DEO0000193MA

DEO0000193MA - Discharge lamp with built-in partition

Info

Publication number: DEO0000193MA
Authority: DE
Inventors: Karl Alexander Dr. Egerer; Otto Faust; Siegfried Meywald
Original assignee: Opta Radio AG, Berlin
Publication date: 1951-02-01

Description

Für die Erzeugung vorzugsweise sichtbaren Lichtes durch Entladungen in lampenförmigen, d.h. einseitig gesockelten Kolben, sind eine Reihe von Methoden angegeben worden. Die einfachste Methode besteht darin, zwischen 2 Platten oder drahtförmigen bzw. in sonstiger geeigneter Weise geformten Elektroden eine Glimmentladung zur Entfaltung zu bringen. Derartige Glimmlampen sind jedoch nur für extrem geringe Lichtstärken verwendbar. Eine andere grosse Kategorie von Entladungslampen besitzt entweder durch Hilfsmittel während der Zündperiode oder dauernd von aussen aufgeheizte, jedenfalls aber im Betrieb heisse Elektroden und benutzt zumeist die positive Säulenentladung zum Erzeugen des Lichtes. Derartige Entladungsgefässe besitzen den Nachteil geheizter Elektroden und sind nur für Stromstärken über einen gewissen Minimalbetrag brauchbar. Ein Regeln des Entladungsstromes und damit der erzeugten Lichtmenge ist nur dann möglich, wenn die Elektroden durch getrennte Heizkreise dauernd auf der erforderlichen Betriebstemperatur gehalten werden. Eine weitere bekanntgewordene Ausführungsform einer Niederdruckentladung in lampenförmigen Kolben stellt die sogenannte kathodische Bogenentladung dar. Derartige Entladungsgefässe sind zwar für kleinere Entladungsstromstärken als die vorangegangene Gruppe herstellbar, bedürfen jedoch auch entsprechender Vorkehrungen dafür, dass die Betriebstemperatur der Elektroden einen entsprechenden Wert nicht unterschreitet. Damit wird naturgemäss der Wirkungsgrad der Lampen mit kleiner werdenden Entladungsstromstärken immer ungünstiger.A number of methods have been specified for generating preferably visible light by discharges in lamp-shaped bulbs, i.e. bulbs with a base on one side. The simplest method is to bring a glow discharge to unfold between 2 plates or wire-shaped or otherwise suitably shaped electrodes. Such glow lamps can only be used for extremely low light intensities. Another large category of discharge lamps has electrodes that are heated from the outside either by auxiliary means during the ignition period or continuously, but in any case hot during operation, and mostly uses the positive column discharge to generate the light. Such discharge vessels have the disadvantage of heated electrodes and can only be used for currents above a certain minimum amount. The discharge current and thus the amount of light generated can only be regulated if the electrodes are kept permanently at the required operating temperature by separate heating circuits. Another known embodiment of a low-pressure discharge in lamp-shaped bulbs is the so-called cathodic arc discharge. Such discharge vessels can be produced for lower discharge currents than the previous group, but also require appropriate precautions to ensure that the operating temperature of the electrodes does not fall below a corresponding value. The efficiency of the lamps thus naturally becomes more and more unfavorable as the discharge currents decrease.

Erfindungsgemässe Untersuchungen hatten es sich zur Aufgabe gestellt, eine Gasentladungslampe zu bauen, die es gestattet, insbesondere in Kombination mit entsprechenden Leuchtstoffen eine Entladung mit höherem Wirkungsgrad auch bei sehr geringen Entladungsstromstärken zu erzielen, die auch eine Regelung des Lichtes und damit des Entladungsstromes in weiten Grenzen zulässt. Eine solche Lampe sollte gleichzeitig zum Betrieb an den üblichen Versorgungsnetzen ohne besondere Vorkehrungen geeignet sein. Erfindungsgemäss wird dieses Ziel unter Verwendung von vorzugsweise kalten Elektroden durch geeignete Verlängerung des Entladungsweges und nach weiteren erfindungsgemässen Untersuchungen durch gleichzeitige Verwendung geeigneter Leuchtstoffe auf der Strahlung und Entladung ausgesetzten Oberfläche erreicht.Investigations according to the invention had set themselves the task of building a gas discharge lamp which, in particular in combination with appropriate phosphors, enables a discharge with higher efficiency to be achieved even at very low discharge currents, which also regulates the light and thus the discharge current within wide limits allows. Such a lamp should at the same time be suitable for operation on the usual supply networks without special precautions. According to the invention, this object is achieved using preferably cold electrodes by suitably lengthening the discharge path and, after further investigations according to the invention, by simultaneously using suitable phosphors on the surface exposed to radiation and discharge.

Es sind schon Entladungsröhren bekannt geworden, bei denen ein Verlängern des Entladungsweges durch eine plattenförmige Zwischenwand aus Metall oder Isoliermetall erfolgt. Eine solche Trennwand führt zwar bei geeigneter Wahl zu einer Verbesserung der Entladungsbedingungen an sich und gestattet es, eine längere Entladungsstrecke in einem vorgegebenen lampenförmigen Kolben unterzubringen, sie führt jedoch zu einer Lampenform mit bevorzugten Lichtausstrahlungsrichtungen und mach vor allem von einem wesentlichen Gesichtspunkt für den Bau von Entladungslampen hohen Wirkungsgrad keinen Gebrauch. Die Einstrahldichte der in Leuchtstoffen transformierbaren Strahlung ist nämlich keine lineare Funktion der ausgestrahlten Emission dieser Leuchtstoffe. Der Zusammenhang zwischen beiden ist dergestalt, dass beim Überschreiten einer gewissen Flächenbelastung der Wirkungsgrad immer schlechter wird. Aus diesem Grunde wird bei der vorliegenden Erfindung die zur Verlängerung des Entladungsweges dienende Zwischenwand mit Leuchtstoffen versehen und die damit verbundene Erhöhung der gesamten, der Entladung ausgesetzten Leuchtstoffoberfläche ergibt eine wesentliche Steigerung des Wirkungsgrades. Desweiteren wird erfindungsgemäss auch die Innenwand des Glaskolbens mit Leuchtstoff beaufschlagt.Discharge tubes have already become known in which the discharge path is lengthened by a plate-shaped partition made of metal or insulating metal. With a suitable choice, such a partition leads to an improvement in the discharge conditions per se and allows a longer discharge path to be accommodated in a given lamp-shaped bulb, but it leads to a lamp shape with preferred light emission directions and, above all, from an essential point of view for the construction of Discharge lamps high efficiency do not use. The irradiation density of the radiation that can be transformed into phosphors is not a linear function of the emitted emission of these phosphors. The relationship between the two is such that when a certain surface loading is exceeded, the efficiency becomes worse and worse. For this reason, in the present invention, the intermediate wall serving to lengthen the discharge path is provided with phosphors and the associated increase in the total phosphor surface exposed to the discharge results in a substantial increase the efficiency. Furthermore, according to the invention, the inner wall of the glass bulb is also exposed to fluorescent material.

Weitere Untersuchungen ergaben, dass bei dieser Ausführung von Leuchtstoff-Entladungslampen die durch die Trennwand bedingten Verhältnisse zu einer ungleichmässigen Ausstrahlung derartiger Lampen führen. Wesentlich günstigere Verhältnisse können nach einem weiteren Gegenstand der Erfindung dadurch erzielt werden, dass die Entladung zwischen einer konzentrisch oder angenähert konzentrisch zu den Elektroden angeordneten Zwischenwand erfolgt. Hierdurch erreicht man in einfacher Weise eine völlig gleichmässige Verteilung des Lichtes im Innern des Lampenkolbens. Auch bei dieser Ausführung von Entladungslampen erweist es sich als erfindungsgemäss als vorteilhaft, die konzentrischen Wandungen des Entladungsraumes mit geeigneten Leuchtstoffen zu versehen. Ebenso wird der die Zwischenwand darstellende zylindrische Körper innen und aussen mit Leuchtstoff belegt.Further investigations showed that in this version of fluorescent discharge lamps, the conditions caused by the partition lead to an uneven emission of such lamps. According to a further subject matter of the invention, significantly more favorable conditions can be achieved in that the discharge takes place between an intermediate wall arranged concentrically or approximately concentrically to the electrodes. In this way, a completely uniform distribution of the light in the interior of the lamp bulb is achieved in a simple manner. In this embodiment of discharge lamps, too, it has proven advantageous in accordance with the invention to provide the concentric walls of the discharge space with suitable phosphors. Likewise, the cylindrical body representing the partition is covered with luminescent material on the inside and outside.

Die erfindungsgemässe Entladungslampe sei anhand der Abbildungen, die beispielsweise Ausführungsformen der Lampe zeigen, näher erläutert. Abb. 1 und 1a zeigen eine Lampe mit einer plattenförmigen Zwischenwand, während Abb. 2 und 2a eine solche mit einer vorzugsweise konzentrische zu den Elektroden angeordneten zylindrischen Zwischenwand darstellen.The discharge lamp according to the invention will be explained in more detail with reference to the figures which show, for example, embodiments of the lamp. Figs. 1 and 1a show a lamp with a plate-shaped partition, while Figs. 2 and 2a show a lamp with a cylindrical partition, preferably concentric to the electrodes.

In Abbildung 1 ist 1 der Glaskolben mit einer normalen Lampenfassung 4. 2 und 3 sind Elektroden, zwischen denen die Entladung erfolgt. Durch die Wand 5, die mit ihren Längskanten an der Glaskolbenwand fest anliegt, wird in an sich bekannter Weise die Entladungsbahn verlängert. Diese Wand 5 und die innere Glaskolbenwand ist mit Leuchtstoff belegt, der von der Emission der Entladungssäule zum Leuchten gebracht wird. 6 ist eine dem Querschnitt des Glaskolbens angepasste Platte, z.B. aus Glimmer, die auf den Quetschfuss 7 der Lampe angebracht ist und durch welche die Zuleitungen 8 und 9 hindurchgeführt sind, welche gleichzeitig als Halterungen für die Elektroden 2 und 3 dienen. Auf dieser Platte ist auch die Zwischenwand 5 gehaltert. Die Fuge zwischen Wand 5 und Platte 6 wird vorteilhafterweise mit Isoliermasse verschmiert um der Entladung keinen Nebenweg zu geben. Aus Abb. 1a, die eine Draufsicht des Lampensystems zeigt, geht die Form der Elektroden 2 und 3 hervor, die beispielsweise einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen. Es ist vorteilhaft, auf den Innenwänden der Elektroden Rippen in Form von gerade oder wellblechförmig oder zick-zack-förmig gebogenen Blechen anzuordnen. Bei dem dargestellten Beispiel sind wellblechförmig gebogenen Bleche auf den Innenwänden der Elektroden angebracht. Es können jedoch auch anders geformte, z.B. kastenförmige Elektroden, die gleichfalls innen mit Rippen, wie oben bereits angegeben, belegt sind, Verwendung finden.In Figure 1, 1 is the glass bulb with a normal lamp holder 4. 2 and 3 are electrodes between which the discharge takes place. The discharge path is lengthened in a manner known per se through the wall 5, which rests firmly against the glass bulb wall with its longitudinal edges. This wall 5 and the inner glass bulb wall are covered with fluorescent material, which is made to glow by the emission of the discharge column. 6 is a plate, for example made of mica, adapted to the cross-section of the glass bulb, which is attached to the pinch foot 7 of the lamp and through which the supply lines 8 and 9, which at the same time serve as holders for the electrodes 2 and 3, are passed. On this record is also the partition 5 supported. The joint between wall 5 and plate 6 is advantageously smeared with insulating compound in order not to give the discharge a side path. From Fig. 1a, which shows a plan view of the lamp system, the shape of the electrodes 2 and 3 can be seen, which for example have a semicircular cross-section. It is advantageous to arrange ribs in the form of straight or corrugated sheet-metal or zigzag-shaped sheets on the inner walls of the electrodes. In the example shown, sheets bent in the shape of a corrugated sheet are attached to the inner walls of the electrodes. However, differently shaped electrodes, for example box-shaped electrodes, which are likewise covered on the inside with ribs, as already indicated above, can also be used.

In Abb. 2 bzw. 2a ist 10 die zylinderförmige Zwischenwand, beispielsweise aus Glas, welche innen und aussen mit Leuchtstoff belegt ist, ebenso wie die innere Glaskolbenwand. 11 und 12 sind zylindrisch ausgebildete Elektroden. Diese werden statt aus glattem Blech vorteilhafterweise aus Wellblech hergestellt. Eine Kreiszylinderform ist nicht unbedingt erforderlich. So kann beispielsweise die innere Elektrode 12 auch einen kastenförmigen Querschnitt aufweisen. Es ist ferner vorteilhaft, die beiden Elektroden derart in Bezug auf einander anzuordnen, dass sie sich gegenseitig nicht umschliessen, d.h. also, wie dargestellt, nicht auf gleicher Höhe, sondern übereinander anzuordnen, was sich hinsichtlich der Hochfrequenzerwärmung bei der Herstellung der Lampe als besonders vorteilhaft erwiesen hat.In Fig. 2 or 2a, 10 is the cylindrical partition, for example made of glass, which is covered with fluorescent material on the inside and outside, as is the inner glass bulb wall. 11 and 12 are cylindrical electrodes. These are advantageously made from corrugated sheet metal instead of smooth sheet metal. A circular cylinder shape is not absolutely necessary. For example, the inner electrode 12 can also have a box-shaped cross section. It is also advantageous to arrange the two electrodes in relation to one another in such a way that they do not enclose one another, ie, as shown, not at the same height, but on top of one another, which is particularly advantageous in terms of high-frequency heating in the manufacture of the lamp has proven.

Die erfindungsgemässen Lampen ergeben eine um etwa 20 - 30 % höhere Lichtleistung.The lamps according to the invention produce a light output that is approximately 20-30% higher.

Claims

1.) Discharge lamp with a built-in partition for the purpose of extending the discharge path, characterized in that the partition and preferably also the inner wall of the glass bulb are covered with fluorescent material.

2.) Discharge lamp according to claim 2, characterized in that the intermediate wall is designed as a hollow cylinder arranged concentrically or approximately concentrically to the electrodes.

3.) Discharge lamp according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the electrodes is covered inside with ribs made of straight or corrugated sheet metal or zigzag sheet metal or is itself made of corrugated sheet or zigzag sheet metal .

4.) Discharge lamp according to claim 2, characterized in that the two electrodes are arranged with respect to one another in such a way that they do not enclose one another.