HU191016B - High-pressure discharge lamp - Google Patents

Description

A találmány tárgya nagynyomású kisülő lámpa, amelynek egy kisülési teret körülvevő kerámia kisülő csöve van, amelynek ionizálható töltése, valamint két elektródája van, amelyek között a kisülési út van, legalább az egyik elektródának egy olyan elektródatartója van, amelynek egyik vége egy serleg-alakú átvezető eszköz falán nyúlik keresztül, és az átvezető eszközhöz, a fal oldalán, a kisülési tértől távolabbi oldalon gázzáróan van csatlakoztatva.

A bevezetőben említett típusú lámpákat manapság általánosan használják, mind közterületi megvilágításra, mind helyiségek megvilágítására. Ezeknek a lámpáknak a töltése egy vagy több fémnek, és egy vagy több nemesgáznak a kombinációjából, vagy egy vagy több fémhalogénnek, higanynak és nemesgáznak a kombinációjából áll. Ezeknek a lámpáknak az az előnyük, hogy nagy a fény fluxusuk, míg méreteik kicsik és élettartamuk hosszú.

A jelen leírás szempontjából kerámia kisülő cső alatt egy olyan kisülő csövet értünk, amely kristallin-oxidbój áll, mint például monokristályos zafírból vagy polikristályos, tömören szintereit alumíniumoxidból.

Az ismert lámpáknál az elektródatartó a serleg-alakú átvezető eszközön bizonyos játékkal nyúlik keresztül. A gázzáró csatlakozást általában egy forraszt ómassza alkotja, amely az elektródatartó és az átvezető eszköz közötti játékot teljesen tömíti.’

Azt találtuk, hogy a gyakorlatban ezeknél a lámpáknál két hátrány gyakran jelentkezik. Először azt találtuk, hogy az elektródatartó és az átvezető eszköz közötti játék jelenléte oda vezethet, hogy az elektródatartó a kisülő csőhöz képest ferde helyzetet vehet fel, aminek eredményeképpen a kisülési útnak a helyzete a kisülő csőhöz képest hátrányosan változik meg. Ezen túlmenően az elektródarés és ílymódon a lámpa működése közben a két elektróda közötti feszültség ezáltal megváltozik. A második hátrány az, hogy azon túlmenően, hogy a forrasztómassza lezárja az elektródatartó és a serleg-alakú átvezető eszköz közötti teret, a forrasztómassza az átvezető eszközön keresztülhatolni igyekszik egy meghatározott távolságban a kisülési térbe. Azt találtuk, hogy ez a lámpa fényének és villamos tulajdonságainak a hátrányos változását eredményezi, mivel a töltés alkotóelemei és a forrasztómassza között reakciók lépnek fel.

A találmány elé célul tűztük ki egy olyan eszköznek a kidolgozását, amelynek a segítségével az említett hátrányok jelentősen elkerülhetők. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt lámpával a találmány szerint úgy értük el, hogy a serleg-alakú átvezető eszköz a kisülési térrel ellentétes irányban van az elektródatartó körül deformálva, és az elektródatartóval legfeljebb az elektródatartó átmérőjének megfelelő hossz mentén szorítva kapcsolódik. Az elektródatartónak és az átvezető eszköznek a találmány szerinti lámpában az egymáshoz történő rögzítése rendkívül hatásosan megakadályozza azt, hogy a forrasztómassza behatoljon a kisülési térbe. Ezen túlmenően azt is megállapítottuk, hogy a szerkezetnek a forrasztás előtt olyan szilárdsága van,hogy az elektródatartónak az átvezető eszközhöz, valamint a kisülő csőhöz képesti meghelyezése reprodukálhatóan biztosítható. A találmány szerinti megoldásnak ezen túlmenően az az előnye, hogy az ismert megoldásokhoz képest további anyag felhasználása csak elhanyagolható mennyiségben szükséges.

A serleg-alakú átvezető eszközzel kapcsolatban a következő megjegyzéseket tehetjük:

Ez az eszköz, amely legalább részben a kisülési tér határát alkotja, ellenálló kell legyen a kisülési csőben levő töltéssel szemben, mind a lámpa kikapcsolt, mind a lámpa működése közbeni állapotában. Ezen túlmenően, az átvezető eszköz olyan anyagból kell hogy legyen, amelynek a hőtágulási együtthatója csak kismértékben tér el a kerámia anyagból levő kisülő cső hőtágulási együtthatójától, amely kisülési csőbe az átvezető elem be van helyezve. A gyakorlatban az átvezető elem molibdénből, nióbiumból, vagy ezeknek a fémeknek az ötvözetéből alakítható ki. Jóllehet, a moübdén és nióbium, valamint ezek ötvözetei nagyon költségesek, ilymódon előnyös,ha ezeknek az anyagoknak az egyes lámpákban felhasznált mennyiségét olyan kis mennyiségre korlátozzuk, amennyire az csak lehetséges.

