DE1764866A1

DE1764866A1 - Anordnung zur Wiederzuendung einer betriebswarmen Quecksilberdampf-Hochdruckentladungslampe mit Zusaetzen

Info

Publication number: DE1764866A1
Application number: DE19681764866
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl-Ing Grabner; Herbert Konow
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1968-08-21
Filing date: 1968-08-21
Publication date: 1971-11-18
Also published as: US3610983A

Description

Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH, München

" Anordnung zur Wiederzündung einer betriebswarmen Quecksilberdampf -Hochdruckentladungslajope mit Zusätzen " *)

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Wiederzündung einer betriebswarnen, von einem. HUllgefäß umgebenen und mit einem Zündgerät verbundenen Quecksilberdampf-Hochdruckentladungslampe mit Zusätzen aus Metallhalogenverbindungen. Der Elektrodenabstand beträgt ein Mehrfaches des Kolbendurchmessers.

Quecksilberdampf-Hochdruckentladungslampen, besonders die mit Metallhalogenidzusätzen, haben eine hohe Lichtausbeute und finden daher für allgemeine Beleuchtungszwecke Verwendung, wie z.B. für Straßenbeleuchtung oder Sportplatzbeleuchtung· Es ist bekannt, daß alle Quecksilberdampf-Hochdruckentladungalampen nach dem Ausschalten wegen des hohen Betriebsdruckes ohne ZUndhilfe nicht sofort wiederzünden, was sich bereits bei kurszeitigen Netzunterbrechungen nachteilig bemerkbar macht. Für die Heißzündung mit Hochfrequenzimpulsen benötigt man hohe Spannungen von mehr al· 50 kV und Impulsfolgen von mindestens 15 je Halbwelle. Ea ist weiterhin bekannt, daß man bei Lampen mit Metallhalogenidzusätzen zur Erzielung optimaler Lichtausbeuten und guter Farbwiedergabeeigensehaften gesättigte Halogeniddämpfe bzw. Halogenüberschüsse verwendet.

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Das führt zu einer beträchtlichen Erschwerung der Heißzündung, die erforderlichen Zündspannungen und Impulsfolgen liegen dabei wesentlich höher. Bei horizontaler Brennlage ist meistens am Boden des Brenners ein leitfähiges Kondensat des Metallhalogens vorhanden. Auch mit größtem Zündaufwand gelingt es dann nicht, die Lampe zu zünden. Der Funke springt von den Elektroden auf kürzestem Veg zum Kondensat über, die Entladungsstrecke wird nicht ionisiert.

Eine Lösung dieses Problems gibt gemäß der Erfindung die Anordnung zur Wiederzündung einer betriebswarmen, von einem Hüllgefäß umgebenen und mit einem Zündgerät verbundenen Quecksilberdampf-Hochdruckentladungslampe mit Zusätzen aus Halogenverbindungen, bei der der Elektrodenabstand größer als der Kolbendurchmesser ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß außen am Entladungsgefäß und parallel zu dessen Längsachse, auf der dem Kondensat der Metallhalogenide entgegengesetzten Seite eine auf freiem Potential liegende Zündhilfe angeordnet ist.

Bei vorhandener Zündhilfe springt der Funke völlig überraschend nicht zum Kondensat über, sondern läuft von der Elektrode am oberen Teil des Entladungsgefäßes parallel zur Zündhilfe entlang zur gegenüberliegenden Elektrode. Damit ist ein leitfähiger Kanal ionisierten Gases geschaffen und die Lampe kann zünden. Hierbei ist notwendig, daß die Leitfähigkeit der Zündhilfe um wenigstens eine Größenordnung höher liegt als die des Kondensates. Der spezifische Widerstand der ZUnd-

2 hilfe muß in der Größe von Metallen liegen, vorzugsweise unter 3nmm /m. Gemäß der Erfindung wird ein in eine enge Quarzkapillare eingebrachter Draht nicht zu geringer Dicke verwendet, der wegen der hohen Kolbenwandtemperatur aus schwer schmelzbarem Metall sein muß und einen möglichst geringen Ausdehnungskoeffizienten haben sollte. Als vorteilhaft hat sich z.B. Draht von 0,6 mm Durchmesser aus Megapyr, einer Eisen-Chrom-Aluminium-Legierung, erwiesen. Ein. ZUndstrich, wie er beispielsweise bei Blitzlampen angewandt wird, ist wegen seines hohen Leitungamiderstandee

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und der hohen Kolbentemperatur von 8OO bis 900°C bei den erfindungsgemäßen Lampen nicht brauchbar. Die Zündhilfe gemäß der Erfindung liegt entgegen den üblichen Ausführungen bei Quecksilber-Hochdruckentladungslampen nicht auf einem festen Potential, d.h., sie ist weder direkt noch indirekt mit irgendeinem Teil der Lampe elektrisch leitend verbunden, sondern wirkt kapazitiv. Der Zünddraht erstreckt sich an der Entladungsgefäßwand von Elektrode zu Elektrode und ist direkt am Entladungsgefäß befestigt. Zu diesem Zweck befinden sich beispielsweise Ösen aus Quarzglas am Entladungsgefäß, durch die der Zünddraht hindurchgesteckt und an seinen Enden umgebogen wird. Als Zündhilfe können auch mehrere, über den Umfang des Entladungsgefäßes verteilte ZUnddi—ähte verwendet werden.

Die Anordnung der Zündhilfe gemäß der Erfindung gestattet auch bei den Quecksilbermetallhalogenidlampen die Verwendung von Zündgeräten üblicher Größe, selbst bei hoher Leistungsaufnahme der Lampe. Wegen der an der Lampe auftretenden hohen Spannungen sind die Stromzuführungen in entsprechendem Abstand voneinander aus dem Hüllgefäß geführt. Im allgemeinen werden sie an den entgegengesetzten Enden des Hüllgefäßes herausgeführt.

Das Hüllgefäß kann, vor allem bei Lampen kleinerer Leistungsaufnahme, evakuiert sein. Vorteilhaft ist es allerdings wegen der besseren Wärmeableitung, wenn bei den Lampen hoher Leistungsaufnahme das Hüllgefäß mit einem inerten Gas, z.B. Stickstoff, gefüllt ist. Dabei ist zu beachten, daß die Atmosphäre im Hüllkolben nicht leichter ionisierbar ist als die im Entladungsgefäß, um einen Kurzschluß durch eine ungewollte Entladung im Hüllgefäß zu vermeiden. Man wählt daher einen Druck von mehr als 300 Torr, vorzugsweise 600 Torr.

Die Erfindung wird in der Figur an einem Ausführungsbeispiel erläutert.

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Die Hochdruckentladungslampe ait de· Entladungsgefäß 1 aus Quarzglas, den Elektroden 2 und 3 und je einer Stromzuführung 4 und 5 ist in einen HUllgefäß 6 «it den Sockeln 7 und 8 angeordnet. Der Durchmesser des Entladungsgefäß· 1 beträgt 45 mm, der Abstand der Elektroden 2 und 3 220 m. Die Lampe ist mit 1 «g/cm Quecksilber, 2 mg/cm Natriumjodid, 0,4 mg/cm Thalliumjodid und mit eine* Grundgas von 50 Torr Argon gefüllt. 9 ist das auch während des Lampenbetriebes an der Brennerwand vorhandene Kondensat aus Metallhalogenid. Die Lampe wird mit 18 A und 250 V und einer Leistungsaufnahme von 4 kW betrieben. Die Zündung der kalten Lampe und die Wiederzündung erfolgt mit einem nicht dargestellten Zündgerät. Die schnelle Wiederzündung wird durch die Zündhilfe IO, einem von einer Quarzkapiilare umgebenen Megapyr-Draht 12 von 0,6 me Durchmesser und 220 mm Länge ermöglicht, dessen Leitfähigkeit etwa das lOO-fache der maximalen Leitfähigkeit des Kondensates beträgt. Der Megapyr-Draht 12 wird an «en Ösen 13 und 14 aus Quarzglas am Entladungsgefäß 1 gehaltert. In dem Ausführungsbeispiel ist das Hüllgefäß 6 mit 600 Torr Stickstoff gefüllt. Der Durchmesser des Hüllgefäßes 6 beträgt ungefähr das 3-fache des EntladungsgefMO-Durchmessers.

Durch die ZUndhiIfen-Anordnung gemäß der Erfindung erfolgt die Wiederzündung der Lamp· bereits in der sehr kurzen Zeit von etwa 1 Sekunde, ohne einen größeren Aufwand bei de« ZUntgerät als bisher üblich.

- Patentansprüche -

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Claims

Pat ent ansprü cn e

Anordnung zur Wiederzündung einer betriebswarmen, von einem Hüllgefäß umgebenen und mit einem Zündgerät verbundenen Quecksilberdampf -Hochdruckentladung slampe mit Zusätzen aus Halogenverbindungen, bei der der Elektrodenabstand größer als der Kolbendurchmesser ist, dadurch gekennzeichnet, daß außen am Entladungsgefäß und parallel zu dessen Längsachse, auf der dem Kondensat der Metallhalogenide entgegengesetzten Seite eine auf freiem Potential liegende Zündhilfe angeordnet ist.
2. Anordnung zur Wiederzündung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ZUndhilfe eine größere Leitfähigkeit als das Kondensat hat·
3. Anordnung zur Wiederzündung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündhilfe eine mindestens 10 mal größere Leitfähigkeit als das Kondensat hat.
4. Anordnung zur Wiederzündung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündhilfe ein von der einen Elektrode zur anderen Elektrode reichender, vorzugsweise von einer Quarzglaskapillare umgebener, an der Brennerwand anliegender Draht aus schwer schmelzbarem Metall, vorzugsweise aus Megapyr, ist.
5. Anordnung zur Wiederzündung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zünddraht am Entladungsgefäß befestigt ist, vorzugsweise mit Hilfe von Ösen aus Quarzglas.

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6. Anordnung zur Wiederzündung nach Anspruch 1 bis 5 t dadurch gekennzeichnet, daß das Hüllgefäß evakuiert ist.

7* Anordnung zur Wiederzündung nach Anspruch 1 bis 5# dadurch gekennzeichnet, daß das Hüllgefäß mit einem inerten Gas, vorzugsweise Stickstoff, von einem Druck von mehr als 3OO Torr, vorzugsweise 600 Torr, gefüllt ist.

Dr. Hz/VTg.

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