DE3111836A1

DE3111836A1 - Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe

Info

Publication number: DE3111836A1
Application number: DE19813111836
Authority: DE
Inventors: Johannes Rudolf 5621 Eindhoven Gelens; Adrianus Joannes Henricus Josephus Van Zon
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1980-03-28
Filing date: 1981-03-26
Publication date: 1982-02-25
Also published as: GB2072942B; US4383200A; BE888142A; FR2479562B1; CA1161008A; JPS56149763A; FR2479562A1; NL8001833A; JPS6362064B2; GB2072942A

Description

Wl Philips^r6iireilari?p^r-&bnekGn, Eindhoven 3111836

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"Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe".

Die Erfindung betrifft eine Niederdruckquecksilberdampf entladungslampe mit einem Lampenkolben, in dem sich ein mit Quecksilber und Edelgas gefülltes Entladungsrohr befindet, welche Lampe weiter ein eingebautes elektrisches Vorschaltgerät und einen mit dem Kolben verbundenen dünnwandigen Lampenfuss besitzt, der mit Mitteln zur Befestigung der Lampe in einer Fassung versehen ist. Eine derartige Lampe ist aus der DE-OS 2835183 bekannt.

Die bekannte Lampe mit geringen Abmessungen hat ein Entladungsrohr von solcher Form, dass im Betrieb eine verhältnismässig lange Entladungsbahn zwischen den Elektroden vorgesehen ist. Eine derartige Lampe kann als

lternative für eine Glühlampe für allgemeine Beleuchtungszwecke dienen.

Bei der bekannten Lampe ist das für die ¥irkung der Lampe erforderliche elektrische Vorschaltgerät (in Serienschaltung mit der Entladungsbahn) in den dünnwandigen zylinderförmigen Lampenfuss aufgenommen, der beispielsweise aus Kunststoff besteht. Der Lampenfuss ist am Lampen· kolben befestigt (beispielsweise mit Hilfe einer Klemmverbindung) ; sein Ende ist verjüngt und trägt an dieser Stelle beispielsweise einen Edison-Sockel, mit dessen Hilfe die Lampe in einer Fassung gehaltert werden kann. Bei dieser Lampe besteht im Betrieb die Gefahr, dass durch die vom Vorschaltgerät entwickelte Wärme die Vorschaltgerät temperatur auf einen so hohen Wert ansteigt, dass die Isolierung um die Drähte der Induktionsspule herum, die einen Teil des Vorschaltgerät bildet, leicht angegriffen wird. Ausserdem besteht die Gefahr, dass sich die Wand des Lampenfusses durch die Wärme verformt, so dass sich sogar der Lampenfuss vom Lampenkolben lösen kann. Daneben kann bei einer verhältnismässig hohen Wärmeentwicklung im Vor-

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schaltgerät der Dampfdruck im Entladungsrohr auf einen so hohen Wert ansteigen, dass der kritische Quecksilberdampfdruck (etwa 6x10 Torr) für eine optimale Umwandlung elektrischer Leistung in Ultraviolettstrahlung überschritten wird, wodurch die Lichtausbeute sinkt. Dieser Nachteil besteht insbesondere bei solchen Lampen, bei denen wenigstens ein Teil der Lampenfusswand oder das Vorschaltgerät selbst in der direkten Umgebung des Entladungsrohrs liegt. Da ausserdem das Entladungsrohr von einem Kolben umgeben ist, steigt die Temperatur im Rohr während des Betriebs leicht auf einen für eine möglichst günstige Lichtausbeute zu hohen ¥ert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe der eingangs erwähnten Art anzugeben, die auf einfache Weise herstellbar ist und bei der der Einfluss der im elektrischen Vorschaltgerät entwickelten Wärme auf das Vorschaltgerät selbst und auf die übrigen Teile der Lampe möglichst gering ist.

Die Aufgabe wird bei einer Niederdruckquecksilberdampf entladungslampe nach der Erfindung dadurch gelöst;, dass wenigstens das elektrische Vorschaltgerät und die Enden des Entladungsrohrs auf einer Metallplatte befestigt sind, die nahe der Verbindung des Lampenfusses und des Lampenkolbens liegt und sich praktisch bis zur Aussenseite der Lampe erstreckt.

Die Metallplatte erstreckt sich beispielsweise bis zur Wand des Lampenfusses oder des Lampenkolbens und ruht dort am Lampenfuss oder am Lampenkolben.

Bei dieser Lampe wird die im Betrieb vom Vorschaltgerät entwickelte Wärme von der Metallplatte (mit einem hohen Wärmeleitkoeffizienten) möglichst schnell zur Aussenseite der Lampe abgeleitet. Daher ist der Einfluss der vom Vorschaltgerät entwickelten Wärme an sich und auf die übrigen Teile der Lampe, wie auf den Starter, das Entladungsrohr, die elektrischen Verbindungsdrähte und ι Lon Lampenfuss gering.

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In einer erfindungsgemässen Lampe sind keine besonderen Öffnungen im Lampenfuss oder im Lampenkolben erforderlich, um das Vorschaltgerät auf einer veriiältnismässig niedrigen Temperatur zu halten. Im Entladungsrohr stabilisiert sich der Dampfdruck dabei möglichst auf einem ¥ert, der für die bereits erwähnte Umwandlungsausbeute möglichst vorteilhaft ist.

Bei einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Lampe hat die Metallplatte nicht nur eine Kühlungsfunktion, sondern auch eine Funktion als Träger für das TCn ti acliuifisrohr, das Vorschaltgerät, don Starter, den Lampenkolben und die elektrische Verdrahtung, dir: beispielsweise auf einer auf der Metallplatte befestigten Kunststoffscheibe angebracht ist. Diese Konzentration von Befestigungssrellen

^ der erwähnten Elemente erleichtert die Lampenherstellung. Das Entladungsrohr, der Lampenkolben und der Starter können beispielsweise mit einem geeigneten Klebstoff oder auch mit einer Schraub-, Klemm- oder Einrastverbindung auf der Merallplatte befestigt werden. In einer praktischen Ausführungs-

form ist das Entladungsrohr auf der Metallplatte mit einer Klemmfeder befestigt, die mit einem hochstehenden Rand der Metallplatte zusammenarbeitet. Das Ent^tdungsrohr wird dabei von der Feder an der erwähnten Hand geklemmt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer er-

findungsgeraässen Lampe ist die Metallplatte mit hochsrehenden ¥änden versehen, die mit einer oder mehreren ¥änden des Vorschaltgeräts einen innigen Kontakt bilden. Das Vorschaltgerät wird mit als Flügel ausgebildeten Wänden auf der Hatte angeordnet. Ausserdem ist eine gute Wärmeableitung gewähr— leistet.

Bei einer anderen AusführLingsform ist die Metallplatte mit hochstehenden Wänden versehen, die ein im Querschnitt rechteckiges Rohr bilden, das das Vorschaltgerät wenigstens klemmend auf nimmt. Das Rechteckrohr und die Platte sind beispielsweise als Einheit ausgebildet.

Bei wieder einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemässen Lampe sind die hochstehenden Wände mit Mitteln zum Befestigen des Entladungsrohrs ausgerüstet. Es

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ist dabei nicht notwendig, in der Metallplatte besondere Öffnungen anzubringen,in denen das Entladungsrohr mit Klebstoff oder Gips befestigt ist. Die erwähnten Mittel sind beispielsweise Bügel, die an den hochstehenden Wänden befestigt sind.

Vorzugsweise ist die Metallplatte wenigstens über einen Teil ihres Umfangs mit einem hochstehenden Rand versehen, der um die Aussenwand des Lampenkolbens greift. Der hochstehende Rand wird dabei selbst von der ¥and des Lampenfusses klemmend eingeschlossen. Die Metallplatte dient dabei faktisch als Verbindungsorgan für den Lampenfuss und den Lampenkolben.

Bei einer anderen Ausführungsform einer erfin- -dungsgemässen Lampe weist die dem Entladungsrohr zugewandte Seite der Metallplatte einen reflektierenden Werkstoff auf, wie Titandioxid. Die Lichtausbeute der Lampe wird dabei in vorteilhaftem Sinne beeinflusst. Vorzugsweise besteht die Metallplatte aus Aluminium.

Das elektrische Vorschaltgerät kann auf der Metallplatte beispielsweise mittels einer Puntschweiss-, Klemm- oder Schraubverbindung befestigt sein. Es ist jedoch auch möglich, dass die Metallplatte durch eine der Blechlamellen des Vorschaltgeräts selbst gebildet wird. Ein Vorschaltgerät besteht nämlich aus einem Blechpaket, das beispielsweise aus U-T-förmigen Blechlamellen aufgebaut ist, in deren Fenster sich eine elektrische Spule befindet. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass keine zusätzlichen Verbindungen zwischen der Metallplatte und dem Vorschaltgerät erforderlich sind.

Das Entladungsrohr ist vorzugsweise an einer oder mehreren Stellen abgebogen, damit im Entladungsrohr eine verhältnismässig hohe Bogenspannung in einem möglichst geringen Lampenvolumen erreichbar ist. Das Entladungsrohr ist beispielsweise mehrmals gefaltet, bis eine Hakenform erreicht ist.

Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird nachstehend an Hand dor Zo j.c-lunuifj niilirr er Ulutert, in der eine Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe im Längs-

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schnitt dargestellt ist.

Die Lampe enthäLt einen einseitig etwa kugelförmig abgeschlossenen zylinderförmigen Glaskolben 1. Die Aussenseite dieses Kolbens 1 ist mit einer Riffelung 2 versehen, wodurch eine homogene Helligkeit der Lampe erreicht wird. In diesem Kolben 1 befindet sich ein vakuumdicht geschlossenes Entladungsrohr 3» das zur Bildung der Hakenform dreimal gefaltet ist. An den Enden des Rohres 3 befinden sich Elektroden h und 5> zwischen denen im Betrieb eine Entladung erfolgt. An der Innenwand des Entladungsrohrs 3 befindet sich eine Leuchtstoffschicht 6, die die in der Entladung erzeugte Ultraviolettstrahlung in sichtbares Licht umwandelt. Die Lampe ist weiter mit einem elektrischen Vorschaltgerät 7 (beispielsweise einem Blechpaket, das aus U-T-förmigen Blechlamellen 7 a und einer Spule Tb aufgebaut ist) und einem dünnwandigen Kunststofflampenfuss 8 ausgerüstet. Dieser ist am Lampenkolben 1 befestigt, verjüngt sich am unteren Ende etwas und 1st dort mit einem Ediηon—Lampensockel 9 ausgerüstet,

²^ mit der die Lampe in eine Glühlampenfassung eingedrehr werden kann. Nahe der Verbindung des Lampenfusses 8 und des Lampenkolbens 1 befindet sich eine kreisförmige Aluminiumplatte 10, die sich praktisch bis zur Aussenseite der Lampe erstreckt und zum Ableiten der im Vorschaltge-

^⁵ rät 7 entwickelten Wärme an die Umgebung der Lampe dient. Die Platte 10 enthält zwei hochstehende Flügel (von denen einer (11) in der Zeichnung sichtbar ist), die mit den Wänden des Vorschaltgeräts 7 beispielsweise durch Schweissen verbunden sind. Das Vorschaltgerät 7 ist dabei derart angeordnet, dass ein Teil vom Lampenkolben 1 und ein anderer (kleinerer) Teil -von der Wand des Lampenfusses 8 umgeben ist. Hierdurch wird die Länge der vollständigen Lampe relativ gering. Die Platte 10 ist weiter mit Offnungen zum Aufnehmen der Enden des Entladungsrohrs 3 versehen. Das Rohr 3 ist in der Platte 10 mittels Klebstoff befestigt. Die Platte 10 besitzt weiter eine Öffnung zum Aufnahme eines Glimmlichtstarters 12. Dieser Starter 12 ist mit zwei praktisch gleich langen Bimetall-

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streifen 12a und 12b ausgerüstet, welche derart orieniiert sind, dass sie bei Temperaturerhöhung- zur gleichen Seite hin abbiegen. Der Querschnitt des einen Bimetallstreifens ist wesentlich kleiner als der des anderem.. Damit wird erreicht, dass sich diese Bimetallstreifen beim Startvorgang schnell berühren, was die Zündung des Entladungsrohrs 3 fördert, jedoch unter Betriebsbedingung des Entladungsrohrs und der dabei verhältnismässig hohen Temperatur des Glimmstarters 12 kein gegenseitiger Kontakt der Bimetallstreifen auftritt. Der Gliinrastarter 12 ist mit Durchführungsorganen aus einer Chromeisennickellegierung für die Bimetallstreifen versehen.

An der Lampenfussseite der Metallplatte 10 ist eine kleine dünnwandige Kunststoffscheibe 13 befestigt. Mit dieser Scheibe 13 sind mittels Schneid/Stich-Durchbohrungsverbindungen die Zuführungsdrähte für die Elektroden 4, 5, den Starter 12 und den diesem Starter zugeordneten Kondensator 14 verbunden. Weiter ist an dieser Scheibe 13, die von der Metallplatte 10 elektrisch isoliert ist, der Zuführungsdraht eines mit dem Sockel 9 verbundenen Thermoschützes befestigt.

Die Metallplatte 10 ist über einen Teil ihres Umfangs mit einem hochstehenden Rand 15 versehen, der um den Kolben 1 greift. Der hochstehende Rand 15 selbst wird von Wandteilen (wie 16) des Lampenfusses S klemmend eingeschlossen. Die Metallplatte 10 dient also nicht nur als Kühlungs- und Aufbauplatte, sondern auch als Verbindungsorgan.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel der erwähnten Lampe betrug die Gesamtlänge des Entladungsrohrs 36 cm, der Innendurchmesser 10 mm. Der Durchmesser der Metallplatte war 6,5 cm, die Dickel 0,8 mm, die Höhe des Vorschaltgeräts 3,5 cm, die Breite 2,5 cm und die Tiefe h cm.

Die Lichtausbeute der Lampe betrug 900 Lumen mit einer Quecksilber- und Argon-Menge (3 Torr) im Entladungsrohr und mit einer Leuchtstoffscricht an der Innen-

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wand, bestehend aus einer Mischung· von zwei Phosphoren, und zwar aus grün lumineszierendem mit Terbium aktiviertem Cermagnesiumaluminat und rot lumineszierendem dreiwertigem Europium aktiviertem Yttriumoxid, Die von der Lampe einschliesslich des Vor^chaltgeräts aufgenommene Leistung betrug 18 Watt (220 V, Wechselspannung)

Leerseite

Claims

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PATENTANSPR UCHE.

1 .) Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe mit
einem Lampenkolben, in dem sich ein mit Quecksilber und
Edelgas gefülltes Entladungsrohr befindet, welche Lampe
weiter ein eingebautes elektrisches Vorschaltgerät und

eine mit dem Kolben verbundenen dünnwandigen Lampenfuss
besitzt, der mit Mitteln zur Befestigung der Lampe in
einer Fassung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens das elektrische Vorschaltgerät (7) imd die
Enden des Entladungsrohrs (3) auf einer Metallplatte (1O) befestigt sind, die nahe der Verbindung des Lampenfusses
(8) und des Kolbens (i) liegt und sich praktisch bis zur
Aussenseite der Lampe erstreckt.
2. Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallplatte (1O) mit hochstehenden ¥änden (15) versehen ist, mir

denen eine oder mehrere Wände (11) des Vorschaltgerätes
(7) einen innigen Kontakt bilden.
3. Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallplatte (1O) mit hochstehenden Wänden (I5) versehen ist, die ein

im Querschnitt rechteckiges Rohr bilden, das das Vorschaltgerät (7) wenigstens klemmend aufnimmt.
4. Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, dass die hochstehenden Wände mit Mitteln zum Befestigen des Entladungsrohrs versehen sind.
5. Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallplatte (1O) wenigstens über einen Teil ihres Umfangs

^ einen hochstehenden Rand (15) enthält, der um die Aussenwand des Kolbens (1) greift und von der Lampenfusswand
umschlossen ist, und wobei der Lampenfuss (8) mit dem

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Kolben klemmend verbunden ist.
6. Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe nach. Anspruch. 1 , 2, 3> ^-» 5 oder 6, dadurch gekennzeichne τ, dass auf der Metallplatte (ΐθ) ein Starter (12) befestigt
7. Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 1, 2, 3> ^-» 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Entladungsrohr (3) zugewandte Seite der Metallplatte (ίο) reflektierenden Werkstoff aufweist.
8. Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe

nach Anspruch 1, 2, 3, h, 5, 6 oder J, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallplatte (ίο) aus Aluminium bestehr.
9. Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe nach

- Anspruch 1, 2, 3> ^> 5» 6» 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallplatte wenigstens eine der Blechlamellen des Vorschaltgeräts ist.
10. . Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 1, 2, Ί, h, 5» 6» 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Entladungsrohr auf der Platte mit einer

^ Klemmfeder befestigt ist, die mit einem hochstehenden Rand der Metallplatte zusammenarbeitet.