DE1196787B - Dampfentladungslampe - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl:

HOIj

Deutschem.: 2If-82/01

Nummer: 1196 787

Aktenzeichen: N 23009 VIII c/21 f

Anmeldetag: 9. April 1963

Auslegetag: 15. Juli 1965

Die Erfindung betrifft eine Dampfentladungslampe, die, gegenüber der Zimmertemperatur, bei höheren Temperaturen optimal betrieben wird und bei der der innere Entladungskolben von einem äußeren Wärmeschutzkolben überfangen ist. Als Beispiele derartiger Entladungslampen seien Natriumdampfentladungslampen, Quecksilberdampfentladungslampen und Entladungslampen mit Halogenen im Entladungskolben genannt.

Es gehört zur Eigenart von Entladungslampen, daß die Entladung praktisch stets stabilisiert werden muß, d. h., daß der die Entladungslampe durchfließende Strom durch einen Strombegrenzungswiderstand, ζ. Β. eine Drosselspule, einen ohmschen Widerstand oder einen Kondensator oder eine Kombination aus diesen Widerständen, begrenzt werden muß.

Kennzeichnend für Entladungslampen ist weiter, daß im Entladungskolben eine verhältnismäßig große Menge Wärme entwickelt wird; ein Teil dieser Wärme wird manchmal dazu benutzt, die Temperatur im Entladungskolben auf einem vorherbestimmten Wert zu halten, um den Metalldampfdruck einen optimalen Wert erreichen zu lassen und auf diese Weise den Wirkungsgrad und/oder den Lichtstrom günstig zu beeinflussen. Besonders in denjenigen Fällen, in denen die optimale Temperatur des Entladungskolbens erheblich höher ist als die Umgebungstemperatur, z. B. bei Natriumdampflampen, die bei normalem Gebrauch eine Temperatur von mehr als 200 ⁰C annehmen, bringt dies eine unerwünschte Wärmeabgabe an die Umgebung, z. B. durch Infrarotstrahlung, mit sich. Der Wirkungsgrad der gewünschten Strahlung der Lichtquelle ist infolgedessen niedriger, als es ohne diesen Verlust der Fall wäre. Um diesem Übel abzuhelfen, wird der Entladungskolben von einem sogenannten Schutzglas oder einer anderen Umhüllung umgeben, an dem wenigstens ein Teil der ausgesandten Infrarotstrahlen reflektiert wird. Eine solche Umhüllung schafft eine erhebliche Erhöhung des Wirkungsgrads. Die Umhüllung besteht meist aus einem einfachen Glaskolben. Es ist jedoch auch bekannt, einen solchen Kolben mit einer z. B. aus Gold bestehenden Oberflächenschicht zu versehen, wodurch eine bessere Reflexion erzielt werden kann. Selbstverständlich muß diese Schicht für die gewünschten Strahlen der Lichtquelle möglichst durchlässig sein und die Infrarotstrahlen optimal reflektieren.

Es ist eine Natriumdampfentladungslampe vorgeschlagen worden, deren Wärmeschutzkolben zu dem vorerwähnten Zweck mit einer an sich bekannten Schicht leitenden Zinnoxyds versehen ist. Bei einer solchen Stärke, daß ein großer Teil der Infrarot-Dampfentladungslampe

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,

Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Auer, Patentanwalt,

Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Raymond Francois Spiessens,

Thomas Holmes, Eindhoven (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 12. April 1962 (277183)

strahlen reflektiert wird, ist leitendes Zinnoxyd für einen sehr großen Teil der sichtbaren Strahlung durchlässig. Diese Lampe weist einen gesonderten Strombegrenzungswiderstand auf.

Ein gesonderter Strombegrenzungswiderstand kann aber bei einer Dampfentladungslampe eingangs erwähnter Art entfallen, wenn gemäß der Erfindung der Entladungskolben auf seiner Außenseite oder der äußere Wärmeschutzkolben auf seiner Innenseite zu wenigstens 50% seiner Oberfläche mit einer Zinnoxydschicht bedeckt ist, die einerseits für den Infrarotanteil der Strahlung als Reflektor wirkt, andererseits als Vorwiderstand der Lampe ausgenutzt und mit der Entladung in Reihe geschaltet ist. Auf diese Weise wird eine Dampfentladungslampe besonders einfacher Bauart erhalten, die sich ohne weiteres an das elektrische Netz anschließen läßt, so daß sie leicht eine Glühlampe ersetzen kann.

