close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY13993

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2011.02.28
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
H 01J 61/00
ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ЛАМПА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ,
СОДЕРЖАЩАЯ ГАЗОПОГЛОТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
(21) Номер заявки: a 20071150
(22) 2006.02.20
(31) MI2005A000281 (32) 2005.02.23 (33) IT
(85) 2007.09.23
(86) PCT/IT2006/000088, 2006.02.20
(87) WO 2006/090423, 2006.08.31
(43) 2008.08.30
(71) Заявитель: САЕС Геттерс С.п.А. (IT)
(72) Авторы: КОРАЦЦА, Алессио (IT);
ЮР, Вернер (DE); ПАЛЛАНДИНО,
Массимо (IT)
BY 13993 C1 2011.02.28
BY (11) 13993
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: САЕС Геттерс С.п.А.
(IT)
(56) WO 02/089174 A2.
SU 1644256 A1, 1991.
SU 1636896 A1, 1991.
UA 53797 C2, 2003.
UA 53626 C2, 2003.
(57)
1. Газоразрядная лампа (20, 90, 110, 120) высокого давления, содержащая колбу (C) и
внутри колбы горелку (B), опоры (M) в виде двух поддерживающих горелку металлических элементов, перемычки (R), электрически соединенные с электродами (E) горелки для
создания электрического разряда в ее атмосфере, содержащей инертный газ и пары металла; и газопоглотительное устройство, отличающаяся тем, что газопоглотительное
устройство (22, 22′, 22″):
выполнено нитевидным с шириной, не превышающей поперечное сечение одного из
поддерживающих горелку металлических элементов (21), и прикреплено к упомянутому
металлическому элементу таким образом, чтобы быть параллельным ему и скрытым для
горелки посредством упомянутого металлического элемента; или
выполнено в виде формованного полого металлического корпуса, который обладает
проницаемостью для вредных газов, присутствующих в колбе, заполненного газопоглотительным материалом и полностью (111) или частично (100, 122) формирующего поддерживающий горелку металлический элемент, удлиненно вытянутый между двумя
головками лампы, причем конец (112) корпуса газопоглотительного устройства (111) выполнен открытым.
Фиг. 2
BY 13993 C1 2011.02.28
2. Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что газопоглотительное устройство (22′) сформировано из металлического корпуса (30), вытянутого и открытого на концах, внутри которого расположен газопоглотительный материал (31) в виде спрессованного порошка.
3. Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что газопоглотительное устройство (22″) сформировано из металлического корпуса (40), содержащего спрессованный порошок (41) газопоглотительного материала и сформированного из тонкой металлической пластины,
имеющей такую форму, чтобы получить практически закрытое поперечное сечение с одной прорезью (43) между двумя противоположными краями (42, 42′) тонкой металлической пластины.
4. Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что поддерживающий горелку металлический
элемент, удлиненно вытянутый между двумя головками лампы, сформирован из двух
поддерживающих элементов (91, 91′), связанных друг с другом посредством газопоглотительного устройства (100), причем упомянутое газопоглотительное устройство сформировано из трубчатого металлического корпуса (101), который обладает проницаемостью для
водорода и заполнен газопоглотительным материалом (102), за исключением концов, в
которые вставлены концы упомянутых поддерживающих элементов.
5. Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что газопоглотительное устройство (111) выполнено в виде поддерживающего горелку металлического элемента, удлиненно вытянутого между двумя головками лампы, сформированного из трубчатого металлического
корпуса, который обладает проницаемостью для водорода и заполнен газопоглотительным материалом.
6. Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что поддерживающий горелку металлический
элемент, удлиненно вытянутый между двумя головками лампы, сформирован в начальной
части из стандартного металлического провода (121), а в части клемм горелки - из газопоглотительного устройства (122), сформированного из трубчатого металлического корпуса,
который обладает проницаемостью для водорода и заполнен газопоглотительным материалом.
7. Лампа по п. 2 или 3, отличающаяся тем, что корпус (30, 40) упомянутого газопоглотительного устройства (22, 22′, 22″) выполнен из металла, выбранного из группы: никель, никелированное железо, нержавеющая сталь, ниобий, тантал.
