DE602009C

DE602009C - Electric high-pressure arc lamp with activated glow electrodes, a noble gas base filling and a vaporizable mercury base body

Info

Publication number: DE602009C
Application number: DE1930602009D
Authority: DE
Inventors: Dr Edmund Germer
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1930-04-29
Filing date: 1930-04-29
Publication date: 1934-08-29

Description

Die Erfindung bezieht sich auf solche elektrischen Hochdruckbogenlampen für Beleuchtungsund Bestrahlungszwecke, die nach aufwärts gerichtete Polgefäße aufweisen, -wie dies insbesondere bei Lampen mit rohrförmigen, U-förmig nach unten durchgebogenen Lampengefäßen oder auch senkrecht oder annähernd senkrecht stehenden Rohrgefäßen der Fall ist. Derartige mit aufwärts gerichteten Polgefäßen ausgerüstete Hochdruckbogenlampen zeigen meist den Nachteil, daß das nach einiger Betriebszeit in den hochgelegenen, verhältnismäßig kühlen Polgefäßen kondensierende Quecksilber an der Polgefäßwand kleben bleibt, sich auf dieser zu großen Tropfen sammelt, die dann abfallen und den Lichtbogen unter Flackererscheinungen aus seiner Bahn drängen, oft sogar zum Erlöschen bringen. Ein Wiederzünden der Hochdruckröhre ist dann, wie bekannt, nur nach einer längeren Wartezeit möglich, und zwar erst dann, wenn sich die Röhre so weit abgekühlt hat, daß ihre Wiederzündspannung auf die Netzspannung abgesunken ist.The invention relates to such high pressure electric arc lamps for lighting and lighting Irradiation purposes that have upward polar vessels, such as this especially in the case of lamps with tubular lamp vessels that are bent downwards in a U-shape or vertical or approximately vertical tubular vessels is the case. Show such high-pressure arc lamps equipped with upward-pointing pole vessels usually the disadvantage that after some operating time in the high altitude, relatively Cool pole vessels condensing mercury sticks to the pole vessel wall, causing droplets that are too large collects, which then fall off and the arc with flickering phenomena from its Push the path, often even to extinguish it. A reignition of the high pressure tube is then, as is known, only possible after a longer waiting period, and only if the tube has cooled down so far that its re-ignition voltage corresponds to the mains voltage has sunk.

Die vielfachen Versuche, die schädlichen Folgen der abfallenden großen Quecksilbertropfen durch eine geeignete Gestaltung des Polgefäßes oder der Verbindungsstelle zwischen dem Polgefäß und dem eigentlichen Leuchtrohr zu vermeiden, hatten bisher wenig Erfolg.The multiple attempts, the harmful consequences of the falling large drops of mercury by a suitable design of the pole vessel or the connection point between Avoiding the polar vessel and the actual light tube have so far had little success.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß schon die Ansammlung des sich niederschlagenden Quecksilbers zu großen, an der Polgefäßwand klebenden Tropfen verhindert werden muß und daß die Ursache des Klebens des Quecksilberkondensats darin zu suchen ist, daß sich nach längerer Betriebszeit auf der Innenwand des Polgefäßes Schichten von abgestäubtem Elektrodenstoff bilden. Diese Ablagerung von zerstäubtem Elektrodenstoff auf der Polgefäßwand und das dadurch bedingte Kleben des Quecksilberkondensats wird gemäß der Erfindung bei einer elektrischen Hochdruckbogenlampe für Beleuchtungs- und Bestrahlungszwecke, die zu starker Elektronenabgabe aktivierte Glühelektroden, eine Edelgasgrundfüllung und einen verdampfbaren Quecksilberbodenkörper aufweist, dadurch vermieden, daß im Innern von aufwärts gerichteten Polgefäßen je eine die Elektroden mit Abstand umschließende Glocke mit zweckmäßig eingezogenem unterem Rand angeordnet wird.The invention is based on the knowledge that the accumulation of the precipitating mercury prevents large drops sticking to the wall of the pole vessel must be and that the cause of the sticking of the mercury condensate is to be found in the fact that after a long period of operation Form layers of sputtered electrode material on the inner wall of the pole vessel. This deposition of atomized electrode material on the pole vessel wall and the resulting sticking of the mercury condensate is according to the invention in an electric high pressure arc lamp for lighting and irradiation purposes, which Glow electrodes activated too much, a noble gas base filling and has a vaporizable mercury bottom body, thereby avoided that inside of upwardly directed pole vessels, one each enclosing the electrodes at a distance Bell is arranged with an appropriately retracted lower edge.

Diese die heißen Elektroden umschließenden Glocken fangen den zerstäubten Elektrodenstoff auf und verhindern somit, daß letzterer an die Polgefäßwand gelangt. Da diese aber wesentlich kälter ist als die der Wärmestrahlung der Glühelektrode ausgesetzte Einbauglocke, so wird der in das Polgefäß gelangende Quecksilberdampf naturgemäß nicht auf der Glocke und ihrem Belag von zerstäubtem Elektrodenstoff, sondern aufThese bells surrounding the hot electrodes catch the atomized electrode material and thus prevent the latter from reaching the pole vessel wall. There but this is much colder than that exposed to the thermal radiation of the glow electrode Built-in bell, the mercury vapor that gets into the pole vessel is natural not on the bell and its coating of atomized electrode material, but on

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dr. Edmund Germer in Berlin-Charlottenburg.Dr. Edmund Germer in Berlin-Charlottenburg.

der glatten, von Verunreinigung freien Wand des Polgefäßes kondensieren. Das Kondensat sammelt sich hierbei nicht zu großen Tropfen an, sondern bildet nur ganz kleine Tröpfchen, die schnell dem Quecksilberbodenkörper zufließen, ohne daß eine Störung des Lichtbogens eintritt.condense on the smooth, impurity-free wall of the pole vessel. The condensate does not collect too large droplets, but only forms very small droplets, which quickly attach to the mercury soil flow in without the arc being disturbed.

Je ruhiger und zuverlässiger der Lichtbogen einer Hochdrucklampe brennt, um so mehr ίο kann aber die Brennspannung der Lampe gesteigert und an die Netzspannung angeglichen werden, was bekanntlich eine Erhöhung der Lichtausbeute der Lampe zur Folge hat.The quieter and more reliably the arc of a high-pressure lamp burns, the more it burns ίο, however, the operating voltage of the lamp can be increased and matched to the mains voltage which is known to result in an increase in the light output of the lamp.

Ein besonders günstiges Arbeiten einer t5 erfindungsgemäß ausgebildeten Hochdrucklampe wird ferner erzielt, wenn das Polgefäß einen etwas größeren Durchmesser aufweist als das eigentliche Leuchtrohr und wenn nur eine ganz bestimmte, durch Versuche leicht festzustellende Menge Quecksilber in der Lampe vorhanden ist. So hat sich beispielsweise bei einer Hochdruckröhre von 15 mm Durchmesser und 20 cm Länge eine Ouecksilbermenge von etwa 20 g als besonders geeignet erwiesen.A particularly favorable operation of a t5 high-pressure lamp designed according to the invention is also achieved when the polar vessel has a slightly larger diameter than the actual light tube, and if only a very specific one, easily through experiments The amount of mercury to be determined is present in the lamp. So, for example an amount of mercury for a high-pressure tube 15 mm in diameter and 20 cm in length of about 20 g proved to be particularly suitable.

Bei Quecksilberdampfgleichrichtern ist es' zwar bereits bekannt, die Anoden mit Abstand von Glocken zu umschließen. Letztere dienten hierbei jedoch nur dazu, bei Außerbetriebsetzung des Gleichrichters die Kondensation des Quecksilbers auf den aus Metalloder Graphitkörpern bestehenden blockförmigen Anoden zu verhindern oder aber das Entstehen eines Lichtbogens zwischen den Anoden zu; unterbinden, wie dies eintritt, wenn Ouecksilbertröpfchen aus einer besonderen Kühlkammer auf die Anoden fallen oder wenn von der flüssigen Kathode aus Quecksilbertröpfchen verspritzen und dann die Anoden treffen. Bei Hochdruckbogenlampen mit Glühelektroden sind dagegen diese Übelstände wegen des Fortfalls einer flüssigen Kathode und wegen der hohen Temperatur der verwendeten Glühelektroden nicht zu erwarten. Bei Hochdruckbogenlampen mit Glühelektroden haben die eingebauten Glocken vielmehr den ganz anderen Zweck, die Polgefäße und die anschließenden Teile der Entladungsröhre vor Beschlagbildung durch zerstäubten Elektrodenbaustoff und damit vor einem Kleben von im Polgefäß entstehenden Quecksilbertröpfchen zu schützen. Gleichzeitig wird, wie bereits bekannt, durch die Einbauglocken auch verhindert, daß die den Glühelektroden benachbarten Wandungsteile durch die Elektrodenwärme und die Entladung gefährdet werden.In the case of mercury vapor rectifiers, it is already known to keep the anodes at a distance to be surrounded by bells. The latter, however, only served when it was shut down of the rectifier, the condensation of the mercury on the block-shaped bodies made of metal or graphite To prevent anodes or the formation of an electric arc between the Anodes too; Prevent as this occurs when mercury droplets come out of a particular Cooling chamber falling on the anodes or if from the liquid cathode from mercury droplets splash and then hit the anodes. For high pressure arc lamps with glow electrodes on the other hand, these inconveniences are due to the absence of a liquid cathode and the high temperature of the cathode used Glow electrodes not to be expected. In the case of high-pressure arc lamps with glow electrodes, the built-in bells rather have the completely different purpose, the pole vessels and the adjoining parts of the discharge tube before fogging due to atomized electrode construction material and thus before sticking to protect from mercury droplets arising in the polar vessel. At the same time becomes how already known, the built-in bells also prevents the neighboring glow electrodes Wall parts are endangered by the electrode heat and the discharge.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von Polgefäßen nach der Erfindung mit die Glühelektroden umschließenden Glocken im Schnitt dargestellt.The drawing shows two exemplary embodiments of polar vessels according to the invention shown in section with the bells surrounding the glow electrodes.

Die Abb. 1 zeigt das eine Ende einer U-förmig gebogenen Hochdruckfeogenlampe 1, die zweckmäßig aus Quarz oder einem für ultraviolette Strahlen durchlässigen Borosilikatglase besteht und an jedem Ende ein nach aufwärts gerichtetes Polgefäß 2 aufweist. Die Übergangsstelle zwischen dem Polgefäß 2 und dem eigentlichen Leuchtrohr 1 weist eine Einschnürung 3 auf, durch welche ein ruhigeres Brennen des Lichtbogens begünstigt wird. Durch die Einschmelzstelle 4 ist der Stromzuführungsdraht 5 geführt, an dem ein die Glühelektrode 6 tragender, einen Kurzschlußbügel bildender Drahtbügel 7 befestigt ist. Die aus gut elektronenemittierenden Stoffen bestehende oder diese enthaltende Glühelektrode kann dadurch leicht entgast und aktiviert werden. Die Glühelektrode 6 und ihre Haltebügel 7 sind gemäß der Erfindung von einer zylindrischen, oben und unten offenen Glocke 8 umhüllt, die mittels kurzer, in der Mitte der Glocke angeordneter Verbindungsstege 9 mit den Polgefäßwänden verschmolzen ist und von diesen getragen wird.Fig. 1 shows one end of a U-shaped bent high pressure arc lamp 1, which expediently made of quartz or a borosilicate glass permeable to ultraviolet rays exists and has an upwardly directed pole vessel 2 at each end. the The transition point between the polar vessel 2 and the actual light tube 1 has a constriction 3, through which a quieter burning of the arc is favored. The power supply wire is through the melting point 4 5 out, on which one the glow electrode 6 carrying, a short-circuit clip forming wire bracket 7 is attached. Those made from good electron-emitting materials Existing or containing glow electrodes can thereby be easily degassed and activated will. The glow electrode 6 and its retaining bracket 7 are according to the invention from a cylindrical bell 8, open at the top and bottom, which by means of short, in the Connecting webs 9 arranged in the middle of the bell are fused to the pole vessel walls is and is supported by them.

Die Abb. 2 zeigt das eine Ende einer senkrecht stehenden Hochdruckbogenlampe 1, bei der die wiederum auf einem Drahtbügel 7 befestigte Glühelektrode 6 von einer ebenfalls zylindrischen Hohlglocke 8 umschlossen wird, die aber nur an ihrem unteren Ende offen, mit ihrem oberen Ende dagegen an den Boden des Polgefäßes 2 angeschmolzen ist. Besondere Verbindungsstücke zwischen der Glocke und dem Polgefäß sind bei dieser Ausführungsform überflüssig.Fig. 2 shows one end of a vertical high pressure arc lamp 1 at the glow electrode 6, which is in turn fastened to a wire bracket 7, is also provided by one cylindrical hollow bell 8 is enclosed, but which is only open at its lower end, with its upper end, however, is fused to the bottom of the pole vessel 2. Special Connections between the bell and the pole vessel are in this embodiment superfluous.

Zweckmäßig wird das untere Ende der die Elektrode umschließenden Glocke etwas eingezogen, um den Lichtbogen an der Ansatzstelle stets in richtiger Bahn zu halten und 1°° ein Flackern des Lichtbogens weitgehend zu unterdrücken.The lower end of the bell surrounding the electrode is expediently drawn in a little, to keep the arc always in the correct path at the point of attachment and 1 °° largely suppress flickering of the arc.

Claims

Claim:

Electric high pressure arc lamp for lighting and irradiation purposes with Glow electrodes activated too strong electron emission, a noble gas basic filling and a vaporizable mercury bottom body, characterized in that in the interior of upwardly directed pole vessels a bell enclosing the electrode at a distance, with an appropriately retracted lower edge, is arranged in each case is.

1 sheet of drawings