188878. lajstromszámú szabadalom • Eljárás izzólámpa spirálszakadásának detektálására
1 188 878 2 A találmány tárgya eljárás izzólámpa spirálszakadásának detektálására. Az eljárás különösen kisfeszültségű izzólámpáknál, így például sorbakapcsolt karácsonyfalámpáknál jelent célszerű megoldást. 5 Kisfeszültségű lámpáknál, melyeket nagyobb feszültségen sorbakapcsolva égetnek, az egyik sorbakapcsolt lámpa kiégése esetén hátrányt jelent az a körülmény, hogy a sorbakötött lánc kialvásakor - különösen, ha a lámpaburák festettek vagy homá- 10 lyosítottak - rendszerint nem lehet meglátni, hogy melyik lámpa égett ki. Ezért a lámpákat végig kell cserélni mindaddig, míg a kiégettet meg nem találjuk. Ennek kiküszöbölésére, mint ismeretes, azt a 15 módszert alkalmazzák, hogy a két árambevezetőt valamely arra alkalmas részükön olyan anyaggal vagy anyagok keverékével, ún. áramhíddal kötik össze, mely a lámpa szokásos égési feszültsége mellett szigetelőként viselkedik. Amikor azonban a ^ sorbakapcsolt lámpák közül az egyik kiég, izzószála megszakad, akkor a lámpasorra alkalmazott teljes feszültség a kiégett lámpa két bevezetőjére esik. Ezt a feszültséget az áramhíd azonban már nem „ bírja ki, átüt és ezután elektromos vezetőként viselkedik, tehát lehetővé teszi, hogy a lámpasor többi jó lámpája tovább égjen. A kiégett lámpa ilyenkor természetesen könnyen felismerhető és kicserélhető- . 30 Mas módszerek is ismeretesek a fenti probléma megoldására. Ilyen módszer, hogy a lámpa belsejében alkalmaznak áramhidat. Ebben az esetben az áramhíd gázleadása hátrányt jelent, ami a lámpa gázterének elszennyeződése révén fénycsökkenés- 35 hez és a lámpa korai kiégéséhez vezet. Más esetben félvezetőket alkalmaznak a fejen kívül, melyek azonban a megkívánt szűk átütési feszültséghatárok között gyakran megbízhatatlanul működnek, s ennek megfelelően már az átütés 40 előtt is tekintélyes átvezetést mutatnak. Az áram egy része tehát a spirál helyett az áramhídon halad át és ezért romlik a lámpa fénye. A félvezetők továbbá érzékenyek, érintkezési hibák következtében vezetőképességük szintén idő előtt nemkívána- 45 tos mértékben megnő. Más módszerek szerint a lámpán kívül, de a fejen belül, tehát a fej felragasztásához használt kitt fölé vagy alá rétegezve, illetve ahhoz hozzákeverve alkalmazzák az áramhidat. Ez esetben veszélyt jelent 50 azonban a fej felragasztásához használt kittmassza puffadása, mivel így hólyagok keletkeznek az áramhídban és ezek rontják annak vezetőképességét. Az eddig ismert, a fejre alkalmazott bevonatok- 55 nak másik hibája, hogy azokat vastag rétegben kell alkalmazni és emiatt gyorsan lepattogzanak. Ezenkívül többnyire szükségessé teszik, hogy az átütési távolságot valamilyen segédeszközzel (fémdrót, gyűrű, stb.) lerövidítsék vagy egy másik külső be- 60 vonattal alakítsanak ki egy megfelelő elektromos jellemzőkkel bíró rendszert. Némely esetben mindkét segédeszközre szükség van. A lámpa áramhídjára szintén ismert megoldás a fej középforrasztása és menetes része közé felvitt, fémport és szigetelőanyagot tartalmazó bevonat. Ennek hátránya, hogy a bevonat sérülésnek nagyon kitett helyen van. így már a gyártásnál is, de leginkább a felhasználáskor - a foglalatba helyezéskor — könnyen lepattanhat, ledörzsölődhet, ezáltal funkcióját elveszti. Ilyen megoldás ismertetése található például a 152 053 lajstromszámú magyar szabadalmi leírásban. Valamennyi ismertetett, vezetővel vagy félvezetővel létrehozott megoldás hátránya, hogy az áramhíd ellenállását általában nem sikerül nagy pontossággal a megkívánt ellenállásértékre beállítani. Ennek az a következménye, hogy nagy ellenállásérték esetén a sorbakötött többi lámpa sem ég (ez a ritkább eset), túl kis ellenállásértéknél, pl. zárlat esetén (átütés) viszont a lámpák túlterhelésnek vannak kitéve, mely további lámpakiégésekhez vezet. Találmányunk lényege, hogy az áramhidat ionhíd alakjában hozzuk létre a lámpán belül. Lényegében glimmkisülést hozunk létre a lámpában, mely kisülés akkor gyújt be, amikor az izzó spirál megszakadása miatt az elektródokon a sorbakötött lánc teljes feszültsége megjelenik. A glimmkisülés révén azonnal láthatóvá válik, hogy melyik izzólámpánál következett be a spirálszakadás, így végeredményben a kiégett lámpában létrehozott glimmkisüléssel detektáljuk a spirálszakadást. A glimmkisülés létrehozására az ismert törvényszerűségek figyelembevételével olyan célszerű elektródtávolságot és gáztöltést választunk, melynél a gyújtási feszültség nagyobb az adott lámpa égésfeszültségénél, a soros kapcsolás tápfeszültségénél pedig kisebb. Találmányi megoldásunk tehát eljárás izzólámpa spirálszakadásának detektálására. Eljárásunkat az jellemzi, hogy az elektródok közötti távolságot 1 - 10 mm-re, a gáznyomást pedig 100— 15 000 Pa értékre állítjuk be és spirálszakadáskor az izzólámpában glimmkisülést hozunk létre. Gáztöltésként nitrogént vagy nemes gázt vagy azok keverékét alkalmazzuk. A találmány szerinti lámpák sorbakapcsolt égetésénél kiégés (spirálszakadás) esetén a kiégett lámpa elektródái között - a teljes tápfeszültség megjelenése miatt - glimmkisülés indul meg. Az ionáram a kisülés negatív karakterisztikájú ellenállása miatt addig növekedhet, mig a többi sorbakapcsolt lámpa ellenállásán a növekvő feszültségesés miatt a kiégett lámpára jutó égési feszültség a gyújtási feszültség alá csökken (minimális esetben az eredeti névleges égési feszültségre), mely az ionhíd megszűnéséhez, a füzér kialvásához vezethet vagy a geometriával beállított értékkel egyensúlyba kerül (stabilizálódik), s az ezen értékhez tartozó parázsfénnyel detektálja a lámpa kiégettségét. Az ionhíd egyik előnye működéséből következően az, hogy a sorbakapcsolt lámpák egyikére sem juthat magasabb feszültség, mint az adott lámpa üzemi feszültsége. Másik előnye, hogy a töltőgáznyomás, töltőgáz minőség, elektródtávolság, tehát geometria, meg-2
