DD243140A1 - Niederdruckgasentladungslampe in kompakter bauform - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine einseitig gesockelte Niederdruckgasentladungslampe in kompakter Bauform, insbesondere als Alternative fuer Beleuchtungsanlagen mit Gluehlampen. Ziel der Erfindung ist es, eine Niederdruckgasentladungslampe zu entwickeln, die wenige einfache Bauteile erfordert, kleine geometrische Abmessungen besitzt und eine hohe Effektivitaet aufweist. Aufgabe der Erfindung ist es, eine kompakte, einseitig gesockelte Niederdruckentladungslampe mit maeanderfoermig angeordneten Entladungsstrecken und kleinen geometrischen Abmessungen zu entwickeln, die bei einer grossen mechanischen Stabilitaet eine hohe Leuchtdichte aufweist. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass das Entladungsgefaess aus zwei spiegelbildlichen oder gleichen Schalen mit nur einer Elektrode und mehreren geraden Stegen oder einem U-foermigen Steg besteht. Durch das Zusammensetzen der Schalen unter Zwischenlegung einer Scheibe entsteht das Entladungsgefaess.

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine einseitige gesockelte Niederdruckgasentladungslampe in kompakter Bauform, insbesondere als Alternative für Beleuchtungsanlagen mit Glühlampen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Eine kompakte Leuchtstofflampe in Rohrausführung mitmäanderförmigem Verlauf ist zum Beispiel in der DE-OS 3011382 beschrieben.

Ziel der DE OS 3011382 war es, Leuchtstofflampen mit kleinen Abmessungen und hohem Lichtstrom zu schaffen.

Das Herstellungsverfahren zur Verbindung mehrere Rohre erfordert einen hohen Aufwand. Ein weiterer Nachteil ist die mangelhafte Stabilität sowie die Anordnung der Elektroden, die weit voneinander entfernt liegen, wodurch esProbleme bei der Verdrahtung der Lampe und bei der Halterung in einer Fassung gibt.

In einer weiteren Anordnung ist ein Teil der Mängel durch die Verbindung von vier einzelnen Rohren bzw. von zwei zu einem U verformten Rohren mit quadratischer Grundfläche beseitigt worden. Aber auch hier sind mehrere technologisch aufwendige Schritte zur Herstellung des Entladungungsgefäßes erforderlich.

Zur Vereinfachung der Herstellungstechnologie sind kompakte Leuchtstofflampen mit nicht rohrförmiger Geometrie bekannt.

Dazu gehört z. B. eine flächenförmige Entladungslampe mit mehreren parallel angeordneten Entladungsstrecken, wie in der DE-OS 1.223.056 beschrieben. Nachteilig ist auch hier die Anordnung der weit voneinander entfernt liegenden Elektroden sowie die quadratische Form mit einer scharfen Kante, die zu Spannungen im Glas führt. Inder Literatur (Philips Journal of Research Nr. 38 Bd. 4/5) ist von Burgmanns und Ijzendoorn eine flache kreisförmige Drei-Kolben-Lampe mit mäanderförmigen Entladungskanälen vorgestellt worden.

Dieser Lampe haftet auch der Mangel an, daß die Elektroden weit auseinander liegen. Ein weiterer Nachteil ist die Führung der Entladung, die einen hohen Anteil innerer Flächen, viele Einschnürungen der Entladungsstrecke und zusätzlich konstruktiv bedingte doppelte Wände aufweist.

Der Nachteil der Glasspannungen ist durch den kreisförmigen Querschnitt beseitigt worden. In der gleichen Arbeit ist weiterhin eine birnenförmige Dreikolbenlampe beschrieben worden, die aus drei komplizierten, partiell mit Leuchtstoff beschichteten, ineinander steckenden Kolben besteht. Die 3 Kolben werden durch eine Grundplatte mit zwei Elektroden vakuumdicht abgeschlossen. Die Entladung wird auch hier durch viele Einschnürungen behindert. Weiter ist die Montage der drei unterschiedlichen Kolben ohne Beschädigung des Leuchtstoffs sehr problematisch und aufwendig.

Es sind auch Leuchtstofflampen flacher Bauart (aus der DE-PS 2803462) bekannt, die entweder aus zwei Schalen oder einer Schale und einer Abdeckplatte, wie in der DE-OS 2427734 beschrieben, bestehen. Bei diesen Ausführungen befinden sich die Elektroden an den beiden schmalen Seiten des Gefäßes und der Entladungskanal bildet sich zwischen ihnen aus einer geraden

In der DE-OS 3140839 wird eine flächenförmige Entladungslampe angegeben, die aus einem schalenförmigen Oberteil und einer planen Deckfläche besteht, wobei auf der Innenseite der Schale Trennwände angeordnet sind, um den Entladungskanal zu verlängern. Nachteilig ist bei dieser Ausführung, daß man bei höheren Leistungen einen großen Durchmesser der Schale verwenden muß.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Niederdruckgasentladungslampe zu entwickeln, die wenige einfache Bauteile erfordert, kleine geometrische Abmessungen besitzt und eine hohe Effektivität aufweist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine kompakte, einseitig gesockelte Niederdruckgasentladungslampe mit mäanderförmig angeordneten Entladungsstrecken und kleinen geometrischen Abmessungen zu schaffen. Bei gleichen äußeren geometrischen Abmessungen soll die Lichtausbeute für unterschiedliche Leistungen annähernd konstant sein und bei großer mechanischer Stabilität eine hohe Leuchtdichte erreicht werden. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Entladungsgefäß aus zwei spiegelbildlichen oder gleichen Schalen mit nur einer Elektrode und mehreren geraden Stegen oder einem U-förmigen Steg besteht. Durch das Zusammensetzen der Schalen unter Zwischenlegung einer Scheibe entsteht das Entladungsgefäß. Mit Hilfe eines Durchlasses in der Scheibe, die die beiden Schalen trennt, wird ein spiegelbildlicher, mäanderförmiger Entladungskanal gebildet. Die Anzahl der Teilstrecken in Verbindung mit ihren geometrischen Abmessungen ist so gewählt, daß der Querschnitt in Längsrichtung der Lampe vorzugsweise kreisförmig oder quadratisch mit abgerundeten Kanten ist.

Zur Einhaltung des optimalen Quecksilberdampfdrucks dienen die großen Flächen der Ecken des Entladungsgefäßes, an denen keine Elektroden angebracht sind.

Vorzugsweise bei der Verwendung eines U-förmigen Steges läßt sich durch die Anordnung des Durchlasses in der Schale die Lampe bei gleichen äußeren geometrischen Abmessungen mit unterschiedlichen Leistungen betreiben. Ist der Durchlaß so angeordnet, daß die mittlere Teilstrecke nicht oder nur teilweise von der Entladung berührt wird, entstehen zwei zusätzliche Kühlzonen. Durch die kompakte Anordnung der Entladungskanäle innerhalb der Schalen wird eine hohe Leuchtdichte bei großer mechanischer Stabilität erreicht.

Für die Anwendung als Lichtquelle sind die Innenwände der Schalen mit den Stegen sowie die Scheibe mit Leuchtstoff bedeckt.

Die Verbindungsflächen an den Schalen und an der Scheibe sind frei von Leuchtstoff.

Für Spezialzwecke, z. B. beim Bestrahlen mit einer UV-Linie, bestehen die zwei Schalen und die Scheibe aus Kieselglas.

Zur Verbesserung der Abdichtung zwischen den Schalen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Scheiben durch entsprechende Formgebung der Schalenränder in den Rand einzupassen. Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung der Verbindung ist die Verbreiterung des Randes, wodurch eine vergrößerte Dichtfläche entsteht.

Zum Evakuieren weist das Entladungsgefäß in Elektrodennähe ein Pumprohr auf. Zur Vermeidung eines Durchgriffs der Entladung zwischen Steg und Scheibe ist es günstig, die Scheibe mit einem Profil zu versehen, das die Stege teilweise umschließt. Zur Erleichterung der Sockelmontage ist die Scheibe im Bedarfsfall so ausgebildet, daß sie an der Seite der Elektroden über die Schalen hinausragt. Vorteilhaft bei der Lampe ist, daß bei einfachem Aufbau auch bei unterschiedlicher Anzahl untereinander gleicher Teilstrecken die Lampe einen kreisförmigen oder annähernd quadratischen Querschnitt aufweist.

Bei einer Lampe mit annähernd quadratischem Querschnitt ergibt sich z. B. ein Verhältnis von Steghöhe zu Breite der Teilstrecke pro Schale von 1:1 und von 3:2 für drei Teilsfrecken pro Schale.

Ein weiterer Vorteil der Lampe besteht darin, daß dieTeilstrecken mindestens im Elektrodenbereich in Richtung Elektrodenachse eine größere Ausdehnung aufweisen, um Elektroden mit einem größeren Emittervorrat unterzubringen.

Für die Montage und Justierung der Lampe hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Scheibe an der Elektrodenseite über die Schalen hinausragen zu lassen. Weiterhin ist es vorteilhaft, die Schalen mit einem Profil zur Aufnahme der Stege zu versehen.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird eine kompakte Leuchtstofflampe vorgestellt, deren Entladungsgefäß aus einfachen Bauteilen zusammengesetzt ist. Die Montage der einzelnen Bauteile zum kompletten Entladungsgefäß wird durch einfache technologische Schritte vollzogen. Durch den Innenaufbau des Gefäßes wird die Entladung so geführt, daß bei kleinen äußeren Abmessungen ein hoher Lichtstrom und eine hohe Effektivität erreicht werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand von 2 Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden.

Ausführungsbeispiel 1:

Figur 1 zeigt die Aufsicht auf Schale 1. Durch die Stege 2 entsteht der offene mäanderförmige Entladungskanal mit den Teilstrecken 3,4,5. Jede Schale 1 weist nur eine Elektrode 6 und ein Pumprohr 7 auf. Durch Verkürzung der Stege 2 entsteht die Kühlzone 8.

Figur 2 zeigt die zusammengesetzte Lampe. Die Schalen 1 sind unter Zwischenlegung der Scheibe 9 vakuumdicht verbunden.

Durch den Durchlaß 10 entsteht eine kompakte Leuchtstofflampe mit zwei mäanderförmigen Entladungskanälen. Eine Verschiebung des Durchlasses 10 bewirkt eine Veränderung der Kühlzone 8.

Figur 3 zeigt eine Ansicht der Scheibe 9 mit dem Durchlaß 10 für die Lampe nach Figur 1.

Bei einer Ausführung der erfindungsgemäßen Lampe beträgt die Länge des Entladungsgefäßes etwa 100 mm, seine Breite etwa 50 mm, die Höhe der beiden Schalen mit der zwischen ihnen liegenden Scheibe etwa 30 mm.

Lichtausbeute und Lebensdauer lassen sich mit den erreichten Werten der bekannten kompakten Leuchtstofflampen vergleichen.

Figur 4 zeigt die Lampe im Schnitt AA' im Bereich der Elektroden 6 bei quadratischem Grundriß mit abgerundeten Kanten.

Figur 5 zeigt die Lampe im Schnitt BB' im Bereich der Elektroden 6 bei kreisförmigem Grundriß.

Ausführungsbeispiel 2:

Figur 6 zeigt die Aufsicht der Schale 1 mit einem U-förmigen Steg 2. Durch den Steg 2 entsteht ein mäanderförmiger Entladungskanal mit den Teilstrecken 3,4,5. :

Figur 7 zeigt eine Ansicht der Scheibe 9 mit dem Durchlaß 10 für die Lampe nach Figur 6. Beim Zusammensetzen von zwei Schalen 1 nach Figur 6 nach Zwischenlegung einer Scheibe 9 nach Figur7 mit einem Durchlaß 10 entsteht eine Lampe mit mäanderförmigen Entladungskanälen. Durch den U-förmigen Steg 2 hat die Lampe eine symmetrische Lichtverteilung. Beim Zusammensetzen von zwei Schalen 1 nach Figur 6 mit einer Scheibe nach Figur 7, wobei der Durchlaß 10 in der Höhe der Kühlzone 8 angeordnet ist, entsteht eine Lampe mit zwei U-förmigen Entladungskanälen, wobei die Außenwand der Teilstrecke 4 als Kühlzone wirkt. !

Zur besseren Abdichtung ist die Scheibe 9 mit dem Profil 11 versehen. j

Claims (10)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Niederdruckgasentladungslampe in kompakter Bauform, insbesondere eine Leuchtstofflampe mit U-förmig oder mäanderförmig angeordneten Entladungsstrecken, gekennzeichnet dadurch, daß das Entladungsgefäß aus zwei spiegelbildlichen oder gleichen Schalen 1 mit einem oder mehreren Stegen 2 und einer mit einem Durchlaß 10 versehenen Scheibe 9 zusammengesetzt ist, wobei jede Schale 1 nur eine Elektrode 6 enthält und der Durchlaß 10 der Scheibe 9 an dem der Elektrode 6 abgewandten Ende des Entladungskanals angeordnet ist, wobei die Geometrie so gewählt ist, daß der Querschnitt in Längsrichtung der Lampe vorzugsweise kreisförmig oder quadratisch mit abgerundeten Kanten ist.
2. 2. Niederdruckgasentladungslampe nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entladungsgefäß aus Kieselglas besteht.
3. 3. Niederdruckgasentladungslampe nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwände der Schalen 1 mit den Stegen 2 und die Scheibe 9 mit Leuchtstoff beschichtet sind.
4. 4. Niederdruckgasentladungslampe nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale 1 mit einem U-förmigen Steg 2 ausgerüstet ist.
5. 5. Niederdruckgasentladungslampe nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen 1 eine Kühlzone 8 aufweisen und/oder die Teilstrecke 4 als Kühlzone ausgebildet ist.
6. 6. Niederdruckgasentladungslampe nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen 1 einen Profilrand aufweisen, in dem die Scheibe 9 bündig eingepaßt ist.
7. 7. Niederdruckgasentladungslampe nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Schalen 1 so ausgebildet ist, daß er vergrößerte Dichtflächen aufweist.
8. 8. Niederdruckgasentladungslampe nach Punkt 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Elektroden 6 mindestens ein Pumprohr angebracht ist.
9. 9. Niederdruckgasentladungslampe nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe 9 mit einem formschlüssigen Profil für die Aufnahme der Stege 2 vorgesehen ist.
10. 10. Niederdruckgasentladungslampe nach Punkt 1 bis 2 und 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe 9 an der Seite der Elektroden 6 über die Schalen 1 hinausragt.