DE19640850A1 - Natriumhochdrucklampe kleiner Leistung - Google Patents
Natriumhochdrucklampe kleiner LeistungInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Natriumhochdruckentladungslampe ge
mäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es handelt sich dabei insbesondere um Natriumhochdruckentladungslampen
mit einer Leistung von höchstens 100 W und sehr hohem Xenondruck. Übli
cherweise haben derartige Lampen ein kreiszylindrisches Entladungsgefäß
aus Aluminiumoxid, das in einem durchscheinenden Außenkolben unterge
bracht ist.
Die Grundzüge des Baus von Natriumhochdruckentladungslampen sind
bereits lange bekannt. Ebenso ist es bereits seit langem bekannt, zur Erhö
hung der Lichtausbeute bei diesen Lampen Xenon mit relativ hohem Druck
zu verwenden. Beispielsweise ist in der einschlägigen Monographie "The
High-Pressure Sodium Lamp" von DE GROOT/VAN VLIET (Philips Technical
Library, Deventer, 1986) auf Seite 299 und 300 ausgeführt, daß eine Erhö
hung der Lichtausbeute um 10 bis 15% erzielt werden kann, wenn - bei sog.
SUPER-Lampen - ein Kaltfülldruck des Xenons von 20 bis 40 kPa (200 bis 400
mb) statt des standardmäßig üblichen Fülldrucks von ca. 30 mb verwendet
wird.
Gleichzeitig wird dort auf Seite 299 darauf hingewiesen, daß die Lichtaus
beute bei Natriumhochdruckentladungslampen mit fallender Lampenlei
stung stark abnimmt. Auch bei erhöhtem Xenondruck beträgt sie für 50 W
Lampenleistung höchstens 85 lm/W, während bei etwa 400 W Lampenlei
stung eine Lichtausbeute von ca. 138 lm/W erreicht werden kann.
In der DE-PS 26 00 351 wird eine speziell für den sog. selbststabilisierenden
Betrieb geeignete Hg-freie Natriumhochdrucklampe beschrieben mit einem
Natriumbetriebsdruck pNaB = 4 bis 93 mb, einem Xenonbetriebsdruck
pXe(heiß) 800 mb und ein Druckverhältnis pNaB/pXe(heiß) 1/20. Unter Be
rücksichtigung des üblichen Faktors 8 (siehe DE-AS 28 14 882, Sp. 2, Mitte)
für die Umrechnung zwischen Xenonbetriebsdruck und Xenonkaltfülldruck
pXeK ergibt sich damit ein Druckverhältnis pXeK/pNaB 2,5. Beim
selbststabilisierenden Betrieb wird angestrebt, eine Natriumhochdrucklampe
ohne Vorschaltgerät zu betreiben. Für diesen Betriebsmodus ist eine lange
Zerfallszeit des aus dem Füllgas gebildeten Plasmas notwendig. Um diese
lange Zerfallszeit zu erreichen, wird, wie an sich bekannt, ein relativ hoher
Xenondruck sowie ein relativ großer Innendurchmesser des Entladungsgefä
ßes verwendet (siehe auch die oben erwähnte einschlägige Monographie von
DE GROOT/VAN VLIET auf Seite 126 und 154). Nach DE GROOT/VAN VLIET, S.
155, hat der selbststabilisierende Betrieb von Natriumhochdrucklampen we
gen Problemen bei der Zündung und bei plötzlichen Veränderungen der
Netzspannung keine praktische Anwendung gefunden.
Die in DE-PS 26 00 351 exemplarisch beschriebene Natriumhochdruckentla
dungslampe besitzt eine hohe Leistung von 400 W und einen sehr großen
Innendurchmesser von 7,6 mm. Der Xenonkaltfülldruck beträgt 260 mb und
das Druckverhältnis pXeK/pNaB liegt bei etwa 3,5. Damit wird eine bei der
hohen Leistung von 400 W eher mäßige Lichtausbeute von lediglich 110
lm/W erzielt. In dieser Schrift wird eine besonders hohe Lichtausbeute im
Vergleich zu anderen Natriumhochdrucklampen weder angestrebt noch er
zielt. Nach Fig. 10.18 von DE GROOT/VAN VLIET (S. 299) sind bei 400 W Lei
stung vielmehr Lichtausbeuten bis zu 138 lm/W erreichbar. Diese prinzipiel
le Abhängigkeit der Lichtausbeute von der Lampenleistung ist zu Ver
gleichszwecken hier nochmals als Fig. 3 dargestellt (s. u.).
In der DE-AS 28 14 882 wird eine Hg-freie Natriumhochdrucklampe ohne
Selbststabilisierung beschrieben. Dabei wird, bezogen auf den Natriumbe
triebsdruck, für den Xenonkaltfülldruck pXeK ein Wert zwischen
1.25 < pXeK/pNaB < 6 mit pNaB = 150 bis 500 mb
empfohlen (pNaB = Natriumbetriebsdruck). Dieser Wert für das Druckver
hältnis pXeK/pNaB stimmt im übrigen wieder gut mit dem in DE-PS
26 00 351 beschriebenen überein. Es wird aber in DE-AS 28 14 882 (Sp. 3, Z.
41f) von einer weiteren Erhöhung des Xenon-Drucks über diese obere Gren
ze abgeraten, da sich der Nachteil der erschwerten Zündung ergibt, "ohne
daß dem ein Zuwachs an Lichtausbeute gegenübersteht". Bei den Ausfüh
rungsbeispielen mit kleiner Lampenleistung von 70 und 100 W ist pNaB = 230
mb, der Xenonkaltfülldruck liegt bei ca. 500 mb. Dies entspricht einem
Druckverhältnis pXeK/pNaB von etwa 2 bis 2,5. Damit wird eine Lichtaus
beute von 97 bzw. 105 lm/W bei 70 bzw. 100 W Leistung erzielt. Diese Werte
sind zum Vergleich als Kreuze in Fig. 3 (s. u.) eingetragen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Natriumhochdruckentla
dungslampe kleiner Leistung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 be
reitzustellen, die eine hohe Lichtausbeute besitzt.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1
gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängi
gen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Natriumhochdruckentladungslampe kleiner Leistung
weist ein Entladungsgefäß auf, das zumindest Natrium und Xenon enthält.
Unter kleiner Leistung wird dabei insbesondere eine Lampenleistung kleiner
gleich 100 W verstanden.
Dabei ist pNaB der Betriebsfülldruck des Natriums und pXeK der Kalt
fülldruck des Xenons. Überraschenderweise läßt sich bei kleinen Leistungen
entgegen der bisherigen Lehrmeinung eine weitere Erhöhung der Lichtaus
beute um typisch 20% erzielen, wenn pNaB = 20 bis 100 mb sowie pXeK = 1 bis
5 bar gewählt wird und wenn außerdem gleichzeitig die Bedingung pXeK/
pNaB 10 eingehalten wird. Vorteilhaft liegt das Druckverhältnis pXeK/
pNaB zwischen 10 und 30.
Zur Erhöhung der Brennspannung kann Quecksilber der Lampenfüllung
hinzugefügt sein.
Der Xenon-Druck übersteigt die bei bisher bekannten Natriumhochdruckent
ladungslampen mit hohem Xenondruck (beispielsweise die NAV SUPER-Lampen
der Fa. OSRAM) üblichen Werte um das Drei- bis Zehnfache. Dabei
ergibt sich gegenüber diesen NAV-SUPER-Lampen eine typisch um 20%
gesteigerte Lichtausbeute.
Die bereits erwähnte vorbekannte Erhöhung der Lichtausbeute von Natri
umhochdrucklampen bei Erhöhung des Xenondrucks (siehe DE GROOT/VAN
VLIET, S. 153 und S. 299-300) wird in sog. NAV SUPER-Lampen kommerziell
genutzt. Die mit der vorliegenden Erfindung erzielte Lichtausbeute-
Erhöhung bei einer weiteren Steigerung des Xenon-Drucks gegenüber den
Werten in NAV-SUPER-Lampen ist jedoch unerwartet hoch und war in die
sem Ausmaß nicht bekannt. So wird z. B. in DE GROOT/VAN VLIET, S. 300, ei
ne um 10 bis 15% gegenüber sog. Standardlampen (mit 30 mb Xenonkalt
fülldruck) erhöhte Lichtausbeute bei Steigerung des Xenon-Fülldrucks (kalt)
auf 200 bis 400 mb beschrieben. Eine weitere Druckerhöhung wird dort we
gen der erschwerten Zündung ausgeschlossen.
Das überraschende Verhalten der erfindungsgemäßen Lampen basiert auf
der gezielten Ausnutzung eines bisher von der Fachwelt nicht berücksichtig
ten Sachverhalts. Es ist zwar bekannt, daß die Lichtausbeute von Natrium
hochdrucklampen zu kleinen Lampenleistungen hin deutlich abnimmt (DE
GROOT/VAN VLIET, S. 299; siehe unten Fig. 3). Die dort gegebene Erklärung,
daß für diese Gesetzmäßigkeit der Umstand verantwortlich ist, daß bei klei
ner Lampenleistung die Effizienz der Strahlung geringer ist und die Elektro
denverluste größer sind als bei größerer Lampenleistung, ist jedoch nicht
richtig. Der hauptsächliche Grund ist vielmehr, daß der relative Anteil des
Wärmeverlusts im Entladungsbogen an der Lampenleistung mit abnehmen
der Lampenleistung größer wird. Dieser Wärmeverlust läßt sich aber durch
die geringe Wärmeleitfähigkeit von Xenon, wenn es mit genügend hohem
Druck als Puffergas verwendet wird, reduzieren. Dieser Effekt wirkt sich um
so günstiger auf die Lichtausbeute aus, je kleiner die Lampenleistung ist.
Entscheidende Bedeutung kommt dabei dem Druckverhältnis zwischen Xe
non und Natrium zu, weil Natrium im Gegensatz zu Xenon eine hohen
Wärmeleitfähigkeit besitzt. Je höher der Xenondruck gegenüber dem Natri
umdruck ist, desto besser können die Wärmeverluste eingedämmt werden.
Dies führt im Endeffekt zu der beobachteten zusätzlichen Erhöhung der
Lichtausbeute bei kleinen Leistungen.
Der sehr hohe Xenon-Druck von mindestens 1 bar (kalt) hat neben der Erhö
hung der Lichtausbeute noch weitere Vorteile:
- 1. Durch die geringeren Wärmeverluste kann eine niedrigere Wandtempe ratur des Entladungsgefäßes erreicht werden. Dies kann beispielsweise zu einer Verlängerung der Lebensdauer ausgenutzt werden. Alternativ kann das Entladungsgefäß verkleinert werden, so daß die ursprünglich vorhandene Wandtemperatur wieder erreicht wird. Durch die höhere Leistungsdichte erhöht sich dabei die Lichtausbeute noch weiter.
- 2. Der hohe Xenondruck behindert die Diffusion. Dies mindert die Ab dampfung von Elektrodenbestandteilen während des Zündvorgangs und reduziert die daraus folgende Schwärzung der Wand des Entla dungsgefäßes im Bereich der Elektroden. Dieser Effekt ist qualitativ von NAV SUPER-Lampen her bekannt. Bei sehr hohem Xenon-Druck ist er noch stärker ausgeprägt, wodurch die Lebensdauer weiter vergrößert wird.
- 3. Bei den erfindungsgemäßen Lampen liefert Xenon wegen seines sehr hohen Drucks einen erheblichen Beitrag zur Brennspannung. Dieser Bei trag ist unabhängig von der Temperatur des Entladungsgefäßes, da das Xenon im Gegensatz zu Natrium auch bei Zimmertemperatur gasförmig vorliegt. Dies wirkt stabilisierend gegenüber Schwankungen der Netz spannung oder Fertigungsstreuungen. Im Gegensatz dazu ist bei allen vorbekannten Lampen (beispielsweise gemäß DE-AS 28 14 882) der Bei trag der Xenon-Atome zur Brennspannung unerheblich. Die Brennspan nung wird dort fast allein durch die Anzahl der Natrium-Atome be stimmt, die stark von der Temperatur des kältesten Punktes (cold spot) und damit von Schwankungen der Netzspannung oder Fertigungsstreu ungen beeinflußt wird. Im Falle eines Quecksilberzusatzes wirkt auch dieser bei der Einstellung der Brennspannung mit.
- 4. Durch den sehr hohen Xenondruck ergibt sich eine besonders niedrige Wiederzündspitze im Betrieb der Lampe. Dies verlängert die Lebens dauer wegen der geringeren Belastung der Elektroden und gibt größere Sicherheit vor Verlöschen bei plötzlichen Netzspannungsschwankungen.
- 5. Xenon bewirkt im Natriumspektrum eine Verbreiterung des Kuppenab stands im spektralen Profil der druckverbreiterten, in ihrer Mitte selbstabsorbierten Natrium-Resonanzlinie (D-Linie). Dieser Effekt ist im Prinzip bekannt (siehe DE GROOT/VAN VLIET, insbes. S. 16a, Plate 1c). Dadurch kann der Natriumdruck bei gleicher Farbtemperatur und Farbwiedergabe erniedrigt werden. Dieser Effekt wirkt sich bei sehr ho hem Xenon-Druck von mindestens 1 bar (kalt) durchgreifend aus. Bei der vorliegenden Erfindung wird der Natriumdruck im Verhältnis zum Xe nondruck besonders bevorzugt so niedrig eingestellt, daß sich ein Kup penabstand der beiden Flügel der Resonanzlinie von typisch 10 nm, höchstens 12 um, ergibt. Dabei ist eine wesentliche Voraussetzung, daß das Verhältnis pXeK/pNaB 10 und pNaB = 20 bis 100 mb gewählt wird. Es hat sich herausgestellt, daß unter diesen Bedingungen optimale Licht ausbeuten entstehen. Dagegen liegt bei den in DE-AS 28 14 882 angege benen Verhältnissen ein Kuppenabstand der beiden Flügel der Natrium- D-Linie von mindestens 15 bis 20 um vor, da pNaB dort relativ hoch ist (s. o.). Dies läßt sich mit Hilfe der in DE GROOT/VAN VLIET, S. 87, angege benen Gleichung (3.28) abschätzen.
Aus den Punkten 3 und 5 ergibt sich eine zusätzliche Rechtfertigung für die
Wahl des für die vorliegende Erfindung typischen geringen Betriebsdrucks
des Natriumdampfes von 20 bis 100 mb. Dieser niedrige Natriumdruck hat
seinerseits mehrere Vorteile:
- 1. Bei einem Natriumdampfdruck von 20 bis 100 mb beträgt die Tempera tur des Entladungsgefäßes an der kältesten Stelle (cold spot) nur 840 bis 950 K. Diese kälteste Stelle liegt immer in der Nähe der Einschmelzung. Daher ist die Einschmelzung jetzt typisch um 150 K kälter als bei vorbe kannten Lampen (siehe DE-AS 28 14 882), woraus eine Verringerung der Lampenausfälle durch Lecks im Bereich der Einschmelzung folgt.
- 2. Die durch Natrium bedingte Korrosion der Wand des Entladungsgefä ßes, die bevorzugt in der Mitte des Gefäßes auftritt, wird wegen des niedrigen Natriumpartialdrucks verringert. Dadurch ergibt sich eine zu sätzliche Verbesserung der Lebensdauer.
Dem in DE-AS 28 14 882 erwähnten Nachteil der erschwerten Zündbarkeit
kann gerade bei kleinen Lampenleistungen ( 100 W) durch die Verwendung
von verbesserten, handelsüblichen Sockeln, Fassungen und Zündgeräten
wirksam begegnet werden, solange der Xenondruck nicht zu hoch (über 5
bar) gewählt wird. Vorteilhaft wird der Xenondruck auf Werte bis zu 3 bar
begrenzt. Diese verbesserten Teile werden bereits bei handelsüblichen Me
tallhalogenidlampen der Fa. OSRAM (z. B. HQI-E 100 W/NDL und WDL)
eingesetzt. Eine Zündung an herkömmlichen Zündgeräten für NAV-Lampen
kleiner Leistung ist dagegen bei erfindungsgemäßen Lampen nicht möglich.
Die hier beschriebenen Lampen sind im Gegensatz zu DE-PS 26 00 351 für
selbststabilisierenden Betrieb weder beabsichtigt noch geeignet. Dabei ist
auch der erfindungsgemäß erzielte Xenon-Betriebsdruck mit 8 bis 24 bar we
sentlich höher als der dort angegebene typische Wert von 1,8 bar.
Das in DE-PS 26 00 351 beschriebene Heizen des Entladungsgefäßes, das dort
zum Start nötig ist (alternativ kann ein konventionelles Vorschaltgerät ver
wendet werden), ist beim erfindungsgemäßen Entladungsgefäß nicht erfor
derlich. Das erfindungsgemäße Entladungsgefäß besitzt bevorzugt einen
Appendix (anfangs offenes Niobrohr), durch den in an sich bekannter Weise
Xenon mit hohem Druck gefüllt werden kann und der nach dem Füllvorgang
verschlossen wird.
Die erfindungsgemäßen Lampen können insbesondere neben Natrium und
Xenon zusätzlich Quecksilber in der Füllung enthalten. Die Erhöhung der
Lichtausbeute ist bei Lampen mit und ohne Quecksilberzusatz ähnlich groß.
Eine typische Lampenfüllung mit Quecksilberzusatz verwendet ein Amal
gam mit 18 Gew.-% Na.
Bevorzugt beträgt der Innendurchmesser des Entladungsgefäßes zwischen
2,5 und 5 mm, insbesondere höchstens 4 mm. Bei diesen Abmessungen ist
eine Selbststabilisierung von vornherein ausgeschlossen. Zum Vergleich: die
in DE-PS 26 00 351 angegebenen Innendurchmesser sind um eine ganze Zeh
nerpotenz größer. Im allgemeinen ist zwar das Entladungsgefäß kreiszylin
drisch, es kann aber auch eine andere Geometrie besitzen, beispielsweise in
der Mitte ausgebaucht sein.
Vorteilhaft weisen die Natriumhochdruckentladungslampen zusätzlich eine
kapazitive Zündhilfe auf, z. B. ein Draht entlang des Entladungsgefäßes. Im
Gegensatz zu DE-PS 26 00 351 benötigen die erfindungsgemäßen Lampen
jedoch keine Vorheizung.
Diese Lampen haben häufig einen Niobrohr-Appendix, wie er beispielsweise
in DE GROOT/VAN VLIET auf Seite 251, Fig. 8.30, beschrieben ist.
Der Betrieb derartiger Lampen ist an einem konventionellen oder häufig
auch an einem elektronischen Vorschaltgerät möglich.
Die hier beschriebenen Entladungsgefäße werden bevorzugt in kreiszylindri
schen oder elliptischen Außenkolben eingesetzt.
Im folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele nä
her erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Natriumhochdruckentladungslampe,
Fig. 2 einen Vergleich der Lichtausbeute verschiedener Natrium
hochdrucklampen (mit jeweils einer Leistung von 50 W) mit
unterschiedlichem Xenondruck (mit und ohne Hg),
Fig. 3 einen Vergleich der Lichtausbeute verschiedener Natrium
hochdrucklampen für unterschiedliche Lampenleistungen und
unterschiedlichem Xenondruck.
Die in Fig. 1 gezeigte Natriumhochdruckentladungslampe mit einer Leistung
von 50 W besitzt ein Entladungsgefäß 1 aus Aluminiumoxid. Es ist in einem
zylindrischen Außenkolben 2 aus Hartglas angeordnet, der an seinem ersten
Ende mit einem Schraubsockel 3 und an seinem zweiten Ende mit einer
Kuppe 9 abgeschlossen ist. Der Außenkolben 2 ist evakuiert.
Im Entladungsgefäß 1 mit einem Innendurchmesser von 3,3 mm stehen sich
zwei Elektroden 4 gegenüber, die einen Elektrodenabstand EA von 30 mm
aufweisen. Die sockelferne erste Elektrode 4 ist über eine rohrförmige Niob-
Durchführung 5 mit Appendix 6 mit einer Zuleitung 7 verbunden, die an
eine massive äußere Stromzuführung 8 angeschlossen ist, die entlang des
Entladungsgefäßes zu einem Kontakt im Schraubsockel 3 führt.
Die zweite Elektrode 4 ist ebenfalls über eine Niob-Durchführung 5 (jedoch
ohne Appendix) mit einem Metalldraht 15 verbunden. Dieser ist über einen
weiteren Leiter 16 an einen zweiten Kontakt im Sockel 3 angeschlossen.
Das Entladungsgefäß ist mit einer kapazitiven Zündhilfe ausgestattet, die
durch einen Zünddraht 17 entlang des Entladungsgefäßes gebildet wird. Der
Zünddraht 17 ist mit der zweiten Elektrode 4 elektrisch leitend verbunden.
Die Lampe ist beispielsweise über eine Zündschaltung im Lampensockel an
ein Wechselspannungsnetz mit 220 V angeschlossen. Die Zündspannung ist 4
kV.
Das Entladungsgefäß 2 enthält eine Füllung, die nur Natrium und Xenon
umfaßt. Der Kaltfülldruck des Xenons (pXeK) beträgt 3 bar, der Betriebs
fülldruck des Natriums (pNaB) ist 100 mb, so daß pXeK/pNaB = 30.
Diese Lampe erreicht einen Lichtstrom von 5100 lm und eine Lichtausbeute
von 102 lm/W (siehe Fig. 2, dreieckiger voller Meßpunkt #1 bei 3000 mb
Xenonkaltfülldruck). Im Vergleich dazu haben bisherige 50 W-Lampen mit
einem Xenonkaltfülldruck von 300 mb (Typ SUPER) lediglich einen
Lichtstrom von 4200 lm entsprechend einer Lichtausbeute von 81 lm/W er
zielt (siehe Fig. 2, dreieckiger umrissener Meßpunkt). In Fig. 2 ist auch noch
die Lichtausbeute für weitere Lampen mit dem üblichen niedrigen Xenon
druck von höchstens 100 mb (Typ Standard) angegeben. Sie beträgt bei 30
mb etwa 70 lm/W (siehe Fig. 2, dreieckiger umrissener Meßpunkt).
In Fig. 3 ist die Abhängigkeit der Lichtausbeute von der Lampenleistung
schematisch in Anlehnung an DE GROOT/VAN VLIET dargestellt. Der mit obi
gem Ausführungsbeispiel erzielte Wert (102 lm/W bei 50 W Lampenlei
stung) ist als rautenförmiger Meßpunkt eingetragen. Er liegt deutlich über
dem Stand der Technik.
In einem ZWEITEN Ausführungsbeispiel wird eine baugleiche Lampe lediglich
mit 1 bar Xenondruck und 50 mb Natriumdruck betrieben. Hier ist das Ver
hältnis pXeK/pNaB = 20. Die Lichtausbeute ist mit 95 lm/W (siehe Fig. 2,
dreieckiger voller Meßpunkt #2 bei 1000 mb Xenonkaltfülldruck) immer
noch deutlich höher als bei den vorbekannten Lampen. Wegen des niedrige
ren Xenondrucks ist die Zündung gegenüber dem ersten Ausführungsbei
spiel erleichtert. Die Zündspannung liegt bei 3 kV.
Diese beiden Lampen sind besonders für Neuanlagen mit stärkerem Zünd
gerät geeignet.
In einem DRITTEN Ausführungsbeispiel ist die baugleiche 50 W-Lampe zu
sätzlich mit Quecksilber gefüllt. Hierzu wird ein Amalgam mit 18 Gew.-%
Natrium, Rest Quecksilber, verwendet. Diese Lampe zeigt eine Lichtausbeute
von 105 lm/W (kreisförmiger voller Meßpunkt #3 in Fig. 2) bei 2 bar Xenon
kaltfülldruck, 80 mb Natriumbetriebsdruck und einem Druckverhältnis pXeK
/pNaB = 25,0.
Entsprechend zeigt ein VIERTES Ausführungsbeispiel (50 W) mit 1 bar Xenon
kaltfülldruck bei gleichem Na/Hg-Verhältnis eine Lichtausbeute von 93
lm/W (kreisförmiger voller Meßpunkt #4 in Fig. 2).
Zum Vergleich sind die entsprechenden Lichtausbeuten von quecksilberhal
tigen Natriumlampen mit niedrigerem Xenonkaltfülldruck (Typen SUPER
und Standard) ebenfalls angegeben (kreisförmige umrissene Meßpunkte bei
30 bis 300 mb in Fig. 2).
In einem FÜNFTEN Ausführungsbeispiel wird eine im wesentlichen ähnliche
Lampe mit 63 W Leistung betrieben. Die Füllung enthält 1 bar Xenon und 50
mb Natrium, aber kein Quecksilber. Das Druckverhältnis pXeK/pNaB = 20.
Die Lichtausbeute beträgt 98 lm/W. Diese Lampe ist als direkter Ersatz für
Quecksilberhochdrucklampen mit 125 W Leistung gedacht, die den gleichen
Lichtstrom haben. Sie hat eine Leistungsreduktionsschaltung
(Phasenanschnittsteuerung) und eine Zündschaltung im Lampensockel.
In einem SECHSTEN Ausführungsbeispiel einer 35 W-Lampe wird ein Entla
dungsgefäß mit einem Innendurchinesser von 3,3 mm und einem Elektro
denabstand von 23 mm nur mit Natrium und Xenon gefüllt. Der Xenonkalt
fülldruck beträgt pXeK = 2 bar, der Natriumbetriebsdruck ist pNaB = 90 mb.
Dementsprechend ist das Druckverhältnis pXeK/pNaB = 22,2. Die Lichtaus
beute ist 98 lm/W (siehe Fig. 3, rautenförmiger Meßpunkt #6) und liegt da
mit wesentlich höher als Lampen dieser Leistung bisher zu erwarten war.
In einem SIEBTEN Ausführungsbeispiel einer 70 W-Lampe wird ein Entla
dungsgefäß mit einem Innendurchmesser von 3,3 mm und einem Elektro
denabstand von 36 mm mit Natrium/Quecksilber-Amalgam (s. o.) und Xe
non gefüllt. Der Xenonkaltfülldruck beträgt pXeK = 2 bar, der Natriumbe
triebsdruck ist pNaB = 75 mb. Dementsprechend ist das Druckverhältnis pXeK
/pNaB = 26,7. Die Lichtausbeute ist 115 lm/W (siehe Fig. 3, rautenförmiger
Meßpunkt #7) und liegt damit ebenfalls deutlich höher als bei Lampen dieser
Leistung bisher zu erwarten war.
In einem ACHTEN Ausführungsbeispiel einer 70 W-Lampe wird ein Entla
dungsgefäß mit einem Innendurchmesser von 3,7 mm und einem Elektro
denabstand von 37 mm mit Natrium/Quecksilber und Xenon gefüllt. Der
Xenonkaltfülldruck beträgt pXeK = 1,5 bar, der Natriumbetriebsdruck ist pNaB = 85 mb.
Dementsprechend ist das Druckverhältnis pXeK/pNaB = 17,6. Die
Lichtausbeute ist 108 lm/W.
Claims (10)
1. Natriumhochdruckentladungslampe kleiner Leistung mit einem Entla
dungsgefäß, das zumindest Natrium und Xenon enthält, wobei pNaB der
Betriebsfülldruck des Natriums ist und pXeK der Kaltfülldruck des Xenons
ist, dadurch gekennzeichnet, daß
pNaB = 20 bis 100 mb,
pXeK = 1 bis 5 bar, und
pXeK/pNaB 10.
pNaB = 20 bis 100 mb,
pXeK = 1 bis 5 bar, und
pXeK/pNaB 10.
2. Natriumhochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Lampenleistung kleiner gleich 100 W ist.
3. Natriumhochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß pXeK/pNaB 30.
4. Natriumhochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß pXeK 3 bar.
5. Natriumhochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Füllung zusätzlich Quecksilber enthält.
6. Natriumhochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Entladungsgefäß kreiszylindrisch ist.
7. Natriumhochdruckentladungslampe nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Innendurchmesser des Entladungsgefäßes zwischen 2,5
und 5 mm beträgt.
8. Natriumhochdruckentladungslampe nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Innendurchmesser höchstens 4 mm beträgt.
9. Natriumhochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Lampe zusätzlich eine kapazitive Zündhilfe enthält.
10. Natriumhochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß im Betrieb der Kuppenabstand der beiden Flügel der Natri
um-D-Linie höchstens 12 nm beträgt.
Priority Applications (11)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19851955A1 (de) * | 1998-11-02 | 2000-05-18 | Flowil Int Lighting | Hochdrucknatriumdampflampe |
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Families Citing this family (37)
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---|---|---|---|---|
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DE102009048831B4 (de) * | 2009-10-09 | 2011-07-21 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 81543 | Verfahren zum Betreiben von Hochdruckentladungslampen |
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US10074532B1 (en) * | 2017-03-07 | 2018-09-11 | Eye Lighting International Of North America, Inc. | Semi-active antenna starting aid for HID arc tubes |
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Family Cites Families (6)
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NL168993C (nl) * | 1975-01-17 | 1982-05-17 | Philips Nv | Werkwijze voor het bedrijven van een zelfstabiliserende ontladingslamp. |
NL177058C (nl) * | 1977-04-15 | 1985-07-16 | Philips Nv | Hogedruknatriumdampontladingslamp. |
NL181157C (nl) * | 1977-04-15 | 1987-06-16 | Philips Nv | Hogedruknatriumdampontladingslamp. |
BR8506070A (pt) * | 1984-11-29 | 1986-08-19 | Gen Electric | Enchimento de tubo de arco para lampada de arco de halogeneto de metal de alta pressao e lampada de descarga de arco de alta intensidade |
DE3842771A1 (de) * | 1988-12-19 | 1990-06-21 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Hochdruckentladungslampe kleiner elektrischer leistung und verfahren zum betrieb |
US5239230A (en) * | 1992-03-27 | 1993-08-24 | General Electric Company | High brightness discharge light source |
-
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19851955A1 (de) * | 1998-11-02 | 2000-05-18 | Flowil Int Lighting | Hochdrucknatriumdampflampe |
DE19851955B4 (de) * | 1998-11-02 | 2004-12-09 | Flowil International Lighting (Holding) B.V. | Hochdrucknatriumdampflampe |
DE202008007162U1 (de) | 2008-05-28 | 2008-08-07 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Hochdruckentladungslampe |
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