196013. lajstromszámú szabadalom • Kisülőedény nagynyomású kisülőlámpához, valamint eljárás a kisülőedény összeépítésére
1 2 A találmány tárgya kisülőedény nagynyomású kisülőlámpához, elsősorban nagynyomású nátriumlámpához, amelynek hengeres áttetsző vagy átlátszó alumíniumoxid kerámia kisülőcsöve, és annak két végét hermetikusan lezáró, elektródokkal kapcsolódó tömör árambevezetőket üvegzománc forrasztáson át rögzítő vcglezárói vannak, továbbá a találmány tárgya a fenti kisülőedény összeépítésére alkalmas eljárás, amelynek során árambevezetőt véglezáróban ideiglenesen mechanikusan rögzítünk, a véglezárót a kisülőedénnyei, illetve az áram bevezetővel hermetikusan összeforrasztjuk. A nagynyomású nátriumlámpa kisülőedénye nátriumot, lúganyt és nemesgázt tartalmaz. Üzemeléskor a kisülőedényben két elektród között kialakuló ívkisülés által fejlesztett hő hatására a nátrium és a higany egy része gőz fázisba kerül, a maradék pedig ötvözet úgynevezett am algám alakjában a kisülőedény belső, lezárt terének leghidegebb részén, az úgynevezett hidegponton helyezkedik el folyadékfázisban. A kisülőedény a gyakorlatban általában átmérőjének többszörösét kitevő hosszúságú, nagy tisztaságú áttetsző vagy átlátszó alumíniumoxid kerámia cső, amelynek két végén általában egy-egy elektróda helyezkedik el. Az elektródákhoz csatlakozó árambevezető és a különböző alumíniumoxid kerámia alkatrészek közötti hermetikus kötések létrehozására a gyakorlatban általában üvegzománcot használnak. Az alumíniumoxid kerámiacső végeinek lezárására alkalmazott kialakítás és az eljárás alapvetően befolyásolja a nagynyomású nátriumlámpák megbízhatóságát és élettartamát. Szívócső nélküli technológiát alkalmazó véglezárásra mutat példát a DE—OS 3111278. számú találmányi bejelentés. Ennél az ismert kiviteli alaknál a kisülőedény mindkét véglezáró eleme a kisülőcső anyagához hasonló anyagból, nagytisztaságú alumíniumoxid kerámiából van kialakítva, amelyeket az úgynevezett beforrasztási művelet során üvegzománc forrasztással rögzítenek a kisülőcső végeihez. Ugyancsak üvegzománc forrasztással vannak rögzítve az elektródákhoz kapcsolódó árambevezetők a véglezáró kerámia elemekhez. Elektródemissziós anyagként a gyakorlatban kizárólag olyan anyagok kerülnek felhasználásra, például báriumkálciumvolfra/nát, báriumstronciumvolframát, ittriumoxid és szánnazékai. amelyek 1600 °C feletti hőmérsékleten erősen párolognak, így az emissziós anyag felvitele után már 1600 °C-nál nagyobb hőmérséklet a választott technológia megvalósításához többé nem alkalmazható. Az említett szabadalmi leírás szerinti kiviteli alaknál a hengerszimmetrikus elrendezés következtében a kisülőcső hidegpontja a kisülőcső és az azt lezáró egyik kerámia véglezáró elem csatlakozási vonalának környezetében jön létre, mely legalábbis részben üvegzománccal van fedve. Ez a körülmény a szóban forgó kiviteli alak nyilvánvaló hátránya, ugyanis a kisülő cső üzemelése során a kétvegyértékű fémek oxidjait tartalmazó üvegzománc 700 —800 °C hőmérsékletű folyékony nátriumamalgámmal kerül érintkezésbe, amely a nagynyomású nátriumlámpa élettartamát elsősorban meghatározó jelenséget, azaz a kisülőlámpa üzemelése alatt megvalósuló nátrium fogyást kedvezőtlenül befolyásolja. A találmánnyal célunk olyan kisülőedény létrehozása nagynyomású kisülőlámpához, elsősorban nagynyomású nátriumlámpához, valamint olyan eljárás kialakítása a szóban forgó kásülőedény. összeépítésére, amelynél a véglezárások újszerű kialakítása es öszszeszerelése révén megakadályozható a kisülőedény üzemelése során a folyékony fázisú nátriumamalgám és a hermetikus véglezáráshoz alkalmazott üvegzománc érintkezése és ezáltal kedvezően befolyásolható a lámpa élettartama, csökkenthető a nátrium fogyása. A kitűzött feladatot nagynyomású kisülőlámpa kisülőedényével oldottuk meg, amelynek hengeres áttetsző vagy átlátszó alumíniumoxid kisülőcsöve és a kisülőcső végét hermetikusan lezáró, elektródával kapcsolódó tömör árambevezetőt átvezető és üvegzománcon át rögzítő véglezárója van. Ezt a kisülőedényt a találmány értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy a második árambevezető a kisülőedény kisülő csövével kristályszerkezetilegegy egységet alkotó második véglezárójában van üvegzománccal beforrasztva. Mivel az árambevezető hagyományos technológiával, üvegzománccal van a kisülőcső színtereit végiezárójába forrasztva, így a kisülőedény összeépítéséhez nincs szükség újabb, költséges és bonyolult gyártástechnológia bevezetésére. ívűvel a nátriumlámpa kisülőcsövének tengelyében a hőmérséklet magasabb, mint a csőfalnál, így a kisülőlámpa hidegpontja jól kézbentarthatóan a kisülőcső falánál alakul ki, a kisülőcső azon végénél, amely a kisülőedény termikus tervezése következtében a hidegebb, és amely végnél a véglezáró a kisülőcsővel kristályszerkezetileg egy egységet alkot, és ahol így a folyékony fázisú amalgám nem érintkezik üvegzománccal. A találmány szerinti kisülőedény egy előnyös kiviteli alakja, ha aszimmetrikus elektródaelrendezés esetén a kisüiőcsőveJ kristályszerkezetileg egy egységet alkotó második véglczáróhoz tartozó elektróda a véglezárótól távolabb, a kisülőcső belsejébe nagyobb mértékben benyulóan van rögzítve. A találmány szerinti kisülőedény további előnyös kiviteli alakja értelmében a kisülőcsövet a beforrasztott véglezáró tartományában hővisszaverő fémbilincs veszi körül. A fenti intézkedések révén a kisülőcső ltidegpontjának helye termikusán tervezhető és a hidegpont jól kézbentartható. A kitűzött feladatot továbbá nagynyomású kisülőlámpa kisülőedényének összeépítésére alkalmas eljárással oldottuk meg, amelynek során a kisülőlámpa első áram bevezetőjét első véglezárójába mechanikusan ideiglenesen rögzítjük. A találmány értelmében a második árambevezetőt a kisülőcső belsejébe bevezetjük olymódon, hogy a kisülőcső zárt végének furatán átdugjuk, abban mechanikus deformációval ideiglenesen rögzítjük, majd hermetikusan beforrasztjuk, és csak ezután forrasztjuk bele a második véglezáróba a másik áram bevezetőt, és forrasztjuk össze az első véglezárót a kisülőcsővel. A találmányt az alábbiakban a rajz segítségével (1. ábra) ismertetjük részletesebben, amelyen a kisülőedény példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. Nagynyomású nátriumlámpa áttetsző vagy átlátszó alumíniumoxid kerámia 1 kisülőcsövet tartalmaz, melynek egyik vége nyitott, míg másik vége 2 végjezáróként van magából az 1 kisülőcső anyagából és azzal kristályszerkezetileg egy egységet alkotva kialakítva. A 2 véglezáróban központos 3 furat van kiképezve, melynek átmérője akkora, hogy rajta 4 áram-196.013 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
