182658. lajstromszámú szabadalom • Villamos eszköz kisülési csőként kialakított kapcsolóval
9 182658 10 lapotban volt. Ez azt eredményezi, hogy az 53 villamoskályha 52 fűtőeleme az 50 és 51 csatlakozásokon jelenlévő feszültségre kapcsolódik, és az 53 villamoskályha fűteni kezd. Az 53 villamoskályhában a hőmérséklet emelkedik, és következésképpen a 42 kisülési cső hőmérséklete szintén emelkedik, amelynek gettere több hidrogént szabadít fel. Ennek következtében a kisülés a 43 és 44 főelektródák között megszakad. Ezzel együtt megszakad a 45 jelfogó tekercsén átfolyó áram is, és a 45 jelfogó elenged. Ennek következtében az 53 villamoskályha fűtése is megszakad. Veszély esetén a 48 kapcsoló bekapcsolható, és ezáltal a 42 kisülési cső bont. Ha ugyanis a 48 kapcsolót zárjuk, akkor a 46 fűtőelem hidrogént szabadít fel, amely már nem az 53 villamoskályha hőmérsékletének lesz a függvénye. A 46 fűtőelem, 47 feszültségforrás és 48 kapcsoló áramköre ezért az 53 villamoskályha védelmeként szolgál. Ez a védelem például akkor használható, ha például az 53 villamoskályha hőmérsékletének szabályozása elromlik. A 4. ábrán a bemeneti 60 és 61 csatlakozások a megközelítően 220 V-os, 50 Hz-es váltakozó feszültségű hálózathoz csatlakoztathatók. A 61 csatlakozás a 62 kisülési csőhöz van kötve, amelyben a reverzibilis hidrogén 65 getter van elhelyezve, amely például titánhidridből van. A 62 kisülési csőnek 63 és 64 főelektródája van. A 63 főelektróda a 61 csatlakozáshoz van kötve. A reverzibilis hidrogén 65 gettemek külön 66 fűtőeleme van. A kapcsolóként működő 62 kisülési cső argont is tartalmaz, amelyhez higany van adagolva. A 64 főelektróda a 66 fűtőelem egyik kivezetésével van összekötve, a másik kivezetése a 67 terheléshez csatlakozik, amely például izzólámpa. A 67 terhelés másik kivezetése a 60 csatlakozáshoz van kötve. A 4. ábrán látható eszköz a következőképpen működik: Ha a 60 és 61 csatlakozásokra megfelelő tápfeszültséget kapcsolunk, akkor először a 62 kisülési cső 63 és 64 főelektródái között kisülés jelenik meg, amelynek következtében a 61 csatlakozásból, 63 főelektródából, 64 főelektródából, 66 fűtőelemből, 67 terhelésből és 60 csatlakozásból álló áramkörön keresztül áram fog folyni, amely áram iránya a táphálózat pillanatnyi polaritásától függően váltakozik. Ez az áram kivilágítja a 67 lámpát a 66 fűtőelemen keresztül, amely a 65 gettert felfűti, és ily módon a 62 kisülési csövön belül hidrogén szabadul fel, amely ezután rövid idővel a 63 és 64 főelektródák közötti kisülést megszakítja, ami után a 67 terhelést képező izzólámpa elalszik. Ezután a 62 kisülési cső ismét lehűl, a hidrogént a 65 getter felveszi, és a kisülés a 63 és 64 főelektródák között ismét létrejön, majd a folyamat ismétlődik. Ennél a kiviteli alaknál az izzólámpa villogó fényként működik, amely például figyelmeztető jelzésként használható fel. Az izzólámpa helyettesíthető például egy akusztikus jelzőeszközzel is. Az 5. ábrán látható kivitelnél a 100 és 101 csatlakozásokat egy megközelítően 1000 V-os egyenáramú feszültségforráshoz kapcsoljuk. A kapcsoló 102 kisülési csőként van kialakítva, amelynek két 103 és 104 főelektródája