DE1788106U

DE1788106U - Elektrische niederdruck-entladungslampe.

Info

Publication number: DE1788106U
Application number: DE1957G0016672
Authority: DE
Original assignee: General Electric Company PLC
Current assignee: General Electric Company PLC
Priority date: 1956-11-15
Filing date: 1957-11-14
Publication date: 1959-05-06
Also published as: GB828605A

Description

Elektrische Niederdruck-Entladungslanipe Die Erfindung betrifft elektrische Niederdruck-Entladungslampen mit einer Gas-oder Dampffüllung, insbesondere Leuchtstofflampen. Leuchtstofflampen weisen gewöhnlich eine Quecksilberdampffüllung und zur Zünderleichterung eine geringe Edelgasgrundfüllung auf, die meist aus Argon zu einem Druck von wenigen mm Hg besteht.
Die auf der. Innenseite der Gefäßwand befindliche Leuchtstoffschicht wird bei den bekannten Lampentypen von solcher ultravioletten Strahlung zum Leuchten angeregt, welche in den der Gefäßwand benachbarten Bereichen im Füllgas--oder-dampf erzeugt wird. Die im Innern der Entladung erzeugte Strahl lung wird dagegen zum größten Teil vom Füllgas oder-dampf selbst wieder absorbiert, bevor sie zur Gefäßwand gelangen und den Leuchtstoff zur Fluoreszenzstrahlung anregen kann. Auf diese Weise geht ein wesentlicher Teil der von der Lampe aufgenommenen elektrischen Leistung für die Nutzstrahlung verloren.
Um eine Erhöhung der Lichtausbeute zu erreichen, geht die Erfindung nun davon aus, die Reabsorption der im Innern der Entladung erzeugten Strahlung durch das Füllgas dadurch zu vermeiden, daß sowohl der Abstand der Gefäßwand vom Entladungsinnern verkleinert, als auch der Dampfdruck soweit verringert wird, wie es zur Erreichung einer optimalen Lichtausbeute erforderlich ist. Während nämlich in Bereichen sehr niedrigen Druckes die Lumenzahl mit dem Druck anwächst, ist dies von einem bestimmten optimalen Druck an nicht mehr der Fall, weil dann bei einer weiteren Steigerung der aufgenommenen elektrischen Leistung ein wesentlicher Teil der im Innern der Entladung erzeugten UV-Strahlung wegen der Reabsorption nicht mehr zur Erzeugung der Fluoreszenzstrahlung beitragen kann. Die Aufrechterhaltung des optimalen, verhältnismäßig niedrigen Druckes wird gemäß der Erfindung gewährleistet durch je einen Kondensierungsraum an den Gefäßenden.
Die Verkleinerung des Abstandes der Gefäßwand vom Entladungsinnern wird durch Abweichung des Gefäßquerschnittes von der üblichen Kreisform er-

reicht. Nicht kreisförmige Gefäßquerschnitte von Entladungsgefäßrohren sind

an sich schon zu verschiedenen w&okn-vorge&chl'agen'worden. Die Erfindung

besteht demgegenüber in der Kombination der beiden Merkmale, daß der Gefäßquerschnitt längs der Entladungsbahn von der Kreisform abweicht und an den Rohrenden je ein von der Gefäßwand, dem Fußrohr und einem, den Gefäßrohrquerschnitt zum größten Teil ausfüllenden, die Wärmeableitung vom Entladungsraum vermindernden'Schirm gebildeter Kondensierungsraum für das Füllgas zur Aufrechterhaltung eines derart niedrigen Druckes im Entladungsgefäß vorgesehen ist, daß-die im Innern der Gas-oder Dampfentladung erzeugte Strahlung im

wesentlichen ohne Absorption durch das Füllgas auf die Gefäßwand-trifft*

Es ist zweckmäßig, den Schirm so auszubilden, daß er die von der be-

nachbarten Elektrode auf ihn treffende Wärmestrahlung zum größten Teil in den Entladungsraum reflektiert. Für die außerhalb der Entladungsbahn liegenden Gefäßenden ist eine Beibehaltung des üblichen kreisförmigen Querschnittes zu empfehlen, da eine Abweichung das Einschmelzen des Lampenfußes mit der Elektrode und dem Schirm unnötig erschweren würde. Der Schirm kann die Form einer Kreisscheibe oder einer Schale bzw. eines Paraboloids haben und ist in jedem Fall koaxial. in dem Endteil des Gefäßes hinter der Elektrode angebracht. Im Fall der Schalen-oder Paraboloidform ist seine konkave Seite der benachbarten Elektrode zugewandt.
Eine Lampe gemäß der Erfindung arbeitet bei einer gegebenen Leistungsaufnahme mit maximaler Lichtausbeute bei einem verhältnismäßig niedrigen Gasdruck. Eine Steigerung des Gasdruckes über seinen optimalen Wert hinaus würde eine vermehrte Reabsorption der im Innern der Entladung entstehenden UV-Strah-

lung durch das Füllgas zur Folge haben, so daß sich der zur Anregung des

Leuchtstoffes kommende Energieanteil und damit auch die Lichtausbeute verringern würden.
Die beiderseits hinter den Elektroden angebrachten Schirme verhindern die Wärmeleitung zwischen dem Entladungsraum und dem hinter jedem Schirm am Gefäßrohrende liegenden Raum, so daß sich in diesen Endräumen beim Betrieb der Lampe eine niedrigere Temperatur ausbildet als im Entladungsraum. Der Tem peraturunterschied wird noch ausgeprägter, wenn der Schirm auch die von der Elektrode auf ihn fallende Wärmestrahlung in die Entladungsbahn reflektierte Da der Schirm zwar den größten Teil des Rohrquerschnittes ausfüllt, jedoch zwischen Schirm und Gefäßwand noch ein Zwischenraum verbleibt, befindet sich auch in den Räumen hinter den Schirmen Füllgas bzw.-dampf, der dort infolge der niedrigen Temperatur zum Teil kondensiert. Dadurch verringert sich der Gas-bzw. Dampfdruck im ganzen Lampengefäß und kann auf diese ýveise beim Betrieb der Lampe ständig in dem optimalen, verhältnismäßig niedrigen Druckereich gehalten werden.
Es hat sich bei Leuchtstofflampen mit einer Quecksilberdampffüllung gezeigt, daß es günstig ist, statt der üblichen Argongrundfüllung Neon zu einem Druck zwischen 2 und 4 mm Hg zur Zünderleichterung zu verwenden, weil dadurch eine größere Leistungsaufnahme ohne übermäßiges Anwachsen der Stromdichte möglich ist.
Im allgemeinen wird'der Wunsch nach günstiger Lichtausbeute, den die Lampe nach der Erfindung erfüllt, an erster Stelle stehen. Für solche Fälle jedoch, in denen das Hauptgewicht auf eine besonders hohe Lumenzahl gelegt

wird, ist die Lampe ebenfalls bestens geeignet, da sie eine hohe Belastung

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gestattet. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sie auch bei wesentlich höheren Belastungen, bei denen sie die maximale Lichtausbeute nicht"erreichen kann, immer noch hinreichend wirtschaftlich arbeitet.
Die Zeichnung zeigt einige Ausführungsbeispiele der Erfindung, und zwar stellt Fig. 1 das abgebrochene Ende einer Entladungslampe in Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, dar und Fig. 2 einen Querschnitt der gleichen Lampe an der in Fig. 1 gezeigten Stelle XX, in Richtung der Pfeile gesehen.
Fig. 3 zeigt das abgebrochene Ende einer Entladungslampe anderer Ausführung in Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, und Fig. 4 einen Querschnitt der gleichen Lampe an der in Fig. 3 gezeigten Stelle YY, in Richtung der Pfeile gesehen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigen Fig. 5 an dem abgebrochenen Ende einer Entladungslampe in Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, und Fig. 6 an einem Querschnitt der gleichen Lampe an der in Fig. 5 eingezeichneten Stelle ZZ, in Richtung der Pfeile gesehen.
Gleiche Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Entladungslampe besitzt das Gefäßrohr 1 einen ovalen Querschnitt und ist aus einem kreiszylindrischen Rohr durch Abflachen hergestellt. Beim Halsteil 2 ist der kreisförmige Querschnitt beibehalten, so daß das Einschmelzen des Fußrohres 3 in der üblichen Weise geschieht. Bei 6 sind in das Fußrohr die beiden Stromzuführungen 5 und ein an den Schirm 9 angeschweißter Haltedraht 10 eingequetscht. Die Stromzuführungen 5 tragen eine Wendelelektrode 4 und sind außerhalb der Lampe mit den beiden Sockelkontakten 7 elektrisch verbunden. Als Schirm 9 dient eine polierte Aluminiumscheibe, deren Achse mit der Lampenachse zusammenfällt, und die den Querschnitt des Gefäßhalses bis auf einen kleinen Zwischenraum, ausfüllt. Die Stromzuführungen werden durch Löcher in der Scheibe durch diese hindurch geführt und von ihr mittels isolierender Umhüllungen 11 elektrisch getrennte

Die Innenseite der Gefäßwand ist mit einem der bekannten Leuchtstoff 8

überzogen, der durch die Quecksilberdampffüllung zur Fluoreszenzstrahlung an-

geregt wird. Zur Zünderleichterung befindet sich noch Neongas zu einem Druck von 3 mm Hg im Lampengefäß.
7 Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit des Lampengefäßes können die Stellen kleinsten Krümmungsradiusses eine stärkere Wanddicke aufweisen als die flacher ausgebildeten Teile des Lampengefäßes 1. Diese Maßnahme ist besonders bei sehr langen Lampengefäßen zu empfehlen.
Die in den Figuren 3 und 4 dargestellte Lampe ist eine Abwandlung der Form nach Figuren 1 und 2. Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit ist der abgeflachte Gefäßrohrteil 1 mit Querrillen 12 versehen. Der übrige Aufbau ist der gleiche wie in Figuren 1 und 2.

Bei der in den Figuren 5 und 6 dargestellten Ausführungsform ist das ursprünglich kreiszylindrische Gefäßrohr 13 mit einer durchgehenden, parallel zur Längsachse erstrecken Vertiefung 14 versehen, so daß sich ein etwa nierenförmiger Querschnitt ergibt. Beim Gefäßhals ist jedoch wie bei den beiden anderen Beispielen der kreisförmige Querschnitt beibehalten. Der Gestellaufbau ist der gleiche wie bei den beiden anderen Beispielen, jedoch ist er in Figur 5 gegenüber der Lage in Fig. 1 und 3 um 900 gedreht dargestellt. Die Achse des Leuchtkörpers 4 steht also senkrecht auf der durch die Lampenachse und die Längsvertiefung 14 des Gefäßes bestimmten Ebene, wie auch aus Fig. 6 ersichtlich.

Die Lampen mit Längsverti. ef-u. ng-besitzen ebenfalls eine große mecha-

nische Festigkeit, die noch erhöht werden kann durch ein oder mehrmaliges

Unterbrechen der durchgehenden Längsvertiefung. Die gesamte axiale Länge

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der Bereiche mit kreisförmigem Querschnitt muß jedoch sehr viel kleiner bleiben als die gesamte axiale Länge der mit Vertiefungen versehenen Lampenbereiche. - Patentansprüche-

Claims

Ansprüche 1. elektrische Niederdruckentladungslampe mit Gas-oder Dampffüllung, insbesondere Leuchtstofflampe, gekennzeichnet durch die Kombination, daß der Gefäßquerschnitt längs der Entladungsbahn von der Kreisform abweicht und an den Rohrenden je ein von der Gefäßwand, dem Fußrohr und einem den. Gefäßrohrquerschnitt zum größten Teil ausfüllenden, die Wärmeableitung vom Entladungsraum vermindernden Schirm gebildeter Kondensierungsraum für das Füllgas zur Aufrechterhaltung eines derart niedrigen Druckes im Entladungsgefäß vorgesehen ist, daß die im Innern der Gas-oder Dampfentladurg erzeugte Strahlung im wesentlichen ohne Absorption durch das Füllgas auf die Gefäßwand trifft.

2. Entladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm die aus dem Entladungsraum auf ihn treffende Wärmestrahlung zum größten Teil reflektiert.

3Q Entladungslampe nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäßrghr an seinen die Elektroden und Schirme enthaltenden Enden einen kreisförmigen Querschnitt besitzt.

4* Entladungslampe nach Ansprüchen 1 bis 3 ? dadurch gekennzeichnet, daß v

der Schirm die Form einer Kreisscheibe hat und koaxial in dem Endteil des Gefäßes angebracht ist.

5. Entladungslampe nach Ansprüchen 1 bis 3 ; dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm die Form einer Schale oder eines Paraboloids hat, koaxial in dem Endteil des Gefäßes angebracht und seine konkave Seite der benachbarten Elektrode zugewandt ist.

60 Entladungslampe nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß zum größten Teil seiner Rohrlänge einen ovalen Querschnitt aufweisto 7. Entladungslampe nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß zum größten Teil seiner Rohrlänge eine durchgehende oder unterbro- C-1

chene Längsrille und in diesen Rillenbereichen einen etwa nierenförmigen Querschnitt aufweist.

So Entladungslampe nach Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Füllung aus Quecksilberdampf und einem Edelgas, insbesondere Neon, zu einem Druck von 2 bis 4 mm Hg.

9. Entladungslampe nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zu einem ovalen Querschnitt abgeflachte Gefäßrohrabschnitt Rillen aufweist, die sich quer zur Lampenachse erstrecken.