NL8005965A - Elektrische ontladingslamp, voorzien van een ballon of kolf van keramisch materiaal en een ontsteekelektrode, die door het mantelvlak is gevoerd. - Google Patents

Description

N.0. 29.575 -l-

Elektrische ontladingslamp, voorzien van een ballon of kolf van keramisch materiaal en een ontsteekelektrode, die door het mantel-vlak is gevoerd.

De uitvinding heeft betrekking op een ontladingslamp met een kolf of ballon van keramisch materiaal en voorzien van een door een boring van het mantelvlak gevoerde ontsteekelektrode. De ontladingsruimte van deze · lamp wordt afgesloten door een lichtdoorlatende ballon of kolf van kera-5 misch materiaal en door eveneens uit keramisch materiaal bestaande af-sluitelementen. Door deze uit keramisch materiaal bestaande afsluitele-menten worden stroomgeleidende elektroden gevoerd, die de toevoer van elektrische stroom naar de lamp waarborgen.

De funktionering van gasontladingslampen met ballonnen van keramisch ÏO materiaal en de ontsteking hangen o.a. nauw samen met de vakuumdichte afsluiting van de uit keramisch materiaal bestaande kolf of ballon. Omdat de bedrijfstemperatuur van deze keramische ontladingslampen zeer hoog is (bijvoorbeeld 1000° C of nog hoger) bestaat de lampballon uit een keramisch materiaal dat tegen deze hoge temperatuur en tegen het in de ontladings-15 ruimte optredende agressieve chemische milieu bestand is. In de praktijk heeft hiervoor in de eerste plaats zuiver aluminium oxyde de meeste verbreiding gevonden, zowel in polykristallijne als ook in monokristallijne vorm (saffier), maar de toepassing van andere materialen, bijvoorbeeld spinel en ook yttriumoxyde is eveneens mogelijk.

20 Het afsluiten van de cilindrische keramische ballon gekombineerd met de stroomtoevoer vormt bij het afsluiten van deze lamp het hoofd-probleem, dat in de eerste plaats daaruit voortvloeit, dat bij een ballon-materiaal, dat smelt bij ongeveer 2000° C, de bij glas en kwartsglaskon-strukties toegepaste dichtlasmethoden niet bruikbaar zijn.

25 De bekende methoden, die in de praktijk geschikt zijn gebleken, kunnen alleen in die gevallen worden gebruikt, waar in het uiteinde van de ballon uitsluitend slechts een stroomtoevoergeleider aanwezig is.

Behalve de hoofdelektrode, waarover de elektrische energie in de ontladingsruimte van de lamp wordt gevoerd voor het omzetten hiervan in 30 licht, vereisen in het algemeen ook lampen met ballonnen van keramisch materiaal (evenals bij hogedruk-kwiklampen) de toepassing van een hulp-elektrode. Er moet althans een stroomtoevoerleiding aanwezig zijn, die van de hoofdelektrode elektrisch geïsoleerd is en waarvan het zich binnen de ontladingsruimte van de lamp uitstrekkende deel de funktie van een 35 ontsteekelektrode vervult.

Het wezen van de onderhavige uitvinding betreft een afsluitkonstruk- 80 05 9 6 5 -2- tie, die zowel voor de hoofdelektrode als voor de hulpelektrode (ontsteek-elektrode) de mogelijkheid biedt van het vakuumdicht inbouwen en daardoor een doelmatige uitvoeringsvorm verschaft.

Voor bovenvermelde problemen bestaan er reeds op zichzelf bekende 5 oplossingen. Het Amerikaanse octrooischrift 3Λ61.334 beschrijft bijvoorbeeld een oplossing waarbij de hoofdelektrode wordt omsloten door een ringvormige vuurvaste ontsteekelektrode. Deze metalen schijf wordt door een keramisch buisstuk geïsoleerd van het, de keramische buis (of het buisje) afsluitende onderdeel. De genoemde, als ontsteekelektrode dienen-10 de metalen schijf vormt echter om de hoofdelektrode een potentiaalruimte, die, omdat de potentiaalruimte om de hoofdelektrode gelijkmatig verdeeld is, resulteert in een relatief zwakke ontlading tussen de hoofdelektrode en de ontsteekelektrode. Dit nadeel kan volgens de genoemde beschrijving tot op zekere hoogte worden opgeheven door een uitvoeringsvorm waarbij 15 aan de metalen schijf een kleine strook (tong) is aangebracht waarmee de potentiaalruimte kan worden gekoncentreerd,

