СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП Российский патент 1995 года по МПК H01J9/395 

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может найти широкое применение в производстве люминесцентных ламп.

Известны люминесцентные лампы, состоящие из трубки-колбы, наполненной металлической ртутью, ножки с электродными узлами.

Недостатком люминесцентных ламп является то, что в них применяется жидкая ртуть и возникает серьезная экологическая проблема, связанная с производством, транспортировкой, хранением, эксплуатацией и утилизацией люминесцентных ламп.

Специфика существующих способов изготовления люминесцентных ламп, а также отсутствие совершенных и надежных средств и способов введения ртути обуславливает ее повышенное в 5-10 раз содержание в люминесцетной лампе (60-120 мг, вместо 10-15 мг), большая часть которой отсасывается насосами в атмосферу и отравляет производственные помещения и окружающую среду.

Наиболее близким к предложенному является способ изготовления люминесцентной лампы, включающей в себя заштамповку выводов электрода в соответствующей из ножек, продувку штенгеля в ножке, монтаж электродных узлов, закрепление источника ртути, заварку ножек, откачку, наполнение инертным газом, отпайку и введение ртути путем термического разложения источника ртути, цоколевание и тренировку.

В лампе металлическая капсула с источником ртути электрически соединена с одним из выводов ближайшего к нему электрода или сама является выводом электрода.

Люминесцентная лампа дозируется металлической ртутью в технологическом цикле изготовления, после операции отпайки в минимальном количестве, путем частичного термического разложения источника ртути, осуществляемого путем кратковременной подачи на лампу номинального питающего напряжения до получения номинального светового потока и в течение всего периода эксплуатации непрерывным медленным поступлением ртути из источника под влиянием тока, протекающего через него.

Недостатки известного способа заключаются в следующем.

Исследование пооперационного выхода годной продукции показало на большое количество отбракованных ламп после откачного автомата вследствие отсутствия свечения на аппарате Тесла, т.е. на откачном автомате в процессе термовакуумной обработки электродов происходит выделение ртути из ампулы, тем самым, с одной стороны, ухудшается экологичность техпроцесса, а с другой количество ртути в лампе будет заведомо меньше нормируемого, что, как правило, приводит к резкому спаду светового потока (так называемые "тусклые лампы") задолго до конца срока службы.

Цель изобретения увеличение выхода годных ламп, улучшение качества и повышение экологичности технологического процесса.

Цель достигается тем, что в способе изготовления люминесцентных ламп, включающем заштамповку выводов электрода в соответствующей из ножек, продувку штенгеля в ножке, монтаж электродных узлов, закрепление источника ртути, заварку ножек, откачку, наполнение инертным газом, отпайку, введение ртути путем термического источника ртути, цоколевание и тренировку, указанное термическое разложение источника ртути осуществляют в два этапа, первоначально термическое разложение источника ртути производят после отпайки ламп до получения в объеме лампы "смеси Пеннинга", вторично при тренировке ламп до получения номинального светового потока.

Первоначальное термическое разложение источника ртути осуществляют путем зажигания дугового разряда в лампе напряжением, превышающим не менее чем в 10 раз номинальное рабочее напряжение лампы, а разрядный ток превышен в 1,5-2 раза.

Подачу напряжения при первичном термическом разложении источника ртути осуществляют через резисторы, величина сопротивлений которых превышает не менее, чем в 5-6 раз величины сопротивления электродов при номинальном пусковом токе.

На фиг. 1 представлена блок-схема технологических операций изготовления люминесцентных ламп; на фиг.2 принципиальная схема питания люминесцентных ламп, реализующая возможность первичного термического разложения источника ртути.

Первичное выделение ртути осуществляется на конвейере транспортировки ламп от откачного автомата к цоколевочному перед операцией "Проверка чистоты наполняющего газа". Технически это осуществляется посредством установки токопроводящих шин, которые, контактируя с вводами ламп, подключают их к схеме питания. Один из вариантов схемы приведен на фиг.2, где люминесцентная лампа 1 посредством токопроводящих шин 2-5 через резисторы 6-7 подключается к высоковольтному выводу 10 импульсного зажигающего устройства (ИЗУ) 14, а через резисторы 8-9 подключается к клемме 13 питающей сети и общему вводу 12 ИЗУ 14, вывод 11 ИЗУ 14 через индуктивное балластное сопротивление 15 подключается к второй клемме 16 питающей сети.

Схема работает следующим образом.

При подключении люминесцетной лампы 1 к токопроводящим шинам 2-5 импульсное зажигающее устройство 14 подает импульсы высокого напряжения (превышающего не менее чем в 10 раз номинальное рабочее напряжение лампы) на электроды лампы 1 и зажигает в ней дуговой разряд. Величина разрядного тока, текущего через лампу, определяется сопротивлением индуктивного балласта 15. Так как величина разрядного тока устанавливается в 1,5-2 раза выше номинального рабочего тока лампы 1, для обеспечения нормальных условий эксплуатации электрода лампы, выполняющего функции катода, с помощью разделительных резисторов 6-7 или 8-9 этот электрод работает с режиме двух катодных пятен. Время горения дугового разряда в лампе составляет не менее 5 с. В этом случае обеспечиваются условия для нагрева дозатора ртути до температуры его разложения и создания в объеме лампы пеннинговой смеси. Вторичное выделение ртути из дозатора осуществляется на первых позициях машины тренировки до достижения номинального светового потока.

Предложенный способ изготовления люминесцентных ламп благодаря двухэтапному термическому разложению источника ртути в лампе позволяет исключить выделение ртути из дозатора при термовакуумной обработке электродов ламп на откачном автомате, что предотвращает попадание ртути в окружающую среду при откачке ламп; исключить отбраковку годных ламп на операции "Проверка чистоты наполнения лампы", тем самым повысить выход годных ламп; снизить до минимума количество ртути, которое может попасть в производственное помещение при транспортировке лампы от откачного автомата до тренировки в случае ее разрушения.

Использование: в электротехнической промышленности при производстве люминесцентных ламп. Сущность изобретения: в способе изготовления люминесцентных ламп, включающем заштамповку выводов электрода в соответствующей из ножек, продувку штенгеля в ножке, монтаж электродных узлов, закрепление источника ртути, заварку ножек, откачку, наполнение инертным газом, отпайку и введение ртути путем термического разложения источника ртути, цоколевание и тренировку, указанное термическое разложение источника ртути осуществляют в два этапа. Первоначально термическое разложение источника ртути производят после отпайки лампы до получения в объеме лампы "смеси Пеннинга", вторично при тренировке ламп до получения номинального светового потока. Первоначальное термическое разложение источника ртути осуществляют путем зажигания дугового разряда в лампе напряжением, превышающим не менее чем в 10 раз номинальное рабочее напряжение, а разрядный ток превышает номинальный в 1,5 2 раза. Подачу напряжения при первичном термическом разложении источника ртути осуществляют через резисторы, величина сопротивлений которых превышает не менее, чем в 5 6 раз величины сопротивления электродов при номинальном пусковом токе. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП, включающий заштамповку выводов электрода в соответствующей из ножек, продувку штенгеля в ножке, монтаж электродных узлов, закрепление источника ртути, заварку ножек, откачку, наполнение инертным газом, отпайку и введение ртути путем термического разложения источника ртути, цоколевание и тренировку до получения номинального светового потока, отличающийся тем, что термическое разложение источника ртути осуществляют в два этапа: первоначально после отпайки лампы путем зажигания дугового разряда в лампе напряжением, превышающем не менее чем в 10 раз номинальное рабочее напряжение лампы с разрядным током, превышающим в 1,5 2,0 раза номинальный рабочий ток, до получения в объеме лампы "смеси Пеннинга", а второй этап термическое разложение источника ртути осуществляют при тренировке ламп. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подачу напряжения при первичном термическом разложении источника ртути осуществляют через резисторы, величина сопротивлений которых превышает не менее чем в 5 6 раз величины сопротивления электродов при номинальном пусковом токе.