DE2209805A1

DE2209805A1 - Metalldampfhochdruckentladungslampe

Info

Publication number: DE2209805A1
Application number: DE2209805A
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl Phys Dr Pfaue; Jochen Schmidt
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1972-03-01
Filing date: 1972-03-01
Publication date: 1973-09-06
Also published as: DE2209805C2; US3825788A

Description

Patent-Treuhand-Geeel!schaft für elektrische Glühlampen mbH, München

Metalldampfhochdruckentladungslampe

Die Erfindung betrifft eine Metal ldampfhochdruckent. la dungslampe, vorzugsweise Natriumdarapfhochdruckentladungslampe, mit einem zylindrischen an beiden Enden vakuumdicht verschlossenen Entladungsgefäß aus hochschmelzendem, lichtdurchlässigem Material, vorzugsweise aus polykristallinem Aluminiumoxyd.

Es ist bekannt, daß die Stromzuführung bei solchen Lampen mindestens an einem Lampenende als längeres Rohr ausgebildet ist, durch das dann sowohl gepumpt als auch die Füllsubstanz, z.B. Natrium oder Natriumamalgam, in die Lampe eingebracht wird (japanische Patentanmeldung 45-24 434; japanische Patentanmeldung 44-8473? GB-PS 1 150 262; japanische Patentanmeldung 43-19 7l6). Bekannt ist es auch, Natrium in der Lampe u.a. hinter der Wendel anzubringen (CH-PS 498 486). Weiterhin ist bekannt, daß Natrium während des Lampenbetriebes verlorengeht, beispielsweise durch Aufzehrung. Zur Herabsetzung der Aufzehrung wurde z.B. zusätzlich ein geeignetes Metall wie Yttrium, Cer oder dergleichen in die Lampe eingebracht, das mit in der Lampe vorhandenem Sauerstoff reagieren soll (FR-PS 1 562 159). Es ist auch bekannt, Natriumamalgam im Pumprohr unterzubringen und das Pumploch mit einem Gitter abzudecken, wobei das Natrium durch Verdampfen in die Lampe nachgeliefert wird (japanisches Gebrauchsmuster 44-9815).

·) η 01 j 61/22 309836/0718

Die Metalldampfhochdruckentladungslampe, vorzugsweise Natriumdampfhochdruckentladungslampe, mit einem zylindrischen, an beiden Enden vakuumdicht verschlossenen Entladungsgefäß aus hochschmelzendem, lichtdurchlässigem Material, vorzugsweise aus polykristallinem Aluminiumoxyd, ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an einem Ende des Entladungsgefäßes die mit dem Verschlußteil vakuumdicht verbundene rohrförmige Stromzuführung an ihrem äußeren, dem Entladungsgefäß abgewandten Ende einen erweiterten, nach außen vakuumdicht abgeschlossenen Teil hat, in dem das als Füllung vorgesehene Metall oder die Metalllegierung, vorzugsweise Natriumamalgam, und ein Körper mit kapillaren Zwischenräumen enthalten ist und der Innenraum der rohrförmigen Stromzuführung mit dem Entladungsgefäß durch eine kleine Öffnung verbunden ist.

Dabei besteht der vakuumdichte Verschluß des erweiterten Teiles der rohrförmigen Stromzuführung aus einem angeschweißten oder angelöteten Deckel, dessen Einfüllöffnung mittels angeschweißten oder angelöteten Metallplättchen verschlossen ist. Als Körper mit kapillaren Zwischenräumen wird eine Wendel, deren Windungen an der Wand des erweiterten Teiles der rohrförmigen Stromzuführung anlieg n, oder eine Spirale verwendet. Der Körper kann aber auch durch Wolle aus hochschmelzendem Material, wie z.B. Wolframwolle, bestehen, die den erweiterten Teil der rohrförmigen Stromzuführung ausfüllt, oder aus einem porösen bis schwammigen Sinterkörper, vorzugsweise aus Wolfram, oder aus einer losen Schüttung von Granulat aus hochschmelzendem Material gebildet sein, wobei der erweiterte Teil der rohrförmigen Stromzuführung zum Lampeninnern hin gegebenenfalls mit einem Sieb abgeschlossen sein muß. Vorteilhafterweise besteht der Körper mit kapillaren Zwischenräumen zumindest teilweise aus metallischen Bestandteilen, die durch Binden des Natriumamalgams die Temperaturabhängigkeit des Metalldampfdruckes verringern.

In der Figur wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Obwohl beide Enden der Lampe gleichzeitig eingeschmolzen werden, ist, um die Erfindung zu verdeutlichen, das eine Ende A der Lampe vor dem Einschmelzen, das andere Ende B im eingeschmolzenen Zustand dargestellt.

309836/0718

Hit 1 iet das Entladungsgefäß aus polykristallinem Aluminiumoxyd bezeichnet. Aus dem gleichen Material ist der Ring 2, der die hohle Stromzuführung 3 bzw. 3* aus Niob umgibt. Außer mit dem Ring 2 ist das Ende der Lampe noch mit einer Abschlußkappe 5 aus Niob, mit der die Stromzuführung 3 bzw. 3* mittels des Lotes 4 verbunden ist, versehen. Zwischen der Stirnfläche des Ringes 2 und der Abschlußkappe 5 ist der Ring 6 aus einem Glaslot angebracht. Das beim Einschmelzen flüssig werdende Glaslot 6 läuft in die vorhandenen Hohlräume und verbindet den Ring 2 mit dem Entladungsgefäß 1 und mit der Stromzuführung 3 bzw. 3' sowie mit der Abschlußkappe 5, so daß eine vakuumdichte Verschmelzung des Ringes 2 mit den übrigen Lampenteilen am Ende des Entladungsgefäßes gebildet wird.

Die Stromzuführung 3 bzv. 3' trägt den Kernstift 7 und die Wendel 8. Die Stromzuführung 3 steht mit dem Innern des Entladungsgefäßes über eine kleine Öffnung 9 in Verbindung. An ihrem äußeren Ende ist die Stromzuführung 3 erweitert zu einem Appendix 10 und durch den Deckel bis auf eine kleine Öffnung 12 abgeschlossen. Die Öffnung 12 ist mittels zwei Titanplättchen 13 von je l4O ,u und einem Mo-Plättchen 14 von 80 #u Dicke durch Schmelzen der Titanplättchen mittels Widerstandserhitzung verschlossen. Die Öffnung 12 kann zentral oder seitlich am Appendix angebracht sein. In den Appendix 10 ist das Natriumamalgam 15 und die Wendel 16 untergebracht, die das dosierte Nachliefern des Natriums in die Entladung gewährleistet.

Die hohle Stromzuführung 3' ist gegen das Lampeninnere durch drei aufeinander liegende, an ihrem Umfang mit der Stromzuführung verschmolzene Scheiben 17 abgeschlossen, wobei eine 0,2 mm starke Titanscheibe zwischen zwei Niobscheiben von 0,1 nt Dicke liegt. Die am elektrodennahen Ende der Stromzuführung 3, 3* angeschweißte Metallstütze 18 dient zur Halterung des Ringes 2 vor den Einschmelzen*

Die Lampe hat eine Leistungsaufnahme von 400 V; sie ist mit 20 Torr Xenon als Grundgas und 100 mg Natriumamalgam gefüllt. Der Durchmesser d«s Entladungsgefäßes beträgt 7*9 mm, der Elektrodenabstand 84 mm. Der Appendix 10 hat ein Volumen von 70 mm .

309836/0718

Die Anbringung dee al· Füllung vorgesehenen Metalls, z.B. Natrium-· amalgam, gemäß der Erfindung hat mehrere wesentliche Vorteile. U.a. kann die eingebrachte Natriumamalgammenge bedeutend größer als bei den bekannten Lampen sein; es können 100 mg und mehr verwendet werden, ohne daß es bei Stoßbelastungen der Lampe oder in der Anlaufphase zu instabilen Betriebszuständen infolge überstarker Verdampfung kommt, so daß die Lampe erlischt. Dies wird durch die Einbringung des Körpers mit kapillaren Zwischenräumen bewirkt, der das flüssige Amalgam durch Kapillarkräfte im wesentlichen im Appendix fixiert«

In der Möglichkeit, eine größere Menge Natrium ohne Nachteil einbringen zu können, besitzt man ein Mittel, den Brennspannungsanstieg während der Lebensdauer zu reduzieren, soweit er durch einen Natriumverlust verursacht wird.

Ein günstiger Einfluß der Fixierung des Amalgams im Appendix ist aber auch dann gegeben, wenn der Brennspannungsanstieg thermisch bedingt ist. Eine Erhöhung der Brennertemperatur in Elektrodennähe infolge einer Schwärzung der Elektrodenräume und infolge einer Änderung des Emissionsvermögens der Elektroden verursacht bei einer Lage des Amalgams unmittelbar hinter den Elektroden ("Innenamalgam") eine stärkere Dampfdruck- und damit Brennspannungeerhöhung als bei einer Lage im Appendix ("Außenamalgam").

Ferner hat sich gezeigt, daß die Brennspannungserhöhung bei Überlast bei Lampen mit Außenamalgam geringer ist als bei Lampen mit Innen- . amalgam. Wenn der Körper mit kapillaren Zwischenräumen metallische Bestandteile enthält, die das Natriumamalgam in geeigneter Weise temperaturabhängig binden, läßt sich eine weitere Abflachung der Charakteristik bei thermischen oder elektrischen Belastungsschwankungen erreichen.

- Patentansprüche -

309836/0718

Claims

Patentansprüche

1-J Metalldampfhochdruckentladungslarape, vorzugsweise Natriumdampfhochdruckentladungslampe, mit einem zylindrischen, an beiden Enden vakuumdicht verschlossenen Entladungsgefäß aus hochschmelzendem, lichtdurchlässigem Material, vorzugsweise aus polykristallinem Al O , dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an einem Ende des Entladungsgefäßes die mit dem Verschlußteil vakuumdicht verbundene, rohrformige Stromzuführung an ihrem äußeren, dem Entladungsgefäß abgewandten Ende einen erweiterten, nach außen vakuumdicht abgeschlossenen Teil hat, in dem das als Füllung vorgesehene Metall oder die Metallegierung, vorzugsweise Natriumamalgam, und ein Körper mit kapillaren Zwischenräumen enthalten ist und der Innenraum der rohrförmigen Stromzuführung mit dem Entladungsgefäß durch , eine kleine Öffnung verbunden ist.
2. Metalldampfhochdruckentladungslarape nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vakuumdichte Verschluß des erweiterten Teiles der rohrförmigen Stromzuführung aus einem angeschweißten oder angelöteten Deckel besteht, dessen Einfüllöffnung mittels angeschweißten oder angelöteten Metallplättchen verschlossen ist.
3« Metalldampfhochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper mit kapillaren Zwischenräumen aus einer Wendel besteht, deren Windungen an der Wand des erweiterten Teiles der rohrförmigen Stromzuführung anliegen.
4. Metalldampfhochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper mit kapillaren Zwischenräumen aus einer Spirale besteht.
5. Metal 1dampfhochdruckentladungslarape nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper mit kapillaren Zwischenräumen aus Wolle aus hochschmelzendem Material, vorzugsweise Wolfrarawolle, besteht, die den erweiterten Teil der rohrförmigen Stromzuführung

ausfüllt. 309836/0718
6. Metalldampfhochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper mit kapillaren Zwischenräumen aus einem porösen bis schwammigen Sinterkörper, vorzugsweise aus Wolfram, besteht.
7· Metalldampfhochdruckentladungslarape nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper mit kapillaren Zwischenräumen aus einer losen Schüttung von Granulat aus hochschmelzendem Material besteht.
8. Metalldampfhochdruckentladungelampe nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper mit kapillaren Zwischenräumen metallische Bestandteile enthält, die durch Binden des Natriumamalgams die Temperaturabhängigkeit des Metal!dampfdruckes verringern.

Dr. Hz/Mü

309836/0718