HU180919B

HU180919B - Process for laminating filmforming thermoplasts on substrates

Info

Publication number: HU180919B
Application number: HU79PI664A
Authority: HU
Inventors: Abraham B Cohen
Original assignee: Du Pont
Priority date: 1978-02-14
Filing date: 1979-02-09
Publication date: 1983-05-30
Also published as: AR221231A1; DE2904864A1; JPS6366025B2; DD141373A5; IT1111903B; SE446574B; NL7812539A; CA1128108A; FR2417185A1; JPS54129773A; IT7920102A0; SE7901175L; GB2014357B; ES477633A1; FR2417185B1; GB2014357A; BR7900857A; DE2904864C2; US4260931A

Description

Kisnyomású higanygőz kisülési lámpa

A találmány tárgya olyan kisnyomású higanygőz kisülési lámpa, amely külső elemmel körülvett, üreges belső elemet tartalmaz, ahol az említett belső és külső elem közül legalább az egyiknek a fala horonnyal van ellátva, amely hornyolt falu elem horony részei között levő közbenső részek a másik elem faláig vagy annak közelébe kinyúlnak és a külső és belső elem között egy lumineszkáló anyaggal bevont falú kisülési tér van, amelyben a horony révén meghajlított kisülési út alakulhat ki.

Ilyen kisülési lámpát ismertetnek a 3 899 712 számú amerikai szabadalmi leírásban. A kisülési út meghajlítása kompakt kisnyomású higanygőz kisülési lámpát eredményez. Ha ezt megfelelő lámpafejjel és csatlakozóval látjuk el, az ilyen lámpa általános megvilágítási célokra szolgáló világítótestekben izzóámpa helyett használható.

A fent említett amerikai szabadalmi leírás szerinti kisnyomású higanygőz kisülési lámpa kisülési útja az elektródák között kerülőúttal van megnövelve. A kisülési út alakját főként az üvegburában elhelyezett, spirál alakú, hornyolt profil határozza meg. A hornyolt profilt a lámpa tengelye felé eső oldalon egy csonkakúp fala határolja. A lámpában a két elem kúposán van kialakítva annak érdekében, hogy megakadályozzák a kisülés rövidrezáródását és a két elem szorosan egymásba van illesztve. Az említett szabadalmi leírás szerint az ilyen lámpák tömeggyártása könnyen megoldható. Az ismertetett lámpa belső elemének külső felülete, valamint a külső elem belső felülete célszerű módon 5 teljes egészében vastag lumineszkáló réteggel van bevonva. A szabadalmi leírás szerint lehetősig van arra is, hogy a belső elemet a lumineszkáló réteg és az elem fala között fényvisszaverő réteggel lássák el annak érdekében, hogy 10 megakadályozzák a lámpa belseje felé irányuló fény veszteséget, ahol a stabilizáló ballaszt helyezkedik el.

Az ismert típusú lámpa hátránya, hogy a lámpa külső felén a hornyok közötti részeken 15 fekete csikók láthatók, mivel ezek a részek nem járulnak hozzá a fénykibocsátáshoz. Ez a lámpa külső megjelenésében kedvezőtlen és negatív hatással van a lámpa fényteljesítményére is. Emellett, noha a kisülési ív rövidrezáródásának 20 veszélyét csökkenti az a tény, hogy mindkét elem kúpos, lehetséges, hogy ha a belső elem bele van ágyazva a külső elembe úgy, mint egy fészekbe, a lumineszkáló vagy fényvisszaverő réteg megsérül.

A találmány célja olyan kisnyomású higanygőz kisülési lámpa létrehozása, amely könnyen gyár ható és amelynél nagy a lámpa térfogategységére jutó fény teljesítmény, valamint olyan alakú, hogy könnyen használható hagyományos 30 izzólámpa helyett a modern világítótestekben.

