HU220820B1

HU220820B1 - Kisnyomású kisülőlámpa

Info

Publication number: HU220820B1
Application number: HU9901384A
Authority: HU
Inventors: Erolf Weinhardt
Original assignee: Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH.
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1997-06-27
Publication date: 2002-05-28
Also published as: CA2238927A1; HUP9901384A2; KR19990071753A; KR100371018B1; DE59706387D1; MX9804212A; SK18198A3; HUP9901384A3; CZ294861B6; JPH11500865A; SK284606B6; CN1199501A; AU729283B2; CZ38998A3; EP0888634B1; IN192589B; CN1118856C; AU3537497A; DE29616879U1; EP0888634A1

Description

A találmány tárgya kisnyomású kisülőlámpa. Ennek a kisnyomású kisülőlámpának cső alakú kisülőedénye és egy vagy több, a kisülőedény belső terében elhelyezett hordozóteste van. A kisülőedénynek legalább a végeinél van egy hossztengelye. A hordozótestnek, illetőleg hordozótesteknek van legalább egy első felülete, amely higanytartalmú bevonatréteggel van ellátva. A hordozótestnek, illetőleg hordozótesteknek van legalább egy második felülete, amely getteranyaggal van bevonva.

A JP 6-96728 számú nyilvánosságra hozatali irat kisnyomású higanygőz-kisülőlámpát hoz nyilvánosságra, amelynek két, a cső alakú kisülőedény végeibe beolvasztott, lényegében azonos elektródaállványa van. Az elektródaállványoknak van egy-egy, a kisülőedény mértani tengelyére keresztben elhelyezett elektródspirálisa, amelyet gyűrű alakú fémszalag, egy úgynevezett gyűrűs sapka vesz körül. Ennek a gyűrű alakú fémszalagnak a gyűrűtengelye párhuzamos a kisülőedény mértani tengelyével. A gyűrűs sapka két részdarabból van összetéve. Az egyik részdarab egy amalgámmal, elsősorban higany-titán-ötvözettel van bevonva, míg a másik részdarab getterréteggel van ellátva, amely a kisülőedényben lévő gáz alakú szennyezéseket megköti. A kisnyomású kisülőlámpában lévő higany mennyiségét az első részdarab hossza szabja meg. A lámpagyártás közben a gyűrűs sapkákat elektromágneses nagyfrekvenciás jellel, indukciósán körülbelül 900-950° C hőmérsékletre hevítik. Ezzel egyrészt aktiválják a gettert, másrészt szabaddá teszik a higanyt a higanyötvözetből. A szükséges nagyfrekvenciás jelet rendszerint nagyfrekvenciás induktorral állítják elő, amely két hosszú, egymással párhuzamos szárral rendelkező indukciós hurkot tartalmaz, és amely a gyűrűs sapkák helyén elektromágneses nagyfrekvenciás mezőt állít elő. Ennek a nagyfrekvenciás mezőnek a mágneses mezője lényegében párhuzamos a kisülőedény mértani tengelyével, és így párhuzamos a gyűrűs sapkák gyűrűtengelyével is. A lámpáknak körülbelül 20-30 másodpercre van szüksége ennek a nagyfrekvenciás mezőnek az átfutásához. Az ilyen gyűrűs sapkák méreteik miatt nem alkalmasak kisnyomású kisülőlámpákhoz, amelyek kisülőedényének külső átmérője 16 mm-nél kisebb vagy azzal egyenlő.

A DE 26 16 577 számú szabadalmi irat olyan kisnyomású kisülőlámpát, elsősorban fénycsövet ír le, amely a kisülőedényen belül higanytartalmú ionizálható töltettel van ellátva. Az ionizálható kisülőközegben a higanytartalom itt körülbelül 5-20 mg. Mivel az ilyen kis higanymennyiségeket cseppalakban csak nehezen lehet adagolni, ezért a higanyt egy hordozótest segítségével viszik be a kisülőedénybe. A hordozótest higanytartalmú bevonatréteggel és járulékosan getterrel is el van látva. A higanytartalmú bevonatréteg és a getter a lámpa hossztengelyével párhuzamosan elhelyezett fémcsíkra van felhordva, mely a kisnyomású kisülőlámpa elektródállványának alkotóeleme, vagyis a fémcsík bevont felületei lényegében tengelypárhuzamosak. A higany szabaddá tétele és a getter aktiválása végett a fémcsíkot a lámpagyártás közben elektromágneses nagyfrekvenciás jellel körülbelül 20-30 másodpercre indukciósán körülbelül 900-950 °C hőmérsékletre hevítik.

Az EP 0 473 164 A2 közzétételi irat olyan kisnyomású kisülőlámpát ismertet, amelynek lapos V alakú elektródái vannak, és amelyek getterréteget és higanytartalmú bevonatréteget hordoznak.

Találmányunk célja kisnyomású kisülőlámpa tökéletesített hordozótesttel, amely egy higanytartalmú bevonatréteget és egy getterréteget hordoz. Ennek a hordozótestnek alkalmasnak kell lennie olyan kisnyomású kisülőlámpákhoz is, amelyeknek a higanytartalma 10 mg alatt van, és amelyek kisülőedényének külső átmérője 16 mm, vagy annál kisebb. Ezenkívül a fent leírt gyűrűs sapkákkal ellátott kisnyomású kisülőlámpák gyártásához alkalmazott nagyfrekvenciás induktomak a tökéletesített hordozótesttel ellátott lámpák előállításához is alkalmasnak kell lennie, hogy ne legyen szükség a gyártósor átállítására.

Ezt a feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a hordozótestnek, illetőleg hordozótesteknek legalább az egyik első, higanytartalmú bevonatréteggel ellátott felülete, és legalább az egyik második, getterréteggel bevont felülete lényegében merőleges a cső alakú kisülőedény hossztengelyére vagy a kisülőedényvég(ek) tengelyére.

Ez biztosítja, hogy a találmány szerinti kisnyomású kisülőlámpák hordozótesteit a gyűrűs sapkák induktív melegítésére általában alkalmazott nagyfrekvenciás induktorral indukciósán kellően fel lehessen hevíteni. A lámpa előállítása folyamán a lámpavégek, illetőleg a kisülőedény végei átmennek a nagyfrekvenciás induktor elektromágneses mezőjén, amelynek a mágneses erővonalai a hordozótest helyén lényegében párhuzamosak a kisülőedénynek, illetőleg a kisülőedény végének hossztengelyével. Minthogy a hordozótest getterréteggel és higanytartalmú bevonatréteggel ellátott felületei merőlegesek a kisülőedény végének hossztengelyére, a nagyfrekvenciás induktor elektromágneses mezője a hordozótestnek ezeken a bevont felületeinél kedvező tájolása révén viszonylag nagy áramot indukál, és így lehetővé teszi ezeknek a felületeknek a kellő felmelegítését. A nagyfrekvenciás mező akkor éri el optimális hatását, amikor a mágneses erővonalak merőlegesek a getteranyaggal és higanytartalmú bevonatréteggel ellátott felületekre. Emiatt a találmány szerinti kisnyomású kisülőlámpák hordozótesteinek a getterrel és a higanyötvözettel bevont felületei a kisülőedény végének hossztengelyére merőlegesen vannak elhelyezve. A találmány egyik különösen előnyös kiviteli alakjában a hordozótest fémlemezből áll, amely be van vonva a getteranyaggal és a higanyötvözettel. Ez a fémlemez kevesebb helyet igényel, mint egy gyűrűs sapka, és ezért különösen előnyös olyan kisnyomású kisülőlámpákhoz, amelyek kisülőedényének viszonylag kis átmérője van, - különösen ha a kisülőedény külső átmérője 16 mmnél kisebb - vagy amelyeknél gyűrűs sapka alkalmazása előnytelen. Előnyös továbbá a találmány alkalmazása olyan kisnyomású kisülőlámpákhoz, amelyekben az ionizálható töltet higanytartalma 10 mg alatt van, és amelyeknél a higany folyékony adagolása a kisülőedényben problematikus lenne. A higanytartalmú bevonatrétegben megkötött higany szabaddá tétele és ezzel

HU 220 820 Bl a hordozótest optimális felmelegítése éppen az ilyen kis higanymennyiségek esetén különösen fontos, hogy a kisülőtérben a lámpa üzeme közben beállhasson az optimális higanygőznyomás.

