Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10774
.pdf
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB421705A
[]
-- -- -
/' V
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения конвенции: (США); 29 апреля 1933 г. 421,7 Дата подачи заявления (в Соединенном
Королевстве): 26 марта 1934 года. № 9477/34.
Полное техническое задание принято: декабрь. 28, 1934.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Усовершенствования в области или относящиеся к световым электроразрядным лампам. Мы, компания
SATEST;NGHOI -SE LAMP COMPANY, из Блумфилда, штат Нью-Джерси, США, корпорация, организованная и
существующая в соответствии с законами штата Пенсильвания, в указанных Соединенных Штатах Америки
(правопреемники Джоун-Уэсли Мардена, проживающего по адресу: 19, Лорел Авеню, Ист-Орандж,
Нью-Джерси, США, гражданин Соединенных Штатов Америки), настоящим заявляем о характере данного
изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем
заявлении:
Данное изобретение относится к светящимся электроразрядным трубкам, в которых используется
термоактивный катод, способный нагреваться до температуры излучения электронов, и твердые электроды
для работы с переменным током, а также заполнение ионизируемой средой, например, одним или
несколькими парами твердых металлов при комнатной температуре, с газом или без него, предпочтительно
одним из редких газов, для инициирования разряда.
В соответствии с настоящим изобретением было установлено, что хорошие результаты достигаются при
использовании легко конденсирующегося пара щелочного металла, такого как натрий.
Натриевые лампы накаливания предлагались и ранее, и известно, что было создано множество таких ламп, в
частности, для использования с постоянным током, с целью достижения требуемой эффективности. Однако
было установлено, что при работе таких ламп от переменного тока необходимая для практического
применения эффективность недостижима, поскольку для практического использования устройства, особенно
в качестве источника света, требуется низкая плотность тока.
Натриевые газоразрядные лампы, как они были сконструированы ранее и работают на постоянном токе около
1,6 ампер на квадратный дюйм (6,45 см²) поверхности анода, обеспечивают относительно высокую
светоотдачу в люменах на ватт. При попытке сконструировать лампу постоянного тока, следуя общей
конструкции лампы постоянного тока, было обнаружено, что при той же плотности тока достигается лишь
треть эффективности. Эффективность, рассчитанная по формуле [Цена 11-] CAe, определяется только
временем, затраченным на тлеющий разряд. 55 Было установлено, что плотность тока можно контролировать
и снижать, соединяя устройство с двумя анодами большой площади, и еще больше снижать ее, разделяя
каждый из анодов на два или более частей. 60 Это позволило не только разделить ток, но и расположить
электроды в тех частях лампы, которые удалены от катода, чтобы обеспечить широкое и полное
распределение свечения, приблизив его к поверхности лампы. Также было замечено, что при работе
натриевой газоразрядной лампы наилучшие результаты достигаются с использованием короткой колбы
относительно большого диаметра вместо длинной трубки, поскольку при этом легче поддерживать более
равномерное распределение температуры.
Самая холодная часть колбы должна находиться при относительно высокой температуре, а холодных
участков следует избегать, чтобы предотвратить конденсацию 75-процентного натрия.
С точки зрения эксплуатации было признано целесообразным обеспечить наличие ламп.
изготовлено в соответствии с настоящим изобретением, при давлении от 1 до 1,80 миллиметров подходящего
газа, например, неона или аргона. Наличие газа необходимо для первоначального запуска. При комнатной
температуре натрий не имеет существенного давления пара, поэтому разряд 85 начинается в газе с
последующим нагревом натрия для его испарения. Было установлено, что для работы 90-градусной лампы
требуется всего лишь от половины до трети количества аргона по сравнению с неоном. Хорошие результаты
были получены при использовании давления неона в 1/2 миллиметра. Неон представляется
предпочтительным, поскольку он излучает красноватое свечение, которое смешивается с цветом натриевого
разряда 95, и, кроме того, проведенные до сих пор испытания показали, что с помощью неона достигается
более эффективное световое излучение, чем с помощью поджога.
Были построены графики, демонстрирующие эффект поддержания постоянного разрядного тока в лампе
переменного тока при различном давлении неона.
Световой поток лампы уменьшается с увеличением давления, но он уменьшается по мере уменьшения
потребляемой лампой мощности, и, насколько это возможно, это температурный эффект. Ввиду более
низкого получаемого напряжения может быть целесообразно использовать газ под более высоким давлением.
Отмечается, что если лампа герметично изолирована от насосов в холодном состоянии, то необходимо
подавать лишь примерно половину давления газа; то есть половину от того, что ожидается, когда лампа
сильно нагревается.
Также были построены графики, показывающие световой поток лампы, измеренный при различной мощности.
Было установлено, что лампа, изготовленная в соответствии с настоящим изобретением, имеет
максимальную эффективность при суммарной потребляемой мощности около 80 Вт, и что эффективность
снижается после достижения максимума. Таким образом, общее потребляемое напряжение должно быть
близко к пиковому значению.
Причина достижения максимальной эффективности при 80 ваттах и последующего снижения световой
эффективности показана кривыми, демонстрирующими увеличение световой эффективности натриевого
разряда с уменьшением плотности тока. Было установлено, что чем выше плотность тока, тем ниже световая
эффективность натриевых ламп, что может быть связано с повторным поглощением света натриевым
электродом. Было установлено, что если натриевую лампу поместить за экраном с отверстием, позволяющим
измерить световой поток лампы, а перед этим отверстием разместить и включить другую натриевую лампу, то
можно будет измерить только свет от лампы, расположенной перед экраном, а не суммарный световой поток
от обеих ламп. Лампа перед экраном поглощает практически весь свет от лампы, расположенной позади.
Большая часть света, получаемого от натриевых ламп, исходит из непосредственной близости от поверхности
колбы, и если бы было возможно поддерживать лампу в достаточно горячем состоянии и потреблять ток,
скажем, одну десятую ампера вместо пяти ампер при диаметре колбы, показанном в данной конструкции, то
можно было бы достичь КПД 200 люмен и более на ватт. В данной конструкции это условие достигается
благодаря тому, что в силу описанной здесь схемы обеспечивается низкая плотность тока, а тепло
распределяется таким образом, что эффективно создает работоспособное устройство с относительно
высокой эффективностью.
Таким образом, проблема, как уже упоминалось ранее, заключается в том, чтобы получить достаточный
разряд для нагрева лампы до температуры, достаточной для образования достаточного количества паров
натрия для поддержания разряда, и в то же время потреблять не больше тока, чем необходимо.
При конструировании ламп текущего типа для работы на переменном токе было обнаружено, что высокие
пики тока нежелательны, поскольку они приводят к тому, что лампа гаснет в каждом полупериоде и снова
запускается. Для получения среднего выходного тока в пять ампер при пиковых токах потребовалось бы
потреблять, возможно, в два или семьдесяти три раза больше, и была построена кривая, которая показывает,
что невозможно создать лампу с высокой эффективностью, имеющую ряд таких пиков и периодов отсутствия
разряда. Было установлено, что когда лампа переменного тока выполнена в форме, аналогичной
полноволновому выпрямителю или в форме, которую можно назвать самовыпрямляющейся лампой, и
соединена с дроссельной катушкой, как показано на принципиальной схеме на чертеже, для сглаживания
волны переменного тока, достигаются хорошие показатели эффективности.
При достаточном сглаживании, учитывая только потребляемую лампой мощность, разница в выходном
напряжении между данной лампой переменного тока и лампой, рассчитанной на работу от постоянного тока
той же мощности, незначительна. Было установлено, что представленная лампа 90, работающая при токе
около четырех ампер, даст примерно девяносто семь процентов от выходной мощности, получаемой при
постоянном токе, если в обратный провод нити накала установить дроссельную катушку с сопротивлением 1/1
генри, как показано на рисунке. Было также установлено, что даже без дросселя, по меньшей мере девяносто
процентов светового потока достигается так же, как и при прямом токе с лампой той же мощности.
Основная цель настоящего изобретения — создание натриевой газоразрядной лампы, работающей от
переменного тока с низкой плотностью тока.
Изобретение заключается, прежде всего, в устройстве электрического разряда типа 105, включающем два
анода относительно большой площади, каждый из которых разделен как минимум на две части, причем части
любого анода расположены на значительном расстоянии друг от друга внутри корпуса устройства таким
образом, что во время работы тлеющий разряд с каждым полупериодом переменного тока разделяется на
два или более пути, благодаря чему устройство поддерживает тлеющий разряд при низкой плотности тока.
Для более ясного понимания изобретения далее, на примере и с помощью прилагаемых чертежей, будут
описаны несколько конструктивных форм, которые может принимать изобретение.
На фиг. 1 показан боковой вид лампы, воплощающей настоящее изобретение, имеющей два анода,
включающих две пары 125 концентрических электродов и горячий катод, при этом оболочка показана в
вертикальном поперечном сечении; на фиг. 2 показан вид по линии II-II на фиг. 1; 130 421,705 на фиг. 3
показан вид по линии III-III на фиг. 1; на фиг. 4 показан вертикальный разрез лампы, сконструированной в
соответствии с настоящим изобретением, демонстрирующий расположение, в котором пары разнесенных
электродов расположены на противоположных концах оболочки, а горячий катод расположен по центру; на
фиг. 5 показан вид по линии V-V на фиг. 4; на фиг. 6 показан вид, аналогичный фиг. 5, но с парой электродов в
виде концентрически расположенных открытых колец:
На рис. 7 показана пара электродов, образованных из проволоки или стержней, изогнутых таким образом,
чтобы обеспечить множество прямолинейных участков в разных плоскостях.
Рис. 8 представляет собой фрагментарное изображение, аналогичное конструкции, показанной на рис. 4, где
направление тока обозначено пунктирными линиями; рис. 9 представляет собой фрагментарное изображение,
показывающее такое же расположение анодов, как на рис. 2.5, но с поперечными соединениями,
обеспечивающими направление тока, как показано пунктирными линиями; рис. 10 представляет собой
изображение, полученное по линии X-X на рис. 9; рис. 11 представляет собой изображение, аналогичное
показанному на рис. 10, но включающее катод косвенного нагрева; рис. 12 показывает модифицированную
форму настоящего изобретения, в которой множество электродов расположены в виде созвездия вокруг
катода, обеспечивая широкое распределение свечения; и рис. 13 представляет собой схематическое
изображение схемы расположения катода и анодов, показанной на рис.
12.
Преимущество ламп накаливания в качестве источника света давно признано, поскольку такие лампы, и
особенно лампы, использующие металлический пар, например, натрий, дают относительно большое
количество равномерно рассеянного света. Однако с практической точки зрения очевидно, что такие лампы
должны быть надежными и эффективно работать. Кроме того, по коммерческим соображениям крайне важно
создать лампу данного типа, работающую от переменного тока, с эффективностью, предпочтительно
превышающей эффективность существующих видов освещения.
Проблемы, связанные с производством натриевой лампы, многочисленны, и было установлено, что
поглощение света парами натрия очень велико. По-видимому, полезный свет, получаемый от натриевой
газоразрядной лампы, поступает с внешней поверхности свечения, а свет с другой части свечения
поглощается.
Также было установлено, что распределение тепла имеет важное значение, и для получения требуемой
плотности тока необходимо учитывать относительные размеры устройства.
Обширные эксперименты с лампами различной конструкции показали, что световой поток на ватт быстро
возрастает по мере снижения плотности тока, так что можно получить очень высокую эффективность только
за счет свечения, хотя такое условие нецелесообразно для изготовления ламп. Однако следует помнить, что,
хотя чем ниже плотность тока, тем выше эффективность тлеющего разряда, необходимо поддерживать
рабочую температуру. Это достигается за счет конструкции, показанной и более подробно описанной ниже,
которая включает в себя новое формирование и расположение электродов, особенно анодов.
При использовании анодов из молибденовой полоски толщиной пять мил (0,12 мм) размеры могут
варьироваться, но при значительно меньших размерах аноды имеют тенденцию сильно нагреваться
докрасна.
(;; Как уже упоминалось выше, для достижения требуемой эффективности при работе на переменном токе
необходимо использовать низкие плотности тока. Когда устройство подобного типа сконструировано с двумя
анодами, как в устройствах постоянного тока, наилучшая выходная мощность составила около 30–100 люмен
на ватт.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения используются два
анода, разделенные на пары, в результате чего достигается выходная мощность l105, составляющая около 50
люмен на ватт.
Предлагаемая конструкция включает в себя одну (1) группу разделенных анодов, расположенных таким
образом, что подразделения каждого анода находятся на каждом конце относительно короткого светящегося
трубчатого колбы, при этом катод расположен практически по центру относительно колбы.
Конструкция такова, что в течение каждого полупериода ток распределяется между двумя анодными
делениями на каждом конце лампочки, что обеспечивает низкую плотность тока во время работы.
Устройство, сконструированное в соответствии с настоящим изобретением, может включать в себя лампу 1
относительно короткой цилиндрической формы 120. Было установлено, что данная форма колбы является
удовлетворительной при расположении электродов в указанных относительных положениях для получения
результатов, соответствующих описанию, приведенному ниже.
Как показано на рисунках. В вариантах I-3 предпочтительный вариант осуществления изобретения может
включать колбу(1) 1, в которой трубка с расширяющимся концом 2 герметично прикреплена к горловине
обычным способом. Трубка для развальцовки может иметь пресс 3, в котором герметизируются подводящие
провода или проводники 4, 5, 6 и 7. Провода 4 и 5 проходят через пресс и соединены с противоположными
концами нагревательного элемента в виде спиральной катушки 8, конструкция которой будет описана позже.
Провода 6 и 7 проходят через пресс и могут быть закреплены на коротких отрезках стержня 91 и 10', которые,
в свою очередь, изогнуты и закреплены на опорных стержнях 11' и 12'. Детали 9' и 10' расположены таким
образом, что служат пусковыми наконечниками для инициирования тлеющего разряда. На рисунке показаны
начальные наконечники 9' и 10' в виде выступающих металлических элементов, но при необходимости они
могут представлять собой расположенные напротив друг друга открытые поверхности опорных стержней. То
есть, опорные стержни 11P и 12' могут быть покрыты изолирующей втулкой, как показано на рисунке, за
исключением того, что часть каждого стержня, противоположная катоду, может быть открыта и служить в
качестве стартового электрода.
Опорный стержень '11' имеет относительно небольшой электрод 13' цилиндрической формы, закрепленный
на его нижнем конце, и относительно большой электрод 141, закрепленный на его верхнем конце. Эти
электроды, электрически соединенные между собой, могут рассматриваться как пара или называться
двойным электродом.
Опорный стержень 12' имеет относительно большой цилиндрический электрод 15, закрепленный на
расстоянии 3,5 дюйма от его нижнего конца, и относительно небольшой аналогичный электрод 16",
закрепленный на его верхнем конце. Поскольку эти электроды также электрически соединены, их можно
рассматривать как еще одну пару или как двойной электрод.
В целях усиления конструкции стержни 11' и 121 частично проходят через верхние электроды и соединены
изолирующей муфтой 17. Стержни 11' и 12' могут быть изолированы оболочками из корунда или оксида
магния на участках между начальным наконечником и электродами. На рисунках 1–3 электроды имеют
цилиндрическую форму, а противоположные электроды каждой пары расположены концентрически. Однако
могут быть использованы и другие варианты расположения электродов, как показано на других рисунках
чертежей.
Поскольку для поддержания натрия в парообразном состоянии необходимо поддерживать устройство при
относительно высоких температурах, желательно снабдить колбу 1 герметичной вакуумной камерой 18',
которая может представлять собой двухстенный сосуд таких размеров, чтобы вместить колбу. Сосуд 18'
может удерживаться в нужном положении с помощью соответствующего воротника или уплотнения 191,
которое может служить для герметизации воздушного пространства между вакуумной камерой S18 и колбой 1
и тем самым предотвращать любую циркуляцию воздуха. Камера 18, как показано на рисунках.
1
Вариант 3 может использоваться с другими показанными конструкциями.
Электроэнергия может подаваться на устройство с помощью соответствующего трансформатора 20'.
Первичная обмотка 211 трансформатора может быть подключена к проводникам 22' и 231, получающим ток от
соответствующего источника (не показан). Устройство может эксплуатироваться в местах, где доступно
коммерческое сетевое напряжение от 110 до 115 вольт. В данной конструкции трансформатор снабжен
вторичной обмоткой 241, обеспечивающей источник относительно низкого напряжения для нагревательного
элемента So 8. Одна сторона обмотки 241 снабжена проводником 25', соединенным с выводным проводом 4
нагревательного элемента S, а другая сторона снабжена проводником 26', соединенным с выводным
проводом 85 5 нагревательного элемента. Источником высокого напряжения является вторичная обмотка 27,
одна сторона которой соединена проводником 281 с выводным проводом 6, ведущим к двойному электроду 90
13'-14'. Другая сторона обмотки 271 соединена проводником 291 с выводным проводом 7 для протекания тока
к двойному электроду 15-16"1.
Для эффективной и бесперебойной работы устройства желательно сглаживать волну переменного тока.
Этого можно достичь, используя подходящую по размерам катушку дросселя длиной 30 футов или другими
способами, например, с помощью автотрансформатора или трансформатора постоянной мощности.
