DE1639081B2 - Langgestreckte hochdruck-quecksilberdampfentladungslampe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine langgestreckte Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampe mit einem Überschuß an einem Halogenid im Entladungsraum und einer Elektrode an beiden Enden, wobei das Entladungsgefäß einen zentralen Teil mit einem nahezu überall gleichen Querschnitt und einen in der Nähe wenigstens einer Elektrode befindlichen nahezu kegelförmigen Teil aufweist, der vom zentralen Gefaßteil durch einen Zwischenteil getrennt ist, und der Querschnitt des zentralen Gefäßteils größer ist als der Querschnitt jedes anderen Gefäßteils.

Unter einer »Hochdruck-Dampfentladungslampe« sei eine Lampe verstanden, in der im Betrieb die Entladung zusammengeschnürt und der Druck nicht höher als ungefähr 15 at ist.

Ein Vorteil von Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampen mit einem oder mehreren Halogeniden im Entladungsraum ist die große Lichtausbeute und die in der Regel gute Farbwiedergabe, die mit diesen Lampen erzielbar ist. Diese Lampen sind mit Erfolg auch in denjenigen Fällen verwendbar, in denen eine spezielle spektrale Zusammensetzung des ausgestrahlten Lichtes gewünscht wird, beispielsweise bei Pflanzenbestrahlung.

Im Entladungsraum der erwähnten Lampen ist außer dem Quecksilberdampf meistens ein Edelgas vorhanden, das zur Erhaltung guter Zündeigenschaften dient. Die erwähnten Halogenide sind beispielsweise Iodide 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 Teil des Entladungsgefäßes 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.

Bei einer aus der GB-PS 10 56 894 bekannten Hochdruck-Quersilberdampfentladungslampe dieser Art beträgt der Winkel zwischen zylindrischer Gefäßwand und Zwischenteil mehr als 110°. Außerdem ragen die Elektroden aus dem kegelförmigen Gefäßteil bis in den Zwischenteil des Entladungsgefäßes hinein. Deshalb brennt die Lampe in senkrechter Betriebslage unstabil. Dies hat seine Ursache im plötzlichen Verdunsten von Halogenidtropfen in der Nähe der unteren Elektrode. Das flüssige Halogenid, beispielsweise das jodid. sinkt nämlich unter dem Einfluß der Schwerkraft nach unten, gelangt beispielsweise in Form von Tropfen in die Nähe der unteren warmen Elektrode und verdunstet dort plötzlich. Der Dampfdruck steigt dadurch schnell, wodurch sich die Intensität der ausgesandten Strahlung ändert. Nach einiger Zeit kondensiert das ]odid wieder auf der Wand des Entladungsgefäßes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampe mit einem Überschuß an Halogenid zu schaffen, deren Entladungsgefäß an den Enden einen Zwischenteil aufweist, der als Behälter für das niedergeschlagene Halogenid dient, so daß die Halogenide nicht in die Nähe der Lampenelektroden gelangen. Dieser Zwischenteil soll darüber hinaus gegen unmittelbare Wärmestrahlung von der benachbarten Elektrode abgeschirmt sein. Auch dies ist Voraussetzung dafür, daß der Zwischenteil als Halogenidauffangbehäiter dienen kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampe eingangs erwähnter Art gemäß der Erfindung üadurch gelöst, daß die Wand des Zwischenteils mit der des zentralen Gefäßteils einen im Entladungsraiim liegenden Winkel von mindestens 90 und höchstens 110° einschließt und der die Wand des Zwischenteils berührende Winkelschenkel oberhalb der benachbarten Elektrode verläuft, so daß der Zwischenteil durch den kegelförmigen Teil gegen unmittelbare Wärmestrahlung der benachbarten Elektrode abgeschirmt ist.

Ein Vorteil dieser erfindungsgemäßen Lampe ist, daß die Lampe in senkrechter Betriebslage stabil brennen kann, wobei das Entladungsgefäß dennoch von einfacher Form und dadurch billig sein kann. Mit dem Zwischenteil, der bei senkrechter Betriebslage der Lampe als Behälter für auf dem zentralen Gefäßteil niedergeschlagene und herabtröpfelnde Halogenidtropien wirksam ist, ist eine Art Barriere gebildet, die vermeidet, daß diese Tropfen in die Nähe der warmen unteren Elektrode gelangen und dort wieder plötzlich verdunsten.

Da die Elektrode erheblich niedriger liegt als der Zwischenteil und damit der Zwischenteil gegen unmittelbare Wärmestrahlung der benachbarten Elektrode abgeschirmt ist, wird erreicht, daß der Zwischenteil verhältnismäßig kalt bleibt. Damit läßt sich eine gute Behälter- und Schwellenwirkung des Zwischenteils erzielen.

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, ist nun eine genau innerhalb zweier Grenzen gehaltene Temperatur des

Zwischenteils erreichbar.

Man wird die Lampe in der Regel derart konstruieren, daß in senkrechter Betriebslage die kälteste Stelle des Entladungsraumes auf oder etwas über dem Zwischenteil liegt. Man vermeidet dadurch, daß Halogenide auf dem kegelförmigen Gefäßteil, 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 im Entladungsraum liegt.

Bei einem Winkel von 90° zwischen zentralem Gefäßteil und Zwischenteil wird letzterer durch einen Rand gebildet, der in senkrechter Betriebslage der Lampe waagerecht steht. Beim erwähnten Winkel von 110° erstreckt sich die Wand des erwähnten Zwischenteils unter einem Winkel von 20° (mit der Waagerechten) nach unten. Der Grund, daß sogar ein derart 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 des Entladungsgefäßes stark ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

F i g. 1 eine Ansicht, teilweise einen Schnitt durch eine langgestreckte Hochdruck-Quecksilberdampf entladungslampe,

F i g. 2 einen Schnitt durch einen Teil des Entladungsgefäßes der Lampe nach Fi « 1 in einem Maßstab von etwa 4 : 1.

Die in F i g. I dargestellte Lampe 1 hat eine Länge von 27 cm und *:me Breite von etwa 5 cm. Die Lampe besitzt einen durchsichtigen Auüenkolben 2 aus Hartglas, in dem sich eine Entladungslampe 3 befindet. Die Lampe 1 ist mit einem Sockel 4 versehen. Mit 5 ist der Quetschfuß im Kolben 2 angedeutet. Dieser Quetschfuß 5 enthält zwei Stützteile 6 und 7 aus Nickel. Die Stütze 6 enthält an der vom Quetschfuß 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 Stromdurchführungsteilen 10 und 11 versehen. Der Teil 10 ist im Halter 8 und der Teil U im Halter 9 eingeklemmt. Ein Siromzulührungsdraht 12 des Stromdurchführungsteils 10 ist einerseits mit einem Metallstreifen 13 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 Ii ist einerseits mit einem Metallstreifen 17 verbunden, der mit der Stütze 7 in guter elektrisch leitender Verbindung steht, und andererseits ist er mit einer im Entladungsraum 15 liegenden Elektrode 18 verbunden.

Der Entladungsraum 15 wird von einem Entladungsgefäß, das u. a. aus einem zylinderförmigen zentralen Teil 19 besteht, umschlossen. Weiter enthält das Entladungsgefäß einen in der Nähe der Elektrode 14 betindlichen kegelförmigen Teil 20. Für Einzelheiten der Entladungslampe 3 siehe auch Fig. 2. Entsprechende Elemente in den Fig. 1 und 2 haben dieselben Bezugsziffern. Der zentrale Teil 10 der Lampe 3 ist durch einen ringförmigen Zwischenteil 21 vom kegelförmigen Teil 20 getrennt, wobei die Wand des ringförmigen Zwischenteils 21 mit der Wand des zentralen Teils 19 einen Winkel λ von etwa 95^r einschließt.

In derselben Weise wie bei der Elektrode 14 befindet sich in der Nähe der Elektrode 18 auch ein kegelförmiger Teil 22, der durch einen zweiten Zwischenteil 23 vom zentralen Teil 19 getrennt ist. Die Wand des Zwischenteils 23 bildet mil der Wand des zentralen Teils 9 ebenfalls einen Winkel von 95°. Die Elektroden 14 und 18 sind in den kegelförmigen Teilen

20 bzw. 22 versenkt, wodurch letztere Teile die Zwischenteile 21 und 23 gegen unmiitelbare Wärmestrahlung der in der Nähe dieser Zwischenteile befindlichen Elektroden abschirmen. Mit 24 ist eine Menge flussigen Jodids auf der Wand des Zwischenteils

21 angedeutet. Mit 25 und 26 sind Wärmeschilde aus Zirkonoxid angedeutet.

Die beschriebene Lampe 1 erhalt 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 Natriumjodid und weiter Thalliumjodid und Indiumjodid.

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

Iodide, die im Betrieb der Lampe auf dem zentralen 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 lodiden 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 zukünftiges Rohrende im warmen Zustand in eine Lehre ausgeblasen wird.

Durch die Barriere infolge des Zwischenteils 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Langgestreckte Hochdruck-Quecksilberdampfentladungsiampe mit einem Überschuß an einem Halogenid im Entladungsraum und einer Elektrode an beiden Enden, wobei das Entladungsgefäß einen zentralen Teil mit einem nahezu überall gleichen Querschnitt und einen in der Nähe wenigstens einer Elektrode befindlichen nahezu kegelförmigen Teil aufweist, der vom zentralen Gefäßteil durch einen Zwischenteil getrennt ist, und der Querschnitt des lentralen Gefäßteils größer ist als der Querschnitt jedes anderen Gefäßteils, dadurch gekennleichnet, daß die Wand des Zwischenteils (21 bzw. 23) mit der des zentralen Gefäßteils («9) einen im Entladungsraum liegenden Winkel (λ) von mindestens 90° und höchstens 110° einschließt und der die Wand des Zwischenteils berührende Winkelschenkel oberhalb der benachbarten Elektrode (14 bzw. 18) verläuft, so daß der Zwischenteil durch den kegelförmigen Teil gegen unmittelbare Wärmestrahlung der benachbarten Elektrode abgeschirmt ist.