Két előnyös kiviteli alakban a hordozótest előnyös módon lényegében sík, a kisülőedény végének hossztengelyére merőleges fémlemezként van kiképezve, amelynek az elülső oldala a higanytartalmú bevonatréteggel, a hátsó oldala a getterréteggel van ellátva. Ezek a fémlemezek előnyös módon össze vannak hegesztve a lámpa elektródspirálja számára szolgáló árambevezető huzallal. Ezt az elektródállvány egyszerű felépítése teszi lehetővé. Egy további kiviteli alakban a hordozótest előnyös módon U alakú vagy V alakú fémlemezként van kiképezve, amelynek a kisülőedény végének hossztengelyére keresztben elhelyezett U alakú szára van a getteranyaggal és a higanyötvözettel bevonva.

Találmányunkat annak példaképpeni kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül az

1. ábra a találmány szerinti kisnyomású kisülőlámpa első kiviteli alakja egyik végének vázlatos oldalnézete, a

2. ábra az 1. ábra szerinti, 90°-kal elforgatott lámpavég vázlatos oldalnézete, a

3. ábra a találmány szerinti kisnyomású kisülőlámpa második kiviteli alakja egyik végének vázlatos oldalnézete, a

4. ábra a 3. ábra szerinti, 90°-kal elforgatott lámpavég vázlatos oldalnézete, és az

5. ábra a találmány szerinti kisnyomású kisülőlámpa negyedik kiviteli alakja egyik végének vázlatos oldalnézete.

A találmány szerinti lámpa egy kisnyomású higanygőz-kisülőlámpa, elsősorban fénycső. Ennek a lámpának van egy cső alakú 10,20,40 kisülőedénye, amely rúd alakú, U alakú vagy többszörösen hajlított lehet. A 10, 20, 40 kisülőedény két vége gáztömören le van zárva. A 10, 20,40 kisülőedény végeivel egy-egy 11, 21,41 elektródállvány van összeforrasztva. A 11, 21, 41 elektródán ványok tartalmaznak egy-egy 11a, 21a, 41a elektródspirálist és két, a 11a, 21a, 41a elektródspirális végével összekötött 11b, 11c, 21b, 21c, 41b, 41c árambevezető huzalt. A 11a, 21a, 41a elektródspirálisok a 10, 20, 40 kisülőedény belső terében és a 10,20,40 kisülőedény végének A-A hossztengelyére keresztben vannak elhelyezve. A 10, 20, 40 kisülőedény külső átmérője körülbelül 16 mm. A két 11,21,41 elektródállvány egyikén egy 14, 24,44 getterrel bevont és egy 13, 23,43 higanytartalmú bevonatréteggel bevont, 12, 22, 42 fémlemezből kialakított hordozóréteg van rögzítve. A12,23,42 fémlemezek hordozótestként szolgálnak a getteranyag és a higanytartalmú bevonatréteg számára. A 14, 24, 44 getter egy cirkónium-alumínium-getter, a 13, 23, 43 higanytartalmú bevonatréteg egy higany-titán-ötvözet. A 11b, 11c, 21b, 21c, 41b, 41c árambevezető huzalok a 10, 20, 40 kisülőedény végéből ki vannak vezetve. A hordozótest segítségével a 10, 20, 40 kisülőedénybe bevitt higany mennyisége körülbelül 3 mg. Ennyiben mind az öt kiviteli alak megegyezik egymással.

