2013. január 24., csütörtök

Kriptonizzó



Mai világítástechnikai témánk egy igazi magyar találmány. Az egész történet valahonnan onnan indult, hogy már 80 évvel ezelőtt is tisztában voltak vele, hogy az izzólámpa bizony nem túl hatékony (és még mennyivel volt kevésbé hatékony akkoriban…). Az már egyértelmű volt, hogy a szénszálnál sokkal jobb hatásfokú, tartósabb és fényesebb a volfrámszál. Viszont ez a fém izzítás közben párolog, így egy idő után valahol elfogy, és elszakad. Valamint a burára kirakódó volfrám árnyékolja az izzószálból kilépő fényt, ami hatásfokromláshoz vezet.
25 és 100W-os Superbalux izzók a klasszikus Tungsram-dobozban
50mm-es átmérőjű burával a 25,40,60W-os izzók készültek,
a 75 és 100W-os kivitel 55mm-es burával készült
Erre is tudtak már egy megoldást, vákuum helyett a levegőből kinyert semleges argonnal töltötték (és töltik a mai napig is) a lámpaburákat. Viszont az argonban a szál lassabban, de ugyanúgy párolog, ráadásul a jobb hővezetése miatt a szálat több árammal lehet ugyanolyan hőfokon tartani. Ezért egy zseniális elme, Bródy Imre kutatásokba kezdett, milyen gáztöltettel lehetne ezeket a kedvezőtlen hatásokat mérsékelni.
75W-os Superbalux izzó békebeli időkből
A klasszikus, jó minőségű Tungsram izzókban olyan sokáig bírta a szál a párolgást,
hogy az izzószál helyét jól megadó lerakódás keletkezett a bura falán
Meg is találta a megfelelő gázt, a kriptont. Mivel ennek a molekulasúlya nagyobb, a szál lassabban tud párologni. Ráadásul a hővezető képessége is rosszabb, így ez a hatásfokrontó szerepe is kisebb. Így sokkal hosszabb élettartamú lámpákat lehet előállítani (egy alulfűtött izzószálú, egyben rosszabb hatásfokú és kriptonnal töltött izzó akár 8000 órát is éghet). Viszont akkoriban az Egyesült Izzó (a későbbi Tungsram) már része volt a nemzetközi izzókartellnek (lásd még: villanykörte-összeesküvés), mert a gyártók felismerték, hogy nem érdekük ezer óránál tovább világító izzókat készíteniük. Viszont Bródy remek találmánya jobban felhevített izzószállal azonos élettartam mellett erősebb és fehérebb fényt ad, vagy ugyanakkora fényerőt fajlagosan kisebb fogyasztással lehet előállítani. A technikai részletekről Bródy Imre részletes cikket írt az Elektrotechnika magazin 1937 októberi számába, mely letölthető innen (19-20-as szám).
Superbalux izzó üzemben, jól látható a szál elhelyezkedése
Oldalnézetből látható az irányított jelleg, de ez itt nem annyira erős,
mint az alumíniumtükrös reflektorlámpáknál
Még egy fontos problémát kellett megoldani, ugyanis a kísérletek folytatásakor a kriptont még szó szerint aranyárban mérték, és csak nagyon kicsi mennyiségekben lehetett beszerezni a németektől. Így aztán serény kutatómunkához láttak, megállapították, hogy a levegő tartalmaz egy milliomod rész kriptont (!), ami gazdaságosan kinyerhető, és némi huzavona után a berendezéseket szállító német cégekkel Ajkán egy kriptongyár létesült. Innentől kezdve megoldották a kripton gazdaságos ipari előállítását, és kezdődhetett a sorozatgyártás. Szintén ide kapcsolódó érdekesség, hogy eredetileg a bura nem esztétikai, hanem praktikus megfontolások alapján kapta a gombaszerű alakot, szintén sok kísérletezés eredményéül. A rosszabb hővezető kriptont használva így is megfelelő lámpát lehetett készíteni, feleannyi gázt a burába zárva. Sőt, később azt is megállapították, hogy a kiégett lámpából a benne levő gáz 50%-a visszanyerhető, és volt idő, amikor a kiégett kriptonlámpát visszaváltották!
Kakukktojás, ez bizony nem Tungsram izzó, de mégis opál kripton.
A találmányt szabadalom védte, de hát a magyar mérnököknek
is sikerült támadhatatlanul lekoppintani a szintén
szabadalmaztatott nátriumlámpát... Jó megfigyelők észrevehetik
a belső festés apróbb megfolyásait, mindazonáltal a fénye ennek is
100-as izzóhoz méltó. 
A lámpa mégis tetszetős alakja miatt lett hamar népszerű. A 70-es években elkészítették a Superbalux változatot, opalizált nyakkal és szatinírozott buratetővel, így az izzó irányítottabb fényt adott. Egy ilyen Superbalux izzó (opalizált üvege ellenére) nagyjából az azonos teljesítményű világos normál izzóval egyező fényerőt ad, de fehérebbet és kevésbé kápráztatót.
40W-os Superbalux izzó újfajta Tungsram csomagolásban
(General Electric időszak)
A sikertermék egészen a 2009-es EU-rendeletig gyártásban volt (tehát 70 éven keresztül), sőt, az opálizzók letiltása után a General Electric (a Tungsram új tulajdonosa) visszatért a világos burához, nekem sikerült fellelnem még olyan gyártmányt.
General Electric dobozba bújtatott világos kriptonizzó.
Az új tulajdonos ideje alatt sokáig külön használták
egyes piacokon a Tungsram és a GE márkaneveket,
majd az utolsó években, ahogy szorult vissza
a termelés, már minden kereskedő azt forgalmazott,
amihez éppen hozzájutott. Pl. a hivatalos Tungsram-bolt
is sok izzót GE dobozban forgalmaz, akár a klasszikus
40W-os Superbalux izzót is.
40W-os világos kriptonizzó üzemben
A világos izzó szerkezeti felépítése teljesen azonos a Superbaluxéval,
csak a bura más
Elmondható tehát, hogy az EU rendelettel ismét egy remek magyar találmánnyal és gyártmánnyal lettünk szegényebbek. Izzólámpa volta ellenére pl. olvasólámpákban, ahol a fénycsövek kapcsolóüzemű tápjai által termelt elektroszmog inkább elkerülendő, ma is remek választás lenne. Csodás fehér fénye ugyanúgy semmivel nem utánozható. A történelem másik ide kapcsolódó szégyene, hogy Bródy származása miatt nem ágyban, párnák közt halt meg, mint a hazai ipar elismert tehetsége…

2013. január 22., kedd

Napfényizzó

Az izzógyártás szép múltjának egy kevésbé ismert, de annál érdekesebb eleme az ún. napfényizzó. Ez egy hagyományos izzólámpa, amit kék színű neodímium-üvegből készítenek. Az ötlet viszonylag egyszerű: a kék üveg, mint egy színszűrő, kiszűri a spektrum nagyobb hullámhosszú (vagyis a vörös és sárga) fény nagyobb részét, és így a napfényhez közel álló, fehér fényt kapunk.
Egy kis tudományos kiegészítő magyarázat a jobb érthetőséghez (aki ezt szívesebben kihagyná, ugorjon nyugodtan a következő bekezdésre): a hagyományos izzólámpa nagyjából 2700 oC-on (kb. 3000 Kelvin) izzik. Mint izzó tárgy, viszonylag ideális fekete testnek tekinthető, amely minden hullámhosszon sugároz, és egy, a hőfoka által meghatározott helyen van az intenzitás maximuma. Ez a maximum a wolframszál izzítási hőfokán az infra tartományban van, és emiatt a vörös és sárga fény ami viszonylag erős a látható tartományból. Nem véletlen, hogy az izzólámpák jelentős mennyiségű hőt sugároznak le, és arányaiban kevés látható fényt. Mint ahogyan az sem véletlen, hogy azonos teljesítményű izzót kékre vagy zöldre festve sokkal gyengébb fényt érzékelünk, mint pirosra vagy sárgára festve. A szem eleve érzékenyebb az utóbbiakra, és még több is van belőlük az izzólámpa fényében, tehát nem mindegy, milyen hullámhosszt akarunk kiszűrni. A nap egy nagyjából 6500K hőmérsékletű fekete testnek tekinthető, és az ahhoz tartozó színspektrumot próbáljuk megközelíteni, mivel olyan forró izzólámpát nem tudunk előállítani.

A képen a legalsó, 3000K-es vonal, ami az izzószál hőfokához tartozik,
a legfelső 6000K-es pedig nagyjából a Nap görbéjének felel meg
Felvéve a fonalat a tudományos kitérő előtt, a színes burával kiszűrtük a nagyobb hullámhosszú színeket, így amellett, hogy fehérebb fényt kapunk, gyengébbet is. Éppen ezért, mivel a kisugárzott fénynek csak egy részét látjuk a színszűrő után, a napfényizzóból mindig nagyobb teljesítményt kell használni. 60W-os és 100W-os verzióban gyártották régen. Előbbi 300, a nagyobb 500 lumen fényáramot tudott szolgáltatni (összevetésképpen, egy 60W-os normál izzó fényárama 710 lumen, a 40W-osé 410 lumen). Éppen ezért, ezt mindig csak közvetlen megvilágításra, ernyős lámpában használták, hogy minél több fény koncentrálódjon a kicsi, jól megvilágítandó felületen. A 60W-os egymagában csak igen közelről ad megfelelő megvilágítást, az egymagában is erős fényt adó 100W-os sajnos már nagyon régen kihalt.
Rossz hatásfoka ellenére semmivel nem utánozható, ragyogó fényt ad, olvasáshoz, munkához rendkívül jó, én szeretem. Lecsaptam a lehetőségre, amikor véletlenül (vannak vajon ilyen véletlenek?) felfedeztem, hogy itt-ott még lehetett kapni 60W-os napfényizzókat, és készleteztem belőlük. 100W-osból összesen 4 db-ot sikerült venni potom pénzért egy magánszemélytől, pedig tényleg annak van egymagában is igen jó erős fénye.
Személyes kiegészítés: anno, nagyon régen, 15 évvel ezelőtt nagymamám konyhájában a pultot megvilágító egyik izzó ilyen kék napfényizzó volt. Nemrég egy dobozból előkerült az ő nagyon régi, agyonhasznált, és még életképes izzója, és én is megértettem, mi volt az a különleges kék izzó.

A következőkben néhány képet mutatok ezekről a háztartásokban kevésbé ismert fényforrásokról.

Napfényizzó működés közben
Klasszikus 60W-os napfényizzó régimódi Tungsram csomagolásban
60W-os napfényizzó
Napfényizzó szemből. :-)
100W-os napfényizzó még régebbi Tungsram csomagolásban 
100W-os napfényizzó réz foglalattal
Itt látható, hogy a 100W-os napfényizzó a normál izzóknál nagyobb burával készült
És végül a kép közepén 60W-os napfényizzó már General Electric csomagolásban
És végül: ne hagyjátok magatokat átverni „kellemes, napfény színű” fénycsövekkel, ha szobai lámpába vennétek! A napfényszerű megvilágítás kis fényerőnél kellemetlen és sápadt fényt ad, csak intenzív helyi megvilágításra alkalmas (pl. műhely-vagy olvasólámpa)!

Impregnált szemüvegtörlő papír

Első bejegyzésemben egy érdekes régi használati eszközt mutatok be, amire véletlenül bukkantam nagymamámnál. Feltételezem, hogy rendrakás közben került elő.
Az ilyen régi csomagolások (legalább 30 éves kell legyen) mutatják, létezett igényes formatervezés, amikor nem volt minden kényszeresen modernes, áramvonalasított, csilivili, csak lényegre törő de mégis esztétikus megjelenésű.
Beszéljenek a képek!