HU221365B1 - Metal halogenid lamp with ceramic discharge vessel - Google Patents
Metal halogenid lamp with ceramic discharge vessel Download PDFInfo
- Publication number
- HU221365B1 HU221365B1 HU9801468A HUP9801468A HU221365B1 HU 221365 B1 HU221365 B1 HU 221365B1 HU 9801468 A HU9801468 A HU 9801468A HU P9801468 A HUP9801468 A HU P9801468A HU 221365 B1 HU221365 B1 HU 221365B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- metal
- plug
- ceramic
- discharge vessel
- halide lamp
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 76
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 31
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 19
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 15
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 13
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 4
- 239000011195 cermet Substances 0.000 abstract 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/36—Seals between parts of vessels; Seals for leading-in conductors; Leading-in conductors
- H01J61/361—Seals between parts of vessel
- H01J61/363—End-disc seals or plug seals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/38—Exhausting, degassing, filling, or cleaning vessels
- H01J9/395—Filling vessels
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/40—Closing vessels
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/82—Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr
- H01J61/827—Metal halide arc lamps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Abstract
A találmány tárgya fémhalogenid lámpa kerámia kisülőedénnyel. Ennek alámpának legalább az egyik végrészénél (6a) a dugó (11) legalább négy,tengelyirányban elhelyezett fémkerámia körgyűrűből (rétegből)(11a–11d) áll, amelyeknek a fémtartalma belülről kifelé növekszik. Alegkülső körgyűrű (réteg) (11d) össze van hegesztve az átvezetéssel(9). ŕ
Description
A találmány tárgya fémhalogenid lámpa kerámia kisülőedénnyel, amely alumínium-oxidból áll és két, dugókkal lezárt vége van. Ezeken a dugókon áramvezető átvezetés van vákuumzáróan átvezetve, amelyen egy szárral ellátott elektród van rögzítve. Az elektród benyúlik a kisülőedény belsejébe. A dugó tengelyirányban elrendezett rétegekből áll, és a rétegek anyaga fémkerámia, amelynek a fémtartalma belülről kifelé növekszik. Elsősorban olyan lámpákról van szó, amelyeknek az üzemi hőmérséklete viszonylag magas, körülbelül 1000 °C-ig terjed.
Az ilyen lámpáknál jelentős problémát okoz az átvezetés tartós eltömítése a kerámia kisülőedényben egy kerámia dugóval. Erre már sok megoldást javasoltak. Ezek szerint átvezetésként gyakran fém (volfrám vagy molibdén) csövet vagy szeget egy kerámia dugóba üvegforrasszal, illetőleg olvadó kerámiával beforrasztanak vagy közvetlenül beszintereznek. Ekkor azonban nem keletkezik összekötő réteg a kerámia és a fém között, úgyhogy nem lehet tartós tömítettséget megvalósítani. A dugó anyagaként ezért fémkerámiát, vagyis kerámiából és fémből álló összetett anyagot javasoltak (US 5,404,078 számú és US 5,592,049 számú szabadalmi leírás.
A hőtágulási tényezők jobb összehangolása céljából olyan dugókat is kipróbáltak, amelyek több, fémet és kerámiát eltérő arányban tartalmazó rétegből állnak. Az EP-A 650 184 számú szabadalmi leírásból ismert egy nem áramvezető fémkerámia dugó, amely tengelyirányban elrendezett rétegeket tartalmaz. Az eltömítés azonban nagyon bonyolult. Erre a célra menetes átvezetést, külső fémtárcsát (karimát) és fém- vagy üvegforraszt használnak.
Az US 4,602,956 számú szabadalmi leírásból már ismert egy fémhalogenid lámpa kerámia kisülőedénnyel, amelyben az elektród be van szinterezve egy áramvezető fémkerámiából álló tárcsaként kialakított átvezetésbe. Az átvezetést ezenkívül körülveszi egy gyűrű alakú fémkerámia dugó, amelyet üvegforrasz köt össze az alumínium-oxid kerámia kisülőedénnyel. Az üvegforraszt azonban korrodeálják a töltet agresszív alkotóelemei (elsősorban a halogének). Az élettartam ezért meglehetősen rövid. Ennek az elrendezésnek a további hátránya, hogy az elektród beágyazása a fémkerámia átvezetésbe feszültségeket és végül repedéseket és hasadásokat idézhet elő. Ezenkívül az áramvezető tárcsa alakú átvezetés nagy átmérője miatt a kisülés könnyen visszacsapódhat az átvezetésig. Ez gyors feketedést idéz elő.
Az US 4,155,758 számú szabadalmi leírás 16. ábrájából ismert egy kerámia kisülőedényes fémhalogenid lámpa különleges, külső bura nélküli elrendezése, amelyben egy átvezetés áramvezető fémkerámia szegként van kialakítva. Az elektród be van szinterezve a fémkerámiába. A fémkerámia szeg a tiszta alumínium-oxidból álló dugóba be van szinterezve. Ezt a dugót üvegforrasz köti össze a kisülőedénnyel. Ennek az elrendezésnek a fent említettekhez hasonló hátrányai vannak.
