Quemador (10, 12, 14, 16, 18) de cerámica para una lámpara (100) de halogenuro metálico de cerámica,

comprendiendo el quemador (10, 12, 14, 16, 18) de cerámica un depósito (20, 22) de descarga que encierra un espacio (24) de descarga de una manera sustancialmente estanca a los gases y estando dotado de una carga ionizable que comprende uno o más halogenuros, comprendiendo el depósito (20, 22) de descarga una pared (30) de cerámica dispuesta entre una primera y una segunda partes (41, 42) de extremo, disponiéndose la primera y la segunda partes (41, 42) de extremo de manera que se hacen pasar conductores (51, 52) de alimentación eléctrica a través de las partes (41, 42) de extremo hacia electrodos (53, 54) respectivos dispuestos en el espacio (24) de descarga para mantener una descarga, comprendiendo la pared (30) de cerámica del depósito (20, 22) de descarga un tubo (60, 62, 64, 66, 68) para introducir la carga ionizable en el depósito (20, 22) de descarga durante la fabricación del quemador (10, 12, 14, 16, 18) de cerámica, tubo (60, 62, 64, 66, 68) que sobresale de la pared (30) de cerámica y está dotado de una junta (70, 72, 74, 76, 78) estanca a los gases, caracterizado porque el tubo (60, 62, 64, 66, 68) tiene un diámetro (D1) interno de entre 250 μm y 400 μm y en el que el tubo (60, 62, 64, 66, 68) tiene un espesor (D2) de pared de entre 150 μm y 250 μm

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a un quemador de cerámica para una lámpara de halogenuro metálico de cerámica.

La invención también se refiere a una lámpara de halogenuro metálico de cerámica y a un procedimiento de sellado del quemador de cerámica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La lámparas de halogenuro metálico de cerámica contienen cargas que comprenden además de un gas de arranque también mezclas de sales de halogenuro metálico tales como yoduro de NaCe, yoduro de NaTl, yoduro de NaSc, yoduro de NaTlDy, o combinaciones de estas sales. Estas mezclas de sales de halogenuro metálico se aplican para obtener, entre otros, una eficacia luminosa alta, una temperatura corregida por color específica, y un índice de rendimiento de color específico.

En general, tales lámparas de halogenuro metálico de cerámica comprenden un depósito de descarga que encierra un espacio de descarga que comprende la carga de las mezclas de sales de halogenuro metálico. El espacio de descarga comprende además electrodos entre los que se mantiene una descarga. Normalmente, los electrodos atraviesan el depósito de descarga. Para cargar la lámpara de halogenuro metálico de cerámica con la mezcla de sales de halogenuro metálico, normalmente se proporciona una abertura de carga que se cierra posteriormente con un tapón de cierre.

Una realización de una lámpara de halogenuro metálico de cerámica de este tipo se conoce a partir de la solicitud de patente japonesa JP 10284002 así como del documento JP 63143738-A. En la lámpara de descarga conocida, la lámpara consiste en un recipiente estanco al aire que tiene un tapón realizado de un material que tiene casi el mismo coeficiente de expansión térmica para alinear un par de electrodos. El recipiente comprende además una abertura de escape. El medio de descarga se introduce en el recipiente a través de la abertura de escape, que se cierra luego por medio de un tapón en forma de T que se ajusta en la abertura del recipiente. El tapón en forma de T se fusiona a la pared del recipiente a través de irradiación con un láser que se dirige al tapón en forma de T. Una desventaja de la lámpara de halogenuro metálico de cerámica conocida es que, cuando el recipiente se miniaturiza, el tapón en forma de T no puede cerrarse sin aumentar la temperatura de todo el quemador, calentando la carga.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Un objeto de la invención es proporcionar un quemador de cerámica para una lámpara de halogenuro metálico de cerámica con una abertura de escape sellada que puede cerrarse sin calentar la carga.

Según la invención, el objeto se alcanza con un quemador de cerámica para una lámpara de halogenuro metálico de cerámica, comprendiendo el quemador de cerámica un depósito de descarga que encierra un espacio de descarga de una manera sustancialmente estanca a los gases y estando dotado de una carga ionizable que comprende uno o más halogenuros, comprendiendo el depósito de descarga una pared de cerámica dispuesta entre una primera y una segunda partes de extremo, disponiéndose la primera y la segunda partes de extremo de manera que se hacen pasar conductores de alimentación eléctrica a través de las partes de extremo hacia electrodos respectivos dispuestos en el espacio de descarga para mantener una descarga, comprendiendo la pared de cerámica del depósito de descarga un tubo para introducir la carga ionizable en el depósito de descarga durante la fabricación del quemador de cerámica, tubo que sobresale de la pared de cerámica y está dotado de una junta estanca a los gases en el que el tubo tiene un diámetro interno de entre 250 m y 400 m y tiene un espesor de pared de entre 150 m y 250 m.

El efecto de las medidas según la invención es que el uso del tubo permite que la junta estanca a los gases se disponga lejos de la pared de cerámica del depósito de descarga en un extremo que sobresale del tubo. Debido a esta distancia entre la junta estanca a los gases y la pared de cerámica, el tubo puede sellarse sin dañar la pared de cerámica del depósito de descarga. El diámetro interno del tubo es de al menos 250 m para garantizar que la carga ionizable del quemador de cerámica puede introducirse en el depósito de descarga. El diámetro interno no excede los 400 m porque esto requeriría fundir demasiado material de tubo para crear una junta estanca a los gases, dando como resultado una tensión térmica relativamente alta cuando se está proporcionando la junta estanca a los gases, dañando posiblemente el tubo. Además, el espesor de pared del tubo es de al menos 150 m para garantizar que el tubo es lo suficientemente fuerte como para soportar el gradiente térmico producido por la creación de la junta estanca a los gases y como para permitir que se funda suficiente material de pared de cerámica para cerrar el extremo que sobresale del tubo. El espesor de pared del tubo no excede los 250 m porque la fusión del tubo para crear la junta estanca a los gases llevaría un tiempo relativamente largo, lo que también da como resultado una tensión térmica relativamente alta que podría dañar el tubo cuando se está realizando la junta estanca a los gases. Preferiblemente, el espesor de pared debe ser sustancialmente la mitad del diámetro del tubo. En el recipiente conocido, se aplica la abertura de escape directamente en la pared del recipiente. El sellado de la abertura de escape se realiza llenando la abertura de escape con un tapón en forma de T y posteriormente fusionando el tapón en forma de T a la pared del recipiente a través de irradiación mediante un láser. La irradiación de láser aumenta localmente la temperatura del tapón en forma de T y el recipiente a la temperatura de fusión del material cerámico, que es de aproximadamente 2100ºC. Este aumento local de la temperatura crea un gradiente de temperatura local considerable que puede dar como resultado grietas en el material cerámico del recipiente. Para reducir la aparición de grietas, parte del recipiente conocido se calienta hasta aproximadamente 800ºC para reducir el gradiente de temperatura cerca de la ubicación de sinterización del tapón en forma de T mientras que el recipiente conocido está sellándose. Sin embargo, otra parte del recipiente debe estar a una temperatura por debajo de 350ºC para garantizar que la carga ionizable del recipiente no se evapore y no se escape fuera del recipiente a través de la abertura de escape antes de que el recipiente se selle. Para superar este problema, se enfría la otra parte del recipiente. En el quemador de cerámica según la invención, sin embargo, el depósito de descarga comprende el tubo que sobresale de la pared de cerámica. Una vez cargado el depósito de descarga con la carga ionizable a través del tubo, debe sellarse el extremo que sobresale del tubo. El extremo que sobresale del tubo se extiende lo suficientemente lejos de la pared de cerámica de manera que pueda sellarse mientras que la temperatura de la pared de cerámica y por tanto del depósito de descarga no exceda un límite de temperatura predefinido, lo que impide que la carga ionizable se evapore. Además, el aumento de temperatura limitado de la pared de cerámica impide la formación de grietas en la pared de cerámica debido a la tensión y el esfuerzo del material que resultarían de un gradiente de temperatura grande. El uso del tubo que sobresale de la pared de cerámica permite que el depósito de descarga del quemador de cerámica se reduzca en tamaño, porque el extremo que sobresale del tubo puede sellarse mientras que se omite el precalentamiento local de la pared de cerámica y el enfriamiento de otra parte del depósito de descarga.

**(Ver fórmula)**

Los inventores se han dado cuenta de que cuando se miniaturiza el depósito de descarga, el sellado del recipiente conocido a través del calentamiento local del recipiente ya no es factible sin aumentar la temperatura de todo el recipiente. En el quemador de cerámica según la invención, el uso del tubo permite una junta estanca a los gases en el extremo que sobresale del tubo sin aumentar la temperatura del depósito de descarga por encima de un nivel predeterminado.

Un beneficio adicional de la unión del tubo a la pared de cerámica del depósito de descarga es que la junta estanca a los gases puede proporcionarse en el extremo que sobresale del tubo de manera relativamente rápida, dando como resultado un tiempo de procesamiento que es económicamente interesante. En el depósito conocido, debe calentarse una parte... [Seguir leyendo]

1. Quemador (10, 12, 14, 16, 18) de cerámica para una lámpara (100) de halogenuro metálico de cerámica, comprendiendo el quemador (10, 12, 14, 16, 18) de cerámica un depósito (20, 22) de descarga que encierra un espacio (24) de descarga de una manera sustancialmente estanca a los gases y estando dotado de una carga ionizable que comprende uno o más halogenuros, comprendiendo el depósito (20, 22) de descarga una pared (30) de cerámica dispuesta entre una primera y una segunda partes (41, 42) de extremo, disponiéndose la primera y la segunda partes (41, 42) de extremo de manera que se hacen pasar conductores (51, 52) de alimentación eléctrica a través de las partes (41, 42) de extremo hacia electrodos (53, 54) respectivos dispuestos en el espacio (24) de descarga para mantener una descarga, comprendiendo la pared

(30) de cerámica del depósito (20, 22) de descarga un tubo (60, 62, 64, 66, 68) para introducir la carga ionizable en el depósito (20, 22) de descarga durante la fabricación del quemador (10, 12, 14, 16, 18) de cerámica, tubo (60, 62, 64, 66, 68) que sobresale de la pared (30) de cerámica y está dotado de una junta (70, 72, 74, 76, 78) estanca a los gases, caracterizado porque el tubo (60, 62, 64, 66, 68) tiene un diámetro (D1) interno de entre 250 m y 400 m y en el que el tubo (60, 62, 64, 66, 68) tiene un espesor (D2) de pared de entre 150 m y 250 m.

2. Quemador (10, 12, 14, 16, 18) de cerámica según la reivindicación 1, en el que el tubo sobresale de la pared (30) de cerámica del depósito (20, 22) de descarga una distancia (h) predefinida para limitar las tensiones del material hasta por debajo de un nivel predefinido cuando está creándose la junta (70, 72, 74, 76, 78) estanca a los gases.

3. Quemador (10, 12, 14, 16, 18) de cerámica según la reivindicación 2, en el que la distancia (h) predefinida desde la pared (30) de cerámica es de al menos 1 mm.

4. Quemador (10, 12, 14, 16, 18) de cerámica según la reivindicación 1 ó 2, en el que el tubo (60, 62, 64, 66, 68) se hace pasar a través de la pared (20, 22) de cerámica.

5. Quemador (10, 12, 14, 16, 18) de cerámica según la reivindicación 1 ó 2, en el que el tubo (60, 62, 64, 66, 68) comprende sustancialmente el mismo material cerámico que la pared (30) de cerámica.

6. Quemador (10, 12, 14, 16, 18) de cerámica según la reivindicación 1 ó 2, en el que la junta (70, 76) estanca a los gases se forma de material fundido del tubo (60, 66).

7. Quemador (10, 12, 14, 16, 18) de cerámica según la reivindicación 1 ó 2, en el que la junta (72, 74, 78) estanca a los gases comprende un tapón (72, 74, 78) sellado al tubo (62, 64, 68).

8. Quemador (10, 12, 14, 16, 18) de cerámica según la reivindicación 7, en el que el tapón (72, 74, 78) tiene forma (72) de T, forma (74) esférica, o forma (78) cónica.

9. Quemador (10, 12, 14, 16, 18) de cerámica según la reivindicación 7 u 8, en el que el tapón (72, 74, 78) está fusionado directamente al tubo (62, 64, 68).

10. Quemador (10, 12, 14, 16, 18) de cerámica según la reivindicación 1 ó 2, en el que se escoge una ubicación del tubo (60, 62, 64, 66, 68) en la pared (30) de cerámica para impedir que la temperatura dentro del tubo (60, 62, 64, 66, 68) sea inferior a una temperatura de condensación de sustancialmente cualquier componente de la carga ionizable durante su funcionamiento.

11. Quemador (10, 12, 14, 16, 18) de cerámica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los conductores (51, 52) de alimentación eléctrica a través de cada una de la primera y la segunda partes (41, 42) de extremo están formados por varillas (51, 52) sólidas directamente sinterizadas en el material cerámico de la primera y la segunda partes (41, 42) de extremo.

12. Lámpara (100) de halogenuro metálico de cerámica que comprende el quemador (10, 12, 14, 16, 18) de cerámica según las reivindicaciones 1 ó 2.

13. Procedimiento de sellado del quemador (10, 12, 14, 16, 18) de cerámica según la reivindicación 1 ó 2, comprendiendo el procedimiento una etapa de crear la junta (70, 72, 74, 76, 78) estanca a los gases a través de irradiación con un haz (90) de láser.