HU221395B1 - High-pressure discharge lamp with ceramic discharge vessel - Google Patents
High-pressure discharge lamp with ceramic discharge vessel Download PDFInfo
- Publication number
- HU221395B1 HU221395B1 HU9801467A HUP9801467A HU221395B1 HU 221395 B1 HU221395 B1 HU 221395B1 HU 9801467 A HU9801467 A HU 9801467A HU P9801467 A HUP9801467 A HU P9801467A HU 221395 B1 HU221395 B1 HU 221395B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- metal
- ceramic
- nail
- capillary tube
- pressure lamp
- Prior art date
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 70
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 70
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 34
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 16
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 claims description 11
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 10
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 abstract description 15
- 239000011195 cermet Substances 0.000 abstract description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 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
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 2
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 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
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- -1 aluminum oxide nitride Chemical class 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
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 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
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 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
- H01J61/366—Seals for leading-in conductors
-
- 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
- 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
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
A találmány tárgya nagynyomású kisülőlámpa kerámia kisülőedénnyel(25). A lámpának legalább az egyik végén az átvezetést fémkerámiaépítőelem (szeg vagy kapilláriscső) képezi, amelynek a fémtartalmaolyan nagy, hogy fémként hegeszthető. Az átvezetés (9) és a dugó (26)rögzítése üvegforrasz nélkül, közvetlen beszinterezéssel történik. ŕ
Description
A találmány tárgya nagynyomású kisülőlámpa, elsősorban fémhalogenid lámpa kerámia kisülőedénnyel, amelynek két, tömítőelemekkel lezárt vége van. Ezeken a tömítőelemeken áramvezető átvezetés van vákuumzáróan átvezetve, amelyen egy szárral ellátott elektród van rögzítve. Az elektród benyúlik a kisülőedény belsejébe. 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, elsősorban egy kerámiadugóval. Erre már sok megoldást javasoltak. Ezek szerint átvezetésként gyakran egy fémcsövet egy kerámiadugóba beforrasztanak vagy 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.
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 leírásból (16. ábra) 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 alumíniumoxidból 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 az a 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 összhosszát 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.
A találmányunk elé kitűzött feladat a bevezetésben leírt jellegű olyan kerámia kisülőedényes nagynyomású kisülőlámpa, amelynek hosszú élettartama van és 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 az átvezetés a kisülőedénynek legalább az egyik végénél egy fémkerámia-építőelemet tartalmaz, amelynek a fémtartalma olyan nagy, hogy fémként hegeszthető, és a fémkerámia építőelem a tömítőelemben és a tömítőelem a kisülőedényben üvegforrasz nélkül, közvetlen szinterezéssel van rögzítve.
A találmány értelmében tehát az átvezetés tartalmaz legalább egy különleges tulajdonságú fémkerámia építőelemet, amelyet üvegforrasz nélküli kötéstechnikában lehet használni. Az átvezetésnek ez az építőeleme közvetlenül össze van szinterezve a körülvevő tömítőelemmel. Ebben nem vesznek részt tiszta fém alkatóelemek, úgyhogy nagy mértékben vákuumzáró kötés képződhet, ami döntő feltétele a célul kitűzött hosszú (megbízhatóan 10 000 óra feletti) élettartamnak. Az átvezetésnek a közvetlen szinterezésben részt vevő építőeleme maga is zsugorodásnak van kitéve a szinterezési folyamat közben, úgyhogy jobban illeszkedik a zsugorodásnak ugyancsak kitett tömítőelemhez. Ezenkívül a részt vevő alkotóelemek (átvezetés és tömítőelem) hőtágulási tényezői közelebb vannak egymáshoz, mint fém átvezetés alkalmazásakor. Ez csökkenti a hőmérséklet változásakor (be- és kikapcsoláskor) bekövetkező feszültségeket. A fémkerámia építőelem szegként vagy kapilláriscsőként való kivitelezése következtében ennek az építőelemnek a tömege oly kicsi, (mivel szeg esetében az építőelem külső átmérő viszonylag kicsi, és kapilláriscső esetében a cső falvastagsága oly kicsi), hogy hőmérséklet-változási terheléskor az abszolút tágulási különbségek kicsinyek. Ezenkívül a kisülés felé mutató homlokfelület viszonylag kicsi, úgyhogy az ív visszacsapódása („back arcing”) jól elkerülhető.
Ezt a fémkerámia-építőelemet az elektród szárával közvetlenül vagy közvetve (járulékos építőelemen át) hegesztés köti össze. Ezen a részen ezért a feszültségeket ugyancsak lényegében elkerüljük, mivel a szár beszinterezését az átvezetésben elhagyjuk.
Részletesen kifejtve: a jelen találmány tárgya nagynyomású kisülőlámpa, mindenekelőtt fémhalogenid lámpa vagy nagynyomású nátriumlámpa kerámia - többnyire alumínium-oxid - kisülőedénnyel (de alumíniumnitrid vagy alumínium-oxi-nitrid is alkalmas), amelyet rendszerint külső bura vesz körül. A kisülőedénynek két vége van, amelyek tömítőelemekkel vannak lezárva. Ezek a tömítőelemek rendszerint egy- vagy többrészes dugók vagy magának a kisülőedénynek az alkalmas módon alakított, integrált végei.
HU 221 395 Bl
A kisülőedénynek legalább az egyik végénél a következő konstrukció van megvalósítva. A tömítőelem egy központos furatán áramvezető átvezetés van vákuumzáró módon átvezetve, amelyen egy szárral ellátott elektród van rögzítve. Az elektród benyúlik a kisülőedény belsejébe. Az átvezetés olyan fémkerámiából készített építőelem, amelynek a fémtartalma olyan nagy, hogy fémként hegeszthető. Az átvezetés közvetlen szinterezéssel, üvegforrasz nélkül van a tömítőelemben rögzítve. Ezenkívül maga a tömítőelem is üvegforrasz nélkül, közvetlen beszinterezéssel van a kisülőedényben rögzítve. A fémkerámia kerámia része alumínium-oxidból (illetőleg alumínium-nitridből vagy alumínium-oxi-nitridből), a fém része volfrámból, molibdénből vagy réniumból (vagy ezek ötvözeteiből) 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 hegeszthetőnek kell lennie, és egyes kiviteli alakok szerint áramvezetőnek is kell lennie. Konkrét példa egy hegeszthető és áramvezető fémkerámia, amelyben az egész fémkerámia 50 térfogat% fémet tartalmaz, a többi alumínium-oxid.
Volfrám vagy molibdén esetében körülbelül 35-40 térfogat% fémtartalom felett van biztosítva a hegeszthetőség. A villamos vezetőképesség körülbelül 45 térfogat% fémtartalom felett kellően jó. Más példák a bevezetőleg említett párhuzamos szabadalmi bejelentésekben találhatóak.
Az egyik különösen előnyös kiviteli alakban az átvezetés fémkerámia építőelemét áramvezető fémkerámiából készített szeg képezi, és az elektród szára tompahegesztéssel van a szeg homlokfelületéhez hegesztve. Ez a kiviteli alak különösen előnyös nagy teljesítményű (100 W-os és ennél nagyobb teljesítményű) lámpákhoz. Ekkor rendszerint a fémkerámia szeg az átvezetés egyetlen építőeleme. (Lehetségesek azonban többrészes kivitelek is). Maga a szeg közvetlenül be van szinterezve a tömítőelembe.
A tömítőelem előnyös módon egy gyűrű alakú dugó, amely egészében vagy részben (éspedig belül lévő részét tekintve) áramot nem vezető fémkerámiából áll. A dugó elsősorban több koncentrikus részből állhat. A dugó legbelső része előnyös módon rövid kapilláriscsőként van kialakítva, amelyet kívül egy további (kevesebb fémet tartalmazó fémkerámiából, tiszta alumínium-oxidból stb. készített) gyűrű alakú dugórész vesz körül. Ezáltal a hőtágulási tényező tekintetében a kisülőedény felé folyamatos, fokozatos sugárirányú átmenet valósul meg.
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 átvezetésnek a fémkerámiából előállított építőeleme egy kapilláriscső. Ez a kapilláriscső a tömítőelembe közvetlenül be van szinterezve. Itt a villamos vezetőképesség szempontja nem játszik nagy szerepet.
Csak a kapilláriscső hegeszthetősége lényeges, amit a fémkerámia kellően nagy fémtartalma biztosít.
A kapilláriscső villamos vezetőképességét mindenesetre figyelembe lehet venni. Az ív visszacsapásának („back arcing”) elkerülése szempontjából ekkor előnyös, ha a kapilláriscső a tömítőelemben a kisüléstől védett zsáklyukban van elhelyezve.
