DE2405335B2

DE2405335B2 - Hochdruckentladungslampe

Info

Publication number: DE2405335B2
Application number: DE2405335A
Authority: DE
Inventors: Abraham Eindhoven Timmermans (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1973-02-16
Filing date: 1974-02-05
Publication date: 1980-10-30
Also published as: US3892993A; AU6546274A; NL7302172A; NL172194C; GB1414442A; JPS49113478A; DE2405335C3; NL172194B; BE811048A; AT340001B; JPS5745027B2; DE2405335A1; FR2218653B1; FR2218653A1; ATA113774A; CA990776A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochdruckentladungslampe mit einer Entladungsröhre, deren Füllstoff wenigstens ein Metall enthält, deren Wandung im wesentlichen aus Keramik besteht und in der sich — in der Nähe ihrer Enden — je eine Elektrode befindet, wobei sich zwischen mindestens einer der Elektroden und dem benachbarten Ende der Entladungsröhre eine Kammer befindet, die in offener Verbindung mit jenem Teil der Entladungsröhre steht, in dem die Entladung stattfindet, und eine Wand dieser Kammer wenigstens einen Teil der benachbarten Elektrode vom Inneren dieser Kammer abschirmt

Unter Keramik (oder keramischem Material) sei hierbei sowohl polykristallines Materials, wie z.B.

dichtgesintertes Aluminiumoxid oder Berylliumoxid, als auch monokristallines Material, wie z.B. Saphir, verstanden.

Eine Hochdruckentladungslampe der eingangs erwähnten Art ist z.B. aus der USA-Patentschrift

ίο 3422300 bekannt Ein Nachteil dieser bekannten Lampe ist daß die Wandung der Kammer, die einen Teil einer benachbarten Elektrode abschirmt, aus einer Metallscheibe besteht die auf einem elektrischen Durchführungsleiter dieser Elektrode montiert ist Dies ist deshalb nachteilig, weil dadurch das Gefüge von Elektrode und Durchführung ziemlich breit ist Infolgedessen wird bei der Herstellung die Möglichkeit zum Vormontieren von Verschluß- oder Abschirmelementen in der Nähe des Endes der Entladungsröhre einge schränkt

Die Erfindung bezweckt eine Hochdruckentladungslampe zu schaffen, bei der das Anbringen von Verschluß- oder Abschirmelementen in der Nähe eines Endes der Entladungsröhre vor dem Einsetzen des Elektrodengebildes ohne große Schwierigkeiten möglich ist

Eine Hochdruckentladungslampe eingangs erwähnter Art ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens einen Teil der Elektrode abschir mende Wand der Kammer gleichfalls aus Keramik besteht und einen Teil eines keramischen Elementes, das an der Wandung der Entladungsröhre gasdicht befestigt ist bildet.

Ein Vorteil dieser Lampe ist, daß man jetzt tatsächlich

zuerst keramische Verschluß- oder Abschirmelemente in der Nähe des Entladungsröhrenendes anbringen kann, und zwar bevor das Elektrodengebilde, in die

Entladungsröhre eingesetzt wird. Ein Vorteil der Kammer ist daß man sie als Reservoir

für das Metall, z. B. Quecksilber oder ein Amalgam, in der Entladungsröhre verwenden kann. Damit wird ein Flackern des Bogens in der Nähe der Elektrode vermieden. Ein derartiges Flackern kann in einer Lampe ohne Kammer an der Elektrode durch Temperatur- Schwankungen entstehen, die durch schnell verdamp fende Metalltropfen oder durch Tropfen aus z. B. einer Metallverbindung in der Nähe dieser Elektrode verursacht werden.

Das keramische Element kann z. B. ein Element sein,

das keine verschließende Funktion der Entladungsröhre hat. Es ist z. B. ein ringförmiges Element, dessen Außenseite mit der Entladungsröhre gasdicht verbunden ist.

Bei einer besonderen Ausführungsform einer erfin-

dungsgemäßen Hochdruckentladungslampe ist das keramische Element ein Verschlußelement der Entladungsröhre.

Ein Vorteil dieser Vorzugslösung ist, daß das keramische Element jetzt eine Doppelfunktion erfüllt, nämlich erstens sorgt es für eine Abschirmung des Inneren der Kammer gegen Strahlung aus der benachbarten Elektrode und zweitens dient es zum Verschließen der Entladungsrohre.

Die abschirmende Wand der Kammer kann z. B. aus

einem keramischen Teil mit flacher Form bestehen.

Bei einer weiteren Vorzugsausführung einer erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe besteht die mindestens einen Teil der Elektrode abschirmende

Kammerwand aus einem kragenförmigen Vorsprung des Verschlußelementes.

Ein Vorteil dieser Vorzugsausführung ist, daß damit eine z. B, in bezug auf die Durchführung der Elektrode umdrehungssymetrische Kammer erzielt werden kann, s Dies ergibt den Vorteil, daß man yi der Wahl der Brennstellungen der Entladungslampe größere Freiheit hat

Die zuletztgenannte bevorzugte Ausführung kann noch weiter dadurch verbessert werden, daß der Vorsprung hi der Nähe der benachbarten Elektrode mit einer flanschförmigen Verdickung versehen ist

Ein Vorteil davon ist, daß die Kammer jetzt noch besser vom Raum in der Entladungsröhre, in dem die Entladung erfolgt, abgeschlossen ist Hierdurch tritt eine starke Verringerung des nachteiligen Einflusses von Metalltropfen in der Nähe der Elektrode auf die Entladung ein.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hochdruckentiadungslampe ist die Kammer durch eine Innenwand einer Aussparung im keramischen Element nahezu voll begrenzt

Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsform ist, daß man eine derartige Kammer auf einfache Weise verwirklichen kann. Dies kann z. B. durch Bohren eines Loches im keramischen Element erfolgen. Man muß dabei jedoch beachten, daß die Achse dieser Aussparung höchstens parallel zur Achse der Entladungsröhre verläuft jedoch eher mit der benachbarten Verlängerung dieser Entladungsröhre einen spitzen Winkel bildet Sonst läßt sich nämlich keine gute Abschirmung gegen die Strahlung aus der benachbarten Elektrode erzielen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hochdruckentiadungslampe hat die offene Verbindung zwischen der Kammer und jenem Teil der Entladungsröhre, in dem die Entladung stattfindet die Form eines Ringes, der einerseits durch eine elektrische Zuleitung zur benachbarten Elektrode und andererseits durch die wenigstens einen Teil der Elektrode abschirmende Kammerwand begrenzt ist.

Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsform ist, daß die Temperatur der Kammer, in der in der Regel die niedrigste Temperatur der Entladungsröhre vorkommt, jetzt leicht unter Kontrolle gehalten werden kann, weil diese Kammer jetzt etwas weiter von der benachbarten Elektrode entfernt ist.

In einer Verbesserung der zuletzt genannten bevorzugten Ausführungsform, bei der auch ein zweites keramisches Element vorhanden ist, das mit dem ersten keramischen Element wenigstens gasdicht verbunden ist, besteht die Kammer aus einer Aussparung in mindestens einem der beiden keramischen Elemente, welche Aussparung an der von der benachbarten Elektrode abgewandten Seite der ringförmigen offenen Verbindung liegt

Ein Vorteil dieser Lösung ist, daß man jetzt eine Kammer mit gut definierten Abmessungen herstellen kann.

Dies ist im Zusammenhang mit dem Toleranzaus- f>o gleich zwischen Entladungsröhren desselben Typs wichtig.

In der zuletzt genannten Verbesserung kann die Aussparung sich völlig im ersten keramischen Element, völlig im zweiten keramischen Element, oder zum Teil im ersten und zum Teil im zweiten keramischen Element befinden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausfuhrungsbeispiele näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Entladungslampe,

Fig.2 einen Längsschnitt durch ein Ende der Entladungsröhre der Lampe nach F i g. 1,

F i g. 3 eine erste Abwandlung des Verschlusses der Entladungsröhre,

F i g. 4 eine zweite Abwandlung des Verschlusses der Entladungsröhre,

F i g. 5 eine dritte Abwandlung des Verschlusses der Entladungsröhre,

Fig.6 eine vierte Abwandlung des Verschlusses der Entladungsröhre,

F i g. 7 eine fünfte Abwandlung des Verschlusses der Entladungsröhre,

F i g. 8 eine sechste Abwandlung des Verschlusses der Entladungsröhre,

F i g. 9 eine siebte Abwandlung des Verschlusses der Entladungsröhre,

Fig. 10 eine achte Abwandlung des Verschlusses der Entladungsröhre.

In F i g. 1 ist 1 eine Entladungsröhre einer Hochdrucknatriumdampfentladungslampe von 400 Watt 2 ist der Außenkolben dieser Entladungslampe und 3 der Lampensockel. Mit 4 ist ein Poldraht bezeichnet

In F i g. 2 ist 10 ein Teil der Entladungsröhre 1 nach F i g. 1. Diese Entladungsröhre ist aus dichtgesintertem Aluminiumoxid hergestellt; sie könnte z. B. auch aus Saphir bestehen. Der Füllstoff der Röhre besteht aus einem Amalgam, und zwar aus einer Kombination von Natrium und Quecksilber, und enthält weiter ein Zündgas, z. B. Xenon. Eine Elektrode 11 ist über eine Verbindung 12 an einer röhrenförmigen elektrischen Zuleitung 13, z. B. aus Niob, befestigt Ein erstes keramisches Verschlußelement ist mit 14 und ein zweites deckeiförmiges keramisches Verschlußelement mit 15 bezeichnet Das erste Verschlußelement 14 ist mit einem kragenförmigen Vorsprung 14a versehen. Zwischen diesem Vorsprung 14a und dem benachbarten Teil der Entladungsröhre 10 ist auf diese Weise eine ringförmige Kammer 16 gebildet, die durch den Vorsprung 14a zum größten Teil von der benachbarten Elektrode 11 abgeschirmt ist. Mit einer etwas dickeren Linie ist in den F i g. 2 usw. Schmelzglas angedeutet

In F i g. 3 sind die gleichen Bezugsziffern wie in F i g. 2 angewandt. Der Unterschied ist jedoch, daß hier ein Vorsprung 14c vorhanden ist, der in bezug auf den Vorsprung 14a nach Fig.2 zur Elektrode 11 hin verschoben ist. Ein Vorteil dieser Lösung ist, daß sich die Kammer 16 zwischen dem Vorsprung 14c und dem benachbarten Teil der Entladungsröhre 10 dadurch etwas vergrößert hat, so daß darin mehr Amalgam aufgehoben werden kann.

In Fig.4 ist eine Abwandlung angegeben, die insofern von der nach Fig.3 abweicht, als hier dem Vorsprung 14c ein flanschförmiger Teil 14c/zugefügt ist der senkrecht zur Längsachse der Entladungsröhre steht. Hiermit wird erreicht, daß die Kammer 16 noch besser vom Rest des Entladungsraumes, der sich elektrodenseitig im keramischen Vorsprung 14c befindet, abgeschlossen ist.

In F i g. 5 ist eine weitere Abwandlung angegeben, bei der der Verschluß der Entladungsröhre 10 auch wieder aus zwei Teilen besteht, und zwar aus einem ersten Verschlußelement 30 und einem zweiten Verschlußelement 31. Das Element 30 hat die Form eines Pfropfens und 31 die Form eines Deckels. Mit 33 ist die Elektrode

und mit 34 die röhrenförmige Zuleitung dieser Elektrode angegeben. Das Element 30 ist mit einer Aussparung 36 versehen, und zwar an der von der Elektrode 33 abgewandten Seite einer ringförmigen öffnung 35 zwischen dem Teil 30 und der Zuleitung 34.

In der Abwandlung nach F i g. 6, deren Bezugsziffern die gleichen sind wie die in Fig.5, weist auch das deckeiförmige Verschlußelement 31 eine Aussparung auf, die sich an die Aussparung 36 im Verschlußelement 30 anschließt. Die Kammer 36 ist in diesem Falle größer als im Falle nach Fig.5. Bei der Abwandlung nach F i g. 6 kann daher verhältnismäßig mehr Amalgam in der Kammer 36 aufgehoben werden.

In Fig.7 ist die Kammer 36 vollständig im keramischen Element 31 vorhanden. Das keramische Element 30 weist keine Aussparung auf. Man erkennt nur die ringförmige öffnung 35 zwischen dem Element 30 und dem Durchführungsleiter.

In F i g. 8 ist ein erstes Verschlußelement 44 am Ende der Entladungsröhre 10 befestigt Mit 45 ist das zweite Verschlußelement angedeutet. 46 stellt die Elektrode und 47 die elektrische Durchführung dar. Die Kammer 48 in dieser Abwandlung beisteht wieder zum Teil aus einer Aussparung im keramischen Element 44 und zum Teil aus einer Aussparung im zweiten keramischen

■i Element 45.

Gemäß F i g. 9 sind die Verschlußelemente 54 und 55 nicht direkt, sondern über einen Wandteil der Entladungsröhre 10 miteinander verbunden. 57 ist ein am Teil 54 befestigtes keramisches Element Mit 58 ist

ίο die Kammer angegeben.

In Fig. 10 ist schließlich eine Abwandlung mit zwei Verschlußelementen 64 und 65 angegeben, die aneinander und an der Entladungsröhre 10 auf dieselbe Weise wie in F i g. 2 befestigt sind. Im Element 64 befindet sich eine Aussparung 68, die eine Kammer darstellt Es ist selbstverständlich denkbar, daß im Element 64 noch weitere gleichartige Kammern vorhanden sind, wie z. B. durch den gestrichelt gezeichneten Teil 69 dargestellt ist. Gleichfalls ist es möglich, daß die Kammer im Element 64 aus einer umlaufenden Nut besteht

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hochdrucken tladungslampe mit einer Entladungsröhre, deren Füllstoff wenigstens ein Metall enthält, deren Wandung im wesentlichen aus Keramik besteht und in der sich — in der Nähe ihrer Enden — je eine Elektrode befindet, wobei sich zwischen mindestens einer der Elektroden und dem benachbarten Ende der Entladungsröhre eine Kammer befindet, die in offener Verbindung mit jenem Teil der Entladungsröhre steht, in dem die Entladung stattfindet, und eine Wand dieser Kammer wenigstens einen Teil der benachbarten Elektrode vom Inneren dieser Kammer abschirmt, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens einen Teil der Elektrode abschirmende Wand der Kammer gleichfalls aus Keramik besteht und einen Teii eines keramischen Elementes, das an der Wandung der Entladungsröhre gasdicht befestigt ist, bildet

2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das keramische Element ein Verschlußelement der Entladungsröhre ist

3. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens einen Teil der Elektrode abschirmenden Kammerwand aus einem kragenförmigen Vorsprung des Verschlußelementes besteht.

4. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung in der Nähe der benachbarten Elektrode mit einer flanschförmigen Verdickung versehen ist

5. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Kammer durch eine Innenwand einer Aussparung im keramischen Element nahezu vollständig begrenzt ist.

6. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die offene Verbindung zwischen der Kammer und jenem Teil der Entladungsröhre, in dem die Entladung stattfindet die Form eines Ringes aufweist der einerseits durch eine elektrische Zuleitung zur benachbarten Elektrode und anderseits durch die wenigstens einen Teil der Elektrode abschirmende Kammerwand begrenzt ist.

7. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 6, bei der ein zweites keramisches Element vorgesehen ist, das mit dem ersten keramischen Element gasdicht verbunden ist, dadurch gekennzeichnet daß die Kammer aus einer Aussparung in mindestens einem der beiden keramischen Elemente besteht, <vobei die Aussparung an der von der benachbarten Elektrode abgewandten Seite der ringförmigen offenen Verbindung liegt.