Az 1. és 2. ábrán vázlatosan a találmány első kiviteli alakja szerinti kisnyomású kisülőlámpa egyik végét ábrázoltuk. A 10 kisülőedény vége a 11 elektródállvánnyal egy úgynevezett tányérláb jellegű forrasztással van összeforrasztva. A 11 elektródállvány egy üveg lld tányérlábból, a 10 kisülőedény végének A-A hossztengelyére keresztben elhelyezett 11a elektródspirálisból és két, 11b, 11c árambevezető huzalból áll. Az üveg lld tányérláb kitágított llf pereme a cső alakú 10 kisülőedény végével gáztömören össze van forrasztva. A 11b, 11c árambevezető huzal áramvezetően össze van kötve a 11a elektródspirális egy-egy végével, és be van forrasztva a lld tányérlábba. Az üveg lld tányérláb egy lle evakuáló csővel van ellátva, amely a 10 kisülőedény evakuálására szolgál. Az egyik, 11b árambevezető huzalhoz téglalap alakú, lényegében sík 12 fémlemez van hozzáhegesztve, amelynek az egyik oldala a 13 higany tartalmú bevonatréteget hordozza, míg a másik oldala a 14 getterrel van bevonva. A 12 fémlemez merőleges az A-A hossztengelyre, úgyhogy a 12 fémlemeznek a 14 getterrel bevont alsó oldala a lld tányérláb felé, míg a 12 fémlemeznek a higanytartalmú bevonatréteggel bevont oldala a 1 la elektródspirális felé mutat. A 12 fémlemez szélén derékszögben lehajlított 12a hegesztési nyelv van, ami megkönnyíti a 12 fémlemez hozzáhegesztését a 1 lb árambevezető huzalhoz.

A 3. és 4. ábrán vázlatosan a találmány második kiviteli alakja szerinti kisnyomású kisülőlámpa egyik végét ábrázoltuk. A 20 kisülőedény vége az első kiviteli alakkal teljesen megegyező módon itt is egy úgynevezett tányérláb jellegű forrasztással van összeforrasztva a 21 elektródállvánnyal. A második kiviteli alak 21 elektródállványa nem különbözik az első kiviteli alak 11 elektródállványától. Ugyancsak egy 21a elektródspirálisból, két, 21b, 21c árambevezető huzalból és egy 21e evakuáló csővel ellátott üveg 21d tányérlábból áll, amelynek a kitágított 21f pereme a kisülőedény végével össze van forrasztva. Az első kiviteli alaktól eltérően a második kiviteli alaknál a hordozótest U alakúra hajlított 22 fémlemezből áll, amely hordozótestként szolgál a 24 getter és a 23 higanytartalmú bevonatréteg számára. A 22 fémlemeznek a két U-szárat összekötő alaprésze össze van hegesztve egy 21b árambevezető huzallal, úgyhogy az U-szár belső és külső oldala merőleges a 20 kisülőedény végének A-A hossztengelyére. A 23 higanytartalmú bevonatréteg a 22 fémlemez Uszárának a 21a elektródspirális felé mutató külső oldalára van felhordva, míg a getterréteg a 22 fémlemez másik, az üveg 21d tányérláb felé mutató U-szárának külső oldalára van felhordva.

Az 5. ábrán vázlatosan a találmány harmadik kiviteli alakja szerinti kisnyomású kisülőlámpa egyik végét ábrázoltuk. A 41 elektródállvány ebben a kiviteli alakban a 40 kisülőedény végének hossztengelyére keresztben lévő 41a elektródspirálisból, két, 41b, 41c árambevezető huzalból és egy üveg 41d tányérlábból áll. A 41b, 41c árambevezető huzal áramvezetően a 41a elektródspirális egy-egy végével van összekötve és az üveg 41d tányérlábba van beforrasztva. Az üveg 41d tányérláb mechanikailag stabillá teszi a 41 elektródáll3

HU 220 820 Bl ványt. A 40 kisülőedény végét egy 40a lapított tömítés zárja le gáztömören. A 41b, 41c árambevezető huzal a 40a lapított tömítésbe gáztömören be van forrasztva és kinyúlik a kisülőedény végéből. Az egyik, 41b árambevezető huzalhoz egy 42 fémlemez van hozzáhegesztve, amelynek az egyik oldala a 43 higanytartalmú bevonatréteget hordozza, míg a másik oldala a 44 getterrel van bevonva. A 42 fémlemez merőleges a kisülőedény végének A-A hossztengelyére, úgyhogy a 42 fémlemez 44 getterrel bevont alsó oldala és a 42 fémlemez higanytartalmú bevonatréteggel ellátott felső oldala a 41a elektródspirális felé mutat. A 42 fémlemez szélén derékszögben lehajlított 42a hegesztési nyelv van, ami megkönnyíti a 42 fémlemez hozzáhegesztését a 41b árambevezető huzalhoz.

