NL8301032A - Elektrodenloze ontladingslamp. - Google Patents

Description

a 4- ^ , » EHN 10.632 1 N.V. Philips* Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

"Elektrodenloze cmtladingslamp".

De uitvinding heeft betrekking op een elektrodenloze antla-dingslamp met een vakuumdicht afgesloten lampvat dat is gevuld net kwik en een edelgas, welke lamp is voorzien van een kern van magnetisch materiaal waarin net behulp van een elektrische voedingseenheid en een 5 rondom de kern gewikkelde spoel een hoogfrequent magnetisch veld indu-ceefbaar is, waarbij in het lanpvat een elektrische ontlading wordt opgewekt, in welk lampvat zich voorts een houder met een amalgaam bevindt.

Een dergelijke lamp is bekend uit de Britse gepubliceerde octrooiaanvrage 2.039.138 A.

10 Bij de in deze gepubliceerde aanvrage beschreven lamp is, teneinde de kwikdairpdruk tijdens het bedrijf van de lamp op een waarde van circa 1 Pa te stabiliseren, een amalgaam aanwezig op een relatief koele plaats in het lampvat. Bij een kwikdairpdruk van circa 1 Pa is de omzetting van elektrische energie in ultraviolette straling (voornamelijk 15 resonantiestraling van kwik met een golflengte van 254 nm) optimaal.

Het amalgaam in het lampvat van de bekende lamp is bij voorkeur aangebracht in een houder, die zich bevindt in de pcirpstengel van het lampvat.

Een van de problemen die zich voordoen bij een elektrodenloze lamp, in het bijzonder bij een dergelijke lamp waarvan het lampvat is 20 voorzien van een kwikdampdrukregelend amalgaam is, dat met name na het ontsteken een betrekkelijk lange tijd verloopt alvorens zich de juiste, optimale dampdruk heeft ingesteld. Dit beïnvloedt uiteraard de lichtop- j brengst gedurende die tijd in negatieve zin.

De uitvinding beoogt een elektrodenloze gasontladingslamp 25 te verschaffen, die het hierboven genoemde bezwaar ondervangt.

Een elektrodenloze gasontladingslamp van de in de aanhef genoemde soort wordt daartoe volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat de houder met het amalgaam zich bevindt ter hoogte van de rondcm de kern gewikkelde spoel op een plaats in het lanpvat op enige afstand van 30 de kern en de wand waarbij direkt na inschakelen van de lamp de houder zich in de ontlading bevindt en het amalgaam verwarmd wordt door de ontlading waarbij in de stabiele bedrijfstoestand in de houder in wezen nog slechts amalgaamvormend metaal en vrijwel geen kwik meer aanwezig is.

8301032

_ __J

t PHN 10.632 2 m, " *· «

Bij de lamp volgens de uitvinding is de houder op een plaats in het lampvat gelegen waar de intensiteit van de ontlading tijdens het bedrijf relatief hoog is. Het amalgaam wordt dan snel opgewarmd waarbij met name na het inschakelen van de lamp vrijwel alle 5 kwik uit het amalgaam vrijgemaakt wordt en door de ontlading opgenomen wordt. Bij de lamp wordt korte tijd na inschakelen een relatief hoge lichtopbrengst verkregen.

Het lampvat van de elektrodenloze lamp is zo gevormd, dat tijdens 'lairpbedrijf de ontlading als een torus wordt gevormd rondom de 10 kern. Teneinde een optimale lichtopbrengst te verkrijgen is tussen de kern ter plaatse van de wikkelspoel en de buitenwand van het lampvat een relatief grote afstand aanwezig. Het kwik, dat uit het amalgaam is vrijgemaakt blijft gedurende betrekkelijk lange tijd in de ontlading, waarbij vrijwel geen kondensatie van kwik op een nabijgelegen koel deel 15 van de wand van het lampvat optreedt. Ook op de kern zelf of op de rondcm de kern gelegen delen van de wand van het lampvat treedt nauwelijks kondensatie op. Het amalgaam is niet gelegen op de kern zelve of op een rondom de kern gelegen wanddeel. Gebleken is, dat de temperatuur van die delen te laag is cm het gewenste effekt te verkrijgen.

20 Dit geldt met name indien de kern is voorzien van een warmtegeleidend lichaam (zie NL-W 8104223, PHN 10.142).

In een praktische uitvoeringsvorm van de lamp volgens de uitvinding is de houder bevestigd op een steunorgaan, dat aan de wand van het lampvat is vastgehecht. De houder blijft dan tijdens het gebruik 25 van de lamp op zijn plaats in het hart van de ontlading gefixeerd.

In de lamp volgens de uitvinding is de kern van magnetisch materiaal bij voorkeur staafvormig en is gelegen in een buisvormige instulping in de wand van het lampvat waarbij het steunorgaan is bevestigd aan de wand van de instulping. Bij de fabrikage van de lamp is het 30 steunorgaan (dat bij voorkeur is uitgevoerd als een draad) op betrekkelijk eenvoudige wijze aan te brengen. Het steunorgaan is bijvoorbeeld met glasemaille aan de wand bevestigd.

De houder voor het amalgaam is bijvoorbeeld uitgevoerd als een plaatvormig lichaam. Bij voorkeur is het amalgaam opgenomen in een 35 houder die is gevormd als een draadnetwerk van een metaal of een legering (zoals een chroom-nikkel-ijzer legering). Een dergelijk draadnetwerk is op eenvoudige wijze te vervaardigen en heeft een relatief geringe warmte-kapaciteit, waardoor de door de ontlading opgewekte warmte vrijwel volle- 8301032 EHN 10.632 3 V ......

ψ· dig door het amalgaam wordt qpgenanen, waarbij vlot kwik wordt vrijgemaakt.

Het amalgaam dat zich in of qp de houder bevindt bestaat bij voorkeur uit een kwrLklegering, waaruit bij het inschakelen van de lamp 5 gemakkelijk kwik vrijgemaakt wordt bij verwarming. Gunstige resultaten werden daarbij verkregen met een amalgaam bestaande uit indium en kwik.

Een lamp volgens de uitvinding heeft een zodanige lichtopbrengst, vorm en kleurweergave dat bij geschikt is cm te dienen als alternatief voor gloeilampen voor algemene verlichtingsdoeleinden, 10 zoals die bijvoorbeeld in woonhuizen worden toegepast.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van een tekening, waarin schematisch, deels in doorsnede, deels in aanzicht, een uitvoeringsvorm van een elektrodenloze lamp volgens de uitvinding is getoond.

15 De lamp volgens fig. 1 bevat een vakuumdicht afgesloten glazen lampvat 1, dat tijdens bedrijf van de lamp is gevuld met de hoeveelheid kwik en een edelgas, zoals krypton. Op de binnenwand van het lampvat bevindt zich voorts een laag 2 van luminescerend materiaal, met behulp waarvan de in het lampvat opgewekte ultraviolette straling wordt omgezet 20 in zichtbaar licht. In een buisvormige instulping 3 in de wand van het lampvat bevindt zich een staafvormige kern 4 van magnetisch materiaal. !

Door een elektrische voedingseenheid 5, die zich bevindt in een deels konusvormig verlopend van een huls 13 voorzien huis 6, wrordt met behulp van een met de voedingseenheid verbonden (niet zichtbaar in de tekening) ! 25 rondom de kern gewikkelde spoel 7 tijdens het bedrijf van de lamp een hoogfrequent magnetisch veld in die kern geïnduceerd. Hierbij wordt in het lampvat een elektrische ontlading opgewekt.

Ter hoogte van de spoel 7 is aan de wand van instulping 3 een draadvormig steunorgaan 8 bevestigd dat cp enige afstand van de buiten-30 wand van het lampvat en de kern is voorzien van een houder 9, die gevormd is als een draadnetwerk van een metaallegering (zoals chrocmr nikkel-ijzer) waarin zich een amalgaam 10 bevindt. In de tekening bevindt zich de houder op dezelfde hoogte als de spoel. Echter de houder kan zich in een andere uitvoeringsvorm ook in een denkbeeldig 35 horizontaal vlak bevinden, dat is gelegen even onder of even boven de spoel (bijvoorbeeld circa 10%). Na inschakelen van de lamp bevindt de houder 9 zich in de ontlading en wordt daarbij door de temperatuur van de ontlading beïnvloed (temperatuur circa 300°C), waarbij in de stabiele 8301032 PHN 10.632 4 bedrij fs toestand van de lamp in de houder vrijwel geen kwik neer aanwezig is. Daarbij heeft zich vrijwel alle kwik uit het amalgaam vrijgemaakt waarbij in de houder in wezen nog slechts amalgaam-vormend metaal (zoals indium) aanwezig is. De houder 9 bevindt zich vrijwel 5 halverwege de buitenwand van het lampvat en het wanddeel 3, (bij voorkeur tussen 1/5 en 4/5 deel van die afstand), waarbij wordt voorkomen, dat direkt na het inschakelen het uit het amalgaam in de houder vrijkomende kwik op de wand kondenseert. Als de lamp wordt uitgeschakeld, keert het kwik weer naar de houder terug, waarbij zich weer een amal-10 gaam vormt.

In het lampvat is in de getoonde uitvoeringsvorm een tweede amalgaam aanwezig ter regeling van de kwikdampdruk tijdens het bedrijf van de lamp. Dit amalgaam is aangegeven met 11 en bevindt zich in een uitsparing 12 op een relatief koele plaats in de binnenwand. Het amal-15 gaam 11 bestaat in een praktische uitvoeringsvorm uit een legering van lood, tin, bismuth en kwik (zie US-PS 4.093.889; PHN 8319).

In een praktische uitvoeringsvorm van een hierboven beschreven lamp heeft het glazen lampvat een diameter van circa 65 irm en een lengte van circa 70 mm.'In het amalgaam 10 bevindt zich voor het inscha-20 kelen van de lamp circa 1,5 mg In en 2 mg Hg. In het lampvat was voorts krypton aanwezig onder de druk van circa 70 Pascal. De luminescerende laag 2 bestaat in de genoemde uitvoeringsvorm uit een mengsel van twee fosforen, teweten groen luminescerend met terbium geaktiveerd cerium-magnesiumaluminaat en rood luminescerend met driewaardig europium geak-25 tiveerd yttriumoxyde. Het magnetisch materiaal van de staafkem bestaat uit een ferriet met een relatieve permeabiliteit van circa 200 ("Philips 4M2" ferriet). De spoel 7 bevat circa tien windingen van koperdraad (diameter 0,5 mm, L = circa 4,5^uH). In de elektrische voedingseenheid 5 is een hoogfrequent oscillator aanwezig met een frequentie van onge-30 veer 3 MHz. Ter koeling van de kern 4 is daarin een warmtegeleidende staaf (niet zichtbaar in de tekening) volgens NL-TV 8104223 aanwezig.

Het danpdrukregelende amalgaam (180 mg) bestond uit een legering van Pb-Sn-Bi-Hg (verhouding in gew.% 20:34:46:3).

Bij een toegevoerd vermogen aan de lamp (inclusief voeding) 35 van circa 15 W bedroeg de lichtstroom 900 lumen.

8301032

Claims (7)

1. Elektrodenloze ontladingslamp met een vakuumdicht afgeslo ten lampvat dat is gevuld met kwik en een edelgas, welke lamp is voorzien van een keen van magnetisch materiaal waarin met behulp van een elektrische voedingseenheid en een rondom de kern gewikkelde spoel een 5 hoogfrequent magnetisch veld induceerbaar is, waarbij in bet lampvat een elektrische ontlading wordt opgewekt, In welk lampvat zich voorts een houder met een amalgaam bevindt, met het kenmerk, dat de houder met het amalgaam zich bevindt ter hoogte van de rondom de kern gewikkelde spoel op een plaats in het lampvat op enige afstand van de kern en de 10 wand, waarbij direkt na inschakelen van de lamp de houder zich in de ontlading bevindt en het amalgaam wordt verwarmd door de ontlading waarbij in de stabiele bedrij fs toestand van de lamp in de houder in wezen nog slechts amalgaamvormend metaal en vrijwel geen kwik meer aanwezig is.

2. Elektrodenloze ontladingslamp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de houder is bevestigd cp een steunorgaan, dat aan de wand van het lampvat is vastgehecht.

3. Elektrodenloze ontladingslamp volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de kern van magnetisch materiaal staaf vormig is 20 en is gelegen in een buisvormige instulping in de wand van het lampvat waarbij het steunorgaan is bevestigd aan de wand van de instulping.

4. Elektrodenloze ontladingslairp volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat het steunorgaan draadvormig is.

5. Elektrodenloze ontladingslamp volgens conclusie 1, 2, 3 of 25 4, met het kenmerk, dat de houder gevormd is als draadnetwerk van een metaal of een legering.

6. Elektrodenloze ontladingslamp volgens conclusie 1, 2, 3, 4 of 5, met het kenmerk, dat het amalgaam indium bevat.

7. Elektrodenloze ontladingslamp volgens conclusie 1, 2, 3, 4, 30. of 6, met het kenmerk, dat in het lampvat een tweede amalgaam aanwezig is ter regeling van de kwikdairpdruk tijdens het bedrijf van de lamp. 8301032 35 " I