DE2311979B2 - Arrangement for operating a gas and / or vapor discharge lamp - Google Patents
Arrangement for operating a gas and / or vapor discharge lampInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Betrieb einer Gas- und/oder Dampfentladungslampe, deren Entladungsraum zum Erzeugen von Ionen eines sich an der Entladung beteiligenden Stoffes mit einem Behälier verbunden ist, der im Betrieb der Lampe praktisch ausschließlich durch die Entladung im Entladungsraum erwärmt wird, wobei die im Behälter erzeugten Ionen mittels einer Hilfsgleichspannung zwischen Behälter und Entladungsraum vom Behälter zum Entladungsraum befördert werden.The invention relates to an arrangement for operating a gas and / or vapor discharge lamp, their discharge space for generating ions of a substance participating in the discharge with a Behälier is connected, which is practically exclusively by the discharge in the operation of the lamp Discharge space is heated, the ions generated in the container by means of an auxiliary DC voltage be transported between the container and the discharge space from the container to the discharge space.
Eine bekannte Anordnung der erwähnten Art ist in der GB-PS 8 80 319 beschrieben worden. Ein Nachteil dieser bekannten Anordnung ist, daß die Ionen nur in einer Richtung befördert werden, und zwar vom Behälter zum Entladungsraum. Dies bedeutet, daß nur ein Mangel an Ionen im Entladungsraum ausgeglichen werden kann, ein Zuviel jedoch nicht verringert wird.A known arrangement of the type mentioned has been described in GB-PS 880319. A disadvantage this known arrangement is that the ions only in one direction, from the container to the unloading space. This just means that a shortage of ions in the discharge space can be compensated for, but an excess is not reduced.
Die Erfindung bezweckt, auf einfache Art und Weise die Menge eines im Entladungsraum vorhandenen Stoffes vergrößern als auch verringern zu können.The aim of the invention is to determine, in a simple manner, the amount of one present in the discharge space To be able to enlarge as well as reduce the substance.
Eine erfindungsgemäße Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die Polarität der Hilfsgleichspannung umzukehren, so daß dem Entladungsraum Ionen entnommen werden.An arrangement according to the invention is characterized in that means are provided to the To reverse the polarity of the auxiliary DC voltage, so that ions are removed from the discharge space.
Ein Vorteil dieser Anordnung ist, daß mit der Hilfsgleichspannung die Menge eines sich an der Entladung beteiligenden Stoffes sowohl vergrößert als auch verkleinert werden kann. Mit dieser Hilfsgleichspannung läßt sich dadurch der Druck (dieses Stoffes) im Entladungsraum auch im Betrieb der Lampe völlig kontrollieren.An advantage of this arrangement is that with the auxiliary DC voltage, the amount of one at the Discharge involved substance can be both enlarged and reduced. With this auxiliary DC voltage The pressure (of this substance) in the discharge space can thereby be completely reduced even when the lamp is in operation check.
Zwar ist die Umpolung einer Gleichspannung, die zwischen einem Hilfsbehälter und einem Entladungsraum anliegt, an sich bereits möglich in einer bekannten Anordnung (US-PS 19 08 650), aber hier wird im Behälter durch eine andere Quelle, als die der Hauptentladung zwischen den Elektronen, immer Wärme erzeugt. Aus der genannten US-PS geht hervor, daß hier nur von einem Teilchentransport aus dem Behälter zum Entladungsraum die Rede ist, jedoch nicht in umgekehrter Richtung. Aus der US-PS ergibt sich, daß es sogar ein Problem ist, die Menge des Stoffes zu verringern, wenn sie im Entladungsraum zu groß geworden istIt is true that the polarity reversal of a DC voltage that is present between an auxiliary container and a discharge space is already possible in a known manner Arrangement (US-PS 19 08 650), but here is in the container by a different source than that of the Main discharge between the electrons, always generating heat. From the mentioned US-PS it follows that that there is only talk of a particle transport from the container to the discharge space, but not in the opposite direction. From the US-PS it appears that it is even a problem to increase the amount of the substance reduce if it has become too large in the discharge space
In einer erfindungsgemäßen Anordnung würde, wenn der Entladungsraum mit dem Innern des Behälters in offener Verbindung stehen würde, ohne weitere Maßnahmen das Anlegen der Hilfsgleichspannung nur vorübergehend ein Resultat in bezug auf die Entladung im Entladungsraum erzielen. Denn sobald die entnommenen Ionen im Behälter neutralisiert werden, würden diese nicht im Behälter bleiben.In an arrangement according to the invention, if the discharge space with the interior of the container in open connection, the auxiliary DC voltage would only be applied without further measures temporarily achieve a result in relation to the discharge in the discharge space. Because as soon as the removed Ions are neutralized in the container, they would not stay in the container.
In einer bevorzugten erfmdun^sgemäßen Anordnung, bei der die Hilfsgleichspannung zwischen dem Entladungsraum einerseits und einem elektrischen Leiter im Behälter andererseits vorhanden ist, befinden sich zwischen dem genannten elektrischen Leiter und dem Entladungsraum nacheinander ein Elektrolyt und eine für Ionen durchlässige, jedoch für den Elektrolyten nicht durchlässige Wand.In a preferred arrangement according to the invention, in which the auxiliary DC voltage between the discharge space on the one hand and an electrical conductor in the Container on the other hand is present, are located between said electrical conductor and the Discharge space one after the other an electrolyte and one that is permeable to ions, but not to the electrolyte permeable wall.
Ein Vorteil dieser bevorzugten Anordnung ist, daß die dem Entladungsraum entnommenen Ionen nach dem Durchgang der Wand in den Elektrolyten aufgenommen werden und dadurch nicht mehr durch die Wand in den Entladungsraum zurückkehren können. Damit wird also erreicht, daß durch Wirksamwerden einer Gleichspannung zwischen dem Entladungsraum und dem Leiter im Behälter, wobei der Leiter gegenüber dem Entladungsraum negativ ist, dem Entladungsraum eine Anzahl Ionen entnommen wird, die beim Wegfallen der Gleichspannung nicht mehr in den Entladungsraum zurückkehren.An advantage of this preferred arrangement is that the ions removed from the discharge space after Passage of the wall in the electrolyte and thus no longer through the wall in the Discharge space can return. It is thus achieved that when a direct voltage becomes effective between the discharge space and the conductor in the container, the conductor being negative with respect to the discharge space, the discharge space a number Ions is removed, which when the DC voltage no longer enters the discharge space to return.
Der Behälter einer erfindungsgemäßen Anordnung kann sich beispielsweise an der Außenseite des Entladungsraumes der Lampe befinden.The container of an arrangement according to the invention can, for example, on the outside of the Discharge space of the lamp are located.
Bei einer vorteilhaften erfindungsgemäßen Anordnung ist der Behälter als eine im Entladungsraum befindliche Kapsel ausgebildet.In an advantageous arrangement according to the invention, the container is as one in the discharge space located capsule formed.
Ein Vorteil dieser bevorzugten Anordnung ist, daß die Entladungslampe auf bekannte Weise ausgebildet werden kann, wobei nur während der Herstellung dieAn advantage of this preferred arrangement is that the discharge lamp is constructed in a known manner can be, taking only during the manufacture of the
genannte Kapsel angebracht werden muß. Selbstverständlich muß die Kapsel mit einem elektrischen Anschluß zum Anlegen der betreffenden umkehrbaren Hilfsgleichspannung versehen sein.called capsule must be attached. Of course the capsule must have an electrical connection for applying the relevant reversible Be provided with auxiliary DC voltage.
Eine erfindungsgemäße Anordnung kann beispielsweise dazu verwendet werden, die Helligkeit der Lampe zu vergrößern bzw. zu verkleinern. Das bedeutet, daß die Hilfsgleichspannung dann als Abblendvorrichtung verwendet wird.An arrangement according to the invention can be used, for example, to increase the brightness of the lamp to enlarge or reduce. This means that the auxiliary DC voltage is then used as a dimming device is used.
Bei einer vorteilhaften Anordnung nach der Erfindung, wobei die Lampe in wenigstens einem gewissen Spannungsbereich eine positive Spannungs-Stromlinie hat, sind Mittel vorhanden, mit denen die F'olarität der Hilfsgleichspannung automatisch, abhängig von der Größe des Lampenstromes, eingestellt werden kann.In an advantageous arrangement according to the invention, the lamp in at least a certain If the voltage range has a positive voltage streamline, there are means by which the polarity of the Auxiliary DC voltage can be set automatically, depending on the size of the lamp current.
Ein Vorteil dieser Anordnung ist, daß ein etwaiges Weglaufen der Lampe aus dem genannten Spannungsbereich mit Hilfe der Hilfsgleichspannung automatisch vermieden wird. Die genannte bevorzugte Lösung ist daher insbesondere dazu geeignet, eine Lampe mit einer derartigen positiven Spannungs-Stromkennlinie besser überwachen zu können.One advantage of this arrangement is that the lamp will automatically run away from the stated voltage range with the aid of the auxiliary DC voltage is avoided. The preferred solution mentioned is therefore particularly suitable for a lamp with a to be able to better monitor such positive voltage-current characteristic.
Im Entladungsraum der Lampe kat»i ein Stoff, beispielsweise Natrium, vorhanden sein, gegebenenfalls mit einem Edelgas zum Zünden dieser Lampe.In the discharge space of the lamp there is a substance for example sodium, may be present, optionally with a noble gas to ignite this lamp.
In einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Anordnung, wobei in der Lampe Ionen von mehr als nur einem Stoff sich an der Entladung beteiligen, ist die Wand zwischen dem Elektrolyten und dem Entladungsraum für Ionen wenigstens eines dieser sich an der Entladung beteiligenden Stoffes nicht durchlässig.In a further preferred arrangement according to the invention, with ions of more than only in the lamp a substance take part in the discharge, the wall between the electrolyte and the discharge space for ions is at least one of these at the Substance involved in discharge not permeable.
Ein Vorteil dieser bevorzugten erfindungsgemäßen Anordnung ist, daß darin mit der Hilfsgleichspannung der Farbton der ausgesandten Strahlung geändert werden kann. Denn durch Anlegen der Hilfsgleichspannung kann der Entladung entweder ein Stoff entnommen oder ihr zugefügt werden, so daß der Farbton der emittierten Strahlung dabei geändert werden kann.An advantage of this preferred arrangement according to the invention is that it contains the auxiliary DC voltage the hue of the emitted radiation can be changed. Because by applying the auxiliary DC voltage a substance can either be taken from the discharge or added to it, so that the hue of the emitted radiation can be changed.
Die Lampe kann beispielsweise eine Hochdruck- oder eine Niederdruckentladungslampe sein.The lamp can be, for example, a high pressure or a low pressure discharge lamp.
Die s'.jh an der Entladung beteiligenden Stoffe können Gase, beispielsweise Neon, Argon usw., oder Metalle, beispielsweise Natrium, Kalium usw., sein.The substances involved in the discharge can be gases, for example neon, argon, etc., or Metals such as sodium, potassium, etc.
Bei einer vorteilhaften erfindungsgemäßen Anordnung enthält der Entladungsraum Natrium und besteht wenigstens die Wand zwischen dem Elektrolyten und dem Ei.-tladungsraum aus/J-AluriiJniumoxyd.In an advantageous arrangement according to the invention, the discharge space contains and consists of sodium at least the wall between the electrolyte and the charge space made of aluminum oxide.
Unter /J-Aluminiumoxyd wird in der Literatur Ua^O · 11 AI2O3verstanden.In the literature, / J-aluminum oxide is understood to mean Ua ^ O · 11 Al2O3.
Ein Vorteil der letzgenannten bevorzugten Anordnung ist, daß die T/ennwand aus /J-Aluminiumoxyd durch den Transport der Natriumionen praktisch nicht angegriffen wird, während dies bei vielen Glasarten der Fall ist. Insbesondere eine Lösung, wobei der Behälter als Kapsel ausgebildet ist und die Wand dieser Kapsel aus ß-Aluminiumoxyd besteht, ist von besonderem Vorteil.An advantage of the latter preferred arrangement is that the partition is made of aluminum oxide is practically not attacked by the transport of sodium ions, while this is the case with many types of glass Case is. In particular a solution in which the container is designed as a capsule and the wall of this capsule consists of ß-aluminum oxide is of particular advantage.
Der Elektrolyt kann beispielsweise aus einem Salz eines Metalles bestehen, dessen Ionen sich im Entladungsraum an der Entladung beteiligen. Im Falle einer Niederdrucknatriumdampfentladungslampe ist der Elektrolyt vorzugsweise Natriumfluorid. Ein Vorfeil des Elektrolyten nach dieser bevorzugten Lösung ist seine thermische und chemische Stabilität.The electrolyte can for example consist of a salt of a metal, the ions of which are in the Involve the discharge space in the discharge. In the case of a low pressure sodium vapor discharge lamp the electrolyte is preferably sodium fluoride. One advantage of the electrolyte after this preferred solution is its thermal and chemical stability.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigtEmbodiments of the invention are shown in the drawing and will be described in more detail below described. It shows
dungsgemäßen Anordnung,proper arrangement,
F i g, 2 eine schematische Darstellung einer zweiten
erfindiingsgemäßen Anordnung.
In der Anordnung nach F i g. 1 ist 1 eine Niederdruck-FIG. 2 shows a schematic representation of a second arrangement according to the invention.
In the arrangement according to FIG. 1 is 1 a low pressure
-, entladungslampe, die in einem bestimmten Spannungsbereich eine positive Spannungs-Stromkennlinie hat. Mit 2 und 3 sind Eingangsklemmen bezeichnet, die an eine Wechselspannungsquelle von 220 V, 50 Hz angeschlossen werden. Die Klemme 2 ist über eine-, discharge lamp that has a positive voltage-current characteristic in a certain voltage range. With 2 and 3 input terminals are designated, which are connected to an AC voltage source of 220 V, 50 Hz will. Terminal 2 is via a
κι Reihenschaltung aus einer Relaisspule 4, einem ohmschen Widerstand 5 und der Entladungslampe t an die Eingangsklemme 3 angeschlossen. Mit 6 ist eine im Entladungsraum der Lampe 1 vorhandene Kapsel bezeichnet, deren Wand aus 0-Aluminiumoxyd besteht.κι series connection of a relay coil 4, an ohmic one Resistor 5 and the discharge lamp t connected to input terminal 3. At 6 there is an im Discharge space of the lamp 1 denotes the existing capsule, the wall of which consists of O-aluminum oxide.
1; Die Kapsel 6 ist an einen isolierten elektrischen Leiter 7 angeschlossen. In der Kapsel befindet sich ein Elektrolyt aus Natriumfluorid. In der Kapsel könnte in einem anderen Ausführungsbeispiel auch reines Natrium vorhanden sein.1; The capsule 6 is connected to an insulated electrical conductor 7 connected. The capsule contains an electrolyte made from sodium fluoride. In the capsule could be in one In another embodiment, pure sodium may also be present.
jo Der Anschluß des Leiters 7 ist wie folgt:jo The connection of conductor 7 is as follows:
Der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 5 und der Spule 4 ist über ein·? Diode 8 an eine Reihenschaltung aus einer Zener-Diode 9 und zwei ohmschen Widerständen 10 und 11 an einen Verbin-The connection point between the resistor 5 and the coil 4 is via a ·? Diode 8 to one Series connection of a Zener diode 9 and two ohmic resistors 10 and 11 to a connection
r. dungspunkt zwischen dem Widerstand 5 jnd der Entladungslampe 1 angeschlossen. Der Leiter 7 ist an den Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 10 und 11 angeschlossen. Ein Anzapfungspunkt 12 des Leiters 7 ist über einen Leiter 13, einen Kontakt 14 derr. Connection point between the resistor 5 and the discharge lamp 1 connected. The conductor 7 is on the connection point between the resistors 10 and 11 is connected. A tap point 12 of the Conductor 7 is via a conductor 13, a contact 14 of the
»ι Relaisspule 4 und eine Diode 15 an die Klemme 2 angeschlossen.»Ι relay coil 4 and a diode 15 to terminal 2 connected.
Beim Anschließen der Klemmen 2 und 3 an die genannte Wechselspannung von 220 V, 50 Hz fängt die Entladungslampe 1 zu brennen an. Dabei dient derWhen connecting terminals 2 and 3 to the named alternating voltage of 220 V, 50 Hz, the Discharge lamp 1 to light up. The
!. Widerstand 5 kaum dazu, eine stabilisierende Wirkung zu erhalten. Die Lampe 4 brennt nämlich normalerweise in ihrem positiven Spannungs-Stromkennliniengebiet. Sollte nun aus ingendeinem Grund die Stromstärke in der Lampe 1 besonders hoch werden, so wird damit der! Resistance 5 hardly has a stabilizing effect to obtain. This is because the lamp 4 normally burns in its positive voltage-current characteristic area. Should the current intensity in the lamp 1 become particularly high for any reason, then the
in Spannungsabfall am Widerstand 5 derart ansteigen, daß die Zener-Diode 9 durchschlägt. Dann wird Strom "ießen durch den Kreis 3, I, ti, 10, 9, 8, 4, 2. Dieser Hilfsstrom wird dazu führen, daß die Spannung an der Kapsel 6, die der Spannung zwischen den Widerständenin the voltage drop across the resistor 5 increase in such a way that the Zener diode 9 breaks down. Then current will flow through the circuit 3, I, ti, 10, 9, 8, 4, 2. This auxiliary current will cause the voltage at the capsule 6 to correspond to the voltage between the resistors
ti 11 und 10 entspricht, falls die Klemme 3 gegenüber der Klemme 2 positiv ist, gegenüber der Elektrode 16 einen negativen Wert erhält Dadurch werden Natriumionen in der Hauptentladung von der Lampe 1 zur Kapsel 6 gezogen, d. h. diese Ionen werden der Hauptentladungti corresponds to 11 and 10 if terminal 3 is opposite to Terminal 2 is positive, compared to electrode 16 receives a negative value. This causes sodium ions drawn in the main discharge from lamp 1 to capsule 6, d. H. these ions become the main discharge
in entnommen, gehen durch die Wand aus /?-AIuminiumoxyd der Kapsel 6 und werden in den Elektrolyten aus Natriumfluorid aufgenommen. Da der Hauptentladung Ionen entnommen werden, sinkt die Stromstärke i.i der Hauptentladung der Lampe 1, wodurch in einemtaken in, go through the wall from /? - aluminum oxide of the capsule 6 and are absorbed into the electrolyte of sodium fluoride. Because the main discharge Ions are removed, the current intensity decreases i.i the Main discharge of lamp 1, whereby in one
ü bestimmten Augenblick der Hilfskreis 11, 10, 9, 8 sich wieder ausschaltet und die Lampe auf normale Weise weiter brennt.ü certain moment the auxiliary circle 11, 10, 9, 8 itself switches off again and the lamp continues to burn in the normal way.
Die Hilfs,anordnung 15, 4, 14, 13, 7 wird verwendet, wenn die Stromstärke durch die Lampe 1 einen zuThe auxiliary arrangement 15, 4, 14, 13, 7 is used when the current through the lamp 1 increases
w) niedrigen Wer! erhält, um dafür zu sorgen, daß wieder weitere Natriumionen aus der Kapsel 6 in den Entladungsraum der Lampe 1 gebracht werden. Wenn nämlich die wirksame Stromstärke durch die Spule 4 des Relais einen bestimmten Wert unterschreitet, wird derw) low who! gets to see that again further sodium ions are brought from the capsule 6 into the discharge space of the lamp 1. if namely the effective current through the coil 4 of the relay falls below a certain value, the
hi Kontakt 14 geschlossen, wodurch infolge der Diode 15 (in denjenigen halben Perioden, in denen die Eingangsklemme 2 gegenüber der Klemme 3 positiv ist) die Kapsel im Mittel gegenüber der Elektrode 16 positivhi contact 14 closed, whereby as a result of the diode 15 (in those half periods in which input terminal 2 is positive compared to terminal 3) the Capsule positive on average with respect to electrode 16
wird. Die elektrische Spannung zwischen dem Leiter 6 und der Elektrode 16 muß selbstverständlich hoch genug sein, um zunächst Nalriumionen aus dem Natriumfluorid freizumachen.will. The electrical voltage between the conductor 6 and the electrode 16 must of course be high enough to first liberate sodium ions from the sodium fluoride.
In einem anderen Ausführungsbeispiel, siehe Fig. 2. wobei eine Kapsel 50 in einer Entladungslampe 51 aus einer gesonderten Gleichspannungsquelle 52 gespeist wird, befindet sich im Entladungsraum der Lampe 51 außer Natrium auch eine Menge Zäsium und Kalium. Man kann dabei durch Einschaltung der Hilfsgleichspannung der Entladung entweder Natrium entnehmen oder hinzufügen und auf diese Weiss eine Änderung des Farbtones des durch die Entladungslampe ausgestrahlten Lichtes erhalten. Die Wand der Kapsel 50 besteht hier aus 0-Aluminiumoxyd, das nur für Natriumionen durchlässig ist. Die Umschaltung mit der Milfsspanniing erfolgt mit einem Schalter 53. Mit 54 und 55 sind Eingangsklemmen der Anordnung bezeichnet. 56 ist eine induktive Stabilisierungsdrossel.In another embodiment, see FIG. 2. a capsule 50 in a discharge lamp 51 being fed from a separate direct voltage source 52 In addition to sodium, there is also a lot of cesium and potassium in the discharge space of the lamp 51. You can either take sodium from the discharge by switching on the auxiliary DC voltage or add and to this white a change in the hue of the emitted by the discharge lamp Receive light. The wall of the capsule 50 consists of 0 aluminum oxide, which is only used for sodium ions is permeable. Switching with the Milfsspanniing takes place with a switch 53. With 54 and 55 input terminals of the arrangement are designated. 56 is an inductive stabilizing choke.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OD | Request for examination | ||
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |