EP0274107A2 - Electric lamp - Google Patents
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Abstract
Description
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.Linear incandescent lamps, which are provided with a type S 14d base or two type S 14s bases on the outer surface of their lamp bulb, find a wide range of applications in interior lighting. Due to their uniform luminance over the entire lamp length and their relatively low luminance values, they enable free construction without the risk of glare in e.g. Cabinet walls, as mirror lighting or as emergency lighting. A disadvantage of these lamps, given the relatively high lamp output, is the relatively low useful luminous flux and the relatively high surface temperatures of up to 80 ° C. A light output of only approx. 7 lm / W is typical of this type of lamp. Incandescent bulbs of the same power, however, have a luminous efficacy of more than 12 lm / W depending on the lamp type. Despite these known disadvantages, the purchase price of a linear incandescent lamp is relatively high.
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.The object of the present invention is to create a substitute which is more economical to operate than linear incandescent lamps and which can be used in the existing lighting systems.
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.With a lamp according to the invention, with the same external dimensions and the same bases as with the corresponding linear incandescent lamp, both a higher luminous efficiency, a lower power consumption and a lower surface temperature are achieved. These advantages are made possible by the use of a discharge tube of a fluorescent lamp. In addition, the use of a discharge vessel of a fluorescent lamp results in a service life that is approximately five times that of the linear incandescent lamp. The discharge vessel is held within the lamp bulb by means of several spacer rings or fixing rings. Instead of a conventional inductive ballast, modern operating electronics integrated in the lamp bulb are used, which on the one hand further increases the overall yield of the system and on the other hand keeps the weight of the lamp low.
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.The different designs also bring different advantages. In one embodiment, the arrangement of the operating electronics with different function groups keeps possible high-frequency interference below the permissible limit values. The individual printed circuit boards provided with the components and combined into functional groups favor the mechanical production of larger quantities and facilitate their installation in the remaining free spaces at the ends of the lamp bulb. The non-illuminating ends of the lamp bulb, which contain the electronic ballast, are covered by a flat sleeve. In the other embodiment, the support ridges act on the long sides of the circuit board on the one hand a secure support of the same on the inner wall of the lamp bulb over the entire length, on the other hand, there is sufficient space between the support webs so that the shading that occurs in the direction of the base is limited to a minimum. The discharge vessel is soldered by means of its power supply directly to the side of the circuit board facing away from the base and is thereby held. The components of the operating electronics are arranged on the side of the printed circuit board facing the base. In this way, the prefabricated structural unit consisting of the discharge vessel and the operating electronics can be mounted inside the lamp bulb, the fixing being carried out at the intended position within the lamp bulb by means of the fixing disks. The non-luminous ends of the lamp bulb are each covered by a flat sleeve. Equipped with these properties, the lamp according to the invention is fully interchangeable with the known linear incandescent lamp and, moreover, is only about half as expensive to operate.
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 AusführungsformFigur 2 ist eine Schnittdarstellung, die den prinzipiellen Aufbau eines Lampenendes verdeutlichtFigur 3 zeigt eine elektrische Lampe entsprechend der Erfindung in einer zweiten AusführungsformFigur 4 ist eine Schnittdarstellung derFigur 3, die den prinzipiellen Aufbau eines Lampenendes verdeutlicht in der DraufsichtFigur 5 zeigt das Lampenende derFigur 4 in der SeitenansichtFigur 6 zeigt das Lampenende derFigur 4 in der Stirnansicht
- Figure 1 shows an electric lamp according to the invention in a first embodiment
- Figure 2 is a sectional view illustrating the basic structure of a lamp end
- Figure 3 shows an electric lamp according to the invention in a second embodiment
- Figure 4 is a sectional view of Figure 3, which illustrates the basic structure of a lamp end in plan view
- Figure 5 shows the lamp end of Figure 4 in side view
- Figure 6 shows the lamp end of Figure 4 in the front view
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.FIG. 1 shows a
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.The two lamp ends, Part A and Part B, see in Construction structure essentially the same; they only differ in the assembly of the circuit boards with different functional groups of the operating electronics. The following description of FIG. 2 therefore applies mutatis mutandis to the other lamp end, not shown in detail.
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.The lamp end part A shown in FIG. 2 has the
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.In this first exemplary embodiment, the following values apply to the electrical and lighting data (in brackets the corresponding data of the linear incandescent lamp to be substituted): The electrical power of the overall lamp plus ballast system is approximately 13 W (60 W) with a luminous flux of approximately 550 lm (420 lm). This corresponds to a luminous efficacy of 42 lm / W (7 lm / W). The luminance is approx. 0.5 cd / cm² (0.3 cd / cm²). A value of approx. 5000 h (1000 h) can be assumed as the economic service life.
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.FIG. 3 shows a
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.The lamp end shown in FIGS. 4 to 6 has the
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.Along the two long sides, the printed
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.In this second exemplary embodiment, the following values apply to the electrical and lighting data (in brackets the corresponding data of the linear incandescent lamp to be substituted): The electrical power of the overall lamp plus ballast system is approx. 10 W (35 W) with a luminous flux of approx. 270 lm (220 lm). This corresponds to a luminous efficacy of 27 lm / W (6 lm / W). The luminance is approx. 0.5 cd / cm² (0.3 cd / cm²). A value of approx. 5000 h (1000 h) can be assumed as the economic service life.
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18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 19930213 |