A találmány szerint a bevezetőben meghatározott típusú kisnyomású higanygőz kisülési lámpát az jellemzi, hogy a horony részek közti közbenső részek párhuzamosak a másik elem falával és ezek a közbenső részek, valamint a másik elem eme közbenső részekkel szemben elhelyezkedő szomszédos részei nincsenek ellátva lumineszkáló anyaggal,

A találmány szerinti lámpának nagy a lámpa térfogategységére jutó fényteljesítménye, mert a fény lényegében minden irányban akadálytalanul hagyhatja el a lámpát, még a lámpa hoszszanti tengelyének irányában is. Ez abból következik, hogy a higany ibolyántúli rezonáns sugárzása, amelyet a horony falára felvitt lumineszkáló réteg látható fénnyé alakít, a belső elemben található üreges téren és a horony részek közti közbenső részeken át hagyja el a lámpát. Ez a kialakítás a lámpán fénykimeneti ablakokat eredményez.

A hornyolt elem említett közbenső részei egészen vagy majdnem a másik elem faláig nyúlnak. A közbenső részek tartományában a két elem f,elfekhet egymáson, de ez nem szükségszerű. Inkább célszerű egy 2 mm-nél nem nagyobb rést hagyni a közbenső részek és a másik elem között. Egy ilyen rés által a kisülési tér ún. kisülés-tömör módon záródik, azaz a résen át nem jöhet létre zárlat a kisülésben. Ennek a kiviteli alaknak az is előnye, hogy gyártáskor a két elem egymásba csúsztatható anélkül, hogy a lumineszkáló réteg megsérülne. így a két elemet csak a végek közelében kell gázzáró módon lezárni, pl. tömitő üveg segítségével. Ezenkívül az említett rés jelenléte megkönnyíti ezeknek a lámpáknak a szivattyúzását (evakuálását) a gyártás közben. Egy ilyen lámpának, amely egyenárammal működik, megvan az a további előnye, hogy a higany kimerülését az anódnál, ami abból a tényből származik, hogy a lámpa működése közben a (pozitív) higanyionok a katód felé mozognak (kataforézis-effektus), a keskeny résen át az anód felé történő higanyszállítás ellensúlyozza.

Az egyik elemen kialakított horonymintázat döntően befolyásolja a kisülési út végső alakját. Általában előnyös a fényteljesítményre és a kompakt kisülési lámpa hatásfokára, ha a kisülési út viszonylag hosszú. A találmány szerint előnyösen a lámpa hornya, és következésképpen a közbenső részek is, vagy spirál alakúak, vagy azok lényegében a lámpa hosszanti irányában húzódnak.

A horony elhelyezhető a külső elemen is, ekkor a belső elem közel henger alakú. Az ilyen kiviteli alaknál a kisülési utat a külső elemen kialakított horony fala, valamint a belső elem külső felülete határolja. A találmány szerinti lámpa egy előnyös kiviteli alakjánál azonban a belső elem van ellátva horonnyal, a külső elem pedig a lámpa hengeres burája. Ezek a lámpák kevéssé törékenyek, mert a horony a belső elemen található.

A hosszanti horonnyal ellátott lámpáknál a horony szélessége a belső elem kei-ülete mentén mérve előnyösen kb. egyenlő a közbenső részek szélességével. Azt találtuk, hogy a térfogategységre jutó fény teljesítmény ennél az aránynál optimális.

A találmány szerinti lámpa egy másik kiviteli alakjánál fényvisszaverő tagot helyezünk el a belső elemben. A fényvisszaverő tag pl. egy reflektáló réteggel (pl. magnézium-oxiddal) bevont üvegcső. A fényvisszaverő tag készülhet alumíniumból is. Az ilyen felépítésű lámpának nagyon egyenletes a fényeí.oszlása. A fényvisszaverő tagnak a közbenső részek felé történő bordázásával a fényteljesítményt megnövelhetjük és biztosíthatjuk az egyenletes fényeloszlást. Ily módon a látható fény, amit a lumineszkáló réteg állít elő, és a lámpa hosszanti tengelye felé irányul, közbenső részek („fénykimeneti ablakok”) felé verődik vissza. Az ilyen üreges fény vissza verő tagokban van elég hely egy villamos stabilizáló ballaszt és/vagy egy indító számára. így aztán nincs szükség további eszközökre a lámpában az említett villamos elemek burkolására.

