Устройство высокочастотной термообработки геттеро-ртутных дозаторов люминесцентных ламп Советский патент 1984 года по МПК H01J61/28 H05B6/36 

2,Устройство по п. I , о т л и ч а ю- противолелсащих секций соединена щ е е с я тем, что экраны выполне-электропроводящей перемычкой,

ны секционированными, и -каждая пара

1091258

1. УСТРОЙСТВО ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ТЕРМООБРАБОТКИ ГЕТТЕРО-РТУТНЫХ ДОЗАТОРОВ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП, содержащее высокочастотньй генератор с источником питания и согласующим трансформатором, одновитковьш индуктор с плоскими параллельными ветвями и транспортер для перемещения , отлича-ющееся тем, что, с целью повышения качества лзоминофорного покрытия за счет снижения в зоне нагрева ионизации газообразных примесей при воздействии электрической составляющей электромагнитного поля, на противолежаБщх частках ветвей индуктора размещены электростатические экраны, выполненные, например, в однослойных кату,шек, соединенные между собой электропроводящей перемычкой. .

Изобретение относится к высокоHacfOTHOMy нагреву и может быть использовано в производстве люминесцентных ламп. Известно устройство для высокоЧастотной обработки геттеро-ртутных дозаторов (ГРД) люминесцентных ламп, содержащее многовитковьш проходной индуктор L 1 . Недостатками данного устройства, содержащего индуктор, выполненный в виде многовитковой катушки, являются низкая эксплуатационная надежность индуктора вследствие большой длины и малого диаметра .ВДЩУКТИРУЮ щего провода, что создает неудовлетворительные условия охлаяздения, а такзке в связи с возможностью .--виткового пробоя; сношение эффектив г ности люминофора люминесцентных лам вызываемое ионизацией газа в электрическом поле индуктора; трудоемкость изготовления индуктора. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности являетсяустройство, содержащее высокочастот ный генератор с источником питания согласующим трансформатором, однови ковьш индуктор с плоскими параллель ными ветвями и транспортер для пере мощения ламп. Конец индуктора, удаленный от вводов питания, заземлен. Нагрев ГР осуществляют до температуры 900 С за 30 с. Даньъш режим нагрева обёспечивается при токе индуктора на частоте S: 400 кГц 2. Недостатком известного устройств является То, что при прохождении ла через индуктор высокочастотное элек рическое поле вызывает ионизацию га за,, наполняющего лампы, разрушение газообразных примесей и их адсорбци люминоформ. Это вызывает ухудшение качества люминофора и снижение светового потока ламп. Ионизация газа 3 лампах начинается при напряжении ta шинах индуктора около 40 В. Для достижения требуемого режима нагрева ГРД и требуемой производительности устройства необходимо подать , на шины индуктора напряжение около 500 В. В случае работы устройства в режиме, исключающем ионизацию, производительность процесса термообработки 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, в то время как напряженность электрического поля в рабочей зоне индуктог ра остается величиной, зависимой только от его энергетнческ}гх параметрод и конфигурации индуктирующего провода. Цель изобретения - повьш1ение качества люминофорного покрытия люмиыесценткьпс ламп за счет сн1Ф сения в зоне нагрева ионизации газообразных примесей при воздействии электрической составляющей электромагнитного поля, ПоставлеЕ яая цель достигается TCMj, что в устройстве высокочастотной термообработтг и геттсро-ртутиых дозаторов люминесцентньк ламп, содержащем высокочастотный генератор с источГгшком питания и согласующим трансформатором, одновитковый индуктор с плоскими параллельными ветвями и транспортер для перемещения ламп, на противолежапщх участках ветвей индуктора размещены электростатические экраны, выполненные, например, в виде однослойных , соеднпенные ме/эду собой электропроводящей перемычкой. Экраны могут быть выполнены секционированными, а калэдая пара противолежад1их секций соединена электропроводящей перем1 1чкой. 3 Экранирование рабочей зоны индук тора от электрического поля обеспечивается взаимодействием электрически соединенных между собой экранов с ветвями индуктора, на которых они расположены и от которых отделе ны слоем электроизоляции. Электрическое поле, окружающее ветви индук тора, индуцирует на внутренних поверхностях экранов электрические заряды противоположного знака. На внешних поверхностях противолежащих экранов сосредоточены заряды разног знака, вследствие чего происходит ц перетекание с одного экрана на другой по электропроводящей перемычке. Частота тока, проходящего по перемычке, равна частоте источника пита ния. Ток Перемычки проходит по экра нам, электроизоляционным слоям в ви тока смещения, по ветвям индуктора и замыкается через вторичную обмотку ВЧ трансформатора. Вследствие то го, что величина электросопротивления перемычки незначительна, в срав нении с емкостным сопротивлением участка цепи между экранами (рабочая зона индуктора), а емкостное сопротивление на участках цепи межд ветвями индуктора и экранами, распо женными на них, значительно меньше емкостного сопротивления между сами ветвями, электрическое поле индукто ра сосредоточено, в основном, в сло разделяющем экраны и индуктор. Таким образом, произведено перераспре деление ВЧ электрического поля из р бочей зоны индуктора в область, уда ленную 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 секционированными. На фиг. 1 схематично изображено предлагаемого устройство, общий вид; на фиг. 2 устройство с секционированными экранами;.на фиг. 3 разрез А-А на фиг.2. .Устройство состоит из высокочастотного генератора 1 с источником питания и согласующим трансформато584ром 2, одновиткового индуктора 3, вьшолненного в виде двух плоских параллельных водоохлаждаемых ветвей 4 и 5, транспортера, 6, перемещающего лампы 7, внутри которых размещены ГРД 8, вьшолненные в виде замкнутых петель из полос нержавеющей стали, покрытой активирующим составом. На ветвях 4 и 5 индукто- ра 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 10 изолированы от индуктора 3 тонким слоем (0,2-0,25 мм) изоляционного покрытия 17. Секции 11-14 выполнены в виде однослойных катушек из медного провода с диаметром провода не более 2-3 глубин проникновения ВЧ тока. Шаг намотки секций 11-14 и их длина определены экспериментально , так как их теоретический расчет достаточно сложен и неточен. При определении параметров секций 11-14 принято условие, по которому остаточная напряженность электрического иолл ЕО в рабочей зоне индуктора 3 ле вызывает ксниза ции газа в лампах 7. При напряжении на индукторе 3 около 500 В две пары секций li,13 и 12,14 с шагом намоткн 2-3 мм обеспечивают достаточный минимум напряженности по-ля E,j. Скорость транспортирования люминесцентных ламп 7 через индуктор 3 выбирают по требуемой произврдительностк устройства, fljiriiiy индуктора 3 и напряжение на нем определяют исходя из огпимального режи,з нагрева ГРД, например, до за 30 с. Устройство работает сх1еду;-;щин образом. На индуктор 3 подают высокочастотное напряжение. Тракспортсф 6 непрерывке перемещает лампы 7 через индуктор 3 в вертикальном положении. ГРД разогреваются в ВЧ ном поле Н индуктора 3) силоЕЫ1Н линии которого в рабочей зоне каппавлены вдоль осей лa 7. Электрическое поле индуктора 3 и.щуцирует в экранах 9 и 10 электрические заряды, движение которых вызывает прохождение токов Ц и 2 через электропроводHbie перемычки 15 и 16, секций П., 13 и 12,14, изоляционное покрытие 17

ветви А и 5 индуктора 3 с замыканием на вторичной обмотке трансформатора 2. В цепях прохождения токов Ц и 1 секции П-14 и участки ветвей 4 и 5, на которых они расположены, играют роль обкладок конденсаторов, между которыми сосредоточено основно электрическое поле, вызываемое разностью потенциалов, между противолежащими участками ветвей 4 и 5 индуктора 3. Величина остаточной напряжещиости электрического поля EQ недостаточна для ионизации газа в проходящих через индуктор 3 люминесцентных лампах 7.

Пример . В качестве источника питания взят генератор ВЧГ410/0,44. Рабочая частота 440 кГц, Длина индуктора 850 мм. Индуктор выполнен из профилированной медной трубки 50-10 мм. Напряжение на шинах индуктора 2;480 В. На токопровод индуктора нанесен слой органосиликатной композиции толщиной 0,2-0,25 мм. На ветвях индуктора размещены две пары противолежащих катушек, выполненных из медного провода диаметром

0,15 мм. Витки катушек закорочены с внешних сторон ветвей индуктора. Противолежащие катушки соединены электропроводящими перемычками и сверху покрыты слоем органосиликатной композиции.

Испытания устройства показали отсутствие ионизации газа в лампах и характерного для нее ультрафиолетового свечения на всей длине индуктора при нагреве ГРД до за

время 25-30 с, что обеспечивает требуемую производительность устройства - 1200-1500 ламп в час.

Использование устройства позволит сохранить иедсодное качество люминофора припроизводительности в 8-10 раз, превьшающей производительность известного устройства.

А- (побернуто)

i5

/