DE1909939A1

DE1909939A1 - Gas- und/oder Dampfentladungslampe

Info

Publication number: DE1909939A1
Application number: DE19691909939
Authority: DE
Inventors: Bertus De Vrijer
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1968-03-19
Filing date: 1969-02-27
Publication date: 1969-10-16
Also published as: CH504781A; ES364599A1; FR2004248A1; BE729978A; AT285736B; JPS4825221B1; GB1234166A; NO125021B; AU5188569A; NL6803905A; SE339723B; BR6907234D0

Description

Dipl.-lnn. HORST AÜER

» 3071

PHN- 3071
/,..,._., .·.,,..· 26. Febr. 1969

"Gas- und/oder Dampfentladungslampe"

Me Erfindung bezieht sich auf eine Gas- und/oder Dampfentladungslampe, die mit einer in einem Aussenkolben befindlichen Entladungsröhre mit einer die Elektrizität schlecht leitenden Wand versehen ist, an deren beiden Enden eine innere Elektrode vorhanden ist, wobei sich wenigstens teilweise blanke Stromleiter zwischen dem Aussenkolben und der Entladungsröhre befinden und der Kaum zwischen Aussenkolben und Entladungsröhre ein Gas enthält, während im Betriebszustand der Entladungsröhre die Spannung zwischen den innerhalb des Aussenkolbens, jedoch ausserhalb der Entladungsröhre befindlichen blanken Teilen der Stromleiter kleiner als die sum Aufrechterhalten einer Entladung zwischen diesen blanken Teilen erforderliche Spannung ist.

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tfoter «ine» venigsten· teilweise blanken Stromleiter ist dabei ein Stromleiter su Yerstehen, der an mindestens einer Stelle frei r<m elektrischer Isolierung ist.

Ein Vorteil einer Lampe eingangs ervEhnter Art ist ihr grosser spesif isoher Lichtstrom· Ein Ii achte il ist Jedoch', dass die Zündspannung sum Einleiten einer Entladung swischen den inneren Elektroden dieser Laape verhlltnismlssig hoch ist·

Die Erfindung bssveokt, die Zündspannung auf eine einfach· Weise zu erniedrigen.

Eine Gas- und/oder Dampfentladungslampe eingangs erwlhnter ist gemlas der Erfindung dadurch gekenneelohnet, dass der Druck svisohen dea Aussenkolben und der Entladungsrohre befindlichen Gases »wischen ^O Torr und 1 Torr liegt und dass bei eingeschalteter Lampe, jedoch nooh nioht geaffedeter EntladungsrBhre_f die Spannung svisohen den blanken Teilen der Stromleiter grSsser als die si» Zünden einer Glimmentladung svieohen diesen blanken Teilen erforderlioh« Spannung isty vobei nur bei gesundeter Entladung .svieohen diesen blanken Teilen ausserhalb der EntladungsrShre die Spannung über den inneren Elektroden genügt, um die Entladung in der Entladung8r8hr· su. Sünden·

Ein Vorteil dieser erfindungsgemleeen Laape ist, daas die erforderliche Zündspannung über den inneren Elektroden der Entladungsrohre verh&ltnismassig niedrig sein kann« Der Druck des Qases svisohen dem Auesenkolben und der Entladungsröhre ist so gevShlt, dass im Ausaenkolben eine Glimmentladung entstehen kann*

Die erf indungegemleee Ätladisagelaape wird auf eine YSllig neue Weise gesundet. Indem das Gas svischen Aussenkolben und Entladungsröhre

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wenigstens teilweise ionisiert und aomit leitend gemacht wird, ergibt aioh fleieheam eine Nachbildung eines tuaseren elektrisch leitenden Streifens auf dar Wand dar Entladungsröhre. Diese Wand besteht, wie bereits bemerkt, aus einen die ElaktrisittVt achleoht leitenden Material, Mittels das nachgebildeten Streifens wird dia Zündspannung der Entladungslampe erniedrigt.

Es sei bemerkt, dass ea an sieh bekannt ist, den Aussenkolben einer Batladungsröhre mit einem Oaa unter Yerh&lt&iamlsaig niedrigem Druok Su ftlllen (sieh· s.B« die hollSndieehe Patentsohrift 41741). Bei den bekannten Lampen wurde jedoch dafür gesorgt, dass »wischen blanken Leitern im Anssenkolben keine Entladung stattfinden konnte. Das Gas im Aussankolben wurde benutst, Ä' einer Oxydation von Metallteilen im Auseenkolben entgegensuwirken.

Bei einer Lampe genass der Erfindung können die wenigstens teilweise blanken Stromleiter swisohen Aussenkolben und Entladungsröhre beispielsweise in einen elektrischen Kreis eingefügt sein, der völlig rom Speisekreis der inneren Elektroden der Entladungsröhre getrennt ist.

Di« Lampe kann s.B, derartig ausgebildet sein, dass, wenn die Entladungsröhre gesundet hat, die Spannung über den blanken Stromleitern mit Hilfe Ton Relais oder s.B. τση Zenerdioden auf eine so niedrige Spannung herabgesetst wird, dass eine Entladung im Aussenkolben nioht mehr auftritt,

Vorsugsweise ißt bei einer erfindungsgemlssen Lampe mindestens einer der wenigstens teilweise blanken Stromleiter elektrisch mit einer der inneren Elektroden verbunden.

Ein Vorteil dieser bevorsugten Lösung ist, dass die Schaltring einfacher werden kann, weil dabei z.B. die inneren Elektroden und die

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blanken Stromleiter aus der gleichen Stromquelle gespeist «erden können·

Die in dieser bevorzugten Lösung ervthnte elektrische Verbindung kann sioh beispielsweise sun Teil ausserhalb des Aussenkolbens, a.B, in einem Lampensockel, oder völlig innerhalb des Aussenkolbens befinden« Wenn sioh die elektrische Verbindung innerhalb des Aussenkolbene befindet, ergibt sioh der aus$ ta liehe Vorteil, dass die Zahl der elektrischen Durchführungen durch den Aussenkolben gering sein kenn«

Es ist denkbar, dass nioht nur ein blanker Stromleiter alt einer inneren Elektrode der Entladungsröhre verbunden ist, sondern dass auoh ein weiterer blanker Stromleiter im Aussenkolben mit einer «eiteren (zweiten) inneren Elektrode verbunden ist· Wenn im lets teren Tall die elektrischen Verbindungen der blanken Stromleiter alt den Inneren Elektroden innerhalb des Aussenkolbens liegen, kann die Zahl der elektrischen Durchführungen durch den Aussenkolben hindurch sogar auf svei reduziert werden·

Das «wischen dem Aussenkolben und der Entladungsröhre befindliche Oas kann z*B· Stickstoff oder ein anderes Gas sein·

Vorzugsweise ist das das «wischen Aussenkolben und Entladungsröhre ein Edelgas. Ein Vorteil einer Edelgasfüllung im Aussenkolben ist, dass dabei kein Angriff der im Aussenkolben befindlichen Teile befürchtet su werden braucht·

Es ist denkbar, dass die erfindungsgemlsse Lampe eine Niederdrucklampe ist·

Vorsugsweise ist die Entladungslampe jedoch eine Hoohdruoklampe. Unter einer Hoohdruoklampe wird eine Lampe mit einer entladungsröhre rerstanden, in der der Druck mindestens 20 Torr betragt« Insbesondere bei Eoohdruoklampen ist die vorgeschlagene Zündungeart mittels einer

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Hilfeentladung in Aussenkolben nützlich, weil die Zündspannung von Hochdruoklampen meisten· verhältaisaässig hoch ist.

Die Entladungslampe kann beispielsweise eine Quecksilber lampe sein·

Vorzugsweise ist die Entladungslampe eine Hochdruoknatriuodampfentladungslampe, während die die Elektrizität schlecht leitende Wand der Entladungsröhre aus diohtgesintertea Aluminiumozid besteht, wobei das zwischen dem Auasenkolben und der Entladungsröhre befindliche Gas ein Edelgas ist·

Diese Kombination hat den Vorteil, dose nicht nur ein hoher spezifischer Lichtstrom mit einer verhältnismassig niedrigen Zündspannung verbunden sein kann, sondern dose auoh kein Angriff der Wand der Entladungsröhre befürchtet zu wurden brauoht.

Sei einer vorteilhaften Ausführungsform der letzteren bevoraugten Lösung ist das zwischen dem Aussenkolben und der Entladungsröhre befind-

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liehe Edelgas Argon unter einem Druck zwischen 10 Torr und 10 Torr*

Ein Vorteil dieser bevorzugten Lösung ist, dass die Zündspannung auf weniger als 70$ der im Falle eines Vakuums im Aussenkolben erforderlichen Zündspannung herabgesetzt werden kann·

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform einer θ rf indungsgemassen Lampe, bei der mindestens eine der inneren Elektroden elektrisch mit einem wenigstens teilweise blanken Stromleiter im Aussenkolben

verbunden ist, wobei diese elektrische Verbindung innerhalb der Lamp· liegt, befindet sioh eine Impedanz in der erwähnten elektrischen Verbindung, wobei diese Impedanz keinen Teil des Hauptstromkreise» der inneren Elektroden der Entladungeröhre bildet, während sowohl die elektrische Verbindung als auoh die einen Teil dieser Verbindung bildende Impedanz sowie die Hauptstromzuleitung der inneren Elektrode,

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dl· ait der Impedans verbunden ist, elektrisch gegen das da« la Aussenkolben isoliert ist·

Ein Vorteil dieser bevorzugten Lösung ist, dass hierdurch die Intensität der Qitladung ist Aussenkolben auf einfache Weise beeohrlnkt

verden kann, wodurch eine etwaige Beschldigung des Innern der Laape infolge der Bit ladung la Aussenkolben praktisch ausgeschlossen ist·

Bei einer weiteren Torteilhaften insfflhrungafora einer erfindungsgemlssen Laape sind- blanke Teile der Stromleiter svisohen Aussenkolben und Entladungsröhre alt Eaisslonsaaterial versehen» Unter einen Emiaaionematerial ist ein die Zündspannung erniedrigender Stoff su verstehen.

Ein Vorteil dieser Ufsung ist, dass bereits bei verhtltnisalssig sehr niedrigen Spannungen über den blanken Stroaleitem eine Glimaentladung la Auesenkolben entstehen kann, welche die Hauptentladung in der Entladungsröhre in Gang setsen kann·

Ausführungsoeispiel·der- Erfindung sind in der Zeiohnung dargestellt und verden im folgenden nSher beschrieben« Es se igen

Pig· 1 eine elektrische Oasentladungslaape gealss der Erfindung, teilweise la Schnitt und teilweise la Aufriss,

Fig. 2 eine aweite elektrische Entladungslampe genäse der Erfindung, teilweise ia Schnitt und teilweise la Aufries«

In Fig· 1 beseiohnet die Beaugssiffer 1 die röhrenförmige Hülle eines Entladungsrauas 2, in dea eine Gasentladung in einer Ataoephlre, die *«B. aus Natriundaapf, Quecke übe rdaepf und einem Edelgas, a.B, Xenon, besteht, erseugt werden kann· Die Sülle 1 besteht aus durchsoheinendea diohtgesintertea Aluminiumoxid· An den Enden des Entladung*-»

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raum·· 2 befinden sioh Elektroden 3 und 4, die auf bekannte Weise gebaut sind und u.a. je eine Wolframwendel enthalten. Sie Elektroden 3 und 4 sind an Stromsuführungsgliedem in Form von Niobiumröhrchen 5 bsv. 6 befestigt· Sie Besugesiffexn 7 und 8 beselohnen svei Verschlusselemente, die ebenfalls aus durchscheinendem diohtgesintertea Aluminiumoxid bestehen| sie sind durch Sintern in der Hülle 1 befestigt. Mit 9 und 10 sind svei Beekel beseiohnet, die gleichfalls aus diohtgesintertem durchscheinendem Aluminiumoxid bestehen und an der Hüll· 1, den Verschlusselementen 7 und 8 und dan Durchführungen 5 und 6 befestigt sind«

Si« Äatladungeröhre 1 ist innerhalb eines Aussenkolbens 11 angeordnet, der s.B· aus Hartglas besteht« Dieser Aussenkolben hat eine Quetohung 12, in der svei Haltedrthte 13 "ypri Tj befestigt sind, die auoh als Stromsuleitungen für die Elektroden 4 bsv. 3 dienen· Die Besugssiffexn 15 und 16 beselohnen svei streifenförmig Verbindungsglieder, velohe die Elektrode 3 bsv. 4 mit dem Hai te draht I4 bsv. 13 verbinden.

Bei der beschriebenen Lampe (einer Hoohdruoknatriumdampflampe) sind die Zuleitung 13 und der mit ihm verbundene Streifen 16 blanke Stromleiter· Si·· gilt auoh für die Zuleitung 14 und den- Streifen 15· Zwischen dem Aussenkolben 11 und der Bitladungsronra 1 befindet sich Argongas unter einem Druok von 5*10 Torr· Der Abstand der Streifen 15 und 16 voneinander betragt etwa 12 omj die Laape ist für 400 Watt bestimmt. Sie Zündspannung betragt 750 Volt. Befinde sich im Raum swiaohen Anssenkolben 11 und EntladungsrShre 1 kein Gas, sondern Vakuum, so würde die Zündspannung 1600 Volt betragen.

Bei der geschilderten erfindungsgemassen Lampe wird naoh dem Einsehalten suntohst eine Glimmentladung »wischen den Stromleitern im Aussenkolben eneugt. Diese Glimmentladung bewirkt die erheblich

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niedrigere Zündspannung dieaer -Lampe«

Ih Fig. 2 beseiohnet 1■ eine Entladungsröhre, die der in Fig. 1 mit 1 bezeichneten EntladungsrShre vSllig gleich ist. Die Besugesiffer 11* bezeichnet einen Aussenkolbenj die Bezugsziffern 15* und. 16' bezeichnen Anschlüsse tre if en für die Zuführung von Strom zu den Elektroden 3* bzw. 4'j die Streifen sind an Zuleitungen 14' hsv. 13' angeeohlejseen* Ib Falle der Fig. 2 hat der Streifen I5' zus&tzlich einen verlängerten Teil 25, der alt eine» elektrisch, isolierten Widerstand 26 und eines ein Eadssionsmaterial tragenden blanken Leiter 27 versehen 1st. Der Streifen 16* enthält einen zusätzlichen Teil 28 mit einem elektrisch isoliert« Widerstand 29 und eines blanken Leiter 30. Dieser Leiter 30 tat falls SBissionsBaterial versehen· Ib öegene&ts zvts sind bei der Laape nach FIg, 2 nur dl® Teile 27 und leiterteile swischen dem Aussenkolben 11' und der Entladung®»Site U°o Das heisst, die Teile 13', U', 15', 16·, 25 und 28 und dl® ataosph&re im Auesenkolbsn ausgesetzten Teile ds« Wkmhm 5' sind duroh eine Isolierschicht umgeben. Die
leitung 14' ist mit 17' angedeutet.

Bei der Lampe nach Fig. 2 befindet sich zwischen

11* und der Entladungsröhre 1' ebenfalls Argongas unter von 5.10 Torr. Auch im Falle der Fig. 2 ist die Lampe niedriger als die Spannung, die zum Ζΰη&βη einer Lampe mit einem evakuierton Aussenkolben erforderlich

Die Erfindung ist keinesveg auf Entladungslampen füs> Beleuohtungszweok« beschrankt. Es ist nlalioh denkbar, dass die Erfindung auch zum Zünden einer in eines Aussenkolben angebrachten Entladungsblitzlampe Vervendung findet.

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Claims

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PATEKTjOT SPHUECHE ι

M.) Gas- und/oder Dampfentladungslampe, die mit einer sich in einem Aussenkolben befindlichen Entladungsröhre mit einer die Elektrizität schlecht leitenden Hand versehen ist, an deren beiden Enden eine innere Elektrode vorhanden ist, wobei sich wenigstens teilweise blanke Stronnleiter χwischen dem Aussenkolben und der Entladungsrohre befinden und im Baum zwisohen Aussenkolben und Entladungsröhre ein Gas vorhanden ist, wahrend im Betriebszustand der Entladungsröhre die Spannung zwischen den innerhalb des Aussenkolbens, jedoch ausserhalb der Entladungsröhre liegenden blanken Teilen der Stromleiter kleiner als die sum Aufrechterhalten einer Entladung zwischen diesen blanken Teilen erforderliche Spannung ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck des Gases zwischen dem Aussenkolben und der Entladungsrohre zwischen IQ Torr und 1 Torr liegt und dass bei eingeschalteter Lampe, jedoch noch nicht gesundeter Entladungsröhre, die Spannung zwischen den blanken Teilen der Stromleiter grosser als die zum Zünden einer Glimmentladung swisohen diesen blanken Teilen erforderliche Spannung ist, wobei nur bei gezündeten Entladung zwischen diesen blanken Teilen ausserhalb jler Entladungsrohr· die Spannung über den inneren Elektroden genügt, um die Entladung in der Entladungsröhre zu zünden.
2. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der wenigstens teilweise blanken Stromleiter elektrisch mit einer der inneren Elektroden verbunden ist,
3« Lampe nach Anspruch 1 oder 2, daduroh gekennzeichnet, dass das Gas zwischen Aussenkolben und Entladungsröhre ein Edelgas ist.
4» Lampe nach Anspruch 1,2 oder 3« dadurch gekennzeichnet, dass die Lampe eine Hochdruoklampe ist.

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5« Lampe nach Anspruoh 3 und 4» bsi der die Leaps eine natriumdampfentladungslampe ist, daaxtrob gekennssislmei, dass dl· di·

Elektrizität schlecht leitende Wand der Entladungsyghre ans äiohtgeein-

terteil Aluminiumoxid besteht«
6. Lampe nach Anspruch 5». dadurch gekennzeichnet, dass das Edelgas zwischen Aussenkolben und Entladungsröhre Argon tnttr eines Bxnek

■vischen 10~ Torr und 10" Torr i»t.

7· Lanpe nach Anspruch 1, 2, 3» 4t 5 oder 6, l»i der mindestens eine der inneren Elektroden elektrisch «dt einem wenigstens teilweise Majaken

Stromleiter im Aussenkolben verbunden ist und diese elektrisofee ¥er—

binding innerhalb der Lampe liegt, dadurch gekmjmxml®$m9% dass at®h in dieser elektrischen Verbindung eine Isjpedans befindet, die

Teil des Eauptstronkreises der inneren Elektroden α»τ

bildet^ und dass sowohl die elektrieohe Verbindung als auch die einen

Teil derselben bildende Iopedans sowie die Hsuptatreazuleltisag äer

inneren Elektrode, die mit der Ispsdans Verbundes ist, gegen das Gas ia Aussenkolben isoliert sind.

8« Lampe nach Anspruch 1? 2, 3» 4» 5t & odor I₉ äaäxxToh , dass blanke Teile der Strosleiter aswieolien MBMsiskolhmi imä. Bat» ladußgsröhre mit einem Emissioneiiateri&i verseb.«]i säad.

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