EP1089599A2 - Glow discharge starter - Google Patents

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EP1089599A2
EP1089599A2 EP00119675A EP00119675A EP1089599A2 EP 1089599 A2 EP1089599 A2 EP 1089599A2 EP 00119675 A EP00119675 A EP 00119675A EP 00119675 A EP00119675 A EP 00119675A EP 1089599 A2 EP1089599 A2 EP 1089599A2
Authority
EP
European Patent Office
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glow starter
neon
sensitive switch
switch
temperature
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00119675A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1089599A3 (en
Inventor
Diethard Burgstett
Bernhard Freisinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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Publication date
Application filed by Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH filed Critical Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Publication of EP1089599A2 publication Critical patent/EP1089599A2/en
Publication of EP1089599A3 publication Critical patent/EP1089599A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/16—Circuit arrangements in which the lamp is fed by dc or by low-frequency ac, e.g. by 50 cycles/sec ac, or with network frequencies
    • H05B41/18—Circuit arrangements in which the lamp is fed by dc or by low-frequency ac, e.g. by 50 cycles/sec ac, or with network frequencies having a starting switch
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/02—Details
    • H05B41/04—Starting switches
    • H05B41/06—Starting switches thermal only
    • H05B41/08—Starting switches thermal only heated by glow discharge

Definitions

  • the present invention relates to a glow starter after Preamble of claim 1 and a glow starter after Preamble of claim 2. It also relates to a discharge lamp according to the preamble of claim 9 and a lamp according to the preamble of claim 13.
  • high-pressure mercury vapor lamps are used in street lighting at designated fireplaces operated.
  • High-pressure mercury lamps usually ignite at mains voltage, the associated ballasts, in particular the chokes arranged in the ballast accordingly are designed. Details can be found in the regulation of the International Electrotechnical Commission (IEC) No.IEC 922, the concerns the construction of ballasts for discharge lamps, as well IEC 188, which specifies the electrical operating data and dimensions affected by mercury vapor lamps.
  • IEC International Electrotechnical Commission
  • Sodium vapor lamps are regarding their energy consumption more advantageous than mercury vapor lamps: this is how sodium vapor lamps correlate with a power consumption of 40, 65 and 110 W. in terms of luminous flux with mercury lamps, one Power consumption of 50 W, 80 W or 125 W. The energy saving is more than 15 percent. Conversely delivers a xenon containing sodium vapor lamp at 110 W power consumption about a luminous flux of 9500 lm in comparison to 6300 lm of a mercury vapor lamp of the same power or at 65 W power consumption 5000 lm compared to 3000 lm.
  • Discharge vessels can be used for high pressure sodium lamps with neon argon filling by utilizing the Penning effect Ignite the mains voltage, but the discharge vessels must do so be very large. Filling with xenon without Argon enables a significantly smaller dimensioning of the Discharge vessels. However, this has the disadvantage that for ignition ignition systems integrated in the lamp are necessary.
  • Conventional Generate internal igniter systems used in sodium vapor lamps a surge voltage, which is typically even 1.8 kV. Such high surge voltages would reduce the chokes in the ballasts of high-pressure mercury vapor lamps destroy permanently.
  • ballast resistor Without a ballast resistor, even when using an outside (capacitive) ignition aid attached to the discharge vessel defective discharge vessel or a defective welded joint full high voltage is present within the lamp, accordingly 1.7 kV to 2.5 kV, both on the discharge vessel and also on the inductance (choke). This can lead to a breakthrough of turns of inductance and thus a fire at the fireplace.
  • EP 0 450 523 and EP 0 565 113 disclose the use of a Internal ignition system with a ferroelectric ceramic known. Due to its internal structure, the ferroelectric works Ceramic as a capacitor and the fact that the dielectric at a certain voltage its electricity constant suddenly increased, as a switch. Switching off the charging current in this type of capacitor is used to induce the ignition voltage. Due to a possibly defective discharge vessel because of the design principle of ferroelectric Ceramic is the critical voltage range for inductance not exceeded. The ferroelectric ceramic, however, is very expensive.
  • the object of the present invention is a To further develop glow igniters of the type mentioned at the beginning, that it can be used without a ferroelectric ceramic Ignition of sodium vapor lamps on existing lights for High-pressure mercury vapor lamps (burning points) enables, even if the discharge vessel is defective, only voltages to the Inductance of the ballast get that no damage of inductance.
  • the filling gas of the glow starter proves to be particularly advantageous: essentially pure neon, or a mixture that contains about 10% by volume of neon and 90% by volume of argon, as well as a mixture, the about 10 vol .-% neon, 90 vol .-% argon and a radioactive Activating substance to provide a Basic level of free charge carriers included.
  • the filling pressure has proven to be advantageous compared to known glow igniters (for example WO 98/09317) to increase by at least about 30%. It is advantageous for prevention of sticking of the two electrodes in this increased Filling pressure the contact distance of the two electrodes in a range of 0.5 mm to 0.7 mm is selected.
  • the solution according to the invention also includes a lamp and a Discharge lamp with an outer bulb, in which a discharge vessel parallel to the series connection of an external temperature sensitive Switch and a glow starter according to the invention arranged is.
  • a discharge vessel parallel to the series connection of an external temperature sensitive Switch and a glow starter according to the invention arranged is.
  • the ignition voltage of the discharge vessel lower still further to about 600 V.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a circuit arrangement with a sodium vapor lamp connected to a ballast an inductor 12 provided by a choke is.
  • the inductor 12 is part of an already existing one Luminaire originally for the operation of high pressure mercury vapor lamps designed.
  • the lamp in an outer bulb 10 includes a discharge vessel 14, a glow starter 16 and an external temperature sensitive Switch 18.
  • the discharge vessel 14 is with xenon filled as base gas. Xenon only serves as a starting gas.
  • the Cold filling pressure of the xenon can range from 10 to 100 mbar, preferably 30 mbar.
  • the evaporation of Amalgam releases sodium and mercury in the discharge vessel, where mercury acts as a buffer gas and the discharge from sodium will be carried.
  • the glow starter 16 has a housing 17 which is filled with neon, or neon and argon, or preferably neon, argon and an activation substance.
  • a filling with 10% by volume neon and 90% by volume argon is preferred, with a cold filling pressure of 40 mbar.
  • the additional activation substance that may be used is preferably radioactive, with 0.25 mCi Kr 85 being preferred in this case.
  • a first and a second electrode 20, 22 form an inner, in the glow starter 16 arranged bimetal switch 15. Der The distance of the electrode 20 from the electrode 22 is in the cold Condition 0.5 to 0.7 mm.
  • the discharge vessel 14 is schematic an ignition aid 24, in particular a Mo wire or a sintered one Ignition aid, arranged with which the ignition voltage of the discharge vessel 14 can be significantly reduced. Practical Tests have shown that the ignition voltage of 1.2 kV can be reduced to about 600 V.
  • the outer temperature sensitive Switch 18 comprises two electrodes 26, 28. The series connection glow igniter 16 and external temperature-sensitive switch 18 lies parallel to the discharge vessel 14.
  • Fig. 2 shows in representation a) the position of the switch 15 in the glow starter 16 and the position of the switch 18 each in the cold state.
  • the outer switch 18 is closed, the inner switch 15 is open.
  • a glow discharge ignites between the electrodes 20, 22 of the inner switch 15 when a voltage, for example mains voltage, is applied, in which a current of the order of 30 to 40 mA flows, which leads to heating.
  • the first electrode 20 moves towards the second electrode 22, see FIG. 2b, until they touch.
  • FIG. 2c the short circuit between the electrodes 20 and 22, there is no further heat input into the bimetal. This leads to cf. Fig. 2c that the inner switch 15 opens again.
  • FIG. 2d shows the position of the switches 15, 18 with moderate heating shortly after the lamp is switched on, corresponding to a first temperature .
  • 2e shows the position of the switches 15, 18 with pronounced heating, clearly after the lamp has been switched on, corresponding to a second temperature, the second temperature being higher than the first temperature.
  • the outer switch 18 opens even with moderate heating, so that both switches 15, 18 are open. With further heating, the inner switch 15 closes again (FIG. 2e). However, this does not lead to a short-circuiting of the discharge vessel 14, since the outer switch 18, which is still open, prevents a current flow through the series circuit comprising glow starter 16 and outer switch 18.

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  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
  • Discharge Lamp (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

A glow ignition unit, comprises a housing (17) filled with a gas such as neon, or neon and argon, or neon and argon and an activation substance. The gas pressure is at least 35 mbar.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Glimmzünder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Glimmzünder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2. Sie betrifft weiterhin eine Entladungslampe nach dem Oberbegriff von Anspruch 9 und eine Leuchte nach dem Oberbegriff von Anspruch 13.The present invention relates to a glow starter after Preamble of claim 1 and a glow starter after Preamble of claim 2. It also relates to a discharge lamp according to the preamble of claim 9 and a lamp according to the preamble of claim 13.

Beispielsweise im Bereich der Straßenbeleuchtung werden Quecksilberdampf-Hochdrucklampen an dafür ausgelegten Brennstellen betrieben. Quecksilber-Hochdrucklampen zünden normalerweise bereits bei Netzspannung, wobei die zugehörigen Vorschaltgeräte, insbesondere die im Vorschaltgerät angeordneten Drosseln entsprechend ausgelegt sind. Details können der Vorschrift der International Electrotechnical Commission (IEC) Nr. IEC 922, die den Bau von Vorschaltgeräten für Entladungslampen betrifft, sowie der IEC 188, die die elektrischen Betriebsdaten und Abmessungen von Quecksilberdampflampen betrifft, entnommen werden.For example, high-pressure mercury vapor lamps are used in street lighting at designated fireplaces operated. High-pressure mercury lamps usually ignite at mains voltage, the associated ballasts, in particular the chokes arranged in the ballast accordingly are designed. Details can be found in the regulation of the International Electrotechnical Commission (IEC) No.IEC 922, the concerns the construction of ballasts for discharge lamps, as well IEC 188, which specifies the electrical operating data and dimensions affected by mercury vapor lamps.

Natriumdampflampen sind hinsichtlich ihres Energieverbrauchs vorteilhafter als Quecksilberdampflampen: so korrelieren Natriumdampflampen mit einer Leistungsaufnahme von 40, 65 und 110 W in Bezug auf den Lichtstrom mit Quecksilberdampflampen, die eine Leistung von 50 W, 80 W bzw. 125 W aufnehmen. Die Energieeinsparung liegt damit bei mehr als 15 Prozent. Umgekehrt liefert eine Xenon enthaltende Natriumdampflampe bei 110 W Leistungsaufnahme etwa einen Lichtstrom von 9500 lm im Vergleich zu 6300 lm einer Quecksilberdampflampe gleicher Leistung bzw. bei 65 W Leistungsaufnahme 5000 lm gegenüber 3000 lm. Sodium vapor lamps are regarding their energy consumption more advantageous than mercury vapor lamps: this is how sodium vapor lamps correlate with a power consumption of 40, 65 and 110 W. in terms of luminous flux with mercury lamps, one Power consumption of 50 W, 80 W or 125 W. The energy saving is more than 15 percent. Conversely delivers a xenon containing sodium vapor lamp at 110 W power consumption about a luminous flux of 9500 lm in comparison to 6300 lm of a mercury vapor lamp of the same power or at 65 W power consumption 5000 lm compared to 3000 lm.

Daher besteht der Wunsch, an Brennstellen (im allgemeinen sind dies Leuchten, die neben einer Fassung für die Lampe auch ein Vorschaltgerät beinhalten), die ursprünglich für Quecksilberdampf-Hochdrucklampen ausgelegt sind, Natriumdampflampen zu betreiben. Zu berücksichtigen ist hierbei jedoch, daß die Drossel im Vorschaltgerät einer Brennstelle für Quecksilberdampf-Hochdrucklampen fest eingebaut ist und deshalb nicht so dimensioniert ist, daß sie die für die Zündung einer Natriumdampflampe nötige höhere Spannung, die ohne Verwendung einer Zündhilfe ca. 1400 V beträgt (statt 1200 V bei Quecksilberlampen), auf Dauer schadlos überstehen würde.Therefore, there is a desire to work at fireplaces (in general this glow, which in addition to a socket for the lamp also a Ballast included), originally for high pressure mercury vapor lamps are designed to use sodium vapor lamps operate. However, it should be borne in mind that the Choke in the ballast of a burning point for high-pressure mercury lamps is permanently installed and therefore not is dimensioned so that it is used for the ignition of a sodium lamp necessary higher voltage without using a Ignition aid is approx. 1400 V (instead of 1200 V for mercury lamps), would survive without damage in the long run.

Bei den Natriumdampflampen werden Varianten, deren Entladungsgefäß ein Gemisch aus Neon und Argon als Grundgas enthält, von Varianten unterschieden, deren Entladungsgefäß Xenon unter niedrigem Druck, beispielsweise 30 mbar Kaltfülldruck, als Grundgas enthält.In the case of sodium vapor lamps, there are variants whose discharge vessel contains a mixture of neon and argon as the base gas, from Differentiated, the discharge vessel Xenon under low pressure, for example 30 mbar cold filling pressure, as Contains basic gas.

Zwar lassen sich Entladungsgefäße für Natriumhochdrucklampen mit Neon-Argon-Füllung durch Ausnützung des Penning-Effekts an Netzspannung zünden, jedoch müssen dabei die Entladungsgefäße sehr großvolumig sein. Das Füllen mit Xenon unter Verzicht auf Argon ermöglicht eine deutlich kleinere Dimensionierung der Entladungsgefäße. Dies hat jedoch den Nachteil, daß zur Zündung in der Lampe integrierte Zündsysteme nötig sind. Herkömmliche bei Natriumdampflampen verwendete Innenzündersysteme erzeugen eine Stoßspannung, die typischerweise sogar 1,8 kV beträgt. Derartig hohen Stoßspannungen würde die Drosseln in den Vorschaltgeräten von Quecksilberdampf-Hochdrucklampen-Brennstellen auf Dauer zerstören.Discharge vessels can be used for high pressure sodium lamps with neon argon filling by utilizing the Penning effect Ignite the mains voltage, but the discharge vessels must do so be very large. Filling with xenon without Argon enables a significantly smaller dimensioning of the Discharge vessels. However, this has the disadvantage that for ignition ignition systems integrated in the lamp are necessary. Conventional Generate internal igniter systems used in sodium vapor lamps a surge voltage, which is typically even 1.8 kV. Such high surge voltages would reduce the chokes in the ballasts of high-pressure mercury vapor lamps destroy permanently.

Es besteht daher der Wunsch, Innenzündersysteme zu schaffen, die die Stoßspannung bei Natriumhochdrucklampen auf unter 1200 V begrenzen, da bei etwa 1200 V die Grenze liegt, die die Induktivitäten von Quecksilberdampf-Hochdrucklampen-Brennstellen verkraften können. Aus der EP 0 595 399 ist bekannt, zur Reduzierung der Stoßspannung einen Vorschaltwiderstand zwischen Induktivität des Vorschaltgeräts und Zünder vorzusehen. Aufgrund der im Vorschaltwiderstand vernichteten Energie ist die Lichtausbeute des Gesamtsystems jedoch niedrig. Andererseits muß dieser Vorschaltwiderstand eine erhebliche Leistung (mehr als 30 W) bewältigen, was in einer großen und unhandlichen Dimensionierung resultiert.There is therefore a desire to create internal ignition systems the surge voltage of high pressure sodium lamps to below 1200 V limit since the limit is around 1200 V, which is the inductance of high-pressure mercury vapor lamps can cope. From EP 0 595 399 is known for reduction the surge voltage a series resistance between inductance of the ballast and igniter. Because of the energy destroyed in the series resistor is the luminous efficacy of the overall system, however, low. On the other hand, must this ballast resistor is a significant achievement (more than 30 W) manage what is in a large and unwieldy dimensioning results.

Ohne Vorschaltwiderstand würde selbst bei Verwendung einer außen am Entladungsgefäß angebrachten (kapazitiven) Zündhilfe bei defektem Entladungsgefäß oder einer defekten Schweißverbindung innerhalb der Lampe die volle Hochspannung anliegen, entsprechend 1,7 kV bis 2,5 kV, und zwar sowohl am Entladungsgefäß als auch an der Induktivität (Drossel). Dies kann zu einem Durchschlag von Windungen der Induktivität und damit zu einem Brand an der Brennstelle führen.Without a ballast resistor, even when using an outside (capacitive) ignition aid attached to the discharge vessel defective discharge vessel or a defective welded joint full high voltage is present within the lamp, accordingly 1.7 kV to 2.5 kV, both on the discharge vessel and also on the inductance (choke). This can lead to a breakthrough of turns of inductance and thus a fire at the fireplace.

Aus der EP 0 450 523 sowie der EP 0 565 113 ist der Einsatz eines Innenzündersystems mit einer ferroelektrischen Keramik bekannt. Aufgrund ihrer inneren Struktur wirkt die ferroelektrische Keramik als Kondensator und dadurch, daß das Dielektrikum bei einer bestimmten Spannung seine Elektrizitätskonstante schlagartig erhöht, als Schalter. Das Abschalten des Ladestroms in dieser Art von Kondensator dient zur Induktion der Zündspannung. Durch ein möglicherweise defektes Entladungsgefäß wird zwar aufgrund des Konstruktionsprinzips der ferroelektrischen Keramik der für die Induktivität kritische Spannungsbereich nicht überschritten. Die ferroelektrische Keramik ist jedoch sehr teuer.EP 0 450 523 and EP 0 565 113 disclose the use of a Internal ignition system with a ferroelectric ceramic known. Due to its internal structure, the ferroelectric works Ceramic as a capacitor and the fact that the dielectric at a certain voltage its electricity constant suddenly increased, as a switch. Switching off the charging current in this type of capacitor is used to induce the ignition voltage. Due to a possibly defective discharge vessel because of the design principle of ferroelectric Ceramic is the critical voltage range for inductance not exceeded. The ferroelectric ceramic, however, is very expensive.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Glimmzünder der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß er ohne Verwendung einer ferroelektrischen Keramik eine Zündung von Natriumdampflampen an vorhandenen Leuchten für Quecksilberdampf-Hochdrucklampen (Brennstellen) ermöglicht, wobei, selbst bei defektem Entladungsgefäß, nur Spannungen an die Induktivität des Vorschaltgeräts gelangen, die zu keiner Beschädigung der Induktivität führen. The object of the present invention is a To further develop glow igniters of the type mentioned at the beginning, that it can be used without a ferroelectric ceramic Ignition of sodium vapor lamps on existing lights for High-pressure mercury vapor lamps (burning points) enables, even if the discharge vessel is defective, only voltages to the Inductance of the ballast get that no damage of inductance.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Glimmzünder mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder durch einen Glimmzünder mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2.This problem is solved by a glow starter with the features of claim 1 or with a glow starter the features of claim 2.

Wie sich völlig überraschend herausgestellt hat, kann durch geeignete Erhöhung des Füllgasdrucks im Glimmzünder die vom Glimmzünder erzeugte Stoßspannung variiert werden. Durch einen Kaltfülldruck von mindestens 35 mbar im Glimmzünder kann die Stoßspannung auf unter 1200 V reduziert werden. Damit können Natriumdampflampen mit Xenon als Füllgas an Quecksilberdampf-Hochdrucklampen-Brennstellen betrieben werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß es beispielsweise bei defektem Entladungsgefäß zu einer Überlastung der Drossel, insbesondere zu einer Beschädigung der Drossel, und einem daraus resultierenden Brand kommt. Denn bei der erfindungsgemäßen Lösung beträgt die Stoßspannung unabhängig von der Funktionsweise des Entladungsgefäßes höchstens 1,2 kV. Wie oben bereits erwähnt, müssen die Vorschaltgeräte für Quecksilberdampf-Hochdrucklampen gemäß der IEC 922 so dimensioniert sein, daß sie für derartige Stoßspannungen bis 1,2 kV geeignet sind.As it has turned out to be completely surprising, by suitable Increase in the filling gas pressure in the glow igniter from Glow igniter generated surge voltage can be varied. Through a Cold filling pressure of at least 35 mbar in the glow starter can Surge voltage can be reduced to below 1200 V. So that can Sodium vapor lamps with xenon as filling gas at high-pressure mercury lamp burners be operated without the risk there is, for example, in the event of a defective discharge vessel to overload the throttle, especially to damage the throttle, and a resulting fire is coming. Because in the solution according to the invention, the surge voltage is regardless of how the discharge vessel works at most 1.2 kV. As mentioned above, the ballasts for high pressure mercury vapor lamps according to IEC 922 be dimensioned so that they can withstand such surge voltages up to 1.2 kV are suitable.

Als Füllgas des Glimmzünders erweist sich als besonders vorteilhaft: im wesentlichen reines Neon, oder eine Mischung, die etwa 10 Vol.-% Neon und 90 Vol.-% Argon enthält, sowie eine Mischung, die etwa 10 Vol.-% Neon, 90 Vol.-% Argon sowie eine radioaktive Aktivierungssubstanz zur Bereitstellung eines Grundpegels an freien Ladungsträgern umfaßt.The filling gas of the glow starter proves to be particularly advantageous: essentially pure neon, or a mixture that contains about 10% by volume of neon and 90% by volume of argon, as well as a mixture, the about 10 vol .-% neon, 90 vol .-% argon and a radioactive Activating substance to provide a Basic level of free charge carriers included.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 1 kann vorgesehen sein, daß in das Gehäuse des Glimmzünders zwei Elektroden ragen, wobei die erste und die zweite Elektrode zusammen einen temperatursensitiven Schalter bilden, der im Kaltzustand geöffnet ist.In the embodiment according to claim 1 can be provided that two electrodes protrude into the glow igniter housing, whereby the first and the second electrode together a temperature sensitive Form switch that is open when cold.

Generell hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Fülldruck gegenüber bekannten Glimmzündern (beispielsweise WO 98/09317) um mindestens etwa 30% zu erhöhen. Vorteilhaft wird zur Verhinderung von Verklebungen der beiden Elektroden bei diesem erhöhten Fülldruck der Kontaktabstand der beiden Elektroden in einem Bereich von 0,5 mm bis 0,7 mm gewählt.In general, the filling pressure has proven to be advantageous compared to known glow igniters (for example WO 98/09317) to increase by at least about 30%. It is advantageous for prevention of sticking of the two electrodes in this increased Filling pressure the contact distance of the two electrodes in a range of 0.5 mm to 0.7 mm is selected.

Die erfindungsgemäße Lösung umfaßt auch eine Leuchte sowie eine Entladungslampe mit einem Außenkolben, in dem ein Entladungsgefäß parallel zur Serienschaltung eines äußeren temperatursensitiven Schalters und eines erfindungsgemäßen Glimmzünders angeordnet ist. Bei der Abstimmung der Schließ- bzw. Öffnungstemperaturen des inneren, von den zwei Elektroden des Glimmzünders gebildeten temperatursensitiven Schalters und des äußeren temperatursensitiven Schalters (üblicher Bimetallschalter) ist auf Folgendes zu achten: der Umstand, daß infrarote Strahlung, die im Betrieb des Entladungsgefäßes emittiert wird, vom inneren (und auch vom äußeren) temperatursensitiven Schalter absorbiert wird, kann dazu führen, daß der innere temperatursensitive Schalter unerwünscht wieder schließt. Sofern zu diesem Zeitpunkt der äußere temperatursensitive Schalter noch geschlossen ist, würde dies zu einem Kurzschließen des Entladungsgefäßes führen, was insbesondere deshalb von Nachteil ist, weil ein warmes Entladungsgefäß schlecht oder überhaupt nicht wiedergezündet werden kann. Daher hat die Dimensionierung des äußeren und des inneren temperatursensitiven Schalters so zu erfolgen, daß der äußere temperatursensitive Schalter im Kaltzustand geschlossen ist und sich im Betrieb bereits bei mäßiger Erwärmung, insbesondere durch Infrarotstrahlung des Entladungsgefäßes, öffnet. Dabei muß ganz entscheidend sichergestellt sein, daß er öffnet, bevor bei weiterer Erwärmung der innere temperatursensitive Schalter im Glimmzünder wieder schließt. Die Beeinflussung des Temperaturverhaltens derartiger Schalter ist für sich genommen zwar dem Fachmann bekannt, jedoch nicht die gezielte Abstimmung zweier derartiger Schalter.The solution according to the invention also includes a lamp and a Discharge lamp with an outer bulb, in which a discharge vessel parallel to the series connection of an external temperature sensitive Switch and a glow starter according to the invention arranged is. When coordinating the closing or opening temperatures the inside, from the two electrodes of the glow starter formed temperature-sensitive switch and the outer temperature-sensitive Switch (usual bimetal switch) is on Attention to the following: the fact that infrared radiation, the is emitted during operation of the discharge vessel, from the inside (and also absorbed by the outside) temperature sensitive switch can cause the internal temperature sensitive Switch undesirably closes again. Unless at this time the outer temperature sensitive switch is still closed this would short-circuit the discharge vessel lead, which is particularly disadvantageous because a warm discharge tube poorly or not re-ignited at all can be. Therefore, the dimensioning of the outside and the inner temperature-sensitive switch that the outer temperature sensitive switch in the cold state is closed and already in operation at moderate Heating, in particular by infrared radiation of the discharge vessel, opens. It has to be made absolutely essential be that it opens before further warming the inner temperature-sensitive switch in the glow starter closes again. Influencing the temperature behavior of such switches is known per se to the expert, but not the targeted coordination of two such switches.

Durch Verwendung einer am Entladungsgefäß angeordneten, an sich bekannten Zündhilfe läßt sich die Zündspannung des Entladungsgefäßes noch weiter, auf ca. 600 V, absenken. By using one arranged on the discharge vessel itself known ignition aid, the ignition voltage of the discharge vessel lower still further to about 600 V.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.Further advantageous developments of the invention are in the Subclaims defined.

Ein Ausführungsbeispiel wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1
in schematischer Darstellung eine Prinzipschaltung für den Betrieb einer erfindungsgemäßen Entladungslampe, die einen erfindungsgemäßen Glimmzünder umfaßt; und
Fig. 2
die Schaltzustände des inneren und äußeren temperatursensitiven Schalters bei verschiedenen Betriebssituationen des erfindungsgemäßen Glimmzünders.
An embodiment is described below with reference to the accompanying drawings. They represent:
Fig. 1
a schematic representation of a basic circuit for the operation of a discharge lamp according to the invention, which comprises a glow starter according to the invention; and
Fig. 2
the switching states of the inner and outer temperature-sensitive switch in different operating situations of the glow starter according to the invention.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Schaltungsanordnung mit einer Natriumdampflampe, die an ein Vorschaltgerät mit einer von einer Drossel bereitgestellten Induktivität 12 gekoppelt ist. Die Induktivität 12 ist als Teil einer bereits vorhandenen Leuchte ursprünglich für den Betrieb von Quecksilberdampf-Hochdrucklampen ausgelegt. Neben diversen, nicht dargestellten Bauteilen, die dem Fachmann ohne weiteres bekannt sind, umfaßt die Lampe in einem Außenkolben 10 ein Entladungsgefäß 14, einen Glimmzünder 16 sowie einen äußeren temperatursensitiven Schalter 18. Das Entladungsgefäß 14 ist mit Xenon als Grundgas gefüllt. Xenon dient lediglich als Startgas. Der Kaltfülldruck des Xenons kann in einem Bereich von 10 bis 100 mbar, vorzugsweise bei 30 mbar, liegen. Die Verdampfung von Amalgam setzt im Entladungsgefäß Natrium und Quecksilber frei, wobei Quecksilber als Puffergas wirkt und die Entladung vom Natrium getragen wird.Fig. 1 shows a schematic representation of a circuit arrangement with a sodium vapor lamp connected to a ballast an inductor 12 provided by a choke is. The inductor 12 is part of an already existing one Luminaire originally for the operation of high pressure mercury vapor lamps designed. In addition to various, not shown Components that are known to those skilled in the art are, the lamp in an outer bulb 10 includes a discharge vessel 14, a glow starter 16 and an external temperature sensitive Switch 18. The discharge vessel 14 is with xenon filled as base gas. Xenon only serves as a starting gas. The Cold filling pressure of the xenon can range from 10 to 100 mbar, preferably 30 mbar. The evaporation of Amalgam releases sodium and mercury in the discharge vessel, where mercury acts as a buffer gas and the discharge from sodium will be carried.

Der Glimmzünder 16 weist ein Gehäuse 17 auf, das mit Neon, oder Neon und Argon, oder bevorzugt Neon, Argon und einer Aktivierungssubstanz gefüllt ist. Dabei ist eine Füllung mit 10 Vol.-% Neon und 90 Vol.-% Argon bevorzugt, mit einem Kaltfülldruck von 40 mbar. Die evtl. zusätzlich verwendete Aktivierungssubstanz ist vorzugsweise radioaktiv, wobei hier insbesondere 0,25 mCi Kr85 bevorzugt ist.The glow starter 16 has a housing 17 which is filled with neon, or neon and argon, or preferably neon, argon and an activation substance. A filling with 10% by volume neon and 90% by volume argon is preferred, with a cold filling pressure of 40 mbar. The additional activation substance that may be used is preferably radioactive, with 0.25 mCi Kr 85 being preferred in this case.

Eine erste und eine zweite Elektrode 20, 22 bilden einen inneren, im Glimmzünder 16 angeordneten Bimetallschalter 15. Der Abstand der Elektrode 20 von der Elektrode 22 beträgt im kalten Zustand 0,5 bis 0,7 mm. Am Entladungsgefäß 14 ist schematisch eine Zündhilfe 24, insbesondere ein Mo-Draht oder eine aufgesinterte Zündhilfe, angeordnet, mit der sich die Zündspannung des Entladungsgefäßes 14 deutlich reduzieren läßt. Praktische Versuche haben gezeigt, daß sich damit die Zündspannung von 1,2 kV auf etwa 600 V absenken läßt. Der äußere temperatursensitive Schalter 18 umfaßt zwei Elektroden 26, 28. Die Serienschaltung aus Glimmzünder 16 und äußerem temperatursensitiven Schalter 18 liegt parallel zum Entladungsgefäß 14.A first and a second electrode 20, 22 form an inner, in the glow starter 16 arranged bimetal switch 15. Der The distance of the electrode 20 from the electrode 22 is in the cold Condition 0.5 to 0.7 mm. The discharge vessel 14 is schematic an ignition aid 24, in particular a Mo wire or a sintered one Ignition aid, arranged with which the ignition voltage of the discharge vessel 14 can be significantly reduced. Practical Tests have shown that the ignition voltage of 1.2 kV can be reduced to about 600 V. The outer temperature sensitive Switch 18 comprises two electrodes 26, 28. The series connection glow igniter 16 and external temperature-sensitive switch 18 lies parallel to the discharge vessel 14.

Die nachfolgenden Ausführungen im Zusammenhang mit Fig. 2 werden am Beispiel der Realisierung des inneren und äußeren temperatursensitiven Schalters 15, 18 als Bimetallschalter gemacht. Andere Realisierungen sind jedoch ebenso möglich.The following explanations in connection with Fig. 2 are using the example of the realization of the inner and outer temperature sensitive Switch 15, 18 made as a bimetal switch. However, other implementations are also possible.

Fig. 2 zeigt in Darstellung a) die Stellung des Schalters 15 im Glimmzünder 16 sowie die Stellung des Schalters 18 jeweils im kalten Zustand. Der äußere Schalter 18 ist geschlossen, der innere Schalter 15 geöffnet. Zwischen den Elektroden 20, 22 des inneren Schalters 15 zündet bei Anlegen einer Spannung, z.B. Netzspannung, eine Glimmentladung, bei der ein Strom in der Größenordnung von 30 bis 40 mA fließt, der zu einer Erwärmung führt. Durch die Erwärmung bewegt sich die erste Elektrode 20 auf die zweite Elektrode 22 zu, siehe Fig. 2b, bis sie sich berühren. Infolge des Kurzschlusses zwischen den Elektroden 20 und 22 erfolgt kein weiterer Wärmeeintrag in das Bimetall. Dies führt dazu, vgl. Fig. 2c, daß der innere Schalter 15 wieder öffnet. Diese Öffnung führt gemäß U = L dI/dt zur Induktion einer Stoßspannung in der Induktivität 12. Diese Stoßspannung beträgt dann höchstens 1200 V, wenn der Fülldruck des Glimmzünders 16 mindestens 35 mbar beträgt. Diese Stoßspannung liegt am Entladungsgefäß 14 an und führt zu dessen Zündung. Die vom Entladungsgefäß 14 nach der Zündung freigesetzte infrarote Strahlung führt im Betrieb zu einer Erwärmung des inneren und äußeren Schalters 15, 18. Fig. 2d zeigt die Stellung der Schalter 15, 18 bei mäßiger Erwärmung kurz nach dem Einschalten der Lampe, entsprechend einer ersten Temperatur. Fig. 2e zeigt die Stellung der Schalter 15, 18 bei ausgeprägter Erwärmung deutlich nach dem Einschalten der Lampe, entsprechend einer zweiten Temperatur, wobei die zweite Temperatur höher ist als die erste Temperatur. Wie aus Figur 2d hervorgeht, öffnet bei geeigneter Dimensionierung der beiden thermischen Schalter bereits bei mäßiger Erwärmung der äußere Schalter 18, so daß beide Schalter 15, 18 offen sind. Bei weiterer Erwärmung schließt der innere Schalter 15 wieder (Figur 2e). Dies führt jedoch nicht zu einem Kurzschließen des Entladungsgefäßes 14, da der weiterhin offene äußere Schalter 18 einen Stromfluß durch die Serienschaltung aus Glimmzünder 16 und äußerem Schalter 18 verhindert.Fig. 2 shows in representation a) the position of the switch 15 in the glow starter 16 and the position of the switch 18 each in the cold state. The outer switch 18 is closed, the inner switch 15 is open. A glow discharge ignites between the electrodes 20, 22 of the inner switch 15 when a voltage, for example mains voltage, is applied, in which a current of the order of 30 to 40 mA flows, which leads to heating. As a result of the heating, the first electrode 20 moves towards the second electrode 22, see FIG. 2b, until they touch. As a result of the short circuit between the electrodes 20 and 22, there is no further heat input into the bimetal. This leads to cf. Fig. 2c that the inner switch 15 opens again. This opening leads according to U = L dI / dt for induction of a surge voltage in the inductor 12. This surge voltage is at most 1200 V if the filling pressure of the glow starter 16 is at least 35 mbar. This surge voltage is applied to the discharge vessel 14 and leads to its ignition. The infrared radiation released by the discharge vessel 14 after the ignition leads to a heating of the inner and outer switches 15, 18 during operation. FIG. 2d shows the position of the switches 15, 18 with moderate heating shortly after the lamp is switched on, corresponding to a first temperature . 2e shows the position of the switches 15, 18 with pronounced heating, clearly after the lamp has been switched on, corresponding to a second temperature, the second temperature being higher than the first temperature. As can be seen from FIG. 2d, if the two thermal switches are suitably dimensioned, the outer switch 18 opens even with moderate heating, so that both switches 15, 18 are open. With further heating, the inner switch 15 closes again (FIG. 2e). However, this does not lead to a short-circuiting of the discharge vessel 14, since the outer switch 18, which is still open, prevents a current flow through the series circuit comprising glow starter 16 and outer switch 18.

Claims (14)

Glimmzünder mit einem Gehäuse (17), das mit einem Füllgas gefüllt ist, wobei das Füllgas Neon, oder Neon und Argon, oder Neon und Argon und eine Aktivierungssubstanz umfaßt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Fülldruck (kalt) des Füllgases mindestens 35 mbar beträgt.Glow starter with a housing (17) which is filled with a filling gas, the filling gas comprising neon, or neon and argon, or neon and argon and an activating substance,
characterized,
that the filling pressure (cold) of the filling gas is at least 35 mbar. Glimmzünder mit einem Gehäuse (17), das mit einem Füllgas gefüllt ist, wobei das Füllgas Neon, oder Neon und Argon oder Neon und Argon und eine Aktivierungssubstanz umfaßt, wobei eine erste und eine zweite Elektrode (20, 22) in das Gehäuse (17) ragen und einen inneren temperatursensitiven Schalter (15) bilden, der im Kaltzustand geöffnet ist, insbesondere einen inneren Bimetallschalter,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Fülldruck im Hinblick auf eine seriell zum Glimmzünder anzuordnende Induktivität (12) derart bemessen ist, daß die in der Induktivität (12) entstehende Stoßspannung, die beim Öffnen des inneren temperatursensitiven Schalters (15) entsteht, höchstens 1200 V beträgt.Glow starter with a housing (17) which is filled with a filling gas, the filling gas comprising neon or neon and argon or neon and argon and an activating substance, a first and a second electrode (20, 22) in the housing (17 ) protrude and form an inner temperature-sensitive switch (15) which is open when cold, in particular an inner bimetal switch,
characterized,
that the filling pressure with respect to an inductor (12) to be arranged in series with the glow starter is dimensioned such that the surge voltage which arises in the inductor (12) and which arises when the inner temperature-sensitive switch (15) is opened is at most 1200 V. Glimmzünder nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Füllgas im wesentlichen reines Neon ist.Glow starter according to claim 1 or 2,
characterized,
that the fill gas is essentially pure neon. Glimmzünder nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Füllgas im wesentlichen 10 Vol.-% Neon und im wesentlichen 90 Vol.-% Argon enthält.Glow starter according to claim 1 or 2,
characterized,
that the filling gas contains essentially 10 vol .-% neon and essentially 90 vol .-% argon. Glimmzünder nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Füllgas im wesentlichen 10 Vol.-% Neon und im wesentlichen 90 Vol.-% Argon sowie eine radioaktive Aktivierungssubstanz, insbesondere 0,25 mCi Kr85, enthält.Glow starter according to claim 1 or 2,
characterized,
that the filling gas contains essentially 10 vol .-% neon and essentially 90 vol .-% argon and a radioactive activation substance, in particular 0.25 mCi Kr85. Glimmzünder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnete daß der Kaltfülldruck des Füllgases mindestens 35 mbar beträgt.Glow starter according to claim 2, characterized in that the cold filling pressure of the filling gas is at least 35 mbar. Glimmzünder nach Anspruch 1 oder, sofern auf Anspruch 1 rückbezogen, nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine erste und eine zweite Elektrode (20, 22) in das Gehäuse (17) ragen und einen temperatursensitiven Schalter (15), insbesondere einen inneren Bimetallschalter, bilden, der im Kaltzustand geöffnet ist.Glow starter according to claim 1 or, if related to claim 1, according to one of claims 3 to 5,
characterized,
that a first and a second electrode (20, 22) protrude into the housing (17) and form a temperature-sensitive switch (15), in particular an inner bimetal switch, which is open in the cold state. Glimmzünder nach Anspruch 2 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kontaktabstand der ersten und der zweiten Elektrode (20, 22) im kalten Zustand 0,5 mm bis 0,7 mm beträgt.Glow starter according to claim 2 or 7,
characterized,
that the contact distance of the first and second electrodes (20, 22) in the cold state is 0.5 mm to 0.7 mm. Entladungslampe mit einem Außenkolben (10), in dem ein Entladungsgefäß (14) parallel zur Serienschaltung eines äußeren temperatursensitiven Schalters (18), insbesondere eines Bimetallschalters, und eines Glimmzünders (16) nach Anspruch 1, der einen inneren temperatursensitiven Schalter umfaßt, angeordnet ist.Discharge lamp with an outer bulb (10) in which a Discharge vessel (14) parallel to the series connection of a outer temperature-sensitive switch (18), in particular a bimetallic switch, and a glow starter (16) Claim 1, the inner temperature sensitive switch includes, is arranged. Entladungslampe nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Entladungslampe eine Natriumdampfhochdrucklampe ist.Discharge lamp according to claim 9,
characterized,
that the discharge lamp is a high pressure sodium lamp. Entladungslampe nach einem der Ansprüche 9 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Füllgas des Entladungsgefäßes Xenon umfaßt.Discharge lamp according to one of claims 9 to 10,
characterized,
that the filling gas of the discharge vessel comprises xenon. Entladungslampe nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Entladungsgefäß (14) eine Zündhilfe (24), insbesondere ein Mo-Draht und/oder eine aufgesinterte Zündhilfe (24), angeordnet ist.Discharge lamp according to one of claims 9 to 11,
characterized,
that an ignition aid (24), in particular a Mo wire and / or a sintered ignition aid (24), is arranged on the discharge vessel (14). Leuchte, enthaltend eine Entladungslampe und eine zugehörige als Induktivität wirkende Drossel, sowie mit einem Glimmzünder nach Anspruch 2, wobei die Drossel (12) seriell zum Glimmzünder angeordnet ist, und wobei die Entladungslampe einen Außenkolben (10) umfaßt, in dem ein Entladungsgefäß (14) parallel zur Serienschaltung eines äußeren temperatursensitiven Schalters (18), insbesondere eines Bimetallschalters, und des Glimmzünders (16), der einen inneren temperatursensitiven Schalter umfaßt, angeordnet ist.Luminaire containing a discharge lamp and an associated one choke acting as inductor, as well as with a Glow starter according to claim 2, wherein the throttle (12) in series is arranged to the glow starter, and wherein the discharge lamp an outer bulb (10) in which a discharge vessel (14) parallel to the series connection of an outer temperature-sensitive switch (18), in particular one Bimetal switch, and the glow starter (16), the one includes inner temperature-sensitive switch, arranged is. Entladungslampe nach Anspruch 9 oder Leuchte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der äußere temperatursensitive Schalter (18) im Kaltzustand geschlossen ist und die Öffnungstemperaturen des inneren und des äußeren temperatursensitiven Schalters (15, 18) so dimensioniert sind, daß bei Erwärmung, insbesondere durch Infrarotstrahlung des Entladungsgefäßes (14), der äußere temperatursensitive Schalter (18) öffnet bevor der innere temperatursensitive Schalter (15) schließt.Discharge lamp according to claim 9 or luminaire according to claim 13, characterized in
that the outer temperature-sensitive switch (18) is closed in the cold state and the opening temperatures of the inner and the outer temperature-sensitive switch (15, 18) are dimensioned such that when heated, in particular by infrared radiation from the discharge vessel (14), the outer temperature-sensitive switch (18 ) opens before the inner temperature-sensitive switch (15) closes.
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