DE2405335A1

DE2405335A1 - Hochdruckentladungslampe

Info

Publication number: DE2405335A1
Application number: DE19742405335
Authority: DE
Inventors: Abraham Timmermans
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1973-02-16
Filing date: 1974-02-05
Publication date: 1974-08-22
Also published as: FR2218653B1; US3892993A; NL172194C; ATA113774A; DE2405335C3; AT340001B; FR2218653A1; GB1414442A; JPS49113478A; AU6546274A; NL7302172A; NL172194B; JPS5745027B2; BE811048A; CA990776A; DE2405335B2

Description

PHN. 6733.

deen/wjm/heem. Dipl.-Ιηπ. M ο a ς τ _r\ij ρ r

14-1-1974.

„...,. PHN- 6733
Anir.s;j.._;.a von-,: 4. Febr. 1974

"Hoclidruckeiitladungslampe" .

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochdruckentladungslampe mit einer Entladungsröhre, deren Füllstoff wenigstens ein Metall enthält und deren Wandung im wesentlichen aus Keramik besteht und in der sich - in der Nähe ihrer Enden - je eine Elektrode befindet, wobei sich zwischen mindestens einer der Elektroden und dem benachbarten Ende der Entladungsröhre eine Kammer befindet, die in offener Verbindung mit jenem Teil der Entladungsröhre steht, in dem die Entladung stattfindet, und eine Wand dieser Kammer wenigstens einen Teil der benachbarten Elektrode vom Inneren dieser Kammer abschirmt.

Unter Keramik (oder keramischem Material) sei hierbei sowohl polykristallinen^Material, wie z.B. dicht-

-Z-

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gesintertes Aluminiumoxid oder Berylliumoxid, als auch monokristallines Material, wie z.B. Saphir, verstanden.

Eine Hochdruckentladungslampe der eingangs

erwähnten Art ist z.B. aus der USA-Patentschrift 3.422.300 bekannt. Ein Nachteil dieser bekannten Lampe ist, dass die Wandung der Kammer, die einen Teil einer benachbarten Elektrode abschirmt, aus einer Metallscheibe besteht, die auf einem elektrischen Durchführungsieiter dieser Elektrode montiert ist. Dies ist deshalb nachteilig, weil dadurch das Gefüge von Elektrode und Durchführung ziemlich breit ist. Infolgedessen wird bei der Herstellung die Möglichkeit zum Vormontieren von Verschluss- oder Abschirmelementen in der Nähe des Endes der Entladungsröhre eingeschränkt.

Die Erfindung bezweckt, eine Hochdruckentladungslampe zu schaffen, bei der das Anbringen von Verschluss— oder Abschirmelementen in der Nähe eines Endes der Entladungsröhre vor dem Einsetzen des Elektrodengebildes ohne grosse Schwierigkeiten möglich ist.

Eine Hochdruckentladungslampe eingangs er—

erwähnter Art ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Wand der mindestens einen Teil der Elektrode abschirmenden Kammer gleichfalls aus Keramik besteht und einen Teil eines keramischen Elementes, das an der Wandung der Entladungsröhre gasdicht befestigt ist, bildet.

Ein Vorteil dieser Lampe ist, dass man jetzt

tatsächlich zuerst keramische Verschluss- oder Abschirmelemente in der Nähe des Entladungsröhrenendes anbringen kann,

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und zwar bevor das Elektrodengebilde in die Entladungsröhre eingesetzt wird.

Ein Vorteil der Kammer ist, dass man sie als

Reservoir für das Metall, z.B. Quecksilber oder ein Amalgam, in der Entladungsröhre verwenden kann. Damit wird ein Flackern des Bogens in der Nähe der Elektrode vermieden. Ein derartiges Flackern kann in einer Lampe ohne Kammer an der Elektrode durch TemperatürSchwankungen entstehen, die durch schnell verdampfende Metalltropfen oder durch Tropfen aus z.B. einer Metallverbindung in der Nähe dieser Elektrode verursacht werden.

Das keramische Element kann z.B. ein Element

sein, das keine verschliessende Funktion der Entladungsröhre hat. Es ist z.B. ein ringförmiges Element, dessen Aussenseite mit der Entladungsröhre gasdicht verbunden ist.

Bei einer besonderen Ausführungsform einer

erfindungsgemässen Hochdruckentladungslampe ist das keramische Element ein Verschlusselement der Entladungsröhre.

Ein Vorteil dieser Vorzugslösung ist, dass

das keramische Element jetzt eine Doppelfunktion erfüllt, nämlich erstens sorgt es für eine Abschirmung des Inneren der Kammer gegen Strahlung aus der benachbarten Elektrode und zweitens dient es zum Verschliessen der Entladungsröhre.

Die abschirmende Wand der Kammer kann z.B. aus einem keramischen Teil mit flacher Form bestehen.

Bei einer weiteren Vorzugsausführung einer erfindungsgemässen Hochdruckentladungslampe besteht die

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mindestens einen Teil der Elektrode abschirmende Kammerwand aus einem kragenförmigen Vorsprung des Verschlusselementes.

Ein Vorteil dieser Vorzugsausführung ist,

dass damit eine z.B. in bezug auf die Durchführung der Elektrode umdrehungssymmetrische Kammer erzielt werden kann. Dies ergibt den Vorteil, dass man in der Wahl der Brennstellungen der Entladungslampe grössere Freiheit hat.

Die * zuletztgenannte bevorzugte Ausführung kann noch weiter dadurch verbessert werden, dass der Vorsprung in der Nähe der benachbarten Elektrode mit einer flanschförmigen Verdickung versehen ist.

Ein Vorteil davon ist, dass die Kammer jetzt

noch besser vom Raum in der Entladungsröhre, in dem die Entladung erfolgt, abgeschlossen ist. Hierdurch tritt eine starke Verringerung des nachteiligen Einflusses von Metalltropfen in der Nähe der Elektrode auf die Entladung ein.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Hochdruckentladungslampe ist die Kammer durch eine Innenwand einer Aussparung im keramischen Element nahezu voll begrenzt.

Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsform ist, dass man eine derartige Kammer auf einfache Weise verwirklichen kann. Dies kann z.B. durch Bohren eines Loches im keramischen Element erfolgen. Man muss dabei jedoch beachten, dass die Achse dieser Aussparung höchstens parallel zur Achse der Entladungsröhre verläuft, jedoch eher mit der benachbarten Verlängerung dieser Entladungsröhre einen

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spitzen Winkel bildet. Sonst lässt sich nämlich keine gute Abschirmung gegen die Strahlung aus der benachbarten Elektrode erzielen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungs-·

form einer erfindungsgemässen Hochdruckentladungslampe hat die offene Verbindung zwischen der Kammer und jenem Teil der Entladungsröhre, in dem die Entladung stattfindet, die Form eines Ringes, der einerseits durch eine elektrische Zuleitung zur benachbarten Elektrode und anderseits durch die wenigstens einen Teil der Elektrode abschirmende Kammerwand begrenzt ist.

Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsform ist, dass die Temperatur der Kammer, in der in der Regel die niedrigste Temperatur der Entladungsröhre vorkommt, jetzt leicht unter Kontrolle gehalten werden kann, weil diese Kammer jetzt etwas weiter von der benachbarten Elektrode entfernt ist.

In einer Verbesserung der zuletzt genannten

bevorzugten Ausführungsform, bei der auch ein zweites keramisches Element vorhanden ist, das mit dem ersten keramischen Element wenigstens gasdicht verbunden ist, besteht die Kammer aus einer Aussparung in mindestens einem der beiden keramischen Elemente, welche Aussparung an der von der benachbarten Elektrode abgewandten Seite der ringförmigen offenen Verbindung liegt.

Ein Vorteil dieser Lösung ist, dass man jetzt eine Kammer mit gut definierten Abmessungen herstellen kann.

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Dies ist im Zusammenhang mit dem Toleranzausglexch zwischen Entladungsröhren desselben Typs wichtig.

In der zuletzt genannten Verbesserung kann

die Aussparung sich völlig im ersten keramischen Element, völlig im zweiten keramischen Element, oder zum Teil im ersten und zum Teil im zweiten keramischen Element befinden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemässen Entladungslampe,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Ende der Entladungsröhre der Lampe nach Fig. 1,

Fig. 3 eine erste Abwandlung des Verschlusses der Entladungsröhre,

Fig. h eine zweite Abwandlung des Verschlusses der Entladungsröhre,

Fig. 5 eine dritte Abwandlung des Verschlusses der Entladungsröhre,

Fig. 6 eine vierte Abwandlung des Verschlusses der Entladungsröhre,

Fig. 7 eine fünfte Abwandlung des Verschlusses der Entladungsröhre,

Fig. 8 eine sechste Abwandlung des Verschlüsse; der Entladungsröhre,

Fig. 9 eine siebte Abwandlung des Verschlusses der Entladungsröhre,

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Fig. 10 eine achte Abwandlung des Verschlusses der Entladungsröhre.

In Fig. 1 ist 1 eine Entladungsröhre einer

Hochdrucknatriumdampfentladungslampe von 400 Vatt. 2 ist der Aussenkolben dieser Entladungslampe und 3 der Lampensockel. Mit h ist ein Poldraht bezeichnet.

In Fig. 2 ist 10 ein Teil der Entladungsröhre

I nach Fig. 1. Diese Entladungsröhre ist aus dichtgesintertem Aluminiumoxid hergestellt; sie könnte z.B. auch aus Saphir bestehen. Der Füllstoff der Röhre besteht aus einem Amalgam, und zwar aus einer Kombination von Natrium und Quecksilber, und enthält weiter ein Zündgas, z.B. Xenon. Eine Elektrode

II ist über eine Verbindung 12 an einer röhrenförmigen elektrischen Zuleitung 13» z.B. aus Niob, befestigt. Ein erstes keramisches Verschlusselement ist mit 14 und ein zweites deckeiförmiges keramisches Verschlusselement mit 15 bezeichnet. Das erste Verschlusselement 14 ist mit einem kragenförmigen Vorsprung 14a versehen. Zwischen diesem Vorsprung i4a und dem benachbarten Teil der Entladungsröhre 10 ist auf diese Weise eine ringförmige Kammer 16 gebildet, die durch den Vorsprung i4a zum grössten Teil von der benachbarten Elektrode 11 abgeschirmt ist'. Die Verbindung der Teile 14, 15 und 10 erfolgt z.B. auf eine Weise, wie sie in der niederländischen Patentanmeldung No.6704681 beschrieben ist. Mit einer etwas dickeren Linie ist in den Figuren 2 usw. Schmelzglas angedeutet.

In Fig. 3 sind die gleichen Bezugsziffern wie

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in Fig. 2 angewandt. Der Unterschied ist jedoch, dass hier ein Vorsprung i4c vorhanden ist, der in bezug auf den Vorsprung i4a nach Fig. 2 zur Elektrode 11 hin verschoben ist. Ein Vorteil dieser Lösung ist, dass sich die Kammer 16 zwischen dem Vorsprung i4c und dem benachbarten Teil der Entladungsröhre 10 dadurch etwas vergrössert hat, so dass darin mehr Amalgam aufgehoben werden kann.

In Fig. 4 ist eine Abwandlung angegeben, die insofern von der nach Fig. 3 abweicht, als hier dem Vorsprung i4c ein flanschförmiger Teil i4d zugefügt ist, der senkrecht zur Längsachse der Entladungsröhre steht. Hiermit wird erreicht,dass die Kammer 16 noch besser vom Rest des Entladungsraumes, der sich elektrodenseitig im keramischen Vorsprung i4c befindet, abgeschlossen ist.

In Fig. 5 ist eine weitere Abwandlung angegeben, bei der der Verschluss der Entladungsröhre 10 auch wieder aus zwei Teilen besteht, und zwar aus einem ersten Verschlusselement 30 und einem zweiten Verschlusselement 31· Das Element 30 hat die Form eines Pfropfens und 31 die Form eines Deckels. Mit 33 ist die Elektrode und mit 3^ die röhrenförmige Zuleitung dieser Elektrode angegeben. Das Element 30 ist mit einer Aussparung 36 versehen, und zwar an der von der Elektrode 33 abgewandten Seite einer ringförmigen Öffnung 35 zwischen dem Teil 30 und der Zuleitung

In der Abwandlung nach Fig. 6, deren Bezugsziffern die gleichen sind wie die in Fig. 5» weist auch das

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deckeiförmige Verschluss element 31 eine Aus sparung auf", die sich an die Aussparung 36 im Verschlusselement 30 anschliesst, Die Kammer 36 ist in diesem Falle grosser als im Falle nach Fig. 5· Bei der Abwandlung nach Fig. 6 kann daher verhältnismässig mehr Amalgam in der Kammer 36 aufgehoben v;erden.

In Fig. 7 ist die Kammer 36 vollständig im

keramischen Element 31 vorhanden. Das keramische Element weist keine Aussparung auf. Man erkennt nur die ringförmige öffnung 35 zwischen dem Element 30 und dem Durchführungsleiter.

In Fig. 8 ist ein erstes Verschlusselement am Ende der Entladungsröhre 10 befestigt. Mit 45 ist das zweite Verschlusselement angedeutet. 46 stellt die Elektrode und 47 die elektrische Durchführung dar. Die Kammer 48 in dieser Abwandlung besteht wieder zum Teil aus einer Aussparung im keramischen Element 44 und zum Teil aus einer Aussparung im zweiten keramischen Element 45·

Gemäss Fig. 9 sind die Verschlusselemente

und 55 nicht direkt, sondern über einen Wandteil der Entladungsröhre 10 miteinander verbunden. 57 ist ein am Teil befestigtes keramisches Element. Mit 58 ist die Kammer angegeben.

In Fig. 10 ist schliesslich eine Abwandlung

mit zwei Verschlusselementen 64 und 65 angegeben, die aneinander und an der Entladungsröhre 10 auf dieselbe Weise wie in Fig. 2 befestigt sind. Im Element 64 befindet sich eine Aussparung 68, die eine Kammer darstellt. Es ist selbst_T

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verständlich denkbar, dass im Element 64 noch weitere gleichartige Kammern vorhanden sind, wie z.B. durch den gestrichelt gezeichneten Teil 6$ dargestellt ist. Gleichfalls ist es möglich, dass die Kammer im Element 64 aus einer umlaufenden Nut besteht.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE.

Hochdruckentladungslampe mit einer Entladungsröhre, deren Füllstoff wenigstens ein Metall enthält und deren Wandung im wesentlichen aus Keramik besteht und in der sich - in der Nähe ihrer Enden - je eine Elektrode befindet, wobei sich zwischen mindestens einer der Elektroden und dem benachbarten Ende der Entladungsröhre eine Kammer befindet, die in offener Verbindung mit jenem Teil der Entladungsröhre steht, in dem die Entladung stattfindet, und eine Wand dieser Kammer wenigstens einen Teil der benachbarten Elektrode vom Inneren dieser Kammer abschirmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand der mindestens einen Teil der Elektrode abschirmenden Kammer gleichfalls aus Keramik besteht und einen Teil eines keramischen Elementes, das an der Wandung der Entladungsröhre gasdicht befestigt ist, bildet.
2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das keramische Element ein Verschlusselement der Entladungsröhre ist.
3. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens einen Teil der Elektrode abschirmenden Kammerwand aus einem kragenförmigen Vorsprung des Verschlusselementes besteht.
4. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung in der Nähe der benachbarten Elektrode mit einer flanschförmigen Verdickung versehen ist.

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5· Hochdruckentladungslampe nach. Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer durch eine Innenwand einer Aussparung im keramischen Element nahezu vollständig begrenzt ist.
6. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1

oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die offene Verbindung zwischen der Kammer und jenem Teil der Entladungsröhre, in dem die Entladungs stattfindet, die Form eines Ringes aufweist, der einerseits durch eine elektrische Zuleitung zur benachbarten Elektrode und anderseits durch die wenigstens einen Teil der Elektrode abschirmende Kammerwand begrenzt ist.

7· Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 6,

bei der ein zweites keramisches Element vorgesehen ist, das mit dem ersten keramischen Element gasdicht verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer aus einer Aussparung in mindestens einem der beiden keramischen Elemenre besteht, welche Aussparung an der von der benachbarten Elektrode abgewandten Seite der ringförmigen offenen Verbindung liegt.

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