A találmány szerinti lámpa egy különleges kiv iteli alakját az jellemzi, hogy a közbenső részek és/vagy a másik elem ezekkel szemben elhekezkedő részei fény törő profillal vannak kiáll kítva. Ez a profil, amely vagy a külső, vagy a belső falon alakítható ki, pl. bordákból áll, amelyek párhuzamosak a kisülési úttal és keresztmetszetük prizma alakú.

A horonyból érkező és a közbenső részek felé továbbított fénysugarak újra megtörnek és így egyenletes fényeloszlású lámpát és nagy fényerősséget kapunk. A fénytörő profil készülhet dermesztett üvegből is, amelynek nagy a fényál eresztési együtthatója.

A találmány szerinti lámpák izzólámpák helj ett használhatók. Amellett, hogy a méretük ugyanolyan nagyságrendű, mint az izzólámpáké, hatásfokuk többszöröse az izzólámpákénak. A lumineszkáló réteg alkalmas megválasztásával a találmány szerinti lámpákban olyan színhőmérsékletet érhetünk el, amely lényegében megfelel az izzólámpák színhőmérsékletének. Ez J ikószobák számára is vonzóvá teszi a találmány szerinti kisülési lámpák használatát.

A találmány kiviteli alakjait a továbbiakban példák kapcsán, a csatolt rajzokra hivatkozva tárgyaljuk, ahol az

1. ábra egy kompakt kisnyomású higanygőz kisülési lámpát mutat, melyben a belső elem a iámpa hosszanti irányában terjedő horonnyal van ellátva a

2. ábra az 1. ábra szerinti lámpa oldalnézete, a

3. ábra az 1. ábrán mutatott lámpa III—Ili sík mentén vett keresztmetszete, a

4. ábra egy további találmány szerinti lámpa keresztmetszete, amely lámpánál a belső elemen hat részből álló horony van kialakítva, az

5. ábra az 1. és 2. ábrán látható lámpa keresztmetszete, a belső elemben egy fényvisszaverő taggal kiegészítve, a

6. ábra pedig hosszmetszetben mutatja a találmány szerinti lámpa egy további kiviteli alakját, melynél a külső elemen spirál alakú horony van kialakítva, a

7. ábra a 3. ábrán is látható keresztmetszetű lámpa, ahol a közbenső részek fénytörő profillal vannak ellátva, a

8. ábra is a 3. ábrán látható keresztmetszetű lámpa, amelynél a fénytörő profil a külső elem külső falának a közbenső részekkel szemközti részein helyezkedik el.

Az 1. ábrán látható lámpa hengeres buráját egy külső 1 elem alkotja. A külső 1 elemben van egy üreges, hengeres üveg 2 belső elem, hosszanti irányban négy horony résszel ellátva, amelyek közül kettő, a 3 és 4 horony rész látható/az 1. ábrán. A kisülési út az 5 és 6 elektródák között jön létre és azt a horony fala és a külső 1 elem határolják. Csak a horony és a külső 1 elem a kisüléssel érintkező részei vannak bevonva lumineszkáló anyagréteggel, ami három foszfor keverékéből áll, nevezetesen kéken lumineszkáló, kétvegyértékű európiummal aktivált bárium-magnézium-aluminátból, zölden lumineszkáló, terbiummal aktivált cérium-magnézíum-aluminátból és vörösen lumineszkáló, háromvegyértékű európiummal aktivált ittriumoxidból. A belső 2 elem közbenső részei, amelyek közül az 1. ábrán a 7 közbenső rész látható, és amelyek a horony részek között helyezkednek el, közel a külső 1 elem faláig kinyúlnak és azzal párhuzamosak. Ezek a közbenső részek és a külső 1 elem ezekkel szemközti részei nincsenek bevonva lumineszkáló anyaggal (lásd a 3. ábrát is), így ezek a részek alkotják a „fénykimeneti ablakokat”. Az egyik kiviteli alakban a lámpa közelítőleg 12 cm hosszú. A bura átmérője kb. 5,5 cm. A horony mélysége, amelyben a kisülés létrejön, megközelítőleg 1,5 cm. A közbenső részek 1,8 cm szélesek. A kisülési út teljes hoss”za kb. 40 cm. A 7 közbenső rész amelyik a két 5 és 6 elektróda között helyezkedik el, 0,2 mm távolságra van a külső 1 elem falától, a többi 16, 17 és 18 közbenső rész (3. ábra) pedig megközelítőleg 1,0 mm-re van a külső 1 elem falától. A lámpa 0,8 Pa nyomású higanyt, valamint 332 Pa nyomású argon és neon (75— 25 térfogat°'o) nemesgázkeveréket tartalmaz. 25 W ráadott teljesítménynél és 100 V üzemi feszültségnél a (lámpa hatásfoka 63 lm/W. A 8 lámpafejben van hely egy villamos stabilizáló ballaszt és vagy egy indító számára. A 8 lámpafejhez 9 csatlakozó van erősítve, így a lámpa az izzólámpákhoz hasonlóan alkalmazható a világítótestekben.