Azok az eszközök, amelyek az elektródatartónak az átvezető eszközhöz képesti, valamint a kisülő csőhöz képesti pontos meghelyezését biztosítják, ismeretesek az 1 290 089. számú GB szabadalmi leírásból. Ennél az ismert lámpánál az átvezető eszköz lényegében duplafalú hengerként van kialakítva, amelynek a belső fala az elektródatartót olyan hosszúságban veszi körül, amely a kisülési tér kerületét jóval meghaladja. Jóllehet, az elektródatartónak a pontos meghelyezése ilymódon elérhető, azonban az átvezető eszköznek a duplafalú kialakítása jelentős mennyiségű anyagfelhasználást jelent ennél az alkatrésznél.

Egy olyan szerkezeti kialakításnál is, amelynél az elektródatartó és az átvezető eszköz közötti kapcsolat jóval túlnyúlik a kisülési tér kerületén, amint azt a 4.019078. számú US szabadalmi leírás is mutatja, az átvezető eszközhöz jelentős mennyiségű anyagra van szükség.

A találmány szerinti lámpa egy előnyös kiviteli alakjánál a serleg-alakú átvezető eszköz nyitott vége a kisülési térrel ellentétes irányban van. Ez a megoldás biztosítja azt az előnyt, hogy az átvezető eszköznek a fala, amely az elektródatartó által és annak mentén van deformálva, az átvezető eszköz nyitott vége felé irányul, amely - abban az esetben is, ha ez a fal csak kismértékben van deformálva — jól szorító, természetes kapcsolatot biztosít a deformált fal és az elektródatartó között. Megjegyzendő, hogy a lámpa méretezésénél előnyös, ha a fal deformálását csak kismértékben végezzük el.

A találmány szerinti megoldás különböző módon valósítható meg. Egy megbízható és egyszerű módszer szerint az elektródatartót keresztülnyomjuk a serleg-alakú átvezető eszköz falának alaprészén. Abban az esetben, ha a serleg-alakú átvezető eszköznek az átmérője a 400 gm-t meghaladja, akkor előnyös lehet a serleg-alakú átvezető eszköz alaprészén előzőleg egy lyukat kialakítani, amelynek az átmérője kisebb, mint az elektródatartó átmérője.

A találmányt az alábbiakban egy, a mellékelt rajzokon is bemutatott kiviteli példa kapcsán ismertetjük részletesebben,ahol az _z

1. ábra egy nagynyomású kisülő lámpát mutat, a

2. ábra egy ismert lámpa esetén mutatja az átvezető eszköz és az elektródatartó közötti kapcsolódást hosszmetszetben, és a

3. ábra az átvezető eszköz és az elektródatartó közötti kapcsolódásnak a találmány szerinti megoldását mutatja hosszmetszetben.

191.016

Az 1. ábrán látható nagynyomású kisülő lámpának külső 1 búr^a, valamint 2 feje van. Egy kerámiából levő 3 kisülő cső van a külső 1 búra belsejében elhelyezve, amely 3 kisülő cső 3a kisülési teret zár körbe, á két 4 és 5 elektródája van, amelyek között a kisülési út húzódik. A 3 kisülő cső ionizálható töltést tartalmaz, amely a lámpa működése közben a kisülést fenntartja. A 4 elektróda egy villamosán vezető 6 szalagon keresztül csatlakozik az áramot bevezető 7 vezetékhez, amelynek az egyik vége a lámpa 2 fején levő első csatlakozó érintkezőhöz van kötve. Az 5 elektróda egy hajlékony 8 szalagon keresztül csatlakozik villamosán egy áramot bevezető 9 vezetékhez, amely egyik végén a lámpa 2 fején levő második csatlakozó érintkezőhöz van kötve.

Egy korábban ismert lámpában alkalmazott megoldást mutat a 2. ábra, amelynél egy 20 elektródatartó egyik 12 vége bizonyos mértékű játékkal nyúlik keresztül egy serleg-alakú 14 áramátvezető alapján levő 13 falon. A 10 elektródatartó és a 14 áramátvezető egymással villamosán és gázzáróan össze van kötve a 15 forrasztómassza segítségével. A 10 elektródatartó és a 14 áramátvezető közötti játék által alkotott 17 teret a 15 forrasztómassza nem csak tömöríti, de a 15 forrasztómassza keresztül is nyúlik jelentős mértékben á 16 részen látható módon. A 15 forrasztómasszának a 16 része olymértékben nyúlhat keresztül, hogy az közvetlenül érintkezik az 5 elektróda 11 meneteivel.

A találmány szerinti lámpa esetében, amint az a

3. ábrán is látható, a serleg-alakú 24 áramátvezető 23 fala a 20 elektródatartó körül, a 3a kisülési térrel ellentétes irányban deformálva van. A 24 áramátvezető 23 falának 26 deformált része élével szorító kapcsolatba kerül a 20 elektródatartó 22 végével, amely 20 elektródatartó keresztülnyúlik a 24 áramátvezető 23 falán. A 20 elektródatartó belső végén az elektróda 21 menetei vannak. A 26 deformált résznek az éllel történő kapcsolódása a 20 elektródatartó átmérőjének felel meg. A 26 deformált rész 27 hosszban nyúlik el, amelyet a hüvely-alakú 24 áramátvezető hosszirányában mérünk. A 24 áramátvezető belsejében a 20 elektródatartó 22 végét is körülvevő 25 forrasztómassza van.

Egy, a gyakorlatban megvalósított lámpánál a teljesítmény 250 W volt, a kerámia anyagból levő kisülő cső polikristályos, tömören szilterelt alumínium-oxidból volt. A kisülő cső töltése 25 mg amalgámot tartalmazott, amelyben 80 súly% higany és 20 súly% nátrium volt, valamint xenont tartalmazott, amelynek a nyomása 300 K hőmérsékleten 133 kPa volt.

Mindkét elektródát wolframból levő elektródatartóval láttuk el, amelynek az átmérője 1,1 mm .'Mind• egyik elektróda-tartónak az egyik végét egy megfelelő serleg-alakú nióbiumból levő átvezető eszközön nyomtuk keresztül, a serleg-alakú átvezető eszköznek g a fala deformálódott, a kisülési térrel ellentétes irányban, és élével megszorította az elektródatartó kerületét. A deformált rész a nióbiumból levő, serleg-alakú átvezető eszköz hosszirányában mérve mintegy 100 pm hosszúságú volt. Az élben történő kapcsolódás az elektródatartó mentén 0,25 mm hosszúságban jött létre. Valamennyi serleg-alakú átvezető eszköznek a külső átmérője 0β mm, és falvastagsága mintegy 0,25 mm volt.

Az elektródatartó és az átvezető eszköz egymáshoz gázzáró módon volt csatlakoztatva, titán forrasztó massza segítségével, a kisülési térrel ellentétes olda¹⁵ Ion.

A lámpa gyártása során valamennyi nióbium átvezető eszközön egy lyukat készítettünk, amelynek az átmérője 1 mm volt, mielőtt az elektródatartó végét keresztülnyomtuk volna az átvezető eszköz falán.

2θ Egy másik, a gyakorlatban megvalósított lámpa esetén a teljesítmény 35 W volt. A nióbiumból levő serleg-alakú átvezető eszköz belső átmérője 2 mm volt, míg ezen eszközök miiídegyikének a falvastagsága 0,125 mm volt. Ebben a lámpában a gyártás során a serleg-alakú átvezető eszközön az elektróda25 tartó átvezetése előtt nem készítettünk lyukat. Az elektródatartóknak az átmérője 0,3 mm volt. Az élmenti kapcsolódás ebben az esetben mintegy 0,125 mm hossz mentén jött létre, és a deformált résznek a mérete — a serlegalakú átvezető eszköz hosszirányában mérve - mintegy 30 pm volt,

Claims (2)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Nagynyomású kisülő lámpa,amelynek egy kisü__ lési teret körülvevő kerámia kisülőcsöve van, amelynek ionizálható töltése, valamint két elektródája van, amelyek között a kisülési út van, legalább az egyik elektródának egy olyan elektródatartója van, amelynek egyik vége egy serleg-alakú áramátvezető falán nyúlik keresztül, és az áramátvezetőhöz, a fal oldalán

   40 a kisülési tértől távolabbi oldalon gázzáróan van csatlakoztatva, azzal jellemezve, hogy a serleg-alakú áramátvezető (24) a kisülési térrel (3a) ellentétes irányban van az elektródatartó (20) körül deformálva, és az elektródatartóval (20) legfeljebb az elektródatartó (20) átmérőjének megfelelő hossz

   45 mentén szorítva kapcsolódik.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti nagynyomású kisülő lámpa, azzal jellemezve, hogy a serleg-alakú áramátvezető (24) nyitott vége a kisülési térrel (3a)ellentétes irányban van.