<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zum Betriebe von elektrischen Leuchtröhren mit Glühelektroden.
Bei elektrischen Leuchtröhren, die mit Glühelektroden ausgestattet sind und ausser einer Edel- gasgrundiüllung noch einen Metalldampf von zur Lichterzeugung ausreichendem Dampfdruck enthalten, zeigt sich der Übelstand, dass sie unruhig brennen, weil kleine Temperaturschwankungen der Leucht- röhre, die durch die unvermeidlichen Schwankungen der Netzspannung hervorgerufen werden, schon ausserordentlich grosse Schwankungen im Dampfdruck der Füllung und damit auch der Lichtausstrahlung bedingen. So steigt z.
B. zwischen 320 und 340 C der Dampfdruck des für derartige Leuchtröhren am meisten verwendeten Quecksilbers von 375 mm auf 555 mm ; infolgedessen steigt dann auch die für das
Aufrechterhalten der Entladung notwendige Spannung an der Röhre, wodurch es geschehen kann, dass die Netzspannung nicht mehr ausreicht und die Röhre erlischt, insbesondere wenn die Netzspannung schon wieder ihren normalen Wert erlangt hat, während die Temperatur der Röhre noch nicht entsprechend gesunken ist.
Diese Nachteile lassen sich erfindungsgemäss vermeiden, wenn der Druck des Metalldampfes dauernd um mindestens 5% niedriger als der der Röhrentemperatur entsprechende Sättigungsdruck des Metall- dampfes gehalten wird. Am einfachsten kann man dies dadurch erreichen, dass man in die Röhre nur eine solche Menge des verdampfenden Metalles einbringt, die schon vor Erreichen der Betriebstemperatur der Röhre bzw. des Röhrenglases restlos verdampft wird. Man kann aber auch eine grössere Metallmenge verwenden, sofern sie auf einer die Betriebstemperatur nicht erreichenden Temperatur gehalten wird.
Dies ist beispielsweise durch Unterbringung der Metallmenge in einem Ansatz des Röhrengefässes erreichbar, der besonders gekühlt wird oder dessen Wärmeaustausch mit dem Röhreninnern behindert wird.
Im Gegensatz zu den bisherigen Röhren mit gesättigtem Dampfdruck zeigen die Röhren nach der
Erfindung nicht die beschriebene ungünstige Empfindlichkeit gegen Spannungsschwankungen. Dies liegt daran, dass derartige Röhren zufolge des untersättigten Dampfes sowohl bei langsamer als auch rascher Änderung der Spannung eine negative Charakteristik besitzen, so dass bei zufälligem Spannungsanstieg des Netzes und bei gegebenem Vorschaltwiderstand die Stromstärke steigt und dabei der Spannungs- abfall an der Röhre selbst jedoch sinkt. Dies hat aber einen Ausgleich der sonst durch die Spannungs- schwankungen bedingten Lichtsehwankungen zur Folge.
Aus dem gleichen Grunde können sieh nunmehr auch die sonst durch äussere Temperatureinflüsse bedingten Schwankungen des Dampfdruckes bei der neuen Leuchtröhre nicht in merkbare Licht-und Spannungsschwankungen umsetzen.
Ein besonderer Vorteil der neuen mit untersättigtem Dampf betriebenen Leuchtröhre liegt sodann noch darin, dass der für jede Röhre günstigste Ökonomiebereich schon bei Einschaltung wesentlich niedrigerer Betriebsdampfdrücke erreicht werden kann, wie sich dies aus nachstehender Gegenüberstellung zweier Röhren ergibt.
So hat beispielsweise eine der bisher üblichen Leuchtröhren mit Glühelektroden, die bei 25 ein Länge und 15 mm Durchmesser der Lichtsäule mit einem Edelgas von 1 mm Quecksilberdruck gefüllt ist, bei
Anwesenheit von Quecksilber als Bodenkörper, einer Belastung von 3 Amp. und einer Röhrenspannung von 210 Volt eine Ökonomie von 60 Lm/W ; die Röhre erreicht dabei eine Temperatur von 3500 C, was einem Quecksilbersättigungsdruck von etwa 670 mm Hg entspricht. Eine solche Röhre kann unter
Verwendung eines üblichen Vorschaltwiderstandes an Netzen von 400 Volt Spannung gezündet und
<Desc/Clms Page number 2>
betrieben werden.
