DE6603032U

DE6603032U - METHOD OF PLACING AMALGAM IN LOW PRESSURE MERCURY DISCHARGE LAMPS: LOW PRESSURE MERCURY DISCHARGE LAMP WITH AMALGAM.

Info

Publication number: DE6603032U
Application number: DE19676603032
Authority: DE
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1967-05-11
Filing date: 1967-05-11
Publication date: 1969-08-07

Description

RA.2B090M1.5.67RA.2B090M1.5.67

Patent--Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH, München / Quecksilberniederdruckentladungelampe mit Amalgam ) S~> Patent - Treuhand Society for electrical light bulbs mbH, Munich / Mercury low pressure discharge lamp with amalgam) S ~>

Die Neuerung betrifft eine elektrisch und/oder thermisch hochbelastbare Quecksilberniederdruckentladungslampe, insbesondere Leuchtstofflampe, mit Amalgam. Solche Lampen sind, wenn sie Vnit höherer elektrischer Leistung betrieben werden, als es bei Lampen ohne Amalgam üblich ist, als Hochleistungslampen bzw., wenn sie bei erhöhten Umgebungstemperaturen, wie sie beispielsweise in Leuchten auftreten, betrieben werden, ala Hochtemperaturlampen bekannt. In den Hochtemperaturlampen sind u. U. mehrere Amalgame verschiedener Wirksamkeit enthalten, z. B. ein Hauptaraalgam, durch das bekanntlich der Quecksilberdampfdruck während des Betriebes der Lampe festgelegt wird* und ein weiteres Amalgam, das eine Verkürzung der Anlaufzeit bewirkt.The innovation concerns an electrically and / or thermally highly resilient Low-pressure mercury discharge lamp, in particular fluorescent lamp, with amalgam. Such lamps are if they are Vnit higher electrical Power than is usual for lamps without amalgam, as high-performance lamps or if they are operated at elevated ambient temperatures, such as those that occur in luminaires, for example, ala known as high-temperature lamps. In the high temperature lamps are may contain several amalgams of different potency, e.g. B. a Hauptaraalgam, through which the mercury vapor pressure is known is determined during the operation of the lamp * and another amalgam, which shortens the start-up time.

Bekannterweise ist für die Funktion der Amalgame der Anbringungsort des amalgambildenden Metalles bzw. des Amalgams und auch die Zusammensetzung des letzteren sowohl hinsichtlich des gewählten amalgambildenden Metalles als auch dessen quantitativen Anteils an der Legierung wichtig. Weiterhin ist bekannt, daß durch den Anbringung sort sogar die . Auewahl des oder der amalgambildenden Metalle und die Zusammensetzung des oder der zu verwendenden Amalgame beeinflußt wirdIt is known that the amalgams are the place of application for the function of the amalgam-forming metal or the amalgam and also the composition of the latter, both with regard to the selected amalgam-forming metal and its quantitative proportion in the alloy important. It is also known that even the sort through the attachment. Selection of the amalgam-forming metal or metals and their composition of the amalgam or amalgams to be used is influenced

-2-x| 21f, 82/02-2-x | 21f, 82/02

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(DBP 1 086 804). Für die Wahl des Anbringungeortes in der Lampe ist die an dieser Stelle beim Lampenbetrieb vorhandene Temperatur maßgebend.(DBP 1 086 804). For the choice of the mounting location in the lamp is the The temperature present at this point during lamp operation is decisive.

Es ist bekannt, daß das Amalgam, vorzugsweise Cadmium und/oder Indium und/oder Thallium und/oder Zinn e-nthaLltende Amalgame, in einem bestimm= ten Abstand von den Elektroden, vorzugsweise auf der Innenwand des Entladungsgefäßes, in Form eines Striches, eines Filmes oder einer Pille an~ gebracht ist (DBP 1 104 060). Meist ist dabei das bereits in bestimmter Zusammensetzung vorliegende Amalgam in die Lampe eingebracht und an der vorbestimmten Stelle angeklebt, angewalzt oder nach Erwärmen wenigstens teilweise bis auf Erweichungstemperatur zum Haften mit Druck gegen die Kolbenwand geschleudert worden (DBP 1 140 286, DBP 1 196 292, DBP 1 149 818, DBP 1 104 060). Doch ist es auch möglich, zunächst nur das amalgambildende Metall in die Lampe einzubringen, so daß sich das Amalgam erst in der Lampe beim dosierten Einfüllen des QuecksilbersIt is known that the amalgam, preferably cadmium and / or indium and / or thallium and / or tin-containing amalgams, in one particular case th distance from the electrodes, preferably on the inner wall of the discharge vessel, in the form of a line, a film or a pill ~ is brought (DBP 1 104 060). Most of the time this is already in a certain way Composition present amalgam introduced into the lamp and glued to the predetermined location, rolled or at least after heating partially thrown up to softening temperature to adhere with pressure against the piston wall (DBP 1 140 286, DBP 1 196 292, DBP 1 149 818, DBP 1 104 060). But it is also possible, initially only to bring the amalgam-forming metal into the lamp, so that the Amalgam only in the lamp when the dosed filling of the mercury

bildet. Beispielsweise ist Indium als Streifen angeordnet der den inneren fl·forms. For example, indium is arranged as a strip of the inner fl

t Umfang der Kolbenwand in Lampenmitte bedeckt und evtl. durch einen an U, t periphery of the piston wall in the middle of the air and possibly covered by a to U,

ρ' derselben Stelle außen um den Lampenkolben befindlichen Heizkörper er- b ρ 'the same location around the outside of the lamp bulb located radiator ER- b

wärmt wird (jap. Patentanmeldung 40-8518, jap, Patentanmeldung 41~2875). sis warmed (Japanese patent application 40-8518, Japanese patent application 41-2875). s

oder es ist Indiumnietall als Streifen an den Quetschfüden in der Lampe be- |or there is indium rivet as a strip on the pinch ends in the lamp

festigt (DBGM 1 934 678} oder in einem siebförmigen Behälter unterge- |consolidates (DBGM 1 934 678} or in a sieve-shaped container under |

bracht, wobei der Behälter an die Lampenhülle geklebt oder mit einer der " |;brought, the container glued to the lamp envelope or with one of the "|;

inneren Stromzuführungen isoliert verbunden ist (DBGM 1 937 402), oder es wurde ein mit Indium imprägniertes Nickelnetz, das um den Lampenfuß gelegt ist, verwendet (111. Eng. 60 (1965) Heft 9, Seite 534).internal power supply is connected isolated (DBGM 1 937 402), or a nickel mesh impregnated with indium and placed around the lamp base was used (111. Eng. 60 (1965) No. 9, page 534).

Aus den ersten Arbeiten an Amalgamlampen ist es auch bekannt, daß es günstig ist, wenn das amalgambildende Metall bzw. das Amalgam mit möglichst großer Oberfläche in der Lampe vorhanden ist. Das erschwert einerseits die Anbringung des Amalgams in bezug auf die über eine größere Fläche genügende Haftfestigkeit und in bezug auf den Ort, der dann möglichst nicht in £ us strahlungs richtung liegen sollte, und andererseits die Herstellung der Lampe, da die Stellen, an denen sich das Amalgam befindet, tunlichst beim Pumpen und Aueheizen der Lampe gekühlt werdenFrom the first work on amalgam lamps it is also known that it is favorable if the amalgam-forming metal or the amalgam is present in the lamp with the largest possible surface area. This complicates the one hand, the attachment of the amalgam with respect to the sufficient over a larger area adhesive strength and in relation to the place, which then should not be in £ us radiation direction as possible, and on the other hand, the manufacture of the lamp because the points at which the amalgam should be cooled when pumping and heating up the lamp

müssen. Weiterhin liegt bei manchen der für die Druckerniedrigung geeigneten amalgambildenden Metalle bzw. manchen Amalgamen der Schmelzpunkt so niedrig, daß sie beim Betreiben der Lampe flüssighave to. Furthermore, for some of the amalgam-forming metals or some amalgams that are suitable for lowering the pressure, the Melting point so low that it becomes liquid when the lamp is operated

werden und somit die Gefahr besteht., daß sie nicht mehr ortsgebunden |]and thus there is a risk that they will no longer be tied to a specific location |]

Ei sind. ' Egg are. '

Alle diese Nachteile werden durch die Lampe gemäß der Neuerung weitgehend vermieden. Die elektrisch und/oder thermisch hochbelastbare Quecksilberniederdruckentladungslampe, insbesondere Leuchtstofflampe, mit amalgambildendem Metall bzw. mit Amalgam ist dadurch gekennzeichnet, daß sich auf mindestens einem Elektrodenfuß der Lampe, vorzugsweise einer Lampe, die im eingeschmolzenen Zustand gebogen und daher bis nahe dem Erweichungspunkt erhitzt wird, mindestens ein in feiner Verteilung aufgespritztes amalgambildendes Metall, vorzugsweise Indium, befindet.All these disadvantages are largely eliminated by the lamp according to the innovation avoided. The electrically and / or thermally highly resilient low-pressure mercury discharge lamp, in particular fluorescent lamp, with amalgam-forming metal or with amalgam is characterized in that on at least one electrode base of the lamp, preferably a lamp that is bent in the melted state and therefore heated to near the softening point, at least one amalgam-forming metal, preferably indium, is sprayed on in fine distribution.

Vorzugsweise iat das amalgambildende Metall auf den Tellerfuß aufgespritzt, und zwar derart, daß der Teiierfuß in einer ringförmigen Fläche I von dem amalgambildenden Metall bedeckt ist. Die Schichtdicke ist dabei | «ehr dünn und beträgt weniger als 100 a, vorzugsweise 20 bis 50u.The amalgam-forming metal is preferably sprayed onto the plate base in such a way that the base is covered by the amalgam-forming metal in an annular surface I. The layer thickness is | «Rather thin and is less than 100 a, preferably 20 to 50 u.

In den Figuren 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Neuerung schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt den Lampenfuß einer Leuchtstofflampe. In Fig. 2 ist eine gebogene Amalgam-Leuchtstofflampe dargestellt. 'In Figures 1 and 2, an embodiment of the innovation is schematically shown. Fig. 1 shows the lamp base of a fluorescent lamp. In Fig. 2, a curved amalgam fluorescent lamp is shown. '

An dem Ende des Lampenkolbens 1 ist der Elektrodenfuß 2, der aus dem IAt the end of the lamp bulb 1 is the electrode base 2, which is derived from the I.

TellerfuS 3, der Quetschung 4, durch die die Stromzuführungen 5 und 6 geführt sindj und dem Pumprohr 7 besteht^ angeschmolzen. An den inneren Enden der Stromzuiührungen 5 und 6 ist die Elektrodenwendel 8 befestigtj die von. einer ringförmigen Metallkappe 9 aus Eisenblech umgeben ist. Die Kappe 9 trSgt einen Streifen 10 aus einer den Anlauf der Lampe erleichternden aisalgaiznbildendeiz Legierung, vorzugsweise aus Zinn, Indium, Blei. Auf dem TellerfuS 3 befindet sich das aufgespritzte amalgambildende Metall 11. Die Breite des aufgespritzten Amalgamst reif ens ; von der Ausbildung der Aufspritzvorrichtong, die Dicke der SchichtPlate foot 3, the pinch 4 through which the power supply lines 5 and 6 are out and the pump tube 7 is melted. On the inside The electrode coil 8 is attached to the ends of the power supply lines 5 and 6 those of. surrounded by an annular metal cap 9 made of sheet iron is. The cap 9 carries a strip 10 from a start-up of the lamp facilitating aisalgaiznbildendeiz alloy, preferably made of tin, Indium, lead. The sprayed-on amalgam-forming is located on the disc base 3 Metal 11. The width of the sprayed amalgam tire; on the configuration of the spray device, the thickness of the layer

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von der Auf spritz seit ab; Breite und Dicke können demnach beliebig variiert -werden. Im Aueführungsbeispiel ist Indium aufgesprüht; die Menge betrug ungefähr 60 mg, die Schichtdicke etwa 30u. Der Indiumanteil am Amalgam beträgt mindestens 90 %, from the injection since; The width and thickness can therefore be varied as required. In the example, indium is sprayed on; the amount was about 60 mg, the layer thickness about 30μ. The proportion of indium in the amalgam is at least 90 %,

Die obere Grenze für die Schichtdicke ist durch eine noch auereichende Haftfestigkeit bestimmt; bei zu großer Dicke kann das amalgambildende Metall durch das Eigengewicht abtropfen. Bei der dünnen Schicht gemäß -der Neuerung bleibt infolge der hohen. Oberflächenspannung auch ein beim Einschmelzen des Elektrodenfußes flüssig werdendes Metall, wie z. B. Indium, fest auf dem Teller haften. Das hat den großen Vorteil, daß.das Weiterverarbeiten des mit dem amalgambildenden Metall besprühten Lampenfuß es in üblicher Weise erfolgen kann. Die hohe thermische Beanspruchung beim Einschmelzen des Fußes in den Kolben beeinflußt die Metallschicht nicht nachweisbar. Die so mit amalgambildendem Metall versehenen Lampen können wie üblich gepumpt werden. Natürlich muß das am Ende des Herstellungsprozesses einzufüllende Quecksilber in dosierter Menge zugegeben werdea, um die in der fertigen Lampe beabsichtigte Amalgamzusammensetzung zu erzielen.The upper limit for the layer thickness is still sufficient Adhesive strength determined; if it is too thick, the amalgam-forming metal can drip off under its own weight. With the thin layer according to -The innovation remains as a result of the high. Surface tension is also a factor Melting of the electrode foot molten metal, such as. B. Indium, stick firmly to the plate. This has the great advantage that Further processing of the lamp base sprayed with the amalgam-forming metal can take place in the usual way. The high thermal stress when melting the foot in the piston affects the Metal layer not detectable. The lamps thus provided with amalgam-forming metal can be pumped as usual. Of course you have to the mercury to be filled in at the end of the manufacturing process is added in a dosed amount to match that intended in the finished lamp To achieve amalgam composition.

Weiterhin ist es gemäß der Neuerung möglich, daß das Amalgam mit großer Oberfläche in der Lampe an solchen Stellen angeordnet ist, die nicht in der Ausstrahlungsrichtung liegen.Furthermore, it is possible according to the innovation that the amalgam is arranged with a large surface in the lamp at those locations that are not in the direction of emission.

Außerdem wird, wie von Indium her bekannt, bei Anordnung des Amalgams an Stellen höherer Temperatur der Lichtstromverlauf in Abhängigkeit von der Temperatur flacher; dadurch ist die Lampe gegenüber Normallam— pen in einem wesentlich breiteren Temperaturbereich mit hoher Lichtausbeute zu betreiben. In der Lichtstrom-Temperatur-Kurve, deren Maximum bei 45 C liegt,
höchstens um 10 % ab.In addition, as is known from indium, if the amalgam is arranged at points of higher temperature, the course of the luminous flux becomes flatter as a function of the temperature; As a result, the lamp can be operated in a much broader temperature range with a high light yield than normal lamps. In the luminous flux-temperature curve, the maximum of which is 45 C,
by a maximum of 10%.

Maximum bei 45 °C liegt, fällt der Lichtstrom zwischen 25 °C und 75 °CIf the maximum is 45 ° C, the luminous flux falls between 25 ° C and 75 ° C

Die bei den Lampen gemäß der Neuerung benötigten Mengen von amalgam« bildendem Metall sind gegenüber bisher bekannten Anordnungen, z. B. einem mit Indium getränkten Netz_s weitaus geringer und betragen nur etwa ein Drittel bis ein Viertel. Ein weiterer bemerkenswerter Vorteil gegenüberThe amounts of amalgam-forming metal required in the lamps according to the innovation are compared to previously known arrangements, e.g. _{B. a network s} impregnated with indium is much lower and is only about a third to a quarter. Another notable advantage over

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der vorstehend genannten bekannten Anordnung liegt in der Anwendbarkeit der Anordnung gemäß der Neuerung auch bei Lampen, die keinen Spezialfuß haben; es wird keine Verlängerung de» Domes der Quetschung bsnöiigt, so da5 Vr-stisr eise Verkürzung dss Entladungsvr-eges noch dunkle Lampenenden auftreten.the above known arrangement lies in the applicability of the arrangement according to the innovation also for lamps that do not have a special base; There is no need to lengthen the dome of the pinch, so that the front end of the discharge is shortened and the ends of the lamp are dark.

Die Verwendbarkeit der Anordnung bei Lampen ohne Spezialfuß und das Ausreichen von geringen Mengen amalgambildenden Metalles ermöglichen-die Herstellung eines bisher noch nicht bekannten Lampentyps, nämlich beliebig gebogener Amalgamlampen. Es war bisher nicht möglich, Lampen» die erst nach ihrer Fertigstellung, das heißt im eingeschmolzenen Zustand, gebogen werden, z. B. Ringlampen, mit Amalgam zu versehen und somit Hochleistungs- bzw* Hochtemperaturlampen ^²¹ S^e~The usability of the arrangement in lamps without a special base and the fact that small amounts of amalgam-forming metal are sufficient make it possible to produce a previously unknown type of lamp, namely amalgam lamps that are bent in any way. Up to now it has not been possible to use lamps »which are only bent after they have been completed, that is to say in the melted-down state, e. B. ring lamps to be provided with amalgam and thus high-performance or * high-temperature lamps ^ ²¹ S ^e ~

bogener Form herzustellen. Zwar wird bei diesen Lampen das amalgambildende Metall flüssig, doch tropft es wegen der geringen Menge nicht ab.curved shape. It is true that in these lamps the amalgam-forming Metal is liquid, but because of the small amount it does not drip off.

Die Verwendung des nach der Neuerung angeordneten Hauptamalgams zusammen mit einem Anlaufamalgam ist auch in solchen Lampen von erheblichem Vorteil.The use of the main amalgam arranged according to the innovation together with a start-up amalgam is also in such lamps from considerable advantage.

Die Lichtausbeute einer in Fig. 2 wiedergegebenen Lampe gemäß der Neuerung beträgt bei Betrieb an Netzspannung von 220 V und einer Umgebungstemperatur von ungefähr 45 C, einer Leistungsaufnahme von 65 W, einer Brennspannung von 85 V und einem Betriebs strom von 885 mA und einem Lichtstrom von 3300 Im mehr als 50 Im/W gegenüber den bisher bekannten gebogenen Lampen mit einem Lichtstrom von 2800 Im und einer Lichtausbeute von etwa 43 lm/W.The light output of a lamp shown in FIG. 2 according to FIG The innovation is when operated with a mains voltage of 220 V and an ambient temperature of approximately 45 C, a power consumption of 65 W, an operating voltage of 85 V and an operating current of 885 mA and a luminous flux of 3300 Im more than 50 Im / W the previously known curved lamps with a luminous flux of 2800 Im and a luminous efficacy of around 43 lm / W.

- Schutzansprüche -- Protection claims -

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Claims

- 6 protection claims: ~ 1 ^ t * *> /

1. Electrically and / or thermally highly resilient low-pressure mercury discharge lamp, in particular fluorescent lamp, with amalgam-forming metal or with amalgam, characterized in that, that on at least one electrode base of the lamp, preferably a lamp that is bent in the melted state and therefore heated to near the softening point, at least one Amalgam-forming metal, preferably indium, is sprayed on in fine distribution. ^.

2. Lamp according to claim 1, characterized in that the amalgam = forming metal is sprayed onto the disc base.

3. Lamp according to claim Z, characterized in that the amalgam « forming metal covers the disc base in a ring.

4. Lamp according to claim 1 to 3, characterized in that the layer thickness of the sprayed-on araalgam-forming metal is less than 100 ii, preferably 20 to 50 u.

Dr.Hz / La