Az EP-A 587 238 számú szabadalmi leírás olyan kerámia kisülőedényes fémhalogenid lámpát ír le, amely belső dugórészként rendkívül hosszúra húzott, alumínium-oxid kapilláris csövet igényel, amelynek a külső végén (beolvasztási területén) üvegforrasszal egy szegszerű fém átvezetés van rögzítve. Itt mérvadó, hogy a beolvasztási terület kellően alacsony hőmérsékleten legyen. Az átvezető szeg állhat két részből, amelyek közül a kisülés felé eső rész karbidot, szilicidet vagy nitridet tartalmazó, áramvezető fémkerámiából készíthető. Ez a tömítési technika a kisülőedény nagy hosszát igényli, előállítása nagyon bonyolult, és emellett ugyancsak a korrózióra érzékeny üvegforraszon alapszik. Különösen súlyos hátrány, hogy a kapilláriscső és az átvezetés között jelentős holt térfogat jön létre, amelyben a töltet nagy része kondenzálódik, úgyhogy egyrészt a töltet jelentős túladagolására van szükség, másrészt az agresszív töltet eleve intenzíven érintkezik a korrózióra érzékeny alkotóelemekkel a tömítési területen. Ezt a technikát csak kis teljesítményfokozatokon (150 W-ig) lehet használni, mert a kapilláriscső nagyobb belső átmérői esetén a hőtágulási tényezők különbsége a fémkerámia átvezető szeg és a kapilláris cső között túl naggyá válik.
A találmányunk elé kitűzött feladat a bevezetésben leírt jellegű olyan kerámia kisülőedényes fémhalogenid lámpa, amelynek hosszú élettartama van és majdnem teljesen mellőzi üvegforrasz alkalmazását. Különösen fontos, hogy a tömítési terület vákuumzáró és magas hőmérsékleteknek ellenálló legyen, és ne legyen érzékeny korrózióra.
Ezt a feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a dugó a kisülőedénynek legalább az egyik végénél legalább négy, tengelyirányban elhelyezett rétegből áll, és hogy a dugó legkülső rétege legalább 50 térfogat% fémet tartalmazó (a maradék kerámia), hegeszthető anyagból áll, az átvezetést a dugó legkülső rétegével hegesztés köti össze, és a dugó legbelső rétege üvegforrasz nélkül van a kisülőedény végében rögzítve.
A találmány értelmében tehát a dugó a kisülőedénynek legalább az egyik végénél legalább négy, tengelyirányban elhelyezett rétegből áll, amelyeknek az anyaga alumínium-oxidból és fémből (volfrámból vagy molibdénből) áll. A fémtartalom kifelé (vagyis a kisüléstől fennálló távolság növekedésével) növekszik. Fémkerámián itt az egyszerűség kedvéért a tiszta alumínium-oxidból álló legbelső és a tiszta fémből álló legkülső réteget is értjük. A találmány szempontjából lényeges, hogy a dugó legkülső rétegének olyan nagy fémtartalma legyen, amely lehetővé teszi ennek a rétegnek az összehegesztését az átvezetéssel. Ebből a célból szükséges, hogy ennek a rétegnek a villamos vezetőképessége legalább 5-106 s/m legyen. Ez legalább 50 térfogat% fémtartalomnak felel meg. A rétegek számának növelésével a legkülső réteg fémtartalma is növelhető. Ha a rétegek teljes száma legalább hat, akkor a legkülső réteg állhat tiszta fémből, mivel ekkor a viszonylagos tágulási különbségeket kellően kis értéken lehet tartani.
Az átvezetést ezzel az utolsó réteggel vákuumzáróan hegesztés köti össze. Más beljebb lévő rétegektől az átvezetés néhány pm széles kapilláris résnyi távolságra
HU 221 365 Β1 van. A kisülőedény hegesztett eltömítésének előnye az ilyen hegesztés jó korrózióállósága, magas hőmérsékleti terhelhetősége és nagy szilárdsága.
Átvezetésként áramvezető szeget vagy csövet lehet alkalmazni. Az átvezetés anyagának - legalábbis a hőtágulási tényezőt tekintetében - a lehető legjobban kell illenie a dugó legkülső rétegéhez, elsősorban annak összetételéhez. Az ideális esetben megegyezik azzal, de eltérések lehetségesek. Például a legkülső réteg és az átvezetés is állhat tiszta fémből. Egy másik változat szerint mindkettő legalább 50 térfogat% fémtartalmú fémkerámiából állhat.
A dugó legbelső rétege üvegforrasz nélkül van a kisülőedény végével összekötve. Ezt általában közvetlen beszinterezéssel hozzák létre.
A találmány döntő előnye, hogy a dugó legkülső rétegeként alkalmazott és az átvezetéshez alkalmazott anyag hasonlósága esetén szavatolva van, hogy a hőtágulási tényezők között nem lépnek fel említésre méltó különbségek. A tömítettség különösen tartós, mivel hegesztéssel szilárd és a tartós kötés valósul meg, amely ebből a szempontból felülmúlja a beszinterezési vagy beolvasztási technikát. Ezenkívül a kis nyúláskülönbségek tiszta fémek, így molibdén és volfrám és nagy fémtartalmú fémkerámiák esetén nem idéznek elő olyan gyorsan repedéseket, mivel a feszültségeket a fém rugalmassága könnyebben felveszi. Másrészt a dugó legbelső rétegéhez olyan anyag választható, amely a kerámia kisülőedény anyagához hasonló, úgyhogy az eltömítés ezen a területen is tartós.
