HU191328B - Lew pressure sodium-vapeur lamp - Google Patents

Description

A találmány tárgya kisnyomású nátriumgőz kisülési lámpa, legfeljebb 25 W teljesítményre, amely lámpának hosszúkás kisülési csöve, valamint a kisülési csövet körülvevő külső burája van; a kisülési cső ívfeszültsége legalább 60 V, lényegében kör keresztmetszetű, végeinek közelében egy-egy főclektróda van, a külső búra infravörös sugárzást-visszaverő réteggel van bevonva, amely többségében Indiumoxldot tartalmaz, és a visszaverő réteg vastagsága legfeljebb 0,5 μ. ·

A fentiekben körülírt kisnyomású nátriumgőz kisülési lámpát például az 1 558 016 számú brit szabadalmi leírás ismerteti. Ezt a lámpát általában biztonsági világításként használják, például garázsok bejáratához.

Biztonsági célokra szolgáló lámpáknak magas N fényhatásfokuk (lumcn/Watt-ban) kell, hogy legyen, ugyanakkor kis teljesítményt kell hogy felvegyenek (Wattokban), vagyis az N ~ = E szorzat értéke nagy w kell, hogy legyen.

Az E-t úgy kell tekinteni, mint az energia-megtakarítás mértékét.

A fentiekben ismertetett, ismert lámpának valójában kielégítően magas N fényhalásfoka van, és liozzávclőlcgcscn~IOO lm/W nagyságrendbe esik; azonban a felvett W-teljesítniény meglehetősen magas, nevezetesen 18 W, ily módon az Ε = N · értéke hozzáw vctőlegesen 6. Az ismert lámpának a fényfluxusa lumenben ezért gyakran túlságosan magas a fent említett lámpa használatánál.

A találmány elé célul tűztük ki, egy olyan lámpa kidolgozását, amelynek az N fényhatásfoka legalább

100 lm/W nagyságrendbe esik, és azN·· —= E szorzat W értéke legalább 10 kell, hogy legyen.

Ennek megfelelően a találmány szerinti kisnyomású nátriumgőz kisülési lámpának a teljesítménye nem több mint 25 W: a lámpa egy hosszúkás kisülési csövet tartalmaz, amelyet egy külső búra vesz körül, a kisülési cső ívfeszültsége legalább 60 V, és lényegében kör keresztmetszetű, továbbá két belső elektródája van, amelyek az egyes végek közelében vannak, a külső búra infravörös sugárzást visszaverő réteggel van bevonva, amely többségében indinmoxidol tartalmaz, a visszaverő réteg vastagsága legfeljebb 0,5 p, és a találmány szerint a kisülési cső belső átmérője 0,4 és 1,0 cin között van, továbbá az infravörös sugárzást visszaverő réteg négyzetes ellenállása 3 és 7 olnn között van.

A „négyzetes” ellenállás alatt azt az ellenállást értjük, amelyet a vizsgált rétegre helyezett két hosszúkás, egymással párhuzamos vezető között lehet mérni, amely két vezető végei egy négyzet csúcsaiba esnek. A mérési eredmény független a vezetők hosszától, vagy a vezetők egymás közötti távolságától, és csupán a réteg anyagától és vastagságú tói függ. Feltételezzük továbbá, hogy a szóbanforgó réteg nuyaga és vastagsága állandó.

Ennek a lámpának az az előnye, hogy míg az N fényhatásfokot legalább 100 lm/W nagyságrendben lehet tartani, addig az Ν · E szorzat értéke nagy lehet.

A találmány többek között annak a ténynek a felismerésén alapszik, hogy a kisülési cső belső átmérőjét I cm alá csökkentve — a lámpa állandó W teljesítménye mellett — az elektródák közötti távolságot meg kell növelni. Ezeknek a méreteknek a megváltoztatása a kisülési cső térfogatának csökkenését eredményezi. Ehhez kapcsolódik az a tény, hogy a kisülési cső falának terhelését lényegében állandó értéken tartjuk. A kisebb térfogat, kombinálva az infravörös sugárzást visszaverő réteg négyzetes ellenállásának 3 és 7 olnn közötti értékével azzal jár, hogy a kisülési csőben nagy hővisszatartás valósítható meg. Ez a réteg kielégítő kompromisszumot jelent a nátrium fényének jó átbocsátóképessége és az Infravörös sugárzás nagy visszaverése közölt. Amint az ismeretes, a bevezetőben meghatározott lámpánál a működés közbeni hőmérséklet hozzávetőlegesen 245—265 C kell, hogy legyen a kisülési csövön belül annak érdekében, hogy a villamos energiát optimálisan lehessen nátriumsugárzássá átalakítani.

