DE1940461A1

DE1940461A1 - Halogen lamps with bromine, oxygen and hyd- - rogen additives

Info

Publication number: DE1940461A1
Application number: DE19691940461
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Neumann Gerhard M
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1969-08-08
Filing date: 1969-08-08
Publication date: 1971-02-18

Abstract

The additives to the inert filler gas are in such proportions that a stoichiometric ratio of x bromine: 1 oxygen: y hydrogen is maintained during operation of the lamp. where x is 1.5 -4 and y is not 1, and is pref. equal to x or between x + 2 and x-2.

Description

Halogenglühlampe und Verfahren zu ihrer Herstellung" Die Erfindung bezieht sich auf Glühlampen mit einem Wolframleuchtkörper in einem abgeschlossenen Gefäß aus einem lichtdurchlässigen hochschmelzenden Material, wie z.B. Quarzglas, und mit einer inerten Gasfüllung, die Zusätze für den Ablauf des Wolframhalogenkreisprozesses enthält. Bei dem an sich lange bekannten Wolframhalogenkreisprozess wird das vom Leuchtkörper verdampfende Wolfram in flüchtige Wolframhalogenverbindungen umgesetzt, die sich nahe bei oder auf dem Wolframleuchtkörper zersetzen. Für die Anwendung des Kreisprozesses wurden Jod, Brom, Chlor und auch Fluor in Betracht gezogen. Die Schwärzung des Lampenkolbens während des Betriebes der Lampe wird durch den Kreisprozess verhindert. Halogen incandescent lamp and process for their production "The invention refers to incandescent lamps with a tungsten filament in a sealed Vessel made of a translucent, high-melting material such as quartz glass, and with an inert gas filling, the additives for running the tungsten halogen cycle contains. In the tungsten halogen cycle process, which has been known for a long time, this is done by Tungsten evaporating from the luminous element is converted into volatile tungsten halogen compounds, which decompose close to or on the tungsten filament. For the application of the cycle, iodine, bromine, chlorine and also fluorine were considered. the Blackening of the lamp bulb during operation of the lamp is caused by the cycle prevented.

Aus Untersuchungen des Wolframhalogenkreisprozesses mit Jod ist es bekannt, daß für den einwandfreien Ablauf die gleichzeitige Anwesenheit von Sauerstoff erforderlich ist (US 3 160 454 und 3 242 372). Neuerdings wird in Halogenglühlampen für den Kreisprozess anstelle von Jod insbesondere Brom verwendet (DT 1 489 440), wobei neben Brom noch Wasserstoff anwesend sein soll, um den Angriff des Broms auf die beim Lampenbetrieb ktihleren Halterungen für den Leuchtkörper zu verhindern (DT 1 489 441). Zum Einbringen des Broms und des Wasserstoffes bzw. des Bromwasserstoffes wird dem inerton Füllgas vorzugsweise ein brooierter *) 21 f 40 Kohlenwasserstoff zugesetzt, wie z.B. Dibrosmethan. Diese chemische Verbindung dissoziiert entweder bei der Inbetriebnahme der Lampe am heißen Wolframleuchtkörper, oder sie wird bei der Herstellung der Lampe innerhalb der Einfülleitung an einer geeigneten Stelle durch ErhAtzin zersetzt, so daß die für den Kreisprozess notwendigen Gase Wasserstoff und Brom vorhanden sind. Darüber hinaus hat sich in der Praxis gezeigt, daß für ein einwandfreies Ablaufen des Halogenkreis prozesses ebenfalls das Vorhandensein von Spuren von Sauerstoff erforderlich ist.From studies of the tungsten halogen cycle with iodine it is known that the simultaneous presence of oxygen for the proper process required (US 3,160,454 and 3,242,372). Lately it is used in halogen bulbs bromine is used in particular instead of iodine for the cycle process (DT 1 489 440), hydrogen should also be present in addition to bromine in order for the bromine to attack to prevent the brackets for the luminous element, which are cooler during lamp operation (DT 1 489 441). For introducing the bromine and the hydrogen or the hydrogen bromide the inerton filling gas is preferably a brooched *) 21 f 40 Hydrocarbon added, such as dibrosmethane. This chemical compound either dissociates when starting up the lamp on the hot tungsten filament, or it is at the manufacture of the lamp within the filling line at a suitable point decomposed by ErhAtzin, so that the gases necessary for the cycle process hydrogen and bromine are present. In addition, it has been shown in practice that for A perfect running of the halogen circle process also the presence of traces of oxygen is required.

Die vorliegende Erfindung hat ein Verfahren zum Einbringen der erforderlichen Sauerstoffrenge bei der Herstellung von Halogenglühlampen mit einem Zusatz von Brom, Sauerstoff und Wasserstoff zum inerten Füllgas zum Inhalts bei dem insbesondere das exakte Einstellen des gewünschten Sauerstoffanteiles in bezug auf den Bromgehalt in dem Gemisch aus inertem Füllgas, Brom und Wasserstoff gewährleistet wird, so daß Halogenglilhlampen mit wesentlich verbesserten und gleichmäßigeren Brenndaue-Eigenschaften erhalten werden.The present invention has a method of introducing the requisite Oxygen fringe in the manufacture of halogen lamps with an addition of bromine, Oxygen and hydrogen for the inert filling gas for the content of the particular the exact setting of the desired oxygen content in relation to the bromine content is ensured in the mixture of inert gas, bromine and hydrogen, so that halogen incandescent lamps with significantly improved and more uniform burning time properties can be obtained.

Die Halogenglühlampen nach der Erfindung mit Zusätzen von Brom, Sauerstoff und Wasserstoff zum inerten Füllgas für den Ablauf des Halogenkreisprozesses zeichnen sich-dadurch aus, daß im Lampeninneren während des Betriebes ein stöchiometrisches Verhältnis von x-Brom : 1 Sauerstoff y Wasserstoff herrscht, wobei x die Werte von 1,5 bis 4 annehmen kann, während y mindestens gleich 1, jedoch vorzugsweiae gleich x ist, oder um höchstens 2 Einheiten von x abweicht, d.h. Werte von x + 2 bis x - 2 annimmt. Zur Einstellung des Verhältnisses Brom X Sauerstoff s Wasserstoff, insbesondere zur exakten Einstellung des gewünschten Verhältnisses von Brom zu Sauerstoff, wird deR inerten Füllgas der Lampe eine chemische Verbindung zugesetzt, die außer den für den Lampebbetrieb unschädlichen Bestandteilen, wie z.B. Kohlenstoff, bereits die Bestandteile Brom, Sa-uerstöff und Wasserstoff in dem gewünschten Verhältnis zueinander enthält. Vorzugsweise wird ein Verhältnis von 3 Brom : 1 Sauerstoff 3 Wasserstoff angewendet. Besonders günstige Verhältnisse werden mit Tribromäthanol(CBr CH OH)als Zusatz zum inerten Füllgas erhalten, Je-32 doch eignen sich auch andere feste, flüssige oder auch gasförmige chemische Verbindungen, sofern sie die Bestandteile Brom, Sauerstoff und Wasserstoff in den angegebenen Verhältnissen enthalten. Beispielsweise kann auch Tetrabrompropanol (C2HBr4CH2OH) für das Verhältnis 4 : 1 : 4, Tribromessigsäure (CBr3COOH) für das Verhältnis 3 : 2 : 1, Bromacetylbromid (CH2BrCOBr) für das Verhältnis 2 : 2 : 2, Tribromacetaldehyd (CBr3CH0) für das Verhältnis 3 : : 1 als Zusatz zum inerten Füllgas verwendet werden.The halogen incandescent lamps according to the invention with additions of bromine, oxygen and draw hydrogen to the inert filling gas for the process of the halogen cycle from the fact that in the lamp interior during operation a stoichiometric Ratio of x-bromine: 1 oxygen y hydrogen prevails, where x is the value of 1.5 to 4, while y is at least equal to 1, but preferably equal to x, or deviates from x by at most 2 units, i.e. values from x + 2 to x - 2 accepts. To set the ratio bromine X oxygen s hydrogen, especially for the exact setting of the desired ratio of bromine to oxygen, a chemical compound is added to the inert filling gas of the lamp, which apart from the components that are harmless for lamp operation, such as carbon the components bromine, oxygen and hydrogen in the desired ratio to each other contains. Preferably a ratio of 3 bromine : 1 oxygen 3 hydrogen applied. Particularly favorable conditions will be obtained with tribromoethanol (CBr CH OH) as an additive to the inert filling gas, but yes other solid, liquid or even gaseous chemical compounds are also suitable, provided they contain the components bromine, oxygen and hydrogen in the specified Proportions included. For example, tetrabromopropanol (C2HBr4CH2OH) for the ratio 4: 1: 4, tribromoacetic acid (CBr3COOH) for the ratio 3 : 2: 1, bromoacetyl bromide (CH2BrCOBr) for the ratio 2: 2: 2, tribromoacetaldehyde (CBr3CH0) for the ratio 3:: 1 can be used as an additive to the inert filling gas.

Zur Herstellung von Halogenglühlampen nach der Erfindung wird in die sehr sorgfältig ausgeheizten, von einer Wasserhaut befreiten Lampenkolben zusammen mit dem inerten Füllgas das Tribromäthanol, in z.B.For the production of halogen incandescent lamps according to the invention is in the very carefully baked lamp bulbs freed from a water layer with the inert filling gas the tribromoethanol, in e.g.

einer Menge von 1,7 % bezogen auf das Füllgas, eingebracht, so daß sich nach der an sich bekannten thermischen Zersetzung dieser Verbindung im Lampeninnern während des Betriebes ein Verhältnis von 3 Bp.sm 1 Sauerstoff : 3 Wasserstoff einstellt. 1<ie bereits ausgeführt, kann das Verhältnis von Brom zu Sauerstoff schwanken etwa von 1,5 e 1 bis 4 1, jedoch soll der Wasserstoff vorzugsweise in einer Menge anwesend sein, die der stöchiometrischen Menge Brom etwa gleich ist oder größer als diese ist. Die Anwesenheit Von Wasserstoff ist notwendig, um einen möglichen Angriff des Broins auf die während des Lampenbetrie bes kühleren Lampenteile im Lampeninnern zu verringern.an amount of 1.7% based on the filling gas, introduced so that after the known thermal decomposition of this compound inside the lamp sets a ratio of 3 bp.sm 1 oxygen: 3 hydrogen during operation. 1 <As already stated, the ratio of bromine to oxygen can fluctuate about 1.5 e 1 to 4 l, but the hydrogen should preferably be in an amount be present which is about equal to or greater than the stoichiometric amount of bromine than this is. The presence of hydrogen is necessary for a possible Attack of the broin on the lamp parts in the cooler during lamp operation Reduce the interior of the lamp.

In der beigefügten Zeichnung ist zur weiteren Erläuterung der Erfindung eine Halogengldhlarpe mit angesetzt ei Pumpstengel vor den Verschließen dargestellt.In the accompanying drawing is to further explain the invention a Halogengldhlarpe with attached ei exhaust tube shown in front of the closure.

Im rohrförmigen Lampenkolben 1 aus z..B. Quarggfari ist ein Leuchtkörper 2 aus Wolfram angeordnet. Der Leuchtkörper w.ird von der Stütze 3 gehaltert und ist über die in den zugequetschten Enden des Lampenkolben elngebetteten Molybdänfolien 4, 5 mit zuden äußeren Stromzufilhrungsdrähten 6, 7 verbunden. An den Lampenkolben ist der Pumpstengel 8 angesetzt.In the tubular lamp bulb 1 from z..B. Quarggfari is a luminous body 2 arranged from tungsten. The filament w. Is held by the support 3 and is embedded in the pinched ends of the lamp bulb Molybdenum foils 4, 5 connected to the external power supply wires 6, 7. On the lamp bulb the exhaust tube 8 is attached.

In den Lampenkolben wird durch den Pumpstengel die Füllung aus inertem Gas, wie z.B. Krypton, Argon, Stickstoff oder deren Gemische, zusammen mit dem Zusatz nach der Erfindung für den Halogenkreisprozess eingebracht. An der Stelle 9 wird der Lampenkolben durch Abziehen des Pumpstengels verschlossen.In the lamp bulb the filling is made of inert by the exhaust tube Gas, such as krypton, argon, nitrogen or their mixtures, together with the additive introduced according to the invention for the halogen cycle. At the point 9 becomes the lamp bulb is closed by pulling off the exhaust tube.

Es ist denkbar, das oben beschriebene Verfahren auch auf Halogenglühlampen auszudehnen, die die Halogene Chlor bzw. Jod oder deren Gemische bzw. Gemische der Halogene Chlor, Brom, Jod enthalten, d-.. dem inerten Füllgas geeignete, den oben bereits genannten chemischen Verbindungen analoge Verbindungen zuzusetzen, die das jeweils gewünschte Verhältnis Halogen : Sauerstoff : Wasserstoff bereits enthalten.It is conceivable that the method described above can also be used on incandescent halogen lamps expand the halogens chlorine or iodine or their mixtures or mixtures of the Halogens contain chlorine, bromine, iodine, d- .. the inert filling gas suitable, the above the chemical compounds already mentioned to add analogous compounds that contain the each desired ratio halogen: oxygen: hydrogen already included.

- Patentansprüche - - patent claims -

Claims

Claims 1. Incandescent halogen lamp with additions of bromine, oxygen and hydrogen to the inert filling gas for the process of the halogen cycle, thereby characterized in that in the lamp interior during operation a stoichiometric Ratio of x bromine: 1 oxygen: y hydrogen prevails1 where x is the values from 1.5 to 4, while y is at least equal to 1, but preferably most equals x, or deviates by at most 2 units ton x, i.e. values of x + 2 until x assumes 2.

2. Halogen incandescent lamp according to claim 1, characterized in that im Preferably a stoichiometric ratio inside the lamp during operation of 3 bromine: 1 oxygen: 3 hydrogen prevails.

3. A method for producing a halogen incandescent lamp according to claim 1, characterized in that a chemical compound is added to the inert filling gas the components that are harmless except for the lamp operation Bromine, oxygen and hydrogen in the stoichiometric ratio of x bromine to oxygen y contains hydrogen, where x has the values from 1.5 to 4, while r at least equal to db, however, is preferably equal to x, or by at most 2 units of x deviates, i.e. takes values from x + 2 to x - 2.

4. Method sur producing a halogen incandescent lamp according to claim 1 or 2, characterized in that the inert filling gas is a chemical compound is added, the components that are harmless except for the lamp operation the components Bros, oxygen and hydrogen are in a stoichiometric ratio contains 3 bromine s 1 oxygen 1 3 hydrogen.

5. A method for producing a halogen incandescent lamp according to claim 1 or 2, characterized in that tribromoethanol is added to the inert filling gas will.