Een andere oplossing wordt beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4·.052.635. Volgens deze oplossing wordt de ontsteekelektrode naast de hoofdelektrode geplaatst in een, de keramische buis afsluitende kera-20 mische schijf. De ontsteekelektrode loopt hierbij parallel met de hoofdelektrode. Deze oplossing vertoont reeds het voordeel, dat tussen de ontsteekelektrode en de hoofdelektrode een meer koncentrisch elektrisch veld wordt gevormd, maar bij deze uitvoeringsvorm bestaat de mogelijkheid, dat de ontlading niet optreedt aan de punt of spits van de hoofdelektrode - wat 25 voor het opwekken van de ontlading tussen de hoofdelektroden gewenst is -maar dat deze ontlading begint tussen het onderste deel van de hoofdelektrode, eventueel tussen het voetpunt van de hoofdelektrode en het invoer-deel van de ontsteekelektrode. Deze oplossing bezit ook het nadeel, dat het amalgaam, dat neerslaat op het keramische element dat de buis afsluit 30 op den duur de invoersteunen van de hoofdelektrode en de ontsteekelektrode kan kortsluiten, omdat hiertussen slechts een zeer geringe afstand bestaat.

De onderhavige uitvinding beoogt thans een uitvoering van de ontsteekelektrode, waarbij tussen de ontsteekelektrode en de hoofdelektrode een gekoncentreerd elektrisch veld verkregen kan worden en de ontsteek-35 ontlading steeds uitgaat vanuit de punt of spits van de hoofdelektrode. Verder beoogt de onderhavige uitvinding een uitvoering van de elektrode te verschaffen, waarbij tussen de invoerdelen van de hoofdelektrode en de ontsteekelektrode een voldoende grote afstand wordt gewaarborgd, zodat het afzetten van amalgaam niet tot kortsluiting kan leiden.

ΑΌ Om bovenvermelde doeleinden te bereiken wordt volgens de uitvinding 80 05 9 6 5

Sr £ - -3- de ontsteekelektrode gevoerd door een boring in het mantelvlak van de ont-ladingsbuis of in het mantelvlak van het keramische deel dat de ontladings-buis afsluit.

De onderhavige uitvinding betreft derhalve een ontladingslamp, die 5 voorzien is van een keramische ballon of kolf, keramische afsluitelementen en stroomtoevoerelektroden, waarbij de ontsteekelektrode zich bij voorkeur in de nabijheid van de punt of spits van de hoofdelektrode door het mantelvlak in de ontladingsruimte van de ontladingslamp uitstrekt.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de 10 tekening, waarop enkele uitvoeringsvoorbeelden zijn weergegeven.

Fig. 1 toont een uitvoeringsvariant in doorsnede voor het afsluiten van een keramische ontladingslamp, waarbij het afsluitelement een vingerhoedvormig keramisch profiel is en waarbij de ontsteekelektrode of hulp-elektrode door het mantelvlak van het vingerhoedvormige keramische deel 15 naar binnen wordt gevoerd; fig. 2 toont een andere uitvoeringsvariant van de konstruktie van de onderhavige uitvinding, waarbij de ontsteekelektrode door het mantelvlak van de keramische ontladingsbuis zelf naar binnen wordt gevoerd; fig. 3 toont een verdere uitvoeringsvariant van de konstruktie van 20 de onderhavige uitvinding, waarbij de ontsteekelektrode door het mantelvlak van een cilindrisch tussenstuk wordt gevoerd, dat de keramische ontladingsbuis verbindt met het vlakke afsluitelement.

Zoals vermeld toont fig. 1 de eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Zoals uit deze fig. 1 blijkt wordt de keramische buis 25 1 afgesloten door een vingerhoedvormig keramisch afsluitelement 2, aan de voorzijde waarvan de stroominvoerleiding van de hoofdelektrode 3 is aangebracht, De ontsteekelektrode 4 wordt gevoerd door een boring, die aan het mantelvlak van dit keramisch afsluitelement is gevormd in de nabijheid van de punt van de hoofdelektrode. De stroomtoevoerleidingen van de hoofdelek-30 trode en van de ontsteekelektrode zijn in de boringen van het keramische afsluitelement 2 volgens een op zichzelf bekende methode met behulp van een glasachtig kleefmiddel vakuumdicht ingesmolten. Het afsluitelement wordt door een overeenkomstige op zichzelf bekende methode aan de keramische buis 1 gefixeerd. Volgens de onderhavige uitvinding worden de afmetingen 35 van het keramische afsluitelement 2 zodanig gekozen, dat de boring van de ontsteekelektrode ligt nabij het aanpassingsoppervlak van de keramische buis en het keramische afsluitelement 2, omdat daardoor het insmelten van de ontsteekelektrode 4 gelijktijdig en met hetzelfde kleefmiddel kan geschieden als waarmee het keramische afsluitelement 2 aan de keramische 4-0 buis 1 wordt gelast. Derhalve wordt volgens de onderhavige uitvinding de 80 05 9 6 δ -4- afstand 5 tussen de voorzijde van de keramische buis 1 en de ontsteekelek-trode 4· zo klein gekozen, dat het voor het vastlassen van het keramische afsluitelement 2 toegepaste kleefmiddel onder de invloed van oppervlakte-krachten en kapillaire krachten ook in de boring voor de ontsteekelektrode 5 kan vloeien.

In de ontladingsbuis volgens de onderhavige uitvinding ontstaat tussen de punt of spits van de ontsteekelektrode 4- en de hoofdelektrode een gekoncentreerde ontlading 6, die in fig, 1 met onderbroken getekende lijnen is aangegeven.

10 De uitvoeringsvarianten volgens de fig. 2 en 3 spreken voor zich zelf en zullen hier niet nader worden toegelicht.

Voorbeeld 1.

Bij de vervaardiging van een hogedruk-natriumdamplamp van 220 V/210 W volgens de uitvoeringsvorm van fig. 1, is de inwendige doorsnede van de 15 keramische buis 1 6,8 mm, de lengte 70 mm en de wanddikte 0,2 mm. De lengte van het keramische afsluitorgaan 2 bedraagt 8 mm, de uitwendige doorsnede 7,2 mm, terwijl de doorsnede bij het verzonken deel 6,75 mm bedraagt. Het materiaal van de ontsteekelektrode k is niobium, de doorsnede hiervan 0,5 mm en deze elektrode steekt over een lengte van 1 mm in de ontladings-20 ruimte naar binnen. De afstand van de ontsteekelektrode 5 tot het einde van de keramische buis bedraagt 1 mm.

Voorbeeld 2.

Bij de vervaardiging van een hogedruk-natriumdamplamp van 220 V en 210 W volgens fig. 3 zijn de afmetingen gelijk aan die van fig. 1 met dit 25 verschil echter dat het keramische afsluitorgaan 2 van fig. 1 hier uit twee delen 7 en 8 is samengesteld.

80 05 9 6 5

Claims (7)

1. Elektrische ontladingslamp voorzien van een ballon van keramisch materiaal en van een door een boring in het mantelvlak gevoerde ontsteek-elektrode, verder voorzien van keramische afdichtelementen, stroomtoevoe- 5 rende elektroden en een gasvulling, met het kenmerk, dat de ontsteekelektrode (4) door het mantelvlak in de ontladingsruimte reikt tot in de nabijheid van de spits of punt van de hoofdelektrode (3).

2. Elektrische ontladingslamp volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het keramische af dichte lement (2) vingerhoedvormig is.

3. Elektrische ontladingslamp volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat het einde van het vingerhoedvormige afdichtelement (2) getrapt is uitgevoerd.

4. Elektrische ontladingslamp volgens conclusie 3, m e t het kenmerk, dat het einde van het keramische afdichtelement (2) zoda- 15 nig getrapt is uitgevoerd, dat de kleine diameter van de vingerhoedvormige rand kleiner is dan de inwendige diameter van de ontladingsbuis (1) en dat de niet vernauwde uitwendige diameter van het keramische afdichtelement (2) kleiner is dan de uitwendige diameter van de ontladingsbuis (1).

5. Elektrische ontladingslamp volgens conclusie 1,'met het 20 kenmerk, dat de afstand (5) tussen de door het vingerhoedvormige keramische afdichtelement (2) gevoerde ontsteekelektrode (4·) tot het aan-passingsoppervlak van het keramische afdichtelement (2) aan de keramische buis (1) binnen de bevochtigingszone van het voor het dichtlassen gebruikte materiaal ligt.

6. Elektrische ontladingslamp volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de ontsteekelektrode (4) is ingevoerd door het mantelvlak van de keramische buis (1).

7, Elektrische ontladingslamp volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de ontsteekelektrode (4·) is ingevoerd door het cilin- 30 drische vlak van dat tussenstuk (8), dat de keramische buis (1) en het vlakke afsluitstuk (7) met elkaar verbindt. 80 05 9 6 a