SE461795B - Lysroer - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 l 795 2 Det uppfinningsenliga lysröret har ett glashölje som på innerytan är belagt med lysämnespartiklar av blyaktiverat bariumsilikat (BaSi2O5:Pb). Lysämnespar- tiklarnas ytor är försedda med ett av en metalloxid bestående skyddsskikt.

Enligt uppfinningen består skyddsskiktet av vilken som helst metalloxid, förutsatt att den är färglös samt termiskt och kemiskt stabil. Föredragna exempel på metall- oxiden är aluminiumoxid, kiseloxid, titanoxid samt bland- ningar av dessa ämnen.

Mängden metalloxid är minst 0,05 vikt% och mindre än 3 vikt%, företrädesvis mellan 0,1 och 1 vikt%, baserat pà lysämnespartiklarnas vikt. Om den är under 0,05 vikt%, är den otillräcklig för att förbättra höljets mekaniska hållfasthet och höljets ljusutbyte. Om den är 3 vikt% eller mer, förhindrar skyddsskiktet ljus att emitteras från lysämnespartiklarna, vilket reducerar ljusstyrkan.

Med lysröret enligt uppfinningen kan de med skydds- skiktet överdragna lysämnespartiklarna vara bildade inte endast direkt på höljet inneryta, utan även på ett på höljet inneryta bildat spärrskikt. Spärrskiktet kan vara en gjort av metalloxid eller jordkalimetall- fosfat. Föredragna exempel pá metalloxien är aluminium- oxid, kiseloxid och titanoxid. Föredraget exempel på jordalkalimetallfosfat är kalciumpyrofosfat. Mängden spärrskikt på höljets inneryta är lämpligen 0,005-0,5 mg/cm2.

Lysämnespartiklarnas medeldiameter är lämpligen 2-15 pm och de på ytan bildade metalloxidpartiklarnas medeldiameter är lämpligen 0,2 um eller mindre, före- trädesvis 0,01-0,1 pm.

Kort beskrivning av ritningarna Fig l är en sektionsvy som åskådliggör ett utförande av ett lysrör enligt uppfinningen.

Pig 2 är en delvis bortbruten, förstorad sektionsvy av lysröret i fig 1. 10 15 20 25 30 35 461 795 3 Fig 3 och 4 är diagram som visar förhållandet mellan den mängd metalloxid som täcker lysâmnespartiklarnas yta och den mekaniska hállfastheten hos höljet i utföran- dena i fig l och 2.

Fig 5 och 6 är diagram som visar förhållandet mellan den mängd metalloxid som täcker lysämnespartiklarnas yta och ljusstyrkan hos lampan i utförandena i fig 1 och 2.

Fig 7 är en sektionsvy som åskådliggör ett annat utförande av lysröret enligt uppfinningen.

Pig 8 är en delvis bortbruten, förstorad sektionsvy av det i fig 7 visade lysröret.

Pig 9 och 10 är diagram som visar förhållandet mellan den mängd spärrskikt som är anbringat pâ höljets inneryta och den mekaniska hâllfastheten hos höljet respektive ljusstyrkan hos lampan i utförandena i fig 7 och 8.

Fig ll och 12 är diagram som visar förhållandet mellan den mängd metalloxid som täcker lysämnespartik- larnas yta och den mekaniska hàllfastheten hos höljet respektive ljusstyrkan hos lampan i utförandena i fig 7 och 8.

Detaljerad beskrivning av det fördragna utförandet Uppfinningen skall nu beskrivas i detalj genom föredragna utföringsformer.

UTFÖRANDE 1 Fig 1 och 2 visar ett utförande av uppfinningen, i vilket lysämnespartiklarna är direkt belagda på höljet inneryta. I figuren visas ett hölje l som består av sodaglas, ett på höljets 1 inneryta bildat lysämnes- täckskikt 2 och motsatt belägna glödtrådselektroder som är förseglade i höljets l motsatt belägna ändar.

Såsom visas i fig 2 består lysâmnestäckskiktet 2 av lysämnespartiklar 4 överdragna med ett skyddsskikt 5, vilket består av en metalloxid, såsom aluminiumoxid, 10 15 20 25 30 35 »_\ \'| \O CPI 4 kiseloxid eller titanoxid. Detta täckskikt är belagt direkt pá höljets 1 insida. Lysämnespartiklarna 4 anligger via skyddsskiktet 5 mot varandra eller mot glaset i höljet 1.

För att tillverka en lampa av den visade typen finfördelas fina metalloxidpartiklar i ett organiskt lösningsmedel, såsom etylalkohol, varefter lysämnes- partiklar 4 nedföres i en lösning som innehåller metall- oxidpartiklar samt torkas, varigenom skyddsskiktet 5 på lysämnespartiklarnas 4 yta bildas. Dessa lysämnes- partiklar 4 med skyddsskiktet 5 användes på traditionellt sätt för tillverkning av ett lysrör.

Vid tillverkning av ett dylikt lysrör upphettas höljet l ett flertal gånger. Eftersom lysämnespartiklarna 4 emellertid anligger mot höljets l inneryta via skydds- skiktet 5, kommer lysämnespartiklarna 4 ej att sjunka in i det mjukgjorda glaset. Därigenom nedsättes aldrig höljets 1 mekaniska hállfasthet. Eftersom glaskomponenten vidare ej får åtkomst till lysämnespartiklarna 4, kommer lysämnets ljusutbyte heller aldrig att nedsättas.

Brottprover med användning av en stálkula utfördes pà raka rör på 18 W av den lysrörstyp som har den ovan beskrivna uppbyggnaden. I provobjekten använder man. antingen blyaktiverat bariumsilikatlysämne (BaSi2O5:PB) eller vitt kalciumhalofosfatlysämne för lysämnet. För metalloxiden användes aluminiumoxid, kiseloxid och tital- oxid var för sig. Höljets 1 härdningstemperatur sattes till 550°C från olika höjder på ett mittparti av höljet 1, varvid slagets storlek uppmättes när höljet brast.

Slaget svarade mot produkten av stálkulans vikt och höjden omedelbart innan höljet gick sönder. Slaget mar- kerade höljets mekaniska hållfasthet. Pig 3 och 4 visar provresultaten. Närmare bestämt visar fig 3 förhållandet mellan höljets mekaniska hållfasthet och den mängd av respektive metalloxid som utnyttjades i det fall man 0 :Pb. I fig 3 anger abskissan 2 5 metalloxidens vikt%, baserat på lysämnespartiklarnas använde ett lysämne av BaSi 10 15 20 25 30 35 461 795 5 vikt, och ordinaten höljets relativa mekaniska häll- fasthet. Kurva A erhölls när aluminiumoxid användes, 3 . kurva B erhölls när kiseloxid användes och kurva C3 erhölls3när titanoxid användes. Fig 4 visar förhållandet mellan höljets mekaniska hållfasthet och mängden av respektive metalloxid som utnyttjades i det fall vitt kalciumhalofosfatlysämne användes. På samma sätt som i fig 3 anger abskissan mängden metalloxider och ordinatan höljets mekaniska hàllfasthet. Kurva A3 erhölls för aluminiumoxid, kurva B3 erhölls för kiseloxid och kurva C3 erhölls för titanoxid. Av fig 3 och 4 framgår det, att höljets mekaniska hàllfasthet är stor när mängden metalloxid utgör minst 0,05 vikt%.

Fig 5 visar förhållandet mellan ljusstyrkan och mängden av olika metalloxider som utnyttjades i det fall man använde ett lysämne av BaSi2O5:Pb. I figuren anger abskissan mängden metalloxid och ordinatan den relativa ljusstyrkan. Kurva A3 erhölls för aluminiumoxid, kurva B3 för kiseloxid och kurva C3 för titanoxid. Fig 6 visar förhållandet mellan ljusstyrkan och mängden av respektive metalloxid som utnyttjades i det fall vitt kalciumhalofosfatlysämne användes. På samma sätt som i fig 5 anger abskissan mängden metalloxid och ordi- natan ljusstyrkan. Kurva A3 erhölls för aluminiumoxid, kurva B3 erhölls för kiseloxid och kurva C3 erhölls för titanoxid. Av fig 5 och 6 framgår det, att ljusstyrkan nedsättes när mängden metalloxid utgör 3 vikt% eller mer.

De tre olika metalloxiderna som angivits ovan är pà inget vis begränsande, och vilken som helst annan metalloxid kan utnyttjas förutsatt att lysämnespartik- larna kan förhindras att sjunka in i glaset och att lysämnet kan förhindras att upplösas på grund av upp- värmning. Vidare kan metalloxiderna utnyttjas antingen var för sig eller som blandningar. Överdragsmetoden är ej begränsad till den ovannämnda. Vidare bör det använda lysämnet ej eroderas av glaskomponenten. 10 15 20 25 30 35 461 795 UTFÖRANDE 2 Fig 7 visar ett annat utförande, i vilket lysämnes- partiklarna är bildade på ett på böljets inneryta bildat spärrskikt. I detta utförande är ett spärrskikt 6 bildat på ett höljets 1 inneryta och är lysämnespartiklar 4, vilka är överdragna medelst skyddsskiktet 5 som består av en metalloxid, bildade på skiktet 6 som i det första utförandet. I fíg 1 och 7 betecknas samma delar med samma hänvisningsnummer. Spärrskiktet 6 på höljets l inneryta, såsom visas i fíg 8, bildas genom att partiklar 7 av aluminiumoxid, kiseloxid, titanoxid, jordalkali- metallfosfat, etc, finfördelas tilsammans med ett binde- medel i ett organiskt lösningsmedel, att höljets l inner- yta täckes med den resulterande dispersionen och att skiktet härdas vid en temperatur på 550°C.

Prover på mekanisk hållfasthet och ljusutsändning utfördes i samband med detta utförande pá det sätt som har beskrivits ovan i samband med det första utförandet.

Fig 9 visar förhållandet mellan höljets mekaniska häll- fasthet och mängden aluminiumoxid, där spärrskiktet 6 på höljets l inneryta består av aluminiumoxid och där lysâmnespartiklar av BaSi2O5:Pb, vilka är överdragna med kiseloxidpartiklar i en mängd av 0,3 vikt%, är anord- nade pà spårrskiktet. Pig 10 anger abskissan mängden aluminiumoxid på höljets inneryta i mg/cm2. I diagram 9 anger ordinatan höljets relativa mekaniska hàllfasthet och i diagram 10 anger ordinatan ljusstyrkan. Fig 11 visar förhållandet mellan höljets relativa mekaniska hâllfasthet och mängden titanoxid för det fall lysrörets spärrskikt 6 på höljets 1 inneryta består av kalcium- pyrofosfat med en täcktäthet på 0,5 mg/cm2 och lysröret har med titanoxidpartiklar överdragna, vita kalciumhalo- fosfatlysämnespartiklar anordnade på skyddsskiktet 6.

Fig 12 visar förhållandet mellan ljusstyrkan och mängden titanoxid i detta fall. I båda figurerna anger abskissan mängden titanoxid. I diagram ll anger ordinatan höljets relativa mekaniska hàllfasthet och i fig l2 anger ordi- 10 15 20 25 7 natan ljusstyrkan. Av fig 9-12 framgår det, att effekten är ringa om täcktätheten hos spärrskiktet 6 på höljets 1 inneryta är mindre än 0,005 mg/Cmz, under det att ljusstyrkan är reducerad om tätheten överskrider 0,5 mg/cm2. Vidare utgör den mängd metalloxid som täcker lysämnespartiklarna 4 företrädesvis minst 0,05 vikt% och mindre än 3 vikt%. Även i detta utförande är metalloxiden och metall- fosfaten som täcker höljets inneryta ej begränsade till vad som anges i de beskrivna exemplen, och vilket som helst ersättningsmedel kan utnyttjas, förutsatt att lysämnet kan förhindras att sjunka in i glaset och att lysämnet kan förhindras att upplösas. Metalloxiden som täcker lysämnet kan av samma skäl också ersättas. I detta exempel är lysämnespartiklarna och höljets inneryta isolerade från varandra medelst ett dubbelt skyddsskikt, vilket är speciellt lämpligt för lysrörstyper med krökt eller böjt rör.

Såsom har beskrivits ovan för det uppfinningsenliga lysröret är ett skyddsskikt, vilket består av metalloxid, sá bildat pà lysämnespartiklarnas yta, att lysämnespar- tiklarna aldrig sjunker in i det glas som bildar höljets inneryta eller upplöses. Det är således möjligt att förhindra nedsättning av höljets mekaniska hàllfasthet.

Vidare tränger glaskomponenten aldrig in i lysämnespar- tiklarna, varigenom det är möjligt att förhindra ned- sättning av ljusämnets ljusutbyte.

Claims (8)

10 15 20 25 30 461 795 PATENTKRAÛ

1. Lysrör, k ä n n e t e c k n a t därav, att det har ett glashölje (1) med ett täckskikt (2) av lysämnes- partiklar (4) av blyaktiverat bariumsilikat, och att lysämnespartiklarna är överdragna med ett av en metalloxid bestående skyddsskikt (5).

2. Lysrör enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att metalloxiden är minst ett av elementen i en grupp som består av aluminiumoxid, kiseloxid och titanoxid.

3. Lysrör enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att mängden metalloxid är minst 0,05 vikt% och mindre än 3 vikt%, baserat på lysämnespartiklarnas (4) vikt.

4. Lysrör enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att mängden metalloxid är 0,01-1 vikt% av lys- ämnespartiklarnas (4) vikt.

5. Lysrör enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att lysämnespartiklarna (4) är bildade på ett spärrskikt (6), som är bildat på glashöljets (1) inneryta och består av minst ett av elementen i en grupp som består av metalloxider och metallfosfater.

6. Lysrör enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t därav, att spärrskiktet (6) består av minst ett av ele- menten i en grupp som består av aluminiumoxid, kiseloxid, titanoxid och jordalkalimetallfosfat.

7. Lysrör enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t därav, att mängden spärrskikt (6) på höljets (1) inneryta är 0,005-0,5 mg/cm2.

8. Lysrör enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att höljet (1) består av ett krökt rör.