-
Argon-Xenon-Zündgasgemisch für Quecksilberdampfniederdruckleuchtstofflampen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Angon-Xenon-Zündgasgemisoh für Quecksi:lberniedendruckleuchtstofflampen
für -alle zu berücksichtigenden Außentemperaturen unter einem Druck von 2,5 bis
4 Torr.
-
Bekanntlich sind, die Leuahhstofflampen solche Niederdruckgasentladun,gslampen,
die eine Edelgasfüllung von geringen, nur einige Millimeter Quecksilbersäule betragenden
Druck und eine geringe Menge Queoksilber enthalten, der sich im Betriebszustand
der Lampe zum überwiegenden, Teil in Dampfform befindet, wobei aber der Druck in
der Lampe selbst bei ihrer Betriebstemperatur- bedeutend unter dem Atmosphärendruck
liegt.
-
Für Leuchtstofflampen und ähnliche röhrenförmige Entladungslampen
hat man bereits die verschiedensten Gasfüllungen vorgeschlagen, und dementsprechend
hat man als Gasfüllung einzeln die meisten Edelgase .auch schon vorgeschlagen. So
z. B. soll gemäß der .deutschen Patentschrift Nr. 682 013 als Gasfüllung .der Leuehbstofflampen
Neon mit einem Zusatz von 0,2 bi,s 0,9 % Krypton oder Xenon verwendet werden. Gemäß
der USA.-Patentschrift Nr. 2 714 682 :soll eine solche Gasfüllung Verwendung finden,
die aus etwa 20 0/0 Xenon und 80 % Argon besteht. Diese Patentschrift weist übrigens
auch darauf .hin, da.ß der Druck dieses Füllgasgemisches vorteilhaft etwa 1 bis
2 mm Quecksilbersäule betragen soll. Eine solche Gasfüllung soll gemäß dieser USA.-Patentschrift
die L:ohtauslbeute des bei diesen Röhren verwendeten Leuchtstoffes erhöhen und im
allgemeinen auch die Gesamtlichtausbeute der mit einer solchen Gasfüllung versehenen
Leuchtstofflampen erhöhen.
-
Ferner ist aus der deutschen Patentschrift Nr. 847 936 ein Argon-Xenon-Zündgasb,-emisch
bekannt, das einen Druck von 2 bis 5 mm Hg aufweist. Nach der USA.-Patentschrift
Nr. 1977 688 :sollen zum guten Zünden: bei niedrigen Außentemperaturen dem Neon
einige Prozent Xenon zugesetzt werden.
-
Dem bekannten Stand der Technik gegenüber bezweckt die Erfindung die
gleichzeitige Lösung mehrerer Aufgaben. Der Ausgangszweck (der Erfindung besteht
darin, eine solche Letwchtstofflampe zu schaffen, die bei Temperaturen unter 0°
C im Betrieb gehalten, dennoch sicher zündet und bei einer guten Lichtausbeute hirnreichend
lange Lebensdauer aufweist. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer
Leuchtstofflampe, die allgemein verwendbar ist, d. h. -sowohl bei tiefer, -unterhalb
0° C liegender, wie bei Zimmertemperatur ebensowohl anstandslos im Betrieb gehalten
werden: kann.
-
Es ist bekannt, .daß man bisher für Leuchtstofflampen, die auch bei
niedrigen Temperaturen im Betrieb gehalten werden müssen, z. B. Leuchtstofflampeu
für Straßenbeleuchtung, einen recht niedrigen Gasdruck der Gasfüllung verwenden
mußte. Dies war erstens deshalb nachteilig, weil solche Leuchtstofflampen eine niedrige,
im allgemeinen etwa 50 bis 60°/o der üblichen betragenden Lebensdauer besaßen, und
ferner deshalb, weil man zwei Typen von Leuehtstofflampen, und zwar solche für gewöhnliche
und .solche für tiefe Temperaturen herstellen, lagern und liefern mußte.
-
Es ist nun gefunden worden, daß die vorstehenden Zwecke erreicht werden
können., wenn man unter besonderen Bedingungen als Gasfüllung der Röhreneine solche
nach der vorgenannten USA.-Pabentschrift Nr. 2 714 682 als nicht geeignet bezeichnete
Gasfüllung aus Argon und. Xenon verwendet, wobei auch der Druck der Gasfüllung in
einem nach der USA.-Patentschrift: als nicht besonders günstig -bezeichneten Gebiet
liegt.
-
Nach der Erfindung ist ein Argon-Xenon-Zünd#gasgemisch für Quecksilberdampfnü@oderdnuckleuchtstofflampen
für alle zu berücksichtigenden Außentemperaturen !unter einem Druck von 2,5 bis
4 Torr dadurch gekennzeichnet, daß der Xenongehalt 1 bis 5, vorzugsweise 3 bis 5
Volumprozente beträgt.
-
Zweckmäßig liegt der Gasdruck :des Edelgasgemisches zwischen 2,7 und
3,2 Torr.
Bei diesem Druck der Gasfüllung zünden Röhren auch bei
tiefen Temperaturen sicher. Diese Drücke sind stets Füllgasdrücke, d. h. diejenigen
Drücke, bei denen,das etwa Zimmertemperatur aufweisende Gasgemisch in die Röhre
eingefüllt wird. D.ie mit der erfindungsgemäßen Gasfüllung versehenen Leuchtstofflampen
sind gleich gut für den Betrieb bei niedrigen und normalen Temperaturen geeignet
und weisen hierbei die übliche Lebensdauer und Lichtausbeute auf.
-
Im Laufe der Untersuchungen, bei denen die Eigenschaften von aus Arom.
und Xenon bestehenden Gasfüllungen in Leuchtröhren eingehend geprüft wurden, ist
überraschenderweise festgestellt worden, daß Xenonzusätze von zwischen 1 und 5 Volumprozent,
insbesondere aber von zwischen 3 und 5 Volumprozent bei Drücken zwischen 2,5 und
4 Torr, insbesondere aber bei Drücken von etwa 3 Torr, außerordentlich geeignet
dazu sind, sichere Zündung der Röhre bei tiefen, also .sogar bei etwa -20° C betragenden
Temperaturen zu ermöglichen. Bissher wurden hierfür nur solche Leuchtstofflampen
als geeignet erachtet, deren Füllgasdruck nur etwa 1 bis 2 Torr betrug und welche
demzufolge .die dbengenannte geringe Lebensdauer besaßen. Dagegen weisen die erfindungsgemäßen
Leuehtstofflampen bei üblicher Ausführung Lebensdauern von bedeutend über 5000 Stunden
lauf.
-
Das Diagramm der Zeichnung veranschaulicht als Beispiel die bei einer
handelsüblichen Leuchtstofflampentype experimentell festgestellten Zusammenhänge
zwischen ,der Zusammensetzung der Gasfüllung und der Zündwilligkeit von: Leuchtstofflampen
bei einer Temperatur von -20 °C, .bei einem Füllgasdruck von etwa 2,8 Torr. Dementsprechend
sind an der Abszisse die Zusammensetzungen der Gasfüllungen in Volumprozenten. und
an der Ordinate die Prozente der zündenden Lampen aufgetragen. Die Versuche wunden
mit Leuchtstofflampen üblichen Aufbaus durchgeführt, die mit Wechselstrom üblicher
Periadenzahl gespeist, 2,n der üblichen Schaltung, id. .h. mit Vorschaltdrosselspule
und handelsüblichen Zündern gezündet, geprüft worden sind:. Die geprüften Lampen
besaß en bei ihrer Nennspannung von 220 Volt eine Leistungsaufnahme von 40 Watt
und waren mit den bei dieser Type üblichen Elektroden versehen. Die obere Kurve
des Diagramms bezieht .sich auf eine Prüfspannung von, 220 Volt, -die untere auf
eine Prüfspa-n.-nung von 190 Volt. Wie aus @diesen Kurven ersichtlich ist, wächst
die prozentuelle Anoahl der im. -der Kälte tadellos zündenden Lampen bei etwa 10/0
Xenongehalt der Gasfüllung beinahe sprunghaft .an. Bei einer Prüfspannung von 220
Volt zünden bei 31/o Xenongehalt praktisch sämtliche Lampen und bei einer Prüfspannung
von 190 Volt bei einem Xenongehalt von etwa 4 % ebenfalls praktisch sämtliche Lampen
bei der Temperatur von -20° C tadellos. Xenonmengen von über :etwa 5 % ergeben keine
weitere Verbesserung der Zündwilligkeit.
-
Bei dem obergenannten Füllgasidruck von .etwa 3 Torr wiesen-die Lampeneine-Lebensdauer
von über 5000 Stunden auf, bei größeren Drücken wird die Lebensdauer noch einigermaßen
erhöht, aber bei Drücken über 4 Torr wird die Zündwüligkeit 'bei tiefen Temperaturen
wieder verringert: Wie aus obigen Versuchsergebnissen hervorgeht, ist mittels der
erfindungsgemäßen Gasfüllung eine Leuchtstofflampe geschaffen worden, die allgemein
verwendbar ist und dennoch günstige Betriebseigenschaften aufweist.