Ebben a második kiviteli alakban az átvezetés legalább két részből áll. Az átvezetés a kapilláriscső mellett tartalmaz egy áramvezető szeget, amelyet a kapilláriscső körülvesz. Maga a szeg szolgálhat elektródszárként vagy azzal összeköthető. A szeg a kapilláriscsövön túl kívülre is kinyúlhat, hogy megkönnyítse a hozzákötést a külső árambevezetéshez.
Ez az átvezető szeg volfrámból, molibdénből vagy áramvezető fémkerámiából áll. A szeg előnyös módon a kapilláriscsővel a csőnek a kisüléstől távolabbi végén össze van hegesztve. Ekkor a szeg és a szeget körülvevő kapilláriscső között csak keskeny rés marad, amely figyelembe veszi az eltérő hőtágulást.
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 kerámia kisülőedény tömi tőelemének további kiviteli alakja, a
3. ábra kerámia kisülőedény tömítőelemének egy harmadik kiviteli alakja.
Az 1. ábrán vázlatosan egy 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 lámpafejrésszel 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 körnek 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% molibdénből áll, a többi alumínium-oxid.
Mindkét, 9 és 10 átvezetés túlnyúlik all 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 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 Al2O3-ból állnak. Lehetséges azonban nem áramvezető, nem hegeszthető fémkerámia alkalmazása is, amelyben a fő összetevő A12O3,
HU 221 395 Bl és fém összetevőként körülbelül 30 tömeg% volfrámot (vagy megfelelően nagyobb százalékarányban molibdént is) tartalmaz. A fémkerámia alkalmas összetételének további lehetőségeit a technika bevezetőleg leírt állása adja meg.
A 9, 10 átvezetés all dugóba közvetlenül be van szinterezve. Hasonló módon all dugó is közvetlenül (tehát üvegforrasz nélkül) be van szinterezve a 4 kisülőedény henger alakú 6a végrészébe.
A második, 6b végrészen ezenkívül all dugóban van egy tengelypárhuzamos 12 furat, amely az önmagában ismert módon a 4 kisülőedény evakuálására és töltésére szolgál. Ezt a 12 furatot a töltés után a szakzsargonban stoppemek nevezett 13 szeggel vagy olvadó kerámiával lezárják. A 13 szeg rendszerint kerámiából vagy fémkerámiából áll. Ennek a technikának a különböző kiviteli alakjait például az US 4,155,758 számú, US 5,484,315 számú szabadalmi leírás és az EP-A 697 137 számú szabadalmi leírás írja le.
átvezetésként elvileg alkalmas az olyan fémkerámia 13 szeg, amely alumínium-oxid mellett legalább 40 térfogat% (előnyös módon 45-75 térfogat%) fémet tartalmaz és hegeszthető, valamint esetleg áramvezető. Különösen alkalmas a 70-90 tömeg% volfrámot vagy 55-80 tömeg% molibdént (vagy a térfogat tekintetében egyenértékű mennyiségű réniumot) tartalmazó fémkerámia. Záródugóként alkalmas anyag egy fémkerámia, amely az átvezetés anyagához képest kevesebb (előnyös módon fele annyi) fémet tartalmaz. All dugó lényeges tulajdonsága, hogy hőtágulási tényezője a 9 átvezetés hőtágulási tényezője és a 4 kisülőedény hőtágulási tényezője között van. All dugó fémtartalma azonban lehet nulla is.
A 14 elektródot a 9 átvezetésnek all dugóba való beszinterezése előtt hegesztjük hozzá a 9 átvezetés homlokfelületéhez. A hegeszthető fémkerámia 13 szeg már a végleges beszinterezés előtt lényegében előszinterezve van.
Egy második kiviteli alakban (2. ábra) a közelítőleg körhenger alakú 25 kisülőedény végein egy-egy áramot nem vezető 26 dugó van közvetlenül beszinterezve. A 9, 10 átvezetés itt is áram vezető fémkerámia szeg, amelynek az összetétele hasonló a fentebb leírthoz (a fém részaránya azonban 50 térfogat%-kal nagyobbra van választva). Az alumínium-oxid 26 dugó két koncentrikus részből, mégpedig egy külső, gyűrű alakú 21 dugórészből és egy belső, mintegy kétszer olyan hosszú 20 kapilláriscsőből áll. A 20 kapilláriscső ennek ellenére mintegy 50%kal rövidebb az ismert kapilláriscsöveknél. A 20 kapilláriscsőnek a 21 dugórészhez képest nagy szerkezeti hossza javítja a tömítési viselkedést. A fémkerámia szeg (9 átvezetés) 20 kapilláriscsőben mélyitetten van elhelyezve és ott közvetlenül van szinterezve. A 22 töltőfürat a külső, 21 dugórészben van elhelyezve.
A dugó egy másik kiviteli alakjában a 21 dugórész áramot nem vezető fémkerámiából áll, amelynek a fémtartalma (körülbelül 10 térfogat% volfrám) azonban kisebb, mint a 20 kapilláriscsőé. A 20 kapilláriscső áramot nem vezető és nem hegeszthető fémkerámiából áll, ami körülbelül 20 térfogat% volfrámot tartalmaz. Ennek az elrendezésnek előnye a hőtágulási tényezők jobb lépcsőzése, amit az építőelem eltérő fémtartalma hoz létre (belülről kifelé csökkenve, ha mindegyik építőelemhez csak egyfajta fémet (volfrámot) használnak). A 20 kapilláriscső azonban állhat áramot nem vezető és hegeszthető fémkerámiából vagy alumínium-oxidból is.
A fémkerámia szeg természetesen egyrészes dugóba is (lásd az 1. ábrát) behelyezhető mélyitetten.
A 3. ábrán kis, például 35 W teljesítményű fémhalogenid lámpa kisülőedényének további kiviteli alakja látható. Az alumínium-oxidból készített, kidomborodó 29 kisülőedénynek csökkentett átmérőjű végei vannak, amelyek 34 tömítőelemként működnek és dugóhoz hasonlóan vannak kialakítva. Magától értetődik, hogy külön dugót is lehet alkalmazni. Mindegyik 34 tömítőelemben (végrészben) van egy, a kisüléstől elmutató, központos 27 zsáklyuk, amely lépcsősen egy 28 áteresztő nyílássá szűkül. A 30 átvezetés két részből áll. Egy hegeszthető fémkerámiából készített, rövid 31 kapilláriscső van a 27 zsáklyukba beillesztve és ott közvetlenül szinterezve. A 31 kapilláriscső körülvesz egy áramvezető 32 szeget, amelynek az elülső, a kisülés felé mutató, vége tompahegesztéssel a 33 elektródszárhoz van hegesztve. A 32 szeg vagy áramvezető fémkerámiából, vagy fémből, elsősorban molibdénből áll. A 32 szeg a kisülés oldalán a 28 áteresztő nyílásban, vagy egy másik előnyös kiviteli alakban, már a 31 kapilláriscsőben végződik.
A 29 kisülőedény evakuálása és töltése úgy történik, hogy az egyik, 34b végrészen először csak a 31 kapilláriscső van beszinterezve, de áramvezető 32 szeg nélkül. Töltés után az áramvezető 32 szeget az elektróddal együtt a 28 áteresztő nyílásig bevezetik a 31 kapilláriscsőbe. A 32 szeg hátsó vége körül a 32 szeget például lézerrel vagy plazmaégővel hozzáhegesztik a 31 kapilláriscsőhöz (36 hegesztési hely). Ennek a technikának az az előnye, hogy a lezáráskor maga a 29 kisülőedény a benne lévő töltettel együtt viszonylag hideg marad. Ezért nem kell attól tartani, hogy a töltet hegesztéskor elpárolog. Ezenkívül ehhez a kiviteli alakhoz egyáltalán nincs szükség üvegforraszra vagy olvadó kerámiára (amiket eddig a töltőfürat lezárására használtak). Kisteljesítményű lámpáknál ez a kiviteli alak egészében nézve előnyöket nyújt. Ezeknek a lámpáknak ugyanis kis méreteik vannak, úgyhogy nincs hely egy külön excentrikus töltőfurat számára. Ezenkívül a kisteljesítményű lámpa kisebb hőkapacitása miatt a felhevülés problémája sokkal kritikusabb.
Ez az elrendezés megvalósítható a kisülőedénynek csak az egyik végén is, míg az átvezetés a második végen más, hagyományos módon vagy például az 1. ábra szerint van megvalósítva.
Az anyagválasztás szempontjából érdekes még a következő megfontolás. Az egyik kiviteli alakban a kapilláriscső és az átvezető szeg ugyanabból az áramvezető anyagból (nagy fémtartalmú fémkerámiából) állhat. Ebben az esetben ajánlatos egy zsáklyukat tartalmazó dugó a kisülési ív visszacsapásának megakadályozása céljából. További előny, hogy két azonos anyagú alkatrészt különösen jól lehet összehegeszteni, és a két alkat4
HU 221 395 Β1 rész termikus viselkedése azonos. A 31 kapilláriscső és az áramvezető 32 szeg közötti 35 rés ezért a lehető legkisebbre választható. A töltet kondenzálódása a 35 résben ezért minimális.
Egy második változatban a 32 szeg fémtartalma nagyobb, mint a 31 kapilláriscsőé. Ekkor csak a 32 szeg áramvezető (körülbelül 45 térfogat% volfrám), a kapilláriscső viszont csak hegeszthető (körülbelül 30-40 térfogat% volfrám). Ebben az esetben a zsáklyuk elhagyható. A 31 kapilláriscső a kisülés oldalán a 26 dugó belső oldalával van lezárva.
A 32 szeg (különösen akkor, ha fémből áll) például kívül túl is nyúlhat a 31 kapilláriscsövön, úgyhogy a külső árambevezetéssel jól összehegeszthető. A külső árambevezetésnek lehet azonban cső alakú vége is, amely a 31 kapilláriscsövet körbeveszi.
A konkrét méretek jellegzetesen a következők. A 31 kapilláriscső külső átmérője a teljesítmény fokozattól függően 2-3 mm. A 32 szeg átmérője kis teljesítmény (35 W) esetén jellegzetesen 600 pm. A 32 szeg és a 31 kapilláriscső közötti 35 rés néhány tíz pm vastag, például 40 pm.
Az ilyen üvegforrasz nélküli tömítési elrendezés 1000 °C-ig terjedő hőmérsékletet bír ki, míg üvegforrasz alkalmazásakor csak 700 °C-ig terjedő hőmérséklet engedhető meg. A jelen találmány nagy előnye tehát a rövid beépítési hossz. Az EP-A 587 238 számú szabadalmi leíráshoz képest a 31 kapilláriscső beépítési hossza 50-70%-kal csökkenthető. A 32 szeg és a 31 kapilláriscső közötti 35 rés lerövidítése és leszűkítése révén ezenkívül a szükséges töltőmennyiség körülbelül 50%-kal csökkenthető.
A fémkerámia fém összetevője előnyös módon volfrám, ha az átvezetés vagy az átvezető építőelem korrózióállósága áll előtérben. Ezzel szemben molibdén az előnyös, ha a termikus illesztés különösen kritikus.
A fémkerámia összetételének megállapításához a következő adatok szolgálhatnak: ha a fémkerámia fémrésze volfrám, akkor a hegeszthetőség körülbelül 35-40 térfogat% volffámtartalomtól felfelé van biztosítva, a villamos vezetőképesség körülbelül 40 térfogat% volffámtartalomtól felfelé elegendő. Molibdénre körülbelül 1,5-szer nagyobb értékek érvényesek.
Claims (12)
1. Nagynyomású lámpa kerámia kisülőedénnyel (4), amelynek két, tömítőelemekkel lezárt végrésze (6) van, és ezeken a tömítőelemeken áramvezető átvezetés (9; 10; 30) van vákuumzáróan átvezetve, amelyen egy elektródszárral (15) ellátott elektród (14) van rögzítve; az elektród (14) benyúlik a kisülőedény belsejébe, azzal jellemezve, hogy az átvezetés a kisülőedénynek (4) legalább az egyik végrészénél (6) egy fémkerámia építőelemet tartalmaz, amelynek a fémtartalma olyan nagy, hogy fémként hegeszthető, és a fémkerámia építőelem a tömítőelemben és a tömítőelem a kisülőedényben (4) üvegforrasz nélkül, közvetlen szinterezéssel van rögzítve.
2. Az 1. igénypont szerinti nagynyomású lámpa, azzal jellemezve, hogy az átvezetés építőeleme áramvezető fémkerámiából készített szeg (13), az elektródszár (15) tompahegesztéssel van a szeg (13) homlokfelületéhez hegesztve, és a szeg (13) elsősorban az átvezetés egyetlen építőeleme.
