202672. lajstromszámú szabadalom • Kis villamos teljesítményű nagynyomású kisülőlámpa
1 HU 202672 B 2 A találmány tárgya kis villamos teljesítményű nagynyomású kisülőlámpa hozzátartozó elektronikus előtéttel, ahol maga a lámpa legalább egy nemesgázból, higanyból és fémhalogenidből álló töltőelegyet tartalmazó kisülőedénnyel rendelkezik, amelyben légmentesen záró kötésen keresztül külső árambevezetőkhöz csatlakoztatott legalább két elektróda van elrendezve. Nagynyomású kisülőlámpák, különösen fémyhalogén nagynyomású kisülőlámpák az utóbbi időben egyre inkább tért hódítanak az általános világítási célú alkalmazási területeken. Emellett azonban javasolták már ilyen lámpák használatát gépjárművek fényszóróihoz is. Mindkét felhasználási területen kielégítőnek bizonyult 70 W alatti, így például 35 W teljesítményű lámpák használata. Ugyanakkor még mindig megoldatlan problémát okoz az ilyen lámpáknak a begyújtás időpontjától a végső, teljes fényáram eléréséig mért viszonylag hosszú begyújtási ideje. Ez a hagyományos üzemeltetésű lámpák esetében mintegy 40 másodperc körül van. A 86 23 908 sz. DE használati minta leírásából ismert olyan megoldás, amely szerint a kikapcsolt, üzemen kívüli lámpa külső forrással történő fűtésével a lámpa töltőelegyét gőzfázisban tartják, és így a lámpa begyújtása magasabb hőmérsékletről és ezzel együtt magasabb nyomásról indulóan történik, miáltal mintegy 8 másodperc körüli, tehát lényegesen rövidebb begyújtási idő érhető el. Eltekintve attól, hogy a külső fűtés járulékos villamos energiaráfordítást és ehhez kapcsolódó szerelvényezést igényel, számos felhasználási területen még ezen rövidített begyújtási idő sem bizonyult kielégítőnek. A találmány célja a nagynyomású fémhalogén kisülőlámpák begyújtási idejét még tovább lerövidíthető olyan megoldás kialakítása, amely ugyanakkor nem igényel járulékos energiát és ilyen járulékos energia szolgáltatásához szükséges intézkedéseket sem. A találmány alapját képező felismerés szerint egy olyan elektronikus előtétet kell alkalmazni, amely alkalmas a lámpa begyújtása és a teljes fényáramkibocsátás elérése közötti időintervallumban a gyújtóáramnak a névleges áram tízszereséig terjedő tartományon belüli szabályozására. Erre alkalmas elektronikus előtétek kapcsolási elrendezései megismerhetők pl. a P 37 19 356 és a P 37 19 357 sz. DE szabadalmi bejelentések leírásából. A kitűzött célt olyan tárgyi kis villamos teljesítményű nagynyomású kisülőlámpa kialakításával és találmány szerinti üzemeltetésével érjük el, amelynél a) az elektronikus előtétnek egy a kisülőlámpa gyújtóáramát a névleges áram ötszöröse és tízszerese közötti értékre beállító vezérlőegysége van, b) a kisülőedény töltőélegye legalább nátrium és szkandium, vagy nátrium és egy ritka földfém halogenidjeit tartalmazza, c) a kisülőedény egységnyi villamos lámpateljesítményre vetített fajlagos tömege 0,002 g/W és 0,1 g/W közötti tartományban van. A kisülőédény töltőgázként hidegállapotban előnyösen legalább 3 bar töltőnyomású xenont tartalmaz. A kisülőedény legalább részben legalább egy látható fény tartományán kívüleső sugárzást visszaverő vagy elnyelő, a látható fényt ugyanakkor átengedő eszközzel van ellátva. Az elektródák nyélrészeinek átmérője célszerűen legfeljebb 0,3 mm, és az elektródák egymás felé néző részei le vannak gömbölyítve. A találmány szerinti nagynyomású kisülőlámpánál a látható fény tartományán kívüleső sugárzást visszaverő, a látható fényt átengedő eszköz egy a kisülőedény felületére fevitt, Ti02-ből és SiOrből vagy SÍ3N4-ből és SiCVből álló dikroitikus réteg. A dikroitikus réteg vastagságát célszerű 0,1 (xm-től 1,5 pm-ig terjedő tartományban megválasztani. A találmány szerinti kisülőlámpánál a látható fény tartományán kívüleső sugárzást elnyelő, a látható fényt átengedő eszköz célszerűen a kisülőedény anyagához adalékolt, TiCVből, CeCVből, SnC>2-ből vagy BaMgAhCVból álló adalék. A kisülőedény anyagához adott adalék mennyiségét a tömegegységre vetített 0,02 tömeg%-tól 0,2 tömeg%ig terjedő tartományban célszerű megválasztani. A találmány szerinti kisülőlámpánál a kisülőedény végei előnyösen egy cirkondioxidból álló, a látható fény tartományán kívüleső és a látható sugárzást egyaránt visszaverő bevonattal, és adott esetben azon felül egy szilícium-vasoxid bevonattal vannak ellátva. Ilyen kialakítások és üzemeltetési körülmények mellett egy hagyományos fémhalogénlámpa névleges fényáramhoz viszonyított 90%-os fényárama az eredeti mintegy 30 másodpercről kb. 5 másodpercre csökkent begyújtási idő alatt érhető el. A begyújtási idő további, a 90%-os fényáram elérési idejének csupán mintegy egy másodperc körüli értékre való lecsökkenését teszik lehetővé a kisülőedény találmány szerinti, megfelelő bevonattal, réteggel való ellátását, anyagának adalékolását és töltőelegyének javasolt megválasztását javasló intézkedések, amelyekhez minden esetben a gyújtóáramnak az elektronikus előtét áramának megengedett felső határértékig, nevezetesen a lámpa névleges áramának mintegy tízszereséig terjedő szabályozása társul. A hagyományos lámpaüzemeltetéshez képest ez az üzemmód és kialakítás a begyújtási időnek egy harmincas tényezővel történő lerövidítését jelenti. A begyújtási idő alatti jelentős túláram a kisülőedény optiálisan megválasztott tömegét gyorsan felhevíti. A keletkező hő a kisülőcső anyagának adalékolása és a találmány szerint javasolt különböző bevonatok ill. rétegek alkalmazásának eredményeként a kisülőedénybe visszaverődik ill. abban elnyelődik, így jelentősen csökken a kisugárzott hő, és hőveszteségek minimálisak. A hagyományos fémhalogénlámpákhoz viszonyítva ilymódon nyert járulékos hő teljes mértékben a töltőelegy elgőzölögtetésére fordítódik, és ezzel a begyújtási időt igen jelentős mértékben lecsökkenti. Akisülőedényben lévő xenon a gyújtást közvetlenül azonnal jelentkező magas fényáramhányadot eredményez. A találmányt az alábbiakban a csatolt rajzra hivatkozással konkrét kiviteli példákon részletesen is ismertetjük. A rajzon az 1. ábra egy sugárzásvisszverő bevonattal ill. réteggel ellátott találmány szerinti fémhalogénlámpa vázlata, a 2a. és 2b. ábra egy vezérelhető elektronikus előtéttel üzemeltetett, visszaverő réteg ill. bevonat és 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
