DE1028684B - Natriumdampfentladungslampe - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine von einem doppelwandigen Vakuumgefäß umgebene, ausschließlich durch den Entladungsstrom auf Betriebstemperatur zu haltende Natriumdampfentladungslampe mit gerader Entladungsröhre und einem lichtdurchlässigen Rohr zwischen der Entladungsröhre und dem doppelwandigen Vakuumgefäß.

Die bekannten Lampen dieser Art weisen folgende Abmessungen und Betriebsdaten auf:

Lichtausbeute 10 000 Im

Kolbenlänge ,, 40 cm

Kolbendurchmesser .".;,.', 7.5 cm

Lampenspannung 33 V,

Lampenstrom „ 6,6 A

Leistungsaufnahme 180 W

Wirkungsgrad 55.5 lm/W

Die Erfindung bezweckt eine Erhöhung des Wirkungsgrades solcher Lampen. Diese wird bei Natriumdampfentladungslampen eingangs erwähnter Art dadurch erreicht, daß die ßrennspannung mehr als 100 V. das Verhältnis des Elektrodenabstaudes zum inneren Lampendurchmesser mehr als 20 und die Stromdichte mehr als 0,3 A/cm² beträgt und dabei diese Werte aneinander derart angepaßt sind, daß der Anfangswirkungsgrad mehr als 80, vorzugsweise mehr als 85 internationale Lumen pro Watt beträgt.

Von einem doppelwandigen Vakuumgefäß umgebene, ausschließlich durch den Entladungsstrom auf Betriebstemperatur zu haltende Natriumdampfentladungslampen mit einer Brennspannung von mehr als 100 V, einem Verhältnis des Elektrodenabstandes zum inneren Lampendurchmesser von mehr als 20 und einer Stromdichte von mehr als 0,3 A/cm² sind an sich bekannt.

[edoch ist bei diesen bekannten Natriumlampen mit den angegebeneu Grenzbedingungen das Entladungsgefäß U-förmig gestaltet, was den Vorteil hat, daß die Schenkel des U sich gegenseitig erwärmen, wodurch sich die höchste Nutzwirkung ergibt, die bisher bei durch den Eutladungsstrom auf Betriebstemperatur gehaltenen, in Serie hergestellten Natriumlampen erzielt wurde.

Ein bekannter Vertreter dieser U-förmigen Lampenart ist die seit fast 20 Jahren käuflich erhältliche Natriumlampe, die eine Leistung von 140W aufnimmt und eine Brennspannung von 165 V, einen Lampenstrom von 0,9 A, einen Elektrodenabstand von 810 mm und ein Entladungsgefäß mit einem Innendurchmesser von 16 mm hat. Das Verhältnis des Elektrodenabstands zum inneren Lampendurchmesser beträgt somit etwa 50 und die Stromdichte etwa 0,45 A/cm². Der Wirkungsgrad dieser bekannten U-f örmigen Lampen hat jedoch nur einen Wert von Natriumdampfentladungslampe

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 20. April 1953

Willem Elenbaas, Dirk Kolkman
und Johannes Hendrikus, Hilderink, .

Eindhoven (Niederlande),. _t .-.·.·
sind als Erfinder genannt worden

etwa 77,5 internationale Lumen pro* Watt zugeführter

a₅ Leistung bei 0 Stunden bzw. von etwa 72,5 Lumen pro Watt nach einer Brenndauer von 100 Stünden.

Gegen die Ausbiegung zür^; geraden Form dieser U-förmigen Entladungsröhren^mit deii^:"öbeii -ausgegebenen Grenzbedingungen und" mit defn bisher höchsten Wirkungsgrad lag·das Vorurteil vor,· daß auf diese W^reise die; gegenseitige Erwärmung der Schenkel fehlen würde', wodurch''eine'größere Leistung zum'Erzieten der gleichen Temperatur erforderlich wäre. Die Stromdichte'müßte' also ge-

steigert werden, was' eine Verringerung "des'Wirkungsgrades mit sich bringen wurde.·' '"

Es hat sich jedoch überraschenderweise ergeben, daß das Ausbiegen einer Natriumentladungslampe mit den oben angegebenen Grenzbedingungen zur geraden Form einen wesentlich höheren Wirkungsgrad'ergibt, wenn außerdem zwischen der geraden Entladungsröhre und dem diese umgebenden, doppelwandigen Vakuumgefäß ein für Licht durchlässiges Rohr angebracht ist, wie es von den eingangs genannten Natriumlampen mit gerader Entladungsröhre, die jedoch einen wesentlich niedrigeren "Wirkungsgrad von etwa 55 Lumen pro W^ratt haben als jene U-förmigen Natriumlampen, an sich bekannt ist.