Nagyobb teljesítmények (több mint 25 W) kisnyomású nátriumgőz kisülési lámpáknál, amelyeknél a 3 -7 ohm értékű kis négyzetes ellenállásnak, és az infravörös sugárzást visszaverő rétegnek a fenti kombinációja van alkalmazva, és amelynél a kisülési csőnek 0,4-1 cm értékű kis átmérője van, az optimális 245-265 °C üzemi hőmérséklet megnövekedne, ami azt okozná, hogy az N fényhatásfoklecsökkenne. Nem lehetséges ebben az esetben E-t nagy értéken tartani, ha W értéke nagy, és N értéke kicsi.

A találmány szerinti lámpa kisülési csöve viszonylag vékony méretének az a további előnye, hogy a külső búra is kis átmérőjű lehet. Ez pedig lehetővé teszi, hogy a lámpát lapos világítótestben használjuk, amelynek például reflektora van.

Abban az esetben, ha a kisülési cső belső átmérőjét 0,4 cm alá kívánnánk csökkenteni, ez nehézséget jelentene a főelcktródák behelyezése szempontjából.

Az infravörös sugárzást visszaverő réteg négyzetes ellenállásának 7 ohm fölé növelése azt eredményezi, hogy az az infravörös sugárzást kevésbé jól reflektálja. 3 olnn alatti négyzetes ellenállásnak az a hátránya, hogy a nátrium fényét átbocsátó képesség lecsökken olyan mértékben, hogy az N fényhatásfok lecsökken.

A legalább 60 V-os ívfeszültség legfeljebb 25 V láinpateljesítménnyel kombinálva viszonylag * kis lámpaáramot jelent. Ennek eredményeképpen az elektróda-veszteségek viszonylag alacsonyak, ami az N fényhatásfok növelését segíti elő.

Megjegyzendő, hogy kidolgoztunk még közzé nem tett, legfeljebb 25 W teljesítményre alkalmas kisnyomású nátriumgőz kisülési lámpát, amelynek a kisülési csöve — többek közölt — nemesgáz keveréket tartalmaz, például 95 térfogatszűzalék héliumot és 5 térfogatszűzalék kriptont. A lámpának viszonylag nagy az N fénylintásl’okn, és kicsi α felvett teljesítménye; azonban az N —szorzat értéke 10 alatt marad.

-2191 32δ

Ezen túlmenően a lámpának olyan kisülési csöve van, amelynek az átmérője hozzávetőlegesen 1,5 cm.

A találmány szerinti kisnyomású nátriumgőz kisülési lámpa egy kiviteli alakjánál infravörös sugárzást visszaverő réteg négyzetes ellenállása hozzáve tőlege· 5 sen 5 ohm. Ennek a kiviteli alaknak az az előnye, hogy az N fényhatásfok ennél éri el a maximumát.

Λ találmány szerinti kisnyomású nátriumgőz kisülési lámpa egy további kiviteli alakjánál a kisülési cső belső átmérője 0,6 és 0,8 cm között van, és a fő- 10 elektródák közötti távolság a kisülési cső tengelyében mérve 10 és 14 cm között van. Ennek a kiviteli alaknak az az előnye, hogy az Ε = N · i szorzat értéke ” « r nagy lehet, és emellett egy nagyon kompakt lámpa ⁰ valósítható meg.

A találmány szerinti lámpa kiviteli alakjait az alábbiakban a mellékelt rajz alapján ismertetjük részletesebben, ahol az egyetlen ábra egy találmány sze- 20 rinti 8 W teljesítményű kisnyomásúnátriumgőz kisülési lámpát ismertet. A bemutatott lámpa hozzávetőlegesen 15 cm hosszúi

Az ábrán egy U-alakú 11 kisülési cső látható. Ez a 11 kisülési cső — amelynek kör keresztmetszete _2g van — egy üvegből lévő külső 12 búra belsejében van, amelynek körhenger alakja van. Ennek a kisnyomású nátriumgőz kisülési lámpának 13 lámpafeje van. A 11 kisülést cső végein egy-egy 15 és 16 elektróda van.

Ezek a 15 és 16 elektródák a 13 lámpafcj árambe· 39 vezető elemeihez vannak kötve. A külső 12 búra belső fala 17 réteggel van bevonva, amely többségében indiumoxidot tartalmaz, és amely a nátrmmfény számára átlátszó, és visszaveri az infravörös sugárzást.

Ezen túlmenően a 17 réteghez 7,1 atomszázalék ón 35 van adagolva, az indium atomok számához képest.

A 17 réteg hozzávetőlegesen 0,4 μ vastag, és négyzetes ellenállása mintegy 5 ohm. A külső 12 búra átmérője hozzávetőlegesen 3 cm, A 11 kisülési cső egyes szárainak belső átmérője mintegy 0,7 cm. A 15 és 16 40 elektródák közötti távolság a kisülés útja mentén mérve hozzávetőlegesen 12 cm. Ezen túlmenően all kisülési csőben fölös mennyiségű nátrium mellett nemesgáz van, nevezetesen neon, 1% argonnal. A nemesgáz nyomása mintegy 2000 Pa. 45

Az ismertetett lámpát 220 V-os, 50 Hz-os hálózati feszültség csatlakoztatására terveztük, amelyet induktív stabilizáld ballaszton (az ábrán ncin látható) keresztül kapcsolunk a hálózatra, amely ballaszt induktivitása mintegy 5,8 Hy. A lámpa begyújtására 50 egy azzal párhuzamosan kapcsolt (nem ábrázolt) gyújtót, például ködfénygyújlót alkalmazunk.

Az ismertetett áramkörben a lámpa árama hozzávetőlegesen 120 mA, üzeni közben. Az ívfeszültsége mintegy 70 V. ...... ’

A 11 kisülési csövön belül a leghidegebb folt hőmérséklete mintegy 255 °C.

A fent említett lámpa teljesítménye 8 W, és a lámpa fényfluxusa mintegy 800 luméii. Ez azt jelenti, „₀ hogy az N fényhatásfok 100 liíi/W. Ennek eredményeképpen az Ε = N · ~ = 100 · -ί= 12,5; vagyis az ismert lámpa E = 6 értékéhez képest viszonylag nagy.

A találmány szerinti, fent ismertetett lámpa - amint az az előzőekből következik - 25 W-nál kisebb teljesítményű, a kisülési cső átmérője 0,4—1 cm között van, és az infravörös sugárzást visszaverő 17 réteg négyzetes ellenállása 4 és 7 ohm között van.

A 17 réteget a külső 12 búrára például a következő módon lehet felvinni. 4 cm³ SnCU-et adunk 100 g I11CI3. 1 liter n-butil-acctátészter oldatához. Az oldatot egy porlasztóban oxigénnel poriasztjuk, és a keletkező aerosolt az üvegcsövön keresztül vezetjük, amely ekkor még mindkét végén nyitott. Ez a cső lesz később a külső 12 búra. Ezt az üvegcsövet egy hozzávetőlegesen 500 °C hőmérsékletű kályhába helyezzük.

Az aerosol fúvókát a csőbe egyik, majd másik végébe is bedugjuk mindaddig, amíg a rétegvastagság a kívánt 0,4 μ értéke eléri. Λ beépített adalék, amint azt már fentebb említettük, 7,1 atomszázalék Sn/ln. Ezután a bevont csövet egy tartályban 450 C hőmérsékletre hevítjük, majd a csövet szivattyúzzuk 13 · 103 Pa (IO~⁴ tori) nyomás alá, és ekkor COgázt vezetünk keresztül a csövön mintegy 2000 Pa (15 torr) nyomáson. Miután a cső lehűlt, 30 perc elteltével a szivattyúzást megismételjük.

Az igvelőállított rétegnek a töltéshordozó sűrűsége lJXlO^/cm³. Ennek a rétegnek a plazma-hullámhossza mintegy 1,1 μιη. A négyzetes ellenállás közel 5 ohm.

A 17 rétegnek az előállítási eljárása és felvitele lényegében megegyezik az 1 427 449 számú GB szabadalmi leírásban ismertetett eljárással.

Az ismertetett kisnyomású nátriumgőz kisülési lámpa viszonylag kis felvett teljesítmény, mintegy 8 W, mellett JOOlm/W fcnybatásfokkal rendelkezik. Hy módon ez a lámpa biztonsági világítás céljára nagyon alkalmas, például garázsok közelében vagy üzletekben éjszaka, záróra alatt.

Claims (3)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Kisnyomású nátriumgőz kisülési lámpa, amely legfeljebb 25 W üzemi teljesítmény íí, a lámpának egy hosszúkás kisülési csöve, valamint egy, a kisülési csövet körülvevő külső búrája van, a kisülési cső ívfeszültsége legalább 60 V, kör keresztmetszetű, és végeinek közelében egy-egy belső elektróda vau, a külső búra Infravörös sugárzást visszaverő réteggel vájj bevonva, amely többségében indiumoxidot tartalmaz, és a visszaverő réteg vastagsága legfeljebb 0,5 pm, azzal jellemezve, hogy a kisülési cső (11) belső átmérője 0,4 és 1,0 cm között van, és az Infravörös sugárzást visszaverő réteg (17) négyzetes villamos ellenállása 3 és 7 ohm között van.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti kisnyomású nátriumgőzkisülési lámpa, azzal jellemezve, hogy az infravörös sugárzást visszaverő réteg (17) négyzetes villamos ellenállása 5 ohm.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti kisnyomású nátriumgőz kisülési lámpa, azzal jellemezve, hogy n kisülési cső (11) belső átmérője 0,6 és 0,8 cm között van, és az elektródák (15, 16) közötti távolság a kisülési cső (11) tengelye mentén 10 és 14 cm között van.