DE2313913A1

DE2313913A1 - Entladungslampe, insbesondere fuer fotochemische zwecke

Info

Publication number: DE2313913A1
Application number: DE19732313913
Authority: DE
Inventors: Andre Albert Hugot
Original assignee: Compagnie Electro Mecanique SA
Current assignee: Compagnie Electro Mecanique SA
Priority date: 1972-03-27
Filing date: 1973-03-20
Publication date: 1973-10-04
Also published as: FR2177494B1; FR2177494A1

Description

Patentanwälte

Dipi.-ing. Walter Meissner Di_Ph-in_S. Herbert Tischer

BERÜN-SRUNEWALD M Ü N C H E ^ 3 1 3 9 1

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TaI 71

Fernspr.221293

Compagnie Electro Mecanique 12_S rue Portalis, Paris / Frankreich

Entladungslampe» insbesondere für fotochemische Zwecke

Die Erfindung betrifft eine Entladungslampe langgestreckter Form, deren elektrische Speisung nur vom einen. Lampenende aus erfolgt und die insbesondere für die industrielle Fotochemie bestinnmt ist.

Figur 1 zeigt den herkömmlichen Aufbau einer für fotochemische Zwecke bestimmten Lampe der betrachteten Art. Die Lampe weist einen Brenner 1 auf, der von einem langgestreckten Kolben aus lichtdurchlässigem Werkstoff, im allgemeinen Quarz, gebildet ist, durch dessen Enden Elektroden hindurchreichen, die meistens aus Wolfram oder Molybdän bestehen. Der Kolben enthält einen oder mehrere Stoffe, wie Quecksilber, Gase und dergleichen, die für die Entladung sorgen sollen.

Der Brenner sitzt innerhalb einer Hülle 2, die ebenfalls aus lichtdurchlässigem Werkstoff, beispielsweise Glas oder Quarz, gefertigt ist und innerhalb deren der Brenner mittels Bügeln 3 und 4 gehalten wird. Die Hülle bildet um den Brenner herum einen Raum, der mit einem inerten Gas» beispielsweise Stickstoff, gefüllt

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wird. Bei starken Lampen wird die Htiile von einem Mantel 5 umgeben , der gleichfalls -aus einem lichtdurchlässigen Werkstoff besteht und in dsm ein Kühlmittel, beispielsweise entkalktes oder entsalztes Wasser „ über sin Zuleitungsrohr 6" und eirsen . Äfaleitungsrohrstutzen 7 umgewälzt wird. - ,

Die Lampe wird im allgemeinen in das chemische Reaktionsmedium eingetaucht, in dessen Innerem sie die gewünschte chemische Reaktion auslösen soll* Die Stromzufuhr und gegebenenfalls die Wasserzufuhr erfolgen nur über das eine Ende der Lampe, Es muß infolgedessen ein elektrischer Leiter 8 zur Speisung der Elektrode vorgesehen werden, die von dem Speiseende d&r Lampe entfernt liegt« Dieser Leiter verläuft entlang dem Brenner selbst im Inneren der Hülle.

Bei einem anderen System, das zweckmäßig ist_f wenn der Brenner nach einem Ausfall ausgetauscht werden soll, wird der Brenner in einer metallischen Halterung abgestützt, die aus zwei mechanischen Bauteilen besteht, die die Enden des Brenners halten. Diese beiden Bauteile sind über mindestens zwei metallische Stangen miteinander verbunden, die entlang dem Brenner verlaufen. Diese Halterung dient zugleich der Stromzufuhr zu der vom Speiseende abliegenden Elektrode.

Den bekannten Anordnungen ist gemeinsam, daß sie verhältnismäßig sperrig sind, so daß der Durchmesser der Hülle, groß gegenüber dem Brennerdurchmesser wird. Beispielsweise erfordert im Falle einer

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Konstruktion mit einer einfachen Rückleitung ein Brenner mit einem Durchmesser von 55 mm eine Hülle mit einem Durchmesser von 9O mm. Wird der Brenner in einer metallischen Halterung untergebracht, muß für einen Brenner von 55 mm Durchmesser eine Hülle von 15O mm Durchmesser vorgesehen werden.

