DE1198452B - Low pressure mercury vapor discharge lamp - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL:Int. CL:

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Deutsche KL: 2If-82/01German KL: 2If-82/01

Nummer: 1198 452Number: 1198 452

Aktenzeichen: N1503File number: N1503

Anmeldetag: 3. Mai 1958 Filing date: May 3, 1958

Auslegetag: 12. August 1965Opening day: August 12, 1965

Die Erfindung bezieht sich auf eine zylindrische Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe mit kreisrundem Kolbenquerschnitt, die im Betriebszustand eine Wandbelastung von mehr als 50 mW je cm² aufweist und mit Mitteln versehen ist, um einen Teil des Kolbens auf die für Niederdruckquecksilberdampfentladung optimale Temperatur von 30 bis 45° C zu bringen.The invention relates to a cylindrical low-pressure mercury vapor discharge lamp with a circular bulb cross-section, which in the operating state has a wall load of more than 50 mW per cm ² and is provided with means to bring part of the bulb to the optimum temperature of 30 to 45 ° C for low-pressure mercury vapor discharge bring.

Unter Wandbelastung ist hier die gesamte Wattaufnahme der Lampe geteilt durch die Lampenoberfläche zwischen den Elektroden zu verstehen.Under wall load, the total watt consumption of the lamp is divided by the lamp surface to understand between the electrodes.

Es sei bemerkt, daß der Quecksilberdampfdruck zwar durch die niedrigste innere Wandtemperatur bedingt wird, daß jedoch die Differenz zwischen innerer und äußerer Wandtemperatur bei den hier in Rede stehenden Lampen so gering ist, daß aus praktischen Gründen mit der äußeren Wandtemperatur gerechnet werden kann.It should be noted that the mercury vapor pressure is caused by the lowest internal wall temperature is that, however, the difference between the inner and outer wall temperature in the case of the here in question standing lamps is so low that, for practical reasons, the external wall temperature is used can be.

Bei einer bekannten Lampe dieser Art bestehen diese Mittel aus einem außergewöhnlich großen Abstand zwischen den Elektroden und den Lampenenden, so daß die niedrigste Wandtemperatur sich hinter den Elektroden ergibt. Diese Lösung hat den Nachteil langer dunkler Lampenenden.In a known lamp of this type, these means consist of an extraordinarily large distance between the electrodes and the lamp ends, so that the lowest wall temperature is behind the electrodes. This solution has the disadvantage of long, dark lamp ends.

Eine andere bekannte Lampe dieser Art weist einen nierenförmigen Kolbenquerschnitt auf. Hierbei konzentriert sich die Entladung im mittleren Teil des Querschnittes, so daß dessen Enden, d. h., die Seiten der Lampe, die niedrigste Wandtemperatur aufweisen. Diese Lampen erfordern eine größere Glasmenge als die vorstehend erwähnten, ihre Herstellung ist schwieriger und sie sind empfindlicher gegen Implosion als Lampen mit kreisförmigem Querschnitt. Another known lamp of this type has a kidney-shaped bulb cross-section. Here the discharge concentrates in the central part of the cross-section, so that its ends, d. i.e., the sides of the lamp have the lowest wall temperature. These lamps require a larger amount of glass than those mentioned above, they are more difficult to manufacture and more sensitive to Implosion as lamps with a circular cross-section.

Es ist ferner eine Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe bekannt, die in unmittelbarer Nähe der Elektroden mit kugelartigen Ausstülpungen versehen ist, die nicht im Entladungsweg liegen und in denen sich das Quecksilber sammelt. Solche Lampen mit unmittelbar an den Elektroden liegenden Ausstülpungen erreichen aber ihren Betriebszustand erst nach sehr langer Brenndauer, von zum Teil sogar über 100 Stunden.It is also a low-pressure mercury vapor discharge lamp known, which are provided with spherical protuberances in the immediate vicinity of the electrodes which are not in the discharge path and in which the mercury collects. Such lamps but only with protuberances lying directly on the electrodes reach their operational state after a very long burning time, sometimes even over 100 hours.

Diese Nachteile werden bei einer Lampe eingangs erwähnter Art gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß dieses Mittel aus einer zwischen den Elektroden im mittleren Teil der Lampe angebrachten domförmigen Ausbauchung des Kolbens besteht, deren Abmessung senkrecht zur Lampenachse größer als 20% des Kolbenradius ist.These disadvantages are avoided in a lamp of the type mentioned at the beginning according to the invention by that this means consists of a placed between the electrodes in the central part of the lamp There is dome-shaped bulge of the bulb, the dimension of which is larger perpendicular to the lamp axis than 20% of the piston radius.

Bei einem äußeren Kolbendurchmesser von etwa 4 cm ist die domförmige Ausbauchung vorzugsweiseWith an outer piston diameter of about 4 cm, the dome-shaped bulge is preferred

NiederdruckquecksilberdampfentladungslampeLow pressure mercury vapor discharge lamp

Anmelder:Applicant:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,

Eindhoven (Niederlande)Eindhoven (Netherlands)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. H. Auer, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7Dipl.-Ing. H. Auer, patent attorney,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dirk Kolkman, Eindhoven (Niederlande)Dirk Kolkman, Eindhoven (Netherlands)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Niederlande vom 7. Mai 1957 (217117)Netherlands 7 May 1957 (217117)

etwa 1 cm hoch mit einem Außendurchmesser von etwa 1 cm.about 1 cm high with an outside diameter of about 1 cm.

Es sei noch erwähnt, daß es bereits bekannt ist, Hochdruckentladungslampen mit einem domförmigen Ansatz zu versehen, der entweder einen die Wärmeabstrahlung verhindernden Spiegelbelag bzw. einen wärmeisolierenden Überzug aufweist, oder als Vorratsgefäß für den Metallvorrat dient. In beiden. Fällen ist im Gegensatz zu der Lampe nach der Erfindung eine Temperaturerniedrigung im domförmigen Ansatz unerwünscht. Im übrigen sind die bei Hochdruckentladungslampen auftretenden Drücke und Temperaturen so unterschiedlich zu den entsprechenden Werten von Niederdruckentladungslampen, daß konstruktive Einzelheiten von Hochdruckentladungslampen nicht ohne weiteres auf Niederdruckentladungslampen übertragbar sind. It should also be mentioned that it is already known to use high-pressure discharge lamps with a dome-shaped Approach to provide either a mirror covering that prevents heat radiation or has a heat-insulating coating, or serves as a storage vessel for the metal supply. In both. In contrast to the lamp according to the invention, there is a dome-shaped temperature decrease Approach undesirable. In addition, the pressures occurring with high-pressure discharge lamps and temperatures so different from the corresponding values of low-pressure discharge lamps, that structural details of high-pressure discharge lamps cannot easily be transferred to low-pressure discharge lamps.

Es ist allerdings bei einer Niederdrucknatriumdampfentladungslampe mit Betriebstemperaturen von 270° C bekannt, im geraden Teil des U-förmigen, von einem doppelwandigen Vakuumgefäß umgebenen Kolbens eine Vielzahl kleiner Ausbuchtungen vorzusehen, die verhindern, daß beim Abkühlen der Lampe das flüssige Natrium zur niedrigsten Stelle der Lampe fließt. Hierdurch wird eine gleichmäßige Verteilung des Natriums über die gesamte Lampe erreicht. Da der Kolben von einem Wärmeschutzgefäß umgeben ist, weisen die kleinen Ausbuchtungen im Betrieb praktisch dieselbe Temperatur auf, wie die übrige Kolbenwandung. Demgegenüber hat die dom-It is, however, with a low pressure sodium vapor discharge lamp with operating temperatures of 270 ° C known, in the straight part of the U-shaped, surrounded by a double-walled vacuum vessel Provide a large number of small bulges piston that prevent the cooling when the Lamp the liquid sodium flows to the lowest point of the lamp. This ensures an even distribution of sodium achieved over the entire lamp. Because the flask from a heat protection vessel is surrounded, the small bulges have practically the same temperature in operation as the remaining piston wall. In contrast, the cathedral

' ' 509 630/164'' 509 630/164

förmige Ausbauchung nach der Erfindung die Aufgabe, die Kolbentemperatur an dieser Stelle auf dem für eine Niederdruckquecksilberdampfentladung optimalen Wert zu halten.shaped bulge according to the invention the task of the piston temperature at this point on the to maintain the optimum value for a low-pressure mercury vapor discharge.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the drawing, in which an exemplary embodiment is shown is explained in more detail.

In der Zeichnung bezeichnet 1 den zylindrischen Kolben einer Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe. Der Kolben ist an den Enden verschlossen, beispielsweise mittels üblicher Quetschfußkonstruktionen 2, in welche die Stromzuleitungen 3,3 von aktivierten Glühelektroden 4 eingeschmolzen sind.In the drawing, 1 denotes the cylindrical bulb of a low-pressure mercury vapor discharge lamp. The piston is closed at the ends, for example by means of conventional pinch foot structures 2, into which the power supply lines 3, 3 of activated glow electrodes 4 are melted.

Der Kolben kann auf der Innenseite mit einer Schicht überzogen sein, welche die bei der Entladung erzeugte Strahlung in Strahlung längerer Wellenlänge umwandelt.The inside of the piston can be coated with a layer that resists the discharge converts generated radiation into radiation of longer wavelengths.

Der mittlere Teil des Kolbens 1 ist mit einer domförmigen Ausbauchung 5 versehen, in der sich eine geringe, beispielsweise 5 mg betragende Quecksilbermenge 6 befindet.The middle part of the piston 1 is dome-shaped Bulge 5 provided in which there is a small, for example 5 mg amount of mercury 6 is located.

Bei einer praktischen Ausführungsform war die Länge des Kolbens 1 etwa 120 cm, sein Innendurchmesser etwa 36 mm, der Außendurchmesser etwa 38 mm, der Abstand zwischen einer Elektrode und dem zugeordneten Lampenende etwa 35 mm. Der Dom 5 ragte etwa 10 mm aus dem Kolben heraus; sein Durchmesser betrug etwa 11 mm.In a practical embodiment, the length of the piston 1 was about 120 cm, its inside diameter about 36 mm, the outside diameter about 38 mm, the distance between an electrode and the associated lamp end about 35 mm. The dome 5 protruded about 10 mm from the piston; its diameter was about 11 mm.

Mit einer Füllung aus Argon unter einem Druck von etwa 0,8 mm Quecksilbersäule bei Zimmertemperatur und einer durch eine Vorschaltimpedanz eingestellten Belastung von etwa 100 Watt betrug die Lampenspannung etwa 80 Volt bei einem Entladungsstrom von etwa 1,45 Amp., was einer Wandbelastung von etwa 74 mW cm² entspricht. Hierbei war die Temperatur des abwärts gerichteten Scheitels der domförmigen Ausbauchung etwa 38° C.With a filling of argon under a pressure of about 0.8 mm of mercury at room temperature and a load of about 100 watts set by a ballast impedance, the lamp voltage was about 80 volts with a discharge current of about 1.45 amps, which is a wall load of about 74 mW cm ² . Here, the temperature of the downward vertex of the dome-shaped bulge was about 38 ° C.

Die Lampe wies mit einer Leuchtschicht aus Halogenphosphat mit einer Farbtemperatur von etwa 4200° C einen Wirkungsgrad von 61 Lumen je Watt aufgenommener Leistung auf.The lamp had a luminous layer made of halogen phosphate with a color temperature of about 4200 ° C has an efficiency of 61 lumens per watt of power consumed.

Wenn die gleiche Lampe als Füllgas Neon unter einem Druck von etwa 1,5 mm Quecksilbersäule bei Zimmertemperatur enthält und ihre Belastung auf etwa 100 Watt eingestellt ist, beträgt die Lampenspannung etwa 125 Volt, der Entladungsstrom etwa 0,9 Amp., die Temperatur des Scheitels der domförmigen Ausbauchung etwa 38° C und der Wirkungsgrad etwa 57 Lumen je Watt.If the same lamp is used as the filling gas, neon under a pressure of about 1.5 mm of mercury Contains room temperature and its load is set to about 100 watts, the lamp voltage is about 125 volts, the discharge current about 0.9 amps, the temperature of the apex of the dome-shaped Bulge around 38 ° C and the efficiency around 57 lumens per watt.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Zylindrische Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe mit kreisrundem Kolbenquerschnitt, die im Betriebszustand eine Wandbelastung von mehr als 5OmW je cm² aufweist und mit Mitteln versehen ist, um einen Teil des Kolbens auf die für Niederdruckquecksilberdampfentladung optimale Temperatur von 30 bis 45°C zu bringen, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Mittel aus einer zwischen den Elektroden im mittleren Teil der Lampe angebrachten domförmigen Ausbauchung des Kolbens besteht, deren Abmessung senkrecht zur Lampenachse größer als 20Vo des Kolbenradius ist.1. Cylindrical low-pressure mercury vapor discharge lamp with a circular bulb cross-section, which in the operating state has a wall load of more than 50 mW per cm ² and is provided with means to bring part of the bulb to the optimum temperature of 30 to 45 ° C for low-pressure mercury vapor discharge, characterized in that, that this means consists of a dome-shaped bulge of the bulb attached between the electrodes in the middle part of the lamp, the dimension of which perpendicular to the lamp axis is greater than 20Vo of the bulb radius. 2. Lampe nach Anspruch 1 mit einem äußeren Kolbendurchmesser von etwa 4 cm, dadurch gekennzeichnet, daß die domförmige Ausbauchung etwa 1 cm hoch ist mit einem Außendurchmesser von etwa 1 cm.2. Lamp according to claim 1 with an outer bulb diameter of about 4 cm, characterized in that that the dome-shaped bulge is about 1 cm high with an outside diameter of about 1 cm. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 610422, 646241;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1736195;
österreichische Patentschrift Nr. 124 034;
USA.-Patentschrift Nr. 2 309 676;
Illuminating Engineering, Bd. 51, 1956, Nr. 6, S. 38 A und Nr. 9, S. 611 bis 613.Considered publications:
German Patent Nos. 610422, 646241;
German utility model No. 1736195;
Austrian Patent No. 124 034;
U.S. Patent No. 2,309,676;
Illuminating Engineering, Vol. 51, 1956, No. 6, p. 38 A and No. 9, pp. 611-613. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 509 630/164 8.65 © Bundesdruckerei Berlin509 630/164 8.65 © Bundesdruckerei Berlin