DE9402373U1

DE9402373U1 - Elektrische Lampe

Info

Publication number: DE9402373U1
Application number: DE9402373U
Authority: DE
Inventors: Paul Brulez; Adrianus Vermeulen
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1993-03-08
Filing date: 1994-02-12
Publication date: 1994-04-14
Anticipated expiration: 2004-02-13
Also published as: JPH06295710A; FR2700061B3; FR2700061A3

Description

PHN 14.395 1*··'·· ·.' : 11.06.1993

Elektrische Lampe

Die Neuerung bezieht sich auf eine elektrische Lampe mit einem vakuumdicht verschmolzenen Quarzglaskolben, durch dessen Wand hindurch Stromzuführungsleiter zu einem in dem Kolben angeordneten elektrischen Element gefuhrt sind,

wobei diese Stromzuführungsleiter je eine Molybdänfolie haben und damit verbunden an einem ersten Endteil derselben einen aus Molybdän bestehenden, aus dem Kolben heraustretenden Außenstromleiter, sowie an einem zweiten Endteil derselben einen Innenstromleiter aufweisen,

wobei diese Molybdänfolie in eine Dichtung des Kolbens eingebettet ist und mit dem ersten Endteil in einem Kapillarraum liegt, der sich um den Außenstromleiter herum bis in eine Endfläche der Dichtung erstreckt,

wobei wenigstens der erste Endteil der Molybdänfolie und der Außenstromleiter eine Oxidationsschutzbedeckung aufweisen.

Eine derartige elektrische Lampe ist aus US 3,798,058 bekannt.

Die bekannte Lampe hat Molybdänfolien und Außenstromleiter, die mit Molydänphosphid oder mit Molybdänphosphat bedeckt sind. Diese Bedeckung ergibt eine Verzögerung der Oxidation der Folien, macht es aber notwendig, daß die maximale Temperatur der Abdichtung begrenzt wird, damit die Lampe ihre berechnete Lebensdauer erreichen kann.

Aus US 3,211,826 ist eine elektrische Lampe bekannt, bei der der Kapillarraum um den Außenstromleiter herum mit Boratglas abgeschlossen ist. Boratglas hat eine relativ niedrige Erweichungstemperatur von 350 bis 45O⁰C . Wenn die Abdichtung der Lampe eine relativ hohe Temperatur hat, bei der Oxidation der Molybdänfolie die Lebensdauer der Lampe verkürzen kann, ist Boratglas flussig und schließt den Kapillarraum um den Außenstromleiter ab und vermeidet dadurch Eindringung von Sauerstoff zu der Folie. Wenn die Lampe nach dem Erlöschen abkühlt, erstarrt das Boratglas und es schrumpft stärker als das umgebende Quarzglas. Dadurch entstehen in dem Boratglas Risse, durch die Sauerstoff hindurchgehen kann. Bei Lampen, die immer nach kurzer Brennzeit wieder ausgeschaltet werden, bietet Boratglas

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eine nur geringfügige Verzögerung der Oxidation.

Ein wesentlicher Nachteil von Boratglas, wie Bleiboratglas, ist, daß es hygroskopisch ist und dadurch Transport von Nässe zu der Molybdänfolie hin, und folglich Oxidation in einer feuchten Umgebung keine Hemmungen bietet. Ein weiterer Nachteil ist, daß Boratglas Molybdän angreifen kann. In US 3,211,826 wird Verwendung von Außenstromleitern aus Platin bevorzugt. Dies ist jedoch kostspielig.

Aus EP 0,245,734 ist eine elektrische Lampe bekannt, deren Kapillarraum mit Bleiboratglas abgedichtet ist, das einige Mol% Wismuthoxid aufweist. Dieses Boratglas beschränkt zwar den Angriff des Molybdäns, ist aber hygroskopisch und weist Rißbildung auf.

Auch Antimonboratglas, das nach US 4,493,944 zu dem genannten Zweck bei Lampen verwendet wird, weist diese Nachteile auf.

Die Neuerung hat nun zur Aufgabe, eine elektrische Lampe der eingangs beschriebenen Art mit einem einwandfreien Oxidationsschutz zu schaffen, der eine längere Betriebsperiode bei einer höheren Temperatur ermöglicht.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch verwirklicht, daß der Außenstromleiter mit Platin bedeckt ist und eine Platinphosphidhaut aufweist, wenigstens der erste Endteil der Molybdänfolie eine Molybdänphosphidhaut hat und der Kapillarraum mit Boratglas abgeschlossen ist.

Die Bedeckung und das Boratglas arbeiten zusammen beim Schutz der Molybdänteile. Die Bedeckung bekämpft Angriff des Molybdäns durch das Boratglas. Das Boratglas ergibt bei Betriebstemperaturen eine Diffusionssperre für Sauerstoff. Durch das Boratglas hindurchgehende Nässe wird durch die Bedeckung von dem Molybdän getrennt gehalten. Aus Feucht-Wärme-Versuchen hat es sich herausgestellt, daß obwohl Boratglas überhaupt keinen Schutz gegen Nässe bietet, die Bedeckung einen für praktische Anwendungen unbeschränkten Feuchtigkeitsschutz bietet.

Das elektrische Element in dem Quarzglaskolben kann ein Glühkörper in einem ggf. halogenhaltigen Inertgas sein, oder ein Elektrodenpaar in einem ionisierbaren Gas, beispielsweise in einem Edelgas, beispielsweise mit Metallhalogenid, ggf. mit Quecksilber.

Dabei werden als "Quarzglas" Gläser mit einem SiO^Gehalt von mindestens 95 Gew. % verstanden. Das elektrische Element kann in eine geschlossene Quarzglas-Innenhülle aufgenommen sein.

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Die Molybdänphosphidhaut kann beispielsweise dadurch erhalten werden, daß dieser Stoff durch Aufdampfen angebracht wird. Äußerst einfach ist es aber, die Molybdänphosphidhaut gleichzeitig mit der Platinphosphidhaut dadurch zu bilden, daß die Stromzuführungsleiter mit Phosphin oder mit rotem Phosphor zum Reagieren gebracht werden. Diese Reaktion kann beispielsweise im Vakuum durchgeführt werden, nachdem die Lampe konstruktiv fertig gestellt ist.

Die elektrische Lampe mit den bedeckten Stromzuführungsleitern kann beispielsweise dadurch mit dem Boratglas versehen werden, daß um den Außenstromleiter ein Ring aus diesem Glas angebracht und das Glas bis über den Schmelzpunkt desselben gebracht wird, wobei es in den Kapillarraum gesaugt wird.

Boratgläser haben im allgemeinen einen relativ niedrigen Schmelzpunkt von 350 bis 450⁰C, und zwar dadurch, daß SiO₂ fehlt oder in nur geringer Menge bis einige Gew. % vorhanden ist. Diese Gläser bestehen im wesentlichen aus B2O3 und PbO und/oder St>203 und können ggf. bis einige Gew. % anderer Oxide oder Fluoride enthalten, wie Alkali- oder Erdalkalimetalle, und Bi₂O₃.

Ausführungsformen der neuerungsgemäßen elektrischen Lampe sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform, Fig. 2 eine vergrößerte Einzelheit der Fig. 1, Fig. 3 einen axialen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform.

In Fig. 1 hat die elektrische Lampe einen vakuumdicht verschlossenen Quarzglaskolben 1, durch dessen Wand 2 hindurch Stromzuführungsleiter 3 zu einem in dem Kolben angeordneten elektrischen Element 4 geführt sind. In der Figur ist das elektrische Element ein Wolfram-Glühkörper in einem halogenhaltigen Gas. Die Stromzuführungsleiter 3 haben je eine Molybdänfolie 5 und damit verbunden an einem ersten Endteil 5' derselben einen aus dem Kolben heraustretenden Außenstronüeiter 6 aus Molybdän, und an einem zweiten Endteil 5" derselben einen mit dem Glühkörper verbundenen Innenstromleiter 7, beispielsweise aus Wolfram oder Molybdän. Die Molybdänfolie 5 ist in eine Dichtung 8 des Kolbens eingebettet und liegt mit dem ersten Endteil 5' in einem sich um den Außenstromleiter bis in eine Endfläche 8' der Dichtung erstreckenden Kapillarraum.

Wenigstens der erste Endteil 5' der Molybdänfolie 5 und der Außenstromleiter weisen einen Oxidationsschutz auf.

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Der Außenstromleiter 6 ist mit Platin bedeckt und hat eine Platinphosphidhaut 9. Wenigstens der erste Endteil 5' der Molybdänfolie 5 (siehe Fig. 2) hat eine Molybdänphosphidhaut 9'. Der Kapillarraum ist mit Boratglas 10, beispielsweise Glas mit einer Zusammensetzung nach der Tabelle, z.B. Zusammensetzung 1, abgeschlossen. Tabelle

	PbO	B₂O₃	ZnO	Al₂O₃	CoO	Sb₂O₃	Bi₂O₃	SiO₂	BaO
1*	90	10
2*	77,2	13,3	2,0	5,5	0,5			1,5
3*	80,0	16,0	4,0
4*	79,3	15,8	4,0		0,9
5*	5,0	30,0				65,0
	Rest	25-40					3-10		0-15

* Zusammensetzung in Gew. %

# Zusammensetzung in Mol. %

Die dargestellte Lampe ist ein IR-Strahler zum Gebrauch als Wärmequelle in einem Ofen. Die Lampe 1 ist röhrenförmig und hat an jedem Ende eine Dichtung 8, 18. Die Dichtung 18 ist bereits mit einem Sockel 19 versehen, aus dem ein Kabel 20 heraustritt, damit die Lampe an einer in einem Abstand liegenden Stelle an eine Speisequelle angeschlossen werden kann. Der Außenstromleiter 6 ist als Doppelleiter ausgebildet, damit eine mechanisch starke Kupplung mit dem Kabel und eine relativ niedrige Stromdichte darin erhalten wird.

Die dargestellte Lampe hat auch bei einer hohen Umgebungstemperatur von beispielsweise 600⁰C eine lange Lebensdauer.

Die Molybdänfolie 5 und der Außenstromleiter 6 können einzeln mit ihrer Bedeckung versehen und danach miteinander verbunden werden. Auch ist es möglich, die Elemente zunächst miteinander zu verbinden und sie danach mit ihrer Bedeckung zu versehen. Eine Abwandlung dabei ist, daß die Lampe zunächst konstruktiv fertiggestellt wird und daß danach die Folie und der Leiter über den Kapillarraum mit ihrer Bedekkung, beispielsweise einer Phosphidhaut, versehen werden. Selbstverständlich können

j i.

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dabei nur diejenigen Teile bedeckt werden, die in dem Kapillarraum oder außerhalb des Kolbens liegen. Es sind jedoch auch gerade diejenigen Teile, die mit Sauerstoff und/oder Nässe in Berührung geraten und einer Korrosion ausgesetzt sein können. In Fig. 1 und 2 sind der Außenstromleiter und die Folie vor dem Einbetten in das Quarzglas mit ihrer Phosphidhaut versehen.

In Fig. 3 haben Teile, die Teilen der vorhergehenden Figuren entsprechen ein Bezugszeichen, das um 20 höher ist als in diesen Figuren.

Der Kolben 21 hat eine Quetschdichtung 23, durch die sich zwei Stromzuführungsleiter 23 hindurch erstrecken. Die ersten Endteile 25' sind mit Molybdänphosphid bedeckt. Die Außenstromleiter 26 haben eine Bedeckung aus Platin, auf der sich eine Platinphosphidhaut befindet. Die Kapillarräume und die Stromleiter 26 herum sind mit Boratglas 30 abgedichtet.

Der Kolben 21 ist mit Kitt 41 in einem Reflektorkörper 42 festgekittet, der an der Innenoberfläche mit einer reflektierenden Schicht 43 versehen und mit einer Glasscheibe 44 abgeschlossen ist. Die dargestellte Lampe/Reflektor-Einheit läßt sich zum Schaffen einer Akzentbeleuchtung verwenden.

Claims

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SCHUTZANSPRUCH:

Elektrische Lampe mit einem vakuumdicht verschmolzenen Quarzglaskolben (1), durch dessen Wand (2) hindurch Stromzuführungsleiter (3) zu einem in dem Kolben angeordneten elektrischen Element (4) geführt sind,

wobei diese Stromzuführungsleiter (3) je eine Molybdänfolie (5) haben und damit verbunden an einem ersten Endteil (5') derselben einen aus Molybdän bestehenden, aus dem Kolben heraustretenden Außenstromleiter (6), sowie an einem zweiten Endteil (5") derselben einen Innenstromleiter (7) aufweisen,

wobei diese Molybdänfolie (5) in eine Dichtung (8) des Kolbens eingebettet ist und mit dem ersten Endteil (5') in einem Kapillarraum liegt, der sich um den Außenstromleiter herum bis in eine Endfläche (8') der Dichtung erstreckt,

wobei wenigstens der erste Endteil (5') der Molybdänfolie (5) und der Außenstromleiter eine Oxidationsschutzbedeckung aufweisen,

dadurch gekennzeichnet, daß der Außenstromleiter (6) mit Platin bedeckt ist und eine Platinphosphidhaut (9) aufweist, wenigstens der erste Endteil (5') der Molybdänfolie (5) eine Molybdänphosphidhaut (9') hat und der Kapillarraum mit Boratglas (10) abgeschlossen ist.