DE3042137A1

DE3042137A1 - ELECTRIC DISCHARGE LAMP WITH CERAMIC PISTON AND WITH A DIRECTIONAL ELECTRODE THROUGH A SHEET-HOLE

Info

Publication number: DE3042137A1
Application number: DE19803042137
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Dr. Bela Budapest Kerekes
Original assignee: Egyesuelt Izzolampa es Villamossagi Rt
Current assignee: Egyesuelt Izzolampa es Villamossagi Rt
Priority date: 1980-01-19
Filing date: 1980-11-03
Publication date: 1981-07-23
Also published as: HU178828B; NL8005965A; IT8026224A0; FR2474240B3; FR2474240A1; IT1149267B; BE886209A; DK470180A; JPS56106361A; YU12881A; SE8009071L; GB2071907A

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Entladungslampe mit Keramik-Kolben, Keramik-Absperrgliedern, stromeinleitenden Elektroden, einer Gasfüllung und mit einer durch eine Mantelflächenbohrung geführten Zündelektrode.The invention relates to an electric discharge lamp with ceramic bulbs, ceramic shut-off elements, current-conducting elements Electrodes, a gas filling and an ignition electrode guided through a lateral surface bore.

Die Wirkungsweise von Gasentladungslampen mit Keramik-Kolben und ihre Zündung stehen mit der vakuumdichten Absperrung des Kolbens im Zusammenhang. Weil die Betriebstemperatur dieser Lampen sehr hoch liegt (z.B. 1OOO°C oder noch höher), besteht der Lampenkolben aus einem keramischen Material, das dieser hohen Temperatur und im Entladungsraum auftretenden aggressiven chemischen Wirkungen widersteht. In der Praxis hat sich für diesen Zweck in erster Linie das reine Aluminiumoxyd verbreitet, sowohl in polykristalliner als auch in monokristalliner (Saphir) Form, aber die Anwendung von anderen Materialien, so z.B. des Spinneis und des Yttrium-Oxyds ist auch möglich.The mode of operation of gas discharge lamps with ceramic bulbs and their ignition are linked to the vacuum-tight shut-off of the Piston related. Because the operating temperature of these lamps is very high (e.g. 1000 ° C or even higher), there is The lamp bulb is made of a ceramic material, which is aggressive to this high temperature and which occurs in the discharge space resists chemical effects. In practice, it is primarily pure aluminum oxide that has spread for this purpose, both in polycrystalline and monocrystalline (sapphire) form, but the use of other materials, e.g. spider egg and yttrium oxide are also possible.

Die Absperrung des zylinderförmigen Keramik-Kolbens kombiniert mit der Stromzuleitung ist ein ständiges Problem bei diesen Lampen, das in erster Linie daraus herrührt, daß bei einem bei etwa 2000⁰C schmelzenden Kolbenmaterial, die bei Glas und Quartzglaskonstruktionen verwendeten Einlötungsverfahren nicht anwendbar sind.The closure of the cylindrical ceramic piston combined with the current supply line is a constant problem in these lamps, the therefrom resulting primarily in that in a melt at about 2000 ⁰ C piston material, the Einlötungsverfahren used in glass and quartz glass structures are not applicable.

Die in der Praxis gut bewährten, an sich bekannten Methoden können nur in solchen Fällen benutzt werden, wo an dem Ende des Kolbens ausschließlich nur eine Stromeinleitung vorhanden ist.The methods well-proven in practice, known per se, can only be used in those cases where at the end of the piston there is only one current introduction.

Neben der Hauptelektrode, die in den Entladungsraum der Lampe eingeführt ist, ist im allgemeinen auch bei Lampen mit Keramik-Kolben (ähnlich den Hochdruck-Quecksilberlampen) die Anwendung einer Hilfselektrode erforderlich, die von der HauptelektrodeIn addition to the main electrode, which is inserted into the discharge space of the lamp, it is also generally used in lamps with ceramic bulbs (similar to the high pressure mercury lamps) the application of an auxiliary electrode is required, separated from the main electrode

130030/0739 _#/4 130030/0739 _{# / 4}

elektrisch isoliert ist und deren sich in den Entladungsraum der Lampe hineinerstreckender Teil die Rolle einer Zündelektrode erfüllt.is electrically insulated and the part of which extends into the discharge space of the lamp plays the role of an ignition electrode Fulfills.

Eine solche Lampe bedarf einer Absperrkonstruktion, die sowohl für die Hauptelektrode, als auch für die Hilfs- (Zünd-)elektrode die Möglichkeit eines vakuumdichten Einbaus bietet.Such a lamp requires a shut-off structure for both the main electrode and the auxiliary (ignition) electrode offers the possibility of a vacuum-tight installation.

Für diese Aufgabe gibt es bereits Lösungen. Die US-PS 3,461,334 beschreibt eine, gemäß der die Hauptelektrode von einer ringförmigen hitzebeständigen Zündelektrode umgeben ist. Diese Metallscheibe wird von dem das Keramikrohr (Röhre) absperrenden Bestandteil durch ein Keramikrohrstück isoliert. Die genannte, als Zündelektrode dienende Metallscheibe bildet aber um die Hauptelektrode einen Potentialraum, durch dessen Einwirkung jedoch zwischen der Haupt- und Zündelektrode nur eine verhältnismäßig geringe Entladung stattfinden iann, weil der Potentialraum um die Hauptelektrode gleichmäßig verteilt ist. Diesem Nachteil kann gemäß einer Ausführungsform der US-PS 3,461,334 in geringem Maße abgeholfen werden, indem an die Metallscheibe ein kleiner Steg oder eine Zunge angeordnet ist, womit der Potentialraum konzentriert werden kann.There are already solutions for this task. The US-PS 3,461,334 describes one, according to which the main electrode of an annular Heat-resistant ignition electrode is surrounded. This metal disc is used to shut off the ceramic tube (tube) Component isolated by a piece of ceramic pipe. The mentioned metal disc serving as an ignition electrode, however, forms around the Main electrode a potential space, but due to its effect, only one relatively between the main and ignition electrodes little discharge can take place because the potential space around the main electrode is evenly distributed. This one According to one embodiment of US Pat. No. 3,461,334, the disadvantage can be remedied to a small extent by attaching to the metal disk a small web or a tongue is arranged, with which the potential space can be concentrated.

Eine andere Lösung ist in der US-PS 4,052,635 beschrieben, gemäß der die Zündelektrode in eine die Keramik-Röhre absperrende Keramik-Scheibe neben der Hauptelektrode eingesetzt ist. Auf diese Weise erstreckt sich die Elektrode parallel zur Hauptelektrode. Diese Lösung hat schon den Vorteil, daß zwischen der Zündelektrode und Hauptelektrode ein konzentriertes elektrisches Feld ausgebildet wird, aber bei dieser Anordnung besteht die Möglichkeit, daß die Entladung nicht an der Spitze der Hauptelektrode beginnt - was zwecks Erzeugung der Entladung zwischen den Hauptelektroden wünschenswert wäre - sondern zwischen dem unteren Teil der Hauptelektrode gegebenenfalls zwi-Another solution is described in US Pat. No. 4,052,635, according to which the ignition electrode is inserted into a ceramic tube which shuts off Ceramic disc is inserted next to the main electrode. In this way the electrode extends parallel to the main electrode. This solution already has the advantage that there is a concentrated electrical element between the ignition electrode and the main electrode Field is formed, but with this arrangement there is a possibility that the discharge does not occur at the tip of the main electrode begins - which would be desirable for the purpose of generating the discharge between the main electrodes - but between the lower part of the main electrode, if necessary between

130030/0739 *^/5 130030/0739 * ^{/ 5}

sehen dem Fußpunkt derselben und dem einleitenden Abschnitt der Zündelektrode beginnt. Diese Lösung besitzt auch den Nachteil, daß an den Keramikbestandteil, der die Röhre absperrt, im Laufe der Wirkung sich absetzendes Amalgam die Einleitungsstutzen der Haupt- und Zündelektroden kurzschließen kann, da zwischen diesen nur eine sehr geringe Entfernung vorhanden ist.see the foot of the same and the introductory section the ignition electrode begins. This solution also has the disadvantage that the ceramic component that shuts off the tube Amalgam that settles in the course of its action can short-circuit the inlet connections of the main and ignition electrodes, since there is only a very small distance between them.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entladungslampe der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der elektrische Raum zwischen der Zündelektrode und der Hauptelektrode so gestaltet ist, daß die Zündentladung immer von der Spitze der Hauptelektrode ausgeht und bei der zwischen den Durchführungen der Haupt- und Zündelektroden ein genügender Abstand besteht, damit sich absetzendes Amalgam nicht zum Kurzschluß führt.The invention is based on the object of creating a discharge lamp of the type mentioned at the outset, in which the electrical Space between the ignition electrode and the main electrode is designed so that the ignition discharge always comes from the tip the main electrode goes out and between the bushings There is sufficient distance between the main and ignition electrodes so that the amalgam does not short-circuit leads.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebene Merkmal gelöst. Die weitere Ausbildung des Erfindungsgegenstandes geht aus den Unteransprüchen hervor.According to the invention, this object is achieved by the feature specified in the characterizing part of the main claim. The further development of the subject matter of the invention emerges from the subclaims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend beschrieben. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described below. Show it:

Fig.1 eine Ausf ührungsvariante der Absperrung der Keramik-Entladungslampe im Schnitt,1 shows a variant of the execution of the blocking of the ceramic discharge lamp on average,

Fig.2 eine andere Ausführungsvariante, bei der die Zündelektrode durch die Mantelfläche der Keramik-Entladungsröhre geführt ist, und2 shows another embodiment in which the ignition electrode is passed through the outer surface of the ceramic discharge tube, and

Fig.3 eine weitere Ausführungsvariante, bei der die Zündelektrode durch die Mantelfläche eines zylinderförmigen3 shows a further variant in which the ignition electrode through the outer surface of a cylindrical

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Zwischenstückes geführt ist, welches die Keramik-Entladungsröhre mit einem ebenen Absperrelement verbindet.Intermediate piece is guided, which the ceramic discharge tube connects with a flat shut-off element.

Wie aus Fig.1 ersichtlich, ist das Keramikrohr 1 mit einem fingerhutförmigen Keramik-Sperrglied 2 abgesperrt, an dessen Stirnseite die Stromeinleitung der Hauptelektrode 3 durchgeführt ist. Die Zündelektrode 4 ist durch eine Bohrung des Keramik-Sperrgliedes 2 hindurchgeführt, und zwar in der Nähe der Spitze der Hauptelektrode. Die Stromleitungen der Hauptelektrode und der Zündelektrode sind in die Bohrungen des Keramik-Sperrgliedes 2 mit Hilfe eines an sich bekannten Verfahrens mit einem glasartigen Klebemittel vakuumdicht eingelötet. Das Sperrglied wird am Keramikrohr 1 durch ein ähnliches, an sich bekanntes Verfahren fixiert. Die Abmessungen des Keramik-Sperrgliedes 2 sind derart gewählt, daß die Bohrung der Zündelektrode in der Nähe der Anpassungsoberfläche der Keramikröhre und des Keramik-Sperrgliedes 2 liegen, weil dadurch das Einlöten der Zündelektrode 4 gleichzeitig und mit demselben Klebemittel vorgenommen werden kann, mit welchem das Keramik-Sperrglied 2 am Keramikrohr 1 angelötet wird. Deshalb wird die Entfernung 5 zwischen der Stirnseite des Keramikrohres 1 und der Zündelektrode 4 so klein gewählt, daß das zum Einlöten des Keramik-Sperrgliedes 2 verwendete Klebemittel durch Einwirkung der Kapillar- buw. Oberflächenkräfte auch in die Bohrungen der Zündelektrode hineinfließt. As can be seen from Figure 1, the ceramic tube 1 is with a Locked thimble-shaped ceramic locking member 2, on whose end face the current introduction of the main electrode 3 is carried out is. The ignition electrode 4 is passed through a bore in the ceramic locking member 2, in the vicinity of the Tip of the main electrode. The power lines of the main electrode and the ignition electrode are in the holes of the ceramic locking member 2 is soldered in vacuum-tight with the aid of a method known per se with a vitreous adhesive. The locking member is fixed to the ceramic tube 1 by a similar, known method. The dimensions of the ceramic locking member 2 are chosen so that the hole of the ignition electrode in the vicinity of the matching surface of the ceramic tube and the ceramic locking member 2 because the soldering of the ignition electrode 4 is carried out simultaneously and with the same adhesive can be, with which the ceramic locking member 2 is soldered to the ceramic tube 1. Therefore, the distance becomes 5 between the end face of the ceramic tube 1 and the ignition electrode 4 selected so small that the soldering of the ceramic locking member 2 adhesive used by the action of the capillary buw. Surface forces also flow into the bores of the ignition electrode.

Im Sinne der Anordnung gemäß der Erfindung entsteht zwischen den Spitzen der Zündelektrode 4 und der Hauptelektrode eine konzentrierte Entladung 6, die in Fig.1 mit gestrichelten Linien gezeigt ist.In terms of the arrangement according to the invention, a is created between the tips of the ignition electrode 4 and the main electrode concentrated discharge 6, which is shown in Fig.1 with dashed lines.

Die Ausführungsvarianten gemäß Fig.2 und Fig.3 sind ohne weiteren Kommentar klar und leicht verständlich.The design variants according to Figure 2 and Figure 3 are without further Comment clear and easy to understand.

./7 130030/0 7 39./7 130030/0 7 39

example 1

Bei der Herstellung einer Hochdruck-Natrium-Dampflampe von 220 V/210 ¥ im Sinne der Ausführung nach Fig. 1 ist der innere Durchmesser der Keramikröhre 1 6,8 mm, die Länge 70 mm und die Wanddicke 0,2 mm. Die Länge des Keramik-Sperrgliedes 2 ist 8 mm, der äußere Durchmesser 7,2 mm, und der Durchmesser am abgesetzten Teil ist 6,75 mm. Das Material der Zündelektrode 4 ist Niobium. Ihr Durchmesser ist 0,5 mm und sie ragt in eine Tiefe von 1 mm in den Entladungsraum hinein. Die Entfernung der Zündelektrode 5 von dem Ende der Keramikröhre 1 ist 1 mm.When producing a high-pressure sodium vapor lamp of 220 V / 210 ¥ in the sense of the embodiment according to FIG. 1, the inner Diameter of the ceramic tube 1 6.8 mm, the length 70 mm and the wall thickness 0.2 mm. The length of the ceramic locking member 2 is 8 mm, the outer diameter 7.2 mm, and the diameter on the offset part is 6.75 mm. The material of the ignition electrode 4 is niobium. Her diameter is 0.5mm and she protrudes into the discharge space to a depth of 1 mm. The removal of the ignition electrode 5 from the end of the ceramic tube 1 is 1 mm.

Example 2

Bei der Herstellung einer Hochdruck-Natrium-Dampflampe von 220 V/210 W gemäß Fig.3 sind die Abmessungen mit denjenigen gemäß Fig.1 identisch mit dem Unterschied aber, daß das Keramik-Sperrglied 2 der Fig.1 hier aus zwei Stücken 7 bzw. 8 besteht .When producing a high-pressure sodium vapor lamp of 220 V / 210 W according to FIG. 3, the dimensions are the same as those according to Figure 1 identical with the difference, however, that the ceramic locking member 2 of FIG. 1 here consists of two pieces 7 and 8, respectively.

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Claims

Electric discharge lamp with ceramic bulb and with one that is guided through a lateral surface bore

Ignition electrode

Claims

Electric discharge lamp with ceramic bulb, ceramic shut-off elements, current-conducting electrodes, a gas filling and with one guided through a lateral surface bore Ignition electrode, characterized in that the ignition electrode (4) is in the vicinity of the tip of the main electrode (3) protrudes into the piston.

2. Electric discharge lamp according to claim 1, characterized characterized in that the ceramic locking member (2) thimble

./2 130030/0739 ORIGINAL INSPECTED

TELEX TELEGRAM: PHONE: BANK ACCOUNT: t r ... Cl) SIHCIIb (-KKI) NOK 1-856 44 INVENTION BERLIN BERLINER BANK AO W MHKKNI H 111 N W inven d BERLIN 030/891 60 37 BERLIN 31 IV '.' 112 KI ¹ I. 030/892 23 82 3695716000

is shaped.

3. Electric discharge lamp according to claim 2, characterized in that the end of the thimble-shaped Shut-off member (2) is formed in stages.

4. Electric discharge lamp according to claim 3, characterized in that the end of the ceramic locking member (2) is stepped such that the reduced diameter of the thimble-shaped edge is smaller than the inner diameter of the discharge or ceramic tube (1) and that the non-reduced outer diameter of the ceramic locking member (2) is smaller than the outer diameter of the ceramic tube (1).

5. Electric discharge lamp according to claim 1, characterized in that the distance (5) of the through the thimble-shaped ceramic locking member (2) penetrating electrode (4) from the mating surface of the Ceramic locking member (2) and the ceramic tube (1) lies in the wetting zone of the soldering material.

6. Electric discharge lamp according to claim 1, characterized characterized in that the ignition electrode (4) is guided through the jacket surface of the ceramic tube (1).

7. Electric discharge lamp according to claim 1, characterized characterized in that the ignition electrode (4) through the cylindrical surface of an intermediate piece (8) is performed, which connects the ceramic tube (1) with a flat end piece (7).

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