NL8300781A - Halogeengloeilamp. - Google Patents

Description

PHN 10.610 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken ts Eindhoven "Halogeenglceilamp"

De uitvinding heeft betrekking op een halogeengloeilarrp voorzien van een lichtdoorlatend, vakuuindicht gesloten lampvat, door welks wand stroorrtoevoergeleiders tot in de holte van het lampvat lopen, alwaar zij verbonden zijn met de einden van een in die holte opgesteld 5 gloeilichaam, welk lampvat gevuld is met een halogeenhoudend inert gas. Een dergelijke lamp is bekend, bijvoorbeeld uit het Britse octrooi-schrift 2.025.127 (PHN 9187).

Het is van voordeel halogeengloeilampen te berekenen voor gebruik op lage spanning, omdat het gloeilichaam dan kleine afmetingen 10 heeft en het uitgestraalde licht dan zeer efféktief gebundeld kan worden. Hierbij wordt onder "lage spanning" een spanning verstaan die ten minste tweemaal in de netspanning begrepen is.

Indien echter een groot aantal laagspanningslanpen gebruikt moeten worden, hebben zij het bezwaar dat veel transformatoren nodig zijn of dat, 15 bij gebruik van slechts een of enkele transformatoren, zeer hoge stromen lopen in het sèkundaire circuit.

Deze bezwaren zouden voorkomen kunnen worden door de lampen in serie geschakeld op netspanning te bedrijven, ware het niet dat dan het gevaar van lampexplosies optreedt. Als namelijk het gloei-20 lichaam van een lamp uit de serie bij het einde van zijn levensduur doorbrandt, kan een ontladingsboog ontstaan. Deze boog kan op den duur uitzwellen, de wand van het lampvat gaan raken en die wand oververhitten, waarna het exploderen van het lampvat volgt.

Het explosiegevaar wordt niet bezworen door in de stroom-25 keten een smeltzekering op te nemen, aangezien de overige lampen in de serieschakeling de stroom door het circuit begrenzen en die stroom daardoor niet of nauwelijks groter is als in een lamp een ontladingsboog is ontstaan.

Ook al kiest men de gasvulling van de lamp zo, dat de 30 ontladingsboog een hoge herontsteekspanning heeft, dan nog slaagt men er niet in het herontsteken van de boog te voorkomen, aangezien na elke nuldoorgang van de spanning, alvorens weer een stroom door het circuit gaat lopen, netspanning over de defekte lamp komt te staan en lampen 8300781 EHN 10.610 2 ! «· * die op lage spanning branden in het algemeen klein zijn en de afstand tussen de punten waarop een ontladingsboog aangrijpt dus eveneens klein is.

De uitvinding beoogt een halogeengloeilamp te verschaffen, 5 waarin een ontladingsboog sneller tot doven kant en explosie van het lampvat wordt vermeden.

Dit oogmerk is bij een halogeengloeilamp van de in de openings-paragraaf genoemde soort volgens de uitvinding daardoor gerealiseerd, dat althans een der stroomtoevoergeleiders omsloten is met een in de wand 10 van het lampvat verankerde isolator-buis, die zich uitstrekt tot nabij het gloeilichaam en, in het geval het in de holte van het lampvat gelegen deel van de stroomtoevoergeleider uit dikker materiaal bestaat dan het gloeilichaam, tot voorbij het in de holte van het lampvat gelegen einde van die stroomtoevoergeleider.

15 Het kan van voordeel zijn, indien ook de andere stroomtoevoer geleider met een dergelijke isolator-buis omsloten is. Een nog sneller doven van een ontladingsboog kan van die maatregel het gevolg zijn.

Een verdere bespoediging van het doven van de ontladingsboog kan nog worden verkregen door een gasvulling toe te passen die een 20 hogere weerstand in de ontladingsboog en daarmee een hogere door de ontladingsboog gedissipeerde energie geeft. Zulk een gasvulling is, afgezien van de halogeenkoirponent, helium, stikstof of een gasmengsel met een gehalte aan ten minste één van die gassen.

Een gloeilichaam smelt bij het einde van zijn levensduur door 25 op de heetste plaats. In het algemeen ligt die plaats in het midden van het gloeilichaam, doch hij kan ook buiten het midden liggen als de draad van het gloeilichaam daar door een onvolkomenheid een dunnere plaats heeft. De ontladingsboog die dan ontstaat, doet het gloeilichaam dan steeds verder wegsmelten en de boog gaat zich steeds verder uitstrekken naar een 30 of beide stroomtoevoergeleiders toe. Zonder een, de stroomtoevoergeleider onsluitende, isolatorbuis zou de boog zich lange tijd op de stroomtoevoergeleiders als elektrode kunnen handhaven. Cm tijdens normaal bedrijf van de lamp energieverliezen in die geleiders te beperken, maar ook om het gloeilichaam mechanisch voldoende te ondersteunen, kunnen die 35 stroomtoevoergeleiders namelijk dikker zijn dan het materiaal waaruit het gloeilichaam is gevormd. Maar ook ingeval de stroomtoevoergeleiders uit even dik of uit hetzelfde materiaal bestaan als waaruit het gloeilichaam gewonden is, kan het voorkomen dat een boog zich, zonder de 8300781 PHN 10.610 3 maatregel volgens de uitvinding, zolang handhaaft, dat explosie optreedt.

