NL8802034A

NL8802034A - High-pressure sodium discharge lamp - incorporates glow starter and heat shielding ceramic resistor within clear outer envelope, displaced by half diameter from discharge vessel

Info

Publication number: NL8802034A
Application number: NL8802034A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1988-08-17
Filing date: 1988-08-17
Publication date: 1990-03-16

Abstract

A high-pressure sodium discharge vessel (1), closed at each end by a lead-through (6,6') and provided with electrodes (8,9), is contained within a clear outer envelope (2) and connected via conductors (10,7) to an electrical connection cap (3). A starting circuit within the envelope comprises a glow starter (4) and ceramic resistor (5), secured by supports (11,11') to the conductor (7). The resistor also serves as a heat radiation shield for the glow starter. The centre of the discharge vessel is located at a distance m, the light centre length, from the bottom (20) of the lamp cap. The glow starter is laterally displaced a distance D/2 from the discharge vessel where D is the diameter of the vessel. Nominal powers in the range 150-400W are obtainable using discharge vessels of diameter 5,3-8,2mm and lengths 79-116mm.

Description

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven"Hogedrukontladingslamp"N.V. Philips' Incandescent lamp factories in Eindhoven "High-pressure discharge lamp"

De uitvinding heeft betrekking op eenhogedruknatriumontladingslamp voorzien van een een ontladingsruimteomsluitend langwerpig ontladingsvat met een lengteas 1 en een diameter Den met een ceramische wand, dat aan elk uiteinde afgesloten is door eendoorvoerelement dat enerzijds is verbonden met een betreffendestroomgeleider en anderzijds met een betreffende electrode, en de lamptevens voorzien is van een buitenballon die door een lampvoet isafgesloten, binnen welke buitenballon een startcircuit is opgenomen mettenminste een glimstarter. Onder ceramische wand wordt hierbij verstaaneen wand gevormd door lichtdoorlatend kristallijn metaaloxide datmonokristallijn kan zijn (bijvoorbeeld saffier) of polykristallijn.Bekende polykristallijne metaaloxiden in dit verband zijn aluminiumoxideen yttrium-aluminium-granaat. In polykristallijne vorm is het materiaalgasdicht gesinterd.The invention relates to a high-pressure sodium discharge lamp provided with an elongated discharge vessel enclosing a discharge space having a longitudinal axis 1 and a diameter Den with a ceramic wall, which is closed at each end by a feed-through element which is connected on the one hand to a respective current conductor and on the other hand to a corresponding electrode. lamp also has an outer balloon that is closed by a lamp base, within which outer balloon a starting circuit is included with at least a glow starter. Ceramic wall is hereby understood to mean a wall formed by translucent crystalline metal oxide which may be monocrystalline (for example sapphire) or polycrystalline. Known polycrystalline metal oxides in this connection are aluminum oxide and yttrium aluminum garnet. The material is sintered gas-tight in a polycrystalline form.

Een lamp van de in de aanhef genoemde soort is bekend uithet Amerikaanse octrooischrift 4117370 (N 8368). De bekende lamp is eenefficiënte lichtbron die op ruime schaal toepassing vindt. De lamp isdaarbij uitgerust met een ovoide-buitenballon die in de praktijk aanzijn binnenzijde met een lichtverstrooiende laag is bedekt. Deglimstarter is in het verlengde van het ontladingsvat gemonteerd,ingesloten tussen een uiteinde daarvan en het stel van de lamp. Montagevan de glimstarter nabij het ontladingsvat binnen de buitenballon isgewenst wegens de relatief eenvoudige productie in tegenstelling tobijvoorbeeld montage in de lampvoer.A lamp of the type mentioned in the preamble is known from US patent 4117370 (N 8368). The known lamp is an efficient light source that is widely used. In addition, the lamp is equipped with an ovoid outer bulb, which in practice is covered on its inside with a light-diffusing layer. The glow starter is mounted in line with the discharge vessel, enclosed between one end thereof and the set of the lamp. Mounting of the glow starter near the discharge vessel within the outer bulb is desired because of the relatively simple production, in contrast to, for example, mounting in the lamp feed.

De bekende lamp is uit oogpunt van rendement geschikt alsvervanging van bijvoorbeeld hogedrukkwikontladingslampen. Wil echtersprake zijn van optimale vervanging dan zal de vervangende lamp in eenbestaand armatuur optisch in een nagenoeg zelfde positie geplaatstdienen te zijn als de oorspronkelijke lamp. Dit houdt in dat met name depositie van het ontladingsvat ten opzichte van het armatuur van belangis. Als maatstaf om de positie van het ontladingsvat te bepalen, wordtde afstand tussen lampvoetbodem en midden van het ontladingsvat gehanteerd. Deze afstand wordt in het algemeen met de naam licht-center-lengte aangeduid.From a viewpoint of efficiency, the known lamp is suitable as a replacement for, for example, high-pressure mercury discharge lamps. If there is a real need for optimal replacement, the replacement lamp in an existing luminaire will have to be placed optically in almost the same position as the original lamp. This means that deposition of the discharge vessel relative to the luminaire is particularly important. As a yardstick to determine the position of the discharge vessel, the distance between the lamp base and the center of the discharge vessel is used. This distance is generally referred to as the light center length.

De ontladingsvaten van hogedrukkwik- en hogedrukmetaal-halogenidenontladingslampen zijn aanzienlijk korter dan ontladingsvaten5 van als vervanger geschikte hogedruknatriumontladingslampen. Doorbedekking van de buitenballon met een lichtverstrooiende laag wordt inbelangrijke mate bereikt, dat de positionering van het ontladingsvat tenopzichte van het armatuur waarin de lamp gebruikt wordt, minder vanbelang is.The discharge vessels of high-pressure mercury and high-pressure metal halide discharge lamps are considerably shorter than discharge vessels5 of substitute high-pressure sodium discharge lamps. Covering the outer bulb with a light-scattering layer achieves an important degree that the positioning of the discharge vessel relative to the luminaire in which the lamp is used is less important.

) Een lichtverstrooiende laag beperkt echter de keuze van de ballonvorm tot een ovoide- of soortgelijke vorm, dit om te bereikendat de temperatuur van de lichtverstrooiende laag tijdens lampbedrijfacceptabel blijft.However, a light scattering layer limits the choice of the balloon shape to an ovoid or similar shape, in order to ensure that the temperature of the light scattering layer remains acceptable during lamp operation.

Hoewel gebruik van een bedekte buitenballon het voordeelheeft dat positionering van het ontladingsvat minder nauw luistert, zalhet optische gedrag van een dergelijke lamp toch altijd in kwaliteitachterblijven bij dat van een soortgelijke lamp met heldere buitenballonen optimaal gepositioneerd ontladingsvat. Bovendien zal gebruik van eenlichtverstrooiende laag altijd rendementsverlies met zich meebrengen.Although the use of a covered outer bulb has the advantage that the positioning of the discharge vessel is less precise, the optical behavior of such a lamp will always lag behind in quality compared to that of a similar lamp with clear outer balloons optimally positioned discharge vessel. In addition, the use of a light-diffusing layer will always entail a loss of efficiency.

De uitvinding beoogt een maatregel te geven waarmede eenhogedruknatriumontladingslamp kan worden verkregen met een verbeterdoptische kwaliteit en met behoud van een ingebouwd startcircuit volgensrelatief eenvoudige constructie.The object of the invention is to provide a measure by which a high-pressure sodium discharge lamp can be obtained with an improved optical quality and while retaining a built-in starting circuit according to a relatively simple construction.

Daartoe is een lamp van de in de aanhef genoemde soortvolgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de buitenballon een helderebuitenballon is, dat de glimstarter ten opzichte van de lengteas van hetontladingsvat over een afstand van ten minste zijdelingsverschoven gemonteerd is, en dat de glimstarter ten opzichte van hetontladingsvat door middel van een warmtestralingsschild grotendeels isafgeschermd.To this end, a lamp of the type mentioned in the preamble according to the invention is characterized in that the outer balloon is a clear outer balloon, that the glow starter is mounted at a lateral offset from the longitudinal axis of the discharge vessel, and that the glow starter is mounted relative to the discharge vessel is largely shielded by means of a heat radiation shield.

De maatregel maakt een hogedruknatriumontladingslampmogelijk met ingebouwd startcircuit en heldere buitenballon, waarvan delicht-center-lengte overeenkomt met een bestaande hogedruklamp metheldere buitenballan. De optische kwaliteit van de lamp volgens deuitvinding zal bijgevolg verbeterd zijn ten opzichte van de bekende lampvoorzien van de lichtverstrooiende laag op de buitenballon.The measure enables a high-pressure sodium discharge lamp with a built-in starter circuit and clear outer bulb, the light-center length of which corresponds to an existing high-pressure lamp with a clear outer bulb. The optical quality of the lamp according to the invention will therefore be improved compared to the known lamp provided with the light-scattering layer on the outer balloon.

De glimstarter wordt door de zijdelingse montage ten opzichte van het ontladingsvat, bij uitblijven van verdere maatregelen,in versterkte mate door straling die door het ontladingsvat wordtuitgezonden, aangestraald. Dit facet leidt ertoe dat het gewenst is deglimstarter tegen overmatige opwarming te beschermen door montage vaneen warmteschild. Daarbij verdient het de voorkeur het warmteschild uitte voeren als ceramische weerstand die de stroom door het startcircuitbegrensd. Met name voor lampen met een relatief hoog nominaal vermogenis dit gunstig.In the absence of further measures, the glow starter is irradiated to a greater extent by the radiation mounted by the discharge vessel by the side mounting with respect to the discharge vessel. This facet makes it desirable to protect the glow starter from excessive heating by mounting a heat shield. It is preferred to design the heat shield as a ceramic resistor that limits the current through the starting circuit. This is particularly favorable for lamps with a relatively high nominal power.

De uitvinding maakt het mogelijk de vorm van debuitenballon vrij te kiezen, zodat naast de ovoide-vorm ook tubulairevormen al dan niet voorzien van een verbreed middendeel toepasbaar zijn.The invention makes it possible to freely choose the shape of the outer balloon, so that, in addition to the ovoid shape, tubular shapes with or without a widened middle part can also be used.

Een uitvoeringsvorm van een lamp volgens de uitvindingzal nader worden beschreven aan de hand van de tekening waarinAn embodiment of a lamp according to the invention will be further described with reference to the drawing, in which

Figuur 1 een aanzicht is van de lamp volgens deuitvinding met opengewerkte buitenballon, enFigure 1 is a view of the lamp according to the invention with an open-air outer bulb, and

Figuur 2 in detail een zijaanzicht van een deel van delamp in Figuur 1.Figure 2 shows in detail a side view of a part of the lamp in Figure 1.

In Figuur 1 duidt verwijzingscijfer 1 een eenontladingsruimte omsluitend langwerpig ontladingsvat met een lengte as 1en een diameter D aan. Met 2 is een heldere buitenballon aangegeven dieaan een zijde voorzien is van een lampvoet 3 met bodem 20.In Figure 1, reference numeral 1 denotes a single discharge space enclosing elongated discharge vessel having a length axis 1 and a diameter D. 2 indicates a clear outer balloon which is provided on one side with a lamp base 3 with bottom 20.

Binnen de buitenballon 2 is een startcircuit opgenomendat gevormd is uit een glimstarter 4 en een ceramische weerstand 5, Deceramische weerstand 5 dient tevens als warmtestralingsschild waarmedede glimstarter 4 ten opzichte van het ontladingsvat 1 grotendeels isafgeschermd.Within the outer bulb 2, a starting circuit is incorporated which is formed of a glow starter 4 and a ceramic resistor 5. The ceramic resistor 5 also serves as a heat radiation shield with which the glow starter 4 is largely shielded from the discharge vessel 1.

Het ontladingsvat 1 is aan elk uiteinde afgesloten dooreen doorvoerelement 6,6' dat enerzijds is verbonden met een betreffendestroomgeleider 10,7 en anderzijds met een betreffende electrode 8,9.The discharge vessel 1 is closed at each end by a feed-through element 6,6 'which is connected on the one hand to a respective current conductor 10,7 and on the other hand to a respective electrode 8,9.

Het midden van het ontladingsvat, aangeduid met C, ligtop een afstand m, zijnde de licht-center-lengte, van de bodem 20 vanlampvoet 3.The center of the discharge vessel, indicated by C, is at a distance m, being the light-center length, from the bottom 20 of lamp base 3.

In Figuur 2 is in detail een uiteinde van hetontladingsvat 1 met doorvoerelement 6 en glimstarter 4 weergegeven. Demet Figuur 1 overeenkomende delen zijn van overeenkomendeverwijzingscijfers voorzien. De lengteas van ontladingsvat 1 is met 1aangegeven. Het ontladingsvat heeft een diameter D.Figure 2 shows in detail an end of the discharge vessel 1 with feed-through element 6 and glow starter 4. The parts corresponding to Figure 1 are provided with corresponding reference numerals. The longitudinal axis of discharge vessel 1 is indicated by 1. The discharge vessel has a diameter D.

De glimstarter is ten opzichte van de lengte as 1 van hetontladingsvat 1 over een afstand y zijdelings verschoven aangebracht. Deafstand y is in het weergegeven geval 0,8 D waarmee aan de eis vantenminste Q,5 D is voldaan.The glow starter is displaced laterally by a distance y relative to the longitudinal axis 1 of the discharge vessel 1. The distance y in the case shown is 0.8 D, thus fulfilling the requirement of at least Q, 5 D.

De ceramische weerstand is door middel van steunen 11, 11' aan stroomgeleider 7 bevestigd. Tenminste één van de steunen11,11' vormt tevens een electrisch geleidende verbinding tussenstroomgeleider 7 en ceramische weerstand 5.The ceramic resistor is attached to current conductor 7 by means of supports 11, 11 '. At least one of the supports 11, 11 'also forms an electrically conductive connection between current conductor 7 and ceramic resistor 5.

In de onderstaande tabel zijn gegevens van praktischelampen vermeld. Lampen genummerd I, III en V zijn lampen volgens deuitvinding waarbij de glimstarter over een afstand van ongeveer 0.8 Dzijdelings ten opzichte van het ontladingsvat verschoven zijngemonteerd. Lampen genummerd II, IV en VI zijn lampen met eenpositionering van de glimstarter conform de stand van de techniek.The table below lists data from practical lamps. Lamps numbered I, III and V are lamps according to the invention in which the glow starter are mounted offset from the discharge vessel by a distance of about 0.8 D. Lamps numbered II, IV and VI are lamps with a positioning of the glow starter in accordance with the prior art.

TABELTABLE

lamp nummer I II III IV V VIlamp number I II III IV V VI

nominaal vermogen (W) 150 150 250 250 400 400 ontladingsvat diameter (mm) 5.3 5.3 6.9 6.9 8.2 8.2 ontladingsvat lengte (mm) 79 79 88 88 116 116 totale lamp lengte (mm) 205 215 205 225 285 285 licht-center-lengte (mm) 127 137 127 141 178 185nominal power (W) 150 150 250 250 400 400 discharge vessel diameter (mm) 5.3 5.3 6.9 6.9 8.2 8.2 discharge vessel length (mm) 79 79 88 88 116 116 total lamp length (mm) 205 215 205 225 285 285 light-center length (mm) 127 137 127 141 178 185

De lamp genummerd I is geschikt om eenhogedrukkwiklamp met nominaal vermogen van 175 W te vervangen. De licht-center-lengte van een dergelijke hogedrukkwiklamp is 127 mm.The lamp numbered I is suitable for replacing a high-pressure mercury lamp with a nominal power of 175 W. The light-center length of such a high-pressure mercury lamp is 127 mm.

De lamp genummerd III is geschikt om een hogedrukkwiklampmet nominaal vermogen van 250 W te vervangen. De licht-center-lengte vaneen dergelijke hogedrukkwiklamp is 127 mm.The lamp numbered III is suitable for replacing a high-pressure mercury lamp with a nominal power of 250 W. The light-center length of such a high-pressure mercury lamp is 127 mm.

Claims

1. High-pressure sodium discharge lamp provided with a discharge space enclosing an elongated discharge vessel with a longitudinal axis 1 and a diameter D and with a ceramic wall, which is closed at each end by a feed-through element which is connected on the one hand with a current conductor and on the other hand with a corresponding electrode, and the lamp is also provided with an outer bulb closed by a lamp base, within which outer bulb a starting circuit is incorporated with at least one glow starter, characterized in that the outer bulb is a clear outer balloon, that the glow starter is mounted at a lateral offset from the longitudinal axis of the discharge vessel, and that the glow starter is largely shielded from the discharge vessel by a heat radiation shield.

Lamp according to claim 1, characterized in that the radiant heat shield is a ceramic resistor which forms part of the starting circuit.