Разрядная лампа высокого давления и способ ее изготовления

(51)5 Н 01,Х 61 3 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТК ПАТЕНТУ уф 3 енитаашаг ( нц Наг ь и фе 1 ПА ВЫСО ГОТОВЛЕ ГО ДАВЛ тносится к р о давления и ЯДосолью изобрека службы ени амп СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯИ ГКНТ СССР(57) Изобретениеным лампам высокобу их изготовлениявляется повышени 2и надежности герметизации путем исключения выхода наполнения. Керамический диск 5 с помощью уплотнительного кольца 9 и эмалевого кольца 10 накладывается на торцовую поверхность 8 керамической колбы 6, содержащей, добавку и инертный газ, Колба 6 прижимается с необходимой для деформирования уплотнительного кольца 9 силой к керамическому диску 5, после чего при сохранении усилия нажима между колбой 6 и диском 5 выполняется эмалевое соединение, Затем приложенная для спрессовывания сила нажима снимается и разрядная лампа при необходимости запаивается во внешнюю колбу, 2 с.и. ф-лы, 5 ил.Изобретение относится к разрядным лампам высокого давления, в частности натриевым лампам, и способу их изготовления.5Целью изобретения является повышение надежности герметизации путем исключения выхода наполнения колбы при ее заделке и повышение срока службы ламп. 10На фиг. 1 представлена лампа, вариант, разрез; на фиг. 2 и 3 - то же, вид сбоку и сверху; на фиг. 4 - разрядная лампа с уплотнительным кольцом из пластины, разрез; на фиг. 5 - взаимное расположение колец.Электроды 1 и 2 с токоввэдами 3 и 4 вставляются в отверстия заранее изготовленного диска 5 и запанваютсяв этих отверстиях с помощьк эмали, 2 Овследствие чего керамический диск 1 герметично уплотняется, В г,овернутой вниз колбе 6 находится добавка, которая может быть в первую очередь сплавом натрия и ртути (амальгама натрИя) 25 или совместно с этим сплавом или безнего каким-либо другим металгалогенидом. В этом случае на соприкасающейся с разрядным пространством поверхности уплотнительного кольца образован галогенастойкий слой 7, а используемая для запайки эмаль также должна быть галогеностойкой. На тор- цовую поверхность 8 колбы 6 устанав.ливаются уплотнительнае кольцо 9 и эмалевое кольцо 10, затем ыа них накладывается имеющий токовводы 3 и 4 диск 5 и создается вакуум, после чего в колбу 6 закачижается инертный газ. Колба 6 и диск 5 спрессовывают ъ ся в показанном на Фиг. 1 стрелкой направлении настолько, что уплотнительное кольцо 9 деформируется и уплотняется. Усилие прессования находится в пределах 05- 1 ООО Н на санти метр длины той кромки уцлотнительного кольца, которая соприкасается с. торцовой поверхностью колбы. Затем при сохранении усилия прессования путем нагревания расплавляется эмалевое кольцо 10 и собранная таким образом разрядная лампа, подогйанная к желательной кристаллической структуре и состоянию напряжения эмалевого кольца 10, охлаждается. Благодаря этому спаиваются колба 6 и диск 5 и герметично соединяются друг с другом. В конце этой операции воздействие обеспечивающего спрессовывание усилия прессования снимается. Уплотнительное кольцо9 препятствует тому, чтобы во времязапайки, т.е. во время образованияэмалевого соединения, высокое давление в.колбе сдувало расплавленный материал эмалевого кольца из требуемогоположения и присадка илн инертныйгазулетучивались из колбы б.В описанном способе температураплавления /эмали 11 выше температурыплавления эмалевого кольца 10, вследствие чего диск 5 остается герметич-ным,Если материал эмали 11 должен соответствовать материалу эмалевого кольца 10, то во время образования эмалевого соединения через токовводы 3 и 4должно отводиться тепло, чтобы предотвратить плавление эмали 11. Вынолненная в соответствии с изобретениемразрядная лампа может бытв оснащенаобычной для ламп высокого давлениявнешней колбой, предпочтительно стеклянной колбой. В промежуточном пространстве мевду разрядной лампой и внешней колбой создается вакуум или этопространство заполняется инертным газом.Способ заделывания колбы в соответствии с изобретением может быть использован, в частности, для изготов.- ления разрядных ламп высокого давления малой мощности, однако может бытьиспользован и при изготовлении источников света большой мощности, мощностькоторых составляет порядка несколькихкиловатт.Благодаря использованюо способа ,во время изготовления полностьюиспользован предел прочности керамического материала относительно градиентов температур, так как единственный конец колбы может заделываться снадежным уплотнением благодаря однойединственной операцииИзготовленная согласно способу всоответствии с изобретением разрядная лампа высокого давления имеетвыполненную на одном конце с днам изосновного материала колбу 6 из окисиалюминия, Форма колбы может быть вы"полнена аналогичной форме .стекляннойколбы известных ламп накаливания, оснащенных цилиндрической колбой, однако может иметь притупленное поперечное сечение фиг, 2 и 3). Плоскаяторцовая поверхность 8 открытого конца колбы б закрывается через внутренмер, могут применяться с соответствующими электронными дополнительнымисхемами вместо обычных ламп накаливания. Так как находящееся в колбенаполнение может разрушать эмаль,вследствие чего по истечении определенного времени соединение не можетбольше выполнять свою задачу, выполненная в соответствии с изобретениемразрядная лампа имеет по сравнению собычными, предусмотренными только сэмалевым соединением, более длительный срок службы, так как находящиесяв разрядном пространстве материалы н;=могут непосредственно соприкасатьсяс эмалью вследствие расположенногомежду разрядным пространством и эмальюпромежуточного металлического уплотнительного кольца,51 О1520Формула25303540реннее уплотнительное кольцо из пласизобретения 1. Разрядная лампа высокого давления, в частности, натриевая, содержащая закрытую с одного конца собственным материалом и наполненную добавкой и инертным газом керамическую колбу, предпочтительно из окиси алюминия, и закрепленный на ней с помощью копьцевого эмалевого кольца диск, в котором герметично установлены токовводы, о т л и ч а ю щ а я. с я тем, что, с целью повышения срока службы, между торцовой поверхностью открытого конца колбы и диском, внутреннее поперечное сечение которого больше внутреннего поперечного сечения колбы, предпочтительно способствует ему, установленоконцентрично с эмалевым сплошное внуттично-эластичного металла. 2. Лампа по п. 1, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что указанное уплотнительное кольцо выполнено.из ниобия,имеет четырехугольное сечение, а его диагональные кромки прилегают к дис-, ку3. Лампа по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что уплотнительное кольцо выполнено из ниобиевой пластины, охваченной с двух сторон концентричными ребрами, выполненными на торцовых поверхностях колбы и диска.4. Лампа по пп. 1 - 3, о т л и -ч а ю щ а,я с я тем, что уплотнительное кольцо на поверхности, обращеннойк внутреннему объему колбы, содержитгалогеноустойчивый слой. 5 1590052нее уплотнительное кольцо 9 и наружное эмалевое кольцо 10 диском 5 изокиси алюминия. Уплотнительное кольцо 9 может быть, выполнено в видесплошного кольца из ниобия четырехугольного сечения. Диагональные деФормированные кромки уплотнительногокольца прилегают к колбе 6 и к диску5. Между торцовой поверхностью 8 колбы 6 и диском 5, кроме того, концентрично с уплотнительным кольцом 3расположено эмалевое кольцо 4, которое обеспечивает непосредственноесоединение между колбой 6 и диском 5разрядной лампы.Сквозь диск 5 проходят токовводы3 и 4. Их материал на обращенном отвнутреннего пространства колбыконцеявляется металлом, а именно высококачественной сталью, который при рабочей температуре разрядной лампы является стойким относительно окружающего воздуха. Токовводы 3 и 4 запаяны в диск 5 с помощью эмали 11, температура плавления которой выше температуры плавления эмалевого кольца 10,Проходящие сквозь диск 5 токовводы 3 и 4 параллельны друг к другу,тогда как концы электроов 1 и 2вследствие изгиба на 90 расположеныдруг против друга. Электроды 1 и 2не содержат никаких радиаторов. Разумеется нет никаких препятствий дляиспользования радиаторов, еслиэто необходимо. Материал токовводов3 и 4 и материал электродов 1 и 2 невсегда одинаков, вследствие чего онив этом случае могут соединяться другс другом известным способом с помощьюсварного соединения.Если колба должна иметь притупленное круглбе поперечное сечение, например в Форме "беговой дорожки"45(Фиг. 2 и 3), то и уплотнительноекольцо 9, эмалевое кольцо 10 и диск5 должны быть выполнены с геометрическим замыканием с колбой с таким же,поперечным сечением. При определенныхразмерах и мощностях электроды 1 и 2могут быть расположены в колбе такимобразом, что в разрядной лампе проявляется стабилизирующий стенки эффект.Изготовленная в соответствии сизобретением разрядная лампа можетпредпочтительно применяться там, гдетребуются лампы небольшой мощностиили небольших размеров, Они, напри 15900525, Лампа по пп. 1 - 4, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что эмалевое кольцо выполнено из материала, температура плавления которого ниже, чем температура плавления эмалевого материала, используемого для впаивания токовводов в диск.6. Способ изготовления разрядной лампы высокого давления, в частности, натриевой, согласно которому к открытому концу керамической колбы, в частности, из окиси алюминия, заваренной с другого конца и заполненной добавкой и инертным газом, с помощью эмалевого кольца, расплавленного посредством теплового воздействия с последующим отверждением, припаивают керамический диск, предпочтительно из окиси алюминия, в котором предварительно устанавливают токовводы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности герметизацийпутем исключения выхода наполнения колбы, на торцовую поверхностьоткрытого конца колбы накладывают5внутреннее сплошное уплотнительноекольцо из пластично-эластичного металла, концентрично с ним устанавливают наружное эмалевое кольцо, устанавливают указанный диск, поперечноесечение которого выбирают большимвнутреннего поперечного сечения колбы и предпочтительно соответствующимее наружному поперечному сечению,колбу прижимают к диску с необходимым для деформирования уплотнительного кольца усилием, предпочтительно впределах 0,5-1000 Н, припаивают дискк колбе с помощью эмалевого кольца,после чего усилие снимают,7. Способ по п. 5, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что во время припаивания диска с помощью эмалевого .кольца через токовводы отводят тепло.1590052Фиг. ХСоставитель И. Ивановская Редактор М. Бандура Техред И,Диды и Корректор Л. Пилипенко Заказ 2550 Тираж 395 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул., Гагарина, 101