NL8401030A

NL8401030A - LOW-PRESSURE MERCURY DISCHARGE LAMP.

Info

Publication number: NL8401030A
Application number: NL8401030A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1984-04-02
Filing date: 1984-04-02
Publication date: 1985-11-01
Also published as: GB2157883B; FR2562324A1; BE902088A; GB8508197D0; FR2562324B1; JPS60225346A; DE3510156A1; GB2157883A; CA1239978A

Description

t * f PHN 10,994 1 N.V. Philips1 Gloeilampenfabrieken te Eindhovent * f PHN 10,994 1 N.V. Philips1 Incandescent light factories in Eindhoven

LagsdraWcvdManpontladlngslanp, _LagsdraWcvdManpontladlngslanp, _

De uitvinding heeft betrekking op een lagedrukkwikdamp- -- ontladingslairp met een vacuumdicht afgesloten ontladingsvat dat althans een twaetal evenwijdige naast elkaar geplaatste buisdelen bevat die aan of nabij, hun uiteinden met elkaar zijn verbonden, waarbij in het 5 ontladingsvat tussen elektroden die aan de andere uiteinden van de buisdelen zijn geplaatst tijdens lampbedrijf een ontladingsbaan aanwezig is, die op althans één plaats is gekromd, welk ontladingsvat nabij de verbindingsplaats tussen de buisdelen zo is gevormd, dat tijdens lampbedrijf aldaar een gedeelte van de binnenwand van het ontladingsvat 10 een relatief lage temperatuur heeft.The invention relates to a low-pressure mercury vapor discharge lamp with a vacuum-sealed discharge vessel comprising at least two parallel adjacent pipe sections which are connected at or near their ends, the discharge vessel being between electrodes at the other ends. of the tube parts are placed during lamp operation a discharge path is present, which is curved in at least one place, which discharge vessel is formed near the connection point between the tube parts such that during lamp operation a part of the inner wall of the discharge vessel 10 has a relatively low temperature there .

Een dergelijke lamp is bekend uit het Engelse octrooischrift 2050046 (PHN 9408).Such a lamp is known from British patent 2050046 (PHN 9408).

De bekende lamp is relatief kompakt en dient als alternatief voor gloeilampen voor algemene verlichtingsdoeleinden.The known lamp is relatively compact and serves as an alternative to incandescent lamps for general lighting purposes.

15 Bij vergroting van de aan een dergelijke lamp toegevoerde elektrische energie of indien de lamp wordt bedreven in een ruimte waarin de temperatuur hoger is dan de normale kamertemperatuur (bijvoorbeeld in een gesloten armatuur van kleine afmetingen) blijft de lichtopbrengst toch relatief hoog. De kwikdampdruk in het ontladingsvat wordt -2 20 namelijk qp een optimale waarde (circa 10 torr) gestabiliseerd door de aanwezigheid van de koele plaats in hefcontladingsvat nabij het uiteinde van een buisdeel.When the electric energy supplied to such a lamp is increased or if the lamp is operated in a room in which the temperature is higher than the normal room temperature (for instance in a closed luminaire of small dimensions), the light output nevertheless remains relatively high. Namely, the mercury vapor pressure in the discharge vessel is stabilized at an optimum value (approximately 10 torr) by the presence of the cool place in the lifting loading vessel near the end of a pipe section.

Gebleken is echter dat onder normale bedrijfsomstandigheden op de koele plaats in het ontladingsvat gemakkelijk condensatie van kwik 25 optreedt. Dit is bezwaarlijk met name indien de lamp wordt geplaatst in een verticale brands tand waarbij de elektroden zich bevinden aan de onderzijde van de lamp. Zij zijn dan vrijwel loodrecht onder het relatief koele wanddeel gelegen. Er bestaat dan het gevaar, dat het kwik langs de wand van het ontladingsvat naar beneden druipt waarbij de 30 luminescerende laag, die dikwijls op de binnenwand van het ontladingsvat aanwezig is, wordt aangetast. Dit is niet alleen nadelig voor de lichtopbrengst, maar bovendien krijgt de lamp een onesthetisch uiterlijk. Ook is niet denkbeeldig, dat het vloeibare kwik in de vorm van druppel— 84 01 0 3 0 ' ~~~~ ~~ t PHN 10.994 2 tjes naar beneden valt en terecht kamt pp de gloeispiraal van een elektrode. Dit is schadelijk voor de goede werking van de lamp. Bij dit verschijnsel ontstaan bovendien fluctuaties in de lichtopbrengst en is de lichtsterkteverdeling over het ontladingsvat inhomogeen.However, it has been found that under normal operating conditions, mercury condensation easily occurs in the cool place in the discharge vessel. This is objectionable in particular if the lamp is placed in a vertical burning tooth with the electrodes located on the underside of the lamp. They are then located almost perpendicularly under the relatively cool wall part. There is then a risk of the mercury dripping down the wall of the discharge vessel, thereby affecting the luminescent layer often present on the inner wall of the discharge vessel. This is not only detrimental to the light output, but also gives the lamp an unaesthetic appearance. It is also not imaginary that the liquid mercury in the form of droplet falls down 2 times and rightly combs the filament of an electrode. This is harmful to the proper functioning of the lamp. In addition, this phenomenon causes fluctuations in the light output and the light intensity distribution over the discharge vessel is inhomogeneous.

5 De uitvinding beoogt een lamp te verschaffen met een hoge lichtopbrengst waarbij echter de bovengenoemde nadelige verschijnselen zijn vermeden.The object of the invention is to provide a lamp with a high light output, but the above-mentioned disadvantageous phenomena are avoided.

Een lagedrukkwikdampontladingslamp van de in de aanhef genoemde soort wordt daartoe volgens de. uitvinding daardoor gekenmerkt/ 10 dat zich in het ontladingsvat een amalgaam bevindt ter regeling van de kwikdampdruk in het ontladingsvat tijdens het bedrijf van de lamp.For this purpose, a low-pressure mercury vapor discharge lamp of the type mentioned in the preamble is used. The invention characterized in that there is an amalgam in the discharge vessel for controlling the mercury vapor pressure in the discharge vessel during operation of the lamp.

In de lamp volgens de uitvinding doen. zich de genoemde ongewenste verschijnselen niet voor. De kwikdampdruk wordt in het ontladingsvat onder normale bedrijfscondities geregeld door het amalgaam, 15 als gevolg waarvan geen kondensatie van kwik op de koele plaats in het ontladingsvat optreedt. Door de aanwezigheid van het amalgaam wordt de kwikdampdruk tijdens bedrijf van de lamp bovendien op een waarde -2 van ongeveer 10 torr gestabiliseerd over een breed tenperatuurinterval. De lichtopbrengst van de lamp blijft dan zo hoog mogelijk, ook 20 indien de lamp wordt bedreven op een relatief warme plaats, zoals in een armatuur.Place in the lamp according to the invention. the undesired phenomena mentioned do not occur. The mercury vapor pressure in the discharge vessel is controlled by the amalgam under normal operating conditions, as a result of which no condensation of mercury occurs in the cool place in the discharge vessel. Moreover, due to the presence of the amalgam, the mercury vapor pressure during lamp operation is stabilized at a value -2 of about 10 torr over a wide temperature interval. The light output of the lamp then remains as high as possible, even if the lamp is operated in a relatively warm place, such as in a luminaire.

Het amalgaam bevindt zich bij voorkeur op een plaats achter de elektrode. Een geschikte plaats is bijvoorbeeld de voet van het zogeheten stel. Een dergelijk stel is behalve van een elektrode bijvoorbeeld 25 ook voorzien van steundraden voor die elektrode en dergelijke elementen alsmede van een pompstengel.Preferably, the amalgam is located behind the electrode. A suitable place is, for example, the foot of the so-called set. In addition to an electrode, for example, such a set is also provided with support wires for that electrode and such elements, as well as with a pump stem.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de lamp volgens de uitvinding bevindt zich het amalgaam in de pompstengel. Gebleken is, dat een dergelijke plaats gunstig is voor een goede dampdrukstabilisatie. 30 Het amalgaam dat in het ontladingsvat van de lamp volgens de uitvinding aanwezig is bestaat bijvoorbeeld uit een legering van indium en kwik of uit een legering van indium, bismuth en kwik (zie bijvoorbeeld GB-PS 1503636). Gunstige resultaten werden verkregen met een amalgaam dat is samengesteld uit bismuth, lood, tin en kwik (zie bijvoorbeeld 35 GB-PS 1572657).In a preferred embodiment of the lamp according to the invention, the amalgam is contained in the pump stem. It has been found that such a location is favorable for good vapor pressure stabilization. The amalgam present in the discharge vessel of the lamp according to the invention consists, for example, of an alloy of indium and mercury or of an alloy of indium, bismuth and mercury (see for example GB-PS 1503636). Favorable results were obtained with an amalgam composed of bismuth, lead, tin and mercury (see, for example, 35 GB-PS 1572657).

Het ontladingsvat van de lamp volgens de uitvinding kan verschillende gedaanten hebben. Het ontladingsvat bestaat bijvoorbeeld uit twee buisdelen die met elkaar zijn verbonden door een dwarsverbinding 8401030 -t * PHN 10.994 3 zoals is beschreven in het eerder genoemde Engelse octrooischrift 2050046. Het kan echter evenzeer uit een viertal van dergelijke met elkaar verbonden boisdelen bestaan. Gunstige resultaten werden ook verkregen met een lamp met een ontladingsvat zoals is beschreven in het 5 Duitse Offenlegungsschrift 3112878. Bij deze lamp is een koel wanddeel verkregen door een U-vormig gebogen ontladingsbuis ter plaatse van het gebogen gedeelte zodanig te vormen dat een in doorsnede nagenoeg loodrecht op.de as-richting verlopend wanddeel ontstaat.The discharge vessel of the lamp according to the invention can have different shapes. The discharge vessel consists, for example, of two pipe parts which are connected to each other by a cross connection 8401030 -t * PHN 10.994 3 as described in the aforementioned British patent 2050046. However, it can also consist of four such connected pipe parts. Favorable results were also obtained with a lamp with a discharge vessel as described in German Offenlegungsschrift 3112878. With this lamp, a cool wall part is obtained by forming a U-shaped bent discharge tube at the bent part in such a way that a cross-section is practically perpendicular to the wall section running in the axis direction.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van 1ö een tekening. Hierin wordt een lagedrukkwikdaitpontladingslarnp volgens de uitvinding getoond, deels in aanzicht deels in doorsnede.The invention will be further elucidated with reference to a drawing. This shows a low-pressure mercury discharge discharge lamp according to the invention, partly in view partly in cross-section.

De lamp bevat een vacuumdicht afgesloten ontladingsvat (gevuld met kwik en een edelgas , zoals argon) bestaande uit een tweetal evenwijdig en naast elkaar geplaatste buisdelen 1 en 2 die via een 15 dwarsverbinding 3 net elkaar zijn verbonden. De binnenwand van de buisdelen en de dwarsverbinding is bedekt met een luminescerende laag.The lamp contains a vacuum-tight discharge vessel (filled with mercury and a noble gas, such as argon) consisting of two tube parts 1 and 2 placed parallel and next to each other, which are just connected to each other via a cross connection 3. The inner wall of the pipe sections and the cross connection is covered with a luminescent layer.

De dwarsverbinding is bijvoorbeeld aangebracht met behulp van een werkwijze zoals is beschreven in GB-PS 2048562 (PHN 9409). Deze dwarsverbinding is gelegen qp enige afstand van de uiteinden 4 respéktievelijk 5 20 van de buisdelen 1 en 2. Deze uiteinden zijn gevormd als loodrecht op de lengte-assen van de buisdelen gelegen eindvlakken. De elektroden 6 en 7 staan naast elkaar opgesteld, elk aan een uiteinde van een buis-deel. Tijdens lampbedrijf is tussen deze elektroden een U-vormige ontladingsbaan aanwezig.The cross connection is made, for example, by a method as described in GB-PS 2048562 (PHN 9409). This transverse connection is located at some distance from the ends 4 and 5 respectively of the pipe parts 1 and 2. These ends are formed as end faces located perpendicular to the longitudinal axes of the pipe parts. The electrodes 6 and 7 are arranged side by side, each at one end of a tube part. During lamp operation, a U-shaped discharge path is present between these electrodes.

25 Aan de uiteinden van de buisdelen (1,2) waar zich de elek troden bevinden is een lampvoet 8 bevestigd, die bij voorkeur uit kunststof bestaat. De lampvoet bevat een uitstekend wanddeel 9 waarin een starter is aangebracht. Ter weerszijden van het uitstekende wanddeel • bevinden zich stroomaansluitpennen 10 en 11. * 30 Tijdens het bedrijf van de lamp zijn de delen van de binnen wand van het ontladingsvat die zijn gelegen nabij de uiteinden (dit zijn met name de wanddelen 4 en 5) relatief koel. Zonder add-it-innele maatregelen treedt op deze plaatsen kondensatie van kwik op hetgeen net name bij plaatsing van de lamp in vertikale stand de eerder genoemde 35 nadelige gevolgen heeft.A lamp base 8, which preferably consists of plastic, is attached to the ends of the pipe parts (1,2) where the electrodes are located. The lamp base contains a protruding wall part 9 in which a starter is arranged. Power connection pins 10 and 11 are located on either side of the protruding wall part. During the operation of the lamp, the parts of the inner wall of the discharge vessel which are located near the ends (in particular the wall parts 4 and 5) are relatively cool. Without add-it-internal measures, mercury condensation occurs at these locations, which has the aforementioned disadvantageous effects, especially when the lamp is placed in vertical position.

Teneinde deze verschijnselen tegen te gaan is in de pomp-stengel 12 (onderdeel van het stel behorende bij elektrode 6) een amalgaam 13 aanwezig ter regeling van de dampdruk in het ontladingsvat .8401030 PHN 10.994 4 -»· 'S.In order to counteract these phenomena, an amalgam 13 is provided in the pump stem 12 (part of the set associated with electrode 6) for controlling the vapor pressure in the discharge vessel. 8401030 PHN 10.994 4.

tijdens larnpbedrijf. Kondensatie van kwik op de eerder genoemde uiteinden is dan vermeden. Bij voorkeur bestaat de legering, die met kwik een amalgaam vormt, uit de elementen lood, bismuth en tin.during larnp operation. Condensation of mercury at the aforementioned ends is then avoided. Preferably, the alloy, which forms an amalgam with mercury, consists of the elements lead, bismuth and tin.

In een praktische uitvoeringsvorm van de bovengenoemde lamp 5 is de lengte van de buisdelen ongeveer 13 cm, de inwendige diameter ongeveer 10 mm. De luminescerende laag op de binnenwand is een mengsel van twee fosforen teweten groen luminescerend met terbium geaktiveerd ceriummagnesiumaluminaat en rocd luminescerend met driewaardig europium geaktiveerd yttriumoxide. In de pomps tengel is 180 mg van een legering 10 aanwezig met een verhouding in atomen van lood, busmuth en tin als 16:36,5:47,5. Voorts is ca. 6 mg kwik aanwezig. Bij een edelgasvulling van argon (3 torr) bedroeg de lichtopbrengst ca. 600 luiten bij een toegevoerd vermogen aan de lamp van ca. 9 W.In a practical embodiment of the above lamp 5, the length of the tube parts is about 13 cm, the internal diameter about 10 mm. The luminescent layer on the inner wall is a mixture of two phosphors known as green luminescent terbium-activated cerium magnesium aluminate and rocd luminescent with trivalent europium-activated yttrium oxide. In the pumping rod 180 mg of an alloy 10 is present with a ratio in atoms of lead, busmuth and tin as 16: 36.5: 47.5. In addition, about 6 mg of mercury is present. With a noble gas filling of argon (3 torr), the light output was approximately 600 lutes with an input power to the lamp of approximately 9 W.

15 20 25 30 1 840103015 20 25 30 1 8401030

Claims

1. Low-pressure mercury vapor discharge lamp with a vacuum-tight discharge vessel containing at least two parallel pipe sections placed side by side, which are connected at or near their ends, wherein in the discharge tank there are placed between electrodes placed on the other ends of the pipe sections during operation. there is a discharge path of the lamp which is curved in at least one place, which tube parts are formed near their connection point in such a way that during operation a part of the inner wall is present there with a relatively low temperature, characterized in that Discharge vessel is an amalgam for controlling the mercury vapor pressure in the discharge vessel during lamp operation.

The low-pressure mercury vapor discharge lamp according to claim 1, characterized in that the amalgam is located in a location behind the electrode.

3. Low-pressure mercury discharge lamp according to claim 2, characterized in that the amalgam is contained in the pump stem.

Low-pressure mercury vapor discharge clay according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the amalgam consists of lead, tin, bismuth and mercury. 20 25 30 1 8401030