8. Лампа по п. 4, отличающаяся тем, что корпус (101) упомянутого газопоглотительного устройства (100) выполнен из ниобия или тантала.
9. Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что корпус (30, 40, 101) упомянутого газопоглотительного устройства (22, 22′, 22″, 100) выполнен из металла, выбранного из группы: никель, никелированное железо, нержавеющая сталь, ниобий, тантал.
10. Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутое газопоглотительное устройство содержит газопоглотительный материал или изготовлено из газопоглотительного материала, который выбран из группы: иттрий или сплав на основе иттрия, сплав циркония и
алюминия, сплав циркония, кобальта и редкоземельных металлов, сплав цирконийиттрий-M, где M - металл, выбранный из группы: алюминий, железо, хром, марганец, ванадий или смесь этих металлов.
11. Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что колба (C) выполнена с внутренним диаметром менее 2 см и длиной менее 7 см.
12. Способ изготовления газопоглотительного устройства (100) газоразрядной лампы
высокого давления по п. 4, характеризующийся тем, что выбирают отрезок трубки из ниобия с таким же диаметром, что и у готового газопоглотительного устройства, удерживают
эту трубку в вертикальном положении посредством вставки в ее нижнее отверстие нижней опоры такого же диаметра, что и внутренний диаметр трубки, и веса, равного элементу, не заполненному газопоглотительным материалом на первом конце готового
газопоглотительного устройства, засыпают порошок газопоглотительного материала в
контейнер, сформированный посредством упомянутой трубки и упомянутой нижней опо2
BY 13993 C1 2011.02.28
ры, и спрессовывают порошок газопоглотительного материала в таким образом сформированном контейнере посредством поршня, диаметр которого равен внутреннему диаметру трубки.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что при спрессовывании порошка газопоглотительного материала упомянутую трубку помещают во внешнюю форму с внутренним
диаметром, равным внешнему диаметру готового газопоглотительного устройства.
Настоящее изобретение относится к газоразрядной лампе высокого давления, в частности, небольших размеров, содержащей газопоглотительное устройство.
Газоразрядные лампы высокого давления (также известные как газоразрядные лампы
высокой интенсивности) - это лампы, в которых световое излучение обусловлено электрическим разрядом, который устанавливается в газообразной среде, содержащей инертный
газ (как правило, аргон с возможным добавлением незначительных объемов других
инертных газов) и пары различных металлов согласно типу лампы.
Эти лампы классифицируются согласно средству, в котором происходит разряд. Первый тип - это натриевые лампы высокого давления, в которых средство для разряда - это
смесь паров натрия и ртути (получаемых посредством испарения амальгамы двух металлов) и в которых при работе пары могут достигать давлений порядка 105 Па и температур
выше 800 °С; второй тип - это ртутные лампы высокого давления (разряд в парах ртути), в
которых пары могут достигать давлений порядка 106 Па и температур порядка 600-700 °С;
наконец, третий тип газоразрядных ламп высокого давления - это металлогалоидные лампы, в которых средством разряда является плазма атомов и/или ионов, создаваемая посредством разложения йодидов натрия, таллия, индия, скандия или редкоземельных
металлов (как правило, каждая лампа содержит, по меньшей мере, два из этих йодидов),
помимо паров ртути; в этом случае, когда лампа включена, в горелке может достигаться
давление 105 Па и температуры порядка 700 °С в самой холодной точке лампы.