Der Erfindung liegt die Tatsache zugrunde, daß in einem zum Stabilisieren der Entladung verwendeten Widerstand elektrische Energie in Wärme umgewandelt wird. Wenn gemäß der Erfindung der Widerstand in Form einer Schicht auf der Umhüllung der Lichtquelle ausgebildet und vorzugsweise auf mehr als der Hälfte deren Oberfläche angebracht ist, wird wenigstens ein Teil der auf diese Weise erzeugten Wärme ausgenutzt, da der Entladungskolben in diesem Falle gleichsam von einem elektrischen Ofen umgeben ist.

Wenn die Widerstandsschicht gemäß der Erfindung außerdem die vom Entladungskolben ausgesandte Infrarotstrahlung gut reflektiert, z. B. um mehr als

509 600/183

Claims (1)

1. Fig.2

   Vign ... 210

   W_a .... 47

   W_n .... 210

   / 1,2

   LmIW₀₁, 70

   LMIW_tot 13

   Vign ... 190
   W_Bb .... 10

   W.

   30

   LmlW_ob 150
   I 33

   50 ⁰Io, wird die Gesamtzufuhr elektrischer Energie reflektiert jedoch einen wesentlichen Teil der bei der

   noch besser ausgenutzt. Entladung erzeugten Infrarotstrahlung. Die Schicht

   Vorzugsweise ist die Betriebstemperatur des Ent- 20 ist nicht mit einer der Elektroden verbunden,

   ladungskolbens höher als 200 ⁰C. In Fig. 3 ist der Natriumdampfentladungskolben

   Es ist bereits eine Lichtquelle bekannt, die aus der 5 mit 21 bezeichnet. Der Wärmeschutzkolben ist mit Kombination einer Gasentladungslampe und einer 22, die Elektroden sind mit 23 und 24 und die An-Licht und Wärme erzeugenden Glühwendel besteht, schlußklemmen mit 26 bzw. 27 bezeichnet. Der Entweiche außerdem als Stabilisierungswiderstand be- ladungskolben 21 ist auf der Außenseite mit einer nutzt werden kann. Die Glühwendel kann hierbei in dünnen, leitenden Zinnoxydschicht 30 mit den gleidem Entladungsraum untergebracht sein. Die Wärme io chen Eigenschaften wie die Schicht 20 nach F i g. 2 wird jedoch nur an einem begrenzten Ort erzeugt überzogen. An jedem der Enden ist diese Zinnoxyd- und nicht über den Entladungsraum verbreitet, wie schicht mit einem ringförmigen Kontaktglied 29 bzw. dies gemäß der Erfindung der Fall ist. Die örtliche 31 verbunden. Diese Kontaktglieder sind derart mit Wärmezufuhr hat jedoch zur Folge, daß ein uner- der Elektrode und den Anschlußklemmen verbunden, wünschter Temperaturunterschied im Entladungs- 15 daß im Betrieb der Lampe die Schicht 30 und die raum entsteht, so daß Metall von der wärmsten zur Entladung in Reihe miteinander geschaltet sind,
   kältesten Stelle wandert und schließlich an der wärm- In der nachstehenden Tabelle sind die Meßergebsten Stelle kein Licht mehr ausgestrahlt wird. nisse der Lampen nach den F i g. 1,2 und 3 angegeben.

   Es ist ferner bekannt, in einer langgestreckten Gasentladungslampe einen Zündstreifen anzubringen 20 ■
   längs eines größeren Teiles der Lampe. Der Ent- F i g. 1

   ladungsstrom fließt dabei durch diesen Zündstreifen

   zu den Elektroden. Der Strom durch diesen Zündstreifen gibt eine geringe Erhitzung des Entladungs- Vign 210

   raumes und beeinflußt in dieser Weise das schnelle 25 W_ob 135

   Zünden. Da der Zündstreifen nur über einer sehr W₉ ⁵²5

   kleinen Oberfläche der Entladungslampe liegt, ist die ^₇ ³

   Wärmeabstrahlung der Lampe an den nicht mit dem LmlW_ob .. 50

   Zündstreifen bedeckten Stellen noch immer sehr LmIW_tot .. 10
   groß. Überdies kann von einer Reflexion der in der 30

   Lampe entwickelten Wärme keine Rede sein. In der Tabelle bedeutet

   Weiterhin ist eine Niederdruckquecksilberdampf- _T,. ,. _.. . , _ ., , ,

   lampe mit einer inneren leitenden" Bedeckung der ^VW die Zündspannung der Entladungslampe m

   Glaswandung beschrieben, allerdings ohne Angabe ° '

   des Materials dieser leitenden Schicht. Auch ist nicht 35 W_ob die Anzahl Watt, die durch die Entladungserwähnt, ob diese leitende Schicht mit dem Ent- lampe aufgenommen wird;
   ladungskreis in irgendwelcher Weise verbunden ist. _{w bzw}_ _{die Wattzahl des} Widerstandes 9 bzw. 19;

   Zur Erläuterung der Erfindung folgen nachstehend ψ

   vergleichsweise die Ergebnisse von Messungen an ^I9

   drei Natriumdampfentladungslampen der in der 40 ^30 die Wattzahl der Wandschicht 30;

   Zeichnung in einem Maßstab von 1:2 und teilweise / den Strom durch die Entladungslampe in

   im Schnitt dargestellten Bauarten. Ampere;

   Fig. 1 zeigt eine bekannte Lampe, _{ψ dieLumenzahl der} Lampe, geteilt durch die

   Fig.2 eine beretts vorgeschlagene Lampe und Wattzahl, die durch die Entladungslampe

   F ^ 3 eine Lampe nach der Erfindung. 45 aufgenommen wird;

   In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Entladungskolben, ⁶

   der den Natriumdampf und das übliche Zündgas, LmIW_m die Lumenzahl der Lampe, geteilt durch die z. B. Edelgas oder ein Gemisch aus Edelgasen, ent- Wattzahl, die durch die Entladungslampe hält. Dieser Entladungskolben 1 ist in einem luft- aufgenommen wird, zuzüglich der Wattzahl freien Wärmeschutzkolben 2 untergebracht, in dem er 50 der Widerstände 9,19 bzw. 30.
   von Isoliergliedern 8 abgestützt wird. Der Entladungskolben 1 ist mit zwei Elektroden 3 und 4 versehen, Die Messungen wurden bei Speisung der Lampe welche mit den Anschlußklemmen 6 bzw. 7 verbun- mittels einer Wechselspannungsquelle von etwa den sind. Mit 9 ist ein Widerstand bezeichnet, der in 220 Volt durchgeführt.

   einen der Stromzuführungsdrähte eingefügt ist. 55 Aus dem Vergleich dieser drei Messungen ergibt

   In Fig.2 bezeichnet 11 den Entladungskolben, der sich deutlich, daß bei der Lampe nach Fig. 3, bei

   den Natriumdampf und das gleiche Zündgas wie der welcher gemäß der Erfindung die Zinnoxydschicht 30

   Kolben 1 nach Fig. 1 enthält; er ist im Innern des in Reihe mit der Entladung liegt, ein erheblich bes-

   Wärmeschutzkolbens 12 angeordnet, in dem er von serer Gesamtwirkungsgrad erzielt wird als bei den

   den Gliedern 18 abgestützt wird. In dieser Figur sind 60 Lampen nach den F i g. 1 und 2.

   die Elektroden mit 13 und 14 und die Anschlußklem- Aus der Tabelle ergibt sich weiter, daß die Zünd-

   men mit 16 bzw. 17 bezeichnet. In die mit der An- spannung der Lampe nach F i g. 3 niedriger ist als die

   schlußklemme 16 verbundene Stromzufuhrleitung ist der Lampen nach den F i g. 1 und 2.
   der Widerstand 19 aufgenommen. Auf der Außen-

   seite des Entladungskolbens 11 befindet sich eine 65 Patentansprüche:

   Schicht aus leitendem Zinnoxyd. Diese Schicht ist 1. Dampfentladungslampe, die, gegenüber der

   durchsichtig und läßt einen großen Teil der bei der Zimmertemperatur, bei höheren Temperaturen

   Entladung erzeugten Lichtstrahlen hindurch. Sie optimal betrieben wird und bei der der innere

   Entladungskolben von einem äußeren Wärmeschutzkolben überfangen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladungskolben (21) auf seiner Außenseite oder der äußere Wärmeschutzkolben (22) auf seiner Innenseite zu wenigstens 50% seiner Oberfläche mit einer Zinnoxydschicht bedeckt ist, die einerseits für den Infrarotanteil der Strahlung als Reflektor wirkt, andererseits als Vorwiderstand der Lampe ausgenutzt und mit der Entladung in Reihe ge- ίο schaltet ist.

   2. Dampfentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebstemperatur des Entladungskolbens (21) höher als 200 ⁰C ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschrift Nr. 717 783; französische Patentschrift Nr. 1 093 517; britische Patentschrift Nr. 434561; USA.-Patentschriften Nr. 2135726, 2564707.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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