DE2814683C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleichstrom-Quecksilber-Nieder­ druckentladungslampe hoher Stromdichte mit Druckausgleichsraum, bei der Anode und Kathode hintereinander in einem Kolben angeordnet sind und der eine der beiden Schenkel des Entladungs­ raumes koaxial in den Kolben hineinragt und die ringförmig ausgebildete Anode durchtritt.

Derartige Lampen sind aus der DE-OS 25 15 607 bekannt und dienen vorzugsweise als Ultraviolett-Strahlungsquellen, bei­ spielsweise zur Entkeimung von Lebensmitteln. Bei der prak­ tischen Verwendung dieser Lampen hat sich gezeigt, daß es zur direkten Durchzündung zwischen Kathode und Anode durch den Druckausgleichsraum kommen kann und daß dadurch u. U. die gesamte Lampe zerstört wird. Die Ursache für dieses Durch­ zünden liegt in der zu hohen Temperatur des Druckausgleichs­ raumes, dessen Form bei den bekannten Lampen im wesentlichen durch zwei kragenförmige Teile bestimmt wird. Die hohe Tempe­ ratur im Druckausgleichsraum kommt bei diesen Lampen dadurch zustande, daß dieser Raum durch die Wärmestrahlung der Kathode erhitzt wird. Außerdem erfolgt eine Erwärmung durch die Anodensäule der Entladung.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Gleichstrom- Quecksilber-Niederdruckentladungslampe der eingangs erwähnten Art an­ zugeben, bei der ein Durchzünden durch den Druckausgleichs­ raum vermieden und damit die durchschnittliche Lebensdauer derartiger Lampen erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der in den Kolben hineinreichende Schenkel des Entladungsraumes mindestens bis zur Kathode reicht und diese seitlich umschließt.

Durch diese Maßnahmen wird zweierlei erreicht. Einmal wird der Druckausgleichsraum zum wesentlichen Teil in die kalte Zone des Kathodenraumes verlegt und ermöglicht daher eine bessere Kühlung. Zum anderen ermöglicht diese Konstruktion einen gegen­ über bekannten Lampen längeren Druckausgleichsraum.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nach­ folgend anhand von Fig. 1 und 2 näher beschrieben.

In Fig. 1 ist ein Kolben 1 im wesentlichen aus hitzebeständigem Hartglas dargestellt, in welchem die beiden Elektroden, die Kathode 2 und die Anode 3, hintereinander angeordnet sind. Die Kathode weist neben der eigentlichen Heizwicklung noch ein zy­ linderförmiges Strahlenschild 2′ auf, das eine seitliche Wärme­ abstrahlung verhindern soll. Der Entladungsraum 4 besteht aus den beiden Schenkeln 5 und 6, die beide am gleichen Ende des Kolbens 1 angeschlossen sind. Dabei ragt der Schenkel 5 koaxial in den Kolben 1 hinein, durchtritt die ringförmig ausgebildete Anode 3 und umschließt nach entsprechender Erweiterung im Anoden­ bereich 7 die Kathode 2.

Der Zwischenraum 8 zwischen der Wand des Kolbens 1 und dem erwei­ terten Teil des Schenkels 5 bildet im ganzen Bereich eine außer­ ordentlich feste und vor Durchzündung geschützte Entladungs­ strecke, welche noch dazu den Druckausgleich zwischen Anoden- und Kathodenteil der Lampe eine genügende Gas/Dampf-Strömung ermöglicht (Druckausgleichsraum), wenn der Abstand D zwischen der Wand des Kolbens 1 und dem Schenkel 5 nicht kleiner als 0,5 mm ist. Bei Abständen D größer als 4 mm kann es zum Durchzünden kom­ men. In diesen Fällen sollte die Kathode 2 weiter im Inneren des Schenkels 5 angeordnet werden, weil dann der Weg zwischen Anode und Kathode über den Druckausgleichsraum länger wird, wodurch ebenfalls einem eventuellen Durchzünden entgegengewirkt wird. Besonders bewährt haben sich Lampen mit einem Abstand D von 1 mm.

Um einen einwandfreien Betrieb der Lampe zu gewährleisten, sollte die Länge l des in den Kolben 1 hineinreichenden Schenkels 5 - gemessen zwischen dem unteren Rand der Anode 3 und dem unteren Rand des Schenkels 5- etwa ¹/₅ bis ¹/₂₀, vorzugsweise ¹/₁₀ der Länge L des gesamten außerhalb des Kolbens 1 befindlichen Entla­ dungsraumes betragen. In Fig. 2 sind die Längen bei einer Lampe mit mäanderförmigem Entladungsraum wiedergegeben.

Die neue Konstruktion ist leicht anzufertigen und erwies sich für alle Arten von Einkolbenlampen für Gleichstrombetrieb als die beste Lösung.

• Bezugszeichenliste 1   = Kolben
  2   = Kathode
  2′  = Zylinderförmiges Strahlenschild
  3   = Anode
  4   = Entladungsraum
  5, 6  = Schenkel des Entladungsrahmes 4
  7   = Anodenbereich, in dem der Schenkel 5 einen größeren Durchmesser erhält
  8   = Druckausgleichsraum
  l   = Länge des Schenkels 5, gemessen zwischen dem unteren Rand der Anode 3 und dem unteren Rand des Schenkels 5
  L   = Länge des gesamten außerhalb des Kolbens 1 be­ findlichen Entladungsraumes 4
  D   = Abstand des Schenkels 5 vom Kolben 1 im Druck­ ausgleichsraum 8

Claims (3)

1. Gleichstrom-Quecksilber-Niederdruckentladungslampe hoher Stromdichte mit Druckausgleichs­ raum, bei der eine Anode und eine Kathode hinterein­ ander in einem Kolben angeordnet sind und der eine der beiden Schenkel des Entladungsraumes koaxial in den Kolben hineinragt und die ringförmig ausgebildete Anode durchtritt, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Kolben (1) hineinragende Schenkel (5) des Entladungsraumes (4) mindestens bis zur Kathode (2) reicht und diese seitlich um­ schließt.

2. Quecksilber-Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Länge (8) des in den Kolben (1) hineinreichenden Schenkels (5) - gemessen zwischen dem unteren Rand der Anode (3) und dem unteren Rand des Schenkels (5) - etwa ¹/₅ bis ¹/₂₀, vorzugsweise ¹/₁₀, der Länge (L) des gesamten, außerhalb des Kolbens (1) befindlichen Entladungs­ raumes beträgt.

3. Quecksilber-Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Abstand (D) zwischen der Wand des Kolbens (1) und dem in den Kolben (1) hineinreichenden Schenkel (5) des Entladungsraumes (4) im Bereich (8) zwischen Anode (3) und Kathode (2) 0,5 bis 4 mm, vorzugsweise 1 mm, beträgt.