DE1788106U

DE1788106U - ELECTRIC LOW PRESSURE DISCHARGE LAMP.

Info

Publication number: DE1788106U
Application number: DE1957G0016672
Authority: DE
Original assignee: General Electric Co PLC
Current assignee: General Electric Co PLC
Priority date: 1956-11-15
Filing date: 1957-11-14
Publication date: 1959-05-06
Also published as: GB828605A

Description

Elektrische Niederdruck-Entladungslanipe Die Erfindung betrifft elektrische Niederdruck-Entladungslampen mit einer Gas-oder Dampffüllung, insbesondere Leuchtstofflampen. Leuchtstofflampen weisen gewöhnlich eine Quecksilberdampffüllung und zur Zünderleichterung eine geringe Edelgasgrundfüllung auf, die meist aus Argon zu einem Druck von wenigen mm Hg besteht.Low Pressure Electrical Discharge Flanges The invention relates to electrical Low-pressure discharge lamps with a gas or vapor filling, in particular fluorescent lamps. Fluorescent lamps usually have a mercury vapor filling and to facilitate ignition a small inert gas base filling, which is usually made up of argon at a pressure of a few mm Hg.

Die auf der. Innenseite der Gefäßwand befindliche Leuchtstoffschicht wird bei den bekannten Lampentypen von solcher ultravioletten Strahlung zum Leuchten angeregt, welche in den der Gefäßwand benachbarten Bereichen im Füllgas--oder-dampf erzeugt wird. Die im Innern der Entladung erzeugte Strahl lung wird dagegen zum größten Teil vom Füllgas oder-dampf selbst wieder absorbiert, bevor sie zur Gefäßwand gelangen und den Leuchtstoff zur Fluoreszenzstrahlung anregen kann. Auf diese Weise geht ein wesentlicher Teil der von der Lampe aufgenommenen elektrischen Leistung für die Nutzstrahlung verloren. The one on the. Phosphor layer located inside the vessel wall is in the known lamp types of such ultraviolet radiation to glow stimulated, which in the areas adjacent to the vessel wall in the filling gas or vapor is produced. The radiation generated inside the discharge, however, becomes the Most of the filling gas or vapor is absorbed again before it reaches the vessel wall and can stimulate the phosphor to fluorescent radiation. In this way A significant part of the electrical power consumed by the lamp goes lost for the useful radiation.

Um eine Erhöhung der Lichtausbeute zu erreichen, geht die Erfindung nun davon aus, die Reabsorption der im Innern der Entladung erzeugten Strahlung durch das Füllgas dadurch zu vermeiden, daß sowohl der Abstand der Gefäßwand vom Entladungsinnern verkleinert, als auch der Dampfdruck soweit verringert wird, wie es zur Erreichung einer optimalen Lichtausbeute erforderlich ist. Während nämlich in Bereichen sehr niedrigen Druckes die Lumenzahl mit dem Druck anwächst, ist dies von einem bestimmten optimalen Druck an nicht mehr der Fall, weil dann bei einer weiteren Steigerung der aufgenommenen elektrischen Leistung ein wesentlicher Teil der im Innern der Entladung erzeugten UV-Strahlung wegen der Reabsorption nicht mehr zur Erzeugung der Fluoreszenzstrahlung beitragen kann. Die Aufrechterhaltung des optimalen, verhältnismäßig niedrigen Druckes wird gemäß der Erfindung gewährleistet durch je einen Kondensierungsraum an den Gefäßenden. In order to achieve an increase in the light output, the invention works now assume the reabsorption of the radiation generated inside the discharge to avoid by the filling gas in that both the distance of the vessel wall from the The inside of the discharge is reduced and the vapor pressure is reduced as much as it is necessary to achieve an optimal light output. While namely in areas of very low pressure the number of lumens increases with the pressure, this is from a certain optimal pressure onwards no longer the case, because then with a a further increase in the electrical power consumed is an essential part not because of the reabsorption of the UV radiation generated inside the discharge can contribute more to the generation of fluorescence radiation. The maintenance the optimal, relatively low pressure is ensured according to the invention through a condensation chamber at each end of the vessel.

Die Verkleinerung des Abstandes der Gefäßwand vom Entladungsinnern wird durch Abweichung des Gefäßquerschnittes von der üblichen Kreisform er- reicht. Nicht kreisförmige Gefäßquerschnitte von Entladungsgefäßrohren sind an sich schon zu verschiedenen w&okn-vorge&chl'agen'worden. Die Erfindung besteht demgegenüber in der Kombination der beiden Merkmale, daß der Gefäßquerschnitt längs der Entladungsbahn von der Kreisform abweicht und an den Rohrenden je ein von der Gefäßwand, dem Fußrohr und einem, den Gefäßrohrquerschnitt zum größten Teil ausfüllenden, die Wärmeableitung vom Entladungsraum vermindernden'Schirm gebildeter Kondensierungsraum für das Füllgas zur Aufrechterhaltung eines derart niedrigen Druckes im Entladungsgefäß vorgesehen ist, daß-die im Innern der Gas-oder Dampfentladung erzeugte Strahlung im wesentlichen ohne Absorption durch das Füllgas auf die Gefäßwand-trifft* Es ist zweckmäßig, den Schirm so auszubilden, daß er die von der be- nachbarten Elektrode auf ihn treffende Wärmestrahlung zum größten Teil in den Entladungsraum reflektiert. Für die außerhalb der Entladungsbahn liegenden Gefäßenden ist eine Beibehaltung des üblichen kreisförmigen Querschnittes zu empfehlen, da eine Abweichung das Einschmelzen des Lampenfußes mit der Elektrode und dem Schirm unnötig erschweren würde. Der Schirm kann die Form einer Kreisscheibe oder einer Schale bzw. eines Paraboloids haben und ist in jedem Fall koaxial. in dem Endteil des Gefäßes hinter der Elektrode angebracht. Im Fall der Schalen-oder Paraboloidform ist seine konkave Seite der benachbarten Elektrode zugewandt.The reduction in the distance between the vessel wall and the interior of the discharge is achieved by deviating the vessel cross-section from the usual circular shape. enough. Vessel cross-sections of discharge vessel tubes are not circular in and of itself has already been suggested to various w & okn. The invention In contrast, the combination of the two features consists in the fact that the vessel cross-section deviates from the circular shape along the discharge path and a condensation space formed at each end of the tube by the vessel wall, the base tube and a screen that largely fills the vessel tube cross-section and reduces heat dissipation from the discharge space is provided for the filling gas to maintain such a low pressure in the discharge vessel that the radiation generated inside the gas or vapor discharge in the hits the vessel wall essentially without absorption by the filling gas * It is advisable to design the screen in such a way that it adjacent electrode, the heat radiation hitting it is largely reflected into the discharge space. For the ends of the vessel lying outside the discharge path, it is advisable to keep the usual circular cross-section, since a deviation would make it unnecessarily difficult to melt the lamp base with the electrode and the screen. The screen can have the shape of a circular disk or a shell or a paraboloid and is coaxial in each case. placed in the end part of the vessel behind the electrode. In the case of the shell or paraboloid shape, its concave side faces the adjacent electrode.

Eine Lampe gemäß der Erfindung arbeitet bei einer gegebenen Leistungsaufnahme mit maximaler Lichtausbeute bei einem verhältnismäßig niedrigen Gasdruck. Eine Steigerung des Gasdruckes über seinen optimalen Wert hinaus würde eine vermehrte Reabsorption der im Innern der Entladung entstehenden UV-Strah- lung durch das Füllgas zur Folge haben, so daß sich der zur Anregung des Leuchtstoffes kommende Energieanteil und damit auch die Lichtausbeute verringern würden.A lamp according to the invention operates at a given power consumption with maximum luminous efficiency at a relatively low gas pressure. An increase in the gas pressure above its optimal value would increase the reabsorption of the UV rays generated inside the discharge. development by the filling gas result, so that the excitation of the The amount of energy coming from the fluorescent substance and thus also the light output would decrease.

Die beiderseits hinter den Elektroden angebrachten Schirme verhindern die Wärmeleitung zwischen dem Entladungsraum und dem hinter jedem Schirm am Gefäßrohrende liegenden Raum, so daß sich in diesen Endräumen beim Betrieb der Lampe eine niedrigere Temperatur ausbildet als im Entladungsraum. Der Tem peraturunterschied wird noch ausgeprägter, wenn der Schirm auch die von der Elektrode auf ihn fallende Wärmestrahlung in die Entladungsbahn reflektierte Da der Schirm zwar den größten Teil des Rohrquerschnittes ausfüllt, jedoch zwischen Schirm und Gefäßwand noch ein Zwischenraum verbleibt, befindet sich auch in den Räumen hinter den Schirmen Füllgas bzw.-dampf, der dort infolge der niedrigen Temperatur zum Teil kondensiert. Dadurch verringert sich der Gas-bzw. Dampfdruck im ganzen Lampengefäß und kann auf diese ýveise beim Betrieb der Lampe ständig in dem optimalen, verhältnismäßig niedrigen Druckereich gehalten werden. Prevent the shields attached behind the electrodes on both sides the heat conduction between the discharge space and the one behind each screen at the end of the vessel tube lying space, so that there is a lower one in these end spaces when the lamp is in operation Temperature develops than in the discharge space. The temperature difference is still more pronounced if the screen also absorbs the thermal radiation falling on it from the electrode Because the screen reflected most of the tube cross-section into the discharge path fills, but there is still a space between the screen and the vessel wall, there is also filling gas or steam in the rooms behind the screens partly condensed due to the low temperature. This reduces the Gas or Vapor pressure in the whole lamp vessel and can in this way when operating the lamp are kept constantly in the optimal, relatively low pressure range.

Es hat sich bei Leuchtstofflampen mit einer Quecksilberdampffüllung gezeigt, daß es günstig ist, statt der üblichen Argongrundfüllung Neon zu einem Druck zwischen 2 und 4 mm Hg zur Zünderleichterung zu verwenden, weil dadurch eine größere Leistungsaufnahme ohne übermäßiges Anwachsen der Stromdichte möglich ist. It has been found in fluorescent lamps with a mercury vapor filling showed that it is cheap to use neon instead of the usual argon filler Use a pressure between 2 and 4 mm Hg to facilitate ignition, because it causes a greater power consumption is possible without an excessive increase in the current density.

Im allgemeinen wird'der Wunsch nach günstiger Lichtausbeute, den die Lampe nach der Erfindung erfüllt, an erster Stelle stehen. Für solche Fälle jedoch, in denen das Hauptgewicht auf eine besonders hohe Lumenzahl gelegt wird, ist die Lampe ebenfalls bestens geeignet, da sie eine hohe Belastung C> gestattet. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sie auch bei wesentlich höheren Belastungen, bei denen sie die maximale Lichtausbeute nicht"erreichen kann, immer noch hinreichend wirtschaftlich arbeitet.In general, the desire for a favorable light output, which the lamp according to the invention fulfills, will come first. For those cases, however, in which the main emphasis is placed on a particularly high number of lumens the lamp is also ideally suited as it is subject to high loads C> allowed. Another advantage is that it still works adequately economically even under significantly higher loads, at which it cannot "achieve the maximum light output.

Die Zeichnung zeigt einige Ausführungsbeispiele der Erfindung, und zwar stellt Fig. 1 das abgebrochene Ende einer Entladungslampe in Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, dar und Fig. 2 einen Querschnitt der gleichen Lampe an der in Fig. 1 gezeigten Stelle XX, in Richtung der Pfeile gesehen. The drawing shows some exemplary embodiments of the invention, and Although Fig. 1 shows the broken end of a discharge lamp in side view, partly in section, and Fig. 2 shows a cross section of the same lamp on the Point XX shown in Fig. 1, seen in the direction of the arrows.

Fig. 3 zeigt das abgebrochene Ende einer Entladungslampe anderer Ausführung in Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, und Fig. 4 einen Querschnitt der gleichen Lampe an der in Fig. 3 gezeigten Stelle YY, in Richtung der Pfeile gesehen.Fig. 3 shows the broken end of a discharge lamp of a different design in side view, partly in section, and FIG. 4 shows a cross section of the same Lamp at position YY shown in FIG. 3, seen in the direction of the arrows.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigen Fig. 5 an dem abgebrochenen Ende einer Entladungslampe in Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, und Fig. 6 an einem Querschnitt der gleichen Lampe an der in Fig. 5 eingezeichneten Stelle ZZ, in Richtung der Pfeile gesehen.Another embodiment of the invention is shown in FIG. 5 at the broken off End of a discharge lamp in side view, partly in section, and FIG. 6 a cross section of the same lamp at the point ZZ shown in FIG. 5, seen in the direction of the arrows.

Gleiche Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. The same parts are provided with the same reference symbols in all figures.

Bei der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Entladungslampe besitzt das Gefäßrohr 1 einen ovalen Querschnitt und ist aus einem kreiszylindrischen Rohr durch Abflachen hergestellt. Beim Halsteil 2 ist der kreisförmige Querschnitt beibehalten, so daß das Einschmelzen des Fußrohres 3 in der üblichen Weise geschieht. Bei 6 sind in das Fußrohr die beiden Stromzuführungen 5 und ein an den Schirm 9 angeschweißter Haltedraht 10 eingequetscht. Die Stromzuführungen 5 tragen eine Wendelelektrode 4 und sind außerhalb der Lampe mit den beiden Sockelkontakten 7 elektrisch verbunden. Als Schirm 9 dient eine polierte Aluminiumscheibe, deren Achse mit der Lampenachse zusammenfällt, und die den Querschnitt des Gefäßhalses bis auf einen kleinen Zwischenraum, ausfüllt. Die Stromzuführungen werden durch Löcher in der Scheibe durch diese hindurch geführt und von ihr mittels isolierender Umhüllungen 11 elektrisch getrennte Die Innenseite der Gefäßwand ist mit einem der bekannten Leuchtstoff 8 überzogen, der durch die Quecksilberdampffüllung zur Fluoreszenzstrahlung an- geregt wird. Zur Zünderleichterung befindet sich noch Neongas zu einem Druck von 3 mm Hg im Lampengefäß.In the discharge lamp shown in FIGS. 1 and 2, the vessel tube 1 has an oval cross section and is made from a circular cylindrical tube by flattening it. In the case of the neck part 2, the circular cross-section is retained, so that the base tube 3 is melted down in the usual manner. At 6, the two power supply lines 5 and a holding wire 10 welded to the screen 9 are squeezed into the foot tube. The power supply lines 5 carry a helical electrode 4 and are electrically connected to the two base contacts 7 outside the lamp. A polished aluminum disc serves as the screen 9, the axis of which coincides with the lamp axis and which fills the cross section of the neck of the vessel with the exception of a small gap. The power supply lines are passed through holes in the disk and electrically separated from it by means of insulating sheaths 11 The inside of the vessel wall is covered with one of the known fluorescent substances 8 coated, which due to the mercury vapor filling to fluorescence radiation is excited. To facilitate ignition, there is also neon gas at a pressure of 3 mm Hg in the lamp vessel.

7 Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit des Lampengefäßes können die Stellen kleinsten Krümmungsradiusses eine stärkere Wanddicke aufweisen als die flacher ausgebildeten Teile des Lampengefäßes 1. Diese Maßnahme ist besonders bei sehr langen Lampengefäßen zu empfehlen. 7 To increase the mechanical strength of the lamp vessel you can the points of smallest radius of curvature have a thicker wall than the flatter parts of the lamp vessel 1. This measure is particularly important very long lamp vessels to be recommended.

Die in den Figuren 3 und 4 dargestellte Lampe ist eine Abwandlung der Form nach Figuren 1 und 2. Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit ist der abgeflachte Gefäßrohrteil 1 mit Querrillen 12 versehen. Der übrige Aufbau ist der gleiche wie in Figuren 1 und 2. The lamp shown in Figures 3 and 4 is a modification the shape according to Figures 1 and 2. To increase the mechanical strength is the Flattened vessel tube part 1 is provided with transverse grooves 12. The rest of the structure is the same as in Figures 1 and 2.

Bei der in den Figuren 5 und 6 dargestellten Ausführungsform ist das ursprünglich kreiszylindrische Gefäßrohr 13 mit einer durchgehenden, parallel zur Längsachse erstrecken Vertiefung 14 versehen, so daß sich ein etwa nierenförmiger Querschnitt ergibt. Beim Gefäßhals ist jedoch wie bei den beiden anderen Beispielen der kreisförmige Querschnitt beibehalten. Der Gestellaufbau ist der gleiche wie bei den beiden anderen Beispielen, jedoch ist er in Figur 5 gegenüber der Lage in Fig. 1 und 3 um 900 gedreht dargestellt. Die Achse des Leuchtkörpers 4 steht also senkrecht auf der durch die Lampenachse und die Längsvertiefung 14 des Gefäßes bestimmten Ebene, wie auch aus Fig. 6 ersichtlich. Die Lampen mit Längsverti. ef-u. ng-besitzen ebenfalls eine große mecha- nische Festigkeit, die noch erhöht werden kann durch ein oder mehrmaliges Unterbrechen der durchgehenden Längsvertiefung. Die gesamte axiale Länge c : D der Bereiche mit kreisförmigem Querschnitt muß jedoch sehr viel kleiner bleiben als die gesamte axiale Länge der mit Vertiefungen versehenen Lampenbereiche. - Patentansprüche-In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the originally circular cylindrical vessel tube 13 is provided with a continuous recess 14 extending parallel to the longitudinal axis, so that an approximately kidney-shaped cross section results. In the case of the neck of the vessel, however, as in the two other examples, the circular cross-section is retained. The frame structure is the same as in the two other examples, but it is shown in FIG. 5 rotated by 900 in relation to the position in FIGS. The axis of the luminous element 4 is thus perpendicular to the plane defined by the lamp axis and the longitudinal recess 14 of the vessel, as can also be seen from FIG. 6. The lamps with longitudinal verti. ef-u. ng also have a large mechanical niche strength, which can be increased by one or more times Interrupting the continuous longitudinal indentation. The entire axial length c: D however, the areas of circular cross-section must remain much smaller than the total axial length of the recessed lamp areas. - patent claims-

Claims

Claims 1. electric low-pressure discharge lamp with gas or vapor filling, in particular fluorescent lamp, characterized by the combination that the vessel cross-section deviates from the circular shape along the discharge path and one at each end of the tube from the vessel wall, the foot tube and one of the. Vessel tube cross-section for the most part formed screen that fills in and reduces the heat dissipation from the discharge space Condensation space for the filling gas to maintain such a low Pressure in the discharge vessel is provided that the inside of the gas or vapor discharge generated radiation essentially without absorption by the filling gas on the vessel wall meets.

2. Discharge lamp according to claim 1, characterized in that the Shield most of the thermal radiation hitting it from the discharge space reflected.

3Q discharge lamp according to claims 1 and 2, characterized in that the vascular tube at its ends containing the electrodes and screens has a circular cross-section.

4 * discharge lamp according to claims 1 to 3? characterized in that v

the screen is in the form of a circular disk and is mounted coaxially in the end part of the vessel.

5. Discharge lamp according to claims 1 to 3; characterized, that the screen is in the form of a shell or a paraboloid, coaxial in the End part of the vessel attached and its concave side to the adjacent electrode is facing.

60 Discharge lamp according to Claims 1 to 5, characterized in that the vessel has an oval cross-section for the greater part of its tube length. 7. Discharge lamp according to Claims 1 to 5, characterized in that the vessel has a continuous or interrupted length for most of its pipe length C-1

Chene longitudinal groove and has an approximately kidney-shaped cross-section in these groove areas.

So discharge lamp according to claims 1 to 7, characterized by a filling of mercury vapor and a noble gas, especially neon, to one Print from 2 to 4 mm Hg.

9. Discharge lamp according to claims 1 to 6, characterized in that that the vessel tube section flattened to an oval cross-section has grooves, which extend transversely to the lamp axis.