DE2741693A1

DE2741693A1 - High pressure sodium vapour lamp - has arc tube held in supporting frame inside outer envelope with ignition aid

Info

Publication number: DE2741693A1
Application number: DE19772741693
Authority: DE
Inventors: Daniel Alfred Larson
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1976-09-21
Filing date: 1977-09-16
Publication date: 1978-03-23
Also published as: JPS5339675A; NL7708430A

Abstract

The lamp comprises a sealed discharge tube made of a transparent heat and sodium resistant material. It has electrodes near its ends and contains a filling sustaining the discharge, consisting of sodium and mercury and 25 to 50 Torr or xenon. It has further a transparent outer envelope with a cap through which pass sealed leads connected with the electrodes. A supporting frame is inside the outer envelope and supports the arc tube and ignition aid. The ignition aid is in the form of an elongated heat resistant metal element (26) near the arc tube (12). Its ends (28, 28a) surround the tube (12) near its electrodes (14, 14a). The ignition aid (26) is at all times insulated from the electrodes (14, 14a) and the supporting frame (24).

Description

.Hochdruck-Natriumdampf-Lampe.High pressure sodium vapor lamp

Die Erfindung betrifft Hochdruck-Natriumdampf-Lampen mit einer Gasfüllung von etwa 25 bis 50 Torr Xenon, wobei noch eine Zündhilfe vorgesehen ist.The invention relates to high-pressure sodium vapor lamps with a gas filling from about 25 to 50 Torr xenon, with an ignition aid being provided.

Hochdruck-Natriumdampf-Lampen umfassen im allgemeinen eine gegenüber Natrium resistente Lichtbogenröhre sowie eine Lichtbogenröhrenfüllung aus Natrium oder Natrium plus Quecksilber und ein inertes Zündgas. Innerhalb der Lichtbogenröhre sind nahe deren Enden zwei Elektroden wirksam angeordnet. Es wurde gefunden, daß ein einen Metalldraht umfassender Zündring, der in der Nähe der einen Elektrode angeordnet ist und das Potential der gegenüberliegenden Elektrode aufweist, das Zünden der Lampe erleichtert, siehe die US-Patentschrift 3 900 753. Diese US-Patentschrift offenbart eine aus einem Metalldraht bestehende Zündhilfe, die mit dem Stützrahmen für die Lichtbogenröhre elektrisch verbunden ist. Die offenbarte Struktur erfordert einen Schalter, der mit dem Rahmen und dem als Zünd- oder Starthilfe dienenden Umwicklungsdraht einen elektrischen Kreis bildet. Wenn die Lampe zündet, trennt der Schalter die Starthilfe vom Rahmen ab.High pressure sodium vapor lamps generally include an opposite Sodium-resistant arc tube and an arc tube filling made of sodium or sodium plus mercury and an inert ignition gas. Inside the arc tube two electrodes are effectively arranged near their ends. It was found that an ignition ring comprising a metal wire, which is located in the vicinity of one electrode is arranged and has the potential of the opposite electrode, the Starting the lamp easier, see U.S. Patent 3,900,753. That U.S. Patent discloses a metal wire ignition aid associated with the support frame for the arc tube is electrically connected. The structure disclosed requires a switch that connects to the frame and the wrapping wire used as an ignition or starting aid forms an electrical circuit. When the lamp ignites, the switch disconnects the Jump start from the frame.

Andere Anordnungen verwendeten einen Heizer aus wärmefestem Draht, um die Lichtbogenröhre zu erhitzen und dadurch die Zündung der Lampe zu erleichtern. Ein thermischer oder Bi-Metallschalter wird in Verbindung mit der Drahtstarthilfe verwendet, um die Starthilfe vom Rahmendraht zu trennen und die Starthilfe zu isolieren, nachdem die Lampe ihren Betrieb aufgenommen hat. Dieser Schalter stellt ein zusätzliches Element in der Lampe dar, mit den entsprechend damit verbundenen Problemen.Other arrangements used a heat resistant wire heater, to heat the arc tube and thereby ignite the lamp to facilitate. A thermal or bimetal switch is used in conjunction with the Wire jump starter used to separate the jump starter from the frame wire and the Jump start isolating after the lamp has started operating. This Switch is an additional element in the lamp, with the corresponding related problems.

