DE3741566C2

DE3741566C2 - Compact low pressure discharge lamp

Info

Publication number: DE3741566C2
Application number: DE19873741566
Authority: DE
Inventors: Roland Kastl
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1987-12-08
Filing date: 1987-12-08
Publication date: 1996-07-18
Anticipated expiration: 2007-12-09
Also published as: DE3741566A1

Description

Die Erfindung betrifft eine kompakte Niederdruckentladungslampe entspre chend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a compact low-pressure discharge lamp according to the preamble of claim 1.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 83 33 920 U1 ist eine solche Nieder druckentladungslampe bekannt. Die Herstellung und Leuchtstoffbeschich tung des Entladungsgefäßes einer solchen Lampe gestaltet sich aufgrund der Zusammensetzung aus U-förmigen Teilstücken sehr einfach und kosten günstig. Der Aufbau gestattet es, durch unterschiedliche Anordnung der Teilstücke verschiedenartige Formen von Entladungsgefäßen zu schaffen.Such a low is from the German utility model DE 83 33 920 U1 pressure discharge lamp known. The manufacture and fluorescent coating tion of the discharge vessel of such a lamp is due to the Composition from U-shaped sections very simple and cost Cheap. The structure allows different arrangement of the To create sections of different types of discharge vessels.

In der deutschen Offenlegungsschrift DE 34 04 207 A1 wird eine kompakte Nieder druckentladungslampe beschrieben, deren Entladungsgefäß aus einseitig offenen, gebogenen Innenröhren und einem abgeschlossenen Außenkolben zusammengesetzt ist. Das Entladungsgefäß weist neben den Elektroden in den abgeschlossenen Enden der Innenröhren im Außenkolben eine Startsonde auf, die zur Anlegung einer hohen Spannung mit einer Startson denschaltung verbunden ist.In the German patent application DE 34 04 207 A1 a compact Nieder is Pressure discharge lamp described, the discharge vessel from one side open, curved inner tubes and a sealed outer bulb is composed. The discharge vessel has in addition to the electrodes in the closed ends of the inner tubes in the outer bulb Start probe on which is used to apply high voltage with a start probe circuit is connected.

Besteht das Entladungsgefäß einer solchen Kompaktlampe aus mehr als zwei U-förmigen Teilstücken, so ist bei Betrieb der Lampe an einem kon ventionellen oder elektronischen Vorschaltgerät gegenüber einer Lampe aus lediglich zwei Teilstücken ein erhöhter Schaltungsaufwand zur Erzeugung der benötigten Zündspannung erforderlich. Dasselbe gilt auch für Lampen, die nicht an 220 V Wechselspannung, wie in Europa üblich, sondern an Mittelvoltnetzen von 100 oder 120 V, wie sie in USA und Japan vorherr schen, betrieben werden sollen. Gleichzeitig wird jedoch der zulässige Tem peraturbereich für den Betrieb an einem elektro nischen Vorschaltgerät durch das Anwachsen der Lampen zündspannung zu hohen und tiefen Temperaturen hin beschränkt.The discharge vessel of such a compact lamp consists of more than two U-shaped sections, so when operating the lamp on a con conventional or electronic ballast compared to a lamp only two parts an increased circuit effort for generation the required ignition voltage is required. The same goes for lamps, which is not connected to 220 V AC, as is common in Europe, but to Medium-voltage networks of 100 or 120 V, such as those prevailing in the USA and Japan to be operated. At the same time, however, the permissible tem temperature range for operation on an electro African ballast due to the growth of the lamps ignition voltage towards high and low temperatures limited.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Niederdruck entladungslampe zu schaffen, die auch bei einem längeren aus mehreren Teilstücken zusammengesetzten Entladungsgefäß ohne zusätzlichen Schaltungsaufwand sicher gezündet werden kann. Die Lampe sollte nicht nur an 220 V Wechselspannung, sondern auch an 100 oder 120 V schnell und einfach gezündet werden können.The object of the invention is therefore a low pressure Discharge lamp to create, even with one longer composed of several sections Discharge vessel without additional circuitry can be ignited safely. The lamp shouldn't only at 220 V AC, but also at 100 or 120 V can be ignited quickly and easily.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausge staltungen der Niederdruckentladungslampe sind den Unteransprüchen zu entnehmen.The task is characterized by the characteristics of claim 1 solved. Further advantageous Ausge Low pressure discharge lamp designs are the See subclaims.

