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Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe
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Der andere Nachteil ist. dass die durch die Schirme abgeschirmten Enden des Lampenkolbens dunkel bleiben, d. h. kaum Licht aussenden, da ja der an diesen Kolbenteile befindliche Leuchtstoff durch die Erregungsstrahlen von 2537 A Wellenlänge nicht erreicht werden kann.
Es ist auch bekannt,"VHO"-Lampen derart auszubilden, dass sich der "kalte Fleck" am Mittelteil ihres Kolbens In Form einer Ausbuchtung desselben, befindet. Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass keine Schirme zwischen den Elektroden und den Kolbenenden verwendet werden müssen und dass es leicht ist, den gewünschten "kalten Fleck" am Mittelpunkt des Kolbens zu sichern, wo die Arbeitstemperatur des Kolbens sowieso am geringsten ist. Nachteilig ist aber diese Ausbildung der Röhre deshalb, weil die röhrenförmigen Kolben infolge des Vorhandenseins der obengenannten Ausbuchtung ziemlich leicht brechen und daher bei ihrer Verpackung und Behandlung besondere Vorsichtsmassregeln zur Verhütung von Schäden erforderlich sind.
Zweck der Erfindung ist, eine "VHO"-Lampe zu schaffen, die leicht und einfach hergestellt werden kann und mit den obengenannten Nachteilen der bekannten Lampen nicht behaftet ist, ausserdem gute Lichtausbeute und einfache Konstruktion aufweist.
Erfindungsgemäss werden nun diese Ziele dadurch erreicht, dass mindestens eine der Elektroden der Lampe in einer Entfernung "t" von dem ihr benachbarten geschlossenen Kolbenende angeordnet wird, die den Wert von mindestens 1, 5 D, vorzugsweise aber l, 8 D übersteigt, wobei D den Aussendurchmesser des Kolbens bedeutet.
Hiebei ist aber die Elektrodenanordnung derart getroffen, dass ein solcher freier Durchlassquerschnitt zwischen dem zwischen den beiden Elektroden liegenden Kolbeninnenraumteil und mindestens einem Ende des Kolbens besteht, der den unbehinderten Durchtritt von Quecksilbeidampf und Entladungsstrahlungen von diesem Kolbeninnenraumteil in der Richtung mindestens eines geschlossenen Endes des Kolbens gestattet, wobei der minimale Wert dieses Durchlassquerschnittes zwischen der Kolbeninnenwandung und der Aussenwandung des die Elektrode tragenden Glasfüsschens an demjenigen Teil desselben vorhanden ist, wo dieses Füsschen hohl ist, das Entlüftungsröhrchen enthält und mit der Kolbenwandung nicht vereinigt ist. Dieser Teil des Glasfüsschens ist also bei den üblichen Konstruktionen derjenige, wo das Glasfüsschen eine zylindrische Form aufweist.
Bei den obengenannten bekannten, mit Schirmen versehenen Lampen war dieser minimale freie Durchlassquerschnitt in der Ebene des Schirmes bzw. der Schirme vorhanden und ziemlich klein im Verhältnis zu demjenigen, der erfindungsgemäss gesichert wird. Ausserdem kann erfindungsgemäss dieser minimale Durchlassquerschnitt vorteilhaft dadurch vergrössert werden, dass man solche Glasfüsschen verwendet, die an ihrem zylindrischen Teil einen solchen Aussendurchmesser "d" aufweisen, der geringer als 1/2 D ist und vorzugsweise etwa 1/3 D beträgt, wobei D ebenfalls den Aussendurchmesser des röhrenförmigen Lampenkolbens bedeutet.
Die Erfindung beruht demnach auf der Entdeckung der überraschenden Tatsache, dass man in der Lampe den "kalten Fleck" ohne Verwendung von Strahlungen reflektierenden Schirmen zwischen Elektroden und Lampenenden einfach dadurch sichern kann, dass man die Elektroden in hinreichender Entfernung vom geschlossenen Röhrenende anordnet.
Diese Anordnung kann entweder dadurch gesichert werden, dass man Glasnissehen verwendet, die bedeutend länger als die bisher üblichen sind, oder dadurch, dass man Elektrodenhalterungsdrähte verwen- det, die aus dem Ende des Glasfüsschens in einer bedeutend grösseren Länge herausragen, als dies bisher üblich war. Meistens ist es aber vorteilhaft, diese beiden Massnahmen miteinander zu kombinieren, d. h. sowohl die Länge des Glasfüsschens, wie diejenige der aus dem Ende desselben herausragenden Halterungsdrähte grösser wie bisher üblich zu wählen.