Aufgabe der Erfindung ist es, dieses zusätzliche Element in der Lampe zu vermeiden.The object of the invention is this additional element in the lamp to avoid.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Hauptanspruch gelöst.According to the invention, the object is achieved by the main claim.

Es wird also eine Hochdruck-Natriumdampf-Lampe geschaffen, die aus einem abgedichteten Lichtbogenrohr aus wärme festen sowie gegenüber Natrium resistendem Material besteht und nahe der Enden der Röhre innerhalb dieser wirksam angeordnete Elektroden aufweist, wobei die Lichtbogenröhre eine die Entladung aufrechterhaltende Füllung umschließt, welche aus Natrium plus Quecksilber sowie 25 bis 50 Torr Xenon besteht. Außerdem ist eine lichtdurchlässige längliche äußere Umhüllung vorgesehen, die die Lichtbogenröhre umschließt und mit einem Sockel versehen ist, wobei elektrische Anschlußglieder abgedIchtet durch die äußere Umhüllung hindurchgeführt und mit den Elektroden der Lichtbogenröhre elektrisch verbunden sind. Des weiteren ist ein Stützrahmen vorgesehen, der sich innerhalb der äußeren Umhüllung longitudinal erstreckt, sowie eine Lampenzündhilfe, die ein dünnes, längliches, aus wärmefestem Metall bestehendes Glied darstellt, das sich längs der Längsausdehnung der länglichen Lichtbogenröhre und nahe zu dieser erstreckt, wobei die Endteile des länglichen Metallgliedes zumindest einen Teil der Lichtbogenröhre nahe deren Elektroden umringt und die Lampenzündhilfe zu allen Zeiten von den Lampenelektroden und von dem Stützrahmen elektrisch isoliert ist.So a high pressure sodium vapor lamp is created that consists of a sealed arc tube made of heat-resistant and sodium-resistant Material is made and located near the ends of the tube within it Having electrodes, the arc tube having a discharge sustaining one Filling encloses which consists of sodium plus mercury and 25 to 50 Torr xenon consists. In addition, a translucent elongated outer envelope is provided, which encloses the arc tube and is provided with a base, whereby electrical Connecting members sealed through the outer casing and passed with the Electrodes of the arc tube are electrically connected. There is also a support frame which extends longitudinally within the outer envelope, as well as a lamp ignition aid, which is a thin, elongated, made of heat-resistant metal Represents a limb that extends along the length of the elongated arc tube and extends proximate thereto, the end portions of the elongate metal member at least surrounds part of the arc tube near its electrodes and the lamp ignition aid electrically isolated at all times from the lamp electrodes and from the support frame is.

Dadurch, daß die Lampenzündhilfe zu allen Zeiten von den Lampenelektroden und dem Stützrahmen elektrisch isoliert ist, wird der von den bekannten Lampen benötigte thermische oder bi-metallische Schalter vermieden. Eine Xenon-Gasfüllung wird anstelle der Neon-Argon-Füllung verwendet, und zwar wegen der größeren Helligkeitsausbeute, die sich dann ergibt. Jedoch wird ohne die Anwendung der Starthilfe eine Hochdruck-Natriumdampf-Lampe mit einer Xenon-Füllung von etwa 25 bis 50 Torr Teildruck bei einem üblichen Natriumballast nicht zuverlässig zünden.By the fact that the lamp ignition aid at all times from the lamp electrodes and the support frame is electrically isolated, is that required by the known lamps thermal or bi-metallic switches avoided. A xenon gas filling is used instead the neon-argon filling is used because of the greater brightness output, which then results. However, a high pressure sodium vapor lamp will be used without the use of jump starter with a xenon filling of about 25 to 50 Torr partial pressure with a conventional sodium ballast does not ignite reliably.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind.The invention is explained in more detail below with the aid of exemplary embodiments explained, which are shown in the drawings.

Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht einer Hochdruck-Natriumentladungslampe gemäß einer ersten Ausführungsform; und Fig. 2 eine Seitenansicht einer Hochdruck-Natriumentladungslampe gemäß einer zweiten Ausführungsform.1 shows a side view of a high-pressure sodium discharge lamp according to a first embodiment; and FIG. 2 is a side view of a high pressure sodium discharge lamp according to a second embodiment.

Gemäß Fig. 1 umfaßt die Lampe lo eine Hochdruck-Natriumentladungslampe, die aus einem wärmefesten, länglichen, gegenüber Natrium widerstandsfähigem Lichtbogenrohr 12 besteht, das aus polykristallinem Alumina oder aus monokristallinem Alumina wie Saphir besteht und Elektroden 14, 14a aufweist, die innerhalb des Entladungsrohres nahe deren Enden wirksam angeordnet sind. Das Entladungsrohr umschließt eine die Entladung aufrechterhaltende Füllung 16, die aus Natrium und Quecksilber plus etwa 25 bis 50 Torr Xenon besteht. Eine längliche, lichtdurchlässige äußere Umhüllung 18 umschließt das Lichtbogenrohr 12 und weist einen Sockel 20 auf.According to Fig. 1, the lamp lo comprises a high pressure sodium discharge lamp, those made from a heat-resistant, elongated, sodium-resistant arc tube 12 made of polycrystalline alumina or monocrystalline alumina such as There is sapphire and electrodes 14, 14a, which are inside the discharge tube are effectively located near their ends. The discharge tube encloses a die Discharge sustaining fill 16 made up of sodium and mercury plus approximately 25 to 50 torr xenon consists. An elongated, translucent outer envelope 18 encloses the arc tube 12 and has a base 20.

Elektrische Zuführglieder 22, 23 sind abgedichtet durch die äußere Umhüllung 18 hindurchgeführt und mit denLichtbogenentladungsrohr-Elektroden 14, 14a elektrisch verbunden. Ein Stützrahmen 24 erstreckt sich longitudinal innerhalb der äußeren Umhüllung 18 und stützt das Lichtbogenrohr 12 innerhalb der Umhüllung in Längsrichtung.Electrical feed members 22, 23 are sealed by the outer Enclosure 18 passed through and with the arc tube electrodes 14, 14a electrically connected. A support frame 24 extends longitudinally within of the outer envelope 18 and supports the arc tube 12 within the envelope in Longitudinal direction.

Eine Lampenzündhilfe 26 umfaßt ein dünnes, längliches, aus wärmefestem Metall bestehendes Glied, das nahe der Lichtbogenröhre 12 angeordnet ist und sich parallel zu der Längserstreckung dieser Röhre erstreckt. Die Endteile des länglichen Metallgliedes 26 umringen das Entladungsrohr 12 nahe den Elektroden 14, 14a. Viele wärmefeste Metalle können für das längliche MetallLed verwendet werden, wie beispielsweise eine Nickel-Eisen-Chrom-Legierung, die unter dem Handelsnamen "Nichrome" vertrieben wird, oder auch Wolfram oder Molybden, jeweils zu einem Draht geformt. Als besideres Beispiel sei ein Draht von etwa o,38 mm Durchmesser genannt, der sich als zufriedenstellend erwiesen hat.A lamp ignition aid 26 comprises a thin, elongated, heat-resistant one Metal existing member which is disposed near the arc tube 12 and which extends parallel to the longitudinal extension of this tube. The end parts of the elongated Metal members 26 surround the discharge tube 12 near the electrodes 14, 14a. Many Refractory metals can be used for the elongated metal LED, such as a nickel-iron-chromium alloy sold under the trade name "Nichrome" is, or also tungsten or molybdenum, each formed into a wire. As besideres An example is a wire with a diameter of about 0.38 mm, which is found to be satisfactory has proven.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist die Lampenzündhilfe 26 zu allen Zeiten von den Lampenelektroden 14, 14a und vom Stützrahmen 24 elektrisch isoliert. Die Starthilfe 26 wird von dem Rahmen 24 und einem elektrischen Isolierglied 30 gehalten, das die Stütze zwischen dem Rahmen 24 und der Starthilfe 26 darstellt. Das elektrisch isolierende Glied kann aus irgendeinem Isoliermaterial mit hoher Widerstandsfähigkeit bestehen, wie beispielsweise aus einer Glas-Perle aus wärmefestem Glas.As shown in Fig. 1, the lamp ignition aid 26 is at all Times from the lamp electrodes 14, 14a and from the support frame 24 electrically isolated. The starting aid 26 is made up of the frame 24 and an electrical insulating member 30 held, which represents the support between the frame 24 and the starting aid 26. The electrically insulating member can be made of any insulating material with high Resistance consist, such as from a glass bead made of heat-resistant Glass.

In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der die Starthilfe 26 um die langgestreckte Entladungsröhre 12 spiralförmig herumgelegt ist und mit der Röhre in Kontakt steht, wobei sich 8 oder weniger Windungen als am wirksamsten erwiesen haben. Diese Zündhilfenanordnung ist ebenfalls zu allen Zeiten von den LampenelektiDden 14, 14a sowie vom Stützrahmen 24 elektrisch isoliert. Die Zündhilfe 26 ist an der äußeren Oberfläche der Zündröhre 12 befestigt und wird von ihr gehalten. Die wärmefeste Zündhilfe 26 kann auf der Oberfläche der Lichtbogenröhre aufgrund ihrer gewendelten Konfiguration gehalten werden, es kann aber auch, um eine dauernde Bindung zu erzielen, eine abdichtende Fritte 32, 33 benutzt werden, um die Zündhilfe auf dem Lichtbogenrohr 18 an Ort und Stelle zu halten.In Fig. 2 a second embodiment of the invention is shown, in which the starting aid 26 around the elongated discharge tube 12 in a spiral shape is wrapped around and in contact with the tube with 8 or fewer turns have proven to be most effective. This ignition aid arrangement is also common to all Times from the lamp electrodes 14, 14a and from the support frame 24 are electrically isolated. The ignition aid 26 is attached to the outer surface of the ignition tube 12 and is held by her. The heat-resistant ignition aid 26 can be placed on the surface of the arc tube due to its coiled configuration, but it can also be kept to to achieve a lasting bond, a sealing frit 32, 33 can be used to put the ignition aid on the arc tube 18 in place keep.

Die US-Patentschriften 3 469 729, 3 480 823 und 3 385 463 offenbaren verschiedene Zusammensetzungen für verwendbare abdichtende Fritten.U.S. Patents 3,469,729, 3,480,823 and 3,385,463 disclose various compositions for usable sealing frits.

Claims

Claims: High pressure sodium vapor lamp with a sealed, elongated ones made of heat-resistant and sodium-resistant material Discharge tube having electrodes operatively located near its ends and enclosing a discharge sustaining filling comprised of sodium plus Mercury as well as 25 to So Torr Xenon consists, with an elongated, translucent outer envelope which encloses the arc tube and has a base, with electrical feed members passed tightly through the outer casing, which are electrically connected to the discharge tube electrodes, with a support frame, which extends within the outer envelope in the longitudinal direction, and with a Lamp ignition aid, characterized in that the lamp ignition aid is a thin, elongated one represents heat-resistant metal member (26) extending along the longitudinal extension of the elongated arc tube (12) and in the vicinity thereof, the end portions (28, 28a) of the elongated metal member (26) at least part of the arc tube (12) near their electrodes (14, 14a), the lamp ignition aid to all Times electrically isolated from the lamp electrodes (14, 14a) and the support frame (24) is.

2. Lamp according to claim 1, characterized in that the thin elongated heat-resistant metal member (26) made of a nickel-iron-chromium alloy wire with a Diameter of about 0.38 mm.

3. Lamp according to claim 1 or 2, characterized in that the thin link made of heat-resistant metal (26) near the arc tube (12) is arranged parallel to its longitudinal extension and only the end parts (28, 28a) of the thin, heat-resistant metal member (26), the arc tube (12) near their electrodes (14, 14a).

4. Lamp according to claim 3, characterized in that the thin heat-resistant Metal member (26) from the frame (24) and an electrically insulating member (30) is supported, which is a support between the frame (24) and the thin heat-resistant Represents metal member (26).

5. The lamp according to claim 4, characterized in that the electrical insulating member (30) is a heat-resistant glass bead.

6. Lamp according to claim 1, characterized in that the ignition aid (26) is attached to the outer surface of the arc tube 12.

7. Lamp according to claim 6, characterized in that the thin heat-resistant Metal member (26) spirally arranged around the elongated discharge tube (12) and is kept in contact with and by them.

8. The lamp according to claim 7, characterized in that the thin heat-resistant Metal member (26) on the surface of the elongated arc tube (12) due to its coiled configuration is retained.

9. Lamp according to claim 7, characterized in that the thin heat-resistant Metal member (26) on the surface of the elongated arc tube (12) with The help of sealing frit (32, 33) is set.

10. Lamp according to one of claims 7, 8 or 9, characterized in that that the thin heat-resistant metal member (26) around the elongated arc tube (12) wrapped around eight times or less.