Сглаживание волны переменного тока позволяет устройству работать без мерцания света, что исключает
возможность возникновения разрядов или свечения. При изготовлении левитатора, показанного на рис. 1,
оннозитовые электроды p12' и 1511 окружают трубку-расширитель, что позволяет создать колбу без полостей
для приема пара, который мог бы подвергаться охлаждению, и, таким образом, конденсировать пар. Как
показано в других конструкциях, описанных ниже, колба выполнена таким образом, что электроды
расположены парами и на некотором расстоянии друг от друга, что дает определенные преимущества
благодаря такому расположению электродов, но в таких конструкциях необходимо предусмотреть карман для
размещения трубки-расширителя.
Предпочтительная конструкция, показанная на рис. 120 1, позволяет избежать кармана и сделать устройство
более компактным. Однако было установлено, что для предотвращения перегрева пресса 3 желательно
покрыть пресс и развальцовочную трубу 2 втулкой 125 или защитным экраном 311 из никеля или другого
защитного материала, чтобы рассеивать тепло или распределять его равномерно и избегать концентрации
горячих точек, которые могут привести к растрескиванию пресса или развальцовочной трубы.
Данное устройство может быть сконструировано 130 с начальными наконечниками 91 и 101, как показано на
рис. 1, или без таких наконечников, как показано на остальных рисунках. Однако для быстрого запуска при
низком напряжении предпочтительнее использовать пусковые наконечники, которые могут быть
предусмотрены в одной или во всех показанных конструкциях.
В конструкции, показанной на рис. 1, обмотка 24' служит для нагрева нити накаливания, обеспечивая
начальный разряд между пусковыми наконечниками 91 и 10' за счет определенного количества неона или
другого инертного газа, предусмотренного для этой цели. Пары натрия внутри колбы быстро достигают
температуры, при которой они испаряются, и, следовательно, становятся ионизируемыми или способными
вызывать тлеющий разряд при рабочем напряжении устройства. После начала разряда он продолжается
между электродами 13' и 14' и катодом 8 в течение одной половины цикла, а также между электродами 15' и
16' и катодом 8 в течение другой половины цикла переменного тока.
Расположение двойных электродов 13', 14', 15' и 16'1 позволяет, как уже упоминалось, работать с устройством
при низкой плотности тока. При подаче тока силой, скажем, пять ампер, два электрода будут принимать ток и,
таким образом, делить его, а благодаря относительно большой площади электродов плотность тока будет
относительно низкой.
Предлагаемое расположение электродов обеспечивает большую площадь, и поскольку плотность тока 3,5
уменьшается на единицу площади, становится возможным достижение желаемого результата в соответствии
с настоящим изобретением.
Как показано на фиг. 4–8, конструкция может быть модифицирована и включать в себя колбу 10 с горловиной
11, пресс 12 и выхлопное отверстие 13. В оболочке предусмотрен катод 14, который может представлять
собой свернутую вольфрамовую нить, покрытую 45 термоэлектронно-активным материалом для обеспечения
обильного потока электронов. Проводящие опорные элементы 15 и 16 выступают внутрь колбы и
прикреплены к клеммам нити накаливания, поддерживая ее в положении, по существу, центральном внутри
колбы. Эти несущие элементы надлежащим образом изолированы рукавами 151 и 16' из стекловолокна или
другого подходящего материала.
Устройство снабжено двумя парами электродов 17, 18 и 19, 20. Электроды 17 и 18 установлены на рычагах 23
и 24 соответственно, выступающих из проводящего опорного элемента 21, который изолирован по всей длине
подходящей втулкой 22 из стекла или другого электронепроводящего материала. Эти электроды
расположены симметрично относительно катода 14. Электрод 17 расположен в нижней части колбы, а
электрод 18 — в верхней части, что обеспечивает равномерное распределение тлеющего разряда.
Электроды 19 и 20 установлены на рычагах 27 и 28 соответственно и выступают на 70 от проводящего
опорного элемента 25.
Этот опорный элемент практически полностью изолирован по всей своей длине изоляционной втулкой 26,
которая может быть аналогична втулке 22. Эти электроды 75 расположены симметрично относительно катода
14. В показанной конструкции электроды 18 и 20 расположены в верхней части колбы в общей плоскости, а
электроды 17 и 80 19 расположены в нижней части колбы и также в общей плоскости. Такое расположение
электродов относительно катода обеспечивает широкое и равномерное распределение тлеющего разряда 85
и выводит его на поверхность лампы, обеспечивая наилучшую светоотдачу.
Лампа может быть снабжена парами щелочного металла, например, натрия, калия, цезия или рубидия. 90
Однако натрий предпочтительнее, поскольку он легко превращается в пар, и для предотвращения попадания
пара в более холодную часть горлышка колбы предусмотрена перегородка или перегородка 29. Эта
перегородка может иметь трубчатый канал 31 для отвода выхлопных газов.
