(19)
(11) EP 1 059 658 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
13.12.2000  Patentblatt  2000/50

(21) Anmeldenummer: 00110704.4

(22) Anmeldetag:  19.05.2000
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7H01J 61/32
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL LT LV MK RO SI

(30) Priorität: 02.06.1999 DE 19925406

(71) Anmelder: PROMATEC GmbH Berlin, Sondermaschinen und Elektronik
12435 Berlin (DE)

(72) Erfinder:
  • Dame, Jürgen
    12683 Berlin (DE)
  • Münchhausen, Rainer
    16341 Zepernick (DE)
  • Bernicke, Torsten
    12247 Berlin (DE)

(74) Vertreter: TER MEER STEINMEISTER & PARTNER GbR 
Patentanwälte, Mauerkircherstrasse 45
81679 München
81679 München (DE)

   


(54) Gasentladungslampe, insbesondere Niederdruckgasentladungslampe


(57) Die Erfindung betrifft eine Gasentladungslampe, insbesondere eine Niederdruckgasentladungslampe, mit einem lichtdurchlässigen Lampenkolben (17) und einem im Lampenkolben (17) angeordneten, lichtdurchlässigen Rohr (10) zum Festgelegen einer Gasentladungsstrecke, anderen Enden jeweils eine Elektrode (14, 21) angeordnet ist. Um eine möglichst gute Lichtleistungsausbeute und einen stabilen Betrieb zu erzielen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das lichtdurchlässige Rohr (10) an seinem einen Ende (13) verschlossen und an seinem anderen Ende (12) offen ist, und daß die eine der beiden Elektroden (14) im lichtdurchlässigen Rohr (10) im Bereich des verschlossenen Endes (13) und die andere im Lampenkolben (17) außerhalb des lichtdurchlässigen Rohrs (10) angeordnet ist.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft eine Gasentladungslampe, insbesondere eine Niederdruckgasentladungslampe mit einem lichtdurchlässigen Lampenkolben und einem im Lampenkolben angeordneten, lichtdurchlässigen Rohr zum Festlegen einer Gasentladungsstrecke, an deren Enden jeweils eine Elektrode vorgesehen ist.

[0002] Herkömmliche Gasentladungslampen weisen ein lichtdurchlässiges Glasrohr auf, das innen mit einem Leuchtstoff beschichtet ist und in dessen Enden Elektroden angeordnet sind, deren elektrische Zuführungen vakuumdicht durch die verschlossenen Enden des Glasrohrs hindurchgeführt sind. Das Glasrohr ist je nach Bauart der herkömmlichen Gasentladungslampe aus einem oder mehreren u-förmigen Glasrohrabschnitten aufgebaut oder wendelförmig gebogen, um die für die gewünschte Lichtleistung erforderliche, mehr oder weniger lange, durch das Glasrohr festgelegte Gasentladungsstrecke auf möglichst kleinem Raum unterzubringen und dabei gleichzeitig eine Lichtabstrahlcharakteristik zu realisieren, die der der herkömmlichen Glühlampe angenähert ist. Obwohl derartige Gasentladungslampen im Hinblick auf einen sparsamen Energieverbrauch hervorragend und der herkömmlichen Glühlampe weit überlegen sind, werden derartige Gasentladungslampen vom Verbraucher nur zögernd eingesetzt, da sie vom ästhetischen Standpunkt zumindest unbefriedigend sind.

[0003] Um dem ästhetischen Bedürfnis der Verbraucher entgegenzukommen, der zwar eine Gasentladungslampe als Energiesparlampe einsetzen will, der jedoch nicht bereit ist, auf den ihm gewohnten Anblick einer herkömmlichen Glühlampe zu verzichten, wurden bereits Gasentladungslampen entwickelt, bei denen das als Entladungsgefäß zum Festlegen einer Gasentladungsstrecke dienende Glasrohr einfach in einem lichtdurchlässigen mat-ten Glas- oder Kunststoffkolben angeordnet wurde, so daß die fertige Lampe von ihrem Äußeren her den Eindruck einer gewöhnlichen Glühlampe macht. Für solche Lampen werden z. B. herkömmliche mattierte Lampenkolben in Kugel- oder Kerzenform über entsprechend kompakt ausgebildete Gasentladungslampen gesteckt und mit diesen verbunden.

