[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanordnung, die aus einer länglichen
Gasentladungslampe sowie einer für die Gasentladungslampe vorgesehenen Abschirmhülse
besteht. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Abschirmhülse für eine
Niederdruckentladungslampe.
[0002] Die Arbeitsweise einer Leuchtstofflampe bedingt, dass diese nicht über die gesamte
Länge des Lampenkörpers hinweg gleich warm ist. Aufgrund der physikalischen Vorgänge
während des Lampenbetriebs ergibt sich ein definierter Ort, an dem die Lampe während
des Normalbetriebs ihre niedrigste Temperatur aufweist. Dieser Ort wird im allgemeinen
als sog. Cool Spot bezeichnet.
[0003] Um Gasentladungslampen optimal betreiben zu können, d. h., während des Betriebs einen
guten Wirkungsgrad zu erzielen, muss die Temperatur der Lampen innerhalb eines vorgegebenen
Bereichs liegen. Bei den sog. T16-Lampen, die ihren Namen aufgrund der Tatsache erhalten,
dass deren Röhre einen Durchmesser von 16mm aufweist, liegt der optimale Temperaturbereich
bei 40-44°C.
[0004] Die oben genannten T16-Lampen weisen im Gegensatz zu den ebenfalls bekannten T26-Lampen
mit einem breiteren Lampendurchmesser verschieden lange Zuführungsleitungen zu den
Lampenelektroden auf. Diese asymmetrische Ausgestaltung einer T16-Lampe hinsichtlich
ihrer Elektroden führt dazu, dass bei diesen Lampen der Cool Spot an dem Ende zu liegen
kommt, an dem die längere Elektrodenzuleitung platziert ist, bzw. an dem der Abstand
der Elektrode zu dem Stirnende der Lampe größer ist. Im Gegensatz dazu liegt der Cool
Spot bei den symmetrisch ausgestalteten T26-Lampen immer in der Lampenmitte. Eine
Folge hiervon ist, dass T16-Lampen temperaturempfindlicher sind als T26-Lampen.
[0005] Werden Leuchtstofflampen, insbesondere die oben angesprochenen T16-Lampen in Klimaleuchten
verwendet, also in Leuchten, die Zu- oder Abluftöffnungen im Leuchtengehäuse aufweisen,
welche mit einer Klimaanlage verbunden sind, so führt der ständig vorhandene Luftzug
dazu, dass diese Lampen auskühlen, d. h., das der Cool Spot eine Temperatur aufweist,
die deutlich unterhalb von 40°C liegt. Ein ähnlicher Effekt ergibt sich, wenn Leuchten
mit T16-Lampen bei sehr niedrigen Umgebungstemperaturen eingesetzt werden. Auch hier
kühlt die Lampe soweit ab, dass an dem Cool Spot eine Temperatur deutlich unterhalb
von 40°C vorliegt. Diese Abkühlung hat allerdings zur Folge, dass der Wirkungsgrad
der Lampe nicht mehr optimal ist.
[0006] Um die oben genannten Probleme zu umgehen, ist es bei Klimaleuchten bekannt, Kunststoffhülsen
einseitig über dasjenige Ende der Lampe aufzuschieben, an dem sich der Cool Spot befindet.
Bei Klimaleuchten kann hierdurch zwar das Abkühlen der Leuchte verhindert werden,
die damit erzielbare Temperaturabschirmung ist jedoch bei Leuchten, die allgemein
niedrigen Temperaturen ausgesetzt sind, nicht ausreichend. Ein weiterer Nachteil der
bekannten Kunststoffhülsen besteht ferner darin, dass diese dazu neigen, abzubrennen.
[0007] Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die bekannten Abschirmhülsen
für Leuchtstofflampen so zu verbessern, dass mit ihnen auch bei niedrigen Umgebungstemperaturen
der Cool Spot in einem optimalen Temperaturbereich gehalten werden und damit die Lampe
einen ausreichend hohen Lichtstrom erzielen kann.
[0008] Die Aufgabe wird durch eine Beleuchtungsanordnung gemäß den Ansprüchen 1 oder 2 bzw.
durch eine Abschirmhülse zur Verwendung bei einer Gasentladungslampe gemäß einem der
beiden Ansprüche 15 und 16 gelöst.
[0009] Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, die Abschirmhülse
derart auszugestalten, dass sie zumindest teilweise aus einem Material mit einer guten
Wärmeleitfähigkeit besteht oder eine Schicht aus einem derartigen guten wärmeleitfähigen
Material aufweist. Gemäß einem zweiten erfindungsgemäßen Aspekt hingegen besteht die
Abschirmhülse zumindest teilweise aus einem reflektierenden Material oder weist eine
reflektierende Schicht auf.
[0010] Vorzugsweise ist die Abschirmhülse derart ausgestaltet, dass sie beide Eigenschaften
- also sowohl eine gute Wärmeleitfähigkeit als auch die Fähigkeit zur Reflexion elektromagnetischer
Strahlung - aufweist, was beispielsweise dadurch erreicht werden kann, dass die Abschirmhülse
zumindest teilweise aus Metall, besonders bevorzugt aus Aluminium besteht oder eine
entsprechende Metall- bzw. Aluminiumschicht aufweist.
[0011] Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass beide oben genannten Eigenschaften dazu
beitragen, eine optimierte Temperaturabschirmung der Lampe gegenüber der Umgebung
zu erzielen. Dabei bewirkt die reflektierende Eigenschaft der Abschirmhülse, dass
die an der Lampenwendel bzw. Lampenelektrode erzeugte Wärme, die als Wärmestrahlung
abgegeben wird, wieder zurückreflektiert und damit der Lampe wieder zugeführt wird.
Darüber hinaus wird vermutet, dass eine Abschirmhülse mit hoher Wärmeleitfähigkeit
dazu beiträgt, die im benachbarten Bereich des Cool Spots der Lampe höhere Temperatur
auf den Bereich des Cool Spots zu übertragen. Mit anderen Worten, die Abschirmhülse
selbst wird erwärmt und leitet diese Wärme in gewünschter Weise auf die Lampe in dem
Bereich des Cool Spots über.
[0012] Um den oben beschriebenen zweiten Effekt des Temperaturausgleichs nutzen zu können,
sollte somit die Abschirmhülse eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, wobei diese
zumindest in dem Bereich der Wärmeleitfeitfähigkeit von Metallen liegen sollte. Als
Anhaltspunkt hierfür sei die Wärmeleitfähigkeit von Blei genannt, die bei ca. 35 W/mK
liegt. Das verwendet Material sollte daher eine Wärmeleitfähigkeit von größer oder
gleich 30 W/mK aufweisen. Das bevorzugt verwendete Aluminium weist sogar eine Leitfähigkeit
von 220 W/mK auf.
[0013] Zur Realisierung der Abschirmhülse bestehen zwei Möglichkeiten. Gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel kann die Hülse aus einem aus - vorzugsweise transparenten - Kunststoff
bestehenden Grundkörper bestehen, der zumindest über einen Teil seiner Länge hinweg
oder sogar über die gesamte Länge hinweg mit einer Schicht aus einem reflektierenden
und/oder wärmeleitenden Material überzogen ist. Daneben besteht allerdings auch die
Möglichkeit, die Abschirmhülse vollständig aus dem wärmeleitfähigen und/oder reflektierenden
Material zu bilden. Optimale Ergebnisse wurden mit einer Aluminiumhülse erhalten,
welche eine Wandstärke von ca. 1mm aufweist und - je nach Umgebungstemperatur - ca.
35-50mm lang ist.
[0014] Die auf diese Weise erhaltene Abschirmhülse wird dann an dem Stirnende der Gasentladungslampe
angeordnet, an dem sich der Cool Spot befindet. Wie bereits erwähnt wurde, ist dies
bei den T16-Lampen dasjenige Ende, an dem sich die Lampenelektrode mit den längeren
elektrischen Zuleitungen befindet. Die Abschirmhülse kann dabei derart angeordnet
werden, dass sie zwar die elektrischen Zuleitungen, nicht jedoch die Lampenelektrode
selbst umgibt. Hierdurch wird trotz der - bei Verwendung von Metall - lichtundurchlässigen
Abschirmhülse ein ausreichend hoher Lichtstrom erzielt. Bei besonders niedrigen Umgebungstemperaturen
können allerdings auch Hülsen zum Einsatz kommen, welche aufgrund ihrer Länge die
Elektrode vollständig umgeben.
[0015] Die erfindungsgemäße Abschirmhülse ist vorzugsweise zur Verwendung mit Niederdruckentladungslampen
vorgesehen, insbesondere zur Verwendung bei den oben beschriebenen T16-Lampen.
[0016] Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert
werden. Es zeigen:
- Fig. 1a
- eine erfindungsgemäße Beleuchtungsanordnung bestehend aus einer länglichen Gasentladungslampe
mit einer erfindungsgemäßen Abschirmhülse in seitlicher Ansicht;
- Fig. 1b
- die in Fig. 1a dargestellte Beleuchtungsanordnung im Schnitt;
- Fig. 2
- eine Abschirmhülse gemäß der vorliegenden Erfindung in seitlicher Ansicht; und
- Fig. 3
- eine Stirnansicht der in Fig. 2 dargestellten Abschirmhülse.
[0017] Die in den Fig. 1a und 1b dargestellte Beleuchtungsanordnung besteht aus einer zylinderartigen
länglichen Gasentladungslampe 1 sowie einer auf ein Stirnende der Lampe 1 aufgeschobenen
Abschirmhülse 10. Bei der dargestellten Lampe 1 handelt es sich um eine Niederdruckentladungslampe,
insbesondere um eine T16-Lampe, deren Lampenkörper 4 einen Durchmesser von 16 mm aufweist.
[0018] Ein besonderes Merkmal der dargestellten T16-Lampe 1 ist, dass die elektrischen Zuleitungen
3a und 3b für die beiden Lampenelektroden 2a und 2b unterschiedlich lang sind. Im
dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Zuleitung 3a für die auf der linken Seite
angeordnete Lampenelektrode 2a länger, was zur Folge hat, dass sich die Elektrode
2a weiter entfernt von dem entsprechenden Stirnende der Lampe 1 befindet als die Elektrode
2b. Als Folge davon ist der Cool Spot der Lampe 1, also derjenige Bereich, an dem
die Lampe 1 im Normalbetrieb ihre niedrigste Temperatur aufweist, am linken Ende der
Lampe 1 angeordnet.
[0019] Um insbesondere bei niedrigen Umgebungstemperaturen ein Abkühlen der Lampe 1 in dem
Bereich des Cool Spots auf eine Temperatur unterhalb von 40°C zu verhindern, ist auf
das linke Stirnende der Lampe 1 die erfindungsgemäße Abschirmhülse 10 aufgeschoben.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Abschirmhülse 10 vollständig aus
Aluminium. Wie der Darstellung in Fig. 1a oder 1b entnommen werden kann, ist die Abschirmhülse
10 derart im Bezug auf die Lampe 1 angeordnet, dass sie zwar die Zuleitungen 3a für
die Lampenelektrode 2a umgibt, nicht jedoch die Elektrode 2a selbst. Hierdurch wird
erreicht, dass der von der Lampe 1 abgegebene Lichtstrom durch das lichtundurchlässige
Aluminium nicht beeinträchtigt wird.
[0020] Das die elektrischen Zuleitungen 3a umgebenden Aluminium der Abschirmhülse 10 hat
zur Folge, dass die an der Elektrode 2a erzeugte Wärme reflektiert und die Lampe 1
in dem Stirnbereich zusätzlich erwärmt wird. Hierdurch wird erreicht, dass die Lampe
1 selbst bei Umgebungstemperaturen unterhalb von 25°C noch bei optimalen Temperaturen
betrieben werden kann. Das linke Ende der Lampe 1, an dem sich der Cool Spot befindet,
wird somit durch die Abschirmhülse 10 soweit erwärmt, dass es trotz der niedrigen
Umgebungstemperaturen in dem für einen optimalen Lampenbetrieb erforderlichen Temperaturbereich
von 40-44°C gehalten werden kann.
[0021] Die Länge der Abschirmhülse 10 bestimmt dabei den Grad der erzielbaren Temperaturerhöhung.
Es besteht somit die Möglichkeit, durch die Wahl der Länge der Abschirmhülse 10 verschiedene
Umgebungstemperaturbereiche festzulegen, bei denen die Abschirmhülse 10 die geeigneten
Effekte erzielt. Mit anderen Worten, es können unterschiedlich lange Abschirmhülsen
10 bereit gestellt werden, wobei jede Hülse jeweils für einen anderen Umgebungstemperaturbereich
optimal ist.
[0022] Vorzugsweise weist eine aus Aluminium bestehende Abschirmhülse 10 eine Länge von
ca. 35-50 mm auf, wobei der Bereich, der über den Sockel geschoben wird, ca. 10mm
lang und der Bereich, der den Glaskolben 4 umschließt ca. 25-40mm, insbesondere 30-35
mm lang ist. Die Wandstärke des den Glaskolben 4 umschließenden Bereichs der Hülse
10 liegt zwischen 0,5mm und 2mm, vorzugsweise bei ca. 1mm. Es hat sich gezeigt, dass
mit einer Aluminiumhülse, welche eine Wandstärke von 1mm und eine Gesamtlänge von
40mm aufweist, die Temperatur, bei der die Lampe bei optimalen Bedingungen betrieben
werden kann, um ca. 15° herabgesetzt werden kann. Geht man davon aus, dass eine T16-Lampe
ohne Abschirmhülse üblicherweise bei einer Umgebungstemperatur zwischen 20° und 30°
betrieben werden sollte, so besteht mit dieser Hülse somit die Möglichkeit, die Lampe
bei Umgebungstemperaturen von 10° bis 15° noch optimal zu betreiben. Bei einer Aluminiumhülse
mit einer Gesamtlänge von 45mm hingegen kann die Umgebungstemperatur sogar um ca.
20° herabgesetzt werden.
[0023] Die Fig. 2 und 3 zeigen die Abschirmhülse 10 in seitlicher Ansicht bzw. in Stirnansicht.
Diese weist - wie in Fig. 2 dargestellt ist - eine der Form der Lampe entsprechende
Innenkontur auf, so dass sie paßgenau auf das Stirnende der Lampe aufgesetzt werden
kann.
[0024] Wie bereits erwähnt wurde, besteht die Abschirmhülse 10 im vorliegenden Fall vollständig
aus Aluminium, da sich entgegen der ursprünglichen Vermutung, dass eine derartige
Aluminiumhülse eher kühlende Wirkung hat, überraschend gezeigt hat, dass mit einer
vollständig aus Aluminium bestehende Abschirmhülse sogar besonders gute Ergebnisse
erzielt werden können. Dies wird darauf zurückgeführt, dass die Aluminiumhülse nicht
nur die an der Lampenelektrode erzeugte Wärme zurückreflektiert, sondern sich zusätzlich
auch noch erwärmt und die Wärme in gewünschter Weise auf die Lampe in dem Bereich
des Cool Spots überleitet.
[0025] Gemäß einem weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsbeispiel besteht allerdings
auch die Möglichkeit, die Abschirmhülse aus einem aus - vorzugsweise transparenten
- Kunststoff bestehenden Grundkörper zu bilden, dessen Innenseite mit einer Aluminiumschicht
bzw. mit einer anderen Schicht aus einem Material, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit
von zumindest 30 W/mK aufweist und reflektierend wirkt, überzogen ist. Auch bei dieser
Variante besteht selbstverständlich die Möglichkeit, Abschirmhülsen unterschiedlicher
Länge bereitzustellen, die jeweils für verschiedene Umgebungstemperaturbereiche geeignet
sind.
[0026] Mit der vorliegenden Erfindung wird somit eine einfache Möglichkeit geschaffen, ein
Abkühlen einer Gasentladungslampe, insbesondere einer Niederdruckentladungslampe zu
verhindern. Die Temperaturabschirmung durch die erfindungsgemäße Abschirmhülse ist
dabei sogar so gut, dass T16-Lampen selbst bei sehr niedrigen Umgebungstemperaturen
unterhalb von 25°C noch bei optimalen Temperaturen betrieben werden können.
1. Beleuchtungsanordnung, aufweisend
eine zylinderartige längliche Gasentladungslampe (1), an deren beiden Stirnenden jeweils
eine in das Innere des Lampenkörpers ragende Lampenelektrode (2a, 2b) sowie entsprechende
elektrische Zuleitungen (3a, 3b) angeordnet sind, sowie
eine eines der beiden Stirnenden der Lampe (1) umgebende Abschirmhülse (10),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschirmhülse (10) zumindest teilweise aus einem Material mit einer guten Wärmeleitfähigkeit
besteht oder eine Schicht aus einem derartigen wärmeleitfähigen Material aufweist.
2. Beleuchtungsanordnung, aufweisend
eine zylinderartige längliche Gasentladungslampe (1), an deren beiden Stirnenden jeweils
eine in das Innere des Lampenkörpers ragende Lampenelektrode (2a, 2b) sowie entsprechende
elektrische Zuleitungen (3a, 3b) angeordnet sind, sowie
eine eines der beiden Stirnenden der Lampe (1) umgebende Abschirmhülse (10),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschirmhülse (10) zumindest teilweise aus einem reflektierenden Material besteht
oder eine reflektierende Schicht aufweist.
3. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschirmhülse (10) zumindest teilweise aus Metall besteht oder eine Metallschicht
aufweist.
4. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei dem Metall um Aluminium handelt.
5. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschirmhülse (10) vollständig aus dem wärmeleitfähigen und/oder reflektierenden
Material besteht.
6. Beleuchtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschirmhülse (10) aus einem aus Kunststoff bestehenden Grundkörper besteht,
der zumindest über einen Teil seiner Länge hinweg mit einer Schicht des wärmeleitfähigen
und/oder reflektierenden Materials überzogen ist.
7. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schicht des wärmeleitfähigen und/oder reflektierenden Materials den Grundkörper
über die gesamte Länge hinweg überdeckt.
8. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Grundkörper aus einem transparenten Kunststoff besteht.
9. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschirmhülse (10) derart in Bezug auf die Gasentladungslampe (1) angeordnet
ist, dass sie lediglich die elektrischen Zuleitungen (3a, 3b) der entsprechenden Lampenelektrode
(2a, 2b) umgibt, nicht jedoch die Lampenelektrode (2a, 2b) selbst.
10. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die elektrischen Zuleitungen (3a, 3b) für die Lampenelektroden (2a, 2b) unterschiedlich
lang sind, wobei die Abschirmhülse (10) an dem Stirnende der Lampenelektrode (2a,
2b) mit den längeren elektrischen Zuleitungen (3a, 3b) angeordnet ist.
11. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei der Gasentladungslampe um eine Niederdruckentladungslampe (1) handelt.
12. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei der Gasentladungslampe um eine T16-Lampe handelt.
13. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschirmhülse (10) eine Länge von ca. 35-50 mm aufweist, wobei der Bereich, der
den Glaskolben (4) der Lampe (1) umschließt ca. 25-40 mm, insbesondere 30-35 mm lang
ist.
14. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass der den Glaskolben (4) der Lampe (1) umschließende Bereich der Abschirmhülse (10)
eine Wandstärke zwischen 0,5 mm und 2 mm, insbesondere von ca. 1 mm aufweist.
15. Abschirmhülse (10) zur Verwendung bei einer zylinderartigen länglichen Gasentladungslampe
(1), an deren beiden Stirnenden jeweils eine in das Innere des Lampenkörpers ragende
Lampenelektrode (2a, 2b) sowie entsprechende elektrische Zuleitungen (3a, 3b) angeordnet
sind,
wobei die Abschirmhülse (10) bezüglich der Gasentladungslampe (1) derart anzuordnen
ist, dass sie eines der beiden Stirnenden umgibt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschirmhülse (10) zumindest teilweise aus einem Material mit einer guten Wärmeleitfähigkeit
besteht oder eine Schicht aus einem derartigen wärmeleitfähigen Material aufweist.
16. Abschirmhülse (10) zur Verwendung bei einer zylinderartigen länglichen Gasentladungslampe
(1), an deren beiden Stirnenden jeweils eine in das Innere des Lampenkörpers ragende
Lampenelektrode (2a, 2b) sowie entsprechende elektrische Zuleitungen (3a, 3b) angeordnet
sind,
wobei die Abschirmhülse (10) bezüglich der Gasentladungslampe (1) derart anzuordnen
ist, dass sie eines der beiden Stirnenden umgibt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschirmhülse (10) zumindest teilweise aus einem reflektierenden Material besteht
oder eine reflektierende Schicht aufweist.
17. Abschirmhülse nach Anspruch 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass diese zumindest teilweise aus Metall besteht oder eine Metallschicht aufweist.
18. Abschirmhülse nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei dem Metall um Aluminium handelt.
19. Abschirmhülse nach einem der Ansprüche 15 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass diese vollständig aus dem wärmeleitfähigen und/oder reflektierenden Material besteht.
20. Abschirmhülse nach einem der Ansprüche 15 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass diese aus einem aus Kunststoff bestehenden Grundkörper besteht, der zumindest über
einen Teil seiner Länge hinweg mit einer Schicht des wärmeleitfähigen und/oder reflektierenden
Materials überzogen ist.
21. Abschirmhülse nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schicht des wärmeleitfähigen und/oder reflektierenden Materials den Grundkörper
über die gesamte Länge hinweg überdeckt.
22. Abschirmhülse nach Anspruch 20 oder 21,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Grundkörper aus einem transparenten Kunststoff besteht.
23. Abschirmhülse nach einem der Ansprüche 15 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abschirmhülse (10) eine Länge von ca. 35-50 mm aufweist, wobei der Bereich, der
den Glaskolben (4) der Lampe (1) umschließt, ca. 25-40 mm, insbesondere 30-35 mm lang
ist.
24. Abschirmhülse nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass der den Glaskolben (4) der Lampe (1) umschließende Bereich der Abschirmhülse (10)
eine Wandstärke zwischen 0,5 mm und 2 mm, insbesondere von ca. 1 mm aufweist.