3. A 2. igénypont szerinti nagynyomású lámpa, azzal jellemezve, hogy a tömítőelem tartalmaz egy gyűrű alakú dugórészt (21), amely áramot nem vezető fémkerámiából áll, ami elsősorban kapilláriscsőként (20) van kialakítva.
4. A 2. igénypont szerinti nagynyomású lámpa, azzal jellemezve, hogy az átvezetés a tömítőelembe kapilláriscsőbe (20) mélyítetten van behelyezve.
5. Az 1. igénypont szerinti nagynyomású lámpa, azzal jellemezve, hogy az átvezetés építőelemét kapilláriscső (31) képezi.
6. Az 5. igénypont szerinti nagynyomású lámpa, azzal jellemezve, hogy a kapilláriscső (31) a tömítőelemben a kisüléstől védett zsáklyukban (27) van elhelyezve.
7. Az 5. igénypont szerinti nagynyomású lámpa, azzal jellemezve, hogy az átvezetés járulékosan tartalmaz egy áramvezető szeget (32), amely a kapilláriscsőben (31) van elhelyezve.
8. A 7. igénypont szerinti nagynyomású lámpa, azzal jellemezve, hogy a szeg (32) volffámból, molibdénből vagy áramvezető fémkerámiából áll.
9. A 7. igénypont szerinti nagynyomású lámpa, azzal jellemezve, hogy a szeg (32) a kapilláriscsővel (31) a kisüléstől távoli végen össze van hegesztve.
10. A 7. igénypont szerinti nagynyomású lámpa, azzal jellemezve, hogy a szeg (32) és a kapilláriscső (31) között csak keskeny rés marad.
11. Az 1. igénypont szerinti nagynyomású lámpa, azzal jellemezve, hogy a kisülőedényt (4) külső bura (1) veszi körül.
12. Az 1. igénypont szerinti nagynyomású lámpa, azzal jellemezve, hogy a lámpának fémhalogenid töltete van.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19727429A DE19727429A1 (de) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | Metallhalogenidlampe mit keramischem Entladungsgefäß |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU9801467D0 HU9801467D0 (en) | 1998-08-28 |
| HUP9801467A2 HUP9801467A2 (hu) | 1999-01-28 |
| HUP9801467A3 HUP9801467A3 (en) | 2001-02-28 |
| HU221395B1 true HU221395B1 (en) | 2002-09-28 |
Family
ID=7833875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9801467A HU221395B1 (en) | 1997-06-27 | 1998-06-26 | High-pressure discharge lamp with ceramic discharge vessel |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6181065B1 (hu) |
| EP (1) | EP0887839B1 (hu) |
| JP (1) | JPH1167155A (hu) |
| CN (1) | CN1151538C (hu) |
| AT (1) | ATE230160T1 (hu) |
| CA (1) | CA2241714A1 (hu) |
| DE (2) | DE19727429A1 (hu) |
| HU (1) | HU221395B1 (hu) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| DE10026802A1 (de) | 2000-05-31 | 2002-01-03 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Metallhalogenidlampe mit keramischem Entladungsgefäß |
| CN1322541C (zh) * | 2000-11-06 | 2007-06-20 | 皇家菲利浦电子有限公司 | 高压放电灯 |
| JP4524787B2 (ja) * | 2001-01-31 | 2010-08-18 | 岩崎電気株式会社 | メタルハライドランプ |
| US6501231B1 (en) * | 2001-07-09 | 2002-12-31 | Amglo Kemlite Laboratories, Inc. | Metal halide lightbulb strobe system |
| JP2005514741A (ja) * | 2002-01-08 | 2005-05-19 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 高圧放電ランプ及びこのようなランプの電極フィードスルーの製造方法 |
| US20050082983A1 (en) * | 2002-01-15 | 2005-04-21 | Anton Apetz Rolf T. | High-pressure discharge lamp |
| CN100576421C (zh) * | 2002-08-30 | 2009-12-30 | 松下电器产业株式会社 | 能够保持稳定特性的金属蒸汽放电灯和照明设备 |
| US7132797B2 (en) * | 2002-12-18 | 2006-11-07 | General Electric Company | Hermetical end-to-end sealing techniques and lamp having uniquely sealed components |
| US7525252B2 (en) * | 2002-12-27 | 2009-04-28 | General Electric Company | Sealing tube material for high pressure short-arc discharge lamps |
| KR20050092453A (ko) * | 2003-01-27 | 2005-09-21 | 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 램프를 가스로 채우기 위한 방법 및 가스로 채워진 램프 |
| US6856079B1 (en) | 2003-09-30 | 2005-02-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ceramic discharge lamp arc tube seal |
