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Die Erfindung betrifft eine lichtemittierende Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung mit mindestens einem LED-Leuchtmittel, mindestens einem Leuchtmittelträger für das mindestens eine LED-Leuchtmittel und mit einem Gehäuse, das mindestens einen lichtdurchlässigen Gehäuseteil aufweist und in dem der mindestens eine Leuchtmittelträger mit dem mindestens einen LED-Leuchtmittel angeordnet ist.
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Bei lichtemittierenden Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtungen wird ein Leuchtstoff von einer Lichtquelle, dem Leuchtmittel, mit Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich angestrahlt. Unter Licht werden hier und im Folgenden allgemein Wellen des elektromagnetischen Spektrums verstanden, also nicht nur Licht in dem für das menschliche Auge sichtbaren Bereich (380 nm - 780 nm), sondern beispielsweise und insbesondere auch die Ultraviolettstrahlung (UV-Strahlung / UV-Licht). Leuchtstoffe (Luminophore) werden dem englischen Wortgebrauch folgend häufig als Phosphore bezeichnet, was gänzlich unabhängig von dem Aspekt ist, ob auch tatsächlich chemischer, elementarer oder chemisch gebundener Phosphor in dem Leuchtstoff enthalten ist. Dieser Sprachgebrauch wird auch in dieser Beschreibung zugrunde gelegt. Der Leuchtstoff wird durch die Bestrahlung mit dem Licht des Leuchtmittels zu eigener Lichtemission angeregt, wobei das Licht in einem Wellenlängenbereich emittiert wird, der charakteristisch für den eingesetzten Leuchtstoff ist. Bei lichtemittierenden Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtungen befindet sich der Leuchtstoff nicht direkt auf dem Leuchtmittel, sondern ist von diesem beabstandet angeordnet. Dies hat sich nicht nur als vorteilhaft bei der Erzeugung bestimmter emittierter Spektren (insbesondere von weißem Licht) erwiesen, sondern auch hinsichtlich Lebensdauer, reduzierter Wärmeentwicklung und Effizienz der Lampe. Die Verwendung von LEDs als Leuchtmittel ist u.a. wegen deren Lebensdauer, Effizienz sowie weitgehenden Temperaturunabhängigkeit und Flackerfreiheit vorteilhaft. Gegenüber Leuchtstofflampen, die gattungsgemäß mit Leuchtstoffen auf der inneren Wand ihres Entladungsgefäßes beschichtet sind und typischerweise Quecksilberdampf enthalten, haben sie ferner den Vorteil, dass kein Quecksilber benötigt wird.
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UV-Licht aus dem nahen UV-Bereich (UV-A, 380 nm - 315 nm) und dem mittleren UV-Bereich (UV-B, 315 nm - 280 nm) aus künstlichen Lichtquellen wird für zahlreiche Zwecke eingesetzt. UV-A-Licht findet u.a. Anwendung bei Verfahren zur Aushärtung (Farben, Lacke, Klebstoffe), Materialprüfung, Desinfektion von Oberflächen sowie zur Banknoten- und Dokumentenprüfung. Im medizinischen Bereich wird UV-A unter anderem zu Aushärtungen (im Dentalbereich) und zur Therapierung gewisser Hauterkrankungen eingesetzt. Im UV-A-Bereich abstrahlende Lampen sind auch aus kosmetischen Anwendungen bekannt; insbesondere erzeugen UV-A-Strahlen aus Besonnungslampen, etwa eingesetzt in Solarien, einen schnell eintretenden Bräunungseffekt der menschlichen Haut. Der medizinische Einsatz von UV-B-Licht ist insbesondere für Lichttherapien zur Behandlung depressiver Störungen bekannt. Ferner befördert es die Bildung des Prävitamins D im menschlichen Körper. UV-B-Strahlung dringt im Vergleich zu UV-A-Strahlung nicht so tief in die menschliche Haut ein und ist daher, innerhalb geeigneter Grenzen der Bestrahlungsdauer und Bestrahlungsintensität, für kosmetische Zwecke wie Hautbräunung durch Besonnungslampen (Solarien) geeignet. UV-A- und UV-B-Licht wird ferner auch als Anteil in Reptilienlampen vorgesehen (siehe beispielsweise die
EP 2 540 161 A1 ).
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Aus der
DE 10 2014 117 423 A1 und
DE 10 2014 117 440 B3 sind lichtemittierende Vorrichtungen bekannt, die auf dem vorteilhaften Remote-Phosphor-System basieren und LED-Leuchtmittel verwenden. Angeregt durch das LED-Licht emittieren jedoch die Leuchtstoffe nach Lