DE623133C - Dampf schwerfluechtiger Metalle enthaltende elektrische Entladungslampe mit einer sie umgebenden Huelle - Google Patents

Description

• Dampf schwerflüchtiger Metalle enthaltende elektrische Entladungslampe mit einer sie umgebenden Hülle Die Erfindung bezieht sich auf eine Dampf schwerflüchtiger Metalle enthaltende elektrische Entladungslampe mit einer sie umgebenden Hülle. Mit schwerflüchtigen Metallen sind z. B. Natrium, Cadmium, Thallium, Magnesium gemeint, d. h. Metalle, deren Dampfdruck bei aoo° C kleiner als i nun Quecksilbersäule ist. Um in diesen Lampen, die sichtbare und unsichtbare Strahlen, z. B. ultraviolette Strahlen, erzeugen können, den erforderlichen Metalldampfdruck zu entwikkeln, müssen sie auf eine hohe Temperatur erhitzt werden. Die dazu erforderliche Wärme wird in der Regel durch den Entladungsstrom selbst in der Lampe entwickelt.
• Man hat gefunden, daß in vielen Fällen der Wirkungsgrad dadurch vergrößert, werden kann, daß die Stromstärke kleiner als die .zur Erzeugung des gewünschten Dampfdrukkes erforderliche Stromstärke gewählt wird. In ,diesem Fall muß neben der durch den Entladungsstrom in der Lampe entwickelten Wärme der Lampe eine zusätzliche Wärmemenge zugeführt werden.
• Die Erfindung bezweckt, dies auf einfache, betriebssichere und wirtschaftliche Weise zu ermöglichen, Gemäß der Erfindung enthält die die Entladungslampe umgebende Hülle ein der Entladungslampe zur Bildung des erforderlichen Dampfdruckes wärmeabgebendes Medium, das mit Hilfe eines Heizmittels von außen her geheizt wird. Als wärmeübertragendes Medium verwendet man vorzugsweise einen zum Sieden gebrachten Stoff. Beim Betrieb befindet sich dann die Entladungslampe in dem Dampf des siedenden Stoffes, wobei der Dampf fortwährend kondensiert und zu dem geheizten Stoff zurückfließt. Dieser Dampf bewirkt die entladungsunabhängige Heizung der Entladungslampe, und zwar in einer für die Ökonomie, Betriebssicherheit und Lebensdauer der Entladungslampe sehr zuträglichen Art. Bekanntlich ist nämlich der entwickelte Dampfdruck von der Temperatur der kältesten Stelle dieses Entladungsgefäßes abhängig. Diejenigen dem Gefäß zugeführten Wärmemengen, die einzelne Teile auf höhere Temperatur als die Temperatur der kältesten Stelle bringen, werden nicht nur nutzlos erzeugt, -viehmehr können diese örtlichen überhitzungen es auch sehr leicht mit sich bringen, daß die mechanische Festigkeit der Wandung des Entladungsgefäßes beeinträchtigt wird, wobei noch besonders zu beachten ist, daß das Material der Wandung mit Rücksicht auf den Metalldampfgehalt aus besonderen Glasbildnern zusammengesetzt sein muß, um von diesen Dämpfen nicht angegriffen zu werden. Eine gleichmäßige Temperaturverteilung über die Wandung des Entladungsgefäßes, wie sie durch das die Lampe vollständig umgebende wärmeübertragende Medium in der erfindungsgemäßen Anordnung erzielt wird, ist somit äußerst vorteilhaft. Für die Gleichmäßigkeit der Temperaturverteilung ist es hierbei besonders wichtig, daß das Medium von außen her geheizt wird, weil die unmittelbare Übertragung der Wärme eines Heizmittels auf die Entladungslampe leicht zu :örtlichen Temperatursteigerungen mit den damit verknüpften Nachteilen führen könnte.
• Als wärmeübertragendes Mittel kann man auch eine Flüssigkeit verwenden, die man heizt und dann längs der Entladungslampe fließen läßt. Selbstverständlich muß dabei eine für die auszusendenden Lichtstrahlen gut durchlässige QFlüssigkeit verwendet werden.
• Die Heizung des Mediums kann. auf elektrischem Wege, z. B. mittels eines Heizdrahtes, erfolgen. Man ist aber ganz frei in der Wahl der Heizquelle. In vielen Fällen ist es wirtschaftlicher, eine' nicht :elektrische Heizung, z. B. einen Gasbrenner, zu benutzen.
• Falls man einen zum Sieden gebrachten Stoff als wärmeübertragendes Medium verwendet, so kann man bei Entladungslampen mit Natriumdampffüllung z. B. Naphthalin und bei Entladungslampen mit Cadmium- und Zinkdampf Acetamid und Chinolin verwenden.
• Den Siedepunkt des Stoffes hat man einigermaßen dadurch in der Hand, daß die Hülle geschlossen ausgebildet und der Druck in der Hülle geändert wird.
• Es wurde bereits vorgeschlagen, einen Teil einer Entladungslampe zwischen Leuchtrohr und dem Kathodengefäß mit einem Heizdraht zu umgeben, um zu vermeiden, d2,ß das verdampfbare Kathodenmaterial in das eigentliche Leuchtrohr gelangt. Auch hat man bereits bei Metalldampfröhren in der Nähe der Elektrodengefäße eine Heizwicklung angeordnet, um dadurch Zonen höherer Temperä.tur zu schaffen, die die Neigung des Metalldampfes, zu den Elektrodenräumen hin zu diffundieren, unterbinden sollen. Man hat auch Biegungen oder Krümmungen von Leuchtröhren besonders erhitzt, um das sich an diesen Stellen ansammelnde Metall wieder zu verdampfen. Ferner ist es bekannt, EntladungslampenmitMetalldampffüllung zwecks Abfuhr im überschuß erzeugter Wärme zu kühlen, und schließlich wurde die koaxiale Anordnung von Leuchtröhren zur Erzeugung von Mischlicht vorgeschlagen.
• In der Zeichnung sind beispielsweise -zwei Ausführungsformen der Erfindung schematisch dargestellt. Die Vorrichtung nach Fig. i enthält eine U-förmig gekrümmte Entladungslampe i, die an den beiden Enden mit einer Glühkathode2 versehen ist, die während des Betriebes durch einen besonderen Strom oder durch die Entladung geheizt wird. Neben einer Menge Edelgas, z. B. Neon, enthält die Lampe eine Menge Natrium, dessen Dampf sich intensiv an der Lichtausstrahlung beteiligt.
• Die Entladungslampe i ist in einer Hülle 3 angeordnet, die am oberen Ende mit einem Füßchen q. versehen ist, an dem die Lampe befestigt ist und durch das die S.tromzuführi,u:gsdrähte der Entladungslampe hindurchgeführt sind. Das untere Ende der Hülle enthält eine Menge Naphthalin 5 und ist von einem elektrischen Heizkörper 6 umgeben, der zweckmäßig durch eine wärmeisolierende Bekleidung umschlossen wird. Auch empfiehlt es sich, das Ganze mit einer doppelwandigen Hülle zu umgeben, wobei der Raum zwischen den Wänden dieser Hülle :evakuiert wird. Hierdurch wird die Wärmeabgabe der Hülle 3 stark herabgesetzt.
• Beim Betriebe wird das Naphthalin mittels des Heizkörpers 6 zum Sieden gebracht, so daß die Hülle 3 mit Naphthalindampf gefüllt wird. Der Dampf kondensiert fortwährend auf den Wänden der Hülle und fließt nach unten zurück. Wenn nötig, kann man zwischen der Lampe i und der Hülle 3 einen oder mehrere Leitungsschirme anordnen, durch welche der aufsteigende Dampf längs der Lampe i geführt wird. Die Entladungslampe i nimmt dabei ungefähr die Siedetemperatur des Naphthalins an. Damit Kurzschluß zwischen den Stromzuführungsleitern vermieden wird, empfiehlt es sich, diese Leiter mit Isolierstoff zu überziehen: Die Entladungsstromstärke kann auf den günstigsten Wert eingestellt werden. Durch eine andere Wahl des zum Sieden zu bringenden Stoffes kann. man auch die Temperatur der Lampe und infolgedessen den Dampfdruck in der Lampe regeln. Auf diese Weise können die Entladungsstromstärke und der Dampfdruck ganz unabhängig voneinander auf den günstigsten Wert eingestellt werden, so daß ein sehr großer Wirkungsgrad erzielt werden kann. Außerdem kann man zum Erhitzen des Stoffes die vorteilhafteste Wärmequelle verwenden, was auch der Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung zugute kommt.
• In der Vorrichtung nach Fig. z wird die Hülle 3 durch ein Gestell 7 und die Entladungslampe i durch die Stützorgane 8 getragen. Unter dem unteren Ende der Hülle ist :ein Gasbrenner 9 angeordnet, der das Naphthalin 5 zum Sieden bringt. Die Hülle 3 ist im Gegensatz zu der Hülle nach Fig. i, die mit der Außenluft in Verbindung steht, ganz geschlossen, so äaß man durch Änderung des Druckes der in der Hülle vorhandenen Luft den Siedepunkt des Naphthalins einigermaßen ändern kann. An der oberen Seite geht die Hülle 3 in einen Kondensationsraum io über, in den beim verdampfen des Naphthalins das in der Hülle vorhandene Gas getrieben wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Dampf schwerflüchtiger Metalle enthaltende elektrische Entladungslampe mit einer sie umgebenden Hülle, in welcher keine Entladung stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle ein der Ent-Ladungslampe zur Bildung des erforderlichen Dampfdruckes wärmeabgebendes Medium enthält, das mit Hilfe eines Heizmittels von außen her geheizt wird. z. Entladungslampe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle einen Stoff enthält, der zum Sieden gebracht werden kann und dessen Dampf das wärmeabgebende Medium darstellt. 3. Entladungslampe nach Anspruch i oder z, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium durch ein nicht elektrisches Heizmittel erhitzt wird. q.. Entladungslampe nach Anspruch i, a oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle geschlossen ist.