Az átvezetés lehet magas hőmérsékleteknek ellenálló fém, elsősorban volfrám, illetőleg molibdén vagy alumínium-oxid és volfrám, illetőleg molibdén keverékéből álló fémkerámia.
Egy második kiviteli alakban az átvezetést magas hőmérsékleteknek ellenálló fémből készített cső képezi. Ez a kiviteli alak különösen előnyös a nagy teljesítményű (jellegzetesen 250-400 W-os) lámpáknál. Átvezetésként cső alkalmazása azzal az előnnyel jár, hogy a dugóban nagyobb - nagy teljesítményű lámpákban nagy elektródok átvezetéséhez szükséges - furatokat is úgy lehet tömíteni, hogy ez nem okoz túl nagy hőveszteségeket az elektród számára. Cső alakú átvezetésből és elektródból álló elektródrendszer alkalmazásakor és ennek már a dugóval együtt a kisülőedény végébe történő ideiglenes beszinterezésekor a cső alakú nyílás az elektródnagyságtól függetlenül választható meg. Ebben az esetben ezt a nyílást csak megtöltés után zárják le egy töltőszeggel, és a töltőszeg, a cső és a fémkerámia egy lépésben összehegeszthető. Ezért teljesen elhagyható a dugóban lévő töltőfurat, amire eddig gyakran szükség volt.
Részletesen kifejtve: a jelen találmány tárgya fémhalogenid lámpa kerámia (alumínium-oxid) kisülőedénnyel, amelyet rendszerint külső bura vesz körül. A kisülőedénynek két vége van, amelyek tömítő elemekkel vannak lezárva. Ezek a tömítőelemek rendszerint egy- vagy többrészes dugók. A kisülőedénynek legalább az egyik végénél a következő konstrukció van megvalósítva. A tömítőelem egy központos töltőfuratán áramvezető átvezetés van vákuumzáró módon átvezetve, amelyen egy szárral ellátott elektród van rögzítve. Az elektród benyúlik a kisülőedény belsejébe. Az átvezetés fémből vagy olyan fémkerámiából készített építőelem, amelynek a fémtartalma olyan nagy, hogy fémként hegeszthető. Az átvezetés hegesztett kötéssel, tehát üvegforrasz nélkül van a dugóban rögzítve. Ezenkívül maga a dugó is üvegforrasz nélkül van a kisülőedényben rögzítve. Ez rendszerint közvetlen beszinterezéssel történik.
A fémkerámia kerámia része alumínium-oxidból, a fém része volfrámból, molibdénből vagy réniumból áll. A fémkerámiákhoz alkalmas anyagok elvi struktúrája önmagában ismert, lásd például a technika bevezetőleg említett állását vagy az EP-A 528 428 számú és az EP-A 609 477 számú szabadalmi leírást. A találmány értelmében alkalmas fémkerámia építőelem anyagának azonban mind hegeszthetőnek, mind áramvezetőnek kell lennie. Konkrét példa egy fémkerámia, amely 50 térfogat% molibdént tartalmaz, a többi alumíniumoxid. Más példák a bevezetőleg említett párhuzamos szabadalmi bejelentésekben találhatóak.
Az egyik különösen előnyös kiviteli alakban az átvezetést áramvezető fémkerámiából készített szeg képezi, és az elektród szára tompahegesztéssel van a szeg homlokfelületéhez hegesztve. Ennek az elrendezésnek az előnye az, hogy a szeg és a dugó hőtágulási tényezőjének különbsége viszonylag kicsi. Ezenkívül a fémkerámia nem olyan jó hővezető, mint a fém. Végül a fémkerámia szeg lehetővé teszi, hogy a dugóban kevesebb réteg legyen. A dugó fém átvezetés esetén szükséges öt vagy hat rétege helyett itt már négy réteg elegendő.
Az átvezetés előnyös módon mélyítve van a dugóba behelyezve, úgyhogy az érintkezés a töltettel minimális és a hőmérsékleti terhelés csökken.
Egy második különösen előnyös kiviteli alakban, amely elsősorban kisteljesítményű lámpákhoz alkalmas, az átvezetést fémből készített áramvezető szeg képezi. Maga a szeg szolgálhat elektródszárként vagy azzal összeköthető. A szeg a dugón túl kívülre is kinyúlhat, hogy megkönnyítse a hozzákötést a külső árambevezetéshez. Ez az átvezető szeg előnyös módon volfrámból vagy molibdénből áll.
Találmányunkat annak példaképpeni kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül az
1. ábra egy fémhalogenid lámpa kerámia kisülőedénnyel részben metszetben, a
2. ábra az 1. ábra szerinti lámpa kisülőedényének végrésze, a
3. ábra egy kerámia kisülőedény végrészének további kiviteli alakja az átvezetés behelyezése előtt (3a. ábra) és után (3b. ábra), a
4. ábra egy kerámia kisülőedény végrészének további kiviteli alakja, az
5. ábra egy kerámia kisülőedény végrészének további kiviteli alakja.
