196862. lajstromszámú szabadalom • Hőszigeteléssel ellátott gázkisülő lámpa
1 196 862 2 A találmány tárgya gázkisülő lámpa, amelynek ionizálható gáztöltést tartalmazó, átlátszó anyagból levő kisülő edénye van, amelyet térben elválasztott, átlátszó kisülő bura vesz körül, a kisülő edénynek a külső burán belül hőszigetelő, porózus, átlátszó burája van. A gázkisülő lámpáknak, különösen nagynyomású gázkisülő lámpáknak a kisülő edénye átlátszó és hőálló anyagból van, például kvarcüvegből vagy szintcrcll alumfnium-oxidból. Az ilyen lámpák hagyományos gáztöltésű például nátrium és/vagy higany, és adott esetben ehhez adagolnak még fém-halogenidekct a színviszszaadási tényező javítása céljából. A kisülő edény hőszigetelése érdekében ismert módon az edényt egyszeres vagy kétfalú kvarcüveg csővel veszik körűi (2 972 693 lajstromszámű és 3 250 934 lajstromszámú US-PS). A hődisszipáció további csökkentése érdekében a kisülő edény és a külső bura közötti térben vákuumot hoznak létre. Sok esetben, különösen kis teljesítményű gázkisülő lámpáknál, például 70 W-nál kisebb teljesítményű lámpáknál a kisülő edénynek külső kvarcüveg csővel való hőszigetelése nem elégséges, mivel a kisülő edény és a külső bura közötti távolság túlságosan kicsi. A 481 320 számú GB-PS egy a bevezetőben körülírt gázkisülő lámpát ismertet, amelynél a bura üveggyapotot tartalmaz. Az ilyen bura a kisülő edény által kibocsátott fényt szétszórja, és ennek következtében annak fókuszálása nehézkessé válik. Ennek elkerülése érdekében az ilyen burának a töltése viszonylag laza kell, hogy legyen, aminek következtében azonban a hőszigetelés korlátozott. A találmány elé célul tűztük ki egy olyan gázkisülő lámpa kidolgozását, amelynek a buráj a a kisülő edény hőszigetelését kielégítően biztosítja, ugyanakkor a kibocsátott fényt nem, vagy lényegében nem befolyásolja. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt gázkisülő lámpával a találmány szerint úgy értük cl, hogy a bura a kisülő edényt legalább részben körülvevő mikroporózus acrogél. Egy ilyen mikroporózus aerogel egy térhálós, szilárd test tömeg, amelynek nyitott pórusai és kis sűrűsége van (legnagyobb sűrűsége kisebb, mint a szilárd test anyagának 10 %-a). A szilárdtest részecskék közötti üregek átmérője ekkor kisebb mint a fény hullámhossza, például 0,03 és 0,2 pun között, előnyösen 0,04 és 0,09 pun között van. Ily módon az ilyen aerogél a fényt csak nagyon kis mértékben szórja. A kisülő edény burája szilícium-oxid aerogélből van. Ezek az acrogélek nagyon hőállóak. Fényelnyclésük elhanyagolhatóan kicsi. Ezen aerogélck hőszigetelése következtében a kisülő edény által kibocsátott hősugárzást lecsökkenti oly mértékben, hogy kisebb kisülő edény méretekkel, amelyek azonban még műszakilag jól kézben tarthatók, a lámpa csatlakozási teljesítménye csökkenthető, vagy adott teljesítménynél nagyobb kisülő edény méretet alkalmazva a gyártás lényegesen leegyszerűsíthető. A találmány szerinti gázkisülő lámpa egy további kiviteli alakjánál a bura egy összefüggő massza, amely szorosan körülveszi a kisülő edényt. Ennél a kiviteli alaknál az aerogél a kisülő edény köré önthető. Egy ilyen bura, amellett, hogy hőszigetelést biztosít, kiváló védelmet nyújt a kisülő edény felrobbanása ellen. Haa kisülő edény teljesen körül van véve acrogéllcl, akkor a hőcloszlás a kisülő edény mentén sokkal egyenletesebb lesz. Ez előnyösen befolyásolja a lámpa több jellemzőjét, így például stabilabb lesz a színvisszaadás, a lámpa helyzetből függetlenebb lesz, továbbá a hőmérsékletcsúcsok következtében nagyobb lesz a mechanikai szilárdsága, és igya kisülő edény rckrisztallizációs hajlama csökken. A kisülő edény és a külső bura közötti teret teljesen ki lehet tölteni aerogéllel. Ennek az az előnye, hogy az aerogél a kisülő edény mechanikai tartását is biztosítja, és ezért további tartócszközökrc, amelyek a fénykibocsátást akadályozzák, elhagyhatók. A bura állhat aerogél részecskékből, vagy egy egybefüggő masszából. Ez a maszsza azért előnyös, mivel az aerogél és a külső bura határán létrejövő fényszórás ily módon csökken. Ha a találmány szerinti gázkisülő lámpa egy további előnyös kiviteli alakja szerint a kisülő edényt legalább részben egy aerogél idomtcsttel vesszük körül, amely a kisülő edény külső alakjához illeszkedik, akkor ez az idomícst külön is gyártható, és a kisülő csőre ráhelyezhető a lámpa szerelése során. Ha a kisülő edényben elektródák vannak, akkor ez a bura két részből állhat, és ekkor elégséges, ha ez a bura a kisülő edényt csak a lámpa elektródáinak részén veszi kőiül. Azt találtuk, hogy csupán az elektródákat körül vevő bura elégséges lehet a hőszigetelés szempontjából. Ha a kisülő csövet egy aerogéllel körülvesszük, akkora kisülő edény és a külső bura közötti vákuummal szemben támasztott követelmények, valamint a külső bura hőtűrésével szembeni követelmények csökkenthetők, ezért a találmány szerinti megoldás egy további lehetséges kiviteli alakjánál ez a külső bura műanyagból is lehet A találmány szerinti megoldás egy másik kiviteli alakja szerint a külső burának reflektor alakja van, vagyisakülső bura külső vagy belső oldalán visszaverő réteggel van ellátva. Ebben az esetben a gázkisülő lámpa vetítőlámpaként alkalmazható. A találmány szerinti lámpa lehet egy nagynyomású gázkisülő lámpa, de lehet egy kisnyomású higanygőz kisülő lámpa is. A találmány szerinti megoldást az alábbiakban a mellékelt rajzok segítségével kiviteli példák kapcsán ismertetjük részletesebben, ahol az 1. ábra egy nagynyomású fém-halogenid kisülő lámpa részleges hosszmetszete, amelynél a kisülő edény köré aerogél van öntve, a 2. ábra egy kisnyomású nátriumgőz kisülő lámpa részleges hosszmetszete, amelynél a kisülő edény és a külső bura közötti tér aerogél részecskékkel van kitöltve, a 3. ábra egy nagynyomású nátriumgőz kisülő lámpa hosszmetszete, amelynek a végein aerogél bura van, a 4. ábra egy nagynyomású fém-halogenid kisülő lámpa részleges hosszmetszete, amelynek reflektor-alakú külső burája van. Az 1. ábrán látható nagynyomású fém-halogenid kisülő lámpának kvarcüvegből levő 1 kisülőedénye van, amelyben ionizálható gáztöltés és két 2 elektróda van elrendezve, amelyek összekötő 3 vezetéke 4 közbenső darabokhoz van hcgcsztve. A 4 közbenső darabok egy erős 5 pőlusvczctékhcz csatlakoznak, amelyek a lámpa 6 fejéhez vannak kötve. Az 1 kisülő edényt meghatározott távolságban egy üvegből levő külső 7 bura veszi körül. Az 1 kisülő cső a külső 7 burán belül egy porózus, átlátszó 8 acrogéllcl van körülvéve, amely például szilíciumdioxid aerogél. Ebben az cselben a 8 aerogél teljesen az 1 kisülő edény köré van öntve [a szüícium-dioxid aerogél gyártása a „Journal of Non-Crystalline Solids”, 82. szám (1986), 265—270. oldal, Amsterdam). 5 10 :5 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
