NL8101723A

NL8101723A - Hogedrukkwikdampontladingslamp. 080481 hogedrukontladingslamp.

Info

Publication number: NL8101723A
Application number: NL8101723A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1981-04-08
Filing date: 1981-04-08
Publication date: 1982-11-01
Also published as: EP0062381B1; DE3262195D1; JPH0247822B2; EP0062381A1; JPS57176662A; US4479071A

Description

«· 3' . \ .t EHN 10.004 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven "Hogedrukontladingslamp"

De uitvinding heeft betrekking op een hogedrukmetaalhalogeni-delanp met een door een buitenballon cmgeven ontladingsvat, dat voorzien is van een ianiseerbare vulling die ten iinste een alkali-netaal en een halogeen bevat en voorzien is van twee elektroden waartussen in 5 de bedrijfstoestand van de lamp de ontlading plaatsvindt, en waarbij althans een elektrode is aangesloten op een strocnrtoevoergeleider die zich uitstrekt tussen het ontladingsvat en de buitenballon, in welke lanp tussen het ontladingsvat en de buitenballon een plaatvormig element is gelegen,zodanig dat vanuit het ontladingsvat gezien de strocm-10 toevoergeleider zich nagenoeg geheel achter het element bevindt.

Een dergelijke lanp is bekend uit het Amerikaanse octrooi-schrift 3.662.203. Bij deze bekende lanp is het plaatvormige element gemaakt van metaal. Gebleken is dat gedurende de levensduur van deze bekende lanp de kleurtarperatuur van de uitgezonden straling sterk 15 stijgt, terwijl ook de hoogspanning van de lanp stijgt. De boögspan-ningsstijging geeft tenslotte aanleiding tot doven van de lanp.

De uitvinding beoogt een middel te geven ter voorkoming of althans ter vermindering van stijging van de kleurtarperatuur en van de hoogspanning.

Een lamp van de in de aanhef genoemde soort is volgens de 20 uitvinding gekenmerkt, doordat het plaatvormige element boomitride bevat.

Bij lampen volgens de uitvinding blijkt gedurende de levensduur de kleurtenperatuur van de uitgezonden straling nagenoeg konstant te blijven, en vertoont de hoogspanning slechts een geringe stijging.

25 Een voordeel van het gebruik van boomitride is de goede hittebestendigheid. Dit maakt het mogelijk cm het plaatvormige element zo dicht mogelijk bij het ontladingsvat te plaatsen.

De uitvinding berust op het inzicht dat stijging van kleurtenperatuur en stijging van hoogspanning bij dit lamptype een gevolg 30 kan zijn van het aan de ontlading onttrekken van alkalimetaalionen aan de vulling van het ontladingsvat. Dit vindt plaats ander invloed van een negatieve ruimte-lading in de ruimte tussen het ontladingsvat en de buitenballon. De negatieve ruimtelading wordt veroorzaakt door elektro- 8101723 « PHN 10.004 2 nen die onder invloed van kortgolvige door de ontlading uitgezonden ' straling worden vrijgemaakt uit metalen delen welke zich in de ruimte tussen het ontladingsvat en de buitenballon bevinden. Deze negatieve ruimtelading heeft tot gevolg dat positieve alkalimetaalionen van de 5 vulling van het ontladingsvat door de wand van het ontladingsvat diffunderen en aan de ontlading onttrokken worden. Naast stijging van kleur-temperatuur en hoogspanning heeft dit mede tot gevolg dat zwarting van de buitenballon optreedt.

Gebleken is dat boornitride over een groot spectraalgebied 10 voor kortgolvige straling ondoorlatend is, en het plaatvormige element volgens de uitvinding er derhalve voor zorgt dat geen kortgolvige straling de toevoergeleider bereikt. Het plaatvormige element behoeft niet voor 100% uit BN te bestaan.

In een uitvoeringsvorm van een lamp volgens de uitvinding 15 heeft het plaatvormige element een dikte van ten hoogste 2 mm en is het samengesteld uit voor tenminste 30 gew..% boornitride en voor ten hoogste 70 gew.% siliciumoxide. Bij een dergelijk plaatvormig element is een voor kortgolvige straling voldoende ondoorlatende afscherming verkregen tussen enerzijds de strocmtoevoergeleider en anderzijds voor de 20 door de ontlading uitgezonden straling, ook bij minimale dikte van het plaatvormig element. Deze minimale dikte van het element wordt slechts bepaald door de eisen van mechanische bewerkbaarheid en hanteerbaarheid. Bovendien heeft een dergelijk plaatvormig element het voordeel van een zeer kleine wateropnamekapaciteit, en derhalve is het element bestand 25 tegen snelle temperatuurveranderingen zoals deze tijdens het fabriceren van de lamp optreden.

In een voordelige uitvoeringsvorm van een lamp volgens de uitvinding bevat het plaatvormige element voor tenminste 90 gew.% boornitride en voor ten hoogste 10 gew.% calciumboraat, Een voordeel is dat .30 een aldus samengesteld element een goede mechanische bewerkbaarheid paart aan de eigenschap slechts weinig:water op te kinnen nemen.

De plaatvormige elementen kunnen bijvoorbeeld verkregen worden door heetpersen van boornitride of een mengsel van boornitride met een toevoeging. Als toevoeging is bijvoorbeeld bruikbaar siliciunr 35 dioxide, calciumoxide, aluminiumoxide, magnesiurosilicaat, aluminiumr fosfaat.

Bij voorkeur bevat bij een lamp volgens de uitvinding de vulling van het ontladingsvat natrium-en/of lithiumhalogenide en voorts 8101723 ÏÖN 10.004 3 kwik als buffergas. Toevoeging van natrium- en/of lithiumhalogenide aan de vulling van het ontladingsvat heeft als voordeel dat let door de lamp uitgezonden licht een lagere kleurtemperatuur heeft in vergelijking met een overeenkomstige lamp zonder de genoemde toevoeging. Toevoeging 5 van natriumhalogenide leidt tevens tot een hogere specifieke lichtstroom (litv'W). In geval van toevoeging van lithium wordt een groter deel van de uitgezonden straling in het rode deel van het spektrum uitgezonden.

Een uitvoeringsvoorbeeld van een lamp volgens de uitvinding zal 10 aan de hand van een tekening worden toegelicht.

In de tekening wijst 1 naar een hogedrukmetaalhalogenidelanp met een ontladingsvat 3 en een buitenballon 2. Het ontladingsvat 3 is voorzien van knepen 5, 5’. Kneep 5 bevat een doorvoerelement 6 door middel waarvan een eerste niet getekende elektrode van de lamp is 15 aangesloten op een strocmtoevoergeleider 7. De toevoergeleider strekt zich uit tussen het ontladingsvat en de buitenballon en is verbonden met een aansluitkontakt 8 van de lamp. Op overeenkomstige wijze is een doorvoerelement 9 via een strocmtoevoergeleider 10 verbonden met een aansluitkontakt 11. Aan het doorvoerelement 9 is een tweede niet 20 getekende elektrode aangesloten. Tussen de twee niet getekende elektroden vindt in de bedrijfstoestand van de lamp de ontlading plaats.

Het ontladingsvat 3 is ter plaatse van de niet getekende elektroden voorzien van een uitwendige ZrO-laag. 4. -

Tussen het ontladingsvat en de buitenballon zijn twee plaat-25 vormige elementen 20 en 20' gemonteerd, zodanig dat vanuit het ontladingsvat 3 gezien de strocmtoevoergeleider 7 respektievelijk 10 zich nagenoeg geheel achter het plaatvarmige element 20 respektievelijk 20’ bevindt. De plaatvarmige elementen 20 en 20' waarvan de dikte circa 1 mm bedraagt, hebben een samenstelling van 95 gew.% boomitride en 30 1 gew.% calcium. Tevens is tussen het ontladingsvat en de buitenballon een getter 21 geplaatst. De getter 21 is bij voorkeur aan de van de ontlading afgekeerde zijde van een der plaatvormige elementen 20 en 20’ geplaatst, zodat ook de getter 21 afgeschermd is voor door de ontlading uitgezonden kortgolvige straling.

35 De getoonde lamp heeft een vermogen van 250 W en is geschikt cm te worden gevoed op een wisselspanning van 220 V, 50 Hz. Het ontladingsvat heeft een vulling bestaande uit 6,5 mg TmJy 3,6 mg NaJ, 0,25 mg TU, 12,5 mg Hg en 5 10^ Pa Ar met 0,002 vol„% Krypton 85.

8101723 n EHN 10.004 4 -r V- w: , »

De ruimte tussen het ontladingsvat en de Hiitenballon is geëvakueerd. De hoogspanning in Volt, de specifieke lichtstroom in lm/W en de kleur? temperatuur in Kelvin van de lamp bedragen tijdens levensduur: na 0 branduren 95 V, 93 lm/W en 4300 K 5 na 100 branduren 100 V, 92 lm/W en 4300 K na 1000 branduren 103 V, 90 lm/W en 4300 K

na 2000 branduren 104 V, 84 lm/W en 4400 K

na 3000 branduren 106 V, 80 lnyW en 4550 K

na 4000 branduren 109 V, 76 lm/W en 4600 K.

10 in geval van een overeenkomstige lamp, waarbij evenwel het plaatvormige element van metaal is gemaakt, heeft het meten van de hoogspanning, de specifieke lichtstroom en kleurtemperatuur de volgende resultaten opgeleverd: na 0 branduren 95 V, 91 lnyW en 4200 K 15 na 100 branduren 100 V, 91 lm/W en 4250 K na 500 branduren 112. V, 79 lm/W en 4650 K na 1000 branduren 111 V, 55 lm/W en 5100 K.

De buitenballon van deze overeenkomstige lamp vertoonde na 100 branduren begin van zwarting.

20 25 1 8101723 35

Claims

1. Hogedrukmetaalhalogenidelamp met een door een buitenballcn cmgeven ontladingsvat, dat voorzien is van een ioniseerbare vulling die tenminste een alkalimetaal en een halogeen bevat en voorzien is van twee elektroden waartussen in de. bedrij fstoestand van de lamp de ontlading 5 plaatsvindt, en waarbij althans een elektrode is aangesloten, cp een strocmtoevoergeleider die zich uitstrekt tussen het ontladingsvat en de buitenballcn, in welke lamp tussen het ontladingsvat en de buitenballon een plaatvormig element is gelegen, zodanig dat vanuit het ontladingsvat gezien de strocmtoevoergeleider zich nagenoeg geheel achter het ^ plaatvormige element bevindt, met het kenmerk, dat het plaatvormige element boomitride bevat.

2. Lamp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het plaatvormig element een dikte heeft van ten hoogste 2 mm en dat het gevormd is uit voor tenminste 30 gew.% boomitride en voor ten hoogste 70 gew.% 15 silicium.

3. Lanp volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het plaatvarmige element voor tenminste 90 gew.% boomitride en voor ten hoogste 10 gew.% calciumbaraat bevat.

4. Lamp volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk , dat de 20 vulling van het ontladingsvat natrium- en/of lithiumhalogenide en voorts kwik als een buffergas bevat. 25 1 35 8101723