На фиг. 1 обычная газоразрядная лампа высокого давления, в которой электрические
разъемы находятся только на одной стороне лампы, проиллюстрирована в секционном
разрезе; хотя в оставшейся части описания ссылка всегда делается на этот тип ламп, изобретение также может быть применено к так называемым "софитным лампам", в которых
электрические контакты имеются по обоим концам лампы. Лампа L сформирована из
внешней колбы C, как правило, изготавливаемой из стекла, внутри которой предусмотрена так называемая горелка B, сформированная из, в общем, сферического или цилиндрического контейнера из кварца или полупрозрачного оксида алюминия; два электрода E
находятся на двух концах горелки, и инертный газ, дополненный металлом или соединением из металлов в газообразной форме (или испаряемых при включенной лампе) V,
предоставляется внутри нее, причем смесь инертного газа и упомянутого пара является
средством, в котором происходит разряд; как известно в данной области техники, конец A
колбы и два конца Z горелки запаяны посредством сжатия в нагретом состоянии. Горелка
удерживается неподвижной посредством двух поддерживающих металлических элементов M через металлические перемычки R, причем последние фиксируются в элементах Z
посредством их спайки сжатием в нагретом состоянии вокруг упомянутых перемычек;
комбинация двух элементов M и R также имеет функцию электрического соединения
электродов E с контактами P, внешними для лампы. Промежуток S, заключенный в колбе,
может быть разрежен или заполнен инертными газами (обычно азотом, аргоном или их
смесями); колба имеет назначение механической защиты горелки, тепловой изоляции ее
от внешнего воздействия и, прежде всего, поддержания оптимальной химической среды
вне горелки. Несмотря на обеспечение специальной атмосферы в колбе, следы загрязнений всегда присутствуют в лампе, например, как следствие операций при производстве
3
BY 13993 C1 2011.02.28
ламп, из-за дегазации или разложения компонентов ламп либо из-за проникновений из
внешней атмосферы. Эти загрязнения необходимо удалять, поскольку они могут изменять
оптимальный режим работы лампы согласно различным механизмам. Окисляющие газы,
возможно, присутствующие вне горелки вследствие температур, достигаемых рядом с
ним, могут повреждать имеющиеся металлические элементы (элементы M или R). Водород, если находится в колбе, может легко проникать через стенки горелки при рабочих
температурах данных ламп, и, попав в горелку, он приводит к повышению разности потенциалов между электродами E, требуемой для установления и поддержания разряда, тем
самым увеличивая потребляемую лампой мощность; помимо этого, это увеличение разности потенциалов вызывает усиление явления "напыления" электродов, состоящего в эрозии электродов вследствие действия ионов, присутствующих в разряде, с последующим
образованием темных металлических отложений на внутренних стенках горелки и снижением яркости лампы; по этим причинам водород, в общем, считается наиболее вредным
загрязнением в колбах ламп.
Чтобы удалить эти загрязнения, общераспространенным способом следует вставлять в
колбу, вне горелки, газопоглотительный материал, допускающий его химическую фиксацию. Газопоглотительные материалы - это, в общем, такие металлы, как титан, цирконий
или их сплавы с одним или более переходными элементами, алюминием или редкоземельными металлами. Газопоглотительные материалы, подходящие для использования в
лампах, описаны, например, в патентах (США) US 3203901 (сплавы циркония и алюминия), US 4306887 (сплавы циркония и железа) и US 5,961,750 (сплавы циркония, кобальта
и редкоземельных металлов). Для сорбции водорода, особенно при высоких температурах,
также известно использование иттрия или его сплавов, как описано, например, в патенте
(Великобритания) GB 1248184 и в международной патентной заявке WO 03/029502. Газопоглотительные материалы могут вставляться в лампы в форме устройств, сформированных только из материала (например, обожженные гранулы газопоглотительных
порошков), но чаще эти устройства содержат основу или металлический контейнер для
материала. На фиг. 1 показано газопоглотительное устройство C, типично используемое в
лампах, сформированное из тонкой металлической пластины, к которой крепятся гранулы
газопоглотительных порошков; чертеж также иллюстрирует наиболее распространенный
способ установки газопоглотителей во внутреннюю структуру лампы в так называемой
"флажковой" позиции. Пример лампы, содержащей газопоглотитель в колбе, раскрыт в
международной патентной заявке WO 02/089174.
Тем не менее известные крепления газопоглотительных устройств в колбах ламп
имеют недостатком вызывание эффекта "затенения", экранирования света, идущего из горелки, на пространственный угол в зависимости от размера газопоглотительного устройства, его близости к горелке и его ориентации относительно горелки; этот эффект
нежелателен для изготовителей ламп, поскольку он на несколько процентов снижает общую яркость лампы. Эффект затенения является ощутимой проблемой в традиционных
газоразрядных лампах высокого давления, которые имеют относительно большие размеры
(колба, в общем, имеет длину более 10 см); ситуация становится гораздо хуже в недавно
разработанных газоразрядных лампах высокого давления, которые имеют существенно
меньшие размеры, например, с колбами, имеющими внешний диаметр примерно 2 см и
менее и длину меньше 7 см (в оставшейся части описания газоразрядные лампы высокого
давления с этими размерами упоминаются как миниатюрные лампы). При таких уменьшенных размерах размещение газопоглотительного устройства внутри колбы создает ряд
проблем. На первом месте идет непосредственный эффект: колба уменьшенных размеров
вынуждает размещать газопоглотительное устройство ближе к горелке в сравнении с лампами больших размеров, так что при том же размере газопоглотительного устройства эффект затенения возрастает. Во-вторых, существует косвенный эффект, связанный с тем
фактом, что сорбция водорода посредством газопоглотительных материалов является (в
4
BY 13993 C1 2011.02.28
отличие от других распространенных загрязнений) равновесным явлением: чем выше
температура, тем выше давление газообразного водорода в равновесии с газопоглотителем. Для миниатюрных ламп любой участок колбы находится при относительно высокой
температуре, и, как следствие, чтобы гарантировать достаточно низкие давления газообразного водорода в колбе, необходимо увеличивать количество газопоглотительного материала и тем самым размеры газопоглотительного устройства; это увеличение размеров и
вышеупомянутая необходимость помещать устройство ближе к горелке совпадают с увеличением затенения, проецируемого газопоглотительным устройством.
Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставить газоразрядные
лампы высокого давления, и в частности миниатюрные лампы, которые разрешают вышеописанные проблемы.
Согласно настоящему изобретению, эта цель достигается с помощью газоразрядной
лампы высокого давления, содержащей газопоглотительное устройство, отличающейся
тем, что газопоглотительное устройство выполнено нитевидным с шириной, не превышающей поперечное сечение одного из поддерживающих горелку металлических элементов
(21), и прикреплено к упомянутому металлическому элементу таким образом, чтобы быть
параллельным ему и скрытым для горелки посредством упомянутого металлического элемента; или
выполнено в виде формованного полого металлического корпуса, который обладает
проницаемостью для вредных газов, присутствующих в колбе, заполненного газопоглотительным материалом и полностью (111) или частично (100, 122) формирующего поддерживающий горелку металлический элемент, удлиненно вытянутый между двумя
головками лампы, причем конец (112) корпуса газопоглотительного устройства (111) выполнен открытым; или
газопоглотительное устройство (22') сформировано из металлического корпуса (30),
вытянутого и открытого на концах, внутри которого расположен газопоглотительный материал (31) в виде спрессованного порошка; или
газопоглотительное устройство (22'') сформировано из металлического корпуса (40),
содержащего спрессованный порошок (41) газопоглотительного материала и сформированного из тонкой металлической пластины, имеющей такую форму, чтобы получить
практически закрытое поперечное сечение с одной прорезью (43) между двумя противоположными краями (42, 42') тонкой металлической пластины; или
поддерживающий горелку металлический элемент, удлиненно вытянутый между двумя головками лампы, сформирован из двух поддерживающих элементов (91, 91'), связанных друг с другом посредством газопоглотительного устройства (100), причем
упомянутое газопоглотительное устройство сформировано из трубчатого металлического
корпуса (101), который обладает проницаемостью для водорода и заполнен газопоглотительным материалом (102), за исключением концов, в которые вставлены концы упомянутых поддерживающих элементов; или
газопоглотительное устройство (111) выполнено в виде поддерживающего горелку
металлического элемента, удлиненно вытянутого между двумя головками лампы, сформированного из трубчатого металлического корпуса, который обладает проницаемостью
для водорода и заполнен газопоглотительным материалом; или
поддерживающий горелку металлический элемент, удлиненно вытянутый между двумя головками лампы, сформирован в начальной части из стандартного металлического
провода (121), а в части клемм горелки - из газопоглотительного устройства (122), сформированного из трубчатого металлического корпуса, который обладает проницаемостью
для водорода и заполнен газопоглотительным материалом; или
корпус (30, 40) упомянутого газопоглотительного устройства (22, 22', 22'') выполнен
из металла, выбранного из группы: никель, никелированное железо, нержавеющая сталь,
ниобий, тантал; или
5
BY 13993 C1 2011.02.28
корпус (101) упомянутого газопоглотительного устройства (100) выполнен из ниобия
или тантала; или
корпус (30, 40, 101) упомянутого газопоглотительного устройства (22, 22', 22'', 100)
выполнен из металла, выбранного из группы: никель, никелированное железо, нержавеющая сталь, ниобий, тантал; или
упомянутое газопоглотительное устройство содержит газопоглотительный материал
или изготовлено из газопоглотительного материала, который выбран из группы: иттрий
или сплав на основе иттрия, сплав циркония и алюминия, сплав циркония, кобальта и редкоземельных металлов, сплав цирконий-иттрий-M, где M - металл, выбранный из группы:
алюминий, железо, хром, марганец, ванадий или смесь этих металлов; или
колба (C) выполнена с внутренним диаметром менее 2 см и длиной менее 7 см.