Электрическая энергия может подаваться к устройству посредством трансформатора 32.
Первичная обмотка 32' трансформатора может быть подключена к проводникам 33 и 34, получающим
электрическую энергию от подходящего источника переменного тока, не показанного на рисунке.
Трансформатор в целом имеет ту же конструкцию, что и на рис. 1, и снабжен вторичной обмоткой 35,
являющейся источником тока накала.
Одна сторона этой вторичной обмотки снабжена проводником 36, соединенным с выводным проводом 37,
который является продолжением элемента 15, поддерживающего проводящую нить накала. На другой
стороне обмотки 35 расположен проводник 38, соединенный с выводным проводом нити накала 39, который
является продолжением опоры нити накала 115 16.
Одна сторона высоковольтной обмотки 41 вторичной обмотки снабжена проводником 42, соединенным с
выводным проводом 43, который является продолжением опоры 21 120, соединенной с электродами 17 и 18.
На другой стороне обмотки 41 расположен проводник 44, соединенный с выводным проводом 45, который
является продолжением опоры 25, соединенной с 125 электродами 19 и 20. Обмотка 35 нагревает нить
накала, вызывая первоначальный разряд за счет количества неона или другого инертного газа,
предназначенного для этой цели, после чего пар натрия 130 421,705. 421,70b ионизируется, и разряд
происходит между электродами 17 и 18 и катодом в течение одной половины цикла, а также между
электродами 19 и 20 и катодом в течение другой половины цикла.
Для выравнивания волны переменного тока с целью получения пульсирующего постоянного тока могут быть
предусмотрены соответствующие средства, такие как дроссель 40, соединенный с выводом 35',
подключенным к центральному отводу вторичной обмотки 35, и вывод 411, подключенный к центру вторичной
обмотки 41.
Расположение электродов показано на рисунках. Варианты I и 4 дают удовлетворительные результаты.
Однако, при необходимости, схему можно изменить, как показано на рис. 9, где изоляционный опорный
элемент 46 предназначен для размещения проводящего соединительного элемента 47, который электрически
соединяет электрод 20 с проводящим опорным элементом 21, а электрический соединительный элемент 48
электрически соединяет электрод 18 с проводящим опорным элементом 25. При такой конфигурации в
течение одной половины цикла ток протекает между электродами 17 и 2U и катодом 14, а в течение другой
половины цикла ток протекает между электродами 18 и 19 и катодом 14.
Конструкция электрода, показанная на рис. 4 и 5, может включать гофрированную полосу 49 в виде
сплющенной трубки, изогнутой для образования дугообразных поверхностей, причем гофрирование служит
для увеличения площади, и, если возможно, электроды, показанные на рис. 1-3, могут быть гофрированными.
Однако при необходимости могут быть предусмотрены электроды 51, как показано на рис. 6, которые могут
представлять собой спиралевидные стержни или узкие металлические полоски. В качестве примера другой
практической конструкции на рис. 7 показаны электроды 52, представляющие собой изогнутые стержни или
проволоки с прямыми сторонами, перекрывающие друг друга. Представленные различные конструкции
электродов обеспечивают широкое распределение разряда.
На фиг. 11 показана модификация катодной структуры, в которой спиральная нить или нагревательный
элемент 53 расположен в гильзе 54, которая может быть покрыта термоэлектронно-активным материалом.
Катод относится к типу с косвенным нагревом и может использоваться там, где желателен более высокий
уровень эмиссии электронов.
На рис. 12 показана модифицированная форма устройства, в которой используется большее количество
подразделений анодов для обеспечения широкого распределения свечения по всему устройству. Тот же
принцип работы используется и здесь: несколько наборов электродов делят ток, обеспечивая работу
устройства при низкой плотности тока. Как показано на рис. 12, модифицированная форма устройства может
включать в себя практически сферическую колбу 55, горловина 56 которой герметично прикреплена к
подставке 57 из стекла или другого подходящего изоляционного материала, простираясь внутрь колбы и
заканчиваясь головкой 58.
Нить накаливания 59 может быть надлежащим образом закреплена на опорных проволоках, отходящих от
головки. Нить может быть спирально намотанной, состоящей из вольфрамовой проволоки, клеммы которой
могут быть соединены с входными проводниками 61, 80 и 62. От головы в практически радиальном
направлении отходят проводящие опорные элементы 63, заканчивающиеся сферическими электродами 64.
Несколько электродов и их опоры имеют схожую конструкцию (85), но их электрические соединения
выполнены таким образом, что определенное количество электродов пропускает ток в одной половине цикла,
а другая группа электродов пропускает ток (90) в другой половине цикла.
На рис. 13 показано схематическое расположение электродов и их цепи, и, как будет отмечено,
предусмотрены проводящие элементы 65 и 66, которые могут быть подключены к трансформатору
аналогично тому, как показано на рис.
1 и 4. Однако в схеме, показанной на рис. 13, в течение одной половины цикла работают электроды A, B, C, D,
E и F, а в течение другой половины цикла — электроды G, H, I, J, K и L.
Из описанной выше конструкции, в которой электроды расположены с оптимальным расстоянием между
собой, становится очевидно, что можно получить широкое и равномерное распределение свечения. Площади
соответствующих электродов могут быть подобраны таким образом, чтобы обеспечить требуемую низкую
плотность тока и находиться в надлежащем соотношении по отношению к площади поперечного сечения
тлеющего электрода. Модифицированная конструкция, показанная на рис. 4–13, может быть снабжена
вакуумными камерами, как показано на рис. 1, для сохранения тепла и поддержания температуры лампы на
требуемом уровне.
При изготовлении устройства в соответствии с настоящим изобретением может использоваться колба
диаметром около 120 дюймов (63 мм) и длиной 4 дюйма (10 см), измеренной от суженной части горлышка до
другого конца колбы. Эта луковица, как показано на рисунке, может иметь в целом цилиндрическую форму и
быть закругленной на конце, противоположном горлышку.
Лампа может быть изготовлена из любого подходящего натрийстойкой стеклянной колбы.
Для получения удовлетворительных результатов можно использовать нить накаливания, требующую двух
вольт и восьми ампер мощности 130 Вт, 7005 Вт во время работы. Эта нить изготавливается путем намотки
никелевой проволоки диаметром 0,15 мм на вольфрамовый манифест толщиной 0,4 мм. Затем эта
обмотанная вольфрамовая проволока скручивается в спираль примерно из шести витков с внутренним
диаметром около одной восьмой дюйма (3 мм). Размеры оправки и диаметр вольфрамовой проволоки можно
изменять для получения желаемого тока и напряжения. Концы вольфрамовой катушки или оправки служат
клеммами и соединяются с входными проводниками лампы. Никелевая обмотка служит опорой для
термоэлектронного материала.
Никель или проволока, намотанные на вольфрамовую катушку, могут быть обработаны распылением смеси
карбонатов в обычном нитроцеллюлозно-амилацетатном связующем. Желательно, чтобы эмиссия электронов
из катушки была как можно выше, и хорошие результаты были получены в лампах, катушка которых покрыта
азидом бария. Были использованы различные типы катодов с косвенным нагревом подходящих размеров.
Внутренняя конструкция лампы может включать в себя средства поддержки для показанных двойных
электродов. Эти электроды могут быть выполнены в виде колец или полос из молибдена толщиной пять мил
(0,12 мм) и, как показано на рисунке, могут располагаться на каждом конце колбы симметрично, на расстоянии
от трех восьмых до половины дюйма (9–12 мм) от Т-образного конца колбы или металлической перегородки
или диска, в зависимости от используемой конструкции. Провода внутренней конструкции лампы могут быть
покрыты либо натрий-стойким стеклом, либо изолятором из корунда или магнезии, чтобы разряд
распространялся на электроды, а не на опоры.
Предпочтительно использовать пусковые наконечники, как показано на рис. 1, чтобы лампы, работающие от
переменного тока, запускались при низком напряжении, например, на трансформаторах, выдающих 45 вольт.
В некоторых модификациях ламп, показанных на чертежах, металлический диск герметично прилегает к
горлышку колбы, и этот диск должен располагаться примерно на расстоянии трех восьмых дюйма (9-12 мм) от
нижних электродов. В конструкции, показанной на рис. 1, в которой колба не требует диска и не имеет
относительно холодной камеры, нижние электроды могут располагаться на расстоянии от трех восьмых до
половины дюйма (9-12 мм) от горлышка колбы.
При использовании диска или перегородки такую перегородку можно закрепить подходящим цементом,
например, смесью силиката натрия и каолина. Предпочтительно, чтобы диск или перегородка были
герметично запечатаны в наиболее суженной части горлышка колбы.
Диск может быть снабжен отверстием или небольшой трубкой для обеспечения сообщающегося канала, как
показано на рисунке, для отвода выхлопных газов.
Лампу следует выключать осторожно и медленно, особенно когда диск используется с цементом на основе
силиката натрия, чтобы удалить водяной пар из силиката натрия (что предотвращает нагрев устройства во
время выключения).
Лампу следует тщательно прогреть, после чего нить накаливания нагревают до достаточно высокой
температуры, карбонаты или азиды разлагают, а газ откачивают обычным способом. Аноды обычно
нагревают для дегазации индукционным нагревом или бомбардировкой неоновым газом под давлением. Если
натрий вводят в лампу двумя способами: либо b1) электролизом, либо b2, помещая натрий в небольшие
стеклянные бутылки, которые разбивают через 90 градусов, после чего лампа герметично отключается от
насоса.
Для того чтобы лампа горела при оптимальном напряжении, часто необходимо в течение короткого времени
прогревать её током, превышающим пять ампер, чтобы испарить натрий и очистить остаточные газы, которые
могут присутствовать в качестве примесей. Было установлено, что лампа, изготовленная в соответствии с
описанием 100 выше, работает наилучшим образом при общей потребляемой мощности 80 Вт; то есть, если
для нагрева нити накаливания используется 15 Вт, (65.
В разряде используются ватты.
Как уже отмечалось ранее, особенно при использовании натрия важно поддерживать необходимую высокую
температуру устройства, чтобы давление пара натрия было достаточным для поддержания тлеющего
разряда. Предлагаемая конструкция представляет собой устройство, в котором катод, работающий в режиме
накаливания, расположен практически по центру относительно контейнера или лампы. Разделенные на части
аноды расположены в положениях 115, удаленных от катода и находящихся в непосредственной близости от
стенки колбы.
Аноды, взаимодействующие с катодом для образования тлеющего разряда, следующие:
Как показано на рисунке в виде двойных или множественных электродов, то есть, общий проводник
предназначен для подачи электрической энергии на анод, состоящий из ряда тел относительно большой
площади. Эти элементы расположены таким образом, чтобы распределить свет 125 внутри лампочки, что
позволяет наиболее эффективно и выгодно использовать потребляемую электрическую энергию.
Благодаря такому необычному расположению анодов, они не только способствуют возникновению тлеющего
разряда, но и, благодаря своей непосредственной близости к стенке оболочки или колбы, поддерживают
температуру устройства на достаточно высоком уровне, чтобы испарять натрий, при котором тлеющий разряд
может быть получен при низкой плотности тока. Кроме того, как указывалось выше, расположение анодов
позволяет расположить натриевое свечение близко к стенке контейнера, благодаря чему достигается высокая
светоотдача, поскольку внешняя поверхность свечения имеет относительно большую площадь.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_421706.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=421706&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB421706A
[]
Улучшения в
Я, Джеймс Петтигрю Лоу, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Монпелье, Эдинбург,
Шотландия, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть
реализовано, что будет подробно описано и установлено в данном документе.
следующее утверждение:
Данное изобретение относится к усовершенствованию телефонных систем и имеет своей целью создание
трансформаторной системы для использования с телефонным оборудованием, позволяющей устранить или
уменьшить побочные тоны, то есть нежелательную характеристику телефонных аппаратов, заключающуюся в
воспроизведении в приемнике звуков, улавливаемых передатчиком того же аппарата. Например, из-за
эффекта боковой тональности трудно, если не невозможно, вести телефонный разговор в шумном
помещении.
В прошлом применялись различные методы для устранения или уменьшения бокового тона, почти все из
которых зависели от точного баланса между линейной связью и приемником.
Согласно данному изобретению, предлагается трансформаторная система для подавления или уменьшения
бокового тона, включающая два трансформатора, один из которых имеет линейную обмотку, обмотку
приемной цепи и обмотку передающей цепи, а другой — обмотку передающей цепи и обмотку приемной цепи.
Две указанные обмотки передающей цепи соединены последовательно, а две указанные обмотки приемной
цепи соединены в цепи с приемным устройством таким образом, что изменяющиеся токи в линейных
обмотках индуцируют токи в приемной обмотке указанного трансформатора, но изменяющиеся токи,
создаваемые передатчиком в двух передающих обмотках, индуцируют токи в обеих приемных обмотках,
которые противодействуют друг другу через приемник, причем токи в одной из передающих обмоток
индуцируют токи в линейной обмотке.
Для управления токами (и величиной наведенного бокового тона) в цепи приемника передающей цепью
предпочтительно использовать регулируемые средства, такие как переменные сопротивления или
индуктивности.
Соседние файлы в папке патенты