van. Ezek a 103 és 104 főelektródák termikus-reverzibilis hidrogén getterként vannak kialakítva, amint azt már például az 1. ábra kapcsán a 9 és 10 főelektródákkal kapcsolatban ismertettük. A 103 főelektróda a 101 csatlakozáshoz van kötve. A 104 főelektróda a 105 tirisztorhoz csatlakozik. A 105 tirisztor másik kivezetése a 106 terhelésre van kötve. A 106 terhelés másik kivezetése a 100 csatlakozáshoz csatlakozik. Továbbá a 102 kisülési cső egy nagy Ohmos 107 ellenállással söntölve van. A 105 tirisztor vezérlő elektródája a 108 ellenállásból, a 109 egyenfeszültségforrásból és a 110 kapcsolóból álló külső áramkörön keresztül a 105 tirisztor katódjával van összekötve. A 106 terhelést úgy hozzuk működésbe, hogy a 100 és 101 csatlakozásokat az egyenfeszültség-forráshoz csatlakoztatjuk, és a 110 kapcsolót rövid időre zárjuk. Ez a 105 tirisztor vezérlő elektródájára egy begyújtó jelet ad, amelynek következtében a 101 csatlakozástól a 107 ellenálláson, a 105 tirisztoron, a 106 terhelésen keresztül áram fog folyni. A 105 tirisztor vezető állapotában a 103 és 104 főelektródák között kisülés jön létre. Ekkor a 101 csatlakozáson, a 103 főelektródán, a 104 főelektródán, a 105 tirisztoron, a 106 terhelésen keresztül áram folyik a 100 csatlakozáshoz. Ha a 106 terhelésen átfolyó áramot meg kell szakítani, akkor 102 kisülési cső hőmérsékletét az azt körülvevő 112 fűtőtekercs révén megnöveljük. Ez oly módon jön létre, hogy a külső 113 kapcsolót zárjuk, amellyel a kisfeszültségű külső 114 feszültségforrás és a 112 fűtőtekercs van sorbakötve. Az ily módon emelkedő hőmérséklet következtében a hidrogén nyomása megnő, és ily módon a 102 kisülési cső kisülése megszakad; ennek következtében a 105 tirisztoron keresztül csak olyan kis áram fog folyni, amely a nagy Ohmos 107 ellenálláson keresztül a tartóáram alatti érték alá csökken, ily módon ez az áram is megszűnik. A 6. ábrán látható kiviteli alaknál a 121 és 122 csatlakozásokat egy hozzávetőlegesen 220 V-os, 50 Hz-es váltakozó feszültségű hálózatra kapcsoljuk. A kapcsolót alkotó 123 kisülési csőnek reverzibilis hidrogén get tere van. A 123 kisülési csőnek továbbá két 124 és 125 főelektródája van. A 124 főelektróda a 122 csatlakozáshoz van kapcsolva. A 125 főelektróda a 126 terhelésen keresztül a másik 121 csatlakozásra van kötve. A 123 kisülési csőnek 127 gyújtóelektródája van, amely a 125 főelektródával van összekötve. Ha a 121 és 122 csatlakozásokra feszültséget kapcsolunk, akkor a 123 kisülési cső mint kapcsoló azonnal vezetővé válik, nevezetesen a 127 gyújtóelektróda hatása következtében. Az áramkörön átfolyó áram megszakadhat például a 123 kisülési csőnek valamilyen nemvezető tartályban lévő forró folyadékba való merítésekor, ami az ábrán nincs ábrázolva, vagy valamilyen fűtőeszköz hatására, amely szintén nincs ábrázolva, amelyek a reverzibilis hidrogén gettert fűtik (lásd például az 5. ábrát). A 7. ábrán látható kiviteli alaknál a 141 és 142 csatlakozásokat egyenfeszültségű forrásra kell kapcsolni. A 143, 144 és 145 ellenállások a 141 csatlakozásra vannak kötve. Valamennyi ellenállás a hozzátartozó kap5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 7
