DE1954236C3 - Halogenglühlampe - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Halogenglühlampe mit einem in einem Lampenkolben angeordneten WoIframdrahtleuchtkörper und einer im Lampenkolben eingeschlossenen Gasfüllung, die Stickstoff und/oder ein inertes Gas und eine Mischung aus einem bromierten Kohlenwasserstoff und einem chlorierten Kohlenwasserstoff enthält, wobei einer der beiden Kohlenwasserstoffe entweder Methylenchlorid oder Methylbromid ist.

Eine solche Halogenglühlampe ist beispielsweise aus der holländischen Offenlegungsschrift 6614205 bekannt. Diese Offenlegungsschrift befaßt sich im übrigen mit einem Verfahren zum Einfüllen des Gasgemisches in Lampenkolben. Ein Gasgemisch, bestehend aus bromiertem Kohlenwasserstoff, einem chlorierten Kohlenwasserstoff und Inertgas wird verwendet, in dem das Brom-Chlorverhältnis in Grammatom 1:1 und das Wasserstoff-Halogenverhältnis ebenfalls 1:1 ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ätzung am Niedrigtemperaturteil der Halogenglühlampe, d. h. nahe der Abdichtung der Stromzuführungen zu verhindern und den Wirkungsgrad der Halogenglühlampe, insbesondere deren Lebensdauer, zu erhöhen.

Erreicht wird dies erfindungsgemäß bei einer Halogenglühlampe der eingangs genannten Art dadurch, daß die Mischung aus Methylenchlorid und Methylenbromid besteht und die Anteile des in der Mischung enthaltenen Broms, Chlors und Wasserstoffs pro Kubikzentimeter Kolbenvolumen jeweils betragen:
0,05 - 0,10 X 10 " Grammatom,
0,10 - 0,33 X 10" Grammatom und
0,10 - 0,70 x 10" Grammatom.

Die Mengen an Chlorid und Wasserstoff bezogen auf die Menge von Bromid tragen dazu bei, daß fast vollständig verhindert wird, daß der Niedrigtemperaturteil der Stromzuführungen geätzt wird.

Wasserstoff trägt dazu bei, das Ätzen der Stromzuführungen zu verhindern, insbesondere das Ätzen des Schenkels, der den Leuchtkörper trägt, und macht so die Stromzuführungen gegen Bruchgefahr äußerst bestandig. Die Beständigkeit gegenüber Vibrationen nimmt auch zu. Die Menge an Wasserstoff im Verhältnis zu den übrigen Bestandteilen ist deswegen so wichtig, weil erkannt wurde, daß Wasserstoff den Halogenzyklus beeinträchtigt. Aufgrund der Maßnahme nach der Erfindung wird der Halogenzyklus aktiviert. Die Menge an im Kolben dicht eingeschlossenem Halogen wird gleichförmig gehalten, und zwar aufgrund der oben angegebenen Mischungsverhältnisse.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nun mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Halogenglühlampe,

Fig. 2 ein typisches Verteilungsdiagramm für Mischungsverhältnisse von Methylbromid und Methylenchlorid zur Darstellung der Lebensdauer der Lampe in Stunden (H), und

Fig. 3 ein Diagramm mit schematischen Kurven, die den Dissoziationsgrad von Brom und Chlor in Wasserstoff vereinfacht angeben.

Nach Fig. 1 umschließt ein transparenter Glaskolben 10 einen gewendelten Leuchtkörper 11, der durch Halter an mehreren Stellen gelagert ist und sich in Längsrichtung des Kolbens 10 erstreckt. An beiden Enden des Kolbens sind durch Quetschpressung hergestellte Teile 13 mit hermetisch eingebetteten Molybdänfolien 14 ausgeformt. Jede Folie 14 ist mit einem Leiter 15 verbunden, der an jedes Ende des Leuchtkörper 11 angeschlossen ist, und ist andererseits mit einem äußeren vom Kolben nach außen sich erstreckenden Anschluß 16 verbunden. Innerhalb des Kolbens ist eine Gasfüllung eingeschlossen, die aus einer Mischung aus Methylbromid und Methylenchlorid und einem geeigneten Anteil eines inerten Gases, beispielsweise Argon, besteht und die bei einem Druck von 600 bis 700 mm Hg eingeführt wurde. Das inerte Gas kann durch ein Stickstoffgas ersetzt sein. Beide können auch zusammen verwendet werden. Im letztgenannten Fall ist ein inertes Gas, beispielsweise Argon, in einer Menge von mehr als 80%, bezogen auf das Gesamtgewicht, vorhanden.

Es wurde beobachtet, daß die Halogenlampe der vorbeschriebenen Konstruktion, wenn sie bei einer Nennspannung von 100 V und einer Nennleistung von 330 W betrieben wird, einen hohen Wirkungsgrad aufweist, wobei die Außenwandtemperatur bis über 250° C während des Betriebes geht und sich eine lange Lebensdauer von mehr als 1000 Stunden einstellt, ohne daß ein Schwärzungs- oder Ätzvorgang zu befürchten wäre; hierbei ist auch die eingebrachte Menge der gesamten Halogenkomponenten geringer als die der bekannten Lampen. Die Verwendung der halogenierten Kohlenwasserstoffmischung der oben beschriebenen Art ist auch vorteilhaft, da der nachteilige Einfluß von Methylbromid auf den menschlichen Körper durch das Vorhandensein des Methylchlorids vermindert werden kann.

Hervorragende Ergebnisse erzielte man mit einem Anteil an Brom, Chlor und Kohlenwasserstoff, jeweils pro ecm Kolbenvolumen, von
0,05 X 10" bis 0,10 X 10" Grammatom,
0,10 x 10" bis 0,33 x 10" Grammatom und
0,1Ox 10" bis 0,7Ox 10" Grammatom.

Nach Fig. 2 ist auf der Ordinate die Menge von Methylbromid und Methylchlorid in μπιοί pro ecm Kolbenvolumen angegeben, die eingebracht werden können; die Abszisse gibt das Mischungsverhältnis von Methylbromid und Methylenchlorid an. Versuche an einer Vielzahl von Halogenglühlampen wurden

durchgeführt, wobei das Mischungsverhältnis sowie die Einfüllmenge an Methylbromid und Methylenchlorid variiert wurden. Werte für Lampen gleicher Lebensdauer sind auf den ausgezogenen Linien 400 H (Stunden), 600 H, 800 H und 1000 H gezeichnet. Die _ä Linien geben also Halogenglühlampe mit einer Lebensdauer von 400 H, 600 H... an. In dem schraffierten durch ausgezogene Linien abgegrenzten Bereich tritt Schwärzung auf; der gestrichelt schraffierte Bereich ist ein Bereich, in dem die Halogenglühlampen io' der Ätzung ausgesetzt sind.

Wird halogenierter Wasserstoff, welcher Brom enthält und halogenierter Kohlenwasserstoff, welcher Chlor enthält, in den Kolben eingeführt, so werden sie während des Leuchtbetriebes dissoziiert in Koh-15 · Ienstoff, Wasserstoff, atomares und molekulares Brom und Chlor. Das Verhältnis zwischen dem Dissoziationsgrad und der Temperatur (° K) in dieser Stufe ist in Fig. 3 angegeben, wo die Ordinate den Dissoziationsgrad und die Abszisse die Temperatur angibt Ei 20 ■ zeigt sich, daß der Dissoziationsgrad von Brom unc Chlor in Wasserstoff bei steigender Temperatur zunimmt. Wird bromierter Kohlenwasserstoff und chlo rierter Kohlenwasserstoff allein in der Lampe dich eingeschlossen, wie dies nach dem Stand der Technil 25 < üblich war, so wird dieser Kohlenwasserstoff dissoziiert in atomares oder Einsubstanzbrom (oder Chlor), und zwar durch die Temperatur während des Betriebes, und das dissoziierte atomare und Einsubsianzbrom (oder Chlor) wird mit dem Material wie Wolfram, welches den Leuchtkörper und die diesen tragenden Halter bildet, kombiniert, wodurch diese dem Ätzvorgang ausgesetzt sind. Wenn jedoch bromierter und chlorierter Kohlenwasserstoff nach der Erfindung vermischt werden, so werden das dissoziierte atomare und Einsubstanzchlor und Brom miteinander unter Bildung einer gemeinsamen Halogenverbindung kombiniert. Die Verbindung besitzt eine weit geringere Ätzfunktion als die des atomaren und Einsubstanzhalogens allein, mit dem Ergebnis, daß keinerlei Ätzung auftritt.

Aus diesem Grunde kann eine mehr oder weniger große Überschußmenge der Halogenverbindungen im Kolben eingeschlossen sein, so daß eine Schwärzung ohne Auftreten des Ätzens verhindert werden kann. In Abwesenheit dieser schädlichen Phänomene kann die Lampe einen hohen Wirkungsgrad über eine lange Dauer aufweisen und die Verwendung organischer Halogene vermindert den schädlichen Einfluß auf den menschlichen Körper, so daß die Lampen leicht herzustellen und so für die Massenproduktion geeignet sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Halogenglühlampen mit einem in einem Lampenkolben angeordneten Wolframdrahtleuchtkörper und einer im Lampenkolben eingeschlossenen Gasfüllung, die Stickstoff und/oder ein inertes Gas und eine Mischung aus einem bromierten Kohlenwasserstoff und einem chlorierten Kohlenwasserstoff enthält, wobei einer der beiden Kohlenwasserstoffe entweder Methylenchlorid oderMethylbromid ist,dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Methylenchlorid und Methylbromid besteht und die Anteile des in der Mischung enthaltenen Broms, Chlors und Wasserstoffs pro Kubikzentimeter Kolbenvolumen jeweils betragen:

   0,05 - O₁IG X 10"⁶ Grammatom,
   0,10 - 0,33 XlO"⁶ Grammatom und
   0,10 - 0,70 X 10" Grammatom.

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