196014. lajstromszámú szabadalom • Villamos kisülő lámpa árambevezetője
1 2 A találmány tárgya villamos kisülőlámpa árambevezetője, amely a kisiilőlámpa kisülőcsövét lezáró záróelemben hermetikusan rögzített, azon keresztül nyúló szívócsőként van kialakítva, amely elektródabottal mechanikus deformáció révén van mechanikusan és elektromosan összeerősítve. A találmány szerinti árambevezető elsősorban nagynyomású nátriumlámpáknál alkalmazható. A 27.54.001. számú DE szabadalmi leírás olyan villamos kisülőlámpát, pontosabban annak kerámia kisülőedényét ismertet, ahol a kisülőedény anyaga áttetsző polikristályos alumíniumoxid cső, melynek két vége ugyancsak alumíniumoxidból készült záróelemekkcl van lezárva. A záróelemeken kialakított furatokban vannak elhelyezve a kisülőcső anyagával közel megegyező tiőtágulásí együtthatóvan rendelkező fémből, célszerűen nióbiumból készült ár um bevezetők, melyek össze vannak kötve a kisülőedény elektródáival és a záróelemek, valamint a záróelemek és az áram bevezetők közötti hermetikus kötést forraszanyag biztosítja. A kisülőedény nátrium és higany adalékanyagot és indítógázként nemesgáz töltetet tartalmaz. Az árambevezetőhöz az elektródabot mechanikus módon van rögzítve úgy, hogy az elektródabot mélyen belenyúlik a záróelemen áthaladó árambevezető szívócsőbe, és a kisülőcsövön kívül mechanikus defonnáció révén az árambevezető rá van lapítva az elektiódabotra. Mivel az árambevezető egyben szívócsőként is szolgál, a szivattyúzás és feltöltési folyamat befejezése után az árambevezető kisülőcsőtől legtávolabbi pontját mechanikus ellapítással hermetikusan lezárják. Az árambevezető fentiek szerinti két ellapítása között tér szolgál a kisülőlámpa üzemelésekor folyékony halmazállapotú adalékanyag tárolására, és az elektródabot rögzítését megvalósító ellapításnál kialakított kapillárisok biztosítják a gőz halmazállapotú kisülőanyag közlekedését a kisülőtér és a tárolótér (reservoir) között. Ennek a megoldásnak hiányossága, hogy az elektródabot rögzítését végző, a kisülőcsövön kívül megvalósított ellapítás jelentős mértékben megnöveli az árambevezető, azaz a szívócső szükséges hosszát. Ez a niobium magas ára miatt jelentős költségeken túl azt is jelenti, hogy a kisülőedény leghidegebb pontja a kisülés hőforrásaitól, azaz az ívtől, elektródáktól messzebb kerül és emiatt a kisülőlámpa optimális működéséhez szükséges légiddé géb b — pont hőmérséklet biztosítása külön beavatkozást igényel, legalábbis a 400 W-nál kisebb teljesítményű típusoknál. Ez a gyakorlatban legtöbbször azt jelenti, hogy a kisülőcső mindkét végén külön hővisszaverő felületeket kell kialakítani, amely a költségeket tovább növeli, továbbá a kisülőcső kerámiaanyagának felülete és a hővisszaverő bilincsek közötti nem pontosan definiált hőkontaktus további gyártási szórást jelent. További hátrányként jelentkezik a kisülőedény hőmérsékletének többletfűtéssel megvalósított növelése is. Találmányunk célja olyan árambevezető létrehozása villamos kisülőlámpához, amely biztosítja a liidegpont előnyös elhelyezését, a kisülőedény szívócsövön keresztül történő leszivattyúzásának lehetőségét, valamint a folyékony fázisú kisülőanyag kisülőterén kívüli tárolását, a fent felsorolt hátrányok nélkül akár 150 W alatti teljesítményű lámpák esetében is. Találmányunk azon a felismerésen alapul, hogy az elektródbot és az árambevezető mechanikus összeerősítését nem a kisülőcsövön kívül, hanem azon belül kell kialakítani, mert így a leghidegebb-pont hőmérséklet lényegesen egyszerűbben biztosítható. A kitűzött feladatot villamos kisülőlámpa árambevezetőjével oldottuk meg, amely a kisülőlámpa kisülőcsövét lezáró záróelemben hermetikusan rögzített azon keresztül nyúló szívócsőként van kialakítva, amely az elektródabottal mechanikus deformáció révén van mechanikusan és elektromosan összeerősítve. Ezt a találmány értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy az árambevezető az elektródabotra az áram bevezető kisülőcső belsejébe eső szakaszán van rálapítva. A találmány értelmében előnyös, ha az áram bevezető keresztmetszete az ellapítás tartományában négylevelű lóhere alakú. Ugyancsak előnyös, ha az árambevezető és az elektródabot az ellapításon kívül ponthegesztéssel is össze van erősítve. A találmány szerinti árambevezető technológiai módosítás nélkül gyártható, lehetővé teszi kis teljesítményű nagynyomású kisülőlámpák gazdaságos és üzembiztos előállítását, biztosítja a kisülőedény megfelelő lüdegpontját. A találmány szerinti árambevezetővel ellátott kisülőedény szokásos módon külső bórába helyezhető és egy lehetséges kiviteli alak szerint Edison-menetes fejjel is ellátható. A találmányt az alábbiakban a rajz segítségével ismertetjük részletesebben, amelyen az árambevezető példaként! kiviteli alakja látható. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti árambevezetővel ellátott kisülőedény egy részének a hosszmetszete, és a 2. ábrán az 1. ábra szerinti kisülőedény II—II vonal mentén vett metszete látható. Az 1. ábrán bemutatott előnyös kiviteli alak 1 kisülőcsöve palikristályos alumíniumoxidból készült és a részben ábrázolt 1 kisülőcső rajzon látható vége ugyancsak alumíniumoxidból készült kerámia 2 záróelemmel van ellátva, A 2 záróelem a szokásos módon, különböző fémek oxidjaiból előállított 3 forraszanyaggal van az 1 kisülőcsőhöz forrasztva, ami hermetikus lezárást biztosít. Ugyanilyen 3 forraszanyaggal van a 2 záróelembe öeforrasztva 4 árambevezető, amely - mivel egyben szívócsőként is szolgál - vékonyfalú nióbium csőből készült. A 4 árambevezető 1 kisülőcsövön kívüli, a 2 záróelemen keresztülnyuló 5 vége a szivattyúzás és feltöltési folyamat befejezése után mechanikus ellapítással van hermetikusan lezárva, és az 1 kisülőcső belsejében elhelyezkedő 6 végébe 7 elektróda 8 elektródabotja nyúlik bele. A 8 elektródabot a 4 áram bevezető ben'.ugyancsak mechanikus deformáció révén, 10 ellapítással van rögzítve, amely jelen példában négypofás lapítókészülékkel van megvalósítva. Ebből következően a 4 áram bevezető keresztmetszete a 10 ellapítás tartományában a 2. ábrán látható négylevelű lóhere alakú. A 10 ellapítás révén a 4 árambevezetőben 9 kapillárisok vannak kiképezve, melyek úgy vannak méretezve, hogy megakadályozzák a 4 árainbevezetőcső 10 ellapítás és hermetikusan lezárt 5 vég közötti szakaszán elhelyezkedő adalékanyag folyékony állapotban a kisülőtérbe való jutását, de lehetővé teszik annak közlekedését gőzfázisban, A kisülőedény és a kisülőlámpa gyártásának további menete köásmert. Látható, hogy a 10 ellapítás 196.014 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60