Unidad de cátodo homogénea.

Unidad de cátodo para su instalación en un cuerpo de tubo fluorescente (3) que pertenece a un tubo fluorescente

(1), unidad de cátodo (5) que comprende una pantalla de cátodo (15a, 15, 15'-15"") que está fabricada completamente de metal puro, que rodea parcialmente un electrodo (9) que está aislado eléctricamente de dicha pantalla de cátodo (15), un dispositivo de suministro de potencia (11) dispuesto para establecer una conexión eléctrica entre dicho electrodo (9) y un contacto (13), comprendiendo dicha pantalla de cátodo (15) un primer extremo (19) orientado hacia la descarga, primer extremo (19) que comprende una abertura central (21), y un segundo extremo (39) orientado hacia dicho contacto (13), estando diseñado el primer extremo (19) de la pantalla de cátodo (15a, 15, 15'-15"") con una parte redondeada (25) con el fin de facilitar la inserción de la unidad de cátodo (5) en dicho cuerpo de tubo fluorescente (3), caracterizada por que la abertura central (21) tiene un diámetro (d) de 3-8 mm, preferiblemente de 5-7 mm, para recoger y retener un gran número de partículas con carga positiva durante un tiempo considerable en la proximidad del punto caliente, lo que contribuye al retorno del material emisor al electrodo.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/SE2003/000548.

Solicitante: AURALIGHT INTERNATIONAL AB.

Inventor/es: OLSSON, PATRIK, AXELSSON,FOLKE, SEVERINSSON,MIKAEL.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > TUBOS DE DESCARGA ELECTRICA O LAMPARAS DE DESCARGA... > Aparatos o procedimientos especialmente adaptados... > H01J9/34 (Ensamblaje del casquillo a la ampolla)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > TUBOS DE DESCARGA ELECTRICA O LAMPARAS DE DESCARGA... > Lámparas de descarga de gas o vapor (lámparas de... > H01J61/10 (Blindajes, pantallas o guías para influenciar la descarga)

PDF original: ES-2488637_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Unidad de cátodo homogénea.

Antecedentes de la técnica

La presente invención se refiere a una unidad de cátodo para tubos fluorescentes según el preámbulo de la reivindicación 1. La invención también se refiere a la industria de fabricación de tubos fluorescentes y a un método para fabricar tubos fluorescentes según el preámbulo de la reivindicación 1. De manera similar, la presente invención se refiere a un tubo fluorescente según el preámbulo de la reivindicación 11, tubo fluorescente que está diseñado para que tenga una vida útil larga.

En la actualidad, se fabrican tubos fluorescentes para que tengan una vida útil larga en cuanto al tiempo de funcionamiento. El documento WO 81/1344 describe una unidad de cátodo que comprende una pantalla de cátodo, también denominada pantalla de electrodo, construida como cubierta cilindrica, cubierta que está conectada al extremo orientado hacia la descarga por medio de una placa de material eléctricamente aislante dotada de un orificio central. El diseño funciona de manera muy satisfactoria. Sin embargo, desarrollos adicionales de la misma han dado como resultado mejoras, particularmente con respecto a la adaptación de la unidad de cátodo para tubos fluorescentes estrechos. Se ha encontrado que la placa no tiene que estar hecha necesariamente de mica u otro material no conductor de electricidad.

El documento JP 49 142982 U del 1 de diciembre de 1974 (1-12-1974) da a conocer una pantalla de cátodo que tiene una abertura central grande. La pantalla de cátodo reduce el ennegrecimiento del cuerpo de tubo.

Los tubos fluorescentes del tipo mencionado anteriormente comprenden electrodos, que funcionan de manera alterna como cátodos y ánodos, constituyendo la función de cátodo el factor crítico, tanto en cuanto a duración de la vida útil calculada en horas de funcionamiento como en fiabilidad de producto. El electrodo está dotado de un material emisor especial, que tiene la capacidad de emitir electrones a una temperatura y con un suministro de energía moderados. El material emisor comprende óxidos alcalinos. La vida útil del electrodo está limitada por la evaporación y desintegración catódica del material emisor del denominado punto caliente del electrodo. El punto caliente obtiene su calor inicialmente del calentamiento eléctrico y la energía cinética en los iones positivos incidentes. La emisión de electrones tiene lugar desde este punto. Esto significa que la mayor concentración de material emisor ionizado, tal como bario, estroncio y calcio, se encuentra en la proximidad inmediata y unos cuantos milímetros fuera del punto caliente. La función de la pantalla de cátodo es aumentar la concentración de iones positivos y, en particular, el material emisor ionizado en la proximidad inmediata del punto caliente del electrodo.

Un problema con la tecnología conocida es que la instalación de la unidad de cátodo según la realización conocida en un cuerpo de tubo fluorescente estrecho requiere gran precisión. De manera similar, la fabricación de una unidad de cátodo que consiste en varias partes requiere una gran cantidad de trabajo, lo que resulta costoso.

Actualmente, no existen unidades de cátodo adecuadas para tubos fluorescentes estrechos que prolonguen el tiempo de funcionamiento del tubo fluorescente, al tiempo que simplifiquen el procedimiento de fabricación. Además, las unidades de cátodo conocidas no pueden utilizarse en procedimientos de fabricación mecánicos.

Un objeto de la presente invención es evitar dichas desventajas de la tecnología conocida.

Un objeto adicional de la invención es conseguir una unidad de cátodo que mantenga su correcto funcionamiento, por lo que respecta al funcionamiento del tubo fluorescente, durante el transporte del tubo fluorescente.

Los problemas mencionados anteriormente se han resuelto por medio de la unidad de cátodo descrita en la introducción, tal como se describe en la parte caracterizadora de la reivindicación 1.

De esta manera es posible instalar la unidad de cátodo en un tubo fluorescente estrecho más rápidamente y de una manera más automatizada, lo que resulta rentable. Al mismo tiempo, se reduce el riesgo de dañar el recubrimiento en el interior del cuerpo de tubo fluorescente durante la fabricación del tubo fluorescente.

Alternativamente, la pantalla de cátodo está diseñada con al menos una pared lateral esencialmente incidente con respecto a una línea central. De esta manera, puede hacerse más eficaz el denominado proceso de bombeo para eliminar impurezas en un tubo fluorescente durante la fabricación. De manera similar, se facilita la instalación de la unidad de cátodo en el cuerpo de tubo fluorescente, al tiempo que la tolerancia es mayor dentro del área de la pared lateral incidente.

La pantalla de cátodo se fabrica preferiblemente en una pieza. De ese modo puede conseguirse la fabricación de la pantalla de cátodo en una etapa, lo que resulta rentable. De manera similar, la pantalla de cátodo está hecha de sólo un componente, lo que elimina el riesgo de un mal funcionamiento provocado por una incorrecta instalación de los componentes que forman la pantalla de cátodo. Cuanto más pequeños sean los componentes, más difícil será ensamblar los mismos. La pantalla de cátodo fabricada en una pieza prolonga la vida útil del tubo fluorescente al eliminar el mal funcionamiento mencionado anteriormente.

La pantalla de cátodo se fabrica adecuadamente de metal, que tiene poca tendencia a reaccionar con los componentes de la atmósfera dentro del tubo fluorescente. Un metal de este tipo es el hierro. De esta manera, puede hacerse más rentable la fabricación de una pantalla de cátodo, puesto que el metal es sencillo de conformar y conserva su forma después del procesamiento. El uso del metal puro, tal como preferiblemente hierro puro, significa que no hay ninguna Impureza química que, si estuviera presente, podría provocar un peor funcionamiento del material emisor del cátodo. Se ha mostrado mediante un experimento que una pantalla de cátodo que se fabrica completamente de metal puro, en la que la abertura central tiene un diámetro de aproximadamente 5 mm, tiene la capacidad de recoger y conservar un gran número de partículas con carga positiva durante un tiempo considerable en la proximidad del punto caliente, lo que contribuye al retorno del material emisor al electrodo.

Alternativamente, la pantalla de cátodo está diseñada con al menos una ranura dentro del área de dicho dispositivo de suministro de potencia. De ese modo, la pantalla de cátodo puede aislarse eléctricamente del electrodo a pesar de que, durante el transporte, la pantalla de cátodo quede en una posición desplazada con respecto a la línea central del tubo fluorescente. De manera similar, puede aumentarse la distancia entre los dos dispositivos de suministro de potencia al tiempo que se conserva la fiabilidad de aislamiento. Además, pueden usarse espirales de cátodo más largas con más material emisor, lo que prolonga el tiempo de funcionamiento del tubo fluorescente.

En un ejemplo que queda fuera del alcance de las reivindicaciones, la pantalla de cátodo puede estar dotada en el exterior de un material de aislamiento térmico. De esta manera, se garantiza hacia el final de la vida útil del electrodo que la pantalla de cátodo no conduce calor a la pared del tubo fluorescente cuando la pantalla de cátodo se calienta por el electrodo, provocando que se doble hacia abajo por la fuerza de gravedad hacia la pared del tubo fluorescente como resultado del calentamiento y ablandamiento del dispositivo que sostiene la pantalla de cátodo. De ese modo se evita el peligro de que el tubo fluorescente se haga pedazos y se caiga de su montura.

El lado externo... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

Unidad de cátodo para su instalación en un cuerpo de tubo fluorescente (3) que pertenece a un tubo fluorescente (1), unidad de cátodo (5) que comprende una pantalla de cátodo (15a, 15, 15-15"") que está fabricada completamente de metal puro, que rodea parcialmente un electrodo (9) que está aislado eléctricamente de dicha pantalla de cátodo (15), un dispositivo de suministro de potencia (11) dispuesto para establecer una conexión eléctrica entre dicho electrodo (9) y un contacto (13), comprendiendo dicha pantalla de cátodo (15) un primer extremo (19) orientado hacia la descarga, primer extremo (19) que comprende una abertura central (21), y un segundo extremo (39) orientado hacia dicho contacto (13), estando diseñado el primer extremo (19) de la pantalla de cátodo (15a, 15, 15-15"") con una parte redondeada (25) con el fin de facilitar la Inserción de la unidad de cátodo (5) en dicho cuerpo de tubo fluorescente (3), caracterizada por que la abertura central (21) tiene un diámetro (d) de 3-8 mm, preferiblemente de 5-7 mm, para recoger y retener un gran número de partículas con carga positiva durante un tiempo considerable en la proximidad del punto callente, lo que contribuye al retorno del material emisor al electrodo.

Unidad de cátodo según la reivindicación 1, caracterizada por que dicha pantalla de cátodo (15a) está diseñada con al menos una pared lateral (2) esencialmente Incidente a una línea central (CL).

Unidad de cátodo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por que dicha pantalla de cátodo (15a, 15, 15-15"") está fabricada en una pieza.

Unidad de cátodo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que dicha pantalla de cátodo (15a, 15, 15-15"") está diseñada con al menos una ranura (31) dentro del área para dicho dispositivo de suministro de potencia (11).

Unidad de cátodo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el lado externo de dicha pantalla de cátodo (15a, 15, 15-15""), visto en la dirección longitudinal de la pantalla de cátodo (15), sigue una línea recta L esencialmente paralela al eje longitudinal de dicho cuerpo de tubo fluorescente.

Unidad de cátodo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el segundo extremo (39) de dicha pantalla de cátodo (15a, 15, 15-15"") está completamente abierto.

Método para fabricar un tubo fluorescente (1) que comprende un cuerpo de tubo fluorescente (3), una unidad de cátodo (5), unidad de cátodo (5) que comprende una pantalla de cátodo (15a, 15, 15-15"") que está fabricada completamente de metal puro, que rodea parcialmente un electrodo (9) dotado de material emisor (23), electrodo (9) que está aislado eléctricamente de dicha pantalla de cátodo (15), un dispositivo de suministro de potencia (11) unido a una base (7), dispositivo de suministro de potencia (11) que está dispuesto para establecer una conexión eléctrica entre dicho electrodo (9) y un contacto (13), comprendiendo dicha pantalla de cátodo (15) un primer extremo (19) orientado hacia la descarga, primer extremo que comprende una abertura central (21) que tiene un diámetro (d) de 3-8 mm, preferiblemente de 5-7 mm, y un segundo extremo (39) orientado hacia dicho contacto (13), caracterizado por las etapas de:

- prensar dicha pantalla de cátodo en una pieza, estando el primer extremo (19) formado con una parte redondeada (25);

- soldar la pantalla de cátodo (15a, 15, 15-15"") a un dispositivo de fijación (17) que está unido a dicha base

(7);

- insertar dicha unidad de cátodo (5) en dicho cuerpo de tubo fluorescente (3);

- eliminar los productos de descomposición del material emisor (23) mediante bombeo; y

- sellar el tubo fluorescente (1) cuando todos los productos de descomposición se hayan eliminado del tubo fluorescente (1).

Tubo fluorescente que comprende al menos una unidad de cátodo (5) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 6.