DE721503C - Hochdruckentladungslampe mit Wasserstoffuellung - Google Patents

Description

• Hochdruckentladungslampe mit Wasserstoffüllung Entladungslampen mit einer Gasfüllung, deren Druck i Atm. erheblich überschreitet und für manche Anwendungszwecke sogar größer ist als ioo Atm., stellen, besonders wenn es sich um große Einheiten handelt, eine Gefährdung des Bedienungspersonals während des Transportes und des Einsetzens der Lampen in die Reflektoren dar. Es ist deshalb vorgeschlagen worden, die Lampen nur in geschlossenen Behältern oder in aus engmaschigem Drahtgeflecht'hergesbellten. Umhüllungen zu transportieren. Auch bei diesem Vorgehen besteht jedoch die Gefahr, daß der Bedienende nach dem Herausnehmen der Lampe aus dieser Schutzumhüllung durch eine Unachtsamkeit die Explosion der Lampe verursacht, so daß das Umgehen mit solchen Lampen die Anwendung besonderer Schutzmaßnahmen, beispielsweise das Tragen von Schutzkappen und Schutzhandschuhen, erforderlich macht.
• Bei .einer Hochdruckentladungslamp:e mit Wasserstoffüllung, die unter einem Betriebsdruck von mehr als i Atm., vorzugsweise mehr als io Atm., arbeitet, wird erfindungsgemäß diese Gefährdung dadurch beseitigt, daß in ihrem inneren Raum ein Absorptionsmittel, vorzugsweise Palladiumschwamm, angeordnet ist, durch das der Betriebsdruck infolge der während der Abkühlung in den Betriebspausen jeweils eintretenden Absorption des 'Wasserstoffes auf einen geringen Bruchteil gesenkt wird, nach den Betriebspausen jedoch durch Freimachen des Wasserstoffes infolge Erwärmung jeweils auf die Betriebshöhe gebracht wird. Der Vorteil des erfindungsgemäßen, im Innern der Lampe untergebrachten Absorptionsmittels ist, daß es während der Betriebspausen einen wesentlichen Teil des Wasserstoffs absorbiert, so daß der Überdruck auf einen ungefährlichen Betrag vermindert oder vollkommen beseitigt wird. Nachdem die Hochdrucklampe nach der Erfindung in die Armatur, beispielsweise den Reflektor, eingcbaut ist, wird durch Erwärmen des Absorptionsmittels, vorzugsweise des Pall.adiumschvvammes, der Wasserstoff wieder frei gemacht, so daß der Druck auf den hohen Betriebswert steigt. Nach der Beendigung der Betriebsperiode wird durch die Abkühlung des Absorptionsmittels der Wasserstoff wieder gebunden, so daß der überdruck erneut auf einen das Betriebspersonal nicht gefährdenden Wert sinkt.
• Niederdruckröhren mit Wasserstoff nachliefernden Mitteln, beispielsweise bei Erhitzung zerfallende, Wasserstoff abgebende Hydride, und Gasnachlieferungsvorrichtungen, bei denen nur in der Hitze Wasserstoff hindurchlassende Palladiumröhrchen- verwendet werden, sind bekannt. Bei den bekannten Anordnungen wird jedoch weder eine Verminderung des Druckes während der Betriebspaus,e:n noch eine Erhöhung .des Druckes über i Atm. während des Betriebes erreicht.
• Die Erwärmung des Absorptionsmittels kann entweder durch die Hochdruckentladung selbst oder durch eine zusätzliche Wärmequelle beiarir ht werden. In jedem Fall ist es notwendig, während des Betriebes das Absorptionsmittel auf einer sehr hohen Temperatur zu halten, damit der Wasserstoff nicht so starb absorbiert wird, daß der Druck unter den für den Betrieb mindestens erforderlichen Wert sinkt. Diese Forderung läßt sich mit einer zusätzlichen Wärmequelle leicht erfüllen. Wird als Wärmequelle für die Erhitzung des Absorptionsmittels die Hochdruckentladung selbst benutzt, so tritt ,auch in kurzzeitigen Betriebspausen eine Absenkung des Gasdruckes ein infolge der Absorption des Wasserstoffes durch das Absorptionsmittel. Durch Vergrößerung der Wärmekapazität der mit dem Absorptionsmittel in gut wärmeleitender Verbindung stehenden Teile kann die Geschwindigkeit der --Abkühlung des Absorptionsmittels und damit der Absorption des Wasserstoffs etwas vermindert werden, so daß kürzere Betriebspausen ohne störende Absenkung des Wasserstoffdruckes überstanden werden. Bei Verwendung einer zusätzlichen Wärmequelle zur Erhitzung des Absorptionsmittels ist es zweckmäßig,- diese Fremdheizung während der Strombelastung der Röhre zu senken, falls durch die Entladung selbst dem Absorptionsmittel ebenfalls in nennenswertem Umfange Wärme zugeführt wird.
• In manchen Fällen ist es jedoch zweckmäßiger, dafür Sorge zu tragen, daß die Temperatur des fremdgeheizten Ah,sorptionsmittels von der Entladung, insbesondere von der Temperatur der Elektroden, praktisch unabhängig ist, da in diesem Falle besond; re Maßnahmen zur Regelung der Fremdheizung in Abhängigkeit von der Strombelastung der Röhre fortfallen können. Die dadurch erreichte Vereinfachung der Schaltung wiegt in der Regel die Aufwendungen für die vermehrte `Fremdheizung auf.
• Die Figuren zeigen in zum Teil schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele der Hochdruckentladungslampe mit Wasserstofffüllung nach der Erfindung. In dem beispielsweise aus Quarz oder einem anderen schwer schmelzenden Glas bestehenden Kolben i sind zwei vorzugsweise durch die Entladung selbst aufgeheizte Glühelektroden a untergebracht, die in ihrem Innern eine beispielsweise auf einem Drahtgeflecht 3 angebrachte Aktivierungsinasse enthalten. Falls die Hochdrucklampe nur für Gleichstrom benutzt werden soll., genügt es, eine der beiden Elektroden durch Anbringung :einer Aktivierungsmasse als Kathode auszubilden. Der Glaskolben i ist mit Wasserstoff gefüllt, der während der Betriebspausen durch das Absorptionsmittel ,l, vorzugsweise Palladiumschwamm, weitgehend absorbiert wird.
• Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i und z befindet sich das Absorptionsmittel im Innern eines mit der Elektrodez in gut wärmeleitender Verbindung stehenden Hohlraumes, in dessen Rückwand 5 und Mantel zum Durchtritt des Wasserstoffes zahlreiche öffnungen 6 vorgesehen sind. Bei der Hochdruckentladungslampe nach Fig. i erfolgt die Erwärmung des Absorptionsmittels nur durch die Wärmeleitung von den Elektroden. Die Befreiung des Wasserstoffes setzt also erst nach dem Einsetzen der Entladung ein. Es findet also zunächst eine Entladung bei niedrigem Druck statt, die allmählich mit zunehmender Befreiung des Wasserstoffes aus den Absorptionsmitteln in eine Hochdruckentladung übergeht. Diese Eigenart der in Fig. i dargestellten Hochdrucklampe hat auf der einen Seite den Vorteil, daß die Zündung der Lampe mit einer verhältnismäßig niedrigen Spannung möglich ist, auf der anderen Seite jedoch für gewisse Anwendungszwecke den Nachteil, daß die Lampe einige Zeit zum Einbrennen benötigt. Bei der Hochdruckentladungslampe nach Fig.2 ist als besondere Wärmequelle für die Erhitzung des Absorptionsmittels :ein Glühdraht 8 vorgesehen, der mit seinem einen Ende mit einer besonderen Stromzuleitung i o und 'mit seinem anderen Ende über die Elektrode 2 mit deren Stromzuleitung g verbunden ist. Vom Elektrodenhalter i i ist der Glühdraht durch eine Isolationsschicht 12 getrennt. Er kann auch auf seiner Außenseite erforderlichenfalls durch eine dünne Isolationsschicht von dem Absorpti.onsmitt.el getrennt sein.
• Während bei der Anordnung nach Fig.2 eine gut wärmeleitende Verbindung zwischen der Elektrode 2 und dem das Absorptionsmittel enthaltenden Hohlraum besteht, ist dies aus den in der Einleitung beschriebenen Gründen bei der Anordnung nach Fig.3 vermieden. Die Elektrode 2 und der das Absorptionsmittel q. enthaltende Hohlraum sind in etwas größerer Entfernung voneinander angeordnet, so daß der Wärmeübergang erschwert ist. Zur Verminderung der Beeinflussung der Temperatur der beiden auf diese Weise voneinander getrennten Teile können auf dem verbindenden Teil eine Reihe von Wä.rmeab.strahlungsscheiben 13 vorgesehen werden.
• Die an ihren Enden, beispielsweise durch Ringe, zusammengehaltenen Stäbe 7 aus hoch wärmebeständigem Werkstoff umgeben die Entladungsbahn in geringem Abstand. Sie dienen zur Stabilisierung der zwischen den Elektroden 2 übergehenden Entladung.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Hochdruckentladungslampe mit Wasserstoffüllung unter :einem Betriebsdruck von mehr als i Atm., vorzugsweise mehr als io Atm., dadurch gekennzeichnet, daß in ihrem Innenraum :ein Absorptionsmittel, vorzugsweise Palladiumschwamm, angeordnet ist, durch das der Betriebsdruck infolge der während der Abkühlung in den Betriebspausen jeweils eintretenden Absorption des Wasserstoffes auf :einen geringen Bruchteil gesenkt, nach den Betriebspausen jedoch durch Freimachen des Wasserstoffes infolge Erwärmung jeweils auf die Betriebshöhe gebracht wird.
2. 2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche, vorzugsweise elektrische Wärmequelle für die Erwärmung des Absarptionsmittels vorgesehen ist.
3. 3. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch i oder. 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Absorptionsmittel ,enthaltende Raum mit einer der Elektroden der Lampe in gut wärmeleitender Verbindung steht. ¢. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem das Absorptionsmittel enthaltenden Raum und den Elektroden bzw. der Entladungsbahn der Lampe die gegenseitige Wärmezustrahlung erschwerende Mittel, vorzugsweise Strahlungsbleche (13), vorgesehen sind.