EP0344433A2 - High-pressure sodium discharge lamp - Google Patents

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EP0344433A2
EP0344433A2 EP89106274A EP89106274A EP0344433A2 EP 0344433 A2 EP0344433 A2 EP 0344433A2 EP 89106274 A EP89106274 A EP 89106274A EP 89106274 A EP89106274 A EP 89106274A EP 0344433 A2 EP0344433 A2 EP 0344433A2
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EP
European Patent Office
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pressure sodium
discharge lamp
coating
discharge vessel
sodium discharge
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP89106274A
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German (de)
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EP0344433A3 (en
Inventor
Axel Bund
Dieter Dr. Schmidt
Helmut Weske
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Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/52—Cooling arrangements; Heating arrangements; Means for circulating gas or vapour within the discharge space
    • H01J61/523—Heating or cooling particular parts of the lamp

Definitions

  • the invention relates to a high pressure sodium discharge lamp with the features designated in the preamble of the main claim.
  • the invention is particularly suitable for low-power discharge vessels (below 150 W) and for color-improved sodium high-pressure discharge lamps.
  • the single figure shows one end of a discharge vessel 1 of a high-pressure sodium discharge lamp of 250 watts.
  • the discharge vessel 1 consists of a cylindrical tubular part 2 made of aluminum oxide ceramic with a diameter of approximately 9.4 mm, in the end of which a bushing 3, also made of aluminum oxide ceramic, is sintered in a gas-tight manner.
  • a tubular power supply 4 made of niobium is soldered into the central opening of the socket 3 in a gas-tight manner by means of a suitable glass solder (not shown).
  • an electrode 5 is fastened, for. B. by means of a weld. So far, the structure of the discharge vessel 1 is conventional and manufactured in a manner known to the person skilled in the art.
  • the object of the invention is to design the heat accumulation means at the ends of the discharge vessel in such a way that they are easy to connect to the discharge vessel, cannot change their position relative to the discharge vessel and thus lead to reproducible measurement results with regard to the electrical and lighting data.
  • the lamp assembly should be simplified.
  • the coating is preferably evaporated in vacuo onto the ends of the discharge vessel, the parts of which it is not to be coated either being arranged outside the vacuum chamber or being covered.
  • the coating can also be applied as a paste to the ends of the discharge vessel, the resistant metal particles being dissolved in the paste and after the paste has hardened, this remains as a non-releasable coating on the relevant areas of the discharge vessel.
  • the end of the tubular part 2 is provided with a coating 6 made of nickel about its length over the length of the electrode space, which is applied to this desired part of the discharge vessel, for example by evaporation, the part of the tubular part 2 which is not to be steamed and the end face of the discharge vessel 1 are covered during the evaporation process.
  • the thickness of the layer is approx. 30 ⁇ m.
  • the coating is thus non-detachably connected to the tubular part 2 made of ceramic and brings about the advantages stated above. Instead of nickel, chrome or another resistant metal with comparable properties can also be used.
  • the color rendering index that can be achieved with such a coating is, depending on the type of coating and depending on the lamp type, between Ra approx. 65 and Ra approx. 80.
  • the corresponding values for a high-pressure sodium discharge lamp not provided with this coating according to the invention are Ra approx. 20.
  • the coating achievable temperature increase within the discharge vessel 1 is approximately 100 ° C.

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Abstract

As a heat accummulation means, the ends of sodium high-pressure discharge vessels exhibit a floating metallic coating which is either vapour-deposited in a vacuum or applied as a paste. Nickel, chromium or palladium are suitable as metals. The thickness of the coating is greater than the wavelength of the radiation emitted by the discharge vessel when the lamp is in operation and is within the range between 5 mu m and 100 mu m. For increasing vapour pressure and for improved-colour sodium high-pressure discharge lamps. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Natriumhochdruckentla­dungslampe mit den im Oberbegriff des Hauptanspruchs bezeichneten Merkmalen.The invention relates to a high pressure sodium discharge lamp with the features designated in the preamble of the main claim.

Die Verwendung solcher Mittel zur Schaffung eines Wärmestaus und damit zur Verbesserung des Farbwieder­gabeindex hat sich insbesondere bei Lampen mit ver­besserter Farbwiedergabe als erforderlich erwiesen, da die hier entwickelte Eigenwärme häufig nicht mehr ausreicht, um den benötigten hohen Dampfdruck des Amalgams im Innern des Entladungsgefäßes zu erreichen. Dem Fachmann auf dem Lampensektor sind die Vorteile solcher Wärmestaumittel seit langem bekannt.The use of such means to create a heat build-up and thus to improve the color rendering index has proven to be necessary, in particular for lamps with improved color rendering, since the inherent heat developed here is often no longer sufficient to achieve the required high vapor pressure of the amalgam in the interior of the discharge vessel. The advantages of such heat accumulators have long been known to the person skilled in the lamp sector.

In der DE-PS 26 17 337 sind die jeweiligen Entladungs­gefäßenden zunächst in ein wärmeisolierendes Material (z.B. Quarzwolle) eingebettet, das dann von einem Metallband an seiner ihm vorbestimmten Stelle durch Klemmung festgehalten wird. Ein das Entladungsgefäß­ende mit einem bestimmten Abstand umgebendes Hitze­schild aus Nickel ist aus der DE-OS 29 28 067 bekannt. Des weiteren ist in der US-PS 3 723 784 ein ein Ent­ladungsgefäßende direkt umgebender Wärmeschirm aus einem schwer schmelzbaren Metall beschrieben, der mit einer Lasche verschweißt ist. Alle diese Konstruk­tionen weisen zusätzliche Teile aus Blech auf, die nach der Fertigstellung des Entladungsgefäßes mit diesem auf jeweils unterschiedliche Art verbunden Wärmestaumanschetten. Die Gestellmontage wird durch den Wegfall der Manschetten vereinfacht. Da im Gegensatz zu den bekannten Wärmestaumitteln der Abstand zwischen der äußeren Wand des Entladungs­gefäßes und der dieser Wand zugewandten Seite der Beschichtung gleich Null ist, kann auch keine Wärmestrahlung nach außen dringen, sondern diese wird nahezu vollständig in das Entladungsgefäß reflektiert und voll zur Aufheizung der Füllungsbe­standteile verwendet. Hierdurch wird eine erhebliche Einengung der Toleranzen hinsichtlich der Brenneigen­schaften bewirkt. Die Erfindung ist insbesondere geeignet für Entladungsgefäße niedriger Leistung (unterhalb 150 W) und für farbverbesserte Natrium­hochdruckentladungslampen.In DE-PS 26 17 337 the respective discharge vessel ends are first embedded in a heat-insulating material (eg quartz wool), which is then held in place by a metal band by clamping. A nickel heat shield surrounding the discharge vessel end with a certain distance is known from DE-OS 29 28 067. Furthermore, US Pat. No. 3,723,784 describes a heat shield made of a metal which is difficult to melt and which directly surrounds a discharge vessel end and is welded to a tab. All these constructions have additional parts made of sheet metal, which are connected to the discharge vessel in different ways after completion of the discharge vessel Heat accumulation sleeves. The rack assembly is simplified by the elimination of the sleeves. Since, in contrast to the known heat accumulators, the distance between the outer wall of the discharge vessel and the side of the coating facing this wall is also zero, no heat radiation can penetrate to the outside, but is reflected almost completely into the discharge vessel and fully heats up the filling components used. This results in a considerable narrowing of the tolerances with regard to the burning properties. The invention is particularly suitable for low-power discharge vessels (below 150 W) and for color-improved sodium high-pressure discharge lamps.

Die Erfindung wird nachstehend an einer Figur erläutert:The invention is explained below using a figure:

Die einzige Figur zeigt ein Ende eines Entladungsge­fäßes 1 einer Natriumhochdruckentladungslampe von 250 Watt. Das Entladungsgefäß 1 besteht aus einem zylindrischen rohrförmigen Teil 2 aus Aluminiumoxid­keramik mit einem Durchmesser von ca. 9,4 mm, in dessen Ende eine Buchse 3, ebenfalls aus Aluminium­oxidkeramik gasdicht eingesintert ist. In die zentrale Öffnung der Buchse 3 ist eine rohrförmige Stromzu­führung 4 aus Niob mittels eines geeigneten Glaslots (nicht dargestellt) gasdicht eingelötet. An dem dem Entladungsgefäß 1 zugewandten Ende der Stromzuführung 4 ist eine Elektrode 5 befestigt, z. B. mittels einer Schweißung. Soweit ist der Aufbau des Entladungsge­fäßes 1 konventionell und auf eine dem Fachmann bekannte Weise hergestellt. werden. Hierdurch kann es zu unerwünschten Fertigungs­toleranzen kommen, die die Brenneigenschaften der Lampe nachteilig beeinflussen. Weitere Nachteile sind die aufwendigere Weiterverarbeitung zu fertigen Lampen sowie das Verrutschen oder sich Lösen der Wärmeschirme während des Betriebs und damit eine Veränderung der Brennspannung mit allen daraus bekannten Folgen hin­sichtlich der lichttechnischen Lampendaten.The single figure shows one end of a discharge vessel 1 of a high-pressure sodium discharge lamp of 250 watts. The discharge vessel 1 consists of a cylindrical tubular part 2 made of aluminum oxide ceramic with a diameter of approximately 9.4 mm, in the end of which a bushing 3, also made of aluminum oxide ceramic, is sintered in a gas-tight manner. A tubular power supply 4 made of niobium is soldered into the central opening of the socket 3 in a gas-tight manner by means of a suitable glass solder (not shown). At the end of the power supply 4 facing the discharge vessel 1, an electrode 5 is fastened, for. B. by means of a weld. So far, the structure of the discharge vessel 1 is conventional and manufactured in a manner known to the person skilled in the art. will. This can lead to undesirable manufacturing tolerances that adversely affect the burning properties of the lamp. Further disadvantages are the more complex further processing to produce lamps and the slipping or loosening of the heat shields during operation and thus a change in the operating voltage with all the known consequences with regard to the lighting lamp data.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Wärmestaumittel an den Enden des Entladungsgefäßes derart zu gestalten, daß diese einfach mit dem Entladungsgefäß zu verbinden sind, ihre Position zum Entladungsgefäß nicht ver­ändern können und damit zu reproduzierbaren Meßer­gebnissen hinsichtlich der elektrischen und licht­technischen Daten führen. Außerdem soll die Lampen­montage vereinfacht werden.The object of the invention is to design the heat accumulation means at the ends of the discharge vessel in such a way that they are easy to connect to the discharge vessel, cannot change their position relative to the discharge vessel and thus lead to reproducible measurement results with regard to the electrical and lighting data. In addition, the lamp assembly should be simplified.

Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen Natrium­hochdruckentladungslampe durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Die weitere Ausge­staltung der Erfindung ergibt sich aus den Unteran­sprüchen. Die Beschichtung wird vorzugsweise im Vakuum auf die Enden des Entladungsgefäßes aufgedampft, wobei die nicht zu beschichtenden Teile desselben entweder außerhalb der Vakuumkammer angeordnet oder abgedeckt sind. Anstelle des Aufdampfens im Vakuum kann die Be­schichtung auch als Paste auf die Enden des Entla­dungsgefäßes aufgetragen werden, wobei in der Paste die widerstandsfähigen Metallteilchen gelöst sind und nach dem Aushärten der Paste diese als nicht lösbare Beschichtung auf den betreffenden Stellen des Entla­dungsgefäßes verbleibt. Hierdurch entfällt das aufwendige Montieren und Justieren der bekannten Das Ende des rohrförmigen Teils 2 ist etwa über die Länge des Elektrodenraumes an seiner Mantelfläche mit einer Beschichtung 6 aus Nickel versehen, die auf diesen gewünschten Teil des Entladungsgefäßes z.B. durch Verdampfen aufgebracht ist, wobei der nicht zu bedampfende Teil des rohrförmigen Teils 2 sowie die Stirnseite des Entladungsgefäßes 1 während des Ver­dampfungsvorganges abgedeckt sind. Die Dicke der Schicht beträgt ca. 30 µm. Die Beschichtung ist damit unlösbar mit dem rohrförmigen Teil 2 aus Keramik verbunden und bewirkt die zuvor angegebenen Vorteile. Anstelle von Nickel kann auch Chrom oder ein anderes widerstandsfähiges Metall mit vergleichbaren Eigen­schaften verwendet werden.This object is achieved in the high pressure sodium discharge lamp according to the invention by the characterizing features of the main claim. The further embodiment of the invention results from the subclaims. The coating is preferably evaporated in vacuo onto the ends of the discharge vessel, the parts of which it is not to be coated either being arranged outside the vacuum chamber or being covered. Instead of vapor deposition in a vacuum, the coating can also be applied as a paste to the ends of the discharge vessel, the resistant metal particles being dissolved in the paste and after the paste has hardened, this remains as a non-releasable coating on the relevant areas of the discharge vessel. This eliminates the complex assembly and adjustment of the known The end of the tubular part 2 is provided with a coating 6 made of nickel about its length over the length of the electrode space, which is applied to this desired part of the discharge vessel, for example by evaporation, the part of the tubular part 2 which is not to be steamed and the end face of the discharge vessel 1 are covered during the evaporation process. The thickness of the layer is approx. 30 µm. The coating is thus non-detachably connected to the tubular part 2 made of ceramic and brings about the advantages stated above. Instead of nickel, chrome or another resistant metal with comparable properties can also be used.

Der mit einer solchen Beschichtung erreichbare Farb­widergabeindex liegt je nach Art der Beschichtung und abhängig vom Lampentyp zwischen Ra ca. 65 und Ra ca. 80. Die entsprechenden Werte für eine nicht mit dieser erfindungsgemäßen Beschichtung versehene Natriumhochdruckentladungslampe betragen Ra ca. 20. Die durch die Beschichtung innerhalb des Entladungs­gefäßes 1 erreichbare Temperaturerhöhung beträgt ca. 100 °C.The color rendering index that can be achieved with such a coating is, depending on the type of coating and depending on the lamp type, between Ra approx. 65 and Ra approx. 80. The corresponding values for a high-pressure sodium discharge lamp not provided with this coating according to the invention are Ra approx. 20. The coating achievable temperature increase within the discharge vessel 1 is approximately 100 ° C.

Claims (6)

1. Natriumhochdruckentladungslampe mit einem rohr­förmigen Entladungsgefäß (1) aus Aluminiumoxid­keramik, bei dem die Enden mit einem metallischen Wärmestaumittel (6) versehen sind, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Wärmestaumittel aus einer direkt und unlösbar auf das Ende der Mantelfläche des Entladungs­gefäßes (1) aufgetragenen Beschichtung (6) aus einem widerstandsfähigen Metall besteht.1. High-pressure sodium discharge lamp with a tubular discharge vessel (1) made of alumina ceramic, in which the ends are provided with a metallic heat accumulator (6), characterized in that the heat accumulator is applied from a coating applied directly and insolubly to the end of the outer surface of the discharge vessel (1) (6) consists of a resistant metal. 2. Natriumhochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das widerstandsfähige Metall Nickel, Chrom oder Palladium ist..2. High pressure sodium discharge lamp according to claim 1, characterized in that the resistant metal is nickel, chromium or palladium .. 3. Natriumhochdruckentladungslampe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das widerstandsfähige Metall in einer Metallpaste gelöst ist.3. High pressure sodium discharge lamp according to claim 1 and 2, characterized in that the resistant metal is dissolved in a metal paste. 4. Natriumhochdruckentladungslampe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Be­schichtung (6) größer als die Wellenlänge der vom Entladungsgefäß (1) bei Betrieb der Lampe emittierten Strahlung ist.4. High pressure sodium discharge lamp according to claim 1 to 3, characterized in that the thickness of the coating (6) is greater than the wavelength of the radiation emitted by the discharge vessel (1) during operation of the lamp. 5. Natriumhochdruckentladungslampe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Beschich­tung (6) im Bereich zwischen 5 µm und 100 µm liegt.5. High pressure sodium discharge lamp according to claim 1 to 4, characterized in that the thickness of the coating (6) is in the range between 5 microns and 100 microns. 6. Natriumhochdruckentladungslampe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (6) potentialfrei angeordnet ist.6. High pressure sodium discharge lamp according to claim 1 to 5, characterized in that the coating (6) is arranged floating.
EP89106274A 1988-05-31 1989-04-10 High-pressure sodium discharge lamp Withdrawn EP0344433A3 (en)

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DE8807104U DE8807104U1 (en) 1988-05-31 1988-05-31 High pressure sodium discharge lamp
DE8807104U 1988-05-31

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EP0344433A2 true EP0344433A2 (en) 1989-12-06
EP0344433A3 EP0344433A3 (en) 1990-03-28

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JP (1) JPH0222560U (en)
DE (1) DE8807104U1 (en)

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DE8807104U1 (en) 1988-07-14
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JPH0222560U (en) 1990-02-15

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