Versuche haben es bewiesen, dass diese einfache Konstruktion tadellose"kalte Flecke"an den Kolbenenden sichert, die Leuchtstofflampe gute Lichtausbeute aufweist und ihr Kolben an seiner gesamten Oberfläche, d. h. bis zu ihren Enden, Licht ausstrahlt, wobei die Aufwendung von namhaften Mehrkosten anlässlich der Herstellung der Lampe nicht erforderlich ist.
Die erfindungsgemässe Lampe wird nachstehend in einigen Beispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher beschrieben.
In der Zeichnung ist Fig. l die Seitenansicht der erfindungsgemässen Lampe, Fig. 2 die Seitenansicht eines Lampenfdssehens mitsamt der Elektrode, vor Einschmelzung des Füsschen in den Kolben, Fig. 3 ebenfalls eine Seitenansicht eines Lampenfiisschens mitsamt Elektrode und Fig. 4 zeigt zwecks Vergleich ein Lampensschen bisher bei normalen Leuchtstofflampen üblicher Bauart, mitsamt der Elektrode.
Die Lampe gemäss Fig. 1 besitzt den röhrenförmigen Kolben l, der an seiner Innenwandfläche mit dem üblichen Leuchtstoffüberzug versehen ist. An den beiden Enden des Kolbens befinden sich die üblichen Kappen 2 und 3, aus denen die Kontaktstifte 4 und 5 bzw. 6 und 7 herausragen. Die Glasfüsschen 8 und 9 sind in üblicher Weise in den Kolben eingeschmolzen und tragen die aus doppelwendelformigem
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Wolframdraht bestehenden, mit dem üblichen emittierenden Oxydüberzug versehenen Elektroden 10 bzw. 11. Diese Elektroden sind an den auch als Zuführungen dienenden Halterungsdrähten in üblicher Weise befestigt und ihre Anordnung ist aus Fig. 2 und 4 klar ersichtlich.
Der Kolben 1 enthält ausser Quecksilber Edelgas oder einEde1gasgemisch unter dem üblichen geringen Gasdruck. Dieses Edelgasgemisch kann z. B. aus 80 Vol. -'10 Neon und 20 Volt -'10 Argon bestehen und einen Füllgasdruck von etwa 2 Torr (Millimeter Quecksilbersäule) aufweisen. Das Bezugszeichen"D"bezeichnet denAussendurchmesser des Kolbens 1, das Bezugszeichen"L"die Gesamtlange der Lampe, das Bezugszeichen "t" die Entfernung der Elektroden 10 und 11 von den Enden der Lampe, das Bezugszeichen"F"die Kolbonlänge zwischen den Elektroden 10 und
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durchmesser der zylindrischen Teile der Füsschen 8 bzw. 9.
Erfindungsgemäss hat nun die Entfernung "t" mindestens 1, 5 D, vorzugsweise aber mindestens 1, 8 D zu betragen und kann sogar auch etwa 3 D sein. Infolge der Tatsache, dass sich zwischen den Elektroden 10 und 11 und den Enden der Glasfüsschen 8 bzw. 9 keine Schirme befinden, kann die Strahlung der zwischen denElektroden stattfindendenEntladung die Kolbenwandung bis zu denKolbenenden erreichen und deshalb sendet der Kolben Licht an seiner ganzen Länge "L" aus. Es trifft zwar zu, dass die Leuchtdichte gegen die Kolbenenden hin abnimmt, doch ist diese Abnahme kaum grösser als diejenige, die auch bei normalen Leuchtstofflampen vorhanden ist. Hingegen leuchten die Kolbenenden der mit Schirmen versehenen "VHO"-Lampen an ihren Enden in den Längen"T"kaum oder gar nicht.
Bei einer Lampe gemäss Fig. l, die bei einer Netzspannung von 220 Volt Wechselstrom einen Verbrauch von 100 Watt aufweist und deren Kolben einen Aussendurchmesser "D" von 38 mm und eine Länge "L" von 1200 mm aufweist, kann die Entfernung "t" erfindungsgemäss etwa 70 oder 100, ja sogar nochmehr Millimeter betragen. Wenn man die Lichtausbeute dieser Lampe, wenn dieselbe mit Glasfnsschen versehen ist, bei denen die Entfernung"t"35 mm beträgt, einfachheitshalber mit dem Vergleichswert von 100 annimmt, so zeigt sich, dass diese Lichtausbeute im Falle einer Lampe, bei der die Entfernung "t" den Wert von 70 mm aufweist, etwa 102-103 und bei einer Lampe, bei der die Entfernung"t"den Wert von 100mm aufweist, etwa den Wert von 106-109 besitzt.