Beide Arten der bekannten Lampenausbildung erfordern also eine Hülle großen Durchmessers, was aus mehreren Gründen nachteilig ist. Die Anordnung als Ganzes wird sehr sperrig. In Anbetracht des großen Zwischenraums zwischen Brenner und Hülle wird die Kühlung des Brenners verhältnismäßig schlecht- Die Kosten der Hülle, die bei im übrigen konstant gehaltenen Parametern eine Funktion des Durchmessers sind, sind vergleichsweise hoch. Im Falle sehr hoher Leistungen (beispielsweise über 2O kW) müssen aus Gründen des Strahlungsdurchlaßkoeffizienten die Hüllen aus Borsilikatglas (das den Temperaturgradienten, denen es ausgesetzt wird, nicht standhalten kann und das für bestimmte Wellenlängen einen geringen Durchlässigkeitskoeffizienten hat) gegen einen Werkstoff, beispielsweise Quarz, ausgetauscht werden, der gegenüber hohen Temperaturgradienten widerstandsfähiger und für die gewünschte Strahlung durchlässiger ist. Die Kosten von Quarz sind aber zehnmal höher als die von Borsilikatglas.

Mit der vorliegenden Erfindung soll eine Lampe geschaffen werden, die die vorstehend geschilderten Mangel vermeidet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Brenner der Lampe an seinen Enden mit zwei Fassungen dicht verbunden ist, von denen

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die eine {die obere Fassung) mit Anschlüssen zur Stromzufuhr versehen ist und die über einen der entfernt liegenden Elektrode <t&r Lampe zugeordneten Leiter miteinander in Verbindung stehen» Der Brenner und dieser Leiter sind jeweils von einer rohrförmigen Hülle Eingeben, die verminderte Abmessungen haben kann und die m±± den beiden Fassungen dicht verbunden ist»

Vorzugsweise ist die rohrförmige Hülle des Leiters lichtdurchlässig,.

Die Lampe kann mit einem äuSeren Mantel zwecks Kühlung durch umgewälztes Kühlmittel versehen sein_f der mit der oberen Fassung dicht verbunden ist, In einem solchen Falle weist die Kühlvorrichtung vorteilhafterweise eine durch beide Fassungen hindurchreichende Leitung und einen durch die obere Fassung hindurchgeführten Rohrstutzen auf.

Die Leitung ist zweckmäßigerweise mindestens in dem zwischen den beiden Fassungen liegenden Teil lichtdurchlässig, wodurch der Schattenwinkel der Lampe kleinstmöglich gehalten werden kann.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen schematischen Längsschnitt einer bekannten Lanipe der vorstehend erläuterten Art,

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Figur 2 eine entsprechende Ansicht einer Lampe nach der

Erfindung,

Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Figur 2,

- Figur 4 einen Längsschnitt einer Lampe, die mit einem

mit umgewälztem Kühlmittel arbeitenden Kühlsystem ausgestattet ist,

Figur 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V der Figur 4,

und

Figuren 6 und 7 schematische Schnitte, die vergleichsweise einen

zusätzlichen Vorteil der Erfindung erkennen lassen

Bei dem in den Figuren 2 und 3 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Brenner 1O der Lampe an seinen Enden mit Fassungen 11, 12 verbunden, von denen die obere Fassung 11 mit Anschlüssen 13 zur Stromzufuhr ausgestattet ist. Die Fassungen 11 und 12 können aus jedem nicntporösen Werkstoff gefertigt sein, der gegenüber den Medien widerstandsfähig ist, mit denen die Fassungen in Berührung kommen, beispielsweise aus Metall.

Der Brenner 1O ist von einer Hülle 14 umgeben, die von einem einfachen Rohr aus lichtdurchlässigem Werkstoff gebildet wird, das an seinen Enden mit den Fassungen 11 bzw. 12 dicht verbunden ist,

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so daß es jnit diesen und dein Brenner einen geschlossenen Raum 11> begrenzt, »der mit einem inerten Gas gefüllt werden kann. Dieser Raum wird vorzugsweise so klein wie möglich g-eh-alt-eru Er kann beispielsweise eine Breite von durchschnittlich 1 bis 2 mm ha berk Bei einem Brenner von 55 rom Durchmesser kann ein Rohr mit einem Außendurchmesser von 65 !τκη und. einer Wandstärke von 3 rom benutzt werden, Parallel zur Hülle 1.4 verläuft zwischen den beiden Fassungen ein vorzugsweise aus lichtdurchlässigem Werkstoff gefertigtes Rohr 16, durch das ein Leiter 17 hindurchgeführt ist₅ über den die in der Fassung 12 montierte Elektrode 18 des Brenners gespeist wird. Das Rohr 16 kann verhältnismäßig dünn sein. Es ist mit den Fassungen 11 und 12.dicht verbunden. Die zweite Elektrode 19 des Brenners steht mit dem betreffenden Anschluß 13 über einen in der oberen Fassung 11 untergebrachten Leiter 2O in Verbindung.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung wird eine dusgezeichnete Kühlung des Brenners erzielt. Die spezifische Leistung der Lampe kann beträchtlich erhöht werden, und zwar je nachdem bis auf mehr als den doppelten Wert=

Die Kosten der Hülle werden kleinstmöglich gehalten, weil der Durchmesser der Hülle seinerseits auf einen Mindestwert herabgesetzt ist.

Die Erfindung kann auch bei Lampen angewendet werden, die mit eine mit einem umgewälzten Kühlmittel arbeitenden Kühlvorrichtung versehen sind.

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Bei der abgewandelten Aus führungsform nach den Figuren 4 und 5 finden sich die vorstehend erläuterten Bauteile wieder. Durch die Fassungen 11 und 12 führt jedoch eine von einem Rohr 21 gebildete Leitung hindurch, die der Einleitung eines Kühlmittels in einen Außenmantel 22 dient, in dem die Lampe unter Zwischenfügung einer Dichtung 23 zwischen dem Außenmantel und der oberen Fassung 11 montiert ist, Das Kühlmittel wird über einen Rohrstutzen 24 abgezogen, der durch die obere Fassung hindurchreicht.

Während bei der in Figur 1 veranschaulichten bekannten Lampe das Zuleitungsrohr 6 für das Kühlmittel nur schwierig an seinem inneren Ende gehalten werden kann und infolgedessen aus Metall gefertigt werden muß, kann, weil das entsprechende Rohr 21 an beiden Enden in den Fassungen 11, 12 gehaltert ist, dieses Rohr erfindungsgemäß aus einem lichtdurchlässigen und verhältnismäßig bruchempfindlichen Werkstoff, wie Glas, gefertigt werden.

Dies führt zu einem zusätzlichen Vorteil im Hinblick auf die Strahlungsemission, weil der Schattenwinkel der Lampe nur von dem Leiter 17 bestimmt wird, wie dies aus Figur 6 hervorgeht. Dieser Winkel liegt in der Größenordnung von 5 Grad. Bei der in Figur 7 skizzierten bekannten Lampe wird der Schattenwinkel durch das metallische Zuleitungsrohr 6 für das Kühlwasser bestimmt; er liegt in der Größenordnung von 16 Grad. Man gewinnt infolgedessen 11 Grad oder, bezogen auf die Gesamtstrahlung, ungefähr 3 %. Dieser Gewinn mag zunächst verhältnismäßig klein erscheinen, hat aber im Hinblick auf die industrielle Anwendung große Bedeutung.

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Absolut gesehen kann er in der Fotochemie zu einem Mehrausschuß von mehreren 100 Tonnen führen.

Die Erfindung kann für alle Arten von Entladungslampen angewendet werden. Sie ist von besonderer Bedeutung für Lampen, die für fotochemische Zwecke eingesetzt werden sollen.

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Claims

Ansprüche

[I./Entladungslampe langgestreckter Form, insbesondere für foto-

chemische Zwecke, mit Speisung vom einen Lampenende aus, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (10) an seinen Enden mit zwei Fassungen (11, 12) dicht verbunden ist, von denen die eine mit Anschlüssen (13) zur Stromzufuhr versehen ist und die über einen der entfernt liegenden Elektrode (18) des Brenners zugeordneten Leiter (17) miteinander in Verbindung stehen, und daß der Brenner und der Leiter jeweils von einer rohrförmigen Hülle (14, 16) umgeben sind, die mit den beiden Fassungen dicht verbunden ist.
2. Entladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Hülle (16) des Leiters (17) lichtdurchlässig ist.
3. Entladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnete daß die Hülle (14) des Brenners (10) koaxial zum Brenner verläuft und um diesen herum einen Raum (15) von höchstens einigen Millimetern Dicke bildet.
4. Entladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einer Kühlvorrichtung, die mit einem in einem Außenmantel umgewälzten Kühlmittel arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung eine durch beide Fassungen (11, 12) hindurchreichende Leitung (21) und einen durch die obere Fassung (11) hin-

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- 10 durchgeführten Rohrstutzen (24) aufweist.
5. Entladungslampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (21) in dem zwischen den beiden Fassungen (11, 12) liegenden Teil aus lichtdurchlässigem Werkstoff besteht.

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