| TWI363365B (en) * | 2003-10-03 | 2012-05-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | Discharge lamp |
| CN1969366B (zh) * | 2004-06-14 | 2011-06-08 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 陶瓷金属卤化物放电灯 |
| US20060001346A1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-05 | Vartuli James S | System and method for design of projector lamp |
| CN102065618A (zh) * | 2004-07-02 | 2011-05-18 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 驱动照明系统中电灯的方法及驱动这种电灯的控制设备 |
| US7164232B2 (en) * | 2004-07-02 | 2007-01-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Seal for ceramic discharge lamp arc tube |
| US9166214B2 (en) | 2004-07-15 | 2015-10-20 | General Electric Company | Seal ring and associated method |
| JP2006283077A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Ngk Insulators Ltd | 複合体 |
| US20060279218A1 (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-14 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | High-pressure discharge lamp, high-pressure discharge lamp operating apparatus, and illuminating apparatus |
| DE102005058896A1 (de) * | 2005-12-09 | 2007-06-14 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Hochdruckentladungslampe mit keramischem Entladungsgefäß |
| DE102006002261A1 (de) | 2006-01-17 | 2007-07-19 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Hochdruckentladungslampe |
| US7511429B2 (en) | 2006-02-15 | 2009-03-31 | Panasonic Corporation | High intensity discharge lamp having an improved electrode arrangement |
| DE102006052761A1 (de) * | 2006-11-08 | 2008-05-15 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Keramisches Entladungsgefäß und Hochdruckentladungslampe mit einem derartigen Entladungsgefäß |
| DE602007008617D1 (de) * | 2006-12-20 | 2010-09-30 | Koninkl Philips Electronics Nv | Metallhalidlampe und keramikbrenner für derartige lampe |
| DE102007045079A1 (de) * | 2007-09-21 | 2009-04-02 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Hochdruckentladungslampe |
| US20100244647A1 (en) * | 2007-10-19 | 2010-09-30 | Osram Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung | High-Pressure Discharge Lamp |
| US8092270B2 (en) * | 2008-04-04 | 2012-01-10 | Powerspan Corp. | Tubulation-free gas filled electrode or lamp |
| DE102008026522A1 (de) * | 2008-06-03 | 2009-12-10 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Hochdruckentladungslampe |
| CN101901735A (zh) * | 2010-07-26 | 2010-12-01 | 潮州市晨歌电光源有限公司 | 一种电极组件 |
| JPWO2012046598A1 (ja) * | 2010-10-08 | 2014-02-24 | 日本碍子株式会社 | セラミックチューブ及びその製造方法 |
| CN101980353B (zh) * | 2010-10-14 | 2013-04-17 | 杨潮平 | 共烧封接高效陶瓷灯及其制备方法 |
| JP6691379B2 (ja) * | 2012-05-07 | 2020-04-28 | フェデラル−モーグル・イグニション・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーＦｅｄｅｒａｌ−Ｍｏｇｕｌ Ｉｇｎｉｔｉｏｎ Ｌｌｃ | 焼き嵌めセラミック中心電極 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1923138B2 (de) * | 1968-05-17 | 1973-07-19 | Corning, Glass Works, Corning, N Y V St A ) | Verfahren zur herstellung einer hermetischen verbindung wenigstens zweier polykristalliner koerper aus al tief 2 o tief 3 |
| US3564328A (en) | 1968-07-29 | 1971-02-16 | Corning Glass Works | Ceramic articles and method of fabrication |
| GB1571084A (en) * | 1975-12-09 | 1980-07-09 | Thorn Electrical Ind Ltd | Electric lamps and components and materials therefor |
| US4545799A (en) * | 1983-09-06 | 1985-10-08 | Gte Laboratories Incorporated | Method of making direct seal between niobium and ceramics |
| US4602956A (en) | 1984-12-17 | 1986-07-29 | North American Philips Lighting Corporation | Cermet composites, process for producing them and arc tube incorporating them |
| JPH0719575B2 (ja) * | 1988-03-16 | 1995-03-06 | 日本碍子株式会社 | 高圧金属蒸気放電灯用発光管及びその製造方法 |
| 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 | |
| DE9206727U1 (hu) * | 1992-05-18 | 1992-07-16 | Patent-Treuhand-Gesellschaft Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh, 8000 Muenchen, De | |
| AU4514593A (en) | 1992-07-09 | 1994-01-31 | Toto Ltd. | Structure of sealing part of arc tube and method of manufacturing the same |
| DE69329046T2 (de) * | 1992-09-08 | 2001-03-29 | Koninkl Philips Electronics Nv | Hochdruckentladungslampe |
| 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 |
| EP0759207B1 (en) * | 1995-03-09 | 1998-11-11 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | High-pressure discharge lamp |
| US5661367A (en) * | 1996-08-08 | 1997-08-26 | Philips Electronics North America Corporation | High pressure series arc discharge lamp construction with simplified starting aid |
-
1997
- 1997-06-27 DE DE19727429A patent/DE19727429A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-06-09 DE DE59806681T patent/DE59806681D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-09 AT AT98110522T patent/ATE230160T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-06-09 EP EP98110522A patent/EP0887839B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-23 US US09/103,365 patent/US6181065B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-06-26 CA CA002241714A patent/CA2241714A1/en not_active Abandoned
- 1998-06-26 HU HU9801467A patent/HU221395B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1998-06-26 JP JP10179453A patent/JPH1167155A/ja not_active Ceased
- 1998-06-26 CN CNB981151272A patent/CN1151538C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19727429A1 (de) | 1999-01-07 |
| CN1204858A (zh) | 1999-01-13 |
| CN1151538C (zh) | 2004-05-26 |
| ATE230160T1 (de) | 2003-01-15 |
| HUP9801467A3 (en) | 2001-02-28 |
| JPH1167155A (ja) | 1999-03-09 |
| EP0887839A2 (de) | 1998-12-30 |
| HU9801467D0 (en) | 1998-08-28 |
| EP0887839B1 (de) | 2002-12-18 |
| CA2241714A1 (en) | 1998-12-27 |
| DE59806681D1 (de) | 2003-01-30 |
| US6181065B1 (en) | 2001-01-30 |
| EP0887839A3 (de) | 1999-03-31 |
| HUP9801467A2 (hu) | 1999-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU221395B1 (en) | High-pressure discharge lamp with ceramic discharge vessel | |
| US5424608A (en) | High-pressure discharge lamp with ceramic discharge vessel | |
| US6194832B1 (en) | Metal halide lamp with aluminum gradated stacked plugs | |
| US5810635A (en) | High-pressure discharge lamp, method of its manufacture, and sealing material used with the method and the resulting lamp | |
| US5552670A (en) | Method of making a vacuum-tight seal between a ceramic and a metal part, sealed structure, and discharge lamp having the seal | |
| US5783907A (en) | High pressure discharge lamps with sealing members | |
| JP2011096674A (ja) | 放電ランプ | |
| JPH0587938B2 (hu) | ||
| US4539511A (en) | High pressure discharge lamps with means for reducing rectification | |
| JPH1173921A (ja) | セラミック放電管を備えたメタルハライドランプ | |
| US8004194B2 (en) | High-pressure discharge lamp | |
| US8093815B2 (en) | High-pressure discharge lamp having a ceramic discharge vessel directly sealed to a rod | |
| JP2598983Y2 (ja) | 高圧放電ランプ | |
| HU214798B (hu) | Nagynyomású kisülőlámpa kerámia kisülőedénnyel | |
| EP2031635B1 (en) | Short metal vapor ceramic lamp | |
| JP3082346U (ja) | メタルハロゲンランプ | |
| US6169366B1 (en) | High pressure discharge lamp | |
| US20090267513A1 (en) | High-Pressure Discharge Lamp With Ceramic Discharge Vessel | |
| JPH08329896A (ja) | 高圧放電灯およびその製造方法 | |
| JP3119264B2 (ja) | 傾斜機能材料製閉塞体を具えた管球 | |
| US20080093970A1 (en) | Electrode for a high-intensity discharge lamp | |
| JPH08273618A (ja) | セラミック放電灯 | |
| JPH07320691A (ja) | 金属蒸気発光管の封止部構造及び封止方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |