárgya villamos izzólámpa, amelynek vákuumtömören lezárt, átlátszó burája van, a bura egyik végén, a falán keresztül árambavezetők nyúlnak 6e, a burán belül lényegében hosszirányban húzódó vezetők és ezeket összekötő keresztirányú szigetelők egy keretet alkotnak, különböző feltekercselt szakaszokból álló izzószála van, amely szakaszok egymás mellett a keretre feszesen fel vannak függesztve, az izzószál végei a bura egyik vége felé eső részen egy-egy árambevezetőhöz csatlakozik. Ilyen lámpa ismerhető meg a 2 050 693 számú angol szabadalmi leírásból. Ilyen lámpát használnak - többek között - fényképészeti műtermek vagy filmstúdiók megvilágítására, vagy színházi reflektorlámpaként. A lámpa gyakran halogén izzólámpa, és ebben az esetben kvarcüvegből levő burája van, vagy más olyan üvegből levő burája, amelynek Si02 tartalma legalább 95 súly %, amelyen belül halogént tartalmazó sem leges gáztöltet van. Az ilyen izzólámpánál a lámpa élettartama végén, amikor az izzószál elég, ívkisülés tud fellépni. Ekkor nagy áram kezd folyni a lámpán keresztül, ami az üveg burájának túlhevüléséhez vezet, és ennek következtében a lámpa felrobban. Annak érdekében, hogy ezt a felrobbanást elkerüljék, a lámpával sorosan egy biztosítót alkalmaznak, amelyet a lámpával egybe is lehet építeni, és amely biztosító működésekor a lámpa áramkörét megsza - kítja. Bizonyos lámpatípusoknál az ívkisülés fellépésekor a lámpán átfolyó áram kisebb (például 80 A), mint a lámpa bekapcsolásakor fellépő nagyobb értékű tranziens áram (például 100 A) A nagyértékű tranziens áram rövid időtartamú, ezért az nem káros, míg az ívkisülés kisebb árama veszélyesebb, mivel az némileg hosszabb időtartamú. Ez a kisebb íváram nagyon megnehezíti a megfelelő biztosító kiválasztását, amely a kisebb íváramnál is működésbe lép ; de nem lép működésbe a nagyobb értékű tranziens áram esetén. A találmány elé célul tűztük ki egy olyan lámpának a kialakítását, amely megvédi a lámpát az ívkisülés következtében bekövetkező felrobbanástól, ugyanakkor lehetővé teszi az íváramnál nagyobb értékű tranziens áramnak a folyását. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt lámpával a találmány szerint úgy értük el, hogy a keretet alkotó vezetékek egy pontban egy-egy árambevezetővel villamosán össze vannak kötve, a keret legalább egyik vezetéke a hozzá tartozó árambevezetővel ebben a pontban egy biztosítón keresztül van összekötve. A lámpa élettartama során a lámpán belül az áramkör úgy épül fel, hogy az egyik árambevezetőtől a hozzá csatlakoztatott izzószál első végéhez vezet, ezután az izzószálon keresztül, az izzószál másik végén a másik árambevezetöhöz csatlakozik. A keretet alkotó két vezeték és a biztosító nem vész részt ebben az áramkörben. A tranziens áram ily módon a biztosítón nem folyik keresztül. A keretet alkotó vezetékekre ugyanaz a feszültség van kapcsolva, mint az izzószálra. A fentebb ismertetett lámpákat általában függőleges helyzetben működtetik, amikor is a burának az egyik vége, amelyen keresztül az árambevezetők benyúlnak, alul helyezkedik el. Amikor a lámpa izzószála elég, akkor ívkisülés lép fel az izzószál szakaszai között. Az ív hossza növekszik, és a vezetési 5 áram hatására az ív felfelé törekszik. Ekkor az ív könnyen átugrik a keretet alkotó vezetékekre. Ekkor a lámpában egy másik áramkör jön létre: első árambevezető, biztosító, a keret első vezetéke, az ív, a keret második vezetéke, második árambevezető. Következésképpen ez a második áramkör már tartalmazza a biztosítót, míg az első áramkörben a biztosító nem vett részt, amelyen a normális működés közben a lámpa bekapcsolásakor az áram folyik keresztül. 15 A találmány szerinti lámpában a biztosító méretezésénél teljes mértékben figyelembe lehet venni azt a szempontot, amire a biztosítót használjuk, vagyis a lámpán átfolyó áram gyors megszakítását az ívkisülés fellépésekor. Nagyon nagy tranziens 20 áramokat sem kell figyelembe venni. Ily módon szakember számára egyszerű egy megfelelő biztosítónak a kiválasztása adott lámpatípus esetén néhány kísérleti lámpa alapján. Amennyiben nagyon gyors működésű biztosítót alkalmazunk, akkor az 25 ívkisülés ismét kialakulhat az izzószál szakaszai között, miután a biztosító működött. Ily módon azt találtuk, hogy stúdiólámpáknál (110 V, 2000 W, színhőmérséklet 3200 K) 160 pm átmérőjű wolframból levő biztosító túlságon gyors működésű 3° volt, és az ív ismét kialakulhatott. 300 pm átmérőjű wolframbiztosító esetén kielégítő eredményt kaptunk ugyanezen lámpában. A biztosító olyan lassan működött, hogy az izzószál szakaszai között ismételt ívkisülés nem jelent meg, míg másrészről a 35 biztosító elegendő gyors működésű volt ahhoz, hogy az ív fellépését követő 10 msec elteltével működésbe lépett, és a lámpán tovább nem tudott áram folyni. A találmány szerinti lámpa egy előnyös kiviteli 40 alakjánál a keret mindegyik vezetéke egy-egy biztosítón keresztül van a hozzá tartozó árambevezetővel összekötve. Előnyös, ha a keret vezetékei, legalább a bura egyik végéhez képest távolabbi végükön közelebb 45 vannak egymáshoz, mint az izzószál szélső szakaszai. Ezen vezetékek között a villamos térerősség működés közben nagy, aminek eredményeképpen az ívkisülés könnyen átugrik ezekre a vezetékekre. A lámpa lehet egy halogén lámpa, ily módon lehet 50 egy halogén-tartalmú gáztöltése. A találmány szerinti lámpa egy kiviteli alakját a mellékelt rajzok alapján ismertetjük részletesebben, ahol az 1. ábra egy találmány szerinti lámpa kiviteli alak- 55 ját mutatja oldalnézetben, míg a 2. ábra az 1. ábra szerinti lámpának 90°-kal elforgatott oldalnézete. Az ábrákén a lámpának kvarcüvegből levő 1 burája van, amely vákuumtömören le van forrasztva, gO és egyik 2 végén egy lapítás van, amelyen keresztül árambevezetők nyúlnak az 1 burába. Az árambevezetők mindegyike tartalmaz egy 3a és 4a fémfóliát, valamint ezekhez hozzáhegesztett 3b illetve 4b wolframhuzalt. Az 1 bura 2 végéhez 6 és 7 csatlako- 65 zócsúcsokkal ellátott 5 fej van rögzítve, amely 6 és 192 240 2
