DE3613881A1

DE3613881A1 - LOW PRESSURE MERCURY STEAM DISCHARGE LAMP

Info

Publication number: DE3613881A1
Application number: DE19863613881
Authority: DE
Inventors: Johannes Rudolf Eindhoven Gelens
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1985-05-10
Filing date: 1986-04-24
Publication date: 1986-11-13
Also published as: GB2176648A; BE904735A; GB8611068D0; NL8501340A; FR2587542A1; GB2176648B; JPS61260542A

Description

PHN 11.381 -''Jf*: , '".-'■'."._;"„ 15-4-1986PHN 11.381 - '' Jf *:, '".-' ■ '."._;"" 15-4-1986

"Niederdruckqiiecksilberdampf entladungslampe" ."Low-pressure silver vapor discharge lamp".

Die Erfindung betrifft eine Niederdruckquecksilberdampf entladungslampe mit einem gasdicht geschlossenen, mit Quecksilber und einem Edelgas gefüllten rohrförmigen Glasentladungsgefäss, an dessen Enden Elektroden angeordnet sind, zwischen denen im Lampenbetrieb eine Entladung aufrechterhalten wird, und das Entladungsgefäss zumindest drei miteinander verbundene, U-förmig gebogene Rohrteile enthält, die parallel zueinander und nebeneinander angeordnet sind und deren Schenkel in der gleichen Richtung verlaufen, und diese Rohrteile im Lampenbetrieb von der Entladung durchflossen werden. Eine derartige Lampe ist aus der japanischen veröffentlichten Patentanmeldung 59-119669 bekannt.The invention relates to a low pressure mercury vapor Discharge lamp with a gas-tight, closed tubular tube filled with mercury and an inert gas Glass discharge vessel with electrodes at its ends are arranged, between which a discharge is maintained during lamp operation, and the discharge vessel contains at least three interconnected, U-shaped bent pipe parts, which are parallel to one another and next to one another are arranged and the legs run in the same direction, and these tube parts in lamp operation are traversed by the discharge. Such a lamp is disclosed in Japanese published patent application 59-119669 known.

Diese Lampe enthält einen Lampenkolben, der das Entladungsgefäss umgibt und mit einem Edison-Lampensockel verbunden ist, so dass die Lampe sich zum Einsetzen in für Glühlampen bestimmte Fassungen eignet. Die Lampe dient als Alternative für eine Glühlampe für allgemeine Beleuchtungszwecke.This lamp contains a lamp bulb that surrounds the discharge vessel and has an Edison lamp cap is connected so that the lamp is suitable for insertion in sockets intended for incandescent lamps. The lamp serves as an alternative to an incandescent lamp for general lighting purposes.

Die Verbindung zwischen den verschiedenen U-förmig gebogenen Rohrteilen des Entladungsgefässes der bekannten Lampe ist mittels speziell ausgebildeter Kammern verwirklicht, in deren Wände die Enden der genannten Rohrteilen gasdicht aufgenommen sind. Die Kammern sind derart miteinander verbunden, dass die Entladungsbahn von einer ersten Elektrode über einen U-förmigen Rohrteil und eine Kammer zum zweiten U-förmigen Rohrteil verläuft usw. zur zweiten Elektrode. Die Verwendung derartiger Kammern zum Herstellen der Verbindungen zwischen den einzelnen Rohrteilen ist kompliziert und stellt während der Lampenherstellung einen zeitraubenden Vorgang dar. Ausserden sind die Rohrteile in der bekannten Lampe verschiedener Grosse und Form, was zusätzliche Schwierigkeiten verursacht. Der das Entladungs-The connection between the various U-shaped bent tube parts of the discharge vessel of the known Lamp is realized by means of specially designed chambers, in the walls of which the ends of the tube parts mentioned are received gas-tight. The chambers are connected to one another in such a way that the discharge path from a first Electrode runs through a U-shaped pipe part and a chamber to the second U-shaped pipe part and so on to the second Electrode. The use of such chambers to produce the connections between the individual pipe parts is complicated and is a time-consuming process during lamp manufacture. In addition, the tube parts are in the known lamp of various sizes and shapes, which causes additional difficulties. The discharge

PHN 11.381 .:.."·£" './"V " \.' , = · 15-5-1986PHN 11.381.: .. "· £" './"V "\.' , = · 15-5-1986

gefäss umgebende Lampenkolben ist dabei notwendigerweise umfangreich. Durch die Kammern ist die Lampe ausserdem verhältnismässig lang, wodurch die Anwendungsmöglichkeiten in bestimmten Leuchten beschränkt werden.The lamp bulb surrounding the vessel is necessary extensive. Due to the chambers, the lamp is also relatively long, which makes it possible to use it limited in certain luminaires.

*T 5 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine* T 5 The invention is based on the object of a

kompakte Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe mit einer hohen Lichtausbeute zu schaffen.compact low-pressure mercury vapor discharge lamp with to create a high light output.

Diese Aufgabe wird mit einer Niederdruckquecksilberdampf entladungslampe der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die U-förmigen Rohrteile untereinander durch Koppelverbindungen miteinander verbunden sind, die durch Verschmelzen einander zugewandter Kragen um Offnungen in den nahe bei den Enden der Schenkel liegenden Wänden zweier benachbarter U—förmiger Rohrteile gebildet sind.This object is achieved according to the invention with a low-pressure mercury vapor discharge lamp of the type mentioned at the beginning solved in that the U-shaped pipe parts with one another by coupling connections with one another are connected by fusing facing collars around openings in the near the ends of the legs lying walls of two adjacent U-shaped pipe parts are formed.

Die erfindungsgemässe Lampe ist äusserst kompakt und hat eine hohe Ausbeute.The lamp according to the invention is extremely compact and has a high yield.

Durch die Verwendung der genannten Koppelverbindungen können die U-förmigen Rohrteile sehr nahe beieinander liegen, wobei eine sehr gedrängte Lampe erhalten wird. Die Lampe besitzt im Vergleich zur bekannten Lampe weiter eine sehr homogene Helligkeit. Die genannten Koppelverbindungen lassen sich schnell und zuverlässig herstellen. Der bei der Herstellung zeitraubende Schritt mit den speziell ausgebildeten Kammern ist damit vermieden.By using the coupling connections mentioned, the U-shaped pipe parts can be very close to one another lying, whereby a very compact lamp is obtained. In comparison to the known lamp, the lamp also has one very homogeneous brightness. The coupling connections mentioned can be established quickly and reliably. The at The production step with the specially designed chambers, which is time-consuming, is thus avoided.

In einem Ausführungsbeispiel sind die U-förmigen Rohrteile identisch und hintereinander angeordnet. Die Längsachsen der Schenkel der verschiedenen U-förmigen Rohr=» teile liegen dabei in zwei Ebenen, die nahezu senkrechtIn one embodiment, the U-shaped pipe parts are identical and arranged one behind the other. the Longitudinal axes of the legs of the various U-shaped tube = » parts lie in two planes that are almost perpendicular

3g zur Ebene durch die Längsachsen von zwei Schenkeln eines gleichen U-förmigen Rohrteils verlaufen. Der Vorteil dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass zwischen den Schenkeln der Rohrteile genügend Raum für ein elektrisches Vorschaltgerät vorhanden ist. Eine derartige Lampe ist nicht nur äusserst kompakt sondern auch vorteilhaft herstellbar. Es braucht nähmlich nur ein Typ von U-förinigen Rohrteil hergestellt zu werden.3g to the plane through the longitudinal axes of two legs of one same U-shaped pipe part. The advantage of this embodiment is that between the There is enough space for an electrical ballast on the legs of the pipe parts. One such lamp is not only extremely compact but also advantageously producible. All it takes is one type of U-shape Pipe part to be manufactured.

In einem anderen AusfUhrungsbeispiel der erfin-In another exemplary embodiment of the

PHH 11.381 .... i* ·,.· ; ■..■·..· 15-4-1986PHH 11,381 .... i * ·,. ·; ■ .. ■ · .. · 15-4-1986

dungsgemässen Lampe ist der Abstand zwischen den Schenkeln und dem Krümmungsradius des gebogenen Teils der an der Aussenseite liegenden Rohrteile kleiner als der des zwischenliegenden mittleren Rohrteils, wobei die an der Aussenseite liegenden Rohrteile in Richtung des zwischenliegenden Rohrteils etwas versetzt sind.according to the lamp is the distance between the legs and the radius of curvature of the curved part of the Outside lying pipe parts smaller than that of the intermediate central pipe part, the on the Outside lying pipe parts are slightly offset in the direction of the intermediate pipe part.

Eine derartige Lampe besitzt eine sehr homogene Lichtverteilung. Das Entladungsgefäss kann von einem Kolben mit verhältnismässig geringen Abmessungen eingeschlossen werden.Such a lamp has a very homogeneous light distribution. The discharge vessel can be a bulb are included with relatively small dimensions.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigenAn embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Show it

FIg, 1 eine erfindungsgemässe Niederdruckquecksilberdampf entladungslampe in der Ansicht und Fig. 2 eine Seitenansicht des Entladungsgefässes der Lampe nach Fig. 1.FIG. 1 shows a low-pressure mercury vapor according to the invention discharge lamp in the view and FIG. 2 a side view of the discharge vessel the lamp according to FIG. 1.

Die Lampe nach Fig. 1 enthält einen einseitig, etwas kugelförmig abgeschlossenen zylinderförmigen Glaskolben 1, der mit einem Reflaktionsprofil zum Erhalten einer möglichst homogenen Lichtverteilung versehen ist. In diesem Kolben befindet sich ein gasdicht geschlossenes mit Quecksilber und Edelgas gefülltes rohrförmigen Entladungsgefäss 2, auf dessen Innenwand eine Leuchtstoffschicht angebracht ist, die die in der Entladung erzeugte Ultraviolettstrahlung in sichtbares Licht umwandelt. An den Enden des Entladungsgefässes befinden sich Elektroden 3 und 4 (siehe Fig. 2), zwischen denen im Betrieb eine Entladung aufrechterhalten wird. Das Entladungsgefäss besteht aus drei miteinander verbundenen, U-förmig gebogenen Rohrteilen 5» 6 und 7» die hintereinander angeordnet sind und bei denen die Längsachsen der Schenkel dieser Rohrteile in zwei parallel zueinander verlaufenden Ebenen liegen, die senkrecht zur Ebene durch einen U-förmigen Rohrteil (beispielsweise 5) verlaufen.The lamp according to Fig. 1 contains a one-sided, somewhat spherical closed cylindrical glass bulb 1, which uses a reflux profile to obtain a light distribution is as homogeneous as possible. In this flask there is a gas-tight, closed with mercury and noble gas-filled tubular discharge vessel 2, on the inner wall of which a layer of fluorescent material is applied, which absorbs the ultraviolet radiation generated in the discharge converts to visible light. Electrodes 3 and 4 are located at the ends of the discharge vessel (see Fig. 2), between which a discharge is maintained during operation. The discharge vessel consists of three together connected, U-shaped bent pipe parts 5 »6 and 7» die are arranged one behind the other and in which the longitudinal axes of the legs of these pipe parts in two parallel to each other extending planes are perpendicular to the plane through a U-shaped pipe part (for example 5).

Wie in Fig. 2 dargestellt, sind die U-förmigen Rohrteile miteinander durch Koppelverbindungen verbunden. Die Koppelverbindung zwischen Rohrteilen 5 und 6 ist mit 8 bezeichnet, die zwischen 6 und 7 mit 9· Bei der Herstellung der Lampe werden zunächst gerade Rohrteile an ihrer Innen-As shown in Fig. 2, the U-shaped pipe parts are connected to one another by coupling connections. The coupling connection between pipe parts 5 and 6 is denoted by 8, that between 6 and 7 by 9 · During manufacture the lamp are first straight pipe parts on their inner

PHN 11.381 .:.. -k- , 15-^-1986PHN 11.381.: .. -k- , 15 - ^ - 1986

Seite mit einer Leuchtstoffschicht versehen. Anschliessend wird ein Ende einer Anzahl von Rohrteilen mit einem Gestell versehen (das eine Elektrode tragt und in dem ein Pumpstengel vorgesehen ist). Das andere Ende dieser Rohrteile vird gasdicht abgeschlossen, wonach die genannten Rohrteile zu einem U gebogen werden. Auf diese Weise entstehen die Rohrteile 5 "und 7· Andere Rohrteile werden an einem Ende mit einem Gestell abgeschlossen, das nur mit einem Pumpstengel (und nicht mit einer Elektrode) versehen ist. Das andere Ende wird gasdicht abgeschloessen, wonach auch diese Rohrteile zu einem U gebogen werden. So entsteht der Rohrteil 6.Side provided with a fluorescent layer. Afterward one end of a number of pipe sections is cradled (which supports an electrode and in which an exhaust tube is provided). The other end of these pipe parts is sealed gas-tight, after which said pipe parts bent into a U. This creates the pipe parts 5 "and 7 · Other pipe parts are at one end closed with a frame that is only provided with an exhaust tube (and not with an electrode). That the other end is sealed gas-tight, after which these pipe parts are also bent into a U. This is how the pipe part is created 6th

Die Schenkel der Rohrteile 5 und 6 werden anschliessend nebeneinander angeordnet, wonach eine Koppelverbindung (wie 8) zwischen dem elektrodenfreien Schenkel des Rohrteils 5 vind dem benachbarten Schenkel des Rohrteils 6 hergestellt wird. Dies erfolgt durch stellenweise Erweichen der Glaswand und durch Anbringen eines nach aussen gerichteten, um die Öffnung vorhandenen Kragens über die Pumpstengel und mittels eines geringen Überdrucks. Danach werden die Kragen gasdicht miteinander verschmolzen. Auf identische Weise werden 6 und 7 miteinander verbunden. Nachdem das Entladungsgefäss gepumpt wurde, werden die Pumpstengel geschlossen und das Quecksilber dosiert (beispielsweise durch das Öffnen einer Kapsel im Entladungsgefäss). Der geschlossene Pumpstengel im Rohrteil 6 bildet einen Anhang 13» mit dessen Hilfe der Quecksilberdampfdruck im Entladungsgefäss im Lampenbetrieb auf einem optimalen Wert stabilisiert werden kann. Die Dampfdruckregelung kann weiter durch das Anbringen eines Amalgams (1^-) beispielsweise bestehend aus Indium, Wismut und Quecksilber, im Anhang verbessert werden. Das auf diese Weise gebildete Entladungsgefäss wird auf einer Bodenplatte befestigt und durch einen zylinderförmigen Lampenkolben (1) eingeschlossen. Die Entladung im Entladungsgefäss verläuft im Betrieb über die Elektrode 3 durch das Rohrteil 5 zur Kopplung 8, die nahe beim Ende des elektrodenfreien Schenkels des Rohrteils liegt. Anschliessend durchläuft die Entladung das mittlereThe legs of the tube parts 5 and 6 are arranged subsequently to each other, whereafter a coupling compound (such as 8) Vind between the electrode-free leg of the tubular member 5 to the adjacent leg of the tubular part is produced. 6 This is done by softening the glass wall in places and by attaching an outwardly directed collar around the opening over the exhaust tube and by means of a slight overpressure. The collars are then fused to one another in a gas-tight manner. Connect 6 and 7 in the same way. After the discharge vessel has been pumped, the exhaust tube is closed and the mercury is dosed (for example by opening a capsule in the discharge vessel). The closed exhaust tube in the tube part 6 forms an attachment 13 »with the help of which the mercury vapor pressure in the discharge vessel can be stabilized at an optimal value during lamp operation. The steam pressure control can be further improved by attaching an amalgam (1 ^ -), for example consisting of indium, bismuth and mercury, in the appendix. The discharge vessel formed in this way is attached to a base plate and enclosed by a cylindrical lamp bulb (1). The discharge in the discharge vessel runs during operation via the electrode 3 through the tubular part 5 to the coupling 8, which is close to the end of the electrode-free leg of the tubular part. The discharge then passes through the middle one

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Λ-Λ-

Rohrteil 6 vollständig bis zur Kopplung 9, bei der die Entladung in den elektrodenfreien Schenkel des Rohrteils 7 eintritt. Danach durchläuft die Entladung das genannte Rohrteil 7 bis zur Elektrode 4.Pipe part 6 completely up to the coupling 9, at which the discharge in the electrode-free leg of the pipe part 7 entry. The discharge then runs through the said tube part 7 to the electrode 4.

Die Lampe nach Fig. \ enthält weiter ein elektrisches Vorschaltgerät 10, das zwischen den Schenkeln der genannten U-förmigen Rohrteilen 5> 6 und 7 angeordnet ist. Am Kolben 1 ist ein konusförmig verlaufender Kunststofflampenteller 11 befestigt, der einen Edison-LampensοekelThe lamp according to FIG. \ Furthermore contains an electrical ballast 10 which is arranged between the legs of the said U-shaped tube parts 5> 6 and 7. A conical plastic lamp plate 11 is attached to the bulb 1 and has an Edison lamp cover

jO trägt, mit dem die Lampe in eine für Glühlampen bezweckte Fassung eingeschraubt werden kann. In dem vom Lampenteller 11 gebildeten Raum ist weiter ein Starter vorgesehen (in der Zeichnung nicht sichtbar).jO carries with which the lamp was intended in one for incandescent lamps Socket can be screwed in. A starter is also provided in the space formed by the lamp plate 11 (in not visible in the drawing).

In einer praktischen Ausführungsform hat die obenIn a practical embodiment the above

^g beschriebene Lampe eine Leistung von 13 W (einschliesslich des Vorschaltgeräts). Die Länge jedes U-förmigen Rohrteils beträgt etwa 130 mm. Der Innendurchmesser der genannten Rohrteile beträgt etwa 10 mm. Die Gesamtlänge der Entladungsbahn zwischen den Elektroden 3 und 4 beträgt etwa 370 mm. Die Lichtausbeute der Lampe beträgt etwa 600 Lumen. Der Innendurchmesser des zylinderfSrmigen Kolbens beträgt etwa 62 mm. Im Entladungsgefäss befand sich neben einer geringen Quecksilbermenge ebenfalls Argon unter einem Druck von 3 Torr. Der Leuchtstoff bestand aus einer Mischung zweier Phosphoren, und zwar aus grünleuchtendem, mit Therbium aktiviertem Cermagnesiumaluminat und rotleuchtendem, mit dreiwertigen Europium aktiviertem Yttriumoxid.^ g lamp has a power of 13 W (including of the ballast). The length of each U-shaped pipe section is about 130 mm. The inside diameter of the said Pipe parts is about 10 mm. The total length of the discharge path between electrodes 3 and 4 is approximately 370 mm. The light output of the lamp is around 600 lumens. The inner diameter of the cylindrical piston is about 62 mm. In the discharge vessel there was next to one small amount of mercury also argon under a pressure of 3 Torr. The phosphor consisted of a mixture two phosphors, namely from green-luminescent, Therbium-activated cermagnesium aluminate and red-luminescent, yttrium oxide activated with trivalent europium.

Claims

PHN 11.381 / 7 '' ■ *: ■ I: ₁₅ _4-1986

PATENT CLAIMS:

1 . Low-pressure mercury vapor discharge lamp with a tubular discharge vessel that is closed for gas, filled with mercury and a noble gas, at the ends of which electrodes are arranged, between which a charge is maintained during lamp operation, and the discharge vessel contains at least three interconnected, U-shaped tube parts that are parallel to one another and are arranged side by side and their legs run in the same direction, and the tube parts are traversed by the discharge when the lamp is in operation, characterized in that U-shaped tube parts are connected to one another by coupling connections which are formed by fusing mutually facing collars around openings are provided in the walls of two adjacent U-shaped pipe parts lying close to the ends of the legs.

2. Low pressure mercury vapor discharge lamp according to claim 1, characterized in that the U-shaped tube parts are identical and are arranged one behind the other.

3. Low pressure mercury vapor discharge lamp according to claim 1, characterized in that . that the distance between the legs and the radius of curvature of the bent part of the pipe parts lying on the outside is smaller than that of an intermediate pipe part, with pipe parts located on the outside being slightly offset in the direction of the pipe part lying between them. H. Low-pressure mercury vapor discharge lamp according to Claim 1, 2 or 3 » characterized in that an electrode-free U-shaped tube part is provided with an appendix at one end.

5. Low-pressure mercury vapor discharge lamp according to claim 4, characterized gekennzeiohnet that there is an amalgam in the appendix.