CH165643A - Verfahren zum Betriebe von elektrischen Leuchtröhren mit Glühelektroden. - Google Patents

Description

  Verfahren zum Betriebe von elektrischen     Leuchtröhren    mit     Glühelektroden.    .    Bei elektrischen Leuchtröhren, die mit  Glühelektroden ausgestattet sind und ausser  einer     Edelgasgrundfüllung    noch einen     31e-          talldampf    von zur Lichterzeugung aus  reichendem     Dampfdruck    enthalten, zeigt sich  der     Übelstand,    dass sie     unruhig    brennen, weil  kleine     Temperaturschwankungen    der     Leucht-          röhre,

  die    durch die unvermeidlichen Schwan  kungen der Netzspannung     hervorgerufen     werden, schon ausserordentlich grosse Schwan  kungen im Dampfdruck der Füllung und da  mit auch der Lichtausstrahlung bedingen.  So steigt zum Beispiel zwischen 320 'und  340' C der Dampfdruck des für derartige       Leuchtröhren    am meisten verwendeten  Quecksilbers von 375 mm auf 555 mm; in  folgedessen     steigt    dann auch die für das Auf  rechterhalten der Entladung notwendige  Spannung an der Röhre, wodurch es ge  schehen kann, dass die Netzspannung nicht.

    mehr ausreicht und die Röhre erlischt,     ins-          besondere,    wenn die Netzspannung schon    wieder ihren normalen Wert erlangt hat,  während die Temperatur der Röhre noch  nicht     entsprechend    .gesunken ist.  



  Diese Nachteile lassen sich erfindungs  gemäss vermeiden, wenn der     Druck,des    in der  Röhre beim     Betriebe    vorhandenen Metall  dampfes dauernd um mindestens 5 % niedri  ger als der der Röhrentemperatur entspre  chende     Sätt        ggungsdruck        -des    Metalldampfes  gehalten wird. Am einfachsten kann man  dies dadurch erreichen, dass man eine Röhre,  die im Innern eine sehr geringe Metallmenge  aufweist, mit einer so hohen Strombelastung  betreibt, dass die gesamte Metallmenge schon  vor Erreichen der Betriebstemperatur der  Röhre restlos verdampft.

   Der entstehende  Metalldampf ist dann bei der     Betriebstempe-          ratur    überhitzt, oder mit andern Worten,       untersättigt.    Man kann aber auch     unter    Ver  wendung einer Leuchtröhre, bei welcher in  einem Ansatzgefäss eine grössere     Metallmenge     untergebracht ist, .den Ansatz und     damit    die      in diesem enthaltene Metallmenge auf     einer    die       Betriebstemperatur    nicht     erreiehenden    Tem  peratur halten.

   Dies kann beispielsweise     da-          .durch        geschehen,,dass    man den     Röhrenansatz     besonders kühlt oder dass man den Wärme  austausch zwischen dem Röhrenansatz und  dem Röhreninnern behindert. Auch in :die  sem Falle stellt sich dann bei der Betriebs  temperatur ein     untersättigter    Dampf ein.  



  Während bei Röhren, die bei     den-bisher     üblichen     Verfahren    mit     gesättigtem    Dampf       betrieben    werden, die beschriebene ungün  stige Empfindlichkeit gegen     Spannungs-          schwankungen        auftritt,    zeigen Röhren, die  nach der Erfindung mit     ungesättigtem     Dampf arbeiten, diesen Nachteil nicht.

   Dies  liegt daran,     dass    sich nunmehr bei den Röh  ren zufolge des     untersättigten    Dampfes so  wohl bei langsamer, als auch rascher Ände  rung der Spannung eine negative Charakte  ristik einstellt, so dass bei zufälligem     Span-          nungsanstieg    des Netzes und bei gegebenem       Vorschaltwiderstand    die Stromstärke     steigt     und dabei der Spannungsabfall an der Röhre  selbst jedoch sinkt. Dies hat aber einen Aus  gleich ,der sonst durch die     Spannungsschwa.#i-          kungen    bedingten Lichtschwankungen zur  Folge.

   Aus dem gleichen Grunde können     sich     nunmehr auch die sonst durch     äussere    Tem  peratureinflüsse bedingten Schwankungen  des Dampfdruckes bei den Leuchtröhren  nicht in merkbare Licht- und Spannungs  schwankungen umsetzen.  



  Ein besonderer Vorteil     des    neuen     Be-          triebsverfahrens    liegt sodann noch     darin,    dass  .der für jede Röhre     günstigste    Ökonomie  bereich schon bei     Einschaltung    wesentlich       niedrigerer        Betriebsdampfdrücke    erreicht  werden kann, wie sich dies aus     nachstehender     Gegenüberstellung ergibt.  



  So hat     beispielsweise    eine der bisher üb  lichen Leuchtröhren mit     Glühelektroden,    die  bei 25 cm Länge und 15 mm Durchmesser  der Lichtsäule mit einem Edelgas von 1 mm       Quecksilberdruck    gefüllt     ist,    bei Anwesen  heit von Quecksilber als Bodenkörper, einer       Belastung    von 3 Ampere und einer Röhren  spannung von 2.10 Volt eine     Gkonomie    von    60     Lm/W;

      die Röhre erreicht dabei     eine     Temperatur von<B>350'</B> C, was einem     Queck-          silbersättigungsdruck    von etwa<B>670</B> mm     11-          entspricht.    Eine solche Röhre kann unter       Verwendung        eines    üblichen     Vorschaltwider-          standes    an Netzen von 40-0 Volt Spannung  gezündet und betrieben werden. Eine höhere  Belastung als 3 Ampere würde jedoch bei  Spannungsschwankungen sehr leicht zu  einem Erlöschen der Röhre zufolge zu hoch  ansteigenden     Dampfdruckes    führen.  



  Wird dagegen bei einer solchen Röhre  .der     Quecksilberdampfdruck    auf nur     höc,i-          stens    600 mm gehalten, so wird bei anstei  gender Netzspannung zwar die     Stromstärke     steigen, jedoch die Spannung an der Röhre  selbst     etwas    fallen, so dass ein Erlöschen der  Röhre nicht zu befürchten ist. Aus     deri     gleichen Grunde kann die Röhre jetzt bei  gleicher Netzspannung ohne weiteres mit  4 Ampere und :darüber statt mit 3 Ampere  betrieben werden. Dies hat aber zur Folge,       ,dass    bei voller Betriebssicherheit die Öko  nomie der Röhre nunmehr auf 70     Lm/W    er  höht wird.  



  Um die erstgenannte Röhre mit 4 Ampere       betreiben    zu können,     müsste    eine höhere     \Tetz-          spannung    zur Verfügung stehen. Ausserdem       würde    sich hierbei aber in der Röhre     ?iii     Dampfdruck von etwa. 2     Atm,    einstellen, was  naturgemäss die Gefahr eines -     Platzens    der  Röhre in sich schliesst.  



       Diese    günstige Untersättigung des die       Lichtausstrahlung    übernehmenden Dampfes  lässt sich, , wie ferner ermittelt wurde, auch  bei Röhren mit doppelwandigem Gefäss er  zielen. Notwendig ist     allerdings    dabei,     dass     der     Metallbodenkörper    ausschliesslich im       Aussenraume    der     doppelwandigen    Röhre un  tergebracht wird und     dass    der     Aussenraum     der Röhre mit :

  dem die     Glühelektroden    ent  haltenden Innenraum     in,kommunizierender     Verbindung steht, so     dass    nicht nur die     Edel-          gasgrundfüllung,    sondern auch ,der beim Be  triebe der Röhre gebildete Metalldampf beide       Räume    der Röhre mit.     gleichem    Druck aus  füllen kann.

             Bei    einer derart: ausgebildeten Leucht  röhre geht die Entladung ausschliesslich im  Innenraum zwischen den Glühelektroden  vor sich,     wa.s    zur Folge hat,     dass        .der    Innen  raum eine weit höhere Temperatur als der  Aussenraum annimmt, dies im     b^scaderen     noch deswegen, weil letzterer der Abkühlung  durch die Aussenluft unterliegt. Da beide  Räume aber in     kommunizierender    Verbin  dung stehen, so kann sich im Innenraum  trotz der in diesem herrschenden höheren  Temperatur nur ein Dampfdruck einstellen,  der der niedrigeren Temperatur des Boden  körpers im Aussenraum entspricht.

   Der  Dampfdruck im Innenraum kann also nicht  auf denjenigen Sättigungsdruck ansteigen,  der zu der in diesem Raum herrschenden  Temperatur gehört. Auch bei einer derart  ausgebildeten Röhre können daher Span  nungsschwankungen keine Druckschwankun  gen und damit zusammenhängend auch keine  Veränderungen in der Lichtausstrahlung her  vorrufen.  



  Eine derart ausgebildete, zufolge ihrer       Doppelwandigheit    weniger zu Wärmever  lusten führende Röhre ist mit Vorteil für die  Entladung in solchen Metalldämpfen     geeig-          iiet,    die zur     Lichtanregung    einer besonders       iiolien    Temperatur bedürfen, wie dies bei  spielsweise bei     Alkalimetallen,    Magnesium,  Kadmium und Zink der Fall ist. Diese neue       Röhre    ist aber auch gut verwendbar bei der  Herstellung einer Hochdruckentladung in       Quecksilberdampf.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zum Betriebe von elektrischen Taeuchtröhren mit Glühelektroden, die ausser einer Edelgasgrundfüllung einen Metall dampf von zur Lichterzeugung ausreicheii- .dem Dampfdruck enthalten, dadurch gekenn zeichnet, da.ss der Druck des Metalldampfes dauernd um mindestens 5 % niedriger als der ,der Röhrentemperatur entsprechende Sätti gungsdruck des bletallda-mpfes gehalten wird. UNTERANSPRü CHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, unter Benutzung einer Leuchtröhre, in deren Innerem eine sehr geringe Metallmenge untergebracht ist, dadurch gekennzeich net, dass die Röhre mit einer so hohen Strombelastung betrieben wird, dass schon vor Erreichen der Betriebstemperatur die Metallmenge völlig verdampft wird.

   2. Verfahren naeh Patentanspruch I, unter Benutzung .einer Leuchtröhre, bei welcher in einem Ansatz eine grössere Metallmenge untergebracht ist, dadurch gekennzeich net, dass der Röhrenansatz und -die in ihm untergebrachte Metallmenge auf einer unterhalb der Betriebstemperatur liegen den Temperatur gehalten wird.

   PATENTANSPRUCH II: Elektrische Leuchtröhre mit Glühelek- troden, Edelgaegrundfüllung und einem ver- da.mpfbaren Netallbodenkörper zur Durch führung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass, die Röhre aus einem doppelwandigen Gefäss besteht, dessen Innenraum die Glühelektroden und dessen mit dem Innenraum in.

   kommunizierender Verbindung stehender Aussenraum den 1LZe- tallbodenkörper enthält.