Az 1. ábrán vázlatosan 150 W teljesítményű fémhalogenid lámpát ábrázoltunk. Ez a lámpa egy lámpatengelyt meghatározó, henger alakú, kvarcüveg 1 külső burából áll, amely kétoldalt lapítva van és 3 lámpafej3
HU 221 365 Bl résszel van ellátva. A tengelyirányban elhelyezett, Al2O3-kerámiából készített 4 kisülőedény az 5 középrészén kidomborodik, és két henger alakú, 6a és 6b végrésze van. A 4 kisülőedényt az 1 külső burában két 7 áram-hozzávezetés tartja, amelyeket 8 fóliák kötnek össze a 3 lámpafejrészekkel. A 7 áram-hozzávezetések össze vannak hegesztve a 9, 10 átvezetéssel, amelyek a 4 kisülőedény végén lévő egy-egy 11 dugóba vannak beillesztve.
A 9,10 átvezetést körülbelül 1 mm átmérőjű fémkerámia szegek képezik. A fémkerámia áramvezető és hegeszthető, és körülbelül 50 térfogat% volfrámból (vagy molibdénből is) áll, a többi alumíniumoxid.
Kívül mindkét, 9 és 10 átvezetés túlnyúlik a 11 dugón és a kisülés oldalán 14 elektródokat tart. A 14 elektródok egy volfrám 15 elektródszárból és egy, a kisülésoldali végre felhúzott 16 spirálból állnak. A 9, 10 átvezetés tompahegesztéssel össze van hegesztve a 15 elektródszárral és a külső 7 áram-hozzávezetéssel. A 16 spirál átmérője kisebb az átvezetés átmérőjénél, úgyhogy az egész elektródrendszert utólag be lehet vezetni a dugó megfelelő központos töltőfuratába.
A 4 kisülőedény töltete egy inért gyújtógázon, például argonon kívül higanyból és fémhalogenid adalékokból áll. Lehetséges például fémhalogenid töltet alkalmazása higany nélkül is. Ekkor gyújtógázként nagynyomású xenont választunk.
All dugók lényegében tengelyirányban rétegezett fémkerámiából állnak, amelyben a kerámia összetevő A12O3 és a fém összetevő volfrám vagy molibdén is.
A 2. ábrán a kisülőedény végrészét részletesen ábrázoltuk. All dugó négy tengelyirányban egymásra rétegezett körgyűrűből vagy rétegből áll, amelyek közül a legbelső a kisülés felé áll. A legbelső, 11a körgyűrű (réteg) tiszta alumínium-oxidból vagy kis fémtartalmú fémkerámiából áll. A legbelső körgyűrű fémkerámia anyaga előnyös módon legfeljebb 8 térfogati fémet tartalmaz, a többi alumínium-oxid. A 11a körgyűrű (réteg) a kisülőedény 6a végrészébe részben be van helyezve és a kisülőedény henger alakú 6a végrészével közvetlenül (tehát üvegforrasz nélkül) van szinterezve. A második, 1 lb körgyűrű (réteg) 10-25 térfogat% fémet, a harmadik, 11c körgyűrű (réteg) 25-40 térfogat% fémet tartalmaz. A negyedik, 1 ld körgyűrű (réteg) legalább 50 térfogat% fémet tartalmaz és ezért hegeszthető. Külső felülete lézerhegesztés útján van a 9 átvezetéssel összekötve.
A 2. ábrán látható konkrét esetben all dugó legbelső, 11a körgyűrűje 7,5 térfogat% molibdént tartalmaz. A második, 11b körgyűrű (réteg) 15 térfogat% molibdént, a harmadik, 11c körgyűrű (réteg) 30 térfogat%-ot, a negyedik, 1 ld körgyűrű (réteg) 50 térfogat%-ot tartalmaz.
A 3a. és 3b. ábrán egy ilyen végrész további kiviteli alakja látható. A 20 átvezetést tiszta molibdén szeg képezi. A 21 dugó itt hat réteg fémkerámiából áll, amelyek egy-egy körgyűrűt képeznek. A legbelső, 21a körgyűrű (réteg) 5-8 térfogat% fémet tartalmaz, a többi alumínium-oxid. A második, 21b körgyűrű (réteg) 10-25 térfogat% molibdént, a harmadik, 21c körgyűrű (réteg) 25-40 térfogat% molibdént tartalmaz. A negyedik, 21d körgyűrű (réteg) 50-70 térfogat% molibdént, az ötödik, 21e körgyűrű (réteg) 70-90 térfogat% molibdént tartalmaz. A legkülső, 21f körgyűrű (réteg) tiszta molibdén és ezért nagyon jól hegeszthető. A 21 f körgyűrű (réteg) el van látva egy hosszabbító darabként szolgáló 21g gallérral, amely körülbelül 1 mm hosszú és a falvastagsága körülbelül 0,5 mm. A 20 átvezetés ezen a 2lg galléron túlnyúlik, és a külső végén van egy oldalsó 23 vastagítás (például egy vágási sorja vagy hegesztési pont), amely a 20 átvezetést a 21 dugóban rögzíti. A legkülső, 21f körgyűrűt (réteget) és vele együtt a 2lg gallért egy 19 hegesztési gyöngy - egy beolvasztott gömböcske - köti össze a 20 átvezetéssel.
Egy konkrét esetben a 21 dugó legbelső, 21a körgyűrűje 5 térfogat% molibdént tartalmaz. A második, 21b körgyűrű (réteg) 15 térfogat% molibdént, a harmadik, 21c körgyűrű (réteg) 30 térfogat%-ot, a negyedik, 21d körgyűrű (réteg) 55 térfogat%-ot, az ötödik, 21e körgyűrű (réteg) körülbelül 80 térfogat%-ot tartalmaz. A legkülső, 21f körgyűrű (réteg) a 21g gallérral együtt tiszta molibdénből vagy nagy molibdéntartalmú, hegeszthető fémkerámiából áll. Ebben a kiviteli alakban a hőtágulási tényezők viszonylagos eltérései nagyon csekélyek.
Ebben a változatban a 20 átvezetést (szeget) annyira dugják be a dugó központos 22 töltőfuratába, hogy a 23 vastagítás rögzítse. A lezárás úgy történik, hogy a 20 szeg végét összehegesztik az utolsó fémkerámia 21 f körgyűrűvel (réteggel) és a 21g gallérral (19 hegesztési gyöngy). Egy külső 7 áram-hozzávezetés érintkeztetése (lásd az 1. ábrát) itt nehézségek nélkül létrehozható közvetlenül a dugó legkülső rétegének 21g gallérján, mivel ez ugyancsak jó vezető. A 3a. ábra mutatja, hogy magát a 22 töltőfuratot először evakuálásra és töltésre használjuk. Csak ezután következik (3b. ábra) magának a 20 szegnek a bevezetése és külső hegesztése. Ez a hegesztéstechnika a szinterezési technikához képest gyorsan és egyszerű kivitelezhető, és nem igényel magas hőmérsékleteket a hegesztési területen kívül.
Egy további kiviteli alakban (4. ábra) az átvezetés a kisülőedény mindkét, 6a és 6b végrészén egy 30 molibdéncső, amely egy hatrétegű fémkerámia 31 dugóba a külső végén van behegesztve (19 hegesztési gyöngy).
A 30 molibdéncső a 32 elektródot egy 33 becsípéssel tartja, amelyben a 32 elektród gázzáróan be van hegesztve. A 31 dugóban lévő töltőfuratot itt is először töltésre használjuk. Csak ezután helyezik be a cső alakú elektródrendszert és hegesztik be a külső végen lévő gyűrűs hézagot.
A molibdén 35 átvezető cső egy további kiviteli alakban, egy nagy, 250 W teljesítményű lámpában (5. ábra) végig henger alakú. A kisülésoldali végén kívül excentrikusán van rögzítve a széles 39 fejjel (kettős spirállal) ellátott 32 elektród. A 37 dugóban való időleges rögzítéshez a dugó legkülső, 37f rétegét a molibdén átvezető csővel először szinterezés köti össze.
A 35 átvezető csövet evakuálás és töltés után egy fémszeggel zárják le, amely össze van hegesztve a 35 átvezető csővel. A 35 átvezető csövet egyidejűleg összehegesztik a 37 dugó legkülső, 37f rétegével. Ez azt jelenti, hogy a 37 dugó furatának végleges, tartós el4
HU 221 365 Bl tömítése hegesztéssel történik, mivel ez a technika felülmúlja a közvetlen beszinterezést.
átvezetésként cső alkalmazása azzal az előnnyel jár, hogy ezen nagyon könnyen lehet rögzíteni a 14 elektródot. Ez azzal a járulékos előnnyel jár, hogy a viszonylag széles 14 elektród ennek ellenére all dugóban lévő sokkal kisebb furat révén betehető a 4 kisülőedénybe. Ennek során all dugót a korábban már lazán ebbe behelyezett elektródrendszerrel együtt a kisülőedény 6 végrészébe és közvetlenül beszinterezik. Ezzel egyidejűleg történik a 10 átvezetés időleges beszinterezése a legkülső dugó végben (all dugó utolsó 1 ld rétegében). Egy másik változat szerint a 35 átvezető cső vége ellátható egy keresztirányú ütközővel az időleges tartás céljából.
Ezáltal a 14 elektród nagyságát nem korlátozza a 31 dugó furata. Ezenkívül a 35 átvezető cső a 36 fémszeg bevezetése előtt töltőnyílásként szolgál.
Elsősorban ez biztosítja, hogy a töltőnyílást a lámpa teljesítményétől függő elektródnagyságtól függetlenül lehessen megválasztani.
A csőtechnika nagyon alkalmas nagy teljesítményekhez is, amelyeknél az elektródnak nagy az átmérője és nagyok a keresztméretei. A csőátmérő viszonylag nem kritikus, mert az átvezetés és a dugóvégben lévő legkülső réteg hőtágulási viselkedése közötti különbség nagyon kis értéken tartható. Ekkor a csőhöz és a dugó legkülső rétegéhez hasonló anyagot, elsősorban azonos anyagot választunk.
A cső és a dugó, illetőleg a cső és töltőszeg közötti gyűrű alakú rés behegesztése nehézségek nélkül lehetséges még ezeknek az alkatrészeknek a nagy átmérője esetén is.
