DE1254764B

DE1254764B - Fluorescent tube lamp filled with noble gas and an addition of mercury vapor

Info

Publication number: DE1254764B
Application number: DE1961D0036643
Authority: DE
Inventors: Ulrich W Doering
Original assignee: ULRICH W DOERING
Current assignee: ULRICH W DOERING
Priority date: 1961-07-24
Filing date: 1961-07-24
Publication date: 1967-11-23

Description

Mit Edelgas und einem Zusatz von Quecksilberdampf gefüllte Leuchtstoffröhrenlampe Die Erfindung betrifft eine mit Edelgas und einem Zusatz von Quecksilberdampf gefüllte Leuchtstoffröhrenlampe mit Glühelektroden für höhere Belastungen, bei der ein zu starker Anstieg des Quecksilberdampfdruckes durch Kühlhalten eines oder beider Röhrenenden verhindert ist. Sie ist gekennzeichnet durch die gleichzeitige Anwendung folgender Maßnahmen: Zwischen Glühelektrode und Quetschfuß der Lampe ist ein nur den Quetschfuß gegen Wärmeaufstrahlung abschirmendes kleines Scheibchen aus Glasfasern oder Glasfasergewebe angebracht; auf der Innenseite der Röhre ist an der Einschmelzzone eine diese gegen erhitzende Rufstrahlung und Wärmeübertragung aus der Gasfüllung schützende, reflektierende und ringförmige Schicht aus Glasfasern oder Glasfasergewebe befestigt.Fluorescent tube lamp filled with noble gas and an additive of mercury vapor The invention relates to a filled with noble gas and an addition of mercury vapor Fluorescent tube lamp with glow electrodes for higher loads, when a too sharp rise in mercury vapor pressure by keeping one or both tube ends cool is prevented. It is characterized by the simultaneous use of the following Measures: Between the glow electrode and the pinch foot of the lamp there is only the pinch foot Small disk made of glass fibers or glass fiber fabric that shields against heat radiation appropriate; on the inside of the tube there is one against the melt-down zone heat radiation and heat transfer from the gas filling protective, reflective and attached annular layer of fiberglass or fiberglass fabric.

Es ist schon bekannt, bei einer Röhre, die von einem Dampfmantel höheren Druckes umgeben ist, beidseitig zwischen den Fußrohren und der Röhrenwandung perforierte Scheiben anzubringen, die so groß sind, daß sie das freie Röhrenlumen völlig ausfüllen. Sie sind auch von den Enden der Röhre so entfernt, daß hinter ihnen noch ausgedehnte von ihnen abgeschirmte Räume vorhanden sind, die dadurch tatsächlich kühl bleiben. Die Scheiben lassen aber praktisch keine UV- und Lichtstrahlung in die Endräume treten, so daß diese dunkel bleiben. Das ist auch der Grund, warum sie gar nicht erst mit Leuchtstoff ausgekleidet sind. So werden zwar die ganzen Endräume der Röhre kühl gehalten, jedoch um den Preis, daß die Röhrenenden dunkel erscheinen.It is already known in the case of a tube that is higher than that of a steam jacket Pressure is surrounded, perforated on both sides between the foot tubes and the tube wall To attach discs that are so large that they completely fill the free tube lumen. They are also so far removed from the ends of the tube that there are still extensive ones behind them There are rooms shielded by them, which actually stay cool as a result. The panes, however, allow practically no UV and light radiation into the end spaces step so that they remain dark. That’s why they’re not at all are only lined with fluorescent material. This is how all the end spaces of the tube become kept cool, but at the price that the tube ends appear dark.

Man versuchte auch schon dadurch die Endteile der Röhre kühl zu halten, daß man auf verhältnismäßig langen Fußrohren und mit erheblichen Abständen zur Quetschung wie zu den Elektroden eine oder mehrere reichlich bemessene Abschirmungen montierte. Es wurden dadurch hinter den Elektroden ausgedehnte Endräume gebildet, die allein schon durch ihre Länge und den Durchmesser der Abschirmungen genügend kühl blieben. Durch diese beiden Umstände wurde aber auch hier zugleich mit der Wärmestrahlung und Wärmekonvektion auch die Einstrahlung von Licht und lichtanregender UV-Strahlung bis zu den Röhrenenden hin stark vermindert, so daß die Röhrenenden trotz Ausstattung mit Leuchtstoffen auch hier dunkler abstechen. Der Verwendung von Quarz oder auch noch für die kurzwellige Resonanzstrahlung des Quecksilbers genügend durchlässigen Spezialgläsern steht deren hoher Preis, ihre Zerbrechlichkeit und die Schwierigkeit der besonderen Montage entgegen, ganz abgesehen von dem schnellen Undurchlässigwerden insbesondere für kurzwelliges UV durch Beschlagbildung seitens der Elektroden. Auch sind die zur Unterdrückung der Wärmekonvektion und -konduktion nach wie vor notwendigen langen Endräume immer ungünstig für eine gute Ausleuchtung.One tried to keep the end parts of the tube cool by doing this, that you are on relatively long foot pipes and with considerable distances to the bruising how to mount one or more ample shields to the electrodes. Extensive end spaces were thereby formed behind the electrodes, the alone remained sufficiently cool due to their length and the diameter of the shields. Due to these two circumstances, however, there was also heat radiation here at the same time and heat convection also the irradiation of light and light-stimulating UV radiation down to the tube ends greatly reduced, so that the tube ends despite the equipment stand out darker with phosphors here too. The use of quartz or also still sufficiently transparent for the short-wave resonance radiation of the mercury Special glasses stand out because of their high price, their fragility and their difficulty contrary to the special assembly, not to mention the fact that it quickly becomes impermeable especially for short-wave UV due to fogging on the part of the electrodes. Even are still necessary to suppress heat convection and conduction long end spaces are always unfavorable for good illumination.

Da Leuchtstoffröhren üblicherweise auf ihre Enden aufgesetzte metallene Kappen als Sockel für Halterung und Anschlüsse aufweisen, so lag es nahe, auch sie heranzuziehen, um die Röhrenenden kühl zu halten. So verlängerte oder vergrößerte man sie, brachte an ihnen auch besondere Fortsätze an oder sah in ihren Mantelflächen Ventilationsöffnungen vor. Man benutzte auch noch besondere Wärmeableiter, die die Wärme von der. Außenflächen des Röhrenendes unmittelbar zum Kappenboden übertragen sollten und schließlich verlängerte man auch ein oder beide Pumpröhrchen in Ausstülpungen der Kappen hinein, um dadurch einen Kühlraum zu schaffen. Alle diese Maßnahmen kranken daran, daß sie von außen her und nachträglich die Wärme von den ständig von innen neu erhitzten Röhrenenden abzuleiten versuchen. Sie haben sich auch in praxi als nicht genügend erwiesen. Demgegenüber wird beim Gegenstand der Erfindung von vornherein schon die Zuführung von Wärme, und zwar nur zu begrenzten Röhrenteilen unterbunden durch bereits im Lampeninneren vorgesehene Mittel.Since fluorescent tubes usually have metal ones attached to their ends To have caps as bases for brackets and connections, so it was obvious, they too to keep the tube ends cool. So lengthened or enlarged one attached them to them special extensions or saw in their outer surfaces Ventilation openings in front. Special heat sinks were also used, the Warmth from the. Transfer the outer surfaces of the tube end directly to the cap base should and finally one or both pump tubes were lengthened in protuberances of the caps to create a cooling space. All of these measures get sick the fact that it is from the outside and subsequently the warmth of the constantly from within Try to divert the newly heated tube ends. They have also been used in practice as not proven sufficiently. In contrast, the subject matter of the invention is from the outset even the supply of heat, and only to limited tube parts prevented by means already provided inside the lamp.

Bei einer in explosionsfähiger Umgebung zu verwendenden röhrenförmigen Leuchtstofflampe wurden zwischen Elektroden und Lampenenden, diese gegebenenfalls völlig einnehmend, Füllkörper aus achsenparallel gefalteten Metallfolien, ebenso angeordnete Röhrchen oder auch - unterschiedslos -Glas- oder Metallwolle vorgesehen. Sie dienen jedoch dem Zweck, bei einer Implosion der Lampe die Stoßwelle zu dämpfen und das Auftreten sehr hoher Temperaturen von unter Umständen mehreren 1000° K zu verhindern. Eine Kühlung der Enden zwecks Niedrighaltung des Quecksilberdampfdrucks ist danach bei dieser normal belasteten Lampe weder beabsichtigt noch erwähnt. Auch wären achsenparallel gefaltete Folien, Bänder oder Röhrchen u. a. aus Aluminium ebenso wie Metallwolle dazu denkbar ungeeignet.For a tubular to be used in an explosive environment Fluorescent lamps were placed between electrodes and lamp ends, these optionally completely engaging, packing made of metal foils folded parallel to the axis, as well arranged tubes or - indiscriminately - glass or metal wool provided. They serve, however the purpose of the implosion of the lamp, the shock wave to dampen and the occurrence of very high temperatures of possibly several 1000 ° K to prevent. A cooling of the ends in order to keep the mercury vapor pressure low is accordingly neither intended nor mentioned for this normally loaded lamp. Even would be foils, tapes or tubes folded parallel to the axis, etc. made of aluminium just like metal wool, it is extremely unsuitable for this.

Bei einer bekannten einseitig gesockelten und glühlampenähnlich gestalteten, daher sehr kurz gehaltenen Leuchtstofflampe des Anmelders selber ist auf einem niedrigen Quetschfuß eine querliegende Scheibe angebracht. Diese hat jedoch den Zweck, die Quetschung der Röhre gegen die bei ihrer sehr gedrungenen Bauart im ganzen und der großen Nähe der Elektrode ungewöhnlich starke Erhitzung des Röhrenendes (Sprungbildung!) zu schützen. Die Scheibe füllt am Ort ihrer Anbringung daher praktisch das ganze Röhrenlumen aus. Der Quecksilberdampfdruck wird bei dieser Lampe dementsprechend entweder durch Dosierung der eingebrachten Menge oder aber durch Verwendung in Form von Amalgan genügend niedrig gehalten.In the case of a known single-ended and incandescent lamp-like design, therefore the applicant's very short fluorescent lamp itself is on a low one Pinch foot attached a transverse disc. However, this has the purpose that Crushing of the tube against its very compact design as a whole and the close proximity of the electrode, unusually strong heating of the tube end (cracking!) to protect. The disc therefore practically fills the whole at the place of its attachment Tubular lumen. The mercury vapor pressure is correspondingly in this lamp either by dosing the amount introduced or by using it in the form kept sufficiently low by amalgan.

Nach der Erfindung werden diese teils unzulänglichen Maßnahmen, teils jeweils auftretenden Nachteile vermieden. Die Erfindung beschränkt sich auf die Kühlhaltung eines begrenzten konkreten Röhrenteils, nämlich der Einschmelzzone. Dafür wird diese jedoch wirksam gekühlt und es zeigt sich, daß dies durchaus genügt. Nach der Erfindung werden hierbei Mittel angewendet, die die Einstrahlung von Licht-und UV-Strahlung nicht behindern, wobei sie es bewußt in Kauf nimmt, daß gleichzeitig auch Wärmestrahlung und Wärme durch übertragung seitens der heißen Gasfüllung in die Endteile der Röhre gelangen. Nach der Erfindung werden hierzu zwei eng zusammenwirkende Maßnahmen getroffen. Einmal ist auf der Innenseite der Röhre an der Einschmelzzone eine diese gegen erhitzende Aufstrahlung und Wärmeübertragung aus der Gasfüllung schützende, reflektierende und ringförmige Schicht aus Glasfasern oder Glasfasergewebe befestigt. Damit aber nun nicht über das meist starkwandige, daher erheblich wärmeübertragende Fußrohr und den Fußteller diese Wärmeschranke sozusagen von rückwärts umgangen wird, ist zwischen Glühelektrode und Quetschfuß ein kleines nur diesen gegen Wärmeaufstrahlung von der Glühelektrode und vom Bogenansatz her abschirmendes Scheibchen, ebenfalls aus Glasfasern oder Glasfasergewebe, angebracht. Licht- und UV-Strahlung können also praktisch ungehindert das Röhrenende ausleuchten, während die gleichzeitig einfallende Wärmestrahlung bei der Lampe nach der Erfindung nicht schadet. Die Länge der Röhre wird lichttechnisch voll ausgenutzt.According to the invention, these are partly inadequate measures, partly each occurring disadvantages avoided. The invention is limited to Keeping a limited specific tube part, namely the melt-down zone, cool. For this, however, this is effectively cooled and it has been shown that this is quite sufficient. According to the invention, means are used here that the irradiation of light and Do not hinder UV radiation, and they consciously accept that at the same time also heat radiation and heat through transfer from the hot gas filling in the end parts of the tube. According to the invention, two closely cooperating for this purpose Measures taken. Once is on the inside of the tube at the meltdown zone one against heating radiation and heat transfer from the gas filling protective, reflective and ring-shaped layer made of fiberglass or fiberglass fabric attached. But now not about the mostly thick-walled, therefore considerably heat-transferring The foot tube and the foot plate, this thermal barrier is bypassed from behind, so to speak, there is a small one between the glow electrode and the pinch foot only to protect against heat radiation shielding disk from the glow electrode and from the base of the arc, likewise made of fiberglass or fiberglass fabric attached. Light and UV radiation can thus illuminate the end of the tube practically unhindered, while at the same time incident thermal radiation does not damage the lamp according to the invention. The length the tube is fully utilized in terms of lighting technology.

Die Erfindung sei an Hand einer Abbildung, die jedoch lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt, weiter erläutert.The invention is based on a figure, which, however, is only a Illustrates embodiment, further explained.

In der Abbildung, die einen Längsschnitt durch ein Röhrenende darstellt, ist 1 die Röhre selber, in die ein üblicher Quetschfuß 2, bestehend aus der Quetschung 3, dem Fußrohr 4 und dem Teller 5, eingesetzt ist. Auf der Quetschung, und zwar ihr am besten unmittelbar aufliegend, sind ein oder auch mehrere kleine Scheibchen 6, 6 ... quer zur Röhrenachse angeordnet. Die Einschmelzdrähte 7 und 8, die zu der Elektrode 9 führen, sind durch das Scheibchen hindurchgeführt und halten es z. B. dadurch in Lage, daß sie nach dem Durchstecken, wie dargestellt, abgespreizt sind.In the figure, which shows a longitudinal section through a tube end, 1 is the tube itself, into which a conventional pinch foot 2, consisting of the pinch seal 3, the foot tube 4 and the plate 5, is inserted. One or more small discs 6, 6 ... are arranged transversely to the tube axis on the pinch, preferably lying directly on it. The fuse wires 7 and 8, which lead to the electrode 9, are passed through the disc and hold it z. B. in a position that they are splayed after being pushed through, as shown.

Das Scheibchen ist so klein, daß es nur den Quetschfuß 3 gegen Wärmeaufstrahlung seitens der Elektrode 9 und des Ansatzes des Bogens 10 schützt. Es besteht aus elektrisch wie thermisch hochisolierenden und für Wärmestrahlung undurchlässigen Glasfasern oder Glasfasergewebe. Es können auch zwei bis drei solcher Scheibchen vorgesehen sein, die voneinander durch dazwischengelegten Glasfaserzwirn nochmals wärmeisoliert sein können.The disc is so small that it only protects the pinch foot 3 against heat radiation on the part of the electrode 9 and the approach of the arc 10 protects. It consists of electrical such as thermally highly insulating glass fibers impermeable to thermal radiation or fiberglass fabric. Two to three such discs can also be provided which are again thermally insulated from each other by interposed glass fiber threads could be.

Wie ersichtlich, fällt die Strahlung der Entladungssäule 10 praktisch ungehindert auf die von der Höhe der Elektrode dem Röhrenende zu sich anschließenden Röhrenteile 11 und 12. Andererseits wird die Einschmelzzone und eine verhältnismäßig schmale angrenzende Zone des Röhrenendes durch eine Schicht oder einen Besatz 13 aus Glasfasern gegen Strahlung wie Wärmeübertragung abgeschirmt. Ein solcher Besatz aus Glaswolle, Glaswatte oder Glasfasern schlechthin oder aus Glasfasergewebe oder Glasfaserfilz kann auch in Form eines ringförmigen Stranges oder eines Ringes der Einschmelzzone unmittelbar aufliegen. Er ist jeweils genügend dick oder es werden mehrere verwendet.As can be seen, the radiation of the discharge column 10 falls practically unhindered to the height of the electrode to the tube end subsequent to itself tube parts 11 and 12. On the other hand, the melt-down and a relatively narrow adjoining zone of the tube end by a layer or a stocking 13 made of glass fibers against Shielded radiation as well as heat transfer. Such a filling made of glass wool, glass wadding or glass fibers par excellence or made of glass fiber fabric or glass fiber felt can also lie directly on the melt zone in the form of an annular strand or a ring. It is sufficiently thick in each case or several are used.

Bei Herstellung der Röhre kann die Glasfaserschicht 13 nur mit einem sich leicht zersetzenden oder verdampfenden organischen Klebmittel mit etwas Borsäurezusatz auf dem Fußteller angeheftet, der Quetschfuß in die Röhre eingeschoben und eingeschmolzen werden. Auch nach Verschwinden des Klebemittels hält sich der entsprechend dicke oder nach außen drängende Strang bzw. eine solche Schicht durch Druck an der Röhrenwandung fest. Die Glasfasern behindern den Einschmelzvorgang nicht, auch wenn sie dabei - was ebenfalls zur Halterung beiträgt - etwas mitverschmolzen werden. Man kann auch den Strang dauerhaft mittels leichtflüssigem Emaille, sogenanntes Glaslot u. dgl., auf dem Fußteller bzw. dem Rand desselben festsintern oder anfritten und dann einschmelzen.When making the tube, the fiberglass layer 13 can only be with one Easily decomposing or evaporating organic adhesive with a little addition of boric acid attached to the foot plate, the pinch foot pushed into the tube and melted down will. Even after the adhesive disappears, the correspondingly thick one remains or an outwardly pushing strand or such a layer due to pressure on the tube wall fixed. The glass fibers do not hinder the melting process, even if they do so - which also contributes to the bracket - to be fused a little. One can also the strand permanently by means of easily flowing enamel, so-called glass solder u. Like., on the foot plate or the edge of the same sintered or fritted and then melt down.

Durch die starke doppelte Schutzwirkung des Besatzes gegen Strahlung wie gegen Wärmeübertragung und durch die gleichzeitige Unterbindung des Wärmezuflusses über das Fußrohr wird somit ohne Beanspruchung von Raum oder gar der ganzen Röhrenenden die Einschmelzzone zu einer bloßen kühlenden Fläche gestaltet, die trotzdem den Dampfdruck hochbelasteter Quecksilberdampflampen genügend zu erniedrigen vermag.Due to the strong double protective effect of the trim against radiation as against heat transfer and by simultaneously preventing the flow of heat The base tube is thus used without taking up space or even the entire tube ends the melt-down zone is designed as a mere cooling surface, which nonetheless has the Able to sufficiently lower the vapor pressure of highly loaded mercury vapor lamps.

Claims

Claims: 1. With noble gas and an addition of mercury vapor filled fluorescent tube lamp with glow electrodes for higher loads excessive increase in mercury vapor pressure by keeping one or both of them cold Tube ends are prevented from being shown at the same time Use the following measures: a) Between the glow electrode and the pinch foot of the lamp is a small disc that only shields the pinch foot against heat radiation made of fiberglass or fiberglass cloth attached; b) on the inside of the tube is at the melt-down zone an this against heating call radiation and Heat transfer from the gas filling protective, reflective and ring-shaped layer made of fiberglass or fiberglass fabric attached.

2. Fluorescent lamp according to claim 1, characterized in that several discs and several layers are provided are.

3. Fluorescent lamp according to claim 1 or 2, characterized in that the layer of fiberglass fabric is temporarily glued to the base plate during the manufacture of the tube or is permanently fritted or melted on it. Documents considered: German Patent No. 1006 965; German Auslegeschrift No. 1082 348; French Patent No. 906,948; British Patent Nos. 854 513, 854 514, 854 515, 863 467, 866 466; U.S. Patent Nos. 2,433,404, 2,906,905, 2,946,909; Illuminating Engineering, May 1957, pp. 263,264.