DE1639081A1

DE1639081A1 - Langgestreckte Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampe

Info

Publication number: DE1639081A1
Application number: DE1968N0031953
Authority: DE
Inventors: Jacobs Cornelis Adria Johannes
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1967-02-09
Filing date: 1968-01-13
Publication date: 1971-01-21
Also published as: SE352982B; BE710477A; NL154052B; FR1555032A; NL6701941A; AT286449B; DK140772B; DK140772C; GB1189422A; CH471465A; ES350240A1; DE1639081B2

Description

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Akte: PHN- 2243

Anmeldung vom ι 12. Jan. 1968

N.V.Philips'Gloeilampenfabrieken, Eindhoven/Holland.

"Langgestreckte Hoehdruck-Quecksilberdampfentladungslampe".

Die Erfindung bezieht sich auf eine langgestreckte Hoehdruck-Quecksilberdampfentladungslampe mit einem Überschuß an einem Halogenid im Entladungsraum und einer Elektrode an beiden Enden, wobei die Umhüllung des Entladungsräumes einen zentralen Teil mit einem nahezu überall gleichen Querschnitt und einen in der Nähe einer Elektrode (ersten Elektrode) befindlichen nahezu kegelförmigen Teil aufweist, das breiteste Stück des kegelförmigen Teils dem zentralen Teil der Umhüllisng zugewandt ist und der Querschnitt des zentralen umhüllenden Seilsgroßer ist als der Querschnitt jedes anderen umhüllend, ea Teils·

Unter einer "Hochdruck-Dampfentladungslampe¹⁸ s©± ©ine lampe verstanden, in der im Betrieb die Entladung zusammengeschnürt und der Druck nicht höher als ungefähr 15at ist.

Ein Vorteil von Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampen mit einem oder mehreren Halogeniden im Entladungsrataa ist die große lichtausbeute und die in der Regel guts Farfowie&ergabe, die mit diesen Lampen erzielbar ist«, Diese Lampen sind mit Erfolg aueh in denjenigen Pällen verwendbar, in denen eine spezielle spektrale Zusammensetzung dee ausgestrahlten Lichtoa gewünscht wird, beispielsweise bei Pflanzenbestrßhlmnge

Im Entladungsraum der erwähnten Lampen ist außer ä@m Qiieck»

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silberdampf meistens ein Edelgas vorhanden, das zur Erhaltung guter Zündeigenschaften dient. Die erwähnten Halogenide sind beispielsweise Jodide von Natrium, Kalium, Thallium, Zink oder lithium, die dem Spektrum des durch die Lampe ausgestrahlten Lichtes die gewünschte Zusammensetzung geben. Es gibt einen Überschuß an Halogenid im Entladungsraum, so daß dieses Halogenid auch im Betrieb der Lampe zum Teil in dampfförmigem und zum Teil in flüssigem Zustand vorhanden ist. Ein Vorteil dieses Überschusses ist u,a, die einfache Dosierung des Halogenides während der Herstellung der Lampe.

Eine Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampe der eingangs erwähnten Art bietet durch den in der Nähe einer Elektrode befindlichen nahezu kegelförmigen umhüllenden Teil den Vorteil, daß auch in senkrechter Betriebslage mit dem kegelförmigen Teil nach unten, die kälteste Stelle des Entladungsraumes noch warm genug gehalten wird, so daß ein Dampfdruck erzielbar ist, bei dem eine große Lichtausbeute der Lampe erhalten werden kann«

laehteil einer Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampe der eingangs erwähnten Art ist, daß in dieser senkrechten Betriebslage die Lampe unstabil brennt. Dies findet seine Ursache im plötzlichen Verdunsten von Halogenidtropfen in der Nähe der unteren Elektrode. Das flüssige Halogenid, beispielsweise das Jo4d4, sinkt nämlich unter dem Einfluß der Schwerkraft nach unten, gelangt beispielsweise in Porm von Tropfen in die Nähe der unteren warmen Elektrode und verdunstet dort plötzlich. Der Dampfdruck steigt dadurch schnell, wodurch sich die Intensität der ausgesandt·».Strahlung ändert. Nach einiger Zeit kondensiert das Jodid wieder auf der Wand der Entladungsrohre·

Es ist an.sich bekannt, den zentralen Teil der Umhüllung ein·· Entladnngsraumes einer Hochdruok-Metalldampfentladungslampe

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mit einer Rille zu versehen, so daß der Querschnitt der lampe an der Stelle dieser Rille größer ist als der Querschnitt an einer anderen Stelle des zentralen Teils. In diesem Pail befindet sich die kälteste Stelle des Entladungsraumes im allgemeinen an der Stelle der Rille. Die Anwendung dieser an sich bekannten Maßnahme könnte im vorliegenden Fall einer Lampe mit einem Halogenid ein etwas stabileres Brennen veranlassen, weil man damit die Halogenidmenge, die in der Nähe der unteren Elektrode (je Zeiteinheit) plötzlich verdunsten kann, einigermaßen beschränken könnte· Ein Nachteil der erwähnten, an sich bekannten Bille ist jedoch die verhältnismäßig schwierige und dadurch teuere Herstellung. Ein weiterer Nachteil ist, daß eine derartige hervorragende Rille leicht beschädigt werden könnte.

Die Erfindung bezweckt, die erwähnten Nachteile zu vermeiden oder wenigstens zu verringern.

Eine langgestreckte "Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampe eingangs erwähnter Art weist nach der Erfindung das Kennzeichen auf, daß der zentrale Teil durch einen Zwischenteil vom kegelförmigen Teil getrennt ist, wobei die Wand des Zwischenteils mit der des zentralen umhüllenden Teils einen im Entladungsraum liegenden Winkel von mindestens 90 und höchstens 110° einschließt und wobei der Zwischenteil durch den nahezu kegelförmigen Teil gegen unmittelbare Wärmestrahlung der benachbarten ersten Elektrode abgeschirmt ist.

Ein Vorteil dieser erfindungsgemäßen lampe ist, daß die Lampe in senkrechter Betriebslage stabil brennen kann, wobei die Umhüllung der Entladungsröhre dennoch von einfacher Form und dadurch billig sein kann. Mit dem Zwischenteil, der nämlich bei senkrechter Betriebslage der Lampe als Behälter für auf dem zentralen umhüllenden Teil niedergeschlagene und herabtröpfeln-

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de Halogenidtropfen wirksam ist, ist eine Art von Barriere gebildet, die vermeidet, daß diese Tropfen in die Nähe der warmen unteren Elektrode gelangen und dort wieder plötzlich verdunsten.

Mit der Abschirmung des Zwischenteils gegen unmittelbare Wärmestrahlung der benachbarten Elektrode wird erreicht, daß der Zwischenteil verhältnismäßig kalt ist. Damit läßt sich eine gute Behälter- und Schwellenwirkung des Zwischenteils erzielen. Da sich der Zwischenteil zwischen dem kegelförmigen (unteren) umhüllenden Teil und dem zentralen (mittleren) umhüllenden Teil befindet, sich also in einigem Abstand über dem unteren Teil der lampe befindet» kann dabei auch dafür gesorgt werden, daß der Zwischenteil nicht zu kalt wird, letzteres könnte, wenn die kälteste Stelle des Entladungsraumes im Zwischenteil liegen, würde, eine Verringerung der Lichtausbeute der Lampe hervorrufen.

Mit der Abschirmung des Zwischenteils gegen unmittelbare Wärmestrahlung der benachbarten Elektrode einerseits und wegen der Tatsache, daß sich der Zwischenteil in einigem Abstand über dem unteren Teil der Lampe befindet, andererseits _f ist nun eine genau innerhalb zweier Grenzen gehaltene Temperatur des Zwischenteils erzielbar.

Man wird die Lampe in der Regel derart konstruieren , daß in senl» rechter Betriebslage die käl-*teste Stelle des Entladungsraumes auf oder etwas über dem Zwischenteil liegt. Man vermeidet dadurch, daß Halogenide auf dem kegelförmigen umhüllenden Teil, also jenseits der Barriere, kondensieren.

Nach dem Vorstehenden ist die erfindungsgemäße Lampe u.a. dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Zwischenteils mit der Wand des zentralen umhüllenden Teils einen Winkel von mindestens 90° und höchstens 110° einschließt, wobei dieser Winkel

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im Entladungsraum liegt. Im Falle des Winkels von 90° wird der Zwischenteil also durch einen Rand gebildet, der in senkrechter Betriebslage senkrecht steht. Beim erwähnten Winkel von 110° erstreckt sich die Wand des erwähnten Zwischenteils unter einem Winkel von 20° (mit der Senkrechten) nach unten. Der Grund, daß sogar ein derart mäßig geneigter Rand als Behälter wirksam sein kann, liegt in dem Umstand, daß die Adhäsion zwischen einem Tropfen eines Halogenids und dem in der Regel glasartigen Material der Umhüllung des Entladungsraums stark ist.

Es ist denkbar, daß eine erfindungsgemäße Lampe auch in waage- " rechter lage verwendet wird, Pur den erwähnten Zwischenteil wird es dabei dann in der Regel keinen Vorzug geben, als Halogenidbehälter wirksam zu sein· Bei einer senkrechten Betriebslage der lampe muß sich der kegelförmige umhüllende Teil, wie es aus dem/vorstehenden einleuchten dürfte, an der Unterseite der lampe befinden. Erst dann kann nämlich der Zwischenteil seine Funktion, das Auffangen der flüssigen Halogenide, erfüllen.