Далее изобретение подробно описано со ссылками на чертежи, из которых:
фиг. 1 уже проиллюстрирована во введении;
фиг. 2 иллюстрирует в поперечном разрезе первый вариант осуществления лампы по
изобретению;
фиг. 3 и 4 иллюстрируют два возможных газопоглотительных устройства, которые
должны быть использованы в лампе по фиг. 2;
фиг. 5 иллюстрирует в поперечном разрезе второй вариант осуществления лампы по
изобретению;
фиг. 6 иллюстрирует газопоглотительное устройство, которое должно быть использовано в лампе по фиг. 5;
фиг. 7 иллюстрирует в поперечном разрезе еще один вариант осуществления лампы по
изобретению;
фиг. 8 иллюстрирует газопоглотительное устройство, которое должно быть использовано в лампе по фиг. 7;
фиг. 9 иллюстрирует в поперечном разрезе еще один вариант осуществления лампы по
изобретению;
фиг. 10 иллюстрирует газопоглотительное устройство для использования в лампе по
фиг. 9;
фиг. 11 иллюстрирует в поперечном разрезе дополнительный вариант осуществления
лампы по изобретению; и
фиг. 12 иллюстрирует в поперечном разрезе последний вариант осуществления лампы
по изобретению.
Первый вариант осуществления лампы по изобретению проиллюстрирован на фиг. 2,
также со ссылкой на фиг. 3 и 4. Лампа 20 содержит поддерживающий металлический элемент 21, к которому крепится нитевидное газопоглотительное устройство 22. Устройство
22 имеет ширину, аналогичную и предпочтительно не превышающую поперечное сечение
элемента 21, и крепится на этом элементе (например, посредством двух точек 23 и 23'
сварки) таким образом, чтобы при просмотре вдоль оси лампы его проекция была практически полностью включена в поддерживающий элемент 21, на котором оно крепится; при
такой сборке газопоглотительное устройство 22 в результате "скрыто" для горелки и не
увеличивает эффект затенения, обусловленный элементом 21, что неизбежно.
Газопоглотительные устройства, подходящие для использования в лампе по фиг. 2,
проиллюстрированы на фиг. 3 и 4.
Устройство 22' (фиг. 3) сформировано из, в общем, металлического корпуса 30, вытянутого и открытого на концах; внутри корпуса 30 находится газопоглотительный материал 31 в форме порошка; устройство, показанное на чертеже, имеет поперечное сечение
неправильного квадрата, но, очевидно, другие сечения также допустимы, такие как круглое, квадратное или прямоугольное. Устройство по фиг. 3 может быть получено посредством проведения трубки большего поперечного сечения, заполненной газопоглотительными порошками, через последовательность уплотняющих роликов согласно процессу,
6
BY 13993 C1 2011.02.28
описанному в международной патентной заявке WO 01/67 479 авторства настоящего заявителя (хотя эта заявка относится к производству ртутных дозаторов). С помощью этого
процесса изготовлялись устройства типа 22' с шириной примерно 0,8 мм, и есть возможность дополнительно уменьшать эти размеры, по меньшей мере, до примерно 0,6 мм.
Устройство 22" (фиг. 4) сформировано из, в общем, металлического корпуса 40, содержащего порошки 41 из газопоглотительного материала; корпус 40 сформирован из
формованной тонкой металлической пластины, тем самым получается практически закрытое поперечное сечение (трапециевидное поперечное сечение показано на чертеже); между двумя краями 42 и 42' тонкой пластины, формирующей корпус, оставлена прорезь 43,
которая предоставляет дополнительный путь для доступа газов в направлении газопоглотительного материала 41 (помимо отверстий на концах устройства). Это устройство может
быть изготовлено посредством процесса, описанного в международной патентной публикации WO 98/5347 9 (в этом случае заявка относится к производству ртутных дозаторов,
но данный процесс может быть использован для производства газопоглотительных
устройств аналогичным образом); с помощью этого процесса получены устройства с таким поперечным сечением, что наибольшая сторона трапеции составляет примерно 0,75
мм в длину и высотой порядка 0,6 мм.
Корпус устройств 22' и 22", как правило, изготовляется из никеля, никелированного
железа, нержавеющей стали; также можно использовать ниобий или тантал, который, хотя
и является более дорогим, имеет преимущество в меньшей подверженности испарению
относительно вышеупомянутых материалов и, как следствие, может более свободно размещаться внутри лампы даже в позициях ближе к горелке, без риска образования темных
отложений на стенках лампы вследствие конденсации на них металлических паров. Ниобий и тантал также имеют преимущество в легкой проницаемости для водорода, особенно
при высоких температурах, так что в этом случае сорбция газа посредством газопоглотительного материала происходит не только на концах устройства и, возможно, через прорезь 43, а вместо этого по всей поверхности устройства. Лампа согласно второму варианту
осуществления изобретения имеет газопоглотительное устройство, крепящееся, по меньшей мере, к одной, а предпочтительно к обеим перемычкам для электропитания горелки;
использование двух газопоглотительньгх устройств, по одному на каждую перемычку,
имеет преимущество в удвоении количества доступного газопоглотительного материала,
но в некоторых случаях одно одиночное устройство может быть использовано по экономическим причинам.
Этот вариант осуществления может быть реализован двумя альтернативными способами, первый из которых проиллюстрирован на фиг. 5 и 6, тогда как второй проиллюстрирован на фиг. 7 и 8.
Лампа согласно первой альтернативе, 50, проиллюстрирована на фиг. 5. Лампа 50 содержит первый поддерживающий элемент 51, который посредством перемычки 60, герметизированной в клемме 52 горелки, подает электропитание на электрод 53; и второй
поддерживающий элемент 51', который посредством перемычки 60', герметизированной в
противоположной клемме 52' горелки, подает электропитание на электрод 53'. Структура
перемычки 60 (такая же, как и для 60') подробно проиллюстрирована на фиг. 6 и содержит
металлический провод 61, на котором сформирован корпус газопоглотительного материала, формирующего газопоглотительное устройство 62. Перемычка 60 с газопоглотительным устройством 62 может изготавливаться, например, посредством методики
интенционного формования металла, хорошо известной в области техники порошковой
металлургии, посредством помещения провода 61 в форму, в которую вводят порошки
газопоглотительных материалов, сжатия порошков и последующего нагрева узла порошки-провод до температуры, подходящей для того, чтобы структура затвердела. Альтернативно устройство 62 может быть изготовлено посредством осаждения (к примеру,
посредством дозирования с помощью щетки) суспензии из частиц газопоглотительного
7
BY 13993 C1 2011.02.28
материала на провод 61, нагрева узла до первой температуры, чтобы вызвать выпаривание
жидкой фазы суспензии, и последующего нагрева результирующего узла до второй, более
высокой температуры, чтобы вызвать отвердевание посредством спекания отложений газопоглотительных частиц; суспензия может быть подготовлена с помощью порошков газопоглотительного материала с размером частиц меньше примерно 150 мкм в
дисперсионной среде, имеющей водную, спиртовую или водно-спиртовую основу и содержащей менее 1 % по весу от органических соединений, имеющих температуру кипения
выше 250 °С, при этом отношение веса газопоглотительного материала и веса дисперсионной среды содержит от 4 : 1 до 1 : 1, как описано в патенте (США) 5882727 авторства
настоящего заявителя.
Газопоглотительное устройство 62, сформированное непосредственно на проводе 61,
достаточно просто изготовлять, но может возникнуть проблема в том, что многократное
циклическое температурное воздействие может вызывать разрывы и, в конечном счете,
отделение, по меньшей мере частично, корпуса газопоглотителя от провода; этого недостатка можно избежать посредством выбора материала для газопоглотительного устройства 62, имеющего характеристики термического расширения, аналогичные
характеристикам материала провода 61.
Этой проблемы можно избежать посредством использования второго альтернативного
способа крепления газопоглотительного устройства к перемычкам, как показано в лампе
по фиг. 7. Эта лампа 70 имеет опоры 71 и 71', поддерживающие перемычки 72 и 72', впаянные сжатием в концах 73 и 73' горелки для электропитания электродов в горелке. Газопоглотительное устройство 80 (такое же, как и 80') проиллюстрировано в укрупненном
виде на фиг. 8 и имеет форму полого цилиндра с центральным отверстием 81, имеющим
диаметр, немного превышающий диаметр провода перемычек. Это устройство может
быть получено, например, посредством ранее упомянутой методики интенционного формования металла или посредством процесса, описанного в патенте (США) 5908579 авторства настоящего заявителя. Устройство типа 80 может быть установлено в лампе 70
просто посредством вставки перемычки 72 (или 72') 81 до сварки перемычки с одним или
более поддерживающими элементами 71 и 71' или до спайки тепловым сжатием клемм 73
и 73' горелки вокруг упомянутых перемычек; тот факт, что диаметр отверстия 81 превышает диаметр перемычки 72, позволяет этим элементам растягиваться или сжиматься
независимо друг от друга, каждому согласно собственным характеристикам термического
расширения, тем самым избегая риска поломок корпуса 80.
Оба устройства 62 и 80 дают возможность иметь в лампе требуемое количество газопоглотительного материала, но при меньшем внешнем диаметре так, чтобы проекция газопоглотительного устройства большей частью входила в ширину элементов 52, 52' или
73, 73', которые, как правило, слабопрозрачные (особенно в распространенном случае горелки, изготовленной из окиси алюминия), тем самым практически не вызывая дополнительного эффекта затенения.
Фиг. 9 иллюстрирует еще один вариант осуществления лампы по изобретению. Лампа
90 имеет основную опору, сформированную из двух элементов 91 и 91', связанных друг с
другом посредством газопоглотительного устройства 100. Устройство 100 показано
укрупненным на фиг. 10, и оно сформировано из трубчатого корпуса 101, внутренняя
часть которого заполнена газопоглотительным материалом 102, за исключением краев;
корпус 101 изготовлен из материала, который обеспечивает хорошую проницаемость
для водорода при высокой температуре, например ниобия, так, чтобы газ мог проходить
через корпус и достигать газопоглотительного материала, где он химически фиксируется.
Проницаемость для водорода через корпус может быть максимизирована посредством
минимизации толщины корпуса, согласуясь с требованиями по механическому сопротивлению блока; минимально возможная толщина может быть легко идентифицирована с
помощью ограниченного числа экспериментальных тестов. Два конца устройства 100 не
8
BY 13993 C1 2011.02.28
заполнены газопоглотительным материалом, тем самым формируя два посадочных места
для вставки концов элементов 91 и 91' опоры горелки; крепление между устройством 100
и элементами 91 и 91' предпочтительно усиливается посредством сварки.
Устройство типа 100 может быть изготовлено, например, способом, при котором выбирают отрезок трубки из ниобия с таким же диаметром, что и у готового газопоглотительного устройства, удерживают эту трубку в вертикальном положении посредством
вставки в ее нижнее отверстие нижней опоры такого же диаметра, что и внутренний диаметр трубки, и веса, равного элементу, не заполненному газопоглотительным материалом
на первом конце готового газопоглотительного устройства, засыпают порошок газопоглотительного материала в контейнер, сформированный посредством упомянутой трубки и
упомянутой нижней опоры, и спрессовывают порошок газопоглотительного материала в
таким образом сформированном контейнере посредством поршня, диаметр которого равен
внутреннему диаметру трубки, и при спрессовывании порошка газопоглотительного материала упомянутую трубку помещают во внешнюю форму с внутренним диаметром, равным внешнему диаметру готового газопоглотительного устройства.
