173640. lajstromszámú szabadalom • Elektromos reflektor lámpa
3 173640 4 és hiperbolikus reflektorok kielégítik az ah-fc2ae összefüggést, mely képletben ah a hiperbola ágak közötti fél-távolság, ae az ellipszis főtengelyének félhossza, c a hiperbola, valamint ellipszis fél-fókusztávolsága, melyek a reflektorok görbületét adják, és f tényező, amelynek értéke 0,84 és 1,14 között van, ha c/a excentricités = 0,5, miközben f tényező a határértékek között c/a excentricitás növekedése szerint kerül közelebb l,Ö0-hoz, így f tényező 0,998 és 1,002 között van, ha a c/a excentricitás egyenlő 0,99-cel. A fenti jelölések további magyarázatához meg kell még jegyezni, hogy a ellipszis főtengelye félhossza az ellipszis matematikai'egyenletében — x2 /a2 + y2 /b2 = 1 — előforduló tényező, a hiperbolaagak közötti féltávolság pedig a hiperbola egyenletének — x2 /a^ — y2/b2 = 1 - tényezője, míg a2 a következő egyenletet elégíti ki: c2 = a2 - b2 = a^ + b£. A találmány szerinti reflektor lampa geometriai kialakítása, valamint az egyes jelölések értelmezése a mellékelt rajz 2. ábráján követhető nyomon. A 2. ábrán a találmány szerinti reflektor lámpában lévő fényforrás által kibocsájtott látható fénysugárnak és a hősugámak az útját tűnteti fel. Az ábrán látható, hogy a fényáteresztő, de a hősugarakat visszaverő 2 réteg alakja egy hiperbola egyik ágát alkotja. A hiperbolának a másik 2’ ága az ábrán szaggatott vonallal van feltűntetve. A 4 fémtükör geometriája egy ellipszis szakaszát alkotja. Az ellipszisnek a 4 fémtükrön kívüli részét pont-vonallal rajzoltuk be. Az ellipszist és a hiperbolát a 2. ábrán az x—y derékszögű koordinátarendszerben tűntettük fel. Ennek megfelelően az ellipszisnek és a hiperbolának az egyik fókuszpontja a (e, o) pontban egybeesik. Az ellipszisnek és a hiperbolának a másik fókuszpontja a (-c, o) pontban esik egybe. Ilymódon mind az ellipszisnek, mind a hiperbolának c a fél-fókusztávolsága. A hiperbola ágai az x tengelyt az (a. , o) és a (-a. , o) pontban metszik, üymódon az ah a niperbola ágak közötti féltávolság. Az ellipszis az x tengelyt az (ae, o) és a (—a , o) pontokban metszi, üymódon az a az ellipszis főtengelyének félhossza. A találmány szerint a fényforrás, vagyis a 6 izzószál olymódon van elhelyezve, hogy az körülveszi az egyik egybeeső fókuszpontot. A fényforrásból küépő sugarak a 4 fémtükörről visszaverődnek és a visszaverődött 21 sugár a (-c, o) pontban lévő másik fókuszpont felé irányul. A 21 sugár 22 látható fény komponense a hővisszaverő 2 rétegen keresztülhalad, amely már „hideg” fénysugár. A 21 sugár 23 hősugár komponense a hővisszaverő 2 rétegről reflektálódik és vsszajut a fényforrásra, vagyis a 6 izzószálra. Az adott összefüggéseknek megfelelő elliptikus és hiperbolikus reflektorok használata során azt tapasztaltuk, hogy ezekkel a hatásfok jelentékenyen megnő. Ez a többlet aszerint nő, ahogyan f tényező közeledik az 1-hez, és akkor a legnagyobb, ha f=l. Ez utóbbi esetben a fényforrásnak a reflektorokról visszaverődő hőképe lényegében egybevágó lesz a fényforrással. A következő táblázatban f tényező határértékei találhatók néhány c/ae excentricitás értékhez. A fel nem tűntetett excentricités értékéhez tartozó f tényező határértékeit interpoláció útján lehet meghatározni. c/a excentricitás 0,5 0,7 0,9 0,95 0,99 f e tényező határér- 0,84 0,92 0,97 0,99 0,998 tékei___________1,14 1,07 1,02 1,01 1,002 Bár a reflektoroknak lehet hosszúkás alakjuk, elliptikus, illetve hiperbolikus keresztmetszetekkel, ellipszoid és hiperboloid reflektorokkal készült lámpák sok esetben előnyösebbek, többek között vetítési célokra. Ebben a célszerű alakban a reflektorok az egybeeső ellipszis és hiperbola tengelyek körül képzett forgástestek. Mivel elektromos izzólámpák sugárzó energiájában nagyobb hányad a hősugárzás, mint más elektromos lámpák, például kisüléses csövek esetében, a találmány izzólámpáknál alkalmazható előnyösen. Az izzószál belső búrával körülvéve is elhelyezhető a reflektorok által bezárt térben, de kedvezőbbek azok a reflektor lámpák, melyeknél nincsen belső búra, és amelyekben a lámpa búráját maguk a reflektorok alkotják. Ezeknek a lámpáknak az az előnyük, hogy nem fordulhat elő hatásfok-esés miatt, hogy egy belső búra felszínéről visszaverődik a hősugárzás. A fénysugarak sem törnek meg a belső burán, melynek következtében az elliptikus reflektor koncentráló hatása részben veszendőbe menne. Az izzószál anyaga lehet szén, wolfram vagy más, magas olvadáspontú fém vagy fémkarbid, illetve fémnitrid, például tantalumkarbid, hafniumnitrid. A lámpabúra tölthető semleges gázzal, de kedvezőbb a regeneratív gáz alkalmazása, amely az izzószálról elgőzölgött anyagot visszajuttatja az izzószálra. Legjobbak a wolfram izzószállal és halogéntartalmú, különösen brómtartalmú töltőgázzal készített lámpák. Az izzószál lehet például kerek vagy lapos tüskére csavart szalaghuzal. Ellipszoid és hiperboloid reflektorral gyártott lámpákban az izzószál szimmetriatengelyének és a reflektorok szimmetriatengelyének lehetőség szerint azonos az iránya. Az elliptikus reflektor általában átlátszó testből van, például üvegből — kvarcüvegből vagy káliüvegből —, melyet tükröző réteggel, például fémréteggel vontak be. A reflektor azonban készülhet fémből is. Ebben az esetben, vagy ha átlátszó test van a konkáv oldalán fémmel bevonva, általában ajánlatos a konkáv felületet védőréteggel, például szüiciumoxiddal ellátni. Mindenesetre előnyösebb az olyan üvegtest, melynek konvex oldalán van a fémbevonat. Erre a célra aluminium használata a kedvező. A hiperbolikus reflektor rendszerint átlátszó hordozóanyagból, leginkább üvegből van, melyet fényáteresztő, hősugárzást visszaverő szűrőréteg borít. A szűrő lehet interferenciaszűrő, mivel azonban ezzel a szűrővel az infravörös tartománynak csak egy részét lehet takarni, ha a spektrum látható részében nagy átbocsájtást kell biztosítani, előnyösebb az interferenciaszűrő és erősen adalékolt fémoxidszűrő kombinációjának használata. Ezek úgy vannak megfelelően elhelyezve, hogy a fényforrásból érkező fénysugarak először az interferenciaszűrőn haladnak át, azután a fémoxid szűrőn. Ebből a célból nem szükséges mindkét szűrőnek a hordozótest azonos oldalán lennie, de jobb, ha mindkét szűrő a hordozó test belső oldalán helyezkedik el. Annak érdekében, hogy a színkép infravörös tartományának lehető legszélesebb területén a lehető 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
