DE2110555C3

DE2110555C3 - Hochdruckdampfentiadungslampe mit einer langgestreckten Entladungsröhre

Info

Publication number: DE2110555C3
Application number: DE19712110555
Authority: DE
Inventors: Abraham Timmermans; Anthonius Petrus Van Der Vleuten
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1970-03-17
Filing date: 1971-03-05
Publication date: 1980-03-27
Also published as: BE764291A; DE2110555B2; NL7003741A; ES195712Y; CA920205A; NL155677B; ES195712U; GB1340551A; DE2110555A1; JPS5343767U; FR2084760A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochdruckdampfentladungslampe mit einer langgestreckten Entladungsröhre, an deren beiden Enden sich je eine Hauptelektrode befindet, wobei eine äußere Hilfselektrode vorgesehen ist mit einem Teil, der wenigstens ein Viertel des Querschnittumfanges der Entladungsröhre zwischen den Hauptelektroden umgibt und über eine praktisch widerstandslose elektrische Verbindungsleitung an eine der Hauptelektroden angeschlossen ist.

Bei einer aus der US-PS 20 47 018 bekannten Hochdruckdampfentladungslampe dieser Art erstreckt sich die Hilfselektrode in Form eines Zünddrahtes über nahezu die ganze Länge der Entladungsröhre. Dieser Draht ist somit verhältnismäßig lang. Außerdem läßt sich dabei der Zünddraht schwer in genauer Entfernung von der Entladungsröhre montieren; dies ist aber erwünscht, wenn die Entladungsröhre im Betriebszustand der Lampe eine hohe Temperatur, z. B. von mehr als 500° C, annimmt.

Es ist zwar an sich bekannt, bei einer Entladungslampe eine sehr kurze gebogene äußere Hilfselektrode zu verwenden, die mit einer der Hauptelektrode!! verbunden ist (FR-PS 7 84 901). Bei dieser Lampe, die mit einem Außenkolben versehen ist, müssen aber die beiden vorerhitzten Hauptelektroden vor dem Zünden über einen mit einem Bimetallschalter versehenen Hilfskreis angeheizt werden.

Aus der FR-PS 9 97 513 sind Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampen mit einer Länge über 1 m bekannt, bei denen der Abstand zwischen der Elektrode und der Hilfselektrode mehr als 10 cm beträgt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Hochdrucic-Natriumdampfentladungslampe mit einer verhältnismäßig kurzen äußeren Hilfselektrode und ohne ein die Lampe komplizierendes Bimetallschaltelement zu schaffen, die dennoch eine verhältnismäßig niedrige Zündspannung aufweist

Diese Aufgabe wird bei einer Hochdruckdampfentladungslampe eingangs erwähnter Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei einer

Hcchdruck-Natriumdampfentladungsiampe mit einer Betriebstemperatur der Entladungsröhre von mehr als 500⁰C die ganze Hilfselektrode frei von der Entladungsröhre und an einer Stelle liegt, die 1 bis 3 cm von der anderen Hauptelektrode entfernt ist

Ein Vorteil dieser Entladungslampe ist der, daß die Hilfselektrode kurz und einfach ist wodurch wenig Licht von ihr abgefangen wird. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Lage der Hilfselektrode in bezug auf die Hauptelektrode, an die diese Hilfselektrode nicht angeschlossen ist, besonders kritisch ist In dem obengenannten Gebiet von einem Abstand von 1 bis 3 cm zwischen Hilfselektrode und genannter Hauptelektrode sind die Zündspannungen am niedrigsten. Durch die freie Anordnung der Hilfselektrode wird verhindert, daß diese schnell verdampft oder auf andere Weise infolge der hohen Temperatur beschädigt wird.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform einer Entladungslampe nach der Erfindung ist die Abmessung der Hilfselektrode in Richtung parallel zur Längsachse der Entladungsröhre kleiner als 1 cm und gleichfalls kleiner als das 0,05fache des Abstandes zwischen den Hauptelektroden. Hierdurch fängt die Hilfselektrode nur sehr wenig Licht der Entladungsröhre ab.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer Lampe nach der Erfindung, bei der auch sehr wenig Licht von der Hilfselektrode abgefangen wird, ist dadurch gekennzeichnet daß die Größe der Projektion der Hilfselektrode auf die Außenwand der Entladungsröhre geringer als das 0,05fache der Oberfläche des zwischen den Hauptelektroden liegenden Teiles der Außenwand der Entladungsröhre ist.

Mit einer derartigen Hilfselektrode kann eine Hochdruck-Natriumdampfentladungslampe mit einer sehr niedrigen Spannung, z. B. mit einer normalen Wechselspannung von 220 V₁ 50 Hz, gezündet werden, ohne daß weitere Zündmittel, wie z. B. elektronische Starter, benötigt werden.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert

In der Zeichnung bezeichnet 1 einen gläsernen Außenkolben einer Hochdruck-Natriumdampfentladungslampe. Es handelt sich hier um eine Lampe von etwa 400W mit einer Länge von etwa 27,5 cm. 2 bezeichnet einen Lampensockel, 3 eine Entladungsröhre im Außenkolben 1. Ein Teil 3a der Entladungsröhre 3 ist im Längsschnitt dargestellt. Mit 4 ist ein Gestell bezeichnet, durch das zwei elektrische Zuführungsleiter 5 und 6 geführt sind. 5 ist elektrisch mit dem Leiter 7 verbunden, dessen Ende in ein rohrförmiges Stromzuführungsglied 8 geführt ist, das sich an einem Ende der Entladungsröhre 3 befindet. Am Leiter 7 ist ein Litzendraht 9 befestigt, der mit dem Außenumfang des Stromzuführungsgliedes 8 in elektrischer Verbindung steht Der Zuführungsleiter 6 ist mit einem Poldraht verbunden, der aus einem geraden Teil 10 und einem Teil 11 besteht der ein gebogenes Ende 12 aufweist das um eine Einstülpung im Ende des Außenkolbens 1 herumgeschlungen ist Am Ende des geraden Teiles 10

des Poldrahtes ist ein steifes Stromzuführungsband 13 befestigt, das mit einem rohrförmigen Stromzuführungsglied 14 der Endadungsröhre 3 elektrisch verbunden ist Mit 15 ist eine äußere Hilfselektrode in Form eines gebogenen Teiles aus Wolfraindraht mit einer Dicke von 0,24 mm bezeichnet Diese Hilfselektrode ist am geraden Teil 10 des Poldrahtes befestigt Die Hilfselektrode liegt frei von der Entladungsröhre 3. Der Abstand zwischen der Hilfselektrode 15 und der Entladungsröhre 3 beträgt etwa ¹A nun. Mit 16 bzw. 17 ι ο sind die Hauptelektroden der Entladungsröhre 3 bezeichnet

In einem praktischen Ausführungsbeispiel war der Durchmesser des Außenkolbens 1 etwa 4,6 cm und der Außendurchmesser der Entladungsröhre 3 etwa 0^5 cm. Die Länge der Entladungsröhre 3 betrug etwa 11,5 cm und der Abstand zwischen den Hauptelektroden 16 und 17 war etwa 8 cm. Der Abstand der Hilfselektrode 15 von der Hauptelektrode 16 betrug dabei etwa 23 mm. Die Entladungsröhre 3 enthielt außer Natrium und Quecksilber ein Zündgas aus Neon mit 03% Argon.

Die beschriebene Lampe wird in Reihe mit einer (nicht dargestellten) Induktanz von etwa 0,12 Henry an ein Wechselspannungsnetz von 220 V, 50Hz angeschlossen. Dann zündet diese Lampe. Eine durchgemessene Versuchslampe zündete bereits bei 160 V, so daß auch bei auftretenden Netzspannungsabfällen eine zuverlässige Zündung gesichert ist Versuche, bei denen die Hilfselektrode 15 an der Entladungsröhre 3 entlang verschoben wurde, haben ergeben, daß eine Verschiebung von 1 cm in Richtung auf die Hauptelektrode 17 bereits eine Zündspannungserhöhung von durchschnittlich 20 V zur Folge hatte. Wenn die Hilfselektrode 15 noch 1 cm weiter in Richtung auf die Hauptelektrode 17 verschoben wurde, ergab sich eine noch weitere Erhöhung der Zündspannung um 20 V. Wenn die Hilfselektrode 15 in Richtung auf die Hauptelektrode 16 verschoben wird, wird auch eine Zunahme der Zündspannung festgestellt, allerdings in geringerem Maße als bei Verschiebung in der anderen Richtung. Wurde die Hilfselektrode völlig entfernt, betrug die Zündspannung der Lampe etwa 350 V.

Die hier gefundene Tatsache einer kritischen Lage der Hilfselektrode wurde auch bei einer 1000-W-Hochdruck-Natriumdampf-Entladungslampe und gleichfalls bei einer 160-W-Hochdruck-Natriumdampf-Entladungslampe mit einem gegenseitigen Abstand der Hauptelektrode von etwa 13,5 cm bzw. etwa 5 cm gefunden.

Die Versuche ergaben, daß es nicht notwendig ist, daß die Hilfselektrode 15 die Entladungsröhre völlig umgibt Es stellte sich nämlich heraus, daß, wenn die Hilfselektrode nur über ein Viertel gebogen ist also nur 90° des Querschnittes der Entladungsröhre umgibt auch noch akzeptable Zündspannungsabfälle erhalten werden.

Ein wesentlicher Vorteil der beschriebenen Lampe ist der, daß nun keine zusätzlichen Vorrichtungen, wie elektronische Starter, zum Zünden dieser Lampe benötigt werden. Dadurch wird die Montage einer mit dieser Lampe bestückten Anlage erheblich vereinfacht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hochdruckdampfentladungslampe mit einer langgestreckten Entladungsröhre, an deren beiden Enden sich je eine Hauptelektrode befindet, wobei eine äußere Hilfselektrode vorgesehen ist mit einem Teil, der wenigstens ein Viertel des Querschnitturr.-fanges der Entladungsröhre zwischen den Hauptelektroden umgibt und über eine praktisch widerstandslose elektrische Verbindungsleitung an eine der Hauptelektroden angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Hochdruck-Natriumdampfentladungslampe mit einer Betriebstemperatur der Entladungsröhre (3) von mehr als 500⁰C die ganze Hilfselektrode (15) frei von der Entladungsröhre und an einer Stelle liegt, die 1 bis 3 cm von der anderen Hauptelektrode (IS) entfernt ist.

2. Hochdruckdampfentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessung der Hilfselektrode (15) in Richtung parallel zur Längsachse der Entladungsröhre (3) kleiner als 1 cm und gleichfalls kleiner als das 0,05fache des Abstandes zwischen von den Hauptelektroden (16, 17) ist

3. Hochdruckdampfentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Projektion der Hilfselektrode (15) auf die Außenwand der Entladungsröhre (3) geringer als das 0,05fache der Oberfläche des zwischen den Hauptelektroden (16,17) liegenden Teiles der Außenwand der Entladungsröhre ist.