A 2. ábra oldalnézetben mutatja az 1. ábrán látható lámpát. A hivatkozási számok ugyanazok, mint az 1. ábrán. A kisülési út az 5 elektródától halad a 3 horony részen felfelé és a 10 horony részen lefelé, majd egy 11 nyíláson keresztül egy másik (az 1. és 2. ábrán nem látható) horony részén felfelé, ezután pedig ismét lefelé a 4 horony részen át a másik 6 elektródáig.

A 3. ábra a III—III síkban vett keresztmetszetét mutatja az 1. ábrán látható lámpának. Az üreges, üvegből készült belső 2 elem négy hosszanti 3, 4, 10 és 13 horony részből álló horonnyal van ellátva, ezekben jön létre a kisülés. A belső 2 elem 7,16,17 és 18 közbenső részei, amelyek a külső 1 elem közelében vannak és a külső 1 elem megfelelő 7a, 16a, 17a és 18a szomszédos részei nincsenek bevonva lumineszkáló anyaggal, így ezek alkotják az ún. „fénykimeneti ablakokat”. A horony falának és a burának a kisüléssel érintkező részei lumineszkáló anyaggal vannak bevonva. A horony 3a, 4a, 10a és 13a felületei, a külső 1 elemnek pedig 20, 21, 22 és 23 felületei vannak bevonva lumineszkáló anyaggal. A külső 1 elem kerületén mérve a lumineszkáló, pl. a 20 felület szélessége lényegében megegyezik a bevonatlan, pl a 17a szomszédos rész szélességével. Ily módon az üreges belső 2 elembe bejutó fény el tudja hagyni a lámpát, pl. a 16 közbenső rész és a 16a szomszédos rész alkotta „fénykimeneti ablakon” keresztül, mert az ablakok nincsenek bevonva lumineszkáló anyaggal.

A fentebb ismerteti lámpát úgy lehet előállítani, hogy a hengeres külső 1 elemet rácsúsztatjuk a belső 2 elemre, majd az alapjukat öszszeforrasztjuk pl. forrasztó üveg segítségével. A belső 2 elem egyetlen műveletben fújható két grafit vagy krómnikkel acél öntőforma között, melyeken a horonynak megfelelő mintázat ki van alakítva. A mintázattól függően így egy kompakt lámpát kapunk, meghajlított kisülési úttal és négy vagy több párhuzamos részből álló horonnyal.

4. ábra egy lámpának a lámpafej közelében vett keresztmetszetét mutatja külső la elemmel, ahol a belső 2a elem a 3. ábránál leírt lámpához hasonló módon el van látva egy horonnyal, csak az a különbség, hogy a kisülési út ötször hajlik el a 24 és 25 elektródák között, így tehát hat párhuzamos horony rész van a lámpa hosszanti irányával párhuzamosan. A 24 elektródától a kisülési út felfelé indul (azaz a szemlélő felé mutató irányba), a 26 horony rész mentén tér vissza, áthalad egy nyíláson a Iámpafej közelében, majd ismét fel a 27 horony részen, le a 28 horonyrész mentén, majd egy résen át be a 29 horony részbe, ezen fel, végül ismét lefelé a 25 elektródához. Következésképpen ezen a lámpán hat fényáteresztő közbenső rész van. Ennél a kiviteli alaknál a kisülési út viszonylag hosszú, így a lámpa üzemi feszültsége nagyobb, a relatív elektródaveszteségek pedig kisebbek. Ezek következményeként a lámpa és a villamos ballaszt hatásfoka ugyanakkora teljesítménynél nagyobb. Egy gyakorlati kiviteli alaknál a lámpa külső la eleme (búra) közelítőleg 8 cm hosszú, átmérője pedig kb. 6 cm. A kisülési út teljes hossza megközelítőleg 40 cm. A horony kb. 0,9 cm mély. A közbenső részek szélessége közelítőleg 1,2 cm. Az 1. ábra lámpájának megfelelő lumineszkáló anyaggal, nemesgáz összetétellel és nyomással, a lámpa hatásfoka 20 W ráadott teljesítménynél 60 lm/W volt.

Az 5. ábra a 3. ábrán látható lámpa keresztmetszeti képe, amely lámpa a belső 2 elemben el van látva egy üreges 30 fényvisszaverő taggal. Ez pl. reflektáló alumínium fóliából készül és a 3, 4, 10 és 13 horony részek és a 7, 16, 17 és 18 közbenső részek felé, hosszanti irányban bordázott, s így optimálisan veri vissza a horonyból érkező fényt a 7, 16, 17 és 18 közbenső részek irányába. A 16, 17, 18 és 7 közbenső részekkel szemben a 30a, 30b, 30c és 30d bordák fekszenek. A 30 fényvisszaverő tagon belül elegendő hely van egy villamos 31 stabilizáló ballaszt számára, amelyet szaggatott vonal mutat.

A 6. ábrán egy folytonos spirál alakú 34 horony van kialakítva a külső 32 elemen. A kisülés a 34 horonyban megy végbe, melyet a külső elem fala és a hengeres, üreges, üveg belső elem határol. A külső 32 elem és a belső 33 elem falának csak a kisülési utat körülvevő részei vannak bevonva lumineszkáló 35 réteggel. A falaknak spirál alakú 36, 37 részei nincsenek bevonva lumineszkáló anyaggal. Ezek a részek adják a fény kimeneti ablakokat, melyeken keresztül 35 réteg által előállított fény akadálytalanul elhagyhatja a lámpát (lásd a nyilat). A lámpa el van látva a 41 és 42 üvegcsőbe foglalt két 38 és 39 elektródával és egy 40 csatlakozóval, amellyel a lámpa beilleszthető egy szokásos izzófoglalatba. A 40 csatlakozó tartalmaz pl. egy indítót és/vagy egy villamos ballasztot. Egy gyakorlati kiviteli alaknál a belső 33 elem átmérője pl. 20 mm volt, a külső 32 elem nagyobbik átmérője pedig megközelítőleg 60 mm. A kisülési út teljes hossza kb. 60 cm volt. A 36 rész közelítőleg 1 cm széles volt. A korábban említett lumineszkáló anyagokat és nemesgázokat alkalmazva a lámpa hatásfoka 30 W ráadott teljesítménynél és 150 V üzemi feszültségnél 65 lm/W volt.

A 7. és a 8. ábrán a 3. ábrának (ill. az 1. és 2. ábrának) megfelelő alkatelemeket ugyanazokkal a hivatkozási számokkal jelöljük. A 7. ábrán látható találmány szerinti lámpánál a belső 2 elem 7, 16, 17 és 18 közbenső részeinek külső fala olyan 7b, 16b, 17b és 18b fénytörő profillal van ellátva, amelynek nagy a fényáteresztési együtthatója. Ezeken a 7b, 16b, 17b és 18b fénytörő profilokon számos borda van a kisülési úttal párhuzamosan, azaz a lámpa hosszanti irányában. A bordázott szerkezetnek az a hatása, hogy a 3, 4, 10 és 13 horony részekből érkező fénysugarakat — prizmaként működve — úgy, hogy a lámpának egyenletes fényeloszlása lesz. A 7b, 16b, 17b, és 18b fénytörő profilokon a szomszédos bordák élei által bezárt a szög közelítőleg 120°.

A 8. ábrán látható lámpánál a hengeres, üvegből készült külső 1 elemnek a 7, 16, 17 és 18 közbenső részekkel szemközti 7a, 16a, 17a és 18a szomszédos részei külső felületükön vannak bordázott 7c, 16c, 17c és¹ 18c fénytörő profillal ellátva. A profilok szöge ennél a kiviteli alaknál is kb. 120°.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Kisnyomású higanygőz kisülési lámpa, amely külső elmmel körülvett, üreges belső elemet tartalmaz, ahol a belső és külső elem közül legalább az egyiknek a fala horonnyal van ellátva, amely hornyolt falú elem horony részei között levő közbenső részek a másik elem faláig vagy annak közelébe kinyúlnak és a külső és belső elem között egy lumineszkáló anyaggal bevont falú kisülési tér van, amelyben a horony révén meghajlított kisülési út alakul ki, azzal jellemezve, hogy a horony részek (3, 4, 10, 13) közti közbenső részek (7, 16, 17, 18) párhuzamosak a másik elem (1) falával és ezek a közbenső részek (7, 16, 17, 18), valamint a másik elem (1) eme közbenső részekkel szemben elhelyezkedő szomszédos részei (7a, 16a, 17a, 18a) nincsenek ellátva lumineszkáló anyaggal. (Elsőbbsége: 1978 II. 14.)
2. Az 1. igénypont szerinti lámpa kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy minden egyes közbenső rész (7, 16, 17, 18) és a másik elem (1) falúnak hozzátartozó szomszédos része (7a, 16a, 17a, 18a) között 2 mm-nél nem nagyobb rés van. (Elsőbbsége: 1978. II. 14.)
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti lámpa kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a horony (3- ) spirál alakú. (Elsőbbsége: 1978. II. 14.)
4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti lámpa kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a hosszúkás alakú lámpa lényegében hosszanti irányú több horony résszel (3, 4, 10, 13) van ellátva. (Elsőbbsége: 1978. II. 14.)
5. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti lámpa kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a belső elem (2) van ellátva a horonnyal, a külső elem (1) pedig közel hengeres alakú. (Elsőbbsége: 1978. II. 14.)
6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti lámpa kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a belső elem (2) kerülete mentén mérve a horony részek (3, 4, 10, 13) szélessége lényegében egyenlő az említett közbenső részek (7, 16, 17, 18) szélességével. (Elsőbbsége: 1978. II. 14.)
7. Az 1—6. igénypontok bármelyike szerinti lampa kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a belső elemben (2) egy fényvisszaverő tag (30) \an elhelyezve. (Elsőbbsége: 1978. II. 14.)
8. A 7. igénypont szerinti lámpa kiviteli alakja. azzal jellemezve, hogy a fényvisszaverő tag (30) a lámpa hosszanti irányában húzódó bordákkal (30a, 30b, 30c, 30d) van ellátva a közbenső részek (16, 17, 18, 7) felé néző részein. (Elsőbbsége: 1978. II. 14.)
9. A 7. vagy 8. igénypont szerinti lámpa kivi leli alakja, azzal jellemezve, hogy a fényvisszaverő tagon (30) belül villamos stabilizáló baloszt (31) van elhelyezve. (Elsőbbsége: 1978. II.

14.)
10. Az 1—9. igénypontok bármelyike szerinti lámpa kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a közbenső részek (7, 16, 17, 18) és/vagy a másik elemnek (1) a közbenső részekkel szemközti szomszédos részei (7a, 16a, 17a, 18a) fénytőrő profillal (7b, 16b, 17b, 18b; 7c, 16c, 17c, 18c) vannak kialakítva. (Elsőbbsége: 1978. XII. 27.) (7 rajz, 8 ábra)

A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója

Zalai Nyomda 84 613 — Felelős vezető: Gállá József igazgató