Bei einer schrägen Betriebslage der Lampe, wobei sich der kegelförmige umhüllende Teil an der Unterseite befindet, kann der Zwischenteil auch als Halogenidbehälter wirksam sein. (

Vorzugsweise hat die längliche Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampe einen Entladungsraum, dessen Umhüllung auch in der Nähe der zweiten Elektrode aus einem nahezu kegelförmigen Teil besteht, wobei das breiteste Stück jenes zweiten kegel·· förmigen umhüllenden Teils dem zentralen umhüllenden Teil zugewandt ist, der zentrale umhüllende Teil durch einen zweiten Zwischenteil vom zweiten kegelförmigen Teil getrennt 1st und die Wand des zweiten Zwischenteils mit der des zentralen umfüllenden Teils einen im Entladungsraum liegendem Winkel Ton 90* und höchsten· 110* einschließt, t?©1sei d©r zwti-

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te Zwischenteil durch/den zweiten nahezu kegelförmigen Seil gegen unmittelbare Wärmestrahlung der zweiten Elektrode abgeschirmt ist.

Ein Vorteil einer Lampe nach dieser bevorzugten Ausbildung ist, daß in allen Stellungen dieser Lampe ein ruhiges stabiles Brennen möglich ist. Biese Lampe ist nämlich mit zwei Zwischenteilen versehen. In der einen senkrechten Betriebslage der Lampe ist der untere Zwischenteil als Halogenidbehälter wirksam, der andere. Zwischenteil hat dann keine Punktion· Wenn danach die Lampe um 180° geschwenkt wird, übernimmt der bisher unwirksame Zwischenteil die Punktion des anderen Zwischenteils. Bei dieser bevorzugten Ausbildung gibt es auch bei einer schrägen Betriebslage der Lampe immer einen unteren !Teil mit kegelförmigem Charakter mit einem Zwischenteil, der als Halogenidsammelbehäl·- ter wirksam sein kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben·

Es zeigen

Pig. 1 eine Ansicht, teilweise einen Schnitt durch eine langgestreckte Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampe nach der Erfindung«

Pig· 2 «inen Schnitt durch einen Teil der Entladungsröhre der Lampe nach Pig. 1 in einem Maßstab von ca. 4 s 1.

Die in Pig. 1 dargestellt· Lampe/hat «in· Länge von 27 ob und eine Breite von ea. 5 on· Die Lampe besitzt einen durchsiontigen Auflenkolben 2 aus Hartglas, in den sich eine Entladungslampe 3 befindet« Die Lampe 1 ist Kit einem Sockel 4 vereehea. Hit 5 ist der Quetsehfmfl la Kolben 2 angedeutet« Dieser

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Quetschfuß 5 enthält zwei Stützteile 6 und 7 aus Nickel· Die Stütze 6 enüiält an der vom Quetsehfuß 5 abgewandten Seite einen Halter 8. An der Stütze 7 ist ein Halter 9 befestigt. Die beiden Stützen 8 und 9 dienen dazu, die Entladungslampe 3 an ihrem Platz zu halten.

Die Entladungslampe 3 ist mit zwei Stromdurehführungsteilen 10 und 11 versehen. Der Teil 10 ist im Halter 8 und der Seil 11 im Halter 9 eingeklemmt. Ein Stromzuführungsdraht 12 des Stromdurchführungsteils 10 ist einerseits mit einem Metallstreifen verbunden, der mit der Stütze 6 in guter elektrisch leitender Verbindung steht; andererseits ist er mit einer in dem durch die Lampe 3 umschlossenen Entladungsraum 15 liegenden Elektrode 14 verbunden. Ein Stromführungsdraht 16 des Stromdurchführungsteils 11 ist einerseits mit einem Metallstreifen 17 verbunden, der mit der Stütze 7 in guter elektrisch leitender Verbindung stehtjund andererseits ist er mit einer im Entladungsraum 15 liegenden Elektrode 18 verbunden.

Der Entladungsraum 15 hat eine Umhüllung, die u.a. aus einem zylinderföimigen zentralen Teil 19 besteht. Weiter enthält die Umhüllung einen in der Nähe der Elektrode 14 befindlichen kegelförmigen Teil 2Oe l?ür Einzelheiten der Entladungslampe 3 siehe auch Pig. 2. Entsprechende Elemente in den Figuren 1 und 2 haben dieselben Bezugsziffern_e Der zentrale Teil 19 der Lampe 3 ist durch einen ringförmigen Zwischenteil 21 vom kegelförmigen Teil 20 getrennt, wobei die Wani des ringförmigen Zwischenteils 21 mit der Wand des zentralen Teils 19 einen Winkeld von ca. 95° einschließt.

