DE1028684B - Sodium Discharge Lamp - Google Patents

Sodium Discharge Lamp

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DE1028684B
DE1028684B DEN8767A DEN0008767A DE1028684B DE 1028684 B DE1028684 B DE 1028684B DE N8767 A DEN8767 A DE N8767A DE N0008767 A DEN0008767 A DE N0008767A DE 1028684 B DE1028684 B DE 1028684B
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Germany
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tube
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lamp
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DEN8767A
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Inventor
Willem Elenbaas
Johannes Hendrikus Hilderink
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/30—Vessels; Containers
    • H01J61/34—Double-wall vessels or containers

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Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf eine von einem doppelwandigen Vakuumgefäß umgebene, ausschließlich durch den Entladungsstrom auf Betriebstemperatur zu haltende Natriumdampfentladungslampe mit gerader Entladungsröhre und einem lichtdurchlässigen Rohr zwischen der Entladungsröhre und dem doppelwandigen Vakuumgefäß.The invention relates to one surrounded by a double-walled vacuum vessel, exclusively sodium vapor discharge lamp to be kept at operating temperature by the discharge current straight discharge tube and a translucent tube between the discharge tube and the double-walled one Vacuum vessel.

Die bekannten Lampen dieser Art weisen folgende Abmessungen und Betriebsdaten auf:The known lamps of this type have the following dimensions and operating data:

Lichtausbeute 10 000 ImLuminous efficacy 10 000 Im

Kolbenlänge ,, 40 cmPiston length, 40 cm

Kolbendurchmesser .".;,.', 7.5 cmPiston diameter. ".;,. ', 7.5 cm

Lampenspannung 33 V,Lamp voltage 33 V,

Lampenstrom „ 6,6 ALamp current "6.6 A

Leistungsaufnahme 180 WPower consumption 180 W

Wirkungsgrad 55.5 lm/WEfficiency 55.5 lm / W

Die Erfindung bezweckt eine Erhöhung des Wirkungsgrades solcher Lampen. Diese wird bei Natriumdampfentladungslampen eingangs erwähnter Art dadurch erreicht, daß die ßrennspannung mehr als 100 V. das Verhältnis des Elektrodenabstaudes zum inneren Lampendurchmesser mehr als 20 und die Stromdichte mehr als 0,3 A/cm2 beträgt und dabei diese Werte aneinander derart angepaßt sind, daß der Anfangswirkungsgrad mehr als 80, vorzugsweise mehr als 85 internationale Lumen pro Watt beträgt.The invention aims to increase the efficiency of such lamps. In sodium vapor discharge lamps of the type mentioned at the beginning, this is achieved in that the nominal voltage is more than 100 V. The ratio of the electrode spacing to the inner lamp diameter is more than 20 and the current density is more than 0.3 A / cm 2 and these values are matched to one another in such a way that that the initial efficiency is more than 80, preferably more than 85 international lumens per watt.

Von einem doppelwandigen Vakuumgefäß umgebene, ausschließlich durch den Entladungsstrom auf Betriebstemperatur zu haltende Natriumdampfentladungslampen mit einer Brennspannung von mehr als 100 V, einem Verhältnis des Elektrodenabstandes zum inneren Lampendurchmesser von mehr als 20 und einer Stromdichte von mehr als 0,3 A/cm2 sind an sich bekannt.Sodium vapor discharge lamps with a voltage of more than 100 V, a ratio of the electrode distance to the inner lamp diameter of more than 20 and a current density of more than 0.3 A / cm 2, which are surrounded by a double-walled vacuum vessel and can only be kept at operating temperature by the discharge current, are on known.

[edoch ist bei diesen bekannten Natriumlampen mit den angegebeneu Grenzbedingungen das Entladungsgefäß U-förmig gestaltet, was den Vorteil hat, daß die Schenkel des U sich gegenseitig erwärmen, wodurch sich die höchste Nutzwirkung ergibt, die bisher bei durch den Eutladungsstrom auf Betriebstemperatur gehaltenen, in Serie hergestellten Natriumlampen erzielt wurde.[However, in these known sodium lamps with the specified limit conditions, the discharge vessel is U-shaped, which has the advantage that the legs of the U heat each other, whereby the highest useful effect results, which was previously achieved by the discharge current at operating temperature held, mass-produced sodium lamps was achieved.

Ein bekannter Vertreter dieser U-förmigen Lampenart ist die seit fast 20 Jahren käuflich erhältliche Natriumlampe, die eine Leistung von 140W aufnimmt und eine Brennspannung von 165 V, einen Lampenstrom von 0,9 A, einen Elektrodenabstand von 810 mm und ein Entladungsgefäß mit einem Innendurchmesser von 16 mm hat. Das Verhältnis des Elektrodenabstands zum inneren Lampendurchmesser beträgt somit etwa 50 und die Stromdichte etwa 0,45 A/cm2. Der Wirkungsgrad dieser bekannten U-f örmigen Lampen hat jedoch nur einen Wert von NatriumdampfentladungslampeA well-known representative of this U-shaped lamp type is the sodium lamp, which has been commercially available for almost 20 years and consumes 140W and has an operating voltage of 165 V, a lamp current of 0.9 A, an electrode spacing of 810 mm and a discharge vessel with an inner diameter of 16 mm. The ratio of the electrode distance to the inner lamp diameter is thus approximately 50 and the current density approximately 0.45 A / cm 2 . However, the efficiency of these known U-shaped lamps is only as high as that of sodium vapor discharge lamps

Anmelder:Applicant:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)NV Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Netherlands)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7Representative: Dr. rer. nat. P. Roßbach, patent attorney,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 20. April 1953Claimed priority:
Netherlands from April 20, 1953

Willem Elenbaas, Dirk Kolkman
und Johannes Hendrikus, Hilderink, .Willem Elenbaas, Dirk Kolkman
and Johannes Hendrikus, Hilderink,.

Eindhoven (Niederlande),. t .-.·.·
sind als Erfinder genannt wordenEindhoven (Netherlands) ,. t .-. ·. ·
have been named as inventors

etwa 77,5 internationale Lumen pro* Watt zugeführterabout 77.5 international lumens per * watt of input

a5 Leistung bei 0 Stunden bzw. von etwa 72,5 Lumen pro Watt nach einer Brenndauer von 100 Stünden.a 5 power at 0 hours or about 72.5 lumens per watt after a burning time of 100 hours.

Gegen die Ausbiegung zür; geraden Form dieser U-förmigen Entladungsröhren^mit deii:"öbeii -ausgegebenen Grenzbedingungen und" mit defn bisher höchsten Wirkungsgrad lag·das Vorurteil vor,· daß auf diese Wreise die; gegenseitige Erwärmung der Schenkel fehlen würde', wodurch''eine'größere Leistung zum'Erzieten der gleichen Temperatur erforderlich wäre. Die Stromdichte'müßte' also ge-Against the curvature for ; straight shape of this U-shaped discharge tubes with Deii ^ "öbeii -ausgegebenen boundary conditions and" lag with defn previously highest efficiency · before the prejudice, that in this · W r else the; mutual heating of the legs would be missing ', whereby' a 'greater power would be required to' achieve the same temperature. The current density 'ought' to be

steigert werden, was' eine Verringerung "des'Wirkungsgrades mit sich bringen wurde.·' '" be increased, which would bring 'a reduction' in 'efficiency. ·''"

Es hat sich jedoch überraschenderweise ergeben, daß das Ausbiegen einer Natriumentladungslampe mit den oben angegebenen Grenzbedingungen zur geraden Form einen wesentlich höheren Wirkungsgrad'ergibt, wenn außerdem zwischen der geraden Entladungsröhre und dem diese umgebenden, doppelwandigen Vakuumgefäß ein für Licht durchlässiges Rohr angebracht ist, wie es von den eingangs genannten Natriumlampen mit gerader Entladungsröhre, die jedoch einen wesentlich niedrigeren "Wirkungsgrad von etwa 55 Lumen pro Wratt haben als jene U-förmigen Natriumlampen, an sich bekannt ist.Surprisingly, however, it has been found that bending a sodium discharge lamp with the above-mentioned boundary conditions to the straight shape gives a significantly higher efficiency if, in addition, a light-permeable tube is attached between the straight discharge tube and the double-walled vacuum vessel surrounding it, as is the case , is known in the U-shaped by the above-mentioned sodium lamps with a straight discharge tube, but have a much lower "efficiency of approximately 55 lumens per W r att than that of sodium lamps.

Bei den bekannten Natriumlampen mit gerader Entladungsröhre sind die Stromzuführungsorgane beider Elektroden an demselben Ende der Entladungsröhre hindurchgeführt; die von der Durchführungsstelle abgewendete Elektrode wird von einem sich praktisch durch den ganzen Entladungsraum erstreckendenIn the known sodium lamps with straight discharge tubes, the power supply organs are both Electrodes passed at the same end of the discharge tube; the one averted by the implementing agency Electrode is of a practically through the whole discharge space extending

• - - 809 507/303• - - 809 507/303

Claims (5)

Halteorgan abgestützt; das Zwischenrohr ist abnehmbar über die Entladungsröhre geschoben. Für die Lampe nach der Erfindung ergibt sich eine besonders praktische Ausführungsform, wenn die Stromzuführungsorgane der an dem entsprechenden Ende befindlichen Elektroden in an sich bekannter Weise durch je ein Ende der Entladungsröhre hindurchgeführt werden und das Zwischenrohr die Entladungsröhre vakuumdicht umgibt. Die Lampe nach der Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung veranschaulicht ist. Dabei bezeichnet 1 die gerade, zylindrische Entladungsröhre, die aus einem der Einwirkung von Natrium und Natriumdampf widerstandsfähigem Glas mit einem Innendurchmesser von etwa 16 mm hergestellt ist und die mit Neon unter einem Druck von etwa 9 mm gefüllt ist, dem etwa 0,7% Argon zur Erleichterung der Zündung der Lampe zugesetzt sind. Die Röhre 1 enthält außerdem eine in der Zeichnung nicht angegebene Natriummetallmenge. Der Abstand zwischen den Elektroden 2 und 3, die an den Enden der Entladungsröhre angebracht sind, beträgt etwa 770 mm. Das Verhältnis zwischen dem Elektrodenabstand und dem Innendurchmesser der Röhre hat somit einen Wert von etwa 48. Die Entladungsröhre 1, deren Wand während des Betriebs eine Minimaltemperatur von etwa 270° C annimmt, wird mittels bei dieser Temperatur widerstandsfähiger Gummiringe 4 oder anderer wenigstens in radialer Richtung nachgiebiger Organe gegen die Innenwand eines zylindrischen Glaskolbens 5 abgestützt, der z. B. mittels einer häufig angewendeten Quetschung 6 luftdicht verschlossen und z. B. mit Stickstoff unter einem Druck von 700 mm Hg gefüllt ist. Es sei hier erwähnt, daß die Verwendung von Gummiringen zwischen Entladungsröhren und den umgebenden wärmeisolierenden Hüllen bereits bekannt ist. Auch hat man schon den Raum zwischen Entladungsröhre und den Hüllen mit einem wärmeisolierenden Gas, z. B. Stickstoff, gefüllt. Der Kolben 5, der am linken Ende mit einem nicht dargestellten Lampensockel versehen sein kann, bildet mit der eingeschlossenen Entladungsröhre 1 eine leicht hantierbare Einheit, die im Betrieb mittels Zentrierorgane 7, z. B. Gummiringe, in einem doppelwandigen Vakuumgefäß 8, 9 untergebracht ist. Der Innenzylinder 8 des Vakuumgefäßes hat eine Länge von etwa 900 mm; zur Vermeidung von Bruch infolge Erschütterungen ist es empfehlenswert, das freie, rechtsseitige Ende des Innenzylinders 8 gegen den Außenzylinder 9 nachgiebig abzustützen. Um eine leichte Zündung zu erzielen, ist der Stromzuführungsdraht 10 der rechten Elektrode 3 durch einen Glasfaserstrumpf isoliert und um die Entladungsröhre 1 gewickelt. Der an sich bekannte Isolierstrumpf verhütet Elektrolyse infolge der hohen Temperatur der Wand der Entladungsröhre. Bei einer Brennspannung von 160 V und einem Strom von 0,9 A nimmt die Röhre etwa 140 W auf. Ihr Wirkungsgrad beträgt bei 0 Stunden etwa Lumen pro Watt und bei 100 Stunden etwa Lumen pro Watt. Die Lampe eignet sich besonders zur Zusammenarbeit mit einem parabel-zylindrischen Reflektor. PA TE N ΤΛ N S P B'"" C π Ε:Holding member supported; the intermediate tube is detachably pushed over the discharge tube. A particularly practical embodiment results for the lamp according to the invention when the power supply elements of the electrodes at the corresponding end are passed in a known manner through one end of the discharge tube and the intermediate tube surrounds the discharge tube in a vacuum-tight manner. The lamp according to the invention is explained in more detail using an exemplary embodiment which is illustrated in the drawing. 1 denotes the straight, cylindrical discharge tube, which is made of a glass that is resistant to the action of sodium and sodium vapor and has an inner diameter of approximately 16 mm and which is filled with neon under a pressure of approximately 9 mm, which is approximately 0.7% argon are added to facilitate the ignition of the lamp. The tube 1 also contains an amount of sodium metal not shown in the drawing. The distance between electrodes 2 and 3 attached to the ends of the discharge tube is about 770 mm. The ratio between the electrode spacing and the inner diameter of the tube thus has a value of about 48. The discharge tube 1, the wall of which assumes a minimum temperature of about 270 ° C. during operation, is at least in the radial direction by means of rubber rings 4 or other resistant at this temperature yielding organs supported against the inner wall of a cylindrical glass bulb 5, the z. B. sealed airtight by means of a frequently used pinch 6 and z. B. is filled with nitrogen at a pressure of 700 mm Hg. It should be mentioned here that the use of rubber rings between discharge tubes and the surrounding heat-insulating sheaths is already known. Also you have already the space between the discharge tube and the sheaths with a heat insulating gas, e.g. B. nitrogen filled. The bulb 5, which can be provided with a lamp base (not shown) at the left end, forms with the enclosed discharge tube 1 an easily manageable unit, which during operation by means of centering elements 7, e.g. B. rubber rings, in a double-walled vacuum vessel 8, 9 is housed. The inner cylinder 8 of the vacuum vessel has a length of about 900 mm; To avoid breakage as a result of vibrations, it is advisable to support the free, right-hand end of the inner cylinder 8 in a resilient manner against the outer cylinder 9. In order to achieve easy ignition, the power supply wire 10 of the right electrode 3 is insulated by a glass fiber stocking and wound around the discharge tube 1. The insulating stocking, known per se, prevents electrolysis as a result of the high temperature of the wall of the discharge tube. At a voltage of 160 V and a current of 0.9 A, the tube consumes about 140 W. Their efficiency is around lumens per watt at 0 hours and around lumens per watt at 100 hours. The lamp is particularly suitable for cooperation with a parabolic-cylindrical reflector. PA TE N ΤΛ N S P B '"" C π Ε: 1. Von einem doppel wandigen A'akuumgefäß umgebene, ausschließlich durch den Entladungsstrom auf Betriebstemperatur zu haltende Natriumdampfentladungslampe mit gerader Entladungsröhre und einem lichtdurchlässigen Rohr zwischen der Entladungsröhre und dem doppelwandigen Vakuumgefäß, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennspannung mehr als 100 V, das Verhältnis des Elektrodenabstandes zum inneren Lampendurchmesser mehr als 20 und die Stromdichte mehr als 0,3 A/cm2 beträgt und dabei diese Werte aneinander derart angepaßt sind, daß der Anfangs wirkungsgrad mehr als 80, vorzugsweise mehr als 85 internationale Lumen pro Watt beträgt. 1. Surrounded by a double-walled vacuum vessel, exclusively to be kept at operating temperature by the discharge current, sodium vapor discharge lamp with straight discharge tube and a translucent tube between the discharge tube and the double-walled vacuum vessel, characterized in that the operating voltage is more than 100 V, the ratio of the electrode spacing to the inner lamp diameter is more than 20 and the current density is more than 0.3 A / cm 2 and these values are matched to one another in such a way that the initial efficiency is more than 80, preferably more than 85 international lumens per watt. 2. Natriumdampfentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch jedes Ende der Entladungsröhre die Stromzuführungsorgane der am entsprechenden Ende befindlichen Elektroden hindurchgeführt sind und daß das Zwischenrohr die Entladungsröhre luftdicht umschließt. 2. sodium vapor discharge lamp according to claim 1, characterized in that by each At the end of the discharge tube, the power supply organs of the one located at the corresponding end Electrodes are passed through and that the intermediate tube encloses the discharge tube airtight. 3. Natriumdampfentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Stromzuführungsdrähte der Entladungsröhre durch ein Ende des Zwischenrohrs hindurchgeführt sind und daß der Stromzuführungsdraht der von dem Zwischenrohrende mit den Durchführungen : abgewendeten Elektrode durch eine wärmebeständige Isolierung von der Entladungsröhre getrennt und um diese gewickelt ist.3. Sodium vapor discharge lamp according to claim 1 or 2, characterized in that all power supply wires of the discharge tube passed through one end of the intermediate tube and that the power supply wire is from the end of the intermediate pipe with the bushings: turned away electrode by a heat-resistant insulation from the discharge tube is separated and wrapped around it. 4. Natriumdampfentladungslampe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungsröhre im Zwischenrohr mit Hilfe von Gummiringen untergebracht ist, die gegen die an der Wand der Entladungsröhre auftretende Temperatur widerstandsfähig sind.4. sodium vapor discharge lamp according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the discharge tube is housed in the intermediate tube with the help of rubber rings, which against the temperature occurring on the wall of the discharge tube are resistant. 5. Natriumdampfentladungslampe nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenrohr mit Stickstoff unter annähernd atmosphärischem Druck gefüllt ist.5. sodium vapor discharge lamp according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the intermediate tube is filled with nitrogen at approximately atmospheric pressure. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 843 791; schweizerische Patentschrift Nr. 186 953; USA.-Patentschrift Nr. 2 363 109; österreichische Patentschrift Nr. 143 962.Documents considered: French Patent No. 843 791; Swiss Patent No. 186 953; U.S. Patent No. 2,363,109; Austrian patent specification No. 143 962. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings ® 809· 507/303 4.58® 809 507/303 4.58
DEN8767A 1953-04-20 1954-04-17 Sodium Discharge Lamp Pending DE1028684B (en)

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