При этом варианте осуществления эффект затенения из-за газопоглотительного
устройства минимален и практически не важен относительно эффекта, вызываемого опорой, которого нельзя избежать.
Другой возможный вариант осуществления лампы по изобретению показан на фиг. 11.
В этой лампе 110 газопоглотительное устройство 111 выполняет также функцию опоры
для горелки. Это газопоглотительное устройство может быть аналогично устройству по
фиг. 3, 4 или 10 с разницей в том, что в этом случае вся длина более длинной опоры горелки сформирована из корпуса, заполненного газопоглотительным материалом; этот вид
газопоглотительного устройства может быть изготовлен с помощью методик, описанных в
вышеупомянутых международных патентных заявках WO 98/53479 и WO 01/67479. В
случае газопоглотительного устройства, изготовленного так, как описано WO 01/67479,
материал корпуса может изготавливаться из материала, который предоставляет хорошую
проницаемость для водорода, к примеру ниобия. Конец 112 устройства 111 в любом случае открыт и представляет дополнительный канал прямого доступа водорода в газопоглотительный материал. В случае газопоглотительного устройства, изготовленного так, как
описано в WO 98/53479, он может быть изготовлен из материала также с высокой проницаемостью для водорода, но это не является обязательным требованием в данном случае,
поскольку прорезь 43 по всей длине устройства гарантирует уже приемлемую степень доступа молекул водорода в газопоглотительный материал; в этом вариантом случае, таким
образом, предоставляется более широкий выбор материалов для корпуса.
Наконец, также можно использовать конфигурацию (не показана на чертежах), которая является гибридом между вариантами осуществления по фиг. 9 и 11, в которой опора
горелки сформирована из стандартного металлического провода в начальной части (части
ближе к контактам P на фиг. 1) и газопоглотительного устройства, аналогичного устройству по фиг. 11, в оставшейся части. Конкретная форма реализации этого последнего варианта осуществления проиллюстрирована на фиг. 12 и, в частности, приспособлена для
производства ламп меньших размеров, которым не нужно, чтобы более длинная опора горелки контактировала с концом для того, чтобы обеспечивать жесткость структуры. Лампа 120 согласно этому последнему варианту осуществления имеет длинную опору
горелки, которая изготовлена для основной части 121 из простого металлического провода, а для части клемм - из газопоглотительного устройства 122, к которому, в свою очередь, крепится перемычка 123 для удержания и электропитания горелки; перемычка 123,
как правило, крепится к устройству 122 посредством сварки, тогда как устройство 122, в
свою очередь, может крепиться к части 121 механически, например посредством вставки
концевой части элемента 121 в подходящее отверстие или полость устройства 122 (по-
9
BY 13993 C1 2011.02.28
лость может быть любого типа, описанного со ссылкой на устройство 100) или также посредством сварки, к примеру точечной сварки.
Газопоглотительные материалы, которые могут быть использованы для того, чтобы
изготавливать устройства 22, 22', 22", 52, 70, 92 и 111, - это материалы, описанные во введении, в частности сплавы циркония и алюминия по патенту (США) US 3203901, сплавы
циркония, кобальта и редкоземельных металлов по патенту (США) 5961750, иттрий и
сплавы на основе иттрия по патенту (Великобритания) GB 1248184 или международной
патентной заявке WO 03/029502; также можно использовать сплавы ZrYM, где M - это металл, выбираемый из алюминия, железа, хрома, ванадия или смесей этих металлов, описанных в международной патентной заявке PCT/IT2005/000673 авторства настоящего
заявителя.
Фиг. 1
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 5
10
BY 13993 C1 2011.02.28
Фиг. 6
Фиг. 7
Фиг. 8
Фиг. 9
11
BY 13993 C1 2011.02.28
Фиг. 10
Фиг. 11
Фиг. 12
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
12
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
189 Кб
Теги
патент, by13993
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа