DE2700523C2

DE2700523C2 - Metalldampfentladungslampe

Info

Publication number: DE2700523C2
Application number: DE2700523A
Authority: DE
Inventors: Pieter Hendrik Eindhoven Broerse; Johannes Adrianus Josephus M. Van Vliet
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1976-01-19
Filing date: 1977-01-07
Publication date: 1983-03-24
Also published as: US4117371A; FR2338579A1; CA1089001A; JPS5289279A; BE850461A; NL170347B; NL170347C; DE2700523A1; GB1514146A; FR2338579B1; NL7600480A

Description

Die Erfindung betrifft eine Metalldampfentladungslampe mit einem Entladungsrohr, das mit zwei inneren Hauptelektroden und mit einer sich zwischen den Hauptelektroden befindenden, relativ zum Hauptelektrodenabstand kurzen äußeren Hilfszündelektrode ausgerüstet ist.

Eine derartige Lampe dient z. B. für Beleuchtungszwecke.

Bei einer aus der DE-OS 21 10 555 bekannten Lampe dieser Art wurde festgestellt, daß nahe einer schleifenförmig ausgebildeten Hilfszündelektrode, welche im Betriebszustand der Lampe einen erheblichen Potentialunterschied in bezug auf den gegenüber dieser Hilfszündelektrode liegenden Innenteil des Entladungsrohres hat, schwarze Punkte auf diesem Rohr entstehen können. Diese Punkte werden durch das Abfangen von Ionen verursacht, in diesem Falle insbesondere von Natriumionen, durch die Innenseite der Wand des Entladungsrohres. Dieses Abfangen wird offensichtlich durch eine größere Anzahl von Ionen-Wand-Zusammenstößen infolge des erwähnten Potentialunterschieds gefördert.

Bei einer aus der AT-PS 2 90 672 bekannten Schaltungsanordnung für eine Metalldampfeniladungslampe ist eine sich praktisch über die gesamte Lampenlänge erstreckende Hilfselektrode an den Abgriff eines variablen Spannungsteilers mit einem temperaturabhängigen Widerstand angeschlossen. Es handelt sich hierbei um eine Schaltung zum Betrieb einer Lampe mit einer Wechselspannung von über 1OkHz, wobei der Heißleiter des Spannungsteilers derart bemessen sein soll, daß der kapazitive Zündhilfsstrom eine Zündung der Lampe erst nach Aufladung eines Kondensators im Lampenstromkreis bewirkt Die Widerstände des Spannungsteilers sollen so bemessen sein, daß sich bei kaltem Zustand der Widerstände an der Hilfselektrode ein Potential einstellt, das möglichst im Bereich der Mitte der Potentiale beider Lampenelektroden liegt Hierdurch und bedingt durch die große Länge der Hilfselektrode besteht daher auch bei dieser Lampe ein relativ großer Potentialunterschied zwischen der Hilfselektrode und dem gegenüberliegenden Innentei' des Entladungsrohrs.

Aus den DE-PS 1124 603 und 1132 657 sind Hochdruckentladungslampen bekannt mit einer im Entladungsraum parallel zur Entladung angeordneten Zündwendel, die in der Mitte mit dem Entladungsrohr mechanisch verbunden ist Diese Zündwendel ist in Reihe mit temperaturabhängigen Widerständen parallel zu den Hauptelektroden geschaltet Das Problem des Potentialunterschiedes zwischen Zündelektrode und Entladungsrohr tritt hierbei nicht auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Metalldampfentladungslampe mit einer Hilfselektrode einen Angriff auf die Wand des Entladungsrohres zu vermeiden, zumindest aber zu verringern.

Diese Aufgabe wird bei einer Metalldampfentladungslampe eingangs erwähnter Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Hilfszündelektrode an den Abgriff eines die Hauptelektroden überbrückenden variablen Spannungsteilers mit einem temperaturabhängigen Widerstand angeschlossen ist, dessen Spannunfsteilung im Betriebszustand der Lampe einen solchen Wert hat, daß der Potentialunterschied zwischen der Hilfszündelektrode und dem dieser gegenüberliegenden Innenteil des Entladungsrohres höchstens 20% der Bogenspannung der Lampe beträgt. Der hierdurch bewirkte relativ geringe Potentialunterschied kann nicht mehr zu einem Angriff der Wand des Entladungsrohres führen.

Unter einem variablen Spannungsteiler im Sinne der Erfindung wird ein solcher verstanden, bei dem das Verhältnis der Spannungen über seinen Zweigen veränderbar ist.

Der temperaturabhängige Widerstand kann ein NTC- oder ein PTC-Widerstand sein.

Die Hilfszündelektrode kann sich beispielsweise in ■»5 der Mitte zwischen den Hauptelektroden der Lampe befinden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lampe sind die Abstände von der Hilfszündelektrode zu den beiden Hauptelektroden des Entladungsrohres ungleich und enthält der Zweig des variablen Spannungsteilers, der sich zwischen der Hilfszündelektrode und der entfernteren Hauptelektrode befindet, einen Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten. Hierdurch wird eine niedrige Zündspannung des Entladungsrohres erreicht.

Wenn gemäß einer Weiterbildung nach der Erfindung

der Spannungsteiler zwischen dem Entladungsrohr und einem dieses umgebenden Außenkolben angeordnet ist, kann die Anzahl der Durchführungen durch die Wand des Außenkolbens verhältnismäßig gering sein.

In der Regel wird der Gesamtwiderstand des Spannungsteilers im Betriebszustand der Lampe bedeutend größer als der Lampenwiderstand im Betriebszustand gewählt, um Verluste im Spannungsteiler zu beschränken.

Der temperaturempfindliche Widerstand bzw. die temperaturempfindlichen Widerstände des Spannungsteilers kann bzw. können beispielsweise im wesentlichen

von der Wärmeentwicklung des Entladungsrohres oder im wesentlichen vom Strom, den dieser Widerstand bzw. diese Widerstände selbst führt bzw. führen, auf Temperatur gebracht und gehalten werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert

Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch eine Metalldampfentladungslampe nach der Erfindung. Mit 1 ist ein Glasaußenkolben einer Hochdrucknatriumdampf- ίο entladungslampe bezeichnet Es handelt sich hier um eine Lampe von ungefähr 400 Watt mit einer Länge von ungefähr 27,5 cm. 2 bezeichnet einen Lampensockel, 3 stellt ein Entladungsrohr im Außenkolben 1 dar. Die Wand des Rohres 3 besteht im wesentlichen aus polykristallinem Aluminiumoxyd. Ein Teil 3a des Entladungsrohrs 3 ist im Längsschnitt dargestellt. 4 ist ein Lampenfuß, durch den zwei elektrische Zuleitungen 5 und 6 gehen. 5 ist elektrisch mit einem Leiter 7 verbunden, der mit seinem Ende in einem .öhrenförmi- gen Stromzuleitungsorgan 8 steckt, das sich an einem Ende des Entladungsrohrs 3 befindet Am Leiter 7 ist ein Litzendraht 9 befestigt, der mit dem Außenumfang des Stromzuleitungsorgans 8 in elektrischem Kontakt steht. Die Zuleitung 6 ist mit einem Poldraht verbunden, der aus einem geraden Teil 10 und einem Teil 11 besteht, der eine öse 12 aufweist, die um eine Einbeulung im Stirnteil des Außenkolbens 1 geschoben ist. An einem Ende des geraden Teils des Poldrahts 10 ist ein starres Stromzuführungsband 13 befestigt, das mit einem röhrenförmigen Stromzuleitungsorgan 14 des Entladungsrohrs 3 elektrisch verbunden ist. Das Stromzuführungsorgan 14 ist mit einer Hauptelektrode 15 des Rohres 3 verbunden. Ebenso ist das Stromzuführungsorgan 8 mit einer Hauptelektrode 16 des Rohres 3 verbunden. Die Hauptelektrodenbahn 15—16 ist weiter durch einen variablen Spannungsteiler 17,, 18, 19 über das Stromzuführungsband 13 überbrückt. In diesem Spannungsteiler ist 17 ein Widerstand mit positiven Temperaturkoeffizienten, 18 ist ein Abzweigpunkt -to dieses Spannungsteilers und 19 ist ein Festwiderstand. An den Abzweigpunkt 18 ist eine äußere Hilfzündelektrode 20 des Rohres 3 angeschlossen. Diese Hilfszündelektrode 20 ist schleifenförmig und besteht aus Wolframdraht mit einer Dicke von ungefähr 03 mm. Die Hilfszündelektrode 20 ist frei vom Entladungsrohr 3 angeordnet Der Abstand zwischen der Hilfszündelektrode 20 und dem Entladungsrohr 3 beträgt ungefähr ein viertel Millimeter.

In einem Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser des Außenkolbens 1 4,6 cm und der Au3endurchmesser des Entladungsrohrs 3 035 cm. Die Länge des Entladungsrohrs 3 beträgt 11,5 cm und der gegenseitige Abstand der Hauptelektroden 15 und 16 ist 8 cm. Der Abstand von der Hilfszündelektrode 20 zur Hauptelektrode 16 beträgt dabei 27 mm. Die Abmessung (0,24 mm) der Hilfszündelektrode 20 in einer Richtung parallel zur Längsachse des Entladungsrohrs 3 ist kleiner als 8 mm, d. h. unter 10% des Abstands zwischen den Hauptelektroden 15—16. Das Entladungsrohr 3 enthält neben Natrium und Quecksilber ein Zündgas, das =>us Neon mit 0,3% Argon besteht.

Die beschriebene Lampe wird in Reihe mit einer (nicht dargestellten) Induktivität von ungefähr 0,12 Henry an ein Wechselspannungsnetz von 220 Volt, 50 Hz angeschlossen.

Nach dem Zünden der Lampe ändert sich die Spannungsverteilung des Spannungsteilers 17/19 von ungefähr 20 Ohm/10⁵ in 2 ■ 10⁵Ohm. Dies geschieht durch den Temperaturanstieg des PTC-Widers tandes 17 infolge der Wärmeentwicklung im Rohr 3. Die neue Spannungsverteilung bedeutet, daß das Potential der schleifenförmigen Zündelektrode 20 ungefähr '/3 des Spannungsunterschiedes zwischen den Hauptelektroden 15 und 16 entspricht. Das gleiche Verhältnis 1 :3 herrscht auch im Inneren des Entladungsrohrs 3 an der Stelle dieser schleifenförmigen Zündelektrode 20 zwischen den Hauptelektroden. Die Spannung zwischen der Zündelektrode 20 und dem Plasma an dieser Stelle im Rohr 3 ist daher nur höchstens 5 Volt, d. h. weniger als 20% der Bogenspannung von 105 Volt.

Die beschriebene Lampe wies auch nach einer langen Brennzeit keinen Angriff des Entladungsrohrs 3 an der Stelle der schleifenförmigen Zündelektrode 20 auf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Metalldampf entladungslampe mit einem Entladungsrohr, das mit zwei inneren Hauptelektroden und mit einer sich zwischen den Hauptelektroden befindenden, relativ zum Hauptelektrodenabstand kurzen äußeren Hilfszündelektrode ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfszündelektrode (20) an den Abgriff eines die Hauptelektroden (15,16) überbrückenden variablen Spannungsteilers (17, 18, 19) mit einem temperaturabhängigen Widerstand (17) angeschlossen ist, dessen Spannungsteilung im Betriebszustand der Lampe einen solchen Wert hat, daß der Potentialunte^rschied zwischen der Hilfszündelektrode und dem dieser gegenüberliegenden Innenteil des Entladungsrohres (3) höchstens 20% der Bogenspannung der Lampe trägt

2. Lampe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände von der Hilfszündelektrode (20) zu den beiden Hauptelektroden (15, 16) des Entladungsrohres (3) ungleich sind und daß der Zweig des variablen Spannungsteilers (17, 18, 19), der sich zwischen der Hilfszündelektrode (20) und der entfernteren Hauptelektrode (15) befindet, einen Widerstand (17) mit positivem Temperaturkoeffizienten enthält

3. Lampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler (17, 18, 19) zwischen dem Entladungsrohr (3) und einem dieses umgebenden Außenkolben (1) angeordnet ist