PL157165B2

PL157165B2 - Method of manufacturing halogen bulbs

Info

Publication number: PL157165B2
Application number: PL27402988A
Authority: PL
Inventors: Maurycy Huettner; Remigiusz Rudnicki; Wieslaw Chudzik
Original assignee: Politechnika Warszawska; Zaklady Wytworcze Lamp Elektry
Priority date: 1988-08-02
Filing date: 1988-08-02
Publication date: 1992-05-29
Also published as: PL274029A2

Abstract

1. Method of manufacturing halogen globes involving inserting halogens to the globe, and subsequently pumping and filling it with neutral or noble gas and vacuum closure, involving introduction of halogens in a form of mixture of solutions in non-polar solvent of two non-organic halogen compounds degrading during operation of the lamp emitting bromide and iodine vapours, whereas one of the compounds contains purely bromide and the other solely iodine as halogen, solvent is then removed from the lamp on completion of the halogen compound insertion and the lamp is subject to pumping operation.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania żarówek halogenowych.The present invention relates to a method of manufacturing halogen lamps.

Działający podczas pracy tych żarówek cykl halogenowy, zapobiegający powstawaniu na bańce nalotu wolframu i jej ciemnieniu realizowany jest zwykle za pomocą bromu lub jodu bądź ich związków chemicznych i wymaga stosowania dokładnych dawek tych chlorowców. Ilość wprowadzanych do żarówek chlorowców decyduje bowiem o utrzymaniu w produkcji przemysłowej wysokiego poziomu trwałości lamp przy małym tylko rozrzucie.The halogen cycle that works during the operation of these bulbs, preventing the formation of tungsten coating and its darkening on the bulb, is usually carried out with bromine or iodine or their chemical compounds and requires the use of precise doses of these halogens. The amount of halogens introduced into the light bulbs determines the maintenance of a high level of lamp durability in industrial production with only a small scatter.

W stosowanych dotychczas metodach wytwarzania żarówek halogenowych przeważnie chlorowce wprowadzane są do żarówek w postaci związków gazowych chlorowców w mieszance z gazem szlachetnym. Sposób ten nie zapewnia jednak wymaganej dokładności dozowania, gdyż jak stwierdzono istnieje tylko słaba korelacja między stężeniem związków chlorocowych w butli z gazem do napełniania lamp, a ich końcowym stężeniem w lampie. Ma to bardzo niekorzystny wpływ na trwałość uzyskiwanych tym sposobem żarówek halogenowych. W żarówkach silniej obciążonych cykl jodowy bywa niedostatecznie skuteczny i korzystniejszy jest wtedy brom jako bardziej aktywne chemicznie medium transportowe. Stosowanie układu bromowego wymaga jednak zachowania szczególnej dokładności dozowania halogenu. Wprowadzenie bowiem zbyt dużej dawki bromu powoduje naruszenie chłodniejszych podpórek i wyprowadzenia skrętki w lampie, co prowadzi do szybkiego zniszczenia żarówki. Natomiast przy zastosowaniu zbyt małej dawki nie zapobiega się nalotom na bańce, a więc nie osiąga się wymaganej trwałości lampy.In the hitherto used methods of producing halogen bulbs, halogens are usually introduced into the bulbs in the form of gaseous halogen compounds in a mixture with noble gas. However, this method does not provide the required dosing accuracy, as it has been found that there is only a weak correlation between the concentration of chlorocarbons in the gas cylinder for filling the lamps and their final concentration in the lamp. This has a very negative impact on the durability of the halogen lamps obtained in this way. In more heavily loaded bulbs, the iodine cycle is not sufficiently effective and then bromine is more advantageous as a more chemically active transport medium. However, the use of a bromine system requires particular precision in the dosing of halogen. Introducing too high a dose of bromine causes breach of cooler supports and leading out the twisted pair in the lamp, which leads to the rapid destruction of the bulb. On the other hand, when using too low a dose, raids on the bulb are not prevented, so the required lamp life is not achieved.

Inna znana metoda wytwarzania żarówek halogenowych polega na wprowadzeniu do lampy przed jej pompowaniem określonej ilości roztworu bromofosfonitrylu jako źródła bromu. Podczas pracy lampy następuje rozkład tego związku z wydzieleniem par bromu, a fosfor i grupy fosfonitrylowe w chłodniejszych miejscach lampy łączą się z nadmiarem bromu chroniąc w ten sposób podpórki i wyprowadzenie skrętki przed erozją spowodowaną obecnością wolnego bromu. Mimo to metoda ta nie pozwala na całkowite zabezpieczenie podpórek i wyprowadzeń skrętki na całkowite zabezpieczenie podpórek i wyprowadzeń skrętki przed erozją, gdyż działanie fosforu słabnie z biegiem czasu pracy lampy na skutek stopionego wiązania fosforu przez zanieczyszczenia wydzielające się w lampie w czasie jej pracy.Another known method of producing halogen bulbs is to introduce a specific amount of bromophosphonitrile solution as a source of bromine into the lamp before pumping it. During the operation of the lamp, this compound decomposes with the release of bromine vapors, and phosphorus and phosphonitrile groups in cooler places of the lamp combine with the excess of bromine, thus protecting the supports and the output of the twisted pair against erosion caused by the presence of free bromine. Nevertheless, this method does not allow for complete protection of the struts and twisted-pair leads, for complete protection of the strands and leads of the twisted-pair cable against erosion, because the phosphorus effect weakens over the lamp operation time due to the molten phosphorus binding by impurities emitted in the lamp during its operation.

Wad znanych rozwiązań pozbawiony jest sposób wytwarzania żarówek halogenowych według wynalazku.The method of producing halogen lamps according to the invention does not have the disadvantages of the known solutions.

Sposób według wynalazku polega na tym, że w procesie wytwarzania żarówek halogenowych przez wprowadzenie do żarówki chlorowców jej pompowanie i napełnianie gazem obojętnym lubThe method according to the invention consists in the fact that in the process of producing halogen lamps by introducing halogen into the bulb, it is pumped and filled with an inert gas or

157 165 szlachetnym oraz zamknięcie próżnioszczelne chlorowce wprowadza się w postaci mieszaniny roztworów w rozpuszczalniku niepolarnym dwóch nieorganicznych związków halogenowych rozkładających w warunkach pracy lampy z wydzielaniem par bromu i jodu, przy czym jeden związek zawiera jedynie brom a drugi jedynie jod jako halogen. Po wprowadzeniu całej ilości związków halogenowych z lampy usuwa się rozpuszczalnik i dopiero wtedy poddaje się ją operacji pompowania. Korzystne właściwości żarówek halogenowych uzyskuje się jeżeli nieorganiczne związki halogenowe wprowadza się do żarówki w łącznej ilości od 10 do 100 pg na 1 cm3 wewnętrznej objętości żarówki. Jako nieorganiczne związki bromu korzystnie stosuje się polimer bromofosfonitrylowy, a jako nieorganiczne związki jodu stosuje się czterochlorek cyny.Halogens are introduced in the form of a mixture of solutions in a nonpolar solvent of two inorganic halogen compounds decomposing under the operating conditions of the lamp with the evolution of bromine and iodine vapors, one compound containing only bromine and the other only iodine as halogen. After all the halogen compounds have been introduced, the solvent is removed from the lamp and only then is it pumped. The beneficial properties of halogen bulbs are obtained if the inorganic halogen compounds are introduced into the bulb in a total amount of 10 to 100 pg per 1 cm3 of the internal volume of the bulb. The inorganic bromine compounds are preferably a bromophosphonitrile polymer and the inorganic iodine compounds are tin tetrachloride.

Sposób według wynalazku pozwala na wprowadzenie do lampy precyzyjnie określonej dawki bromu i jodu, a ich wzajemny stosunek ilościowy może być dowolnie regulowany stosowanie do wymagań określonego typu żarówki co było nieosiągalne znanymi metodami. Dzięki zastosowaniu sposobu według wynalazku można więc zmniejszyć dawkę bromu, a w związku z tym jego erozyjne działanie na podpórki i wyprowadzenia skrętki bez uszczerbku dla trwałości lampy i cyklu halogenowego, gdyż dodatek jodu cykl ten wspomaga i podtrzymuje.The method according to the invention allows the introduction of a precisely defined dose of bromine and iodine into the lamp, and their mutual quantitative ratio can be freely adjusted according to the requirements of a given type of bulb, which was impossible with known methods. By using the method according to the invention, it is therefore possible to reduce the dose of bromine, and therefore its erosive action on the strands and leads of the strand, without compromising the life of the lamp and the halogen cycle, since the addition of iodine supports and sustains this cycle.

Wykonane sposobem według wynalazku żarówki nie wykazują pociemnień ani szkodliwych naruszeń podpórek i wyprowadzeń skrętki w całym okresie pracy lampy, który jest co najmniej 30% dłuższy niż z żarówek wytwarzanych znanymi metodami. Poziom trwałości żarówek wykonanych sposobem według wynalazku jest przy tym ustabilizowany i nie wykazuje wahań w produkcji przemysłowej.The bulbs made by the method according to the invention do not show any darkening or harmful violations of the struts and leads of the twisted pair during the entire lamp life, which is at least 30% longer than that of incandescent lamps manufactured by known methods. The level of durability of the incandescent lamps according to the invention is here stabilized and shows no fluctuations in industrial production.

Przedmiot wynalazku został bliżej objaśniony w przykładzie wykonania.The subject of the invention is explained in more detail in an exemplary embodiment.

Przykład I. Do żarówki halogenowej na napięcie 225V o mocy 500W i skuteczności świetlnej 20 lm/W oraz objętości wewnętrznej 3,3 cm³ wprowadzono 40μΐ toluenowego roztworu zawierającego 55 pg polimeru bromofosfonitrylowego oraz 25 pg czterojodku cyny. Następnie żarówkę podgrzano doprowadzając mieszaninę do wrzenia i wstępnie odparowano rozpuszczalnik. Tak przygotowaną żarówkę poddano pompowaniu według dotychczasowej technologii i napełniono kryptonem o ciśnieniu 3,5 atm, nie zawierającym już żadnych domieszek halogenowych. Uzyskano żarówkę o mocy 505 W, strumieniu świetlnym 10300 lm i trwałości użytecznej 1350 godzin, nie wykazującej nalotu wolframu na bańce w całym okresie pracy lampy.EXAMPLE ¹ 40 µΐ of toluene solution containing 55 µg of bromophosphonitrile polymer and 25 µg of tin tetraiodide were introduced into a 225V halogen lamp with a power of 20 lm / W and an internal volume of 3.3 cm ³ . The bulb was then heated to boil and the solvent was pre-evaporated. The bulb prepared in this way was pumped according to the existing technology and filled with krypton at a pressure of 3.5 atm, which no longer contains any halogen additives. The obtained bulb had a power of 505 W, a luminous flux of 10,300 lm and a useful life of 1,350 hours, showing no tungsten tarnish on the bulb throughout the lamp's lifetime.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Department of Publishing of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 5000 zł.Price PLN 5,000.

Claims

Patent claims

1. The method of producing halogen bulbs by introducing halogens into the bulb, then pumping it and filling it with an inert or noble gas and vacuum-tight closure, characterized in that the halogens are introduced in the form of a mixture of solutions in a non-polar solvent of two inorganic halogen compounds decomposing under operating conditions lamps with the separation of bromine and iodine vapors, one compound containing only bromine and the other only iodine as halogen, and after completion of the halgenic compounds, the solvent is removed from the lamp and then pumped.

2. The method according to p. The method of claim 1, wherein the inorganic halogen compounds are introduced into the bulb in a total amount of 10 to 100pg per 1 cm ^{3 of the} internal volume of the bulb.

3. The method according to p. The process of claim 1, wherein the inorganic bromine compounds are bromophosphonitrile (PNBrz) n and the inorganic iodine compounds are tin tetraiodide SnJ4.