Устройство высокочастотной термообработки геттеро-ртутных дозаторов люминесцентных ламп

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1091258 19 За) Н 01 3. 61/28 Н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ М Об(71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторскийи технологический институт токоввысокой частоты им, Вологдина В,П.(56) 1. Технический отчет фирмыБаез СеСгег Р 1, 23.02.79.2. Вогяпд М., Сгепйе 1 й .1.РКаЬоздп Е. апй ЯерЬепз Я.Ы, Апдшргочей шдСЬой оЕ шапцЕасогдщ а11 погезсепг. 1 ашр.-"1 ддЬдщ 11 езеагсЬапй ТесЬпо 1 оу". ч. 12, 9 2, 1980,рр. 73-82 (прототип),(54) (57) 1, УСТРОЙСТВО ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ТЕРГ 100 БРАБОТКИ ГЕТТЕРО-РТУТНЫХДОЗАТОРОВ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП, содержащее высокочастотный генераторс источником питания и согласующимтрансформатором, одновитковый индуктор с плоскими параллельными ветвямии транспортер для перемещения ламп,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения качества люминофорного покрытия за счет снижения взоне нагрева ионизации газообразныхпримесей при воздействии электрической составляющей электромагнитногополя, на противолежащих участкахветвей индуктора размещены электростатические экраны, выполненные,например, в виде однослойных катушек, соединенные между собой электропроводящей перемычкой.10912582.устройство по п.1, о т л и ч а ю. противолежащих секций соединена щ е е с я тем, что экраны выполне- электропроводящей перемычкой. ны секционированными, и каждая пара1Изобретение относится к высокочастотному нагреву и может быть использовано в производстве люминесцентных ламп,Известно устройство для высокочастотной обработки геттеро-ртутных дозаторов (ГРД) люминесцентных,ламп, содержащее многовитконый проходной индуктор 1 3.Недостатками данного устройства,содержащего индуктор, выполненныйв виде многовитковой катушки, являются низкая эксплуатационная надежность индуктора вследствие большойдлины и малого диаметра .индуктирую-. 15щего провода, что создает неудовлетворительные условия охлалдения,а также в связи с возможностью меж;..виткового пробоя; снижение эффектиноности люминофора люминесцентных ламп, 20Вызываемое ионизацией газа В элект-.рическом поле индуктора; трудоемкость изготовления индуктора.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является25.устройство, содержащее высокочастотный генератор с источником питания и.согласующим трансформатором ОднОВит"ковый индуктор с плоскими параллельными ветвями и трансггортер для пере-. .10мещения ламп,Конец индуктора, удаленный атВВОДОВ г 1 итанияр ЗЯэемлен. НагреВ ГРДо,осуществляют до температуры 900 Оза 30 с. Данный режим нагрева обеспечивается при токе индукторя ж 300 ьна частоте -400 кГц 23Недостатком известного устройстваявляется то, что при прохождении лампчерез индуктор высокочастотное электэическое поле вызывает ионизацию газа наполняющего лампы, разрушение газообразных примесей и их адсорбцию люминоформ, Это Вызывает ухудшение качества люминофорй и снижение светового потока ламп. Ионизация газа з .пампах начинается при напряжении 1 а шинах индуктора около 40 В, Для 2достижения требуемого режима нагрева ГРД и требуемой производительности устройства необходимо подать на шины индуктора напряжение около 500 В.В случае работы устройстна н режиме, исключающем ионизацию, производительность процесса термообработкн становится недопустимо низкой. В целях снижения напряженности электрического поля в известном устройстве использовано заземление конца индуктора, Однако это позволяет снизить только уровень напряженности внешнего электрического поля в области близлежащей к точке заземления, н то время как. напряженность электрического поля в рабочей зоне индуктора остается Величиной, зависимой только от его энергетических пяраметроз и конфигурации индуктирующего провода.Цель изобретения - повышение качества люминофорногс покрытия люмилесцентньг ламп за счет снккения в зоне нагрева ионизации газообразных примесей при воздействии электрической составляющей электромагнитногополя,Поставлен 1 ая цель достигаетсятомчто В устройстве высокочастотнойтермообработки геттсро-рту ных дозаторов люминесцентных ламп, содержаще 1 л Высокочастотный генератор с источпиком питания и согласующим трансформатором, одновитковый ипдуктор спло кими араеьни ветвями итранспортер для перемещения ламп,на г 1 ротиналежаших участках ветвейиндуктора размещены электростатические экраны, выполненные, например, и ниде однослойных катушек,соегиненные между собой электропронодящей перемычкой.Зкряны могут быть выполнены секционированными, а каждая пара протиВолежащих секций соединена электропроводящей перемычкой, 3 1091Экранирование рабочей зоны индуктора от электрического поля обеспечивается взаимодействием электрически соединенных между собой экранов с ветвями индуктора, на которых они расположены и от которых отделены слоем электроизоляции, Электрическое поле, окружающее ветви индуктора, индуцирует на внутренних поверхностях экранов электрическиеО заряды противоположного знака, На внешних поверхностях противолежащих экранов сосредоточены заряды разного знака, вследствие чего происходит Их перетекание с одного экрана на дру, г 5 гой по электропроводящей перемычке. Частота тока, проходящего по перемычке, равна частоте источника питания. Ток перемычки проходит по экранам, электроизоляционным слоям в виде тока смещения, по ветвям индуктора20 и замыкается через вторичную обмотку ВЧ трансформатора. Вследствие того, что величина электросопротивления перемычки незначительна, в срав 25 ненни с емкостным сопротивлением участка цепи между экранами (рабочая зона индуктора), а емкостное сопротивление на участках цепи между ветвями индуктора и экранами, расположенными на них, значительно мечьше емкостного сопротивления между самимиветвями, электрическое поле индуктора сосредоточено, в основном, в слое, разделяющем экраны и индуктор. Таким образом, произведеноерераспре деление ВЧ электрического поля из рабочей зоны индуктора в область, удаленную от места прохождения люминесцентных ламп. Для исключения Образования замкнутых контуров тока и соответственно нагрева экранов,в электромагнитном поле индуктора, экраны выполнены в виде однослойных катушек, а для снижения индуктивного и активного сопротивления экранов катушки закорочены с внешних сторон ветвей индуктора. В целях увеличения эффективности экранирования экраны могут быть выполнены секционировачными. 5 СНа фиг. 1 схематично изображено предлагаемого устройство, общий вид; на фиг. 2 - устройство с секционированными экранами;.Иа фиг. 3 - разрез А-А на фиг.2, 5., Устройство состоит из высокочастотного генераторас источником питания и согласующим трансформато 258 4ром 2, одновиткового индуктора 3, выполненного в виде двух плоских параллельных водоохлаждаемых ветвей 4 и 5, транспортера 6, перемещающего лампы 7, внутри которых размещены ГРД 8, выполненные в виде замкнутых петель из полос нержавеющей стали, покрытой активирующим составом. На ветвях 4 и 5 индуктора 3 размещены электростатические экраны 9 и 10, разделенные на секции 11,12 и 13,14. Противолежащие секции 11,13, и 12,14 электрически соединены электропроводящими перемычками 15 и 16, Экраны 9 и 1 О изолированы от индуктора 3 тонким слоем (0,2-0,25 мм) изоляционного покрытия 17. Секции 11-14 выполнены в виде однослойных катушек измедного провода с диаметром провода не более 2-3 глубин проникновения ВЧ тока. Шаг намотки секций 11-14 и их длина определены экспериментально; так как ис теоретический расчет достаточно сложен и неточен, При определении параметров секций 11-14 принято условие, по которому остаточная напряженность электр иве ско го; - ;ол.1 Е о в раоочей зоне инду ктОря 3 .1 е Быз 1:1 вяе т 110 низ яции гязг в лампы, 7. 11 ри ня.:ряжении нг индукторе 3 Около 500 В две пары секций 11,13 и 12,4 с шагом намотки 2-3 мм обеспечивают поста. -точный и 1 нимум напряженности по- ля Е, Сксрость тргнсГ 10)иРзвгн 11 я люминесцентньп ламп 7 через 1111 дуктор 3 выбирают по требуемой п".Оизводите;ьности устройства, Длину индукторя 3 и на 1 ряжение яа немОПРЕЦЕЛЯЮТ ИСХОЦЯ 113 01 1",МЯ 11 Ь. - ;ОГО режичя нагрева ГРД, например, до 9000 С зя 30 с.,стройстВО ря"Отяет следу: щим ООразом.На индуктор 3 т,сдают высокочастотное напряжение. Тргкспорт 1 р 6 непрерьп 1 ИО пе 1 е 11 ещгет лампырез и 11 цук 1 ор 3 в ве.;,тикяльном положении. ГРД разо 1-ге г. г.я в В 1 Иаг 11 итном поле Н индуктора 3 силовь 1 а линии которого в рабочей зоне направлены вдоль Осей лами 7. Электрическое поле индукторг 3 и 11 д цирует в экранах 9 и 10 электрические заряды. движение котбрых вызывает прохожцение токов 1 ч и 12 через электропроводные перемычки 15 и 16, секций 1., 13 и 12,1 ч, изоляционное покрытие 175 1091258ветви 4 и 5 индуктора 3 с замыканиемна вторичной обмотке трансформатора 2. В цепях прохождения токов 1и 1 секции 1-14 и участки ветвей 4и 5, на которых они расположены,играют роль обкладок конденсаторов,между которыми сосредоточено основноеэлектрическое поле, вызываемое разностью потенциалов, между противолежащими участками ветвей 4 и 5 индуктора 3, Величина остаточной напря"жевности электрического поля Еонедостаточна для ионизации газа впроходящих через индуктор 3 люминесцентных лампах 7.П р и и е р . В качестве источни"ка питания взят генератор ВЧГ 410/0,44. Рабочая частота 440 кГц,Длина индуктора 850 мм. Индуктор выполнен из профилированной меднойтрубки 501 О мм. Напряжение на шинах индуктора й 480 В. На токопроводиндуктора нанесен слой органосиликатВНИИПИ Заказ 3091/50Тираж 683 Подписное Филиал 1 ЛП "Патент", Ужгород, ул. Проектная,ной композиции толщиной 0,2-0,25 мм.На ветвях индуктора размещены двепары противолежащих катушек, выполненных из медного провода диаметром0,15 мм, Витки катушек эакорочены свнешних сторон ветвей индуктора,Противолежащие катушки соединеныэлектропроводящими перемычками исверху покрыты слоем органосиликат 1 О ной композиции,Испытания устройства показалиотсутствие иониэации газа в лампахи характерного для нее ультрафиолетового свечения иа всей длине индуктора при нагреве ГРД до 900 С завремя 25-3 О с, что обеспечивает требуемую производительность устройства - 1200-1500 ламп в час.Использование устройства позво 20 лит сохранить иодное качестволюминофора припроизводительностив 8-10 раэ, превышающей производительность известного устройства.