194443. lajstromszámú szabadalom • Nagynyomású fém-halogenid kisülési lámpa fényáteresztő kerámia anyagú ívcsővel és eljárás a lámpa előállítására
1 1 >4.443 2 zajlott le, úgy gondoljuk, hogy más fűtési menetrendek is elképzelhetők ■ még gyorsabb átalakulás elérése érdekében. Ezért úgy gondoljuk, hogy az üveges állapotból kristályos állapotba átalakulás folyamata egy percnél rövidebb idő alatt végrehajtható. Ez nem tartalmazza a hűtési periódust, minthogy - bár a hűtési lépcső beletartozik a folyamatba a hűtés sebessége viszonylag érdektelen. Előnyös lehet egy olyan folyamatos eljárás, amelyben a két hevítést fokozatot közvetlenül egymás után hajtjuk végre. Az 5. ábrán látható egy olyan hevítési menetrend, amely egyetlen lépésben hoz létre kristályos tömítést, és amelyhez olyan tömítőanyag összetételt alkalmazunk, amely kissé nehezebben olvadó, mint a 3. és 4. ábra hevítési menetrendjeihez használt tömítőanyag összetétel. Ebben az esetben a zárótag felső részén mért hőmérséklet 1620 C volt, és az egyetlen tömítési lépés végrehajtása 80 s alatt történt. Nem feltétlenül szükséges, hogy az ívcső mindkét végét magas lágyulási hőmérsékletű kristályos tömítéssel tömitsú'k. Az egyik véget tömíthetjük valamilyen más eljárással is, pl. közvetlen szintereléssel. Egy villamosán vezető cermet zárótag közvetlen szinterelését egy kisülési lámpa végzáró részében lévő szigetelő kerámia részhez ismertették az 1.571.084 GB számú szabadalmi leírásban. Közvetlen szinterelést ismertet a „Kerámia fém-halogenid lámpák új struktúrája és tulajdonságai” c. közlemény H. Kitagawa, S. Yamayaki és K. Takatsu tollából a japán Iwasaki Electric Company Limited cégtől, amelyet a Japánban 1985. május 27-én tartott I.E.S. Konferencián adtak elő, és amely egy kísérleti fém-halogenid lámpán végzett vizsgálatokat közöl. A kísérleti lámpán csupán 1000 órás élettartamvizsgálatot végeztek és azután analizálták. A 800 és 900 C hőmérséklet között működő lámpa alsó végén a közlemény szerint nagyon súlyos rongálódást észleltek. A 6. ábrán bemutatunk egy olyan 20 ívcsövet, amely az egyik végén közvetlenül szintereléssel van tömítve. A végeinél folyamatosan leszűkített polikristályos alumínium-oxid 20 ívcső 23 falához. A 22 zárótag tartalmaz egy 24 áram-hozzávezetést és egy 25 elektródot. A másik 26 vég a jelen találmány szerint készült, amennyiben villamosán vezető cermet 27 zárótag van a 20 ívcső 23 falához tömítve MgO-ot, SiOj-ot és Alj03-ot tartalmazó tömítőanyaggal, ahol a vastagított vonallal jelölt 28, 29 tömítést üveges állapotúból kristályos állapotúvá alakítottunk át. A cermet 27 zárótag is tartalmaz egy 30 áram-hozzávezetést és egy 31 elektródot. Mielőtt a 20 ívcső másik 26 végét tömítenénk, a 20 ívcsőbe bevezetjük a fém-halogenid töltetet bizonyos mennyiségű higannyal és nemesgázzal együtt. A folyamatosan leszűkített kerámikus 20 ívcsőnek az az előnye a 2. ábrán látható vállal leszűkített 17 ívcsőhöz képest, hogy hatékonyan árnyékolja a 31 elektród mögötti töltetet. A 7. ábrán bemutatunk egy a jelen találmány szerinti nagynyomású fém-halogenid kisülési 32 lámpát. Ennek polikristályos alumínium-oxid kisülési 33 ívcsöve van, amely lehet monolitikus szerkezetű vagy folyamatosan leszűkített, mint fentebb ismertettük, és tartalmazza a tömítéssel bezárt fém-halogenid töltetet, higanyt és nemesgázt. A 33 ívcsövet nikkelből készült 34 tartószerkezet tartja egy külső elliptikus 35 búrában, amely lágy üvegből, pl. nátronüvegből készül. A külső 35 búrában vákuum van. A 34 tartószerkezet 36 és 37 huzalokban folytatódik, amelyek 38 üveglábazatba vannak tömítetten beágyazva. A 35 bórán belül 39 és 40 gettergyűrű van a szennyezések lekötésére, és az egész együttes 41 Edison-lámpafejre van szerelve. Úgy gondoljuk, hogy a MgO-t, Si02-ot és A1203: -ot tartalmazó tömítőanyagok széles skálája alkalmazható a gyakorlatban a jelen találmány alkalmazásakor, pl. azok a tömítőanyagok, amelyeket az 55.049 számú EP szabadalmi leírásban ismertettek. Különösen előnyösek azok, amelyek 51-62 tömegé Si02-t, 13- —21 tömeg% Al203-ot és 25—28 tömeg% MgO-t tartalmaznak. A tömítőanyag tetszés szerint tartalmazhat 20 tömeg%-ig kristályosító hatóanyagot is, pl. titán-, cirkon- vagy króm-oxidot az átalakulás elősegítésére. Különösen előnyös összetétel az, amely 28 tömeg% MgO-ból, 20 tömeg%> Al203-ból, 36,5 tömeg% Si02-ből és 17,2 tömeg% cirkonból áll, ezt az 5. ábra szerinti hevítési menetrend esetén használhatjuk. Amikor a magas lágyulási hőmérsékletű kristályos tömítés kifejezést használjuk, a kifejezést úgy értjük, hogy az kiterjed a kristályosodási állapot minden olyan fokára, amelynek eredményeként létrejövő tömítés 1300 és 1360 ÖC hőmérséklet között lágyul, de nem lágyul meg bármilyen ennél alacsonyabb hőmérsékleten. Előnyös ha minél nagyobb, célszerűen 100%-os kristályosodási fokot biztosítunk minden ilyen magas lágyulási hőmérsékletű tömítésnél. Úgy véljük, hogy a jelen találmány szerinti, magas üzemi hőmérsékletű kompakt fém-halogenid lámpák eredményes tömítése nagymértékben, ha ugyan nem teljesen az itt ismertetett különleges rövid tömítési idő következménye. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Nagynyomású fém-halogenid kisülési lámpa fényáteresztő kerámia anyagú ívcsővel, amely ívcsőnek villamosán vezető cermet zárótagok által tartott kisülési elektródjai vannak, és amely ívcső fém-halogenidet, higanyt és a lámpa indításához nemesgázt tartalmazó töltettel van ellátva, azzal jellemezve, hogy a lámpa (32) 700 és 1000 °C hőmérsékletek közötti üzeméhez a kisülési elektródok (25, 31) egymástól 10 mm-nél kisebb ívrésszel varrnak elhelyezve, és legalább az egyik cermet zárótag (27) az ívcső (20) megfelelő végéhez (26) gyorsan formált, magas lágyulási hőmérsékletű kristályos tömítéssel (28, 29) van tömítve. 2. Az 1. igénypont szerinti nagynyomású fém-halogenid kisülési lámpa, azzal jellemezve, hogy a tömítés (28, 29) 51-62 tömeg% Si02-ot, 13-21 tömeg% Al203-ot és 25-28 tömegé MgO-ot tartalmaz. 3. A 2. igénypont szerinti nagynyomású fém-halogenid kisülési lámpa, azzal jellemezve, hogy a tömítés (28, 29) 52 tömeg% Si02-ot, 20 tömeg% Al2 03 -ot és 28 tömeg% MgO-ot tartalmaz. 4. A 2. igénypont szerinti nagynyomású fém-halogenid kisülési lámpa, azzal jellemezve, hogy a tömítés (28, 29) legföljebb 20 tömést titán-, cirkon- vagy krómoxidból álló kristályosító hatóanyagot tartalmaz. 5. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti nagynyomású fém-halogenid kisülési lámpa, azzal jellemezve, hogy az ívcső (20) hossza legföljebb 30 mm. 6. Eljárás fényáteresztő kerámia anyagú ívcsővel ellátott, nagynyomású fém-halogenid kisülési lámpa előállítására, amelynek során az ívcsőbe fém-halogeni-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
