NL7920081A

NL7920081A - Inrichting voor het stabiliseren van de druk van een afgesloten gas.

Info

Publication number: NL7920081A
Application number: NL7920081A
Authority: NL
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co
Priority date: 1978-10-13
Filing date: 1979-10-11
Publication date: 1980-08-29
Also published as: DE2953247C1; US4364617A; JPS5553043A; WO1980000896A1; DE2953247A1; GB2046989A; NL182437C; GB2046989B; JPS6216497B2; NL182437B

Description

-1- 21351/CV/tl 7920081

Aanvrager: Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha , 72 Horikawaoho, Saiwai- ku, Kawasaki-shi, Kanagawa-Ken 210 Japan.

Korte Aanduiding: Inrichting voor het stabiliseren van de druk van 5 een afgesloten gas.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het stabiliseren van een druk van een gas,dat moet worden afgesloten in een buisvormige ballon, zoals die van een fluoriserende lamp.

10 In de vervaardiging van bijvoorbeeld een fluoriserende lamp wordt een gas,zoals argon, afgesloten in een buisvormige ballon op een vooraf bepaalde druk. Een van de bekende gasafsluitprocessen is de zogenaamde stroomevacuatiemethode welke omvat het inbrengen van hetzelfde soort van een gas als afgesloten gas in een buisvormige ballon aan een einde 15 in de capaciteit van een reinigingsgas,waarbij onzuivere gassen,zoals lucht en stikstof uit de buisvormige ballon wordt uitgestoten en de onzuivere gassen worden vervangen door het op te sluiten gas waarna een uitlaatbuis wordt afgesloten. Bij deze stroomafvoerwerkwijze is de druk van het rehigingsgas in een buisvormige ballon tijdens de stromingsaf-20 voer onderhevig aan variaties van bijvoorbeeld 5 + 2 torr afhankelijk van de diameter van de afvoerbuis. Indien in dit geval het reiningsgas zelf wordt ingebracht als op te sluiten gas is de druk van het op te sluiten gas onderhevig aan grote variaties. Om een dergelijke ongewenste gebeurtenis te vermijden omvat het gebruikelijke proces het omlaag 25 brengen van een gasdruk in een buisvormige ballon tot een niveau van ongeveer 0,5 torr na de stroomevacuatie,het inbrengen van een op te sluiten gas in de ballon op een druk van bijvoorbeeld ongeveer 2,5 torr en het daarna afdichten van de uitlaatbuis. In een dergelijk geval wordt echter een aanzienlijke tijd vereist voor het onder verlaagde druk bren-30 gen van het inwendige van de buisvormige ballon (het duurt ongeveer 30 sec.voor het omlaag brengen van een gasdruk van bijvoorbeeld 5 torr in de buisvormige ballon tot een niveau van 0,5 torr) waardoor de werkings-doelmatigheid van een hoeveelheidsproductie omlaag wordt gebracht. Verder is deze werkwijze,welke het omlaag brengen van de druk in het inwendige 35 van een buisvormige ballon en het weer opsluiten van een gas daarin omvat, ongewenst gecompliceerd.

7920081 1 i -2- 21351/CV/tl

Het is dan ook een oogmerk van de uitvinding een inrichting te verkrijgen voor het stabilseren van de druk van een op te sluiten gas, welke inrichting de druk van het in een buisvormige ballon op te sluiten gas gemakkelijk en snel kan stabiliseren op het voorgeschreven 5 niveau.

Een inrichting voor het stabiliseren van de druk van een op te sluiten gas volgens de uitvinding omvat een hol lichaam met een eerste pijp met een geleidingsvermogen , een tweede pijp met een geleidings-vermogen en een derde pijp met een geleidingsvermogen C^, welke 10 pijpen met elkaar in verbinding staan. Het geleidingsvermogen is lager dan de beide geleidingsvermogens en C^· De eerste pijp is verbonden met een bron van hetzelfde soort gas als· datuiteindelijk in een buisvormige ballon moet worden opgesloten,de tweede pijp is verbonden met een drukverlagingssysteem en de derde pijp met een buisvormige bal-15 Ion. Onder de omstandigheid waarin het gas van de bron constant stroomt van de eerste pijp naar de tweede pijp zijn de geleidingsvermogens en op een zodanig niveau ingesteld,dat de druk van een gas welke stroomt door de derde pijp een niveau behoudt dat hetzelfde is als of lager dan een gewenste druk van een gas opgesloten in de buisvormige ballon. De 20 uitvinding maakt het zodoende^emakkelijk om de druk van een in de buisvormige ballon op te sluiten gas in te stellen.

De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand van bijgaande figuren.

Fig. 1 toont schematisch de opstelling van het gehad van een gas-25 opsluitsysteem voorzien van een inrichting voor het stabiliseren van de druk van het op te sluiten gas volgens de uitvinding.

Fig. 2 toont een langsdoorsnede over de inrichting voor het stabiliseren van de druk van het op te sluiten gas volgens de uitvinding.

Fig. 1 geeft schematisch de opstelling weer van het geheel van 30 een systeem voor het opsluiten van gas voorzien van een inrichting voor het stabiliseren van de druk van het op te sluiten gas volgens de uitvinding. In fig.l is een buisvormige ballon 1 van een fluoriserende lamp weergegeven. Aan een einde van de ballon 1 is een met de ballon in verbinding staande uitlaatpijp 2 aangebracht. De uitlaatpijp 2 wordt 35 luchtdicht gehouden met behulp van een kop 4,die is bevestigd aan een centerstuk van een niet nader weergegeven afzuigmachine. De kop 4 is 79 2 0 0 1 1 -3 21351/CV/tl i / uitgerust met een verbindingspijp 5, welke in verbinding staat met de afzuigpijp 2. Het andere einde van de verbindingspijp 5 is verbonden met een kleporgaan 6a van een schijfvormige overlappende draaiklep 6, welke zal worden aangeduid als een centerklep. Het andere kleporgaan 6b 5 van de draaibare klep 6 is aangesloten op een verbindingspijp 7. Indien de kleporganen 6a en 6b schuivend ten opzichte van elkaar draaien en resp. in een bepaalde stand worden gebracht zijn de verbindingspijp 7 en de aansluitpijp 5 met elkaar in verbinding gebracht door de doortochten van de kleporganen.

Een inrichting 9 voor het stabiliseren van de druk van het op te sluiten gas volgens de uitvinding is opgesteld bij het andere einde van de verbindingspijp 7. Deze inrichting is verbonden met een bron 15 van hetzelfde soort gas als het op te sluiten gas via een gasleiding 14 en eveneens met een drukverlagingssysteem 17, bijvoorbeeld een vacuumpomp, via een zuigleiding 16.

Zoals het beste is weergegeven in fig.2 omvat de inrichting 9 voor het stabiliseren van de druk van het op te sluiten gas een hol lichaam 10,zoals een cilindrisch hol lichaam. Een eerste pijp of leiding 11 met een geleidingsermogen bepaald door de inwendige diameter d^ en de 20 lengte van de pijp is aangebracht aan een einde van het holle li chaam 10. Een tweede pijp 12 met een geleidingsvermogen bepaald door de inwendige diameter d^ en de lengte Z^ van de pijp of leiding 12 is opgesteld bij het andere einde van het holle lichaam 10. Een derde pijp of leiding 13 met een geleidingsvermogen bepaald door de inwendige 25 diameter d^ en de lengte Z van de pijp is althans nagenoeg bij het midden van de zijwand van het holle lichaam 10 aangebracht. De eerste pijp 11 is verbonden met de gasbron 15 via de gaspijp of gasleiding 14.

De tweede pijp 12 is met het drukverlagingssysteem 17 verbonden via de zuigleiding 16. De derde pijp 13 is uiteindelijk verbonden met de 'buis-· 3q vormige ballon 1 via de verbindingsleiding 7. De eerste,tweede en derde pijpen 11, 12 en 13 staan met elkaar in veriinding via het inwendige van het holle lichaam 10,zoals is afgebeeld in de figuur.

Zoals hierboven beschreven voldoen de geleidingsvermogens C^, en C3 aan de verhouding van < C2, C3> Bovendien zijn de geleidings-35 vermogens en zo ingesteld,dat gasdruk binnen de derde pijp 13 een 792008!

-4- 21351/CV

niveau kan bereiken,dat gelijk is aan of lager dan ( bij voorkeur gelijk of overeenkomend daarmede) een gewenst drukniveau dat moet worden bereikt in de ballon 1 onder de omstandigheden waarin het gas van de gasbron 15 constant stroomt van de eerste pijp 11 naar de tweede pijp 12.

5 Deze opstelling wordt meer in het bijzonder hieronder beschreven.

Aangenomen wordt,dat de eerste pijp 11 een inwendige diameter heeft vari 0,3 mm,de tweede pijp 12 een diameter heeft,die een weinig groter is dan 0,3 mm, voor het gemak de lengte Λ van de eerste pijp 11 en de lengte van de tweede pijp 12 gelijk zijn gemaakt en de derde 10 pijp een inwendige diameter d, heeft,die aanzienlijk groter is dan de inwendige diameter d^ van de tweede pijp. De geleidingsvermogens C^, en van de pijpen 11, 12 en 13 voldoen dan aan de verhouding van ^ jC^. Verder wordt aangenomen,dat de druk van een uit de bron 15 uittredend gas wordt weergegeven door PQ ,een druk in het holle lichaam 15 10 wordt weergegeven door P, een druk in het drukverlagingssysteem 17 wordt weergegeven door P^ en de verhouding van Pq>> P > tot stand is gebracht. Daar een in evenwicht zijnde druk in het holle lichaam 10 wordt bepaald door de weerstand van een fluidum aan beide einden van het holle lichaam 10 wordt de volgende vergelijking verkregen: 20 j 4 2 4 1_ x P0 = - x P2 J* l ^ 2

Indien aangenomen wordt,dat Pq = 760 torr en P = 2,5 torr dan resulteert er d„ = 17 ,, omdat X, -X Λ . Aangezien d, 0,3 mm bedraagt 25 2 dl 12 1 bedraagt d^ 5,2 mm. Met andere woorden indien de vergelijkingen d^ = 0,3 mm en d^ = 5,2 mm tot stand zijn gebracht terwijl een gas constant stroomt van de eerste pijp 11 naar de tweede pijp 12 dan bereikt een gasdruk in het holle lichaam 10 ,namelijk in de derde pijp 13, een ge-30 wenst niveau van 2,5 torr. Het zal duidelijk zijn,dat de lengte van de pijp 11 en de lengte van de pijp 12 niet gelijk behoeven te worden gemaakt. In een dergelijk geval verdient het aanbeveling de inwendige diameters d^ en d^ ( of de geleidingsvermogens en ) op een dergelijk niveau in te stellen,dat een gasdruk in het holle lichaam 10 gelijk 35 wordt gemaakt aan of lager dan de gewenste gasdruk welke in de buisvormige ballon 1 moet worden bereikt.

Het is mogelijk de eerste tweede resp, derde pijp aan te brengen 7920081

J

-5- 21351/CV/tl in een samengesteld orgaan.

Indien dan ook de buisvormige ballon 1 in verbinding wordt gebracht met bet holle lichaam 10 waarin een gasdruk tot stand is gebracht, welke althans nagenoeg overeenkomt met de gewenste gasdruk,die 5 moet worden bereikt in de buisvormige ballon door het kiezen van de waarden van de geleidingsvermogens en C^jdan ontstaat een samenvalling tussen de gasdruk van de buisvormige ballon 1 en die van het holle lichaam 10. Als resultaat wordt de gewenste gasdruk in de buisvormige ballon 1 gewaarborgd.

10 Thans zal een beschrijving worden gegeven van de wijze van het af sluiten van een gas in de buisvormige ballon 1 met behulp van fig.l.

Eerst wordt eenzelfde soort gas ,bijvoorbeeld een inert gas zoals argon als een op te sluiten gas opgenomen in de buisvormige ballon 1 door de bovengenoemde stromingsafvoerwerkwijze waardoor in de ballon achtergeble- ' 15 ven gas wordt vervangen door argongas.

De draaibare klep 6 wordt dan verdraaid om een verbinding tot stand te brengen tussen de aansluitpijp 5 en de verbindingspijp 7 via de klep 6,waardoor een doortocht wordt gevormd,welke zich uitstrekt tussen het inwendige van de buisvormige ballon 1 en het inwendige van het holle 20 lichaam 10 v^n de inrichting 9 voor het stabiliseren van de druk van het pp te sluiten gas. Op dit tijdstip wordt een atmosfeer van een argongas-stroom in stand&ehouden in het holle lichaam 10 op een druk van bijvoorbeeld 2,5 torr. Dientengevolge begint een uitstoten van het in de buisvormige ballon 1 gehouden argongas door de derde pijp 13. Als resultaat 25 daalt een gasdruk in de buisvormige ballon 1 snel tot een gasdruk van bijvoorbeeld 2,5 torr in het holle lichaam 10 waarbij de gasdruk in de buisvormige ballon op dit niveau gestabiliseerd raakt. Op deze wijze wordt ongeveer 8 sec vereist voor het stabiliseren van de gasdruk.

Nadat de dnk van het argongas in de buisvormige ballon 1 zo is 30 gestabiliseerd op een gewenst drukniveau wordt de afzuigpijp 2 afgebrand in een luchtdichte wijze met behulp van een afbrandinrichting,waardoor de stap voor het opsluiten van het gas is voltooid.

Het de boven beschreven inrichting voor het stabiliseren van de druk van het op te sluiten gas volgens de uitvinding wordt een gasdruk 35 in het holle lichaam 10 uitstekend gestabiliseerd op een voorjèschreven niveau (bijvoorbeeld 2,5 torr). Indien een gas in het holle lichaam wordt gebracht.

7920081 -6- 213 51/CV/tl via de derde pijp 13 ( een hogere gasdruk dan 2,5 torr heerst in sommige gevallen in de buisvormige ballon 1 zelfs na de stromingsevacuatie ) be-rekt de gasdruk het oorspronkelijke niveau (2,5 torr) snel ( in het bovengenoemde geval in ongeveer 8 sec). Dientengevolge kan de gasdruk in 5 de buisvormige ballon 1 in een korte tijd worden gestabiliseerd. Het is gebleken,dat indien een inrichting 9 voor het stabiliseren van de druk van het op te sluiten gas volgens de uitvinding werd aangesloten op een afzuigmachine voor buisvormige ballons voor massa productie de stap voor het opsluiten van het gas een aanzienlijk kortere tijd in beslag 10 nam dan in het verleden waardoor de werkingsdoelmatigheid in zijn geheel aanzienlijk werd opgevoerd. De inrichting 9 voor het stabiliseren van de druk van het op te sluiten gas kan een gasdruk in de buisvormige ballon 1 nauwkeurig op een vooraf bepaald niveau instellen zonder zelfs te worden beinvloed door grote variaties in de gasdruk in de buisvormige 15 ballon direct na de stromingsevacuatie. De inrichting 9,welke een zeer eenvoudige uitvoering heeft, lan gemakkelijk goedkoop worden vervaardigd en behoudt een stabide eigenschap zonder de mogelijkheid van gebreken.

De uitvinding is niet slechts toepasbaar bij de stromingsevacuatie-werkwijze,maar bijvoorbeeld ook in het geval waarin een gas wordt afgeslo-20 ten in een buisvormige ballon nadat het luchtledig maken daarvan eerder is uitgevoerd.

Verder kan de uitvinding algemeen worden gebruikt als een inrichting voor het afsluiten van een onder lage druk staand gas in de gebruikelijke buisvormige ballon.

25 7920081

Claims

CONCLUSIE -7- 21351/CV/tl Inrichting voor het stabiliseren van de druk van een af te sluiten gas,voorzien van een hol lichaam,een eerste pijp met een geleidingsver-mogen C^ ,een tweede pijp met een geleidingsvermogen C2 en een derde pijp met een geleidingsvermogen C^,waarbij de pijpen in verbinding staan met 5 het holle lichaam en de eerste pijp is verbonden met een bron van hetzelfde soort gas als het gas,dat in een buisvormige ballon moet worden opgesloten,de tweede pijp is verbonden met een drukverlagingssysteem,de derde pijp is verbonden met de buisvormige ballon en verder het geleidingsvermogen C^ kleiner is dan beide geleidingsvermogens C2 en C^ en de 10 geleidingsvermogens C^ en C2 zodanig zijn ingesteld,dat het gasdrukniveau binnen de derde pijp hetzelfde is als of lager dan een gewenste gasdruk, welke moet worden bereikt in de buisvormige ballon onder omstandigheden waarin het gas van de gasbron constant stroomt van de eerste pijp naar de tweede pijp. 15 79 2 0 0 8 1