Elektrische Lampe

Abstract

 Innerhalb des Lampenkolbens (22) einer linienförmigen Glühlampe, der mit mindestens einem für Linienglüh­lampen gebräuchlichen Sockel (23) versehen ist, ist innerhalb des Lampenkolbens (22) das Entladungsgefäß (25) einer Leuchtstofflampe fixiert. Die Betriebs­elektronik (29) ist auf mindestens einer Leiterplatte (26), ggf. zu einzelnen Funktionsgruppen zusammenge­faßt, angeordnet. Die nötigen elektrischen Verbindun­gen zwischen der leiterplatte (26), dem Sockel (23) sowie ggf. dem anderen Lampenende erfolgen durch Zuleitungen (27, 32). Die nicht leuchtenden Endbe­reiche des Lampenkolbens (22) sind mit einer licht­absorbierenden Hülse (24) abgedeckt.

Beschreibung

Hintergrund der Erfindung und Stand der Technik

[0001] Linienförmige Glühlampen, die an der Mantelfläche ihres Lampenkolbens mit einem Sockel vom Typ S 14d oder mit zwei Sockeln vom Typ S 14s versehen sind, finden in der Innenraumbeleuchtung ein breites Anwen­dungsfeld. Aufgrund ihrer gleichmäßigen Leuchtdichte über die gesamte Lampenlänge sowie ihrer relativ ge­ringen Leuchtdicktewerte ermöglichen sie einen freien Aufbau ohne Blendungsgefahr in z.B. Schrankwänden, als Spiegelbeleuchtung oder auch als Notbeleuchtung. Nach­teilig bei diesen Lampen ist bei der relativ hohen Lampenleistung der verhältnismäßig geringe Nutzlicht­strom sowie die relativ hohen Oberflächentemperaturen von bis zu 80 °C. Typisch für diese Art Lampen ist eine Lichtausbeute von nur ca. 7 lm/W. Leistungs­gleiche Glühlampen anderer Bauart weisen dagegen je nach Lampentyp eine Lichtausbeute von mehr als 12 lm/W auf. Trotz dieser bekannten Nachteile ist der Anschaf­fungspreis einer linienförmigen Glühlampe relativ hoch.

Aufgabe

[0002] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber den linienförmigen Glühlampen wirt­schaftlicher zu betreibendes Substitut zu schaffen, das in den vorhandenen Leuchtensystemen verwendbar ist.

Vorteile

[0003] Mit einer Lampe entsprechend der Erfindung wird bei gleichen Außenabmessungen und gleichen Sockeln wie bei der entsprechenden linienförmigen Glühlampe sowohl eine höhere Lichtausbeute, eine geringere Leistungs­aufnahme wie auch eine geringere Oberflächentempe­ratur erzielt. Diese Vorteile werden durch die Verwendung eines Entladungsgefäßes einer Leuchtstoff­lampe ermöglicht. Außerdem ergibt die Verwendung eines Entladungsgefäßes einer Leuchtstofflampe eine gegen­über der linienförmigen Glühlampe etwa fünffache Lebensdauer. Das Entladungsgefäß ist innerhalb des Lampenkolbens mittels mehrerer Distanz- oder Fixier­ringe gehaltert. Anstelle eines konventionellen induktiven Vorschaltgerätes wird eine in den Lampen­kolben integrierte moderne Betriebselektronik ver­wendet, wodurch einerseits die Gesamtausbeute des Systems weiter gesteigert und andererseits das Gewicht der Lampe niedrig gehalten wird.

[0004] Die unterschiedlichen Bauformen bringen auch unter­schiedliche Vorteile mit sich. So werden in der einen Ausführungsform durch die Anordung der Betriebs­elektronik mit unterschiedlichen Funktionsgruppen eventuelle Hochfrequenzstörungen unterhalb zulässiger Grenzwerte gehalten. Die einzelnen, mit den Bauele­menten versehenen und zu Funktionsgruppen zusammen­gefaßten Leiterplatten begünstigen die maschinelle Herstellung größerer Stückzahlen und erleichtern ihren Einbau in den verbliebenen Freiräumen an den Enden des Lampenkolbens. Die nicht leuchtenden, das elektro­nische Vorschaltgerät beinhaltenden Enden des Lampen­kolbens sind durch eine flache Hülse abgedeckt. In der anderen Ausführungsform bewirken die Auflagestege an den Längsseiten der Leiterplatte einerseits eine sichere Abstützung derselben an der Innenwand des Lampenkolbens über die gesamte Länge, andererseits verbleibt zwischen den Auflagestegen genügend Frei­raum, so daß die in Richtung Sockel auftretende Ab­schattung auf ein Mindestmaß beschränkt ist. Das Entladungsgefäß ist mittels seiner Stromzuführung direkt auf der dem Sockel abgewandten Seite der Leiterplatte verlötet und dadurch gehaltert. Auf der dem Sockel zugewandten Seite der Leiterplatte sind die Bauelemente der Betriebselektronik angeordnet. Auf diese Weise ist die aus dem Entladungsgefäß und der Betriebselektronik bestehende und vorgefertigte Bau­einheit innerhalb des Lampenkolbens montierbar, wobei die Halterung an der vorgesehenen Position innerhalb des Lampenkolbens mittels der Fixierscheiben erfolgt. Die nicht leuchtenden Enden des Lampenkolbens sind jeweils durch eine flache Hülse abgedeckt. Mit diesen Eigenschaften ausgestattet, ist die erfindungsgemäße Lampe voll austauschbar gegen die bekannte linien­förmige Glühlampe und zudem im Betrieb etwa nur halb so teuer wie diese.

Darstellung der Erfindung

[0005] Die Erfindung wird im folgenden an Hand von sechs schematischen Figuren näher erläutert.

Figur 1 zeigt eine elektrische Lampe entsprechend der Erfindung in einer ersten Ausführungsform

Figur 2 ist eine Schnittdarstellung, die den prin­zipiellen Aufbau eines Lampenendes verdeut­licht

Figur 3 zeigt eine elektrische Lampe entsprechend der Erfindung in einer zweiten Ausführungsform

Figur 4 ist eine Schnittdarstellung der Figur 3, die den prinzipiellen Aufbau eines Lampenendes verdeutlicht in der Draufsicht

Figur 5 zeigt das Lampenende der Figur 4 in der Seitenansicht

Figur 6 zeigt das Lampenende der Figur 4 in der Stirn­ansicht

[0006] In der Figur 1 ist eine Lampe 1 mit einem langge­streckten rohrförmigen Lampenkolben 2 dargestellt, an dessen beiden Enden an der Mantelfläche je ein Sockel 3 vom Typ S 14s befestigt ist. Die Lampenenden sind jeweils mit einer Hülse 4 abgedeckt. Der Lampenkolben 1 besteht aus Glas oder Kunststoff, weist einen Außen­durchmesser von ca. 30 mm und eine Länge von ca. 500 mm auf. Die Innenoberfläche des Lampenkol­bens 2 ist mit einer lichtstreuenden Beschichtung (z.B. innensiliziert) versehen. Anstelle der beiden am Lampenende angeordneten Sockel ist auch ein in der Mitte des Lampenkolbens 2 angeordneter Sockel vom Typ S 14d möglich. Die Hülse 4 ist vom Lampenende her klemmend auf den Lampenkolben 2 aufgeschoben und erstreckt sich bis etwas über den Sockel 3 hinaus. Sie besteht aus einem lichtabsorbierenden Material, z.B. aus Aluminium oder Kunststoff, und deckt den nicht leuchtenden Teil des Lampenkolbens 2 ab.

[0007] Die beiden Lampenenden Teil A und Teil B sehen im Konstruktionsaufbau im wesentlich gleich aus; sie unterscheiden sich lediglich in der Bestückung der Leiterplatten mit verschiedenen Funktionsgruppen der Betriebselektronik. Nachfolgende Beschreibung der Figur 2 gilt deshalb sinngemäß auch für das andere, im Detail nicht dargestellte Lampenende.

[0008] Das in Figur 2 dargestellte Lampenende Teil A weist den Lampenkolben 2 von ca. 500 mm Länge, den Sockel 3 und die Hülse 4 auf. Innerhalb des Lampenkolbens 2 ist in einer bevorzugten Ausführungsform symmetrisch zur Lampenmitte ein Entladungsgefäß 5 einer herkömmlichen Leuchtstofflampe mittels mehrerer Distanzringe 6 aus einem klaren transparenten Material fixiert. Das Entladungsgefäß hat eine elektrische Nennleistung von 15 W, einen Außendurchmesser von 26 mm und eine Länge (ohne Sockel) von ca. 415 mm. In den an den Enden des Lampenkolbens 2 verbleibenden Freiräumen ist somit ausreichend Platz für eine Betriebselektronik. Diese ist auf einzelne Leiterplatten 7 und 8 montiert, die innerhalb des Lampenkolbens 2 auf konventionelle Weise, z.B. mittels einer isolierenden Klemmröhre (aus Teflon®) befestigt sind. Die Betriebselektronik ist zweckmäßigerweise in einzelne Funktionsgruppen aufgeteilt. So ist beispielsweise eine Leiterplatte mit dem Netzteil, eine andere Leiterplatte mit einem Filter und eine dritte Leiterplatte mit einem Hoch­frequenzgenerator bestückt usw. Die einzelnen elektro­nischen Bauteile der Betriebselektronik 9 sind hier nur rein schematisch dargestellt. Zwischen dem Entla­dungsgefäß 5 und der benachbarten Leiterplatte 8 ist eine Wärmeschutzscheibe 10 aus Glimmer angeordnet, die die temperaturempfindliche Betriebselektronik 9 gegen die Verlustwärme der Elektrodenwendeln 11 des Entla­ dungsgefäßes thermisch isoliert. Die Anschlüsse der Leiterplatten 7 und 8 untereinander sowie der Leiter­platte 8 mit den Elektrodenwendeln 11 erfolgen mittels der Zuleitungen 12 bzw. 13. Die Zuleitungen 13 zum anderen, nicht dargestellten Ende der Lampe 1 sind hierbei zwischen der Leuchtstofflampe 5 und dem Lampenkolben 2 auf der den Sockeln 3 zugewandten Seite der Lampe 1 geführt, wobei mittels Aussparungen, die die Distanzringe 6 aufweisen (nicht dargestellt), die Zuleitungen 13 unverrückbar angeordnet sind. Eine weitere Zuleitung 14 verläuft vom Sockel 3 zur Leiterplatte 8.

[0009] Für die elektrischen und lichttechnischen Daten gelten in diesem ersten Ausführungsbeispiel folgende Werte (in Klammern die entsprechenden Daten der zu substi­tuierenden linienförmigen Glühlampe): Die elektrische Leistung des Gesamtsystems Lampe plus Vorschaltgerät beträgt ca. 13 W (60 W) bei einem Lichtstrom von ca. 550 lm (420 lm). Das entspricht einer Lichtaus­beute von 42 lm/W (7 lm/W). Die Leuchtdichte liegt bei ca. 0,5 cd/cm² (0,3 cd/cm²). Als wirtschaftliche Lebensdauer kann ein Wert von ca. 5000 h (1000 h) angenommen werden.

[0010] In der Figur 3 ist eine Lampe 21 mit einem langge­streckten rohrförmigen Lampenkolben 22 dargestellt, an dessen beiden Enden an der Mantelfläche je ein Sockel 23 vom Typ S 14s befestigt ist. Die Lampenenden sind jeweils mit einer Hülse 24 abgedeckt. Der Lampen­kolben 21 besteht aus Glas oder Kunststoff, weist einen Außendurchmesser von ca. 30 mm und eine Länge von ca. 300 mm auf. Die Innenoberfläche des Lampen­kolbens 22 ist mit einer lichtstreuenden Beschichtung (z.B. innensiliziert) versehen. Anstelle der beiden am Lampenende angeordneten Sockeln ist auch ein in der Mitte des Lampenkolbens 22 angeordneter Sockel vom Typ S 14d möglich. Die Hülse 24 ist vom Lampenende her klemmend auf dem Lampenkolben 22 aufgeschoben und erstreckt sich bis etwa zum Sockel 23. Sie besteht aus einem lichtabsorbierenden Material, z.B. aus Aluminium oder Kunststoff, und deckt den nicht leuchtenden Teil des Lampenkolbens 22 ab.

[0011] Das in den Figuren 4 bis 6 dargestellte Lampenende weist den Lampenkolben 22 von ca. 300 mm Länge, den Sockel 23 und die Hülse 24 auf. Innerhalb des Lampen­kolbens 22 ist in einer bevorzugten Ausführungsform ein Entladungsgefäß 25 einer herkömmlichen Leucht­stofflampe angeordnet. Das Entladungsgefäß 25 hat eine elektrische Leistung von 8 W, einen Außendurchmesser von 16 mm und eine Länge (ohne Sockel) von ca. 268 mm und ist auf einer Leiterplatte 26 befestigt, indem ihre Stromzuführungen 27, die elektrisch mit der Elektrodenwendel 28 verbunden sind, mit den zugehöri­gen Leiterbahnen der Leiterplatte 26 verlötet sind. Auf der dem Entladungsgefäß 25 abgewandten Seite der Leiterplatte 26 ist die Betriebselektronik 29 ange­ordnet, die ein Netzteil, ein Filter und einen Hoch­frequenzgenerator enthält. Die einzelnen elektroni­schen Bauteile der Betriebselektronik 29 sind hier nur rein schematisch dargestellt.

[0012] Entlang der beiden Längsseiten ist die Leiterplatte 26 mit mehreren Auflagestegen 30 versehen, die an der dem Sockel 23 zugewandten Hälfte des inneren Lampenkolbens 22 aufliegen. Mittels der Fixierscheibe 31, die in die Leiterplatte 26 eingreift und von der mindestens zwei entlang der Leiterplatte 26 angeordnet sind, wird die gesamte vormontierbare Baueinheit, bestehend aus Ent­ladungsgefäß 25, Leiterplatte 26 und Betriebselek­tronik 29 innerhalb des Lampenkolbens 22 gehaltert. Der elektrische Anschluß erfolgt über die Zuleitung 32, die den Sockel 23 mit der Leiterplatte 26 ver­bindet. Obwohl hier nur ein Lampenende beschrieben wurde, versteht es sich, daß auch das zweite Lampen­ende auf gleiche Weise aufgebaut ist.

[0013] Für die elektrischen und lichttechnischen Daten gelten in diesem zweiten Ausführungsbeispiel folgende Werte (in Klammern die entsprechenden Daten der zu substi­tuierenden linienförmigen Glühlampe): Die elektrische Leistung des Gesamtsystems Lampe plus Vorschaltgerät beträgt ca. 10 W (35 W) bei einem Lichtstrom von ca. 270 lm (220 lm). Das entspricht einer Lichtaus­beute von 27 lm/W (6 lm/W). Die Leuchtdichte liegt bei ca. 0,5 cd/cm² (0,3 cd/cm²). Als wirtschaftliche Lebensdauer kann ein Wert von ca. 5000 h (1000 h) angenommen werden.

Ansprüche

1. Elektrische Lampe mit einem langgestreckten rohr­förmigen Lampenkolben (2; 22) aus einem lichtdurch­lässigen Material, der an seinen stirnseitigen Enden verschlossen und an seiner Mantelfläche mit mindestens einem für Linienglühlampen vorgesehenen Sockel (3; 23) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Lampenkolbens (2; 22) ein Entladungsgefäß (5; 25) einer Quecksilberdampfniederdruckentladungslampe sowie eine für dessen Betrieb geeignete Vorschalt- und Zündvorrichtung (7, 8, 9; 26, 29) angeordnet ist, die durch eine auf mindestens einer Leiterplatte (7, 8; 26) angeordnete Betriebselektronik (9; 29) gebildet wird.

2. Elektrische Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Vorschalt- und Zündvorrichtung (7, 8, 9) nahezu den gesamten Querschnitt des Lampen­kolbens (2) ausfüllt und symmetrisch zu beiden Seiten des Entladungsgefäßes (5) innerhalb des Lampenkolbens (2) angeordnet ist, wobei diese weiterhin aus unter­schiedlichen Funktionsgruppen besteht, und jede Funktionsgruppe auf einer eigenen Leiterplatte (7, 8) angeordnet ist.

3. Elektrische Lampe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Entladungsgefäß (5) innerhalb des Lampenkolbens (2) mittels Distanzringen (6) fixiert ist.

4. Elektrische Lampe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der mit der Betriebselek­tronik (9) versehenen Endbereiche des Lampenkolbens (2) mit einer Hülse (4) aus einem lichtundurchlässi­gen Material abgedeckt ist.

5. Elektrische Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Vorschalt- und Zündvorrichtung (26, 29) parallel zur Längsachse sowie in dem dem Sockel (23) zugewandten Teil des Lampenkolbens (22) verläuft.

6. Elektrische Lampe nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (26) entlang ihrer Längsseiten mit mehreren Auflagestegen (30) versehen ist.

7. Elektrische Lampe nach Anspruch 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Entladungsgefäß (25) zusammen mit der Betriebselektronik (29) auf der Leiterplatte (26) fixiert ist.

8. Elektrische Lampe nach Anspruch 1 und 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (26) mit dem Entladungsgefäß (25) mittels mehrerer Fixier­scheiben (31) innerhalb des Lampenkolbens (22) gehal­tert ist.

9. Elektrische Lampe nach Anspruch 1 und 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbereiche des Lampenkolbens (22) mit jeweils einer Hülse (24) aus einem lichtundurchlässigen Material abgedeckt sind.

Zeichnung