Bei den bekannten Natriumlampen mit gerader Entladungsröhre sind die Stromzuführungsorgane beider Elektroden an demselben Ende der Entladungsröhre hindurchgeführt; die von der Durchführungsstelle abgewendete Elektrode wird von einem sich praktisch durch den ganzen Entladungsraum erstreckenden

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Claims (5)

Halteorgan abgestützt; das Zwischenrohr ist abnehmbar über die Entladungsröhre geschoben. Für die Lampe nach der Erfindung ergibt sich eine besonders praktische Ausführungsform, wenn die Stromzuführungsorgane der an dem entsprechenden Ende befindlichen Elektroden in an sich bekannter Weise durch je ein Ende der Entladungsröhre hindurchgeführt werden und das Zwischenrohr die Entladungsröhre vakuumdicht umgibt. Die Lampe nach der Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung veranschaulicht ist. Dabei bezeichnet 1 die gerade, zylindrische Entladungsröhre, die aus einem der Einwirkung von Natrium und Natriumdampf widerstandsfähigem Glas mit einem Innendurchmesser von etwa 16 mm hergestellt ist und die mit Neon unter einem Druck von etwa 9 mm gefüllt ist, dem etwa 0,7% Argon zur Erleichterung der Zündung der Lampe zugesetzt sind. Die Röhre 1 enthält außerdem eine in der Zeichnung nicht angegebene Natriummetallmenge. Der Abstand zwischen den Elektroden 2 und 3, die an den Enden der Entladungsröhre angebracht sind, beträgt etwa 770 mm. Das Verhältnis zwischen dem Elektrodenabstand und dem Innendurchmesser der Röhre hat somit einen Wert von etwa 48. Die Entladungsröhre 1, deren Wand während des Betriebs eine Minimaltemperatur von etwa 270° C annimmt, wird mittels bei dieser Temperatur widerstandsfähiger Gummiringe 4 oder anderer wenigstens in radialer Richtung nachgiebiger Organe gegen die Innenwand eines zylindrischen Glaskolbens 5 abgestützt, der z. B. mittels einer häufig angewendeten Quetschung 6 luftdicht verschlossen und z. B. mit Stickstoff unter einem Druck von 700 mm Hg gefüllt ist. Es sei hier erwähnt, daß die Verwendung von Gummiringen zwischen Entladungsröhren und den umgebenden wärmeisolierenden Hüllen bereits bekannt ist. Auch hat man schon den Raum zwischen Entladungsröhre und den Hüllen mit einem wärmeisolierenden Gas, z. B. Stickstoff, gefüllt. Der Kolben 5, der am linken Ende mit einem nicht dargestellten Lampensockel versehen sein kann, bildet mit der eingeschlossenen Entladungsröhre 1 eine leicht hantierbare Einheit, die im Betrieb mittels Zentrierorgane 7, z. B. Gummiringe, in einem doppelwandigen Vakuumgefäß 8, 9 untergebracht ist. Der Innenzylinder 8 des Vakuumgefäßes hat eine Länge von etwa 900 mm; zur Vermeidung von Bruch infolge Erschütterungen ist es empfehlenswert, das freie, rechtsseitige Ende des Innenzylinders 8 gegen den Außenzylinder 9 nachgiebig abzustützen. Um eine leichte Zündung zu erzielen, ist der Stromzuführungsdraht 10 der rechten Elektrode 3 durch einen Glasfaserstrumpf isoliert und um die Entladungsröhre 1 gewickelt. Der an sich bekannte Isolierstrumpf verhütet Elektrolyse infolge der hohen Temperatur der Wand der Entladungsröhre. Bei einer Brennspannung von 160 V und einem Strom von 0,9 A nimmt die Röhre etwa 140 W auf. Ihr Wirkungsgrad beträgt bei 0 Stunden etwa Lumen pro Watt und bei 100 Stunden etwa Lumen pro Watt. Die Lampe eignet sich besonders zur Zusammenarbeit mit einem parabel-zylindrischen Reflektor. PA TE N ΤΛ N S P B'"" C π Ε:

1. Von einem doppel wandigen A'akuumgefäß umgebene, ausschließlich durch den Entladungsstrom auf Betriebstemperatur zu haltende Natriumdampfentladungslampe mit gerader Entladungsröhre und einem lichtdurchlässigen Rohr zwischen der Entladungsröhre und dem doppelwandigen Vakuumgefäß, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennspannung mehr als 100 V, das Verhältnis des Elektrodenabstandes zum inneren Lampendurchmesser mehr als 20 und die Stromdichte mehr als 0,3 A/cm² beträgt und dabei diese Werte aneinander derart angepaßt sind, daß der Anfangs wirkungsgrad mehr als 80, vorzugsweise mehr als 85 internationale Lumen pro Watt beträgt.

2. Natriumdampfentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch jedes Ende der Entladungsröhre die Stromzuführungsorgane der am entsprechenden Ende befindlichen Elektroden hindurchgeführt sind und daß das Zwischenrohr die Entladungsröhre luftdicht umschließt.

3. Natriumdampfentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Stromzuführungsdrähte der Entladungsröhre durch ein Ende des Zwischenrohrs hindurchgeführt sind und daß der Stromzuführungsdraht der von dem Zwischenrohrende mit den Durchführungen : abgewendeten Elektrode durch eine wärmebeständige Isolierung von der Entladungsröhre getrennt und um diese gewickelt ist.

4. Natriumdampfentladungslampe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungsröhre im Zwischenrohr mit Hilfe von Gummiringen untergebracht ist, die gegen die an der Wand der Entladungsröhre auftretende Temperatur widerstandsfähig sind.

5. Natriumdampfentladungslampe nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenrohr mit Stickstoff unter annähernd atmosphärischem Druck gefüllt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 843 791; schweizerische Patentschrift Nr. 186 953; USA.-Patentschrift Nr. 2 363 109; österreichische Patentschrift Nr. 143 962.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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