Durch die Zündhilfselektrode bzw. -elektroden, die vorteilhaft über einen Widerstand immer mit der "heißen" Hauptelektrode verbunden werden soll, die aufgrund der Verschaltung das höhere Potential gegen Erde aufweist, wird zuerst die volle Hochspannung zwischen der Hilfselektrode und der anderen "kalten" Hauptelektrode angelegt. Zwischen diesen beiden Elektroden bildet sich nun ein Entladungskanal aus, der die Spannung zwischen der "heißen" Hauptelektrode und der Hilfselektrode so lange anwachsen läßt, bis sich eine Entladung über die gesamte Länge des Entladungsgefäßes - zwischen den beiden Hauptelek troden - aufgebaut hat und die Lampe durchzündet.By the auxiliary ignition electrode or electrodes, the advantageous over a resistor always with the "hot" main electrode to be connected, the due to the interconnection the higher potential Earth, the full high voltage is first between the auxiliary electrode and the other "cold" Main electrode applied. Between these two Electrodes now form a discharge channel, which is the voltage between the "hot" main electrode and the auxiliary electrode continues to grow until there is a discharge along the entire length of the Discharge vessel - between the two main electrodes tode - has built up and lit the lamp.

Als Zündhilfselektrode kann ein Drahtstück verwendet werden. Aus fertigungstechnischer Sicht hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Zündhilfselektrode in die freien Quetschungen der Teilstücke mit einzu quetschen. Besonders einfach läßt sich die Lampe mit der bzw. den Hilfselektroden maschinentechnisch bestücken, wenn in jede der beiden Quetschungen jedes Teilstücks beim Quetschvorgang eine Elektrodenhal terung eingequetscht wird. Lediglich die Halterung der ersten Quetschung des ersten Teilstücks und die letzte Quetschung des letzten Teilstücks bezogen auf das fertige Entladungsgefäß - trägt eine Elektrodenwendel. Anschließend kann einer oder mehrere der Elektroden halterungsdrähte, die sich zwischen der "heißen" und der "kalten", Elektrode befinden, über jeweils einen Widerstand mit der "heißen" Elektrode verbunden und so zu einer Hilfselektrode ausgebildet werden.A piece of wire can be used as the auxiliary ignition electrode will. From a manufacturing perspective, it has turned out to be advantageous, the auxiliary ignition electrode to be included in the free bruises of the sections to squeeze. The lamp is particularly easy to use the auxiliary electrode (s) mechanically equip if in each of the two bruises each Part of an electrode neck during the squeezing process is squeezed. Only the bracket of the first pinch of the first section and the last Crushing of the last section related to the finished discharge vessel - carries an electrode coil. Then one or more of the electrodes bracket wires that are between the "hot" and the "cold" electrode are located over one each Resistor connected to the "hot" electrode and so to be formed into an auxiliary electrode.

Bei Zündung der Lampe mittels hochfrequenter Wechsel spannungen (von einem elektronischen Vorschaltgerät) oder steiler Zündimpulse (von einem konventionellen Vorschaltgerät), kann der elektrische Widerstand aus einem ohmschen oder aus einem kapazitiven Widerstand bestehen. Wesentlich dabei ist nur die Dimensionierung des ohmschen Widerstands bzw. Kondensators, die so gewählt werden muß, daß der Brennbetrieb nicht wesent lich beeinträchtigt und trotzdem eine deutliche Zünd spannungserniedrigung erreicht wird.When the lamp is ignited using a high-frequency change voltages (from an electronic ballast) or steep firing pulses (from a conventional Ballast), the electrical resistance can an ohmic or a capacitive resistor consist. Only the dimensioning is essential of the ohmic resistor or capacitor, so must be chosen that the burning operation is not essential Lich impaired and still a clear ignition voltage reduction is achieved.

Die Erfindung ist anhand der nachfolgenden Figuren näher veranschaulicht.The invention is based on the following figures illustrated in more detail.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführung einer kompakten Niederdruckentladungslampe ohne Sockel, Fig. 1 is a perspective view showing a preferred embodiment of a compact low-pressure discharge lamp without a base,

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht einer Lampe gemäß Fig. 1, FIG. 2 shows a side view of a lamp according to FIG. 1,

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine an der Stelle I geschnittenen Lampe gemäß Fig. 1, Fig. 3 shows a plan view of a cut at the point I lamp according to Fig. 1,

Fig. 4 zeigt das Prinzipschaltbild zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Niederdruckentladungslampe mit einer Zündhilfselektrode an einem elek tronischen Vorschaltgerät, Fig. 4 shows the basic circuit diagram for operating a low-pressure discharge lamp according to the invention with an auxiliary ignition electrode on an elec tronic ballast,

Fig. 5 zeigt das Prinzipschaltbild zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Niederdruckentladungslampe mit zwei Zündhilfselektroden an einem elek tronischen Vorschaltgerät. Fig. 5 shows the basic circuit diagram for operating a low-pressure discharge lamp according to the invention with two auxiliary ignition electrodes on an electronic ballast.

In Fig. 1 bis 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform des Entladungsgefäßes 1 der erfindungsgemäßen kompak ten Niederdruckentladungslampe dargestellt. Das Entladungsgefäß 1 setzt sich im wesentlichen aus den beiden Teilstücken 2, 3 zusammen, die aus einem U-förmig gebogenen Glasrohr bestehen und jeweils zwei parallel zueinander verlaufende Längsrohrabschnitte 2a, 2b; 3a, 3b aufweisen. Die Ecken der U-förmigen Bögen der Teilstücke 2, 3 sind ausgeblasen, so daß die Querrohrabschnitte 4, 5 im wesentlichen senkrecht zu den Längsrohrabschnitten verlaufen. An den Enden sind die Teilstücke 2, 3 durch Quetschungen 6, 7, 8, 9 abgedichtet, wobei jeweils eine Quetschung 7, 9 jedes Teilstücks 2, 3 eine Elektrodenhalterung 10, 11 mit einer Wendel 14, 15 trägt.In Figs. 1 to 3, a preferred embodiment of the discharge vessel 1 of the compact engine low-pressure discharge lamp according to the invention. The discharge vessel 1 is composed essentially of the two sections 2 , 3 , which consist of a U-shaped glass tube and each have two parallel longitudinal tube sections 2 a, 2 b; 3 a, 3 b. The corners of the U-shaped arches of the sections 2 , 3 are blown out, so that the cross tube sections 4 , 5 are substantially perpendicular to the longitudinal tube sections. At the ends, the sections 2 , 3 are sealed by crushing 6 , 7 , 8 , 9 , with each crushing 7 , 9 of each section 2 , 3 carrying an electrode holder 10 , 11 with a helix 14 , 15 .

Beide Teilstücke 2, 3 sind in einer Flucht so hinter einander angeordnet, daß die beiden Längsrohrab schnitte 2a, 2b; 3a, 3b der verschiedenen Teilstücke 2, 3 in jeweils parallel zueinander verlaufenden Ebenen liegen und sich die Quetschungen 7, 9 mit den Elektrodenhalterungen 10, 11 auf der gleichen Seite befinden. Mittels einer einen Durchlaß 12 bildenden Querverschmelzung 13 nahe den beiden Quetschungen 6, 8 ohne Elektrodenhalterungen sind die beiden Teilstücke 32, 3 so miteinander verbunden, daß ein einfach zusammenhängender Entladungsweg gebildet wird. Außerdem ist in die Quetschung 8, die keine Elektro denhalterung trägt, eine Zündhilfselektrode in Form eines Drahtstückes 16 eingequetscht und über einen Widerstand 17 mit einer der beiden Stromzuführungs drähte der Elektrodenhalterung 11 verbunden.Both sections 2 , 3 are arranged in alignment so that the two longitudinal Rohrab sections 2 a, 2 b; 3 a, 3 b of the different sections 2 , 3 lie in planes running parallel to each other and the bruises 7 , 9 with the electrode holders 10 , 11 are on the same side. The two sections 32 , 3 are connected to one another by means of a transverse fusion 13 forming a passage 12 close to the two bruises 6 , 8 without electrode holders , in such a way that a simply connected discharge path is formed. In addition, in the pinch 8 , which does not carry the electrical denhalterung, an auxiliary ignition electrode in the form of a piece of wire 16 is squeezed and connected via a resistor 17 with one of the two power supply wires of the electrode holder 11 .

Die kompakte Niederdruckentladungslampe kann mit einem Schraub- oder Schnappsockel versehen sein.The compact low-pressure discharge lamp can be used with one Screw or snap base.

Fig. 4 zeigt das Prinzipschaltbild zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Niederdruckentladungslampe mit einer Zündhilfselektrode an einem elektronischen Vorschalt gerät. Die stark schematisiert dargestellte Nieder druckentladungslampe LL1 besitzt ein Entladungsgefäß, das aus zwei U-förmig gebogenen Teilstücken zusammen gesetzt ist, wobei letztere in einer Ebene angeordnet sind. In die erste Quetschung des Entladungsgefäßes ist die erste Elektrode E1 und in die letzte Quetschung die zweite Elektrode E2 eingequetscht und über Stromzuführungen mit dem elektronischen Vor schaltgerät EVG verbunden. Außerdem ist in die dritte Quetschung (erste Quetschung des zweiten Teilstücks) eine Zündhilfselektrode ZH mit eingequetscht und über einen elektrischen Widerstand Z mit der stromführenden Elektrodenzuleitung der Elektrode E1 verbunden. Fig. 4 shows the basic circuit diagram for operating an inventive low-pressure discharge lamp with an auxiliary ignition device on an electronic ballast. The low-pressure discharge lamp LL1, shown in a highly schematic form, has a discharge vessel which is composed of two U-shaped sections, the latter being arranged in one plane. The first electrode E1 is squeezed into the first pinch of the discharge vessel and the second electrode E2 is squeezed into the last pinch and connected to the electronic ballast EVG via current leads. In addition, an auxiliary ignition electrode ZH is also squeezed into the third pinch (first pinch of the second section) and connected to the current-carrying electrode lead of the electrode E1 via an electrical resistor Z.

Bei einer kompakten 20 W-Niederdruckentladungslampe kann durch die Zündhilfselektrode ZH, die über einen ohmschen Widerstand von 50 kΩ (alternativ einen Kondensator von 100 pF bei Zündung mit 60 kHz) mit der Elektrode E1 verbunden ist, bei Betreiben an einem elektronischen Vorschaltgerät und einem Netz von 120 V Wechselspannung die zum Zünden der Lampe erforderliche Spannung um mindestens 150 V_ss gesenkt werden. Dies entspricht einer Senkung der Zündspannung um etwa 15%. Der Wert des Vorwiderstandes ist so bemessen, daß er den Brennbetrieb nicht beeinflußt; er übernimmt nur ca. 0,5% des Lampenstroms, die Verlustleistung ist kleiner 0,05 W und somit vernachlässigbar.In the case of a compact 20 W low-pressure discharge lamp, the auxiliary ignition electrode ZH, which is connected to the electrode E1 via an ohmic resistance of 50 kΩ (alternatively a capacitor of 100 pF when ignited at 60 kHz), can be operated on an electronic ballast and a network of 120 V AC, the voltage required to ignite the lamp is reduced by at least 150 V _ss . This corresponds to a reduction in the ignition voltage of around 15%. The value of the series resistor is dimensioned so that it does not affect the burning operation; it only takes about 0.5% of the lamp current, the power loss is less than 0.05 W and therefore negligible.

Fig. 5 zeigt das Prinzipschaltbild zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Niederdruckentladungslampe mit zwei Zündhilfselektroden an einem elektronischen Vor schaltgerät. Die stark schematisiert dargestellte Niederdruckentladungslampe LL2 besitzt hierbei ein aus drei in einer Ebene liegenden Teilstücken zusammen gesetztes Entladungsgefäß. Jeweils die erste Quetschung des ersten und die zweite Quetschung des letzten Teilstücks tragen die Elektroden E1 bzw. E2, die über Stromzuführungen mit dem elektronischen Vorschaltgerät EVG verbunden sind. Außerdem ist in die erste Quetschung des zweiten Teilstücks und in die erste Quetschung des dritten Teilstücks eine Zünd hilfselektrode ZH1 bzw. ZH2 eingequetscht und über einen Widerstand Z1 bzw. Z2 mit der "heißen" Elek trode E1 verbunden. Fig. 5 shows the basic circuit diagram for operating a low-pressure discharge lamp according to the invention with two auxiliary ignition electrodes on an electronic switching device. The low-pressure discharge lamp LL2, shown in a highly schematic manner, has a discharge vessel composed of three sections lying in one plane. The electrodes E1 and E2, which are connected to the electronic ballast EVG, each carry the first pinch of the first and the second pinch of the last section. In addition, an ignition auxiliary electrode ZH1 or ZH2 is squeezed into the first squeeze of the second section and into the first squeeze of the third section and connected to the "hot" electrode E1 via a resistor Z1 or Z2.

Claims

1. Compact low-pressure discharge lamp with a tortuous discharge vessel ( 1 ) composed of several sections ( 2 , 3 ), the discharge vessel having the following features:

- Each section ( 2 , 3 ) of the discharge vessel ( 1 ) consists of a U-shaped tube with two longitudinal tube sections ( 2 a, 2 b; 3 a, 3 b) and an essentially perpendicular transverse tube section ( 4 , 5 )
- The ends of the individual sections ( 2 , 3 ) are sealed by a pinch ( 6 , 7 , 8 , 9 )
- The individual sections ( 2 , 3 ) are connected by a passage ( 12 ) forming transverse fusion ( 13 ) near the sealed ends of two adjacent longitudinal tube sections ( 2 b, 3 b) so that a coherent discharge path is formed
- In the first pinch ( 7 ) of the first section ( 2 ) and in the last pinch ( 9 ) of the last section ( 3 ) an electrode holder ( 10 , 11 ) is squeezed

characterized in that an ignition auxiliary electrode is introduced into one or more of the bruises ( 8 ) not provided with an electrode and is in each case electrically connected to one of the two lamp electrodes ( 15 ) via an electrical resistor ( 17 ) located outside the discharge vessel ( 1 ) .

2. Compact low-pressure discharge lamp according to claim 1, characterized in that the auxiliary ignition electrode consists of a piece of wire ( 16 ).

3. Compact low-pressure discharge lamp according to claim 1, characterized in that the elec trical resistor ( 17 ; Z; Z1, Z2), which connects the ignition auxiliary electrode to one of the two lamp electrodes ( 15 ; E1), consists of an ohmic resistor.

4. Compact low-pressure discharge lamp according to claim 1, characterized in that the electrical cal resistance ( 17 ; Z; Z1, Z2), which connects the auxiliary ignition electrode to one of the two lamp electrodes ( 15 ; E1), consists of a capacitive resistor.