Nagy teljesítmények esetén előnyös átvezetésként csövet használni, mivel az elektród szükséges nagy átmérőjéhez illesztett szegek túl sok hőt vonnának el. Ez súlyos indítási nehézségeket okozna a lámpa gyújtásakor. Ezzel az itt ismertetett csőtechnika elsőként alkalmas kerámia kisülőedényes fémhalogenid lámpák megbízható tömítésére nagy (150 W-nál nagyobb) teljesítmények esetén is. Ismeretes, hogy az elektród nagysága (különösen külső átmérője) a teljesítménnyel növekszik, de a találmány értelmében most az átvezetés átmérőjét nem kell megfelelően növelni.
Egy különösen előnyös kiviteli alakban az átvezetés (szeg vagy cső) tiszta molibdénből áll. A dugó hatrétegű fémkerámiából áll. A fémkerámia fém része volfrám, mivel ezzel a fémmel a molibdénhez képest nagyobb tágulása révén az egyes rétegek hőtágulási tényezője könnyebben szabályozható. A legbelső réteg 2 térfogatai (megfelelően 10 tömeg%) volffámot tartalmaz, a több aluminium-oxid. Ezzel nagyon jól illeszkedik a kisülőedény végéhez, ami tiszta alumínium-oxidból áll. A második réteg körülbelül 15 térfogat%, ennek megfelelően 46 tömeg% volffámot tartalmaz. A harmadik réteg körülbelül 28 térfogat%, ennek megfelelően 67 tömegei volfrámot tartalmaz. A negyedik réteg körülbelül 42 térfogat%, ennek megfelelően 78 tömeg% volfrámot tartalmaz. Az ötödik réteg körülbelül 56 térfogat%, ennek megfelelően 88 tömeg% volfrámot tartalmaz. A legkülső réteg körülbelül 69 térfogat%, ennek megfelelően 90 tömeg% volffámot tartalmaz. Ez az utolsó réteg ezért ideálisan illeszkedik a molibdén átvezetés hőtágulási tényezőjéhez.
A fenti értékek úgy vannak megválasztva, hogy a dugó minden rétegének hőtágulási tényezője között nagyjából azonos köz van. A terhelés ezért egyenletesen van elosztva. Mérceként 1000 °C hőmérsékletet vettünk.
Claims (10)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK1. Fémhalogenid lámpa kerámia kisülőedénnyel (4), amely alumínium-oxidból áll és két, dugókkal lezárt végrésze (6) van, és ezeken a dugókon áramvezető átvezetés (9, 10, 20) van vákuumzáróan átvezetve; az átvezetésen egy elektródszárral (15) ellátott elektród (14) van rögzítve, amely benyúlik a kisülőedény (4) belsejébe; a dugó tengelyirányban elrendezett rétegekből áll, és a rétegek anyag fémkerámia, amelynek a fémtartalma belülről kifelé növekszik, azzal jellemezve, hogy a dugó legalább a kisülőedény (4) egyik végrészénél (6) legalább négy, tengelyirányban elhelyezett rétegből áll, és a dugó legkülső rétege (1 ld) legalább 50 térfogat% fémet tartalmazó (a maradék kerámia), hegeszthető anyagból áll, az átvezetést (9) a dugó legkülső rétegével hegesztés, például hegesztési gyöngy (19) köti össze, és a dugó legbelső rétege (11a, 21a) üvegforrasz nélkül van a kisülőedény (4) végében rögzítve.
- 2. Az 1. igénypont szerinti fémhalogenid lámpa, azzal jellemezve, hogy az átvezetést (9, 10, 20) magas hőmérsékleteknek ellenálló fémből, elsősorban volfrámból vagy molibdénből, vagy áramvezető fémkerámiából készített szeg képezi, és a szeg anyaga közelítőleg megegyezik a fémkerámia dugó legkülső rétegével.
- 3. Az 1. igénypont szerinti fémhalogenid lámpa, azzal jellemezve, hogy a dugó legfeljebb hat rétegből áll, amelyeknek a fémtartalma kifelé növekszik.
- 4. Az 1. igénypont szerinti fémhalogenid lámpa, azzal jellemezve, hogy a dugó legkülső rétege tiszta fémből áll.
- 5. Az 1. igénypont szerinti fémhalogenid lámpa, azzal jellemezve, hogy a dugó legbelső rétege tiszta alumínium-oxidból áll.
- 6. Az 1. igénypont szerinti fémhalogenid lámpa, azzal jellemezve, hogy a dugó legbelső rétege (1 la, 21a) a kisülőedény végébe közvetlenül be van szinterezve.
- 7. Az 1. igénypont szerinti fémhalogenid lámpa, azzal jellemezve, hogy az átvezetést magas hőmérsékleteknek ellenálló fémből, elsősorban volffámból vagy molibdénből készített cső molibdéncső (30) átvezető cső (35) képezi.
- 8. A 7. igénypont szerinti fémhalogenid lámpa, azzal jellemezve, hogy az elektród (14) feje szélesebb a cső külső átmérőjénél.
