193859. lajstromszámú szabadalom • Nagynyomású nátriumkisülő lámpa
193859 A találmány tárgya nagynyomású nátrium kisülő lámpa, belső, parázsfény kisülés nélküli gyújtóval vagy külső gyújtóval működtetve, amely lámpának fejjel ellátott külső burája van, a külső bura vákuumteret, valamint ebben elrendezett kisülőcsövet zár körül. Egy ilyen lámpa ismeretes például a 0 132 88 EP szabadalmi bejelentésből. Az ilyenfajta lámpát gyakran használják többek között köztéri világítási célokra, mivel annak fényhasznosítása nagyon nagy, viszonylag hosszú élettartamú, és a kibocsátott látható sugárzás kedvező színű. A lámpa kisülőcsöve általában fémoxid kerámiából készül, mint amilyen például a pofikristályos, tömören szintereit alumíniumoxid vagy monokristályos zafír. A kisülőcső nátrium-amalgámot tartalmaz, amelyet általában fölös mennyiségben visznek be. A fölös mennyiségű töltéssel ellátott lámpákban a gőznyomást a lámpa működése közben, a fölös mennyiségű kondenzátum hőmérséklete határozza meg, amit általában a leghidegebb folt hőmérsékletének neveznek. A nagynyomású nátrium kisülő lámpáknak a begyújtási feszültsége magas, aminek következtében a lámpákat a gyakorlatban gyújtóval működtetik. A találmány szerinti lámpát parázsfény kisülés nélküli gyújtóval vagy külső gyújtóval kívánjuk működtetni. A „külső gyújtó" kifejezés alatt ebben a leírásban egy olyan gyújtót értünk, amely a külső bura által körülzárt vákummtértől térbelileg el van határolva, szemben azokkal a lámpákkal, amelyekben a gyújtóáramkör a külső bura által körülzárt vákuumtérben van elhelyezve. A külső gyújtó a lámpához képest alapjában tetszőleges helyzetben elhelyezhető, például egy világítótestben, amelybe a lámpa be van építve, vagy magában egy oszlopban, amelyhez a világítótest rögzítve van. Lehetséges továbbá, hogy a gyújtóáramkör a lámpa fejében van elrendezve. A gyakorlatban azt találtuk, hogy az ismert lámpában a lámpa feszültsége a lámpa élettartama folyamán egy kezdeti csökkenést követően fokozatosan növekszik. Váltakozó feszültségről működtetett lámpáknál ez azt is eredményezi, hogy a tápfeszültség minden egyes polaritásváltásánál az újragyújtási feszültség megnő. A lámpa feszültségének folyamatos növekedése, valamint az újragyújtási feszültség növekedése a lámpa kialvását eredményezi, és így a lámpa élettartamának végéhez érkezik. Általában, a lámpa feszültségének csökkenése a teljesítmény csökkenéséhez is vezet, amivel együtt csökken a lámpa fényfluxusa is. A találmány elé célul tűztük ki egy olyan eszköz kidolgozását, amelynek segítségével a lámpa feszültségének élettartama során bekövetkező fokozatos növekedését csökkentjük. A találmány célja továbbá a lámpa élettar-1 2 tárnának megnövelése anélkül, hogy a lámpa hatásfokának a változását megnövelnénk, amennyire az csak lehetséges a lámpa élettartama folyamán. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt lámpával a találmány szerint úgy értük el, hogy a külső bura által körülzárt térben egy zárt tartály is van, amely legalább héliumot tartalmaz, és amelynek a fala főleg üvegképző anyagokat tartalmaz. Az „üvegképző anyagok" fogalom alatt a következőkben olyan anyagokat értünk, mint például Si02, B203 és P2Ó5, amelyek egyedülállóak vagy ezek kombinációja lehet. Azt találtuk, hogy a találmány szerinti lámpa feszültsége folyamatosan növekszik, amely növekedés jelentősen kisebb mértékű az ismert lámpákéhoz képest. Amennyiben a lámpa élettartamát a lámpa feszültségének növekedése korlátozza, úgy ez az élettartam a találmány szerinti lámpánál megnövekszik. A találmány szerinti lámpa hatásfoka összehasonlítható az ismert lámpákéval. A találmány szerinti megoldás a következőképpen magyarázható. Az ismert lámpák élettartama során azt találtuk, hogy azok hőmérsékleti viselkedése változik, részben a kisülőcső végeinek feketedése következtében, amiáltal a leghidegebb folt hőmérséklete növekszik. A leghidegebb folt hőmérsékletének növekedése a lámpa feszültségének növekedéséhez vezet. A hőmérsékleti viselkedés befolyásolható oly módon, hogy a kisülőcső hődisszipációját megnöveljük, ami a leghidegebb folt hőmérsékletének csökkenését eredményezi, amelyet a kisülőcső körüli vákuum mértékének csökkenésével lehet elérni. Ez önmagában ismert, például a 3 932 781 számú US szabadalmi leírásból. Ebben az esetben a kisülőcső teljes felületén létrejövő hővezetés biztosítja a hődisszipációt. Jóllehet, ez általában befolyásolja a lámpa hatásfokát. Ennél az ismert eljárásnál a hőmérsékleti viselkedés befolyásolása egy olyan behatás következménye, amely azonos mértékű a lámpa teljes élettartama során. Másrészről, a lámpa feszültségének megállapított növekedése az idővel növekszik. Ismeretes az a jelenség, hogy a hélium a kvarcon és az üvegen hőmérséklet hatására keresztül tud diffundálni. Meglepő, hogy egy héliumot tartalmazó, zárt tartály, amelynek a fala többnyire üvegképző alkotókat tartalmaz, és amely tartály a külső bura által körülzárt vákuumtérben van elhelyezve, a nagynyomású nátrium kisülő lámpa működése közbeni hőmérséklete következtében a hélium olyan mennyiségben diffundál a zárt térbe, hogy a lámpa feszültségének növekedése jelentősen csökken. Jóllehet, a héliumnak a diffúziója következtében a lámpa feszültségének kezdeti csökkenése kismértékben megnövekedhet, azt találtuk, hogy en-2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