In derselben Weise wie bei der Elektrode 14 befindet sich in der Nähe der Elektrode 18 auch ein kegelförmiger umhüllender Teil 22, der durch einen zweiten Zwischenteil 23 vom zentralen Teil 19 getrennt ist. Die Wand des Zwischenteils 23 bildet mit

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der Wand des zentralen Teils 19 ebenfalls einen Winkel von 95°β Die Elektroden 14 und 18 sind in den kegelförmigen Teilen 20 bzw. 22 versenkt, wodurch letztere Teile die Zwischenteile 21 und 23 gegen unmittelbare Wärmestrahlung der in der Nähe dieser Zwischenteile befindlichen Elektroden abschirmen· Mit 24 ist eine Menge flüssigen Jodids auf der Wand des Zwischenteils 21 angedeutet. Mit 25 und 26 sind Wärmeschilde aus Zirkonoxid angedeutet.

Die beschriebene Lampe 1 erhält über den Sockel 4 Strom, der durch Stromzuführungsdrähte im Quetschfuß 5 und weiter durch die Stützen 6 und 7, die Streifen 13 bzw. 17 usw. zu den Elektroden 14 und 18 geführt wird. Die lampe ist für 400 W bemessen.

Der Entladungsraum enthält außer Quecksilber ein Edelgas, nämlich Argon, und einen Überschuß an Natriumiodid und weiter Thallium;) odid und Indiumjodid.

Wenn sich der Sockel 4 unten befindet, wird der Zwischenteil (Behälter) 21 verwendet (siehe 24 in Hg. 1 und 2)· In umgekehrter Betriebslage der Lampe, also wenn sich der Sockel 4 oben befindet, ist der andere Zwischenteil 23 im Betrieb.

Jodide, die im Betrieb der Lampe auf dem zentralen umhüllenden Teil 19 kondensieren, sammeln sich im Zwischenteil 21. Die kegelförmigen Teile sind so nahe bei den benachbarten Elektroden angeordnet, daß die Temperatur dieser Teile so hoch ist, daß dort nahezu keine Kondensation von Jodiden auftritt. Das Einhalten einer ausreichend hohen Temperatur der kegelförmigen Teile wird noch durch das Vorhandensein der Wärmeschilder 25 und 26 gefördert.

Bei der Herstellung wird ein Zwischenteil und der zugehörige kegelförmige Teil gleichzeitig dadurch profiliert, daß ein

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zukünftiges Bohrende im warmen Zustand in eine Lehre ausgeblasen wird.

Durch, die Barriere infolge des Zwischer* eils 21 bzw. 23 kann die Lampe 1 in senkrechter Betriebslage stabil brennen· Es ist selbstverständlich auch möglich, daß diese Lampe in einer schrägen oder waagerechten Lage verwendet wird·

Patentansprüche t

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Claims

Patentanspruches

1·/ !Langgestreckte Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampe mit einem Überschuß an einem Halogenid im Entladungsraum und einer Elektrode an beiden Enden, wobei die Umhüllung des Entladungsräumes einen zentralen Teil mit einem nahezu überall gleichen Querschnitt und einen in der Nähe einer Elektrode (ersten Elektrode) befindliehen nahezu kegelförmigen Teil aufweist, das breiteste Stück des kegelförmigen Teils dem zentralen Teil der Umhüllung zugewandt ist und der Querschnitt des zentralen umhüllenden Teils größer ist als der Querschnitt'jedes anderen umhüllenden Teils, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Teil (19) durch einen Zwischenteil (21 bzwo 23) vom kegelförmigen Teil (20 bzw. 22) getrennt ist, die Wand des Zwischenteils mit der des zentralen umhüllendenTeils einen im Entladungeraum liegenden Winkel von mindestens 90° und höchstens 110° einschließt und wobei der Zwischenteil durch den nahezu kegelförmigen Teil gegen unmittelbare Wärmestrahlung der benachbarten ersten Elektrode abgeschirmt ist.
2. Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 1, bei der die Umhüllung des Entladungsraums auch bei der zweiten Elektrode aus einem nahezu kegelförmigen Teil besteht und das breiteste Stück jenes zweiten kegelförmigen umhüllenden Seils dem zentralen umhüllenden Teil zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, daß dar zentrale umhüllende Teil (19) durch einen zweiten Zwischenteil (23) vom zweiten kegelförmigen Teil (22) getrennt ist, die Wand des zweiten Zwischenteils mit der des zentralen umhüllenden Teils iinen Im Entladungsraum liegenden. Winkel Ton mindestens 90* und höchstens 110° einschließt und der zweite Zwischenteil durch den zweiten nahezu kegelförmigen Teil gegen unmittelbare Wärmestrahlung der zweiten Elektrode abgeschirmt ist·

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