DE2118828C3

DE2118828C3 - Hochdruck-Natriumdampf-Entladungslampe

Info

Publication number: DE2118828C3
Application number: DE2118828A
Authority: DE
Inventors: Henricus Johannes Joseph Van Boort; Jozef Cyriel Isidoor Peeters; Lucien Joannes Maria De Roeck
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1970-04-24
Filing date: 1971-04-17
Publication date: 1979-03-15
Also published as: NL155398B; ES203615U; GB1330958A; US3932781A; CA933578A; JPS5392974U; BE766143A; ES203615Y; FR2090575A5; DE2118828B2; DE2118828A1; NL7005964A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochdruck-Nalriumdampf-Entladungslampe mit einer Entladungsröhre aus dichtgesintertem Aluminiumoxyd und einem diese 2¹; Röhre umgebenden Außenkolben, wobei sich zwischen der Entladungsröhre und dem Außenkolben ein inertes Gas befindet.

Unter einer Hochdruck-Natriumdampf- Entladungslampe ist eine Lampe zu verstehen, bei der der Partialnatriumdampfdruck in der Entladungsröhre mindestens 20 Torr beträgt.

Eine Hochdruck-Natriumdampf- Entladungslampe der in der Einleitung erwähnten Art ist z. B. aus der DE-OS 19 09 939 bekannt. Bei einem hierin beschriebe- r> nen Ausführungsbeispiel befindet sich zwischen der Entladungsröhre und dem Außenkolben Argon unter einem niedrigen Druck (weniger als lO-'Torr). Ein Nachteil dieser bekannten Lampe ist der, daß sie sich weniger gut zur Überlastung eignet, weil beiifi Betrieb das heiße dichtgesinterte Aluminiumoxyd der Wand der Entladungsröhre teilweise abdampft und auf der Innenseite des Außenkolbens niederschlägt. Dieser Niederschlag führt zu Lichtabfall der Lampe.

Auch bei einer Hochdruck-Natriumdampf-Enth- ·τ> dungslampc nach der DE-OS 19 35 844 kanu der Zwischenraum zwischen der Entladungsröhre aus Aluininiumoxyd und dem Außenkolben mit einem Inertgas gefüllt werden. Über die Höhe dieses Gasdruckes ist keine Aussage gemacht. ^r>o

Die Erfindung bezweckt, das Abdampfen des dichtgesinterten Aluminiumoxyds zu vermeiden oder wenigstens zu verringern.

Eine Hochdruck-Natriumdampf-Entladungslampe eingangs erwähnter Art ist nach der Erfindung dadurch v> gekennzeichnet, daß der Druck des inerten Gases größer als 200 Torr ist.

Ein Vorteil dieser Lampe ist der, daß infolge des verhältnismäßig hohen Druckes des Gases zwischen dem Außenkolben und der Entladungsröhre das wi dichtgesinterte Aluminiumoxyd der Wand der Entladungsröhre bei Überlastung (oder bei einer auf andere Weise erhaltenen höheren Betriebstemperatur der Entladungsröhre) weniger schnell abdampft. Dadurch wird auch eine geringere Menge des dichtgesinterten μ Aluminiumoxyds auf der Innenseite des Außenkolbens niedergeschlagen, so daß der Lichtabfall dann auch geringer ist.

Durch Anwendung eines inerten Gases mit einem Druck von mehr als 200 Torr zwischen Außenkolben und Entladungsröhre wird erzielt, daß die Entladungsröhre stärker gekühlt wird, als wenn der Druck des Gases niedriger als 10-'Torr ist oder als wenn der Raum zwischen dem Außenkolben und der Entladungsröhre praktisch ein Vakuum ist

Diese Kühlung kann auf verschiedene Weisen kompensiert werden. So kann z. B. durch Verkleinerung des Abstandes einer Elektrode von dem nächstliegenden Ende der Entladungsröhre die Temperatur der kältesten Stelle in der Entladungsröhre erhöht werden. Auch kann durch Anwendung anderer Wärmeisolierungsmaßnahmen in der Nähe dieses Endes der Entladungsröhre die Temperatur der kältesten Stelle erhöht werden. Auch können die Abmessungen des Außenkolbens herabgesetzt werden.

In einem Sonderfall wird die Kühlung durch ein Verfahren kompensiert, bei dem in der Lampe nichts geändert zu werden braucht. Ein derartiges Verfahren zum Betreiben einer Hochdruck-Natriumdampf-Entladungslampe nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, da!?- der Lampenstrom derart groß gewählt

W
wird, daß die Bedingung erfüllt ist, daß —r ί 22, wobei W

die Anzahl von der Lampe aufgenommener Watt darstellt und A die Oberfläche (in cm²) der Innenwand der Entladungsröhre ist. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die Kühlung durch das Vorhandensein des Gases im Außenkolben durch einen größeren Lampenstrom kompensiert wird.

Hiermit wird eine Lampe erhalten, bei der der Lichtabfall verhältnismäßig gering und der Lumenwert verhältnismäßig groß ist.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Hochdruck-Natriumdampf-Enlladungslampe sowie einen Speisekreis für diese Lampe,

Fig. 2 schematisch ein Bild der Lampe nach Fig. 1, die in eine praktisch völlig geschlossene Leuchte montiert ist,

Fig.3 schaubildlich eine andere Ausführungsform einer Hochdruck-Natriumdampf-Entladungslampe.

In Fig. 1 bezeichnet ! eine Entladungsröhre aus dichtgesintertem Aiuminiumoxyd. Die Röhre 1 ist an einem Ende mit einer Innenelektrode 2 und am anderen Ende mit einer Innenelektrode 3 versehen. Die Entladungsröhre 1 ist an den beiden Enden verschlossen. Die Entladungsröhre 1 ist von einem Außenkolben aus Quarz 4 umgeben. Zwischen der Entladungsröhre ! und dem Außenkolben 4 befindet sich Argon unter einem Druck von etwa 700 Torr. Die beiden Enden des Außenkolbens 4 sind mit flachen Quetschungen 5 bzw. 5a versehen. Die Elektrode 2 der Entladungsröhre 1 ist auf einem Stromdurchführungsrohr 6 montiert. 7 bezeichnet ein wendeiförmiges Zentrierglied aus Molybdändraht, das das Rohr 6 mit einem Stromdurchführungsglied 8 verbindet. Dieses Stromdurchführungsglied 8 befindet sich in der Quetschung 5. Das Glied 7 wirkt einerseits wie ein elektrischer Leiter und andererseits zugleich wie ein Zentrierglied für die Entladungsröhre 1 im Außenkolben 4. Das Stromdurchführungsglied 8 besteht aus verschiedenen Teilen, und zwar aus einem Mittelteil 9, der durch eine Molybdänfolie gebildet wird, und ferner aus drahtförmigen Teilen 10 bzw. 11. Mit 12 ist ein Stromanschlußteil bezeichnet. Die Elektrode 3 ist auf praktisch gleiche Weise wie die

Elektrode 2 mit einem Stromanschlußteil 13 verbunden, und zwar über ein Stromdurchführungsglied 14, ein wendeiförmiges Zentrierglied 15 und ein aus drei Teilen bestehendes Stromdurchführungsglied 16 in ner Quarzquetschung 5a. Der Strornanschlußteil 12 ist über eine Induktanz 20 mit einer Anschlußklemme 21 verbunden. Der Stromanschlußteil 13 der Entladungslampe ist an eine Anschlußklemme 22 angeschlossen. Die Klemmen 21 und 22 werden z. B. mit den beiden Klemmen eines Wechselspannungsnetzes von z. B. 220 V, 50 Hz, verbunden. Ein etwa benötigter Starter zum Zünden der Lampe ist in der Schaltungsanordnung nicht dargestellt.

In F i g. 2 bezeichnet 4 wieder den Außenkolben der in F i g. 1 dargestellten Entladungslampe. Weitere Einzelheiten dieser Lampe sind wegen des kleineren Maßstabes der F i g. 2 nicht dargestellt. Eine Leuchte 40 enthält einen halbzylindrischen Teil 41, der mit einem Montagestreifen 42 verbunden ist, der mit Montagelöchern 43 bzw. 44 versehen ist Weiter find zwei halbkreisförmige Endteile der Leuchte vorgesehen, die mit 45 bzw. 46 bezeichnet sind. 47 bezeichnet eine Leiste, in der eine für Licht durchlässige Scheibe 48 angeordnet ist Die Leiste 47 mit der Scheibe 48 ist schwenkbar angeordnet, um das Innere der Leuchte 40 zugänglich zu machen, damit z. B. die Lampe durch eine neue Lampe ersetzt werden kann. Elektrische Zuführungsglieder für die Leuchte sind in der Figur nicht dargestellt.

In einem praktischen Beispiel hatte die in der Leuchte 40 montierte Lampe (siehe F i g. 1 und 2) eine Länge von etwa 190 mm. Der Abstand der Außenseite der Entladungsröhre 1 von der Innenseite des Außenkolbens 4 betrug dabei 1 mm (d. h. weniger als 5 mm).

In der Anordnung nach Fig.2 war die Lampe (der F i g. 1) für 400 Watt geeignet.

In Fig.3 bezeichnet 51 einen aus Glas bestehenden Außenkolben einer Hochdruck-Natriumdampf-Entladungslampe. Es handelt sich hier um eine Lampe von etwa 700 W mit einer Länge von etwa 27 cm. Mit 52 ist ein Lampensockel bezeichnet; 53 bezeichnet eine Entladungsröhre aus dichtgesintertem Aluminiumoxyd im Außenkolben 51, 54 bezeichnet eine Quetschung, durch die zwei elektrische Zuführungslcitcr 55 und 56 geführt sind. Der Leiter 55 ist mit einem Leiter 57 verbunden, dessen anderes Ende lose in ein rohrförmiges Stromzuführungsglied 58 geführt ist, das sich an einem Ende der Entladungsröhre 53 befindet. Auf dem Leiter 57 ist ein Litzendraht 59 befestigt, der mit dem Außenumfang des Stromzuführungsgliedes 58 in elektrischer Verbindung steht. Der Zuführungsleiter 56 ist mit einem Poldraht verbunden, der aus einem schraubenlinienförmig gewickelter. Teil 60 und einem abgebogenen Teil 61 besteht. An dem dem abgebogenen Teil 61 zugewandten Teil des schraubenlinienförmig gewickelten Teiles 60 ist ein steifes Stromzuführungsband 62 befestigt, das mit einem rohrförmigen Stromzuführungsglied 63 der Entladungsröhre 53 verbunden ist. Der abgebogene Teil 61 liegt am halbkugelförmig gestalteten Endteil des Außenkolbens 51 an. In einem praktischen Beispiel war der Durchmesser des Außenkolbens (51) 46 mm und der Durchmesser der Entladungsröhre (53) 9,5 mm. Die Länge der Entladungsröhre (53) war etwa 115 mm. Der Raum zwischen der Entladungsröhre 53 und dem Außenkolben 51 war mit Argon unter einem Druck von etwa 700 Torr gefüllt,

An der Anordnung nach Fig. 2 und an der Lampe nach Fig.3 wurden einige Messungen durchgeführt. Auch wurden an einer bekannten Lampe Vergleichs

messungen durchgeführt. Diese bekannte Lampe entsprach in bezug auf ihre Abmessungen der Lampe nach Fig.3. (Der einzige Unterschied war, daß der Abstand der Spitze der Elektrode vom Boden der Entladungsröhre etwas anders eingestellt war.) Bei der bekannten Lampe war der Raum zwischen dem Außenkolben und der Entladungsröhre jedoch ein Vakuum. Diese Abwesenheit von Gas im Außenkolben hatte zur Folge, daß die bekannte Lampe nur bis zu etwa 400 W belastet werden konnte. Wenn nämlich die Leistung noch höher gewählt wurde, trat eüne schnelle Abdampfung des dichtgesinterten Aluminiumoxyds der Entladungsröhre auf, was einen großen Lichtabfall herbeiführte.

Die Meßergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengefaßt

Beispiel	Betrifft	Eingestellte	Licht
Nr.		aufgenom	(in Lumen)
		mene Lei
		stung der
		Lampe (in W)

_)r> 1 Lampe in der 400 40500

Leuchte nach
Fig. 2

2 Bekannte Lampe 400 40500
(nicht nach der

so Erfindung)

3 Lampe nach 700 73 500
Fig. 3

N. B.: In den Beispielen 1 und 3 handelt es sich um Ausführungsformen von Lampen nach der Erfindung; im Beispiel 2 handelt es sich hingegen um eine bekannte Lampe als Vergleichslampe.

Aus der Tabelle geht u. a. hervor, daß die schlanke Lampe entsprechend Beispiel 1 lichttechnisch gleich günstige Eigenschaften wie die bekannte Lampe entsprechend Beispiel 2 aufweist. Daraus ergibt sich also, daß bei Anwendung der Erfindung die gleichen Ergebnisse mit einer kleineren Lampe erzielt werden können.

Weiter geht aus der Tabelle hervor (vgl. Beispiele 2 und 3), daß bei Anwendung der Erfindung eine Hochdruck-Natriumdampf-Entladungslampe einer vorgegebenen Bauart viel mehr Licht ausstrahlen kann.

Im Beispiel 3 war

7(K) 20

= 35.

wobei W die Anzahl von der Lampe aufgenommener Watt darstellte und A die Innenoberfläche der Entladungsröhre 53 (in cm²) war.
Ein wesentlicher Vorteil der Lampe nach F i g. 1 ist

ι noch der, daß infolge der geringen Querabmessungen, d. h. der großen Schlankheit, eine erhebliche Materialci ■ sparung bei dem Außenkolben gegenüber den bekannten Außenkolben für diese Art von Lampen erhalten wird.

, Anstelle von Argon kann als inertes Gas zwischen der Entladungsröhre und dem Außenkolben auch ein anderes Edelgas verwendet werden. In gewissen Fällen kann man hierfür auch Stickstoff benutzen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hochdruck-Natriumdampf-Entladungslampe mit einer Entladungsröhre aus dichtgesintertem Aluminiumoxyd und einem diese Röhre umgebenden Außenkolben, wobei sich zwischen der Entladungsröhre und dem Außenkolben ein inertes Gas befindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des inerten Gases größer als 200 Torr ist. ι ο ^!

2. Verfahren zum Betreiben einer Hochdruck-Natriumdampf-Entladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lampenstrom derart groß gewählt wird, daß die Bedingung erfüllt

W ι s

ist, daß -τ ^ 22, wobei Wdie Anzahl von der Lampe

aufgenommener Watt darstellt und A die Oberfläche (in crr\²) der Innenwand der Entladungsröhre (1) ist.