Bei diesen Vergleichsversuchen wurde nur die Ent- fernung"t"geändert und alle sonstigen Werte wurden unverändert belassen. Bei dem Wert der Entfernung "t" von 35 mm betrug der spezifische elektrische Energieverbrauch der Lampe, auf die Aussenwandfläche
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der Länge"F", d. h.derGlasfüsschen 8 und 9 bedeutend grösser als die übliche, in Fig. 4 dargestellte, gewählt wurde, während die Länge der aus den Füsschen herausragenden Halterungsdrähte etwa der üblichen entsprach.
An der Lampe gemäss Fig. l besteht der minimale freie Durchgangsquerschnitt zwischen Kolbeninnenwand und Glasfüsschen in jeder der Ebenen, die zwischen den Linien 26 und 27 liegen. Zwischen diesen Linien sind nämlich die Füsschen zylindrisch und hohl, enthalten das Entlüftungsröhrchen und sind an den Kolben noch nicht angeschmolzen.
Bei der Konstruktion gemäss Fig. 2 ist sowohl die Länge des Glasfüsschens 9 wie die Länge der Elektrodenhalterungsdrähte 12 und 13 den üblichen Werten gegenüber erhöht worden. In dieser Seitenansicht ist
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geordnet, der an denElektrodenhalterungsdraht 18 angeschweisst ist, aber den Elektrodenhalterungsdraht 19 nicht berührt. Bei einer solchen Anordnung ist die Entfernung "t" in der veranschaulichten Weise, d. h. bis zum unteren Ende der Elektrode 16, zu messen.
InFig. 4 ist zum Zweck des Vergleiches ein Füsschen üblicher Konstruktion veranschaulicht, mitsamt der Elektrodenanordnung gemäss Fig. l und 2, welche eine der üblichen ist. Die durchbrochenen, aus Metallblech bestehenden Anodenhörner 20 und 21 sind an beiden Seiten der Elektrode 15 angeordnet und werden durch die an die Elektrodenhalterungsdrähte 12 bzw. 13 der Fig. 2 angeschweissten Halterungs-
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chen Einschmelzen der Füsschen in üblicher Weise an die Kontaktstifte der Lampe angeschlossen.
Trotz der erhöhten Länge derGlasfüsschen muss deren Aussendurchmesser "d" keineswegs über den üblichen Wert, von z. B. 15 mm bei einer Lampe mit einem Kolben von 38 mm Aussendurchmesser und 36
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"d" derschicht reflektierten Strahlungen in die Kolbenenden gelangen, um dort zur Lichterzeugung zu dienen.
Diese grossen freien Durchgangsquerschnitte ermöglichen ferner einen bedeutend schnelleren Quecksilberdampfdruckausgleich zwischen dem Mittelteil und den Enden der Innenräume des Kolbens, als bei solchen Lampen, bei denen der freie Durchgangsquerschnitt durch den Schirm bedeutend verringert wird.
Die Erfindung ist keineswegs auf obige Beispiele eingeschränkt, da bei den erfindungsgemässen Leuchtstofflampen beliebige entsprechende Elektrodenkonstruktionen, Gasfüllungen, Gasdrücke, Leuchtstoffschichten usw. verwendet werden können, ohne von der in den nachstehenden Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung abzuweichen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe, insbesondere Leuchtstofflampe, deren röhrenförmiger, an seiner Innenwandungsfläche einen Leuchtstoffüberzug tragender Kolben neben Quecksilber Edelgas und zwei Elektroden enthält, die in einer solchen Entfernung"F"voneinander im Kolben vom Aussendurchmesser "D" angeordnet sind. dass der elektrische Leistungsverbrauch der bei ihrer Nennspannung
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der Aussenwandung des die Elektrode tragenden Glasfüsschens an demjenigen Teil desselben besteht, wo dasselbe hohl ist, das Entlüftungsröhrchen enthält und mit der Kolbenwandung nicht vereinigt ist.