185834. lajstromszámú szabadalom • Nagynyomású nátriumgőzlámpa
1 I 85 854 2 A találmány tárgya nagynyomású nátriumgőzlámpa, amely csőszerű fényáteresztő kerámia anyagú burával, a bura végein hermetikusan befogott, magas hőmérsékleten termikusán sugárzó elektródokkal van ellátva és ionizálható töltetet tartalmaz, ahol az elektródok fémhuzalból, volfrámból készült tartóból és körülötte elrendezett, hőálló anyagú álló tekercsből vannak kialakítva. A nagynyomású nátriumgőzlámpáknál alkalmazott szokásos elektródstruktúra volfrámból készült tartóból és erre feltekercselt volfrámhuzalból van kialakítva. Ezeket az elektródastruktúrákat kisülőcső fényáteresztő anyagú kerámiából készült csőszerű burkolatának kct szemközti végén hermetikusan fogják be; a kisülőcsőben ionizálható anyagú töltet van. Az ennek az általános felépítésnek megfelelő lámpák többek között a General Electric cég nevére engedélyezett 4 025 812 és 4 065 691 számú USA szabadalmi leírásokból ismerhetők meg. A kerámia anyagú csőszerű burkolatot külső üvegszerű anyagú bura vagy köpeny veszi körül, amely megnyújtott alakú és egyik végén szokásosan szabványosított csavarmenettel ellátott fej van kialakítva. A nagynyomású nátriumgőzlámpák külső buráját általában leszivattyúzzák, hogy így a hőhatást minimálisra csökkentsék és a hatékonyságot maximalizálják. A teljes egészében volfrámból kialakított elektródstruktúrák költségesek és a nagynyomású nátriumgőzlámpák gyártása során sok nehézséget vetnek fel. Ezért célkitűzés ennek a nagy hőállóságú fémnek a felváltása olyan mértékben, amennyire ezt a lámpa üzemeltetési feltételei lehetővé teszik. A tekercsek előállítására szokásosan alkalmazott volfrámszál hátránya, hogy az clckl - ródstruktúrában olyan felületi és belső defektusok kialakulására mutat hajlamot, amelyek következménye a szál elszakadása, továbbá az alkalmazott gyártó berendezések meghibásodása az elektród gyártása során. Ezen kívül a lámpa üzemeltetése során is kedvezőtlen jelenségek léphetnek fel. Másrészt viszont a volfrámra szükség van, mivel tűri az elektród igen magas üzemeltetési hőmérsékletét és ellenáll a lámpa belsejében kialakuló ívkisülés erőteljes korróziós hatásának. Bár a lámpa üzemeltetése során a tisztán volfrámból álló elektródok anyaga porlódik, mégis ezek az elektródok megfelelő fényhasznosítási szintet biztosítanak igen hosszú időn keresztül. A találmány célja a tisztán volfrámból kialakított ismertetett eleklródstruktúrák hiányosságainak megszüntetése. A találmány alapja az a meglepő felismerés, hogy ha volfrámból készült tartó köré volfrám helyett molibdénhuzalt tekercselünk fel, az így kapott elektród üzemeltetés közben egyáltalában nem pusztul le olyan mértékben, mint ez várható lenne, amikor a csak inolibdénből kialakított elektródstruktúrának a nagynyomású nátriumgőzlámpákban való felhasználásával szerzett tapasztalatokat elemeztük. További meglepő felismerés az. hogy az ilyen elektródstruktúra a tisztán volfrámból készült struktúrákkal összehasonlítva, ugyanolyan lámpakonsírukciót feltételezve, megnövelt kezdeti fényteljesítményt nyújt, és ezt követően meglepően hosszú ideig biztosítja a megfelelő szintű fényhasznosítást. Ennek megfelelően a nagynyomású nátriumgőzlámpák üzemeltetési feltételei megjavulnak és nincs szükség a gyártási folyamat lényeges módosítására; az előállítás költségei sem növekednek. A kitűzött cél elérésére olyan nagynyomású nátriumgőzlámpát dolgoztunk ki, amely csőszerű fényáteresztő kerámia anyagú burával, a bura végein hermetikusan befogott, magas hőmérsékleten termikus sugárzó elektródokkal van ellátva, és ionizálható töltetet tartalmaz, ahol az elektródok fémhuzalból, volfrámból készült tartóból 5 és körülötte elrendezett, hőálló anyagú álló tekercsből vannak kialakítva és a találmány szerint az elektród hőálló anyagú tekercse molibdénhuzalból van kialakítva. Felismerésünk szerint különösen célszerű, ha a molibdénhuzalból készült tekercs csavarmenet alakú. 10 A találmány szerinti nagynyomású nátriumgőzlámpa egy előnyös kiviteli alakjában a molibdénhuzalból kialakított tekercs csavarmenet alakú külső és belső réteget tartalmaz, amelyek egymáson vannak elhelyezve és a belső réteg egymástól elválasztott meneteket tartalmaz, 15 ahol igen célszerű a belső réteg menetei közötti részeken kevert oxidos emisszióképes anyagot elosztani a kisiilűcső egyik elektródstruktúrájában. Az emisszióképes anyag például dibárium-kalcium-volframát. Egy további előnyös kiviteli alakban a molibdénhuzal 20 a volfrám tartónak a bura végeihez közelebbi vége körül van feltekercselve és a csavarmenet alakú belső rétegben a menetemelkedés iránya fordított a külső réteghez viszonyítva. Az egymásra rakott rétegek menetemelkedésének irányai fordítottak és ez segít abban, hogy a teker- 25 esek ne csússzanak egymásba és így megelőzhető az elektród anyagának megnövelt sebességű leépülése, és ennek következtében a fény teljesítmény leromlása. A kitűzött cél elérésére kidolgozott nagynyomású nátriumgőzlámpa egy konkrét kiviteli alakban 400 W tel- 30 jesítményt biztosít és mintegy 100 V körüli feszültségesés mellett. Ez a lámpa magas hőmérsékleten termikusán sugárzó elektródokkal ellátott, hermetikusan lezárt csőszerű fényáteresztő alumínium-oxid kerámia anyagú belső burát és ebben üzemfeltételek között gőzszerű 35 állapotban levő mennyiséghez képest feleslegben levő nátrium-lúgany-amalgámot, valamint indítást könnyítő xenon gáztöltetet tartalmaz, a belső burát körbevevő, üvegszerű légüres terű külső burával van ellátva, amelynek nyílása üveg tartóoszloppal van hermetikusan lezár- 40 va, és ezen keresztül árambevezetők vannak a termionikus elektródokhoz kapcsolva, továbbá az elektródok egymáson volfrám tartó körül kialakított hőálló anyagú, csavarmenet alakú belső és külső réteget tartaltnaznak, amely rétegekben a menetemelkedési irányok forditot- 45 tak, a belső réteg menetei egymástól térben el vannak választva, és az egyik elektródon a menetek közötti térben kevert oxidos emisszióképes anyag van elosztva, és a találmány szerint a csavarmenet alakú belső és külső réteg molibdénhuzalból van kialakítva. 60 Az említett 400 W körüli teljesítményű lámpa egy előnyös kiviteli alakjában az emisszióképes anyag dibárium-kalcium-volframát. A találmmty tárgyát a továbbiakban példakénti kiviteli alakok kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismer- 55 tétjük részletesen. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti, újszerű elektródstruktürával ellátott nátriumgőzlámpa keresztmetszete, a 2. ábra az 1. ábra szerinti nátriumgőz]ampa elektródjának egy kinagyított részlete keresztmetszetben, míg a 60 3. ábra a fényteljesítmény összehasonlítása niolibdcn és volfrám felhasználása mellett. A találmány szerinti 1 nagynyomású nátriumgőzlámpa (1. ábra) a bemutatott kiviteli alakban mintegy 400 W hasznos teljesítmény leadására képes. Áttetsző 2 külső 65 burával standard 3 csavarmenetes fejhez csatlakoztatva 2