[0004] Diese Vorgehensweise hat jedoch den Nachteil, daß die Lichtleistung in Folge des über die Gasentladungslampe gesteckten Lampenkolbens um etwa 20 % gesenkt ist. Daneben wird der Betrieb der Gasentladungslampe deutlich beeinträchtigt, da die Wärmeabgabe von dem Entladungsgefäß an die Umgebung durch den äußeren Lampenkolben beeinträchtigt wird, so daß sich die thermische Stabilität des Plasmas der Gasentladungsstrecke verschlechtert.

[0005] Aus der DE 30 19 605 A1 ist bereits eine Niederdruck-Entladungslampe mit einem Außenkolben und einem Innenrohr bekannt, das ein offenes und ein verschlossenes Ende aufweist. Zwei Elektroden befinden sich im Bereich des geschlossenen Endes des Innenrohrs, wobei die eine Elektrode innerhalb und die andere außerhalb des Rohrs angeordnet ist, so daß sich eine Gasentladungsstrecke aufbauen kann, die von der im Inneren des Innenrohrs angeordneten Elektrode durch das Innenrohr und anschließend durch den Innenraum des Außenkolbens außerhalb des Innenrohrs zur anderen Elektrode verläuft.

[0006] Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine weitere Gasentladungslampe bereitzustellen, die insbesondere bei einer guten Lichtleistungsausbeute einen stabilen Leuchtbetrieb sicherstellt.

[0007] Diese Aufgabe wird durch die Gasentladungslampe nach Anspruch 1 gelöst.

[0008] Erfindungsgemäß Ist also vorgesehen, daß das lichtdurchlässige Rohr zum Festlegen einer Gasentladungsstrecke nur an einem Ende verschlossen ist, so daß sein anderes Ende offen ist, und daß die zweite dem offenen Ende des lichtdurchlässigen Rohrs zugeordnete Elektrode der Gasentladungslampe außerhalb des lichtdurchlässigen Rohrs im Lampenkolben angeordnet ist, wobei das offene Ende des lichtdurchlässigen Rohrs so angeordnet ist, daß das Plasma der Gasentladungsstrecke entlang der Innenoberfläche des Lampenkolbens verläuft. Auf diese Weise läßt sich eine Gasentladungsstrecke realisieren, die sowohl innerhalb des lichtdurchlässigen Rohrs als auch außerhalb davon im Lampenkolben vorliegt. Dieser Aufbau der Gasentladungsstrecke hat insbesondere den Vorteil, daß die Gasentladungsstrecke in direktem Wärmekontakt mit dem Lampenkolben steht, so daß der Lampenkolben als sogenannte kalte Stelle der Gasentladungslampe wirkt, über die das Plasma der Gasentladungsstrecke gekühlt wird, so daß es im Betrieb nach Abschluß der Einschaltphase auf einer konstanten Temperatur gehalten wird.

[0009] Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Gasentladungslampe besteht darin, daß nicht nur der Teil der Gasentladungsstrecke, der innerhalb des lichtdurchlässigen Rohres liegt, Licht erzeugt, sondern auch die außerhalb des lichtdurchlässigen Rohres im Lampenkolben verlaufende Gasentladungsstrecke. Somit wird zu dem im lichtdurchlässigen Rohr erzeugten Lichtstrom ein außerhalb des Rohres erzeugter Lichtstrom addiert, der Lichtverluste in Folge des Lampenkolbens zumindest kompensiert.

[0010] Erfindungsgemäß lassen sich einerseits leistungsfähige Gasentladungslampen mit bis zu 80 Watt Leistung in kompakter Bauform schaffen, die eine mit einer 400 Watt Glühlampe vergleichbare Lichtleistung oder Lichtausbeute besitzen. Andererseits sorgt der Plasmaverlauf im Lampenkolben für eine gleichmäßige Lichtabstrahlung, die im wesentlichen einen Leuchteindruck bewirkt, der dem einer Glühlampe entspricht.

[0011] Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die beiden Elektroden benachbart zueinander innerhalb bzw. außerhalb des lichtdurchlässigen Rohrs im Lampenkolben angebracht sind, und daß das offene Ende des lichtdurchlässigen Rohrs mit Abstand zu der außerhalb des lichtdurchlässigen Rohrs vorgesehenen Elektrode angeordnet ist. Diese Anordnung der Elektroden hinsichtlich des lichtdurchlässigen Rohres ermöglicht insbesondere eine für eine einfache und kostengünstige Montage zweckmäßige Anordnung der einzelnen Elemente der erfindungsgemäßen Lampe.

[0012] Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das verschlossene Ende des lichtdurchlässigen Rohrs in einem elektrische Anschlüsse aufweisenden Endbereich des Lampenkolbens angeordnet ist, während das offene Ende des lichtdurchlässigen Rohrs im anderen Endbereich des Lampenkolbens liegt. Auf diese Weise läßt sich das Innere des Lampenkolbens optimal für die Verlängerung der Gasentladungsstrecke ausnutzen. Gleichzeitig wird die Herstellung vereinfacht, da die einzelnen Elektroden mit ihren entsprechenden Stromdurchführungen beim Verschließen des Lampenkolbens mit eingesetzt und abgedichtet werden können.

[0013] Erfindungsgemäße Gasentladungslampen für geringe Lichtleistungen lassen sich auf einfache Weise dadurch herstellen, daß ein lichtdurchlässiges Rohr in einem, beispielsweise kerzenförmigen, Lampenkolben angeordnet wird, dessen Länge im wesentlichen der freien Länge im Inneren des Lampenkolbens entspricht. Dabei wird eine Gas entladungsstrecke ermöglicht, deren Länge etwa gleich dem Doppelten der Länge des lichtdurchlässigen Glasrohrs ist. Für Gasentladungslampen mit höherer Lichtleistung ist es jedoch vorteilhaft, wenn das lichtdurchlässige Rohr zwischen seinen Enden wendelförmig aufgewickelt oder meanderförmig ausgebildet ist. In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn das lichtdurchlässige Rohr einstückig ist.

[0014] Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann jedoch auch vorgesehen sein, daß das lichtdurchlässige Rohr aus wenigstens zwei Abschnitten zusammengesetzt ist. In diesem Fall lassen sich dicht beieinander liegende Rohrabschnitte realisieren, so daß sich eine optimale Nutzung des Innenraums des Lampenkolbens ergibt.

[0015] Besonders zweckmäßig ist es, wenn das lichtdurchlässige Rohr und ggf. auch der Lampenkolben aus Glas besteht. Je nach der Wellenlänge des bei der Gasentladung erzeugten Lichtes kann es dabei vorteilhaft sein, Quarzglas zu verwenden.

[0016] Für herkömmliche Gasentladungslampen, die in Massenproduktion hergestellt werden sollen, werden jedoch die üblichen in der Lampentechnik verwendeten, für UV-Licht undurchlässigen Gläser eingesetzt.

[0017] In diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn sowohl das lichtdurchlässige Rohr als auch der Lampenkolben innen mit einem Leuchtstoffbeschichtet sind, der die erzeugte UV-Strahlung in sichtbares Licht wandelt und mit dessen Hilfe die spektralen Eigenschaften des von der erfindungsgemäßen Gasentladungslampe ausgestrahlten Lichts entsprechend dem Einsatzzweck der Lampe eingestellt werden.

[0018] Wird die erfindungsgemäße Gasentladungslampe mit einem Edelgas. wie z. B. Argon, und mit Quecksilber gefüllt, so daß die UV-Emission von Quecksilber zur Lichterzeugung genutzt wird, so erfährt der von der Leuchtstoffbeschichtung des lichtdurchlässigen Rohres erzeugte Lichtstrom zwar an der Leuchtstoffbeschichtung des Lampenkolbens eine Verringerung. Gleichzeitig wird jedoch auch im Lampenkolben selbst UV-Licht erzeugt, da ein Teil der genutzten Gasentladungsstrecke außerhalb des lichtdurchlässigen Rohres im Lampenkolben verläuft. Dieses im Lampenkolben erzeugte UV-Licht wird von der Leuchtstoffbeschichtung des Lampenkolbens in sichtbares Licht gewandelt. Der auf diese Weise erzeugte Lichtstrom wird dem vom lichtdurchlässigen Rohr ausgehenden Lichtstrom hinzuaddiert, wodurch die Verringerung des sichtbaren Lichtstroms an der Leuchtstoffbeschichtung des Lampenkolbens zumindest kompensiert wird.

[0019] Um die spektrale Charakteristik des von der erfindungsgemäßen Gasentladungslampe noch besser an die Erfordernisse des jeweiligen Verwendungszwecks anpassen zu können, kann vorgesehen sein, daß für die Beschichtung des lichtdurchlässigen Rohrs und des Lampenkolbens unterschiedliche Leuchtstoffe verwendet werden.

[0020] Um eine Lampe mit einem Farbwidergabefaktor bis 93 oder mehr zu erhalten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß für die Beschichtung des lichtdurchlässigen Rohrs und/oder des Lampenkolbens ein 3- bis 5-Banden-Leuchtstoff verwendet wird.

[0021] Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Lampenkolben durch ein Verbindungselement verschlossen ist, in dem die Elektroden aufgenommen sind und an dem das lichtdurchlässige Rohr gehalten ist, wobei die Elektroden und das lichtdurchlässige Rohr unabhängig von einander positioniert und in das Verbindungselement eingeschmolzen werden können.

[0022] Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Zuleitungsdrähte der Elektroden als Steckverbinder ausgebildet sind, um den Lampenkolben mit dem darin angeordneten Rohr und den Elektroden gleichzeitig an einem Sockel anzubringen und die Elektroden mit einem elektronischen Vorschaltgerät zu verbinden.

[0023] Eine besonders gleichmäßige Verteilung des Plasmas wird erreicht, wenn das offene Ende des lichtdurchlässigen Rohrs auf der Symmetrieachse des Lampenkolbens angeordnet ist.

[0024] Dabei ist es zweckmäßig, wenn das offene Ende des lichtdurchlässigen Rohrs entweder der Innenoberfläche des Lampenkolbens in einem Abstand gegenüberliegt, der kleiner als der halbe Durchmesser des lichtdurchlässigen Rohrs ist, oder in einer die Symmetrieachse des Lampenkolben enthaltenden Ebene liegt und zu dessen Innenoberfläche einen Abstand aufweist, der kleiner als der halbe Durchmesser des lichtdurchlässigen Rohrs ist.

[0025] Vorteilhaft ist es ferner, wenn das offene Ende des lichtdurchlässigen Rohrs leicht trichterförmig aufgeweitet ist.

[0026] Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Gasentladungslampe, die die äußere Form einer herkömmlichen Glühlampe aufweist,

Figur 2 eine erfindungsgemäße Gasentladungslampe in Kerzenform,

Figur 3 eine weitere erfindungsgemäße Gasentladungslampe mit geradem Rohr im Lampenkolben,

Figur 4 eine Gasentladungslampe entsprechend Figur 3 mit wendelförmigem Rohr im Lampenkolben und

Figur 5 eine Stirnansicht des wendelförmigen Rohrs nach Figur 4 von oben.



[0027] In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Bauteile mit gleichem Bezugszeichen versehen.

[0028] Wie Figur 1 zeigt, umfaßt die erfindungsgemäße Gasentladungslampe ein lichtdurchlässiges Rohr, insbesondere ein Glasrohr 10, das wendelförmig aufgewickelt ist und dessen Innenoberfläche mit einem Leuchtstoff 11 beschichtet ist. Das in Figur 1 oben dargestellte Ende 12 ist offen, während das andere, unten dargestellte Ende 13 verschlossen ist. Im Bereich des geschlossenen Endes 13 ist im Glasrohr 10 eine erste Elektrode 14 angeordnet, die beispielsweise wendelförmig ausgebildet ist und deren Zuleitungsdrähte 15 vakuumdicht durch den beispielsweise als Quetschstelle 16 ausgebildeten Verschluß des Glasrohrs 10 hindurchgeführt sind.

[0029] Das Glasrohr 10 ist in einem Lampenkolben 17 angeordnet, der auf seiner Innenoberfläche ebenfalls mit Leuchtstoff 11' beschichtet ist. Der Lampenkolben 17 weist eine von der Glühlampenherstellung bekannte Kugel- oder Birnenform auf und ist mit einem eingeschmolzenen Glasteller 18 verschlossen, in den ein Pumprohr 19 eingesetzt ist. Durch den Glasteller 1 sind einerseits die Zuleistungsdrähte 15 der ersten Elektrode 14 und andererseits Zuleitungsdrähte 20 einer zweiten Elektrode 21 hindurchgeführt und vakuumdicht eingeschmolzen. Das Einschmelzen der Zuleitungsdrähte 15, 20 der Elektroden 14, 21 und des Pumprohrs 19 kann gleichzeitig mit dem Verschmelzen des Glastellers 18 mit dem Lampenkolben 17 erfolgen.

[0030] Nach dem Evakuieren und anschließenden Befüllen des Lampenkolbens 17 mit einem Edelgas, beispielsweise Argon, und nach dem Einbringen von Quecksilber wird das Pumprohr 19 vakuumdicht zugeschmolzen.

[0031] Der Lampenkolben 17 mit dem darin angeordnenten Glasrohr 10 ist auf einem Sockel 22 befestigt, in dem ein elektronisches Vorschaltgerät 23 untergebracht ist. Am Sockel 22 ist ferner ein Anschlußelement 24 angebracht, das z. B. in nicht näher dargestellter Weise als Schraubgewinde ausgebildet sein kann, mit dem die erfindungsgemäße Gasentladungslampe in eine herkömmliche Glühlampenfassung eingeschraubt werden kann.

[0032] Bei der Fertigung der erfindungsgemäßen Gasentladungslampe werden zunächst nach der Herstellung des Lampenkolbens 17 und des lichtdurchlässigen Rohres aus einem geeigneten Glas die Innenoberfläche des Glasrohrs 10 und des Lampenkolbens 17 mit Leuchtstoff 11, 11' beschichtet. Dabei können für die Beschichtung des Glasrohrs 10 und des Lampenkolbes 17 entweder gleiche oder unterschiedliche Leuchtsoffe eingesetzt werden. Die Art des für das Glasrohr 10 und den Lampenkolben 17 verwendeten Glases wird ebenso wie der oder die Leuchtstoffe für die Beschichtung in Abhängigkeit von der gewünschten Spektralcharacteristik des von der fertigen Lampe ausgesendeten Lichts gewählt. Für erfindungsgemäße Gasentladungslampe für den Einsatz im Haushalt werden die bei der Lampenherstellung üblichen Glassorten verwendet. Es ist jedoch auch möglich, für Speziallampen, die z. B. UV-Licht aussenden sollen, Quarzglas zu benutzen. Darüber hinaus ist es auch denkbar, daß Glasrohr 10 zum Festlegen einer Gasentladungsstrecke im Lampenkolben 17 aus Quarzglas herzustellen, und nur die Innenoberfläche des Lampenkolbens 17 mit Leuchtstoff 11' zu beschichten. Ferner ist es möglich, auch den Lampenkolben 17 aus Quarzglas auszubilden.

[0033] Nachdem das lichtdurchlässige Glasrohr 10 und der Lampenkolben 17 in entsprechender Weise vorbereitet sind, also in dem beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung jeweils mit einem Leuchtstoff 11, 11' beschichtet sind, wird in das eine Ende 13 des Glasrohrs 10 die Elektrode 14 eingesetzt. Daraufhin wird das Ende 13 unter Ausbildung einer Quetschstelle 16, durch die die Zuleitungsdrähte 15 der ersten Elektrode 14 vakuumdicht hindurchgeführt sind, zugeschmolzen.

[0034] Anschließend erfolgt die Anordnung des Glasrohrs 10 am Glasteller 18, wobei die Zuleitungsdrähte 15 der ersten Elektrode 14 so ausgebildet sein können, daß das Glasrohr 10 von den Zuleitungsdrähten 15 gehalten wird. Sobald die zweite Elektrode 21, das Pumprohr 19 und der Lampenkolben 17 am Glasteller 18 angeordnet sind, erfolgt das Verschmelzen des Glastellers 18 mit dem Lampenkolben 17 und gleichzeitig das Einschmelzen des Pumprohrs 19 sowie der Zuleitungsdrähte 15, 20 der Elektroden 14, 21.

[0035] Hierbei ist es auch möglich, zunächst die Zuleitungsdrähte 15, 20 der Elektroden 14, 21 und das Pumprohr 19 in den als Verbindungselement dienenden Glasteller 18 einzuschmelzen, um dann in einem zweiten Arbeitsgang den Glasteller 18 mit dem Lampenkolben 17 zu verschmelzen. Hierdurch wird die Anwendung einer Schmelztechnik für eine hochentwickelte maschinelle Fertigung in einfachen Zangenelementen ermöglicht.

[0036] Der soweit vorbereitete Lampenkolben 17 kann dann evakuiert werden, um anschließend so mit einem Edelgas, z. B. Argon, gefüllt zu werden, daß der Edelgasdruck im Lampenkolben 17 etwa 3 hPa (3 mbar) beträgt. Außerdem werden 3 bis 10 mg Quecksilber durch das Pumprohr 19 eingefüllt, das daraufhin vakuumdicht verschmolzen wird.

[0037] Anschließend wird die soweit vorbereitete Einheit von Lampenkolben 17 und Glasrohr 10 an dem Sockel 22 befestigt, wobei die Zuleitungsdrähte 15, 20 der Elektroden 14, 21 in entsprechender Weise am elektronischen Vorschaltgerät 22 angeschlossen werden.

[0038] Beim Betrieb der fertigen Lampe bildet sich eine Gasentladungsstrecke zwischen den beiden Elektroden 14, 21 aus, deren Länge durch die wirksame Länge des Glasrohrs 10 und den Abstand des offenen Endes 12 des Glasrohrs 10 von der zweiten Elektrode 21 festgelegt wird, die außerhalb des Glasrohrs 10 vorzugsweise benachbart zur ersten Elektrode 14 im Lampenkolben 17 angeordnet ist. Das vom Plasma der Gasentladungsstrecke im Glasrohr 10 erzeugte Licht wird vom Leuchtstoff 11 an der Innenoberfläche des Glasrohrs 10 in sichtbares Licht gewandelt, während das vom Plasma im Lampenkolben 17 außerhalb des Glasrohrs 10 erzeugte Licht vom Leuchtstoff 11' auf der Innenoberfläche des Lampenkolbens 17 in sichtbares Licht umgesetzt wird.

[0039] Die vom Leuchtstoff 11 im Glasrohr 10 und vom Leuchtstoff 11' im Lampenkolben 17 erzeugten Lichtströme addieren sich, so daß eine Beeinträchtigung des Lichtstroms vom Glasrohr 10 durch den Lampenkolben 17 bzw. dessen Leuchtstoffbeschichtung 11' kompensiert oder sogar überkompensiert wird.

[0040] Die erfindungsgemäße Gasentladungslampe weist dabei nicht nur eine hohe Lichtleistungsausbeute, sondern auch eine stabile Leuchtleistung auf, da das Plasma der Gasentladungsstrecke unmittelbar in Kontakt mit dem Lampenkolben 17 ist, über den die im Plasma entstehende Wärme an die Umgebung abgeführt wird. Der Lampenkolben 17 ermöglicht somit eine Kühlung des Plasmas der Gasentladungsstrecke und wirkt wie eine kalte Stelle, die eine stabile Plasmatemperatur sicher stellt.

[0041] Figur 2 zeigt eine andere erfindungsgemäße Gasentladungslampe, die einen Lampenkolben 17' aufweist, der kerzenförmig ist. In dem Lampenkolben 17' ist ein im wesentlichen gerades Glasrohr 10' angeordnet, dessen oben dargestelltes offenen Ende 12 in der Spitze des kerzenförmigen Lampenkolbens 17' liegt. Der Lampenkolben 17' ist an seinem von seiner Spitze abgewandten Ende mit einem Glasteller 18 verschlossen, in dem ein Pumprohr 19 sowie Zuleitungsdrähte 15, 20 einer ersten und einer zweiten Elektrode 14 bzw. 21 eingeschmolzen sind. Die erste Elektrode 14 ist im Glasrohr 10' im Bereich seines geschlossenen Endes 13 angeordnet.

[0042] Der Lampenkolben 17 ist auf einem Sockel 22 befestigt, in dem ein entsprechendes Vorschaltgerät 23 untergebracht ist. Außerdem ist am Sockel 22 ein Anschlußelement 24' vorgesehen, das vorzugsweise als Schraubgewinde zum Einschrauben der erfindungsgemäßen kerzenförmigen Gasentladungslampe in eine herkömmliche Glühlampenfassung dient.

[0043] Die Elektroden 14, 21, zwischen denen sich ein Plasma für eine Gasentladungsstrecke beim Betrieb der Lampe ausbildet, sind einander benachbart innerhalb und außerhalb des Glasrohrs 10' angeordnet. Das Glasrohr 10' ist dabei so ausgebildet, daß sein offenes Ende 12 möglichst weit von der zweiten außerhalb des Glasrohrs liegenden Elektrode 21 entfernt ist, um außerhalb des Glasrohrs 10 im Lampenkolben 17' eine möglichst lange Gasentladungsstrecke zu realisieren und somit eine hohe Lichtausbeute sicher zu stellen.

[0044] Die Herstellung und der Betrieb der kerzenförmigen erfindungsgemäßen Gasentladungslampe entsprechen der Herstellung und dem Betrieb der anhand von Figur 1 beschriebenen Gasentladungslampe.

[0045] Figur 3 zeigt einen Lampenkolben 17, in den ein gerades lichtdurchlässiges Rohr 10 eingesetzt ist. Die Innenoberfläche des Lampenkolbens 17 ist mit Leuchtstoff 11' beschichtet, während das Glasrohr 10 auf seiner Innen- und seiner Außenfläche mit Leuchtstoff 11 beschichtet ist. Vorzugsweise werden drei-, vier-, oder fünf- Banden-Leuchtstoffe verwendet, also Leuchtstoffe, die das von einer Gasentladung erzeugte UV-Licht in sichtbares Licht in drei, vier, oder fünf Spektralbereichen umwandeln.

[0046] Der Lampenkolben 17 ist an seinem in Figur 3 unteren Ende mit einem als Glasverbindungselement dienenden Glasteller 18 verschlossen, durch den sich die Zuleitungsdrähte 15, 20 der Elektroden 14, 21 und das Pumprohr 19 hindurch erstrecken und in den diese Elemente eingeschmolzen sind. Das Glasrohr 10 ist ebenfalls unmittelbar mit dem Glasteller 18 verschmolzen und umgibt die erste Elektrode 14.

[0047] Das offene Ende 12 des Glasrohrs 10 liegt der Innenoberfläche des Lampenkolbens 17 mit geringem Abstand d gegenüber. Der Abstand d ist dabei zweckmäßigerweise kleiner als die Hälfte des Rohrdurchmessers. Außerdem weist das Glasrohr 10 eine geringe trichterförmige Erweiterung 12' an seinem offenen Ende 12 auf.

[0048] Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Anordnung des geringfügig aufgeweiteten offenen Endes 12 des Glasrohrs 10 wird erreicht, daß sich das bei der Gasentladung bildende Plasma und damit die Entladungsstrecke im wesentlichen gleichmäßig über die gesamte Innenoberfläche des Lampenkolbens 17 verteilt, so daß eine gleichmäßig leuchtende Entladungslampe erhalten wird.

[0049] Das Glasrohr 10 ist dabei koaxial zur Symmetrieachse A des Lampenkolbens 17 angeordnet.

[0050] Bei der Fertigung der erfindungsgemäßen Entladungslampe werden zunächst die Elektroden 14, 21 mit ihren Zuleitungsdrähten 15, 20, das Pumprohr 19 und das Glasrohr 10 mit dem Glasteller 18 verschmolzen. In einem zweiten Arbeitsgang kann dann die so vorbereitete Baugruppe in den Lampenkolben 17 eingesetzt werden um daraufhin durch Verschmelzen des Glastellers 18 mit dem Lampenkolben 17 den letzteren vakuumdicht zu verschließen und die Elektroden 14, 21 sowie das Glasrohr 10 in dem Lampenkolben 17 zu positionieren.

[0051] Figur 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Entladungslampe die sich von der in Figur 3 gezeigten nur durch die Ausbildung des Glasrohrs 10 als Wendel unterscheidet. Das wendelförmige Glasrohr 10 ist dabei wiederum so angeordnet, daß die Wendelachse mit der Symmetrieachse des Lampenkolbens 17 zusammenfällt.

[0052] Das offene Ende des wendelförmigen Glasrohrs 10 ist dabei, wie am besten in Figur 5 zu erkennen ist, so eingebogen, daß die Mündungsfläche 12' des offenen Endes 12 des wendelförmigen Glasrohrs 10 in einer Ebene E liegt, die die Symmetrieachse A des Lampenkolbens 17 enthält. Zweckmäßigerweise ist dabei der Mittelpunkt der Mündungsfläche 12'' mit der Symmetrieachse A ausgerichtet.

[0053] Obwohl bei dieser Anordnung das offene Ende 12 mit seiner Mündungsöffnung 12'' der Innenoberfläche des Lampenkolbens 17 nicht unmittelbar gegenüberliegt, wird durch die Anordnung des offenen Endes 12 mit geringem Abstand d zum Lampenkolben 17 erreicht, daß sich auch hier das Plasma im wesentlichen gleichmäßig über die gesamte Innenoberfläche des Lampenkolbens 17 verteilt.

[0054] Um die Montage des Entladungsgefäßes der erfindungsgemäßen Lampe auf einem Sockel 22 möglichst einfach zu gestalten, sind die Zuleitungsdrähte 15, 20 der Elektroden 14, 21 als Steckverbinder ausgebildet, die beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt aufweisen können. Die elektrische Verbindung der Elektroden 14, 21 mit dem Vorschaltgerät 23 und die mechanische Verbindung des Entladungsgefäßes mit dem Sockel läßt sich auf diese Weise einfach und zuverlässig realisieren.


Ansprüche

1. Gasentladungslampe, insbesondere Niederdruckgasentladungslampe, mit

- einem lichtdurchlässigen Lampenkolben (17, 17') und

- einem im Lampenkolben (17, 17') angeordneten, lichtdurchlässigen Rohr (10,10') zum Festgelegen einer Gasentladungsstrecke, an deren Enden jeweils eine Elektrode (14, 21) vorgesehen ist,

- wobei das lichtdurchlässige Rohr (10, 10') an seinem einen Ende (13) verschlossen und an seinem anderen Ende (12) offen ist, und

- wobei die eine der beiden Elektroden (14) im lichtdurchlässigen Rohr (10, 10') im Bereich des verschlossenen Endes (13) und die andere (21) im Lampenkolben (17, 17') außerhalb des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende (12) des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') so angeordnet ist, daß das Plasma der Gasentladungsstrecke entlang der Innenoberfläche des Lampenkolbens (17, 17') verläuft.


 
2. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden (14, 21) benachbart zueinander Innerhalb bzw. außerhalb des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') Im Lampenkolben (17, 17') angebracht sind, und daß das offene Ende (12) des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') mit Abstand zu der außerhalb des lichtdurchlässigen Rohrs(10, 10') vorgesehenen Elektrode (21) angeordnet ist.
 
3. Lampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verschlossene Ende (13) des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') in einem elektrische Anschlüsse aufweisenden Endbereich des Lampenkolbens (17, 17') angeordnet ist, während das offene Ende (12) des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') im anderen Endbereich des Lampenkolbens (17, 17') liegt.
 
4. Lampe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtdurchlässige Rohr (10) zwischen seinen Enden wendelförmig aufgewickelt ist.
 
5. Lampe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtdurchlässige Rohr zwischen seinen Enden meanderförmig ausgebildet ist.
 
6. Lampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtdurchlässige Rohr (10, 10') einstückig ist.
 
7. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtdurchlässige Rohr aus wenigstens zwei Abschnitten zusammengesetzt ist.
 
8. Lampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtdurchlässige Rohr (10, 10') aus Glas besteht.
 
9. Lampe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtdurchlässige Rohr (10, 10') aus Quarzglas besteht.
 
10. Lampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lampenkolben (17, 17') aus Glas, vorzugsweise aus derselben Glassorte wie das lichtdurchlässige Rohr (10, 10') besteht.
 
11. Lampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtdurchlässige Lampenkolben (17, 17') auf seiner Innenoberfläche mit einem Leuchtstoff (11') beschichtet ist.
 
12. Lampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtdurchlässige Rohr (10, 10') auf seiner Innenoberfläche und/oder auf seiner Außenoberfläche mit einem Leuchtstoff (11) beschichtet ist.
 
13. Lampe nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß für die Beschichtung des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') und des Lampenkolbens (17, 17') unterschiedliche Leuchtstoffe (11, 11') verwendet werden.
 
14. Lampe nach einem der Ansprüche11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß für Beschichtung des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') und/oder des Lampenkolbens (17, 17') ein 3- bis 5-Banden-Leuchtstoff verwendet wird.
 
15. Lampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lampenkolben (17, 17') durch ein Verbindungselement (18) verschlossen ist, In dem die Elektroden (21, 14) aufgenommen sind und an dem das lichtdurchlässige Rohr (10, 10') gehalten ist.
 
16. Lampe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (21, 14) und das lichtdurchlässige Rohr (10, 10') unabhängig von einander positioniert und in das Verbindungselement (18) eingeschmolzen werden können.
 
17. Lampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungsdrähte (15, 20) der Elektroden (21, 14) als Steckverbinder ausgebildet sind, um den Lampenkolben (17, 17') mit dem darin angeordneten Rohr (10, 10') und den Elektroden (21, 14) gleichzeitig an einem Sockel (22) anzubringen und die Elektroden (21, 14) mit einem elektronischen Vorschaltgerät (23) zu verbinden.
 
18. Lampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende (12) des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') auf der Symmetrieachse (A) des Lampenkolbens (17, 17') angeordnet ist.
 
19. Lampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende (12) des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') der Innenoberfläche des Lampenkolbens (17, 17') in einem Abstand (d) gegenüberliegt, der kleiner als der halbe Durchmesser des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') ist.
 
20. Lampe nach einem Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende (12) des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') in einer die Symmetrieachse (A) des Lampenkolben (17, 17') enthaltenden Ebene (E) liegt und zu dessen Innenoberfläche einen Abstand (d) aufweist, der kleiner als der halbe Durchmesser des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') ist.
 
21. Lampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende (12) des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') leicht trichterförmig aufgeweitet ist.
 




Zeichnung










Recherchenbericht