Eine höhere Belastung als 3 Amp würde jedoch bei Spannungsschwankungen schr leicht zu einem Erlöschen der Röhre zufolge :'u hoch ansteigenden Dampfdruckes führen.
Wird dagegen erfindungsgemäss die Menge oder die Temperatur des Quecksilberbodenkörpers in einer im übrigen der vorstehend beschriebenen Röhre genau entsprechenden Röhre so bemessen, dass der Queeksilberdampfdruck nur höchstens 600 nun beträgt. so wird bei ansteigender Netzspannung zwar die Stromstärke steigen, jedoch die Spannung an der Röhre selbst etwas fallen, so dass ein Erlöschen der Röhre nicht zu befürchten ist. Aus dem gleichen Grunde kann die Röhre jetzt bei gleicher Netzspannung
EMI2.1
wie erfindungsgemäss ermittelt wurde, auch bei Röhren mit doppelwandigem Gefäss erzielen.
Notwendig ist allerdings dabei, dass der Metallbodenkörper ausschliesslich im Aussenraume der doppelwandigen Röhre untergebracht wird und dass der Aussenraum der Röhre mit dem die Glühelektroden enthaltenden Innenraum in kommunizierender Verbindung steht, so dass nicht nur die Edelgasgrundfüllung, sondern auch der beim Betriebe der Röhre gebildete Metalldampf beide Räume der Röhre mit gleichem Druck ausfüllen kann.
EMI2.2
zwischen den Glühelektroden vor sich, was zur Folge hat. dass der Innenraum eine weit höhere Temperatur als der Aussenraum annimmt, dies im besonderen noch deswegen, weil letzterer der Abkühlung durch die Aussenluft unterliegt.
Da beide Räume aber in kommunizierender Verbindung stehen, so kann sich im Innenraum trotz der in diesem herrschenden höheren Temperatur nur ein Dampfdruck einstellen, der der niedrigeren Temperatur des Bodenkörpers im Aussenraum entspricht. Der Dampfdruck im Innenraum kann also nicht auf denjenigen Sättigungsdruck ansteigen, der zu der in diesem Raum herrschenden Temperatur gehört. Auch bei einer derart ausgebildeten Röhre können daher Spannungsschwankungen keine Druckschwankungen und damit zusammenhängend auch keine Veränderungen in der Lichtaus- strahlung hervorrufen.
Eine derart ausgebildete, zufolge ihrer Doppelwandigkeit weniger zu Wärmeverlusten führende Röhre ist mit Vorteil für die Entladung in solchen Metalldämpfen geeignet, die zur Lichtanregung einer besonders hohen Temperatur bedürfen, wie dies beispielsweise bei Alkalimetallen, Magnesium, Kadmium und Zink der Fall ist. Die neue Röhre ist aber auch gut verwendbar bei der Herstellung einer Hochdruckentladung in Quecksilberdampf.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Betriebe von elektrischen Leuchtröhren mit Glühelektroden, die ausser einer Edelgasgrundfüllung einen Metalldampf von zur Liehterzeugung ausreichendem Dampfdruck enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck des Metalldampfes dauernd um mindestens 5% niedriger als der der Röhrentemperatur entsprechende Sättigungsdruck des Metalldampfes gehalten wird, etwa dadurch, dass in die Röhre eine schon vor Erreichen der Betriebstemperatur völlig verdampfende Metallmenge eingebracht wird, oder dadurch, dass eine grössere, zweckmässig in einem Röhrenansatz unterzubringende Metallmenge auf einer unterhalb der Betriebstemperatur liegenden Temperatur gehalten wird.