DE3027536A1

DE3027536A1 - Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe

Info

Publication number: DE3027536A1
Application number: DE19803027536
Authority: DE
Inventors: Auke Gerrit van der Eindhoven Kooi
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1979-08-15
Filing date: 1980-07-21
Publication date: 1981-03-26
Also published as: US4393325A; JPS5630244A; GB2056762A; FR2466098B1; BE884767A; NL7906203A; FR2466098A1; JPS631702B2; DE3027536C2; GB2056762B

Description

R. V. Philips¹ Gloeiiarnpoi'M-ibtai. undhovaa

PHN 9551 y 7-5-1980

"Nie derdruckquecks über dampf entladungslampe . "

Die Erfindung betrifft eine Niederdruckquecksilberdampf entladungslampe mit einem G-lasinnenkörper, der mit einer entladungsdichten Passung von einem im wesentlichen zylinderförmigen, an einem Ende kugelförmig geschlossenen G-lasaussenkörpers umgeben ist, der an seinem Rand dasdicht mit dem Xnnenkörper verbunden ist, welche Lampe weiter zwei Elektroden enthält, zwischen denen im Betrieb der Lampe eine Entladung in einem Entladungsraum erfolgt, der durch eine Rille in der Fand wenigstens eines der Körper und durch die gegenüber dieser Rille liegenden Fandteile des anderen Körpers gebildet ist.

Unter entladungsdichter Passung sei hier eine Passung verstanden, bei der die beiden Körper derart bemessen sind, dass die Entladung in der Rille dicht um— schlossen ist, d.h. die Entladung tritt nicht aus der Rille aus, so dass kein Kurzschluss eines Teils der Entladungsbahn auftreten kann. Die beiden Körper umgeben einander mit einigem Spielraum.

Eine Lampe der erwähnten Art ist aus der US-PS 4 095 135 bekannt. Diese Patentschrift beschreibt kompakte Niederdruckquecksilberdampfentladungslampen, bei denen die Entladungsbahn zwischen den Elektroden gefaltet ist. Diese Lampen können z.B. mit einem geeigneten Lampensockel in dem sich beispielsweise ein elektrisches Vorschaltgerät und ein Starter befinden dazu dienen, in Leuchten für Glühlampen für allgemeine Beleuchtungszwecke angewandt zu werden.

Im Betrieb derartiger bekannter kompakter Lampen tritt durch mehrere Ursachen, beispielsweise durch geringe Lüftung, hohe Belastung der Lampe oder Anbringung der Lampe an Stellen mit verhältnismässig hoher Temperatur, ein Anstieg des Quecksilberdampfdrucks auf einen solchen Fert auf, dass der kritische Quecksilberdampfdruck für

130013/0955

9551 AT 7-5-τ 980

_g_ 3027535

eine optimale Umwandlung der elektrischen Leistung in Ultraviolettstrahlung leicht überschritten werden kann. Insbesondere bei kompakten Lampen, bei denen das elektrische Vorschaltgerät im Lampensockel angeordnet ist, ist der Quecksilberdampfdruck im Entladungsraum durch die verhältnismässig hohe Temperatur des Vorschaltgeräts im Betrieb der Lampe für eine möglichst günstige Umwandlungsausbeute zu hoch. Der optimale Quecksilberdampfdruck liegt bei etwa 0,8 Pa. Bei einem höheren Dampfdruck sinkt die Lichtausbeute der Lampe bei gleicher zugeführter Leistung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe zu schaffen, bei der Massnahmen zum Stabilisieren des Quecks über dampf drucks bei verhältnismässig hoher Betriebstemperatur getroffen sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Niederdruckquecksilber druckentladungs lampe der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass nahe dem Verbindungsrand ein Quecks über amalgam vorgesehen ist, das auf einem ¥andteü angebracht ist, der mit dem Ent ladungs raum in Verbindung steht.

Es wurde gefunden, dass insbesondere in einer Lampe, die mit einem Lampensockel mit elektrischem Vorschaltgerät versehen ist, die erwähnte Stelle des Amalgams für eine möglichst vorteilhafte Umwandlungsausbeute optimal ist.

Die Erfindung lässt sich vorteilhaft in Lampen anwenden, bei denen der Innenkörper mit einigem Spielraum vom Aussenkörper umgeben ist. Das Quecks über amalgam steht dabei nicht nur mit der dem Amalgam am nächsten liegenden Rille in Verbindung, sondern faktisch mit dem ganzen Raum zwischen den beiden Körpern. Der Quecksilberdampfdruck kann daher in weiter entfernten Teilen der Rille (die Rille hat hier beispielsweise Mäanderform) auf einfache und schnelle Weise vom Amalgam stabilisiert werden.

Es sei bemerkt, dass es beispielsweise in hochbelasteten rohrförmigen Nie der druckquecks über dampf entla-

130013/0955

PHN 9551

dungslampen bekannt ist z.B. aus De-OS 2510379 zum Regeln, des Quecksilberdampfdrucks im Entladungsgefäss eine Legierung anzubringen, die mit Quecksilber ein Amalgam bildet Ein derartiges Amalgam ist dabei oft an der Innenwand des Entladungsgefässes vorhanden, beispielsweise an einer hinter der Elektrode liegenden Stelle. In einer erfindungsgemässen Lampe hat es sich jed&ch herausgestellt, dass durch die geringe Kühlung infolge der Kompaktheit der Lampe eine derartige Stelle oder eine andere Stelle der Wand einer Rille, in. der die Entladung vorhanden ist, eine für eine geeignete Dampfdruckstabilisierung noch zu hohe Temperatur annimmt.

Das Amalgam kann auf verschiedene Weise auf der Wand eines der Körper angebracht werden, beispielsweise mit Hilfe eines Haftmittels. In einer erfindungsgemässen Lampe befindet sich das Amalgam vorzugsweise in einer Einstülpung in der Wand eines der Körper.

Die Einstülpung befindet sich vorzugsweise in der Aussenwand des Innenkörpers. Diese Einstülpung ist beispielsweise über einen Spalt oder Kanal, der von den Wänden der beiden Körper begrenzt wird, mit dem Entladungsraum verbunden. Der Vorteil dieser AusfUhrungsform ist, dass das Amalgam über einen grosseren Teil seiner Oberfläche an der Wand heftbar ist. Ausserdem kann eine verhältnismäss grosse Amalgammenge auf einem ziemlich geringen Teil der Wand angebracht werden.

In einer besonderen Ausführungsform einer erfindungsgemässen Lampe befindet sich das Amalgam in einer Metallhalterung, die in einer Oeffnung angebracht ist. Dabei lässt sich vermeiden, dass das Amalgam oder die Amalgam bildende Legierung bei der Herstellung oder im Betrieb der Lampe seinen Platz verlässt und sich zu einer beliebigen Stelle in der Lampe bewegt. Die Halterung befindet sich vorzugsweise in der bereits erwähnten Einstülpung in der Wand des Innenkörpers. Die Halterung wird dabei durch die naheliegende Wand des Aussenkörpers am Platz festgehalten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach-

130013/0955

PHN 9551 y 7-5-1980

stehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 schematisch eine Ausführungsform einer Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Stelle des Amalgams in der Lampe nach Fig. 1 entlang der Ebene U-II.

Die Lampe nach Fig. 1 besitzt einen zylinderförmigen Glasaussenkörper 1, der mit entladungsdichter Passung (mit einem Spielraum beispielsweise von 0,5 bis 1,5 mm) einen ebenfalls gläsernen Innenkörper 2 enthält.

Der Aussenkörper 1 ist an einem Ende 1a kugelförmig geschlossen. Am anderen Ende 3 sind die Körper 1 und 2 an ihren Rändern mit Glasemaille gasdicht miteinander verbunden. Die Lampe enthält zwei Elektroden, zwischen denen im Betrieb eine Entladung erfolgt. Von diesen Elektröden ist nur eine (4) in der Zeichnung sichtbar. Die Entladungsbahn ist gefällten. Der Entladungsraum ist durch eine mäanderförmig verlaufende Rille 5> 6, 7 in der Wand des Innenkörpers 2 und durch die gegenüber dieser Rille liegenden Wandteile des Aussenkörpers gebildet. Die Entladung nimmt ihren Weg von der Elektrode h über den Rillenteil 5 nach oben, kehrt danach über einen nicht sichtbaren Rillenteil an der Rückseite zurück und geht wieder über 6, Brücke 6a und 7 zur anderen Elektrode an der (nicht sichtbaren) Rückseite der Lampe nach oben. Nahe dem Verbindungsrand 3 ist Quecksilberamalgam 8 vorgesehen. Dieses ist an einem Wandteil angebracht, der mit dem Entladungsraum in Verbindung steht (siehe Fig. 2). Die Lampe ist weiter mit einem Lampensockel 9 mit Schraubhülse 10 versehen. Im Lampensockel 9 befinden sich ein elektrisches Vorschaltgerät 11 und ein Starter 12.

In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch die Lampe nach Fig. 1 entlang der Ebene H-II dargestellt. Die Bezugsziffern beziehen sich in beiden Figuren auf gleiche Teile. Das Amalgam 8 (beispielsweise aus Indium, Wismut

3$ und Quecksilber) befindet sich in einer Metallhalterung 13 mit einer Oeffnung 14. Diese Halterung 13 sitzt in einer Einstülpung 15 in der Wand des Innenkörpers 1. Die

130013/0955

PHN 9551 ]gf 7-5-1980

Einstülpung 15 steht in Verbindung mit dem Entladungsraum über einen von den Vänden der Körper 1 und 2 begrenzten Spalt 16. Dieser Spalt 16 steht faktisch mit dem Rillenteil 6a in Verbindung. Der Spalt 16 kann auf einfache ¥eise dadurch gebildet werden, dass bei der Herstellung einiger Spielraum zwischen den Körpern 1 und 2 angebracht wird. Dabei muss zuviel Spielraum vermieden werden, weil sonst im Betrieb der Lampe Gefahr von Kurzschluss der Entladung entsteht, beispielsweise durch Ueberschläg der Entladung von 5 nach 6.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Lampe ist eine Leuchtstoffschicht an der Innenwand der Rille 5» 6, 7 und an den gegenüber dieser Wand liegenden Fandteilen des Aussenkörpers 1 angebracht. Im übrigen sind die Körper frei von Leuchtstoff. Der Leuchtstoff besteht aus einer Mischung von zwei Phosphoren, insbesondere grün lumineszierendem, mit Terbium aktiviertem Cermagnesiumaluminat und rot lumineszierendem, mit dreiwertigem Europium aktiviertem Yttriumoxid. Die Entladungsbahn war über sechs parallel zueinander verlaufende Rillenteile gefaltet und dadurch auf eine Länge von 4o cm bei einem Abstand des Randes 3 zur Spitze des Glasaussenkörpers von etwa 8 cm verlängert. Der Durchmesser der Lampe betrug etwa 6 cm. Zwischen den beiden Körpern war ein spaltförmiger Raum mit einer Breite von ca. 0,5 mm vorhanden. Ausser etwa 8 mg Quecksilber war in der Lampe eine Menge von etwa 8O mg einer Indium-Wismut -Le gierung (5O-5OGew.$) vorhanden. Bei einer Edelgasfüllung von Argon unter einem Druck von 3 Torr betrug der Lichtstrom der Lampe 1000 Lumen bei einer zugefUhrten Leistung von 19 W zusammen mit dem elektrischen Vorschaltgerät .

130013/0955

Claims

PHN 9551 ^ 7-5-1980

PATENTANSPRUECHE:

Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe mit einem Glasinnenkörper, der mit entladungsdichter Passung von einem im wesentlichen zylinderf örmigen, an einem Ende kugelförmig geschlossenen G-lasaussenkörper umgeben ist, der an seinem Rand gasdicht mit dem Innenkörper verbunden ist, welche Lampe weiter zwei Elektroden enthält, zwischen denen im Betrieb der Lampe eine Entladung in einem Entladungsraum erfolgt, der durch eine Rille in der Wand wenigstens eines der Körper und durch die gegenüber dieser Rille liegenden Wandteile des anderen Körpers gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass nahe dem Verbindungsrand (3) ein Que cks über amalgam (8) vorhanden ist, das auf einem Wandteil (15) angeordnet ist, der mit dem Entladungsraum (6a) in Verbindung steht.
2. Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Quecksilberamalgam (8) in einer Einstülpung (15) in der Wand eines der Körper (2) befindet.
3. Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Amalgam (8) in einer Metallhalterung (13) befindet, die mit einer Oeffnung (1^·) versehen ist.

130013/0955