NL8401878A - Elektrodeloze lagedrukontladingslamp. - Google Patents

Description

PHN 11.062 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven "Elektrodeloze lagedrukontladingslairp".

De uitvinding heeft betrekking qp een elektrodeloze lagedruk-ontladingslamp net een vacuumdicht afgesloten lampvat dat althans is gevuld met een metaaldamp en een edelgas, welke lamp is voorzien van een cylindervcHunige kern van magnetisch materiaal, waarin tijdens lampbedrijf 5 met behulp van een ronden de kern gelegen wikkeling en een daarmede verbonden elektrische voedingseenheid een hoogfrequent magnetisch veld wordt opgewekt, dat zich uitstrekt tot in het lampvat waarbij aldaar een elektrisch veld ontstaat, waarbij de voedingseenheid is gelegen in een dunwandig metalen huis dat deel uitmaakt van de lamp, in welke kern 10 van magnetisch materiaal nabij zijn lengte-as een staaf vormig lichaam van warmtegeleidend materiaal aanwezig is dat met het huis is verbonden.

Een dergelijke lamp is bekend uit de NL-terinzagelegging 8T04233 (PHN 10.142).

Deze lamp wordt bij voorkeur bedreven met een voedingsspanning 15 met een frequentie die groter is dan ca. 20 kHz en dient als alternatief voor een gloeilamp voor algemene verlichtingsdoeleinden. De magnetische kern is gelegen in een cyllndervormige instulping in de wand van het lampvat nabij de lengte-as van de lamp.

Tijdens lampbedrijf stijgt de temperatuur van de kern van 20 magnetisch materiaal als gevolg van de warmte die ontwikkeld wordt in de ontlading. Om te voorkomen dat daarbij de temperatuur in de kern tot een te hoge waarde oploopt is in de kern van de bekende lamp een warmtegeleidend lichaam aanwezig, waarbij de warmte zo vlot mogelijk bij voorkeur naar de omgeving van de lamp wordt af gevoerd. Het warmte-25 geleidende lichaam (bijvoorbeeld bestaande uit een staaf van koper) is aan zijn onderzijde bevestigd aan de wand van het metalen huis (bijvoorbeeld met behulp van een soldeerverbinding), waarin de elektrische voedingseenheid aanwezig is. In een uitvoeringsvorm is het huis omgeven door een enigszins konisch verlopend kunststof wanddeel dat aan zijn 35 toelopende uiteinde is voorzien van een edison lampvoet en aan zijn andere uiteinde aan tiet lampvat is bevestigd.

Gebleken is, dat met name in deze uitvoeringsvorm van de lamp waarbij het metalen huis tijdens bedrijf van de lamp tevens is 8401878 ΡΗΝ 11.062 2 «Λ «ν verbonden net een der toevoergeleiders van het voedingsnet (ter onderdrukking van de elektrische storing op dat net) de ontsteekspanning van de lamp, vergeleken net een lamp zonder warmtegeleidende staaf te hoog is voor een goede werking van de lamp.

5 De uitvinding beoogt een lamp van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarbij dit bezwaar voor een belangrijk deel is vermeden.

Ben dergelijke lamp wordt daartoe volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat het deel van het warmtegeleidende lichaam gelegen ter plaatse van de wikkeling elektrisch is geïsoleerd van het metalen huis waarin zich de elektrische voedingseenheid bevindt.

Uit experimenten is gebleken, dat door de aanwezigheid van het elektrisch isolerende materiaal (bijvoorbeeld bestaande uit een kunststof of uit glaswol) de ontsteekspanning van de lamp aanzienlijk lager is dan 15 van de lamp volgens de genoemde NL-terinzagelegging. In een uitvoeringsvorm is deze ontsteekspanningsverlaging ca. 15 %. Gebleken is voorts, dat ondanks de aanwezigheid van· de isolator geen additionele maatregelen voor het afvoeren van de in de magnetische kern ontwikkelde warmte nodig zijn. Gevonden is namelijk, dat de temperatuur van het magnetische 2q materiaal (ferriet) gemeten over de gehele lengte van de kern door de aanwezigheid van de staaf van warmtegeleidend materiaal ruim beneden de kritische waarde is gelegen. Bij stijging van de temperatuur boven deze waarde neemt de permeabiliteit van het magnetische materiaal sterk af en dooft de lamp.

25 De uitvinding biedt met name voordelen bij een lamp, waarbij de wand van het metalen huis tijdens lampbedrijf met één der toevoer-draden van het voedingsnet is verbonden ter onderdrukking van door de lamp gegenereerde stoorstranen op het voedingsnet.

De elektrische isolator bestaat bijvoorbeeld uit een kunststof- laag die is gelegen tussen twee delen van het warmtegeleidende lichaam, o u

In een uitvoeringsvorm strekt zich het eerste deel van dat lichaam uit nabij de wikkeling en het tweede nabij de onderzijde van de staaf vormige kern van magnetisch materiaal.

Bij voorkeur is de genoemde elektrische isolator echter 35 gelegen tussen de onderzijde van het staaf vormige warmtegeleidende lichaam en de wand van het metalen huis. Er wordt daarbij een homogene warmteverdeling over de gehele lengte van de kern verkregen. Doordat de warmtegeleider als één geheel in de kern is geplaatst, is een dergelijke 8401878 EHN 11.062 3 «S^ '"•j larrp ook op relatief eenvoudige wijze te vervaardigen.

In een speciale uitvoeringsvorm is de elektrische isolator een isolerende laag die zich uitstrekt in een ruimte die aanwezig is tussen de wand van het lampvat en de naar het lampvat gekeerde wand van 5 het huis, waarbij de genoemde laag tevens thermisch isolerend is. Er wordt dan niet alleen een lamp verkregen met de bovengenoemde gunstige ontsteekeigenschappen, maar tevens wordt voorkomen dat als gevolg van de in het lampvat ontwikkelde warmte de temperatuur in het huis tot een hoge waarde oploopt.

10 Bij dergelijke temperaturen bestaat nl. het gevaar dat de componenten die deel uitmaken van het elektrische circuit van de vcedingseenheid door de hitte worden aangetast.

De uitvinding zal nader warden toegelicht aan de hand van de tekening. Hierin toont 15 Figuur 1 schematisch, deels in aanzicht, deels in doorsnede, een eerste uitvoeringsvorm van een elektrodeloze lagedrukkwikdampont-ladingslamp volgens de uitvinding, en toont

Figuur 2 een tweede uitvoeringsvorm van een elektrodeloze lagedrukkwikdairpontladingslamp volgens de uitvinding.

20 De lamp volgens figuur 1 bevat een vacuumdicht afgesloten ballonvormig lampvat 1 dat is gevuld met kwik en een edelgas, zoals argon.

De larrp is voorts voorzien van een cylindervormige kern 2 van magnetisch materiaal (zoals ferriet) welke kern aanwezig is in de buisvormige instulping 3 in de wand van het lampvat 1. Tijdens het bedrijf van de 25 lamp wordt met behulp van een rondom de kern gelegen wikkeling 4 (bestaande uit een aantal windingen van koperdraad) die met behulp van de draden 5 en 6 (deels zichtbaar in de tekening) met een hoogfrequente elektrische vcedingseenheid is verbonden, een magnetisch veld opwekt.

Dit veld strekt zich tevens uit tot in het lampvat waarbij aldaar een 30 elektrisch veld ontstaat en waarbij ultraviolette resonantiestraling wordt opgewekt. Met behulp van de luminescerende laag 7, die zich qp de binnenwand van het lampvat bevindt, wordt deze straling omgezet in zichtbaar licht.

De elektrische voedingseenheid bevindt zich in een metalen 35 huis 8, dat is gelegen in een aan het lampvat bevestigde kunststof, deels konisch verlopend, wanddeel 9 dat aan zijn uiteinde een edison-lampvoet 10 draagt, zodat de lamp in een houder lean worden gedraaid die is bestand voor gloeilampen. De elektrische voedingseenheid bevat een 8401878 .·* c PHN 11.062 4 elektrische schakeling (zie NL-terinzagelegging 8004175, PHN 9803; de schakeling is schematisch aangegeven met 8a).

In de kern 2 bevindt zich een buisvormig lichaam 11 van koper voor het af voeren van de warmte uit de kern tijdens het bedrijf van de 5 lamp. Dit lichaam 11 is verbonden met de naar het lampvat gekeerde wand van het dunwandige metalen huis 8, waarbij tussen de onderzijde van het lichaam en de bovenzijde van de wand van huis 8 een elektrische isolator 12 aanwezig is. Het metalen huis 8 is, evenals een in de tekening niet zichtbare, tussen de luminescerende laag 7 en de glaswand van het lampvat 10 gelegen transparante laag, tijdens laitpbedrijf met één der toevoergeledders van het voedingsnet verbonden ter onderdrukking van stoorstramen qp het net (zie NL-TV 8205025, PHN 10.540).

Door de elektrische isolator 12 (bestaande uit een kunststof cylinder met eenzelfde uitwendige diameter als het lichaam 11) wordt het 15 deel van het warmtegeleidende lichaam ter plaatse van de wikkeling 4 elektrisch geïsoleerd van het metalen huis 8 met de elektrische schakeling. De kunststof bestaat bijvoorbeeld uit een polycarbonaat. Hierdoor wordt een aanzienlijke verlaging van de ontsteekspanning van de lamp bereikt vergeleken met een lamp zonder isolatie. De onts teekspanning 20 bedroeg bijvoorbeeld bij een lamp (vermogen 13 W) volgens de uitvinding 175 V bij een edelgasdruk van 4 torr (argon). Bij de bekende lamp (eveneens 13 W) bedroeg de onts teekspanning 200 Volt.

De cylindrische kern van magnetisch materiaal is bevestigd aan de onderzijde van de buitenwand van het lampvat roet behulp van s.teun-2g organen, waarvan een enkele bij wijze van voorbeeld is aangeduid met 2a. Het lichaam 11 is in de kern geklemd. Het lichaam 11 is langer dan kern 2 en steekt aan de onderzijde iets uit. De genoemde kunststof isolator 12 is met behulp van lijm aan de onderzijde van het lichaam 11 respek-tievelijk aan de bovenkant van huis 8 bevestigd.

30 In de lamp volgens figuur 2 zijn de verwijzingscijfers die betrekking hebben op dezelfde onderdelen als bij de lamp volgens figuur 1 dezelfde. In de lamp strekt het warmtegeleidende lichaam zich uit tot voorbij het naar de lampvoet 10 gekeerde uiteinde van de kern 2, welk warmtegeleidende lichaam 11 aldaar is voorzien van een verdikking 35 13. De warmteafvoer uit het deel van de kern gelegen nabij de wikkeling 4 is dan zeer gunstig. Voorts is tussen de onderzijde van het geleidende lichaam en de naar het lampvat gekeerde wand van het metalen huis 8 een laag glaswol 14 aanwezig die zich uitstrekt tussen de wand van het 8401878 PHN 11.062 5 metalen huis 8 en de onderzijde van het lampvat 1; deze laag is behalve elektrisch ook thermisch isolerend. Hierdoor wordt voorkomen dat de temperatuur van de componenten van de in het huis gelegen elektrische vcedingseenheid door warmtestraling afkomstig van het lampvat tot een 5 ongewenst hoge waarde oploopt. Ook in deze uitvoeringsvorm van de lamp volgens de uitvinding is het warmtegeleidende lichaam 11 (bestaande uit massieve koperen staaf) in de kern 2 geklemd. De uitwendige diameter van het deel 13 van het lichaam keurt vrijwel overeen met de uitwendige diameter van de kern 2. Het lichaam 11 is aan het huis bevestigd net 10 behulp van een aantal kunststofstaaf jes. In een praktische uitvoeringsvorm zijn vier van dergelijke staafjes aanwezig. In de tekening zijn twee staafjes (13a en 13B) zichtbaar.

Uit experimenten met de lamp volgens figuur 2 is gebleken, dat bij een toegevoerd vermogen aan de lamp van 13 W, een frequentie 15 van de voedingsspanning van ca. 2,65 MHz, een grootste diameter van het ballonvormige lampvat van 75 mti en een lengte van 90 mm, een cylinder-vrmige kern met een lengte van 50 mm en een diameter van 8 mm, en een warmtegeleidende staaf (massief koper) net een lengte van 60 mm en een diameter van het slanke deel van 3,5 mm, de gemeten lichtstroom. 1200 20 lumen bedroeg. De wikkeling bevatte een dertiental windingen van koperdraad met een dikte van Ca. 0,2 mm. Het ferriet bestond uit "Philips 4C6" ferriet. De laag glaswol was 0,5 cm dik, met een dichtheid van ca.

1 ^/an3. De ontsteekspanningsverlaging van deze lamp bedroeg ca. 25 V (van 200 naar 175 V).

25 Gebleken is dat tijdens lampbedrijf de temperatuur van de warmtegeleidende staaf ca. 170°C bedroeg. De temperatuur van de componenten (zoals weerstanden, condensatoren en transistors) gelegen in het huis bedroeg ongeveer 100°C. Van de vcedingseenheid maakt tevens een zeer temperatuurgevoelige elektrolytische condensator deel uit die 30 onder het huis 8 is gelegen (niet zichtbaar in de tekening). Gebleken is, dat deze condensator een temperatuur van slechts 79°C heeft. Gebleken is voorts, dat bij een dergelijke temperatuur de werking van deze condensator niet negatief wordt beïnvloed.

35 8401878

Claims (5)

1. Elektrodeloze lagedrukontladingslamp met een vacuumdicht afgesloten lampvat dat althans is gevuld met een metaaldamp en een edelgas, welke lamp is voorzien van een cylindervormige kern van magnetisch materiaal, waarin tijdens lairpbedrijf met behulp van een rondom de kern 5 gelegen wikkeling en een daarmee verbonden elektrische voedingseenheid een hoogfrequent magnetisch veld wordt opgewekt, dat zich uitstrekt tot in het lampvat waarbij aldaar een elektrisch veld ontstaat, waarbij de voedingseenheid is gelegen in een dunwandig metalen huis dat deel uitmaakt van de lamp, in welke kern van magnetisch materiaal nabij zijn 10 lengte-as een staaf vormig lichaam van warmtegeleidend materiaal aanwezig is dat met het huis is verbonden, met het kenmerk, dat het deel van het warmtegeleidende lichaam gelegen ter plaatse van de wikkeling elektrisch is geïsoleerd van het metalen huis waarin zich de elektrische voedingseenheid bevindt.

2. Elektrodeloze lagedrukontladingslamp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tussen de onderzijde van het warmtegeleidend lichaam en de wand van het metalen huis een elektrische isolator aanwezig is.

3. Elektrodeloze lagedrukontladingslamp volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de elektrische isolator een laag is, die zich 2o uitstrekt tussen de naar het lampvat gekeerde wand van het metalen huis en de onderzijde van het lampvat, welke laag tevens thermisch isolerend is.

4. Elektrodeloze lagedrukontladingslamp volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat het warmtegeleidende lichaam zich uitstrekt tot 25 voorbij het naar de lampvoet gekeerde uiteinde van de cylindervormige kern, welk warmtegeleidende lichaam aldaar is voorzien van een verdikking.

5. Elektrodeloze lagedrukontladingslamp volgens conclusie 2 of 4, met het kenmerk, dat de elektrische isolator bestaat uit een kunststof-cylinder die zich tussen het uiteinde van het lichaam en het huis 30 bevindt. t 35 8401878