Als een ontladingsboog zover aangegroeid Is, dat hij een isola- tor-buisje binnendringt, wordt de ontladingsboog tot kontraktie gedwongen toe en neemt de weerstand van en de spanning over de boog/ .Smeltend en ver-5 dampend metaal in de isolatorbuis verhoogt de gasdruk in de buis. Hierdoor wordt de boog tot doven gébracht.

Indien beide stroontoevoergeleiders door een isolatorbuis zijn cmsloten, is het irrelevant welke strocmtoevoergeleider het eerst door de ontladingsboog wordt bereikt. In het geval slechts één strocrntoevoer-10 geleider in een isolatorbuis is opgenanen, duurt het langer voordat de boog dooft indien de niet omhulde strocmtoevoergeleider het eerst door de boog wordt bereikt. Doch ook in dat laatste geval blijkt de lamp volgens de uitvinding betrouwbaar te zijn.

Stikstof of helium als de of een inertgaskcxnponent van de gas-15 vulling versnelt het wegsmelten van het gloeilichaam en verkort het tijdsverloop tussen het ontstaan van de hoog en het bereiken van een strocmtoevoergeleider door de boog.

Aangezien het isolatorbuisje zich deels in de nabijheid van het gloeilichaam bevindt, kiest men daarvoor een tegen hoge temperaturen 20 bestand materiaal, zoals kwartsglas of glas met een zeer hoog gewichts-gehalte (bijvoorbeeld 95% of meer) aan SiC^. Het zal duidelijk zijn, dat het doven van een ontladingsboog in een lamp volgens de uitvinding onafhankelijk is van de brands tand van de lamp.

In het Amerikaanse octrooischrift 1.715.580 is een lamp voor 25 algemene verlichtingsdoeleinden beschreven waarin on elk der beide dikke stroontoevoergeleiders twee concentrische glazen buizen zijn aangebracht, | waarvan er steeds één aan de roefel is vastgezet, en de andere verschuifbaar is. De stroontoevoergeleiders steken elk met hun binnen het lampvat gelegen einde uit de betreffende huizen. Van dat einde van elk van de 30 stroontoevoergeleiders is een dunne draad gespannen naar een aan de roefel bevestigd glazen lichaam, waardoor de verschuifbare glazen buizen (¾) hun plaats worden gehouden. Als in de lamp een ontladingsboog ontstaat moet ten minste één van de genoemde dunne draden doorsmelten. De verschuifbare glazen buis wordt dan niet langer vastgehouden en moet 35 over het einde van de strocmtoevoergeleider heenschuiven tot tegen de wand van het lampvat aan. Daardoor wordt de strocmtoevoergeleider geheel door glas van zijn omgeving geïsoleerd en dooft de ontladingsboog.

Zowel de werking als de konstruktie van de lamp volgens dit 830 0 78 1 % PHN 10.610 4

Amerikaanse octrooischrift is wezenlijk anders dan die van de lamp volgens de uitvinding. Volgens het octrooischrift wordt de relatief dikke stroamtoevoergeleider pas na het ontstaan van een boog over zijn ' gehele lengte door een isolatortuis omgeven. De strocmtoevoergeleider 5 wordt daarbij geheel geïsoleerd. Volgens de uitvinding is de strocmtoevoergeleider reeds van aanvang aan over zijn gehele lengte omsloten in geval die uit dikker materiaal bestaat dan het materiaal waaruit het gloeilichaam gewonden is. Een totaal afsluiten van die geleider vindt ook bij het optreden van een ontladingsboog niet plaats.

10 De lamp van het octrooischrift is van een ingewikkelde konstruktie, met bewegende delen en een groot materiaal-beslag. De lamp volgens de uitvinding is zeer eenvoudig en vergt weinig materiaal.

De lamp volgens het octrooischrift heeft het wezenlijke bezwaar, dat hij een ontladingsboog slechts dooft, als de dunne draad 15 doorsmelt, terwijl het geenszins zéker is dat die draad tot smelten wordt gebracht, aangezien de boog niet op die draad, doch op de stroom-toevoergeleider aangrijpt. Een zeer groot bezwaar van de lamp volgens het octrooischrift is echter, dat een essentiële voorwaarde voor het tot doven brengen van de boog is, dat de lamp gebrand wordt met de lampvoet 20 boven. In elke andere brands tand verschuift de verschuifbare glasbuis namelijk niet. Bij de lamp volgens de uitvinding wordt de boog daarentegen tot doven gebracht, onafhankelijk van de brands tand van de lamp.

Uitvoeringsvormen van lampen volgens de uitvinding worden in de tekening getoond. Daarin is 25 Fig. 1 een eerste uitvoeringsvorm in zijaanzicht;

Fig. 2 een tweede uitvoeringsvorm in zijaanzicht;

Fig. 3 een derde uitvoeringsvorm in zijaanzicht.

In Fig. 1 heeft de lamp een vakuumdicht gesloten lampvat 1, aan een einde voorzien van een kneep 2. Door de wand, de kneep heen 30 lopen strocmtoevoergeleiders 10,9,3;10,9,4 tot in de holte 5 van het lampvat, alwaar zij verbonden zijn met de einden 6 van een in de holte 5 opgesteld cc-gloeilichaam 7. De strocmtoevoergeleider 3 is cmsloten met een in de wand, de kneep 2, verankerde isolatorbuis 8, die de geleider met capillaire speling omgeeft en die, evenals het lampvat 1,van kwarts-35 glas is. De buis 8 strekt zich uit tot voorbij het in de holte 5 gelegen einde van de stroomtoevoergeleider 10,9,3. Deze geleider bestaat uit een uitwendige strocmtoevoergeleider 10, die gelast is aan een metaalfolie 9 als stroomdoorvoergeleider, welke aan zijn andere einde gelast is aan een 8300781 HïN 10.610 5 inwendige sfcroomgeleider 3.

Het lampvat is gevuld met een halogeenboudend inert gas.

m Fig. 2 zijn overeenkomstige delen met hetzelfde referen-tienurtmer aangeduid. In deze figuur zijn beide strocmtoevoergeleiders 5 10,9,23;10,9,24 met een isolatortuis 28 cmsloten. De lamp heeft een s.c. glceilichaam 27. De in de holte 5 gelegen delen 23,24 van de stroomtoevoergeleiders vormen een geheel met een respektief einde 26 van het gloeilichaam 27.

In Fig. 3 zijn overeenkomstige delen aangeduid met een 10 referentienummer dat 10 hoger is dan in Fig. 1. De getoonde lamp is een twee-kneeps lamp, waa^ig^eide^tröantoevoergeleiders 20,19,13 en 20,19,14 een isolatgrhcis 18 hebben. De lanp is evenals die van Fig. 2 ge^^dj^fe-^dlógeenhouderid inert gas.

Lampen met twee isolatorbuizen, doch voor het overige van 15 de gedaante van Fig. 1, gevuld met 3 bar inert gas dat 0,15 vol.% bevatte werden, geschakeld in een serie van 6 lampen die elk 150 W opnamen, gebrand op 240 V. Tijdens het branden werd het gloeilichaam van een der lampen met een laser doorgebrand. Daarbij ons tend een ontladingsboog, die in lengte toenam. Bij het bereiken van een isolatorbuis 8 doofde de 20 boog.

Bij gebruik van krypton als inert gas groeide de boog slechts langzaam in lengte, maar in transversale richting bleef de boog zeer beperkt van cmvang, 20dat, ook cmdat de boogstroon door de overige lanpen beperkt gehouden werd, het lampvat geen noemenswaardige tenperatuurver-25 hoging onderging. Door de geringe energie-inhoud van de ontladingsboog nam het 5 sékonden voordat de boog tot aan de isolatorbuis aangegroeid was en doofde. Het lanpvat was toen nog volledig intakt. Voorkomen was, dat de boog zich op de inwendige strocmgeleiders 3,4 als elektroden kon handhaven.

30 Eenzelfde experiment werd uitgevoerd met konstruktief iden tieke lanpen met stikstof als inert gas in plaats van krypton. De ontladingsboog groeide in lengte snel aan, waardoor in minder dan 1 sekonde een isolatorbuis werd bereikt en de boog doofde, terwijl het lanpvat nog geheel intakt was.

35 8300781

Claims (3)

1. Halogeengloeilaitp voorzien van een lichtdoorlatend, vakuum-dicht gesloten lampvat, door welks wand stroomtoevoergeleiders tot in de holte van het lampvat lopen, alwaar zij verbonden zijn met de einden van een in die holte opgesteld gloeilichaam, welk lampvat gevuld is 5 met een halogeenhoudend inert gas, met het kenmerk, dat althans een der stroontoevoergeleiders omsloten is met een in de wand van het lampvat verankerde isolatorbuis, die zich uitstrekt tot nabij het gloeilichaam en, in het geval het in de holte van het lampvat gelegen deel van de stroontoevoergeleider uit dikker materiaal bestaat dan het 10 gloeilichaam, tot voorbij het in die holte gelegen einde van die stroom-toevoergeleider.

2. Halogeengloeilaitp, met het kenmerk, dat beide strcomtoe-voergeleiders door een dergelijke isolatorbuis omsloten zijn.

3. Halogeengloeilaitp volgens conclusie 1 of 2, met het ken-15 merk, dat het inert gas ten minste een der gassen stikstof en helium bevat. 20 25 30 35 8300781