A találmány nem korlátozódik a fentebb részletesebben taglalt kiviteli alakokra. Az U alakú fémlemezeket például rögzítőhuzallal is lehet egy árambevezető huzalon rögzíteni. Természetesen az is lehetséges, hogy az első és a harmadik kiviteli alakban a hordozótestek egy rögzítőhuzallal legyenek az üveg tányérlábban, illetőleg az üveglábban rögzítve. Ezenkívül a higany-titán-ötvözet helyett más higanytartalmú ötvözeteket vagy vegyületeket is lehet a találmány szerinti hordozótest higanytartalmú bevonatrétegeként alkalmazni.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Kisnyomású kisúlólámpa cső alakú kisülőedénynyel (10; 20; 40) és egy vagy több, a kisülőedény (10; 20; 40) belső terében elhelyezett hordozótesttel (12; 22; 42), ahol

- a kisülőedénynek (10; 20; 40) legalább a végeinél hossztengelye (A-A) van,

- a hordozótestnek, illetőleg hordozótesteknek (12; 22; 42) legalább egy első felülete van, amely higanytartalmú bevonatréteggel (13; 23; 43) van ellátva,

- a hordozótestnek, illetőleg hordozótesteknek (12; 22; 42) legalább egy második felülete is van, amely getteranyaggal (14; 24; 44) van bevonva, azzal jellemezve, hogy a hordozótestnek, illetőleg hordozótesteknek (12; 22; 42) legalább az egyik első, a higanytartalmú bevonatréteggel (13; 23; 43) ellátott felülete, és legalább az egyik második, getterréteggel (14;

24; 44) bevont felülete lényegében merőleges a hossztengelyre (A-A).
2. Az 1. igénypont szerinti kisnyomású kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a hordozótest, illetőleg a hordozótestek (12; 22; 42) fémlemezből áll(nak).
3. A 2. igénypont szerinti kisnyomású kisúlólámpa, azzal jellemezve, hogy a getter (14; 24; 44) és a higanytartalmú bevonatréteg (13; 23; 43) a fémlemezből (12, 22, 42) kialakított hordozótestek (12; 22; 42) különböző oldalain vagy felületein van elhelyezve.
4. A 2. igénypont szerinti kisnyomású kisúlólámpa, azzal jellemezve, hogy a hordozótestek fémlemeze (12, 22, 42) U alakúra van hajlítva és a getter (24), valamint a higanytartalmú bevonatréteg (23) az U alakú fémlemez (12, 22, 42)különböző szárain van elhelyezve, és az U-szárak, a kisülőedény (20) hossztengelyére (A-A) keresztben vannak elhelyezve.
5. Az 1. igénypont szerinti kisnyomású kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy két, a kisülóedény (10; 20; 40) végeivel összekötött elektródállványt (11; 21; 41) tartalmaz, és az egyik elektródállványon (11; 21; 41) egy hordozótest van rögzítve.
6. Az 5. igénypont szerinti kisnyomású kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy mindegyik elektródállványon (11; 21; 41) hordozótest van rögzítve.
7. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti kisnyomású kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a hordozótest az elektródállvány (11; 21; 41) egy árambevezető huzalján (11b, 11c, 21b, 21c, 41b, 41c) van rögzítve.
8. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti kisnyomású kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a hordozótest egy rögzítőhuzal segítségével van az elektródállványon (11, 21, 41) rögzítve.
9. Az 1. igénypont szerinti kisnyomású kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a higanytartalmú bevonatréteg (13, 23, 43) higanytartalma 10 mg alatt van.
10. Az 1. igénypont szerinti kisnyomású kisülőlámpa, azzal jellemezve, hogy a cső alakú kisülőedény (10; 20; 40) külső átmérője 16 mm, vagy annál kisebb.

HU 220 820 Bl Int. Cl.⁷: H 01 J 61/24

1. ábra

A

2. ábra

HU 220 820 Β1 Int. Cl.⁷: H 01 J 61/24 f

21c e

HU 220 820 Bl Int. Cl.⁷: H 01 J 61/24

5. ábra