DE652752C - Electric discharge tubes filled with metal vapor - Google Patents
Electric discharge tubes filled with metal vaporInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine insbesondere für Lichtausstrahlung dienende elektrische Entladungsröhre mit Dampf schwer flüchtiger Metalle, insbesondere Natriumdampf. Um die Wärmeverluste einer solchen Röhre zu verringern, hat man bereits vorgeschlagen, die Wand der Röhre als doppelte Glocke auszubilden und den Raum zwischen den beiden Wänden zu entlüften. Durch diese Ausbildung, bei der die Entladungsröhre also mit einem die Wärmeverluste verringernden entlüfteten Raum umgeben ist, wird das Entstehen des erforderlichen Dampfdruckes beim Betrieb der Röhre wesentlich erleichtert.·The invention relates to an electrical one used in particular for light emission Discharge tube with vapor of low-volatility metals, especially sodium vapor. Around It has already been proposed to reduce the heat losses of such a tube to form the wall of the tube as a double bell and the space between the two To vent walls. Through this training, in which the discharge tube so with is surrounded by a ventilated space that reduces heat loss, the emergence will be of the required vapor pressure when operating the tube.
Gemäß der Erfindung wird der entlüftete Raum zwischen den Wänden einer doppelwandigen Hülle gebildet, -die die Röhre mit einem Zwischenraum umschließt, der Luft enthält. . ·According to the invention, the vented space between the walls is double-walled Sheath formed, -that encloses the tube with a gap, the air contains. . ·
Es zeigt sich, daß' diese Ausbildung neben der Verringerung der Wärmeverluste noch andere große Vorteile ermöglicht. So bewirkt die zwischen der Röhre und der Hülle vorhandene Luft eine Egalisierung der Temperaturverteilung über die Wand der Entladungsröhre, d. h. die Luft überträgt Wärme von den heißeren Stellen auf kältere Stellen. Der Dampfdruck in der Röhre wird von der niedrigsten Temperatur des Entladungsraumes bestimmt. Um den erforderliehen Dampfdruck zu erhalten, muß die Röhre derart erhitzt werden, daß die niedrigste Temperatur des Entladungsraumes dem gewünschten Dampfdruck entspricht. Die Erhitzung anderer Stellen der Röhre oberhalb dieser niedrigsten Temperatur hat auf den Dampfdruck keinen Einfluß und ist nicht nur nutz-los, sondern schädlich, besonders bei den Röhren, deren Betriebstemperatur sehr hoch ist. Im allgemeinen wird die Glaswand um so stärker von Metalldampf angegriffen, je höher die -Temperatur' ist. So werden Natriumdampflampen bekanntlich mindestens an der Innenseite der Wand aus einem besonderen gegen Natriumdampf widerstandsfähigen Glase hergestellt. Auch dieses Glas wird während des Betriebes langsam vom . Dampf angegriffen, wodurch die , Lichtdurchlässigkeit zurückgeht, und zwar um so schneller, je höher die Temperatur der betreffenden Stellen der Wand beim Betriebe ist. Da bei der erfindungsgemäßen Ausbildung, wie-dargelegt, eine Egalisierung der Wandtemperatur bewirkt wird und dieIt turns out that 'this design enables other great advantages in addition to the reduction in heat losses. Thus, the air present between the tube and the envelope equalizes the temperature distribution over the wall of the discharge tube, ie the air transfers heat from the hotter areas to the colder areas. The vapor pressure in the tube is determined by the lowest temperature in the discharge space. In order to obtain the required vapor pressure, the tube must be heated in such a way that the lowest temperature of the discharge space corresponds to the desired vapor pressure. The heating of other parts of the tube above this lowest temperature has no effect on the vapor pressure and is not only useless but also harmful, especially in the case of the tubes, whose operating temperature is very high. In general, the higher the temperature, the more attacked the glass wall by metal vapor. As is well known, sodium vapor lamps are made of special glass that is resistant to sodium vapor, at least on the inside of the wall. This glass also slowly degrades during operation. Steam attacked, whereby the back, light transmission, namely, the higher the temperature of the respective points is the wall at the operations more rapidly. Since in the embodiment according to the invention, as stated, the wall temperature is equalized and the
*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder an gegeh en worden:*) The patent seeker addressed the following as the inventors:
Cornells BoI1 Willem Uyterhoeven und Eduard Gerardus Dorgelo in Eindhoven, Holland.Cornells BoI 1 Willem Uyterhoeven and Eduard Gerardus Dorgelo in Eindhoven, Holland.
Temperatur der verschiedenenTeilederWand weniger oberhalb der erforderlichen niedrigsten Temperatur liegt, wird die Röhrenwand auch weniger vom Metalldampf angegriffen, 5" wodurch eine Vergrößerung der Lebensdauer erreicht wird.Temperature of the various parts of the wall less above the lowest required Temperature, the tube wall is also less attacked by metal vapor, 5 "which increases the service life.
Infolge der Temperaturegalisierung wird auch die Gefahr verringert, daß die Röhre an den heißesten Stellen der Wand mechanisch zu hoch beansprucht wird, während die ; erforderliche niedrigste Temperatur auch unter Aufwendung einer geringeren Energiemenge erreicht wird.As a result of the temperature leveling, the risk that the tube The mechanical stress on the hottest parts of the wall is too high, while the ; required lowest temperature even with the use of a smaller amount of energy is achieved.
Ein anderer großer Vorteil der erfmdungsgemäßen Ausbildung besteht in der geringeren Abhängigkeit von Änderungen der äußeren Atmosphäre. Wird die Röhre z. B. von Wind getroffen, so wird im allgemeinen die Wärmeabgabe der Entladungsröhre vergrößert -werden und die Röhrenwand eine niedrigere Temperatur annehmen. Da der Dampfdruck stark von der Wandtemperatur abhängig ist und die Lichtemission stark von dem Dampfdruck beeinflußt werden kann, haben diese Änderungen in dem Zustande der. Umgebung (Wind, Temperaturveränderungen) einen starken Einfluß auf die Entladungsröhre. Es hat sich nun herausgestellt, daß diener Einfluß bei der erfindungsgemäßen Ausbildung wesentlich kleiner ist, als wenn die Entladungsröhre mit einer einwandigen Hülle umgeben und der Raum zwischen der eigentlichen Röhrenwand und dieser Hüllenwand entlüftet ist.Another great advantage of the design according to the invention is that it is less Dependence on changes in the external atmosphere. If the tube z. B. hit by wind, it is generally the heat output of the discharge tube can be increased and the tube wall a accept lower temperature. Since the vapor pressure is heavily dependent on the wall temperature and the light emission is heavily dependent on the vapor pressure can be influenced, these have changes in the state of the. Environment (wind, temperature changes) have a strong influence on the discharge tube. It has now been found that this influence in the inventive Training is much smaller than if the discharge tube with a single-walled Surrounding envelope and the space between the actual tube wall and this envelope wall is vented.
Man hat schon vorgeschlagen, die Wand einer Glühlampe zur Verringerung der Wärmeverluste als doppelwandige Glocke auszubilden und den Raum zwischen den beiden Wänden dieser Glocke zu entlüften. Auch hat man vorgeschlagen, die Glühlampe •mit einer besonderen doppelwandigen Hülle, bei der der Raum zwischen ihren beiden Wändgn entlüftet war, zu umgeben. Bei Glühlampen spielen jedoch die oben geschilderten Erscheinungen und die mit der erfindungsgieinäßen Ausbildung in diesem Zusammenhang erreichten Vorteile keine Rolle.It has already been proposed to use the wall of an incandescent lamp to reduce the Form heat losses as a double-walled bell and the space between the both walls of this bell to vent. It has also been suggested to use the incandescent lamp • with a special double-walled shell that leaves the space between the two of you Wändgn was vented to surround. In the case of incandescent lamps, however, those described above play a role Appearances and those with the inventive Training in this context achieved benefits irrelevant.
Ebenso wie die Verwendung einer besonderen doppelwandigen Hülle bei einer Glühlampe zeigt auch die erfindungsgemäße Ausbildung den Vorteil, daß die Hülle und die Röhre gesondert hergestellt, transportiert und ausgewechselt werden können.Just like the use of a special double-walled cover for an incandescent lamp also shows the embodiment according to the invention the advantage that the casing and the tube are manufactured, transported and separately can be exchanged.
Die Hülle kann in an sich bekannter Weise becherförmig ausgeführt werden, so daß sie die Form der beim Gebrauch flüssiger Gase bekannten Vakuumgläser, sogenannter Dewargefäße, besitzt.The casing can be designed in a manner known per se cup-shaped so that it the shape of the vacuum glasses known from the use of liquid gases, so-called dewar vessels, owns.
Der Raum zwischen der Entladungsröhre und der Hülle wird zweckmäßig abgedichtet, wodurch der Wärmeverlust beschränkt wird.The space between the discharge tube and the envelope is expediently sealed, thereby limiting heat loss.
Zu diesem Zweck kann man z. B. einen wärmebeständigen Stoff, wie Asbest, verwenden. Eine sehr zweckmäßige und auf einfache Weise anzubringende Abdichtung kann rnit Hilfe eines Ringes aus wärmebeständigem Stoff mit einem federnden Kern erzielt werden. Dieser Ring kann auf einfache Weise, die Entladungsröhre umgebend, aufgeschoben werden und bewirkt infolge seiner Federwirkung eine gute Abdichtung. Beim Gebrauch eines solchen Ringes kann man vorteilhaft in der Wand der Entladungsröhre eine ringförmige Einbuchtung herstellen, auf der der Ring ruht. Dieser Ring erhält hierdurch eine sehr bestimmte feste Stellung.For this purpose you can z. B. use a heat-resistant material such as asbestos. A very practical and easy to apply seal can be made with the help of a ring made of heat-resistant Fabric with a resilient core can be achieved. This ring can be pushed on in a simple manner, surrounding the discharge tube and causes a good seal due to its spring action. At the Such a ring can advantageously be used in the wall of the discharge tube create an annular indentation on which the ring rests. This ring gets through this a very definite fixed position.
Wird die Entladungsröhre mit Hilfe eines Transformators betrieben, und ist die Hülle becherförmig ausgebildet, so kann man diesen Transformator unterhalb des offenen Endes der Hülle anordnen. Die im Transformator entwickelte Wärme unterstützt in diesem Falle die Erhitzung der Entladungsröhre. The discharge tube is operated with the help of a transformer, and is the envelope Cup-shaped, so you can see this transformer below the open Arrange the end of the envelope. The heat developed in the transformer supports in in this case the heating of the discharge tube.
In manchen Fällen wird ein Widerstand mit der Entladungsröhre in Reihe geschaltet. Dieser Widerstand kann in diesem Falle in dem Raum zwischen der Entladungsröhre und der doppelwandigen Hülle angeordnet werden, wo er die Erhöhung der Temperatur der. Entladungsröhre unterstützt. Die Anordnung des Widerstandes ist dabei einfach, da fast keine von diesem Widerstand entwickelte Wärme nutzlos ausgestrahlt wird. Oft ist es empfehlenswert, den Widerstand um _ das Ende der Entladungsröhre herum anzubringen, durch das Stromzuführungsdrähte nach außen geführt sind. In diesem Ende ist die Temperatur im allgemeinen, niedriger als in dem übrigen Teil der Entladungsröhre. Durch Anordnung des Widerstandes in der Nähe dieses Röhrenendes kann nun die dortige Temperatur auf einfache Weise der Temperatur des übrigen Teiles der Röhre angenähert werden.In some cases a resistor is connected in series with the discharge tube. In this case, this resistor can be arranged in the space between the discharge tube and the double-walled envelope be where he's increasing the temperature of the. Discharge tube supported. the The arrangement of the resistor is easy, since there is almost no resistor developed heat is radiated uselessly. Often times it is advisable to use the resistance around the end of the discharge tube through the power supply wires are led to the outside. In this end the temperature is generally, lower than in the rest of the discharge tube. By placing the resistor near this end of the tube the temperature there can now be approximated in a simple manner to the temperature of the remaining part of the tube.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise an einigen Ausführungsformen näher erläutert.The invention is shown in the drawings, for example in some embodiments explained in more detail.
In Fig. ι ist eine Entladungsröhre 1 dargestellt, die eine längliche Form hat und mit zwei Glühkathoden 2 und 3 und mit zwei Anoden 4 und 5 versehen ist. Die Anode 4 steht mit dem einen der Stromzuführungsdrähte der Kathode 2 in Verbindung, ebenso ist die Anode 5 mit einem der Stromzuleitungsdrähte der Glühkathode 3 verbunden. ' Wird die Entladungsröhre mit Wechselstrom betrieben, so geht der Strom wechselweise zwischen der Glühkathode 2 und der Anode 5 und zwischen der Glühkathode 3 und der Anode 4 über. Die Entladungsröhre enthält eine Menge Natrium, dessen Dampf an derIn Fig. Ι a discharge tube 1 is shown, which has an elongated shape and with two hot cathodes 2 and 3 and with two Anodes 4 and 5 is provided. The anode 4 is connected to one of the power supply wires the cathode 2 in connection, as is the anode 5 with one of the power supply wires the hot cathode 3 connected. 'Will the discharge tube with alternating current operated, the current goes alternately between the hot cathode 2 and the anode 5 and between the hot cathode 3 and the anode 4 via. The discharge tube contains a lot of sodium, its vapor at the
Lichtemission beteiligt ist; die Röhre enthält gleichzeitig eine bestimmte Menge Edelgas. Die Entladungsröhre ι ist mit einer Hülle 6 mit Doppelwandung umgeben. Der Raum 7 zwischen diesen Wänden ist entlüftet, während der Zwischenraum zwischen der Entladungsröhre ι und der Hülle 6 Luft enthält. Um das obere Ende der Entladungsröhre herum ist ein Widerstandsdraht 8 aufgewickelt. Dieser Widerstand kann mit der Entladungsröhre in Reihe geschaltet sein und erhöht die Temperatur im oberen Ende der Entladungsröhre.Light emission is involved; the tube also contains a certain amount of noble gas. The discharge tube ι is surrounded by a sleeve 6 with a double wall. The room 7 between these walls is vented, while the space between the discharge tube ι and the envelope 6 contains air. Around the top of the discharge tube a resistance wire 8 is wound around it. This resistor can be connected in series with the discharge tube and increases the temperature at the top of the discharge tube.
Das obere Ende der Hülle 6 ist mit einer Asbestmenge 9 abgedichtet. Die Entladungsröhre ι und die Hülle 6 können auf je eine besondere geeignete Weise aufgehängt werden. The upper end of the envelope 6 is sealed with a quantity of asbestos 9. The discharge tube ι and the sheath 6 can each be hung in a particularly suitable manner.
In Fig. 2 ist die Entladungsröhre mit 10 bezeichnet und auch hier mit einer Hülle 6 umgeben. Im unteren Ende der Röhre befindet sich ein Quetschfuß 11, an dem die in der Figur nicht dargestellten Elektroden befestigt sind. In die Röhre ist ein Schirm 12 aus Glimmer eingelassen, der sich bis an den Rand der Entladungsröhre erstreckt und an der unteren Seite einer Einbuchtung 13 in der W'and der Entladungsröhre anliegt. Der Schirm 12 hat den Zweck, in Zusammenwirkung mit der Einbuchtung 13 das untere Ende der Entladungsröhre von dem oberen Teil abzuschließen, in dem Natriumdampf enthalten ist. Dieser Dampf kann infolgedessen nicht bis in den unteren Teil der Entladungsröhre durchdringen, der während des Betriebes eine niedrigere Temperatur als der eigentliche Entladungsraum annehmen wird. Hierdurch wird eine unerwünschte Konden-, sation des Natriumdampfes in diesem unteren Teil der Röhre vermieden.In Fig. 2, the discharge tube is numbered 10 and also here surrounded by a cover 6. Located in the lower end of the tube a pinch foot 11 to which the electrodes, not shown in the figure, are attached are. A screen 12 made of mica is embedded in the tube, which extends up to the Edge of the discharge tube extends and on the lower side of an indentation 13 in the wall of the discharge tube is in contact. The screen 12 has the purpose of interacting with the indentation 13 the lower end of the discharge tube from the upper Complete part that contains sodium vapor. This steam can as a result do not penetrate into the lower part of the discharge tube, which is a lower temperature than the during operation actual discharge space will assume. This prevents unwanted condensation, Sation of sodium vapor in this lower part of the tube is avoided.
An der Stelle der Einbuchtung 13 ist die Entladungsröhre 10 mit einem Ring umgeben, der aus einer Metallfeder 14 besteht, die mit wärmebeständigem Stoff 15, zweckmäßig Asbest, umgeben ist. Die Feder 14 (Fig. 3) besteht aus einem schraubenförmigen, in die Form eines Toroids gebrachten Metalldraht. Diese Feder ist mit Asbest umsponnen, so daß ein Überzug 15 entsteht. Der so gebildete Ring schließt den Raum zwischen der Entladungsröhre und der entlüfteten Hülle ab, so daß der Wärmeverlust der Entladungsröhre noch weiter verringert wird. Der beschriebene Ring kann dabei auf sehr einfache Weise zwischen die Entladungsröhre und die Hülle gebracht werden, und die Federwirkung dieses Ringes bewirkt* stets eine gute Abdichtung.At the location of the indentation 13, the discharge tube 10 is surrounded by a ring, which consists of a metal spring 14 with heat-resistant fabric 15, expedient Asbestos. The spring 14 (Fig. 3) consists of a helical, in the Metal wire shaped like a toroid. This feather is wound with asbestos, like that that a coating 15 is formed. The so educated Ring closes the space between the discharge tube and the vented envelope, so that the heat loss of the discharge tube is reduced even further. The ring described can be placed in a very simple manner between the discharge tube and the Sheath are brought, and the spring action of this ring causes * always a good one Seal.
Die Entladungsröhre 10 und die Hülle 6 können beide mit einem Sockel versehen werden, mit dessen Hilfe die Röhre und die Hülle in einer Fassung befestigt werden können.The discharge tube 10 and the envelope 6 can both be provided with a base, with the help of which the tube and the sheath are fastened in a socket can.
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