DE2821317A1

DE2821317A1 - Elektrische halogengluehlampe

Info

Publication number: DE2821317A1
Application number: DE19782821317
Authority: DE
Inventors: Leo Frans Maria Ooms; Robertus Petrus Constan Tulden
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1977-05-24
Filing date: 1978-05-16
Publication date: 1978-12-07
Also published as: NL7705668A; FR2392494A1; JPS541980A; BE867332A; BR7803222A; US4159438A; HU181935B; GB1562280A; CA1112288A; FR2392494B1; DE2821317C2; JPS6248346B2

Description

Elektrische Halogenglühlampe.

Die Erfindung betrifft eine elektrische Halogenglühlampe mit einem rohrförmigen Lampenkolben mit einer wasserstoff- und bromhaltigen Gasfüllung, der an beiden Enden vakuumdicht um einen Stromzuleiter abge— schlossen ist und axial ausgespannte Wo löramglühwende 1

aufweist, mit den wenigstens örtlich aus Wolfram bestehenden Stromzuleitern verbunden ist.

Eine deraiüge Glühlampe ist aus der

US-PS 3 470 41O bekannt. Dabei ist ein Zweifach-Glühwendel benutzt, dessen Einfachwendelschenkel bis in die ¥and des Lampenkolbens durchgehen. Insofern die Schenkel . in die Wand eingeschlossen sind, umgeben sie einen Wolframsiromzuleljter. Die—Schenkel der Glühwendel sind weiterhin mit Wolframdraht umwickelt.

PHN. 8799· * 27-1-1978.

Zweck dieses Aufbaus ist es,

Flexibilität und Stärke der Aufhängung der Glühwendel zu erhalten und ebenfalls einen chemischen Angriff der Schenkel der Glühwendel zu vermeiden, wodurch die Lampen vorzeitig das Ende ihrer Lebensdauer erreichen würden.

Der bekannte Aufbau ist jedoch nicht

in den Fällen verwendbar, bei denen man die Stromzulei— ter im Lampenkolben bis in die Windungen der Glühwendel durchgehen lassen möchte, beispielsweise bei Verwendung von Einfach-Glühwendeln.

Bei im Handel erhältlichen Flütlicht-

lampen besteht der Stromzuleiter für den Teil, der sich im Lampenkolben befindet, aus einem Wolframdraht, der an einem Ende schraubenlinienförmig gewickelt und entsprechend dem Aufbau gemäss der TJS-PS 3 376 460 in der Glühwendel verschraubt ist. Bei diesen Lampen besteht die Gasfüllung aus inertem Gas, Brom, Wasserstoff und Jod. Letztgenannte Komponente ist deshalb vorgesehen, weil, wenn neben inertem Gas ausschliesslich Brom und Wasserstoff vorhanden wären, ein chemischer Angriff des Stromzuleiters auftreten würde, wodurch Bruch entstehen würde. Die Verwendung von Jod und das Abmessen der entsprechenden Menge dieses Jods gibt jedoch in der Produktion von Lampen grosse Probleme. Daher wird versucht, Lampen mit einer langen (beispielsweise 2000

809849/0671

8799 1.11.1977

Betriebsstunden oder darüber) berechneten Lebensdauer herzustellen, die trotz der Abwesenheit von Jod in der Gasfüllung, in der Praxis tatsächlich eine derartige Lebensdauer haben werden.

Wird nunmehr, damit ein Angreifen

des Stromzuleiters- wie es bei den im Handel erhältlichen Lampen bei Verwendung von inertem Gas, ¥asserstof und Brom auftritt-nicht zu einem Bruch innerhalb der berechneten Lebensdauer führt, ein Stromzuleiter mit einem Durchmesser entsprechend dem Innendurchmesser der Glühwendel in die Glühwendel gestreckt, so tritt, wie durch Versuche nachgewiesen wurde, ein Anwuchs auf den Windungen der Glühwendel auf, die an die Windungen grenzen, die den Stromzuleiter umgeben. Dadurch können Windungen, der Glühwendel kurzgeschlossen werden, sodass die Glühwendel überlastet wird. Dieser Anwuchs ist die Folge eines starken Angriffs des Stromzuleiters.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lampen der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei denen eine Verkürzung der Lebensdauer durch unerwünschten Wolframtransport vermieden wird.

Diese Aufgabe wird bei den erfindungs-

gemässen Lampen dadurch gelöst, dass die Stromzuleiter bis in die Windungen der Glühwendel durchgehen und einen Durchmesser von 400 bis 800yum haben und dass auf dem

809849/0671

PHN 8799 1.11.1977

in der Glühwendel liegenden Ende der Stromzuleiter ein ¥olframdraht mit einem Durchmesser von 300 bis 100 /um schraubenlinienförmig gewickelt ist, dessen Windungen mit den Endwindungen der Glühwendel im Eingriff stehen.

Die erfindungsgemässen Lampen werden

im allgemeinen als Flütlichtlampen oder als Wärmestrahler verwendet werden. Sie nehmen im Betrieb bei Entwurfspannung einer Leistung von ungefähr 750 bis ungefähr 2000 Watt auf, in der Regel 1000, 1500 oder 2000 Watt. Sie haben eine sehr lange Lebensdauer, in der Regel 2000 Betriebsstunden oder darüber.

Es hat sich gezeigt, dass der erfin-

dungsgemässe Aufbau eine zuverlässige Lösung für das beschriebene Problem gibt. Zwar wird ein Angriff des Stromzuleiters durch das agressive Halogen nicht 'vermieden, aber an der Stelle, an der der Angriff auftritt, befindet sich in den erfindungsgemässen Lampen der dicke Stromzuleiter. Dieser hat einen solchen Durchmesser, dass der Angriff nicht zu Bruch führen kann. Der Aufbau gewährleistet zum anderen, dass kein störender Wolframtransport in axialer Richtung der Glühwendel auftritt. Infolgedessen wird an den Windungen der Glühwendel Dendritbildung vermieden, die Kurzschluss zur folge hätte.

809849/0671

-ye- PHN 8799

•^ (α Λ.ΛΛ.Λ9Π

Es sei bemerkt, dass aus der US-PS 3 76O 217 eine Wolfram-Jod- oder Wolfram-Bromzyklus-lampe bekannt ist, bei der ebenfalls ein Stromzuleiter an einem Ende mit Draht umwickelt ist, der mit den Windungen einer Glühwendel im Eingriff steht. Die bekannte Lampe ist jedoch eine andere als die erfindungsgemässe Lampe und der benutzte -Aufbau hat einen ganz anderen Zweck.

Bei der bekannten Lampe werden beide

Stromzuleiter an einem Ende des Lampenkolbens durch die Wand hindurchgeführt. Ein Stromzuleiter ist aus die erwähnte Weise mit der Glühwendel verbunden, der andere verläuft längs der Wand des rohrförmigen Lampenkolbens zum anderen Ende der Glühwendel. Dieser Strorazuleiter ist nahezu über seine ganze Länge von einer isolierenden Hülle umgeben. Der um den ersten Stromzuleiter gewickelte Draht ist mit seinem aus der Glühwendel herausragenden Ende um die Isolierung des anderen Stromzuleiters gewickelt, um eine mechanisch starke Einheit zu bilden. Das Ende des anderen Stromzuleiters ist schraubenlinienförmig gewickelt und in das andere Ende der Glühwendel geschraubt. In dieses schraubenlinienförmig gewickelte Ende ist ein Draht gesteckt, der keinen Srom führt und an seinem freien Ende in der Pumpstengel— abschmelzung zur Zentrierung der Glühwendel fixiert ist.

809849/0671

PHN 8799 1,11.1977

Dass bei der bekannten Lampe das Vermeiden von Angriff der Stromzuleiter nicht bezweckt wird, zeigt sich aus der Tatsache, dass als Füllgas Mischungen von Argon und Stickstoff mit zugesetztem Jod oder Brom^benutzt werden: mit Jod allein tritt nahezu kein Angriff auf, während mit Brom allein nur sehr kurzlebende Lampen (einige zehn Stunden) zu erreichen sind.

Weiter ist aus der US-PS 2 kh9 679

eine Glühlampe bekannt, bei der ein mit dünnem Draht umwickelter dicker Draht als Einschraubdorn benutzt wird. Diese bekannte Lampe ist jedoich keine Halogenlampe. Aber auch als Halogenlampe würde der Aufbau der bekannten Lampe nicht dem Zweck der vorliegenden Erfindung entsprechen. Bei der bekannten Lampe sind nähmlich eine Anzahl von Windungen der Glühwendel in einigem Abstand vom Ende der Glühwendel zu einem nahezu geraden Drahtstück völlig ausgezogen. Der Einschraubdorn ist in die nicht deformierten Windungen hineingedreht, die durch das erwähnte Drahtstück von der Glühwendel getrennt sind. In einer Halogenlampe würde gerade am erwähnten Drahtstück ein Angriff auftreten, was zu Bruch führen würde.

Bei der Lampe nach der Erfindung ist

die Länge des mit Draht umwickelten Endes eines Stromzuleiters, das sich in der Glühwendel befindet, wenig kritisch. Aus baulichen Gründen wird man den Stromzu-

809849/Q671

PHN 8799 1.11.1977

leiter in der Regel minimal 1,5 nun in die Glühwendel eindringen lassen. Zum anderen gibt es keinen Grund, diesen Teil langer als h mm zu wählen. Ebenso gibt es keinen praktischen Grund, den um den Stromzuleiter gewickelten Draht sich weiter zur Wand des Lampenkölbens hin als die Endwindung der Glühwendel erstrecken zu lassen. Nach Bedarf kann sich der um den Stromzuleiter gewickelte Draht noch einige Windungen über das Ende des Stromzuleiters in der Glühwendel hinaus erstrecken.

Einige Ausführungsbeispiele erfindungs-

gemässer Larapen werden nunmehr an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemässen Lampe,

Fig. 2 einen axialen Schnitt durch einen Teil der Lampe nach Fig. 1,

Fig. 3 .eine Abwandlung der Lampe nach Fig. 1 in Ansicht.

In Fig. 1 ist ein Quarzglaslampenkolben 1 an beiden Enden mit einer Quetschung 2 abgeschlossen, durch die ein Stromzuleiter 3» ^t 5 geht, der aus einem auswendigen Molybdänstromleiter 3, einer Molybdänfolie h und einem Innenstromleiter 5 aus Wolfram besteht. An seinem im Lampenkolben 1 liegenden Ende ist der Stromleiter 5 mit einem Wolframdraht 7 umwickelt, der mit den

609849/0671

PHN 8799 1.11,1977

Endwindungen der Glühwendel 6 im Eingriff steht. Zum Unterstützen der Glühwendel 6 sind Träger 8 vorgesehen.

Fig. 2 zeigt einen Teil der Lampe nach Fig. 1 im Schnitt vergrössert.

In Fig. 3 ist eine Lampe mit einem

Hartglaslampenkolben 11 dargestellt. Durch die Endabdichtung 12 hindurch ist ein ¥olframstromzuleiter 13 vakuumdicht durchgeführt. Der Stromzuleiter 13 ist von der Innenseite bis zur Aussenseite des Lampenkolbens von einer Hartglasverkleidung 14 umgeben. Auf dem Stromzuleiter 13 sind an seinem inneren Ende Windungen 17 aus Wolframdraht angebracht, mit denen der Leiter 13 in die Endwindungen der Glühwendel i6 geschraubt ist. Träger aus Wolframdraht unterstützen und zentrieren die Glühwendel 10.

Beispiel:

1) In einem Quarzglasrohr mit einem

Innendurchmesser von 7>^ nun und einem Inhalt von 6,1 cm³ ist eine Einfach-Wolframglühwendel axial zwischen Wolframstromzuleiter ausgespannt. Die Stromzuleiter sind an ihren Enden über eine Länge von 2 mm mit Wolframdraht umwickelt, dessen Windungen sich vollständig im Eingriff mit den Endwindungen der Glühwendel befinden. Der Lampenkolben ist mit 2,5 atm. Argon gefüllt, dem 0,3 Vol.$ CH„Br₂ zugesetzt worden ist.

809849/0671

/IO

PHN 8799 1.11.1977

Diese Lampe wird in folgenden Ausführungen hergestellt:

Glühwendel	Innen 0 de3	0 Stromzuleiter (/^um)	0 Draht auf dem Stromzuleiter( /Um)
	Windungen (/um)
0 Draht (yura)	950	5OO	240
196,36	950	65O	170
196,36	950	800	110
196,36	950	400	290
196,36

Die Lampen nehmen im Betrieb bei

Entwurfspannung (225 V) 1000 ¥ Leistung auf und haben eine Färbtemperatür von 3100⁰K.

2) Von vergleichbaren Lampen mit anderen

Leistungswerten (bei 225 V) sind die entsprechenden Daten des Glühkörpers und des Stromleiters:

W	Glühwendel	Innen 0 der Windungen (/^un0	0 Stromzuleiter (/um)	0 Draht auf dem Stromzu leiter (/um)
1500 2000	0 Draht (/um)	1000 925	600' 700	243 ^! 167
246,51 312,06

809849/0671

Claims

PHN 8799 1.11.1977

PATENTANSPRUCH :

Elektrische Halogenflühlampe mit

einem rohrförmigen Lampenkolben mit einer wasserstoffund/bromhaltigen Gasfüllung, der an beiden Enden um einen Stromzuleiter vakuumdicht abgeschlossen ist und eine axial ausgespannte Wolframglühwendel aufweist, die mit den wenigstens stellenweise aus Wolfram bestehenden Stromzuleitern verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die S.romzuleiter (5? 13) bis in die Windungen der Glühwendel (6j 16) durchgehen und einen Durchmesser von 400 bis 800 ,vaa aufweisen und dass auf dem in der Glühwendel liegenden Ende der Stromzuleiter ein Wolframdraht (7; 17) mit einem Durchmesser von bis 100 /um schraubenlinienförmig gewickelt ist, dessen Windungen mit den Endwindungen der Glühwendel im Eingriff stehen.

809849/0671