- 9. Az 1. igénypont szerinti fémhalogenid lámpa, azzal jellemezve, hogy az átvezető csőbe (35) egy töltő fémszeg (36) van behelyezve.
- 10. A 7. igénypont szerinti fémhalogenid lámpa, azzal jellemezve, hogy az átvezető cső (35) nagy, elsősorban legalább 150 W teljesítményű lámpában van alkalmazva.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19727428A DE19727428A1 (de) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | Metallhalogenidlampe mit keramischem Entladungsgefäß |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU9801468D0 HU9801468D0 (en) | 1998-08-28 |
| HUP9801468A2 HUP9801468A2 (hu) | 1999-01-28 |
| HUP9801468A3 HUP9801468A3 (en) | 2001-02-28 |
| HU221365B1 true HU221365B1 (en) | 2002-09-28 |
Family
ID=7833874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9801468A HU221365B1 (en) | 1997-06-27 | 1998-06-26 | Metal halogenid lamp with ceramic discharge vessel |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6194832B1 (hu) |
| EP (1) | EP0887840B1 (hu) |
| JP (1) | JPH1173919A (hu) |
| CN (1) | CN1149626C (hu) |
| AT (1) | ATE233018T1 (hu) |
| CA (1) | CA2241656A1 (hu) |
| DE (2) | DE19727428A1 (hu) |
| HU (1) | HU221365B1 (hu) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3736710B2 (ja) * | 1997-09-08 | 2006-01-18 | ウシオ電機株式会社 | 管球用電気導入体 |
| EP1043754B1 (en) * | 1999-04-06 | 2004-05-26 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | Lamp seal using functionally gradient material |
| DE19957561A1 (de) * | 1999-11-30 | 2001-05-31 | Philips Corp Intellectual Pty | Hochdruckgasentladungslampe |
| AU745886B2 (en) * | 1999-12-20 | 2002-04-11 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | A high-pressure metal halide A.C. discharge lamp and a lighting apparatus using the lamp |
| DE60206215T2 (de) | 2001-06-27 | 2006-05-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma | Metall-Halogen-Lampe |
| DE10214777A1 (de) * | 2002-04-03 | 2003-10-16 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Metallhalogenidlampe mit keramischem Entladungsgefäß |
| CN100437890C (zh) * | 2002-11-25 | 2008-11-26 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 高压放电灯及其制造方法 |
| AU2003278543A1 (en) * | 2002-11-25 | 2004-06-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Crevice-less end closure member comprising a feed-through |
| EP1576646A2 (en) * | 2002-11-25 | 2005-09-21 | Philips Intellectual Property & Standards GmbH | Coated ceramic discharge vessel for improved gas tightness |
| US7525252B2 (en) * | 2002-12-27 | 2009-04-28 | General Electric Company | Sealing tube material for high pressure short-arc discharge lamps |
| DE102004014211A1 (de) * | 2004-03-23 | 2005-10-13 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Glühlampe mit carbidhaltigem Leuchtkörper |
| DE102004015467B4 (de) * | 2004-03-26 | 2007-12-27 | W.C. Heraeus Gmbh | Elektrodensystem mit einer Stromdurchführung durch ein Keramikbauteil |
| WO2005109471A2 (en) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | High-pressure discharge lamp with a closing member comprising a cermet |
| WO2006046172A1 (en) * | 2004-10-25 | 2006-05-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Electric discharge lamp |
| JP2006283077A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Ngk Insulators Ltd | 複合体 |
| JP4454527B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2010-04-21 | 日本碍子株式会社 | 発光管及び高圧放電灯 |
| US7852006B2 (en) | 2005-06-30 | 2010-12-14 | General Electric Company | Ceramic lamp having molybdenum-rhenium end cap and systems and methods therewith |
| DE102005058897A1 (de) * | 2005-12-09 | 2007-06-14 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Metallhalogenidlampe |
| DE102005058896A1 (de) * | 2005-12-09 | 2007-06-14 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Hochdruckentladungslampe mit keramischem Entladungsgefäß |
| DE102005058895A1 (de) * | 2005-12-09 | 2007-06-14 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Metallhalogenidlampe |
| DE102007044629A1 (de) * | 2007-09-19 | 2009-04-02 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Hochdruckentladungslampe |
| CN100570810C (zh) * | 2008-11-19 | 2009-12-16 | 宁波亚茂照明电器有限公司 | 陶瓷金属卤化物灯电弧管 |
| JP5927676B2 (ja) * | 2010-04-02 | 2016-06-01 | フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ | イリジウムワイヤを有するフィードスルーを備えるセラミックメタルハライドランプ |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3148981A (en) * | 1961-04-21 | 1964-09-15 | Nat Beryllia Corp | Metal-oxide gradient ceramic bodies |
| GB1571084A (en) * | 1975-12-09 | 1980-07-09 | Thorn Electrical Ind Ltd | Electric lamps and components and materials therefor |
| US4404492A (en) * | 1981-08-24 | 1983-09-13 | North American Philips Consumer Electronics Corp. | Cathode structure for cathode ray tubes and method for producing same |
| US4400647A (en) * | 1981-08-24 | 1983-08-23 | North American Philips Consumer Electronics Corp. | Cathode structure for cathode ray tubes and method |
| US4881009A (en) * | 1983-12-05 | 1989-11-14 | Gte Products Corporation | Electrode for high intensity discharge lamps |
| US4602956A (en) | 1984-12-17 | 1986-07-29 | North American Philips Lighting Corporation | Cermet composites, process for producing them and arc tube incorporating them |
| DE3636110A1 (de) * | 1986-10-23 | 1988-04-28 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Einschmelzung fuer eine hochdruckentladungslampe |
| US5404078A (en) | 1991-08-20 | 1995-04-04 | Patent-Treuhand-Gesellschaft Fur Elektrische Gluhlampen Mbh | High-pressure discharge lamp and method of manufacture |
| DE9112690U1 (hu) | 1991-10-11 | 1991-12-05 | Patent-Treuhand-Gesellschaft Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh, 8000 Muenchen, De | |
| WO1994001884A1 (en) * | 1992-07-09 | 1994-01-20 | Toto Ltd. | Structure of sealing part of arc tube and method of manufacturing the same |
| US5742123A (en) * | 1992-07-09 | 1998-04-21 | Toto Ltd. | Sealing structure for light-emitting bulb assembly and method of manufacturing same |
| US5424609A (en) | 1992-09-08 | 1995-06-13 | U.S. Philips Corporation | High-pressure discharge lamp |
| EP0609477B1 (en) | 1993-02-05 | 1999-05-06 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Ceramic discharge vessel for high-pressure lamps, method of manufacturing same, and related sealing material |
| US5861714A (en) * | 1997-06-27 | 1999-01-19 | Osram Sylvania Inc. | Ceramic envelope device, lamp with such a device, and method of manufacture of such devices |
-
1997
- 1997-06-27 DE DE19727428A patent/DE19727428A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-06-09 EP EP98110523A patent/EP0887840B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-09 AT AT98110523T patent/ATE233018T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-06-09 DE DE59807230T patent/DE59807230D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-06-23 US US09/103,364 patent/US6194832B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-06-26 CN CNB981151256A patent/CN1149626C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-06-26 HU HU9801468A patent/HU221365B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1998-06-26 CA CA002241656A patent/CA2241656A1/en not_active Abandoned
- 1998-06-29 JP JP10182327A patent/JPH1173919A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19727428A1 (de) | 1999-01-07 |
| CN1204857A (zh) | 1999-01-13 |
| HU9801468D0 (en) | 1998-08-28 |
| CA2241656A1 (en) | 1998-12-27 |
| CN1149626C (zh) | 2004-05-12 |
| EP0887840A2 (de) | 1998-12-30 |
| JPH1173919A (ja) | 1999-03-16 |
| EP0887840A3 (de) | 1999-03-24 |
| HUP9801468A3 (en) | 2001-02-28 |
| US6194832B1 (en) | 2001-02-27 |
| ATE233018T1 (de) | 2003-03-15 |
| HUP9801468A2 (hu) | 1999-01-28 |
| DE59807230D1 (de) | 2003-03-27 |
| EP0887840B1 (de) | 2003-02-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU221365B1 (en) | Metal halogenid lamp with ceramic discharge vessel | |
| US6181065B1 (en) | Metal halide or sodium high pressure lamp with cermet of alumina, molybdenum and tungsten | |
| US5810635A (en) | High-pressure discharge lamp, method of its manufacture, and sealing material used with the method and the resulting lamp | |
| EP0751549B1 (en) | High pressure discharge lamp and production method thereof | |
| US5424608A (en) | High-pressure discharge lamp with ceramic discharge vessel | |
| US5404077A (en) | High-pressure discharge lamp | |
| EP0722183B1 (en) | Discharge lamps | |
| JPH1173921A (ja) | セラミック放電管を備えたメタルハライドランプ | |
| JP2001058882A (ja) | 接合体、高圧放電灯およびその製造方法 | |
| HU225336B1 (en) | Smelted foil and electric lamp with that smelted foil and method for production of contact between molibden foil and current leadthrough conductor | |
| EP2122663B1 (en) | High-pressure discharge lamp having a ceramic discharge vessel | |
| HU214798B (hu) | Nagynyomású kisülőlámpa kerámia kisülőedénnyel | |
| US6407504B1 (en) | High pressure discharge lamp having composite electrode | |
| JP3776636B2 (ja) | 高圧放電灯 | |
| JPH07240184A (ja) | セラミック放電灯およびこれを用いた投光装置ならびにセラミック放電灯の製造方法 | |
| JP3929255B2 (ja) | 接合体および高圧放電灯 | |
| JPH08273616A (ja) | 金属蒸気発光管の開口部の封止部構造 | |
| JPH08329896A (ja) | 高圧放電灯およびその製造方法 | |
| US20090267513A1 (en) | High-Pressure Discharge Lamp With Ceramic Discharge Vessel | |
| JP3462458B2 (ja) | 高圧放電灯およびその製造方法 | |
| HU202013B (en) | Impulsed inert gas discharge lamp | |
| EP0926700B1 (en) | Electrode for a high pressure discharge lamp | |
| JP3229325B1 (ja) | 高圧放電灯およびその製造方法 | |
| JPS63254662A (ja) | ランプ | |
| JP2001155682A (ja) | 高圧放電灯およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |