-
Elektrische Metalldampflampe Die Erfindung betrifft eine elektrische
Metalldampflampe, bei welcher ein Leuchtkörper durch glühenden Dampf bis zur Lichtausstrahlung
erhitzt wird. Hierbei ist es ohne Belang, wenn die erhitzte Gasatmosphäre auch selbst
leuchtet.
-
Derartige elektrische Glühlampen sind bekannt. Diesen haftet jedoch
der Nachteil an, daß dort der Raum, in welchem sich der Glühkörper und die Metalldämpfe
befinden, im Verhältnis zum Glühkörper groß ist, so daß dementsprechend die Wärmeausnutzung
eine schlechte ist. Diese Lampen benötigen einen hohen Energieaufwand.
-
Es sind auch mit erhitztem Metalldampf und mit in diesem Dampfraum
angeordneten Glühkörper arbeitende Lampen bekannt, bei welchen in das Innere des
Kolbens ein zylindrischer Teil des Kolbens hineinragt. Dieser in den Kolben hineinragende
Teil ist aber im Verhältnis zu den Abmessungen des Kolbens von so geringem Durchmesser,
daß er nicht als Füllkörper zum Verringern des Gasraumes angesehen werden kann.
Vielmehr dient er bloß als Träger der Stromleitung. Im großen Raum zwischen der
Kolbenwand und dem Träger des Glühkörpers geht ein großer Teil der Wärme durch Leitung
und Strahlung verloren.
-
Um mit einem möglichst geringen Energieaufwand auszukommen, wird gemäß
der Erfindung der den Leuchtkörper enthaltende Raum als ein schmaler Spalt zwischen
der Kolbenwand und einem im Kolben vorgesiehenen, der Form nach sich diesem anschmiegenden
Füllkörper ausgebildet. Dann werden die vom Boden des Kolbens aufsteigenden Metalldämpfe
einerseits von der Wand des Glaskolbens, andererseits vom Füllkörper in unmittelbarer
Nähe des Glühkörpers geführt, und dadurch wird der letztere erhitzt. Die ganze erhitzte
Gasmenge kommt mit dem Glühkörper in unmittelbare Berührung, wird von dieser erhitzt,
so daß eine gute Wärmeabgabe stattfindet und so ein bedeutend geringerer Energieaufwand
benötigt wird als bei den bekannten Glühlampen dieser Art. Durch die Ausbildung
eines möglichst kleinen Raumes für die glühende Atmosphäre wird nicht nur der Wirkungsgrad
der Lampe erhöht, sondern auch die Lichtintensität vergrößert.
-
Vorteilhaft wird man den Kolben und den aus Isolierstoff gebildeten
Füllkörper als konaxiale Umdrehungskörper und die leuchtende Oberfläche des Glühkörpers
gewellt ausbilden, wodurch diese vergrößert wird.
-
Durch eine entsprechende Gasfüllung, z. B. durch Füllen der Lampe
mit Wasserstoff oder Helium, kann eine rote oder gelbe Strahlung in an 'sich bekannter
Weise erreicht werden. Man hat solche Gasfüllungen für Bogenlampen bereits vorgeschlagen,
doch nur für den Zweck, die stark hygroskopischen Halogenverbindungen, welche dort
zum Färben des Lichtes dienten, gegen Feuchtigkeit zu schützen.
-
Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele der Lampe nach der Erfindung,
in weleher
die Abb. r und 2 je einen Längsschnitt darstellen.
-
In der Abb. i bedeutet i einen kleinen Kolben aus Quarzglas, in dessen
Innerem der schirmförmige Glühkörper 2 ang6ördnet ist. Dieser Körper wird vorzugsweise
aus Stoffen hergestellt, die eine selektive Emissionsfähigkeit besitzen, insbesondere
geringe Wärme-bzw. Ultraviolettstrahlung aufweisen, hingegen viele gelbe und grüne
Strahlen aussenden, also die Energie gut ausbeuten. Als solche Stoffe kommen in
erster Linie gewisse Metalloxyde, z. B. Zirkonoxyd, Thoriumoxyd u. dgl., in Betracht.
Man wird den Leuchtkörper vorteilhaft mit möglichst großer Oberfläche ausbilden
und zu diesem Zweck den Schirm in Halbkugelform mit Längs- oder QuerweUung versehen.
-
Der Glühkörper 2 ist so geformt und so angeordnet, daß er ganz nahe
zum Quarzkolben i liegt, diesen beinahe berührt, so daß zwischen diesen nur ein
ganz geringer Raum bestehen bleibt. In diesem zweckmäßig halbkugelförmigen Raum
befindet sich ein Quecksilbertropfen 3, wobei der Raum über dem Schirm mit einer
Dichtung q. aus hitzebeständigem Stoff abgeschlossen ist. 5 und 6 sind Stromzuführungen,
deren eine neben dem Quarzkolben liegt, die andere isoliert und konzentrisch durch
den Körper q. und die Spitze des Schirmes 2 durchgeleitet ist. Beide Leitungen liegen
mit ihren Enden als Elektroden im Quecksilber, und es ist die Leitung 6 mit dem
Anker 7 eines Magneten 8 derart verbunden, daß beim Erregen der Anker angehoben
wird, so daß ein Lichtbogen entsteht, sobald die Spitze der Leitung 6 den Quecksilbertropfen
verläßt. Das Quarzgehäuse ist vorteilhaft mit einem gelbrot glühenden Gas, z. B.
Wasserstoff oder Helium, gefüllt. Hierbei können vorteilhaft Drücke von etwa 6oo
mm angewendet werden. Um die Wärmeverluste zu verringern, wird man den Quarzkolben
zweckmäßig in einen größeren Glaskolben anordnen, wobei der Zwischenraum zwischen
den beiden Kolben entlüftet wird.
-
Beim Einschalten hebt der Magnet 8 den Pol 6 aus dem Quecksilbertropfen
3 heraus, wodurch ein Lichtbogen entsteht, das Quecksilber rasch verdampft, der
Dampf den Raum um den Schirm 2 erfüllt, der Druck sich im Innern der Lampe erhöht,
wodurch auch die Lichtintensität erhöht wird. Bei der entstandenen Temperatur, welche
ungefähr 2000° C beträgt, glüht der Schirm und leuchtet intensiv. Da der Wärmeverlust
auf ein Mindestmaß zurückgeführt ist, benötigt die Aufrechterhaltung dieser Temperatur,
also der Betrieb der Lampe, nur sehr wenig Energie.
-
Die Vorrichtung kann auch mit zwei automatisch bewegten Elektroden
ausgebildet werden.
-
Nach dem Ausschalten läßt der Magnet die Elektrode 6 fallen, und es
,erfolgt das Niederschlagen des Quecksilbers, wonach die Lampe wieder betriebsfähig
ist. Die Form des Glühkörpers kann mannigfaltig, z. B. konisch, zylindrisch u. dgl.,
sein.
-
Will man statt Lichtbogenzündung Funkenzündung anwenden, so werden
die Elektroden als feststehende Elektroden ausgebildet. Dann wird man den Gasraum
noch kleiner wählen und die Pole so anordnen, daß man eine möglichst lange Funkenstrecke
erhält.
-
Zwecks besseren Zündens kann man auch mehrere Elektrodenpaare anwenden,
deren Funkenstrecken einander vorteilhaft kreuzen.
-
Abb. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Glühkörper 17 konische
Form hat und im konischen Hohlraum zweier Quarzglaskegel 18, i 9 eingeschlossen
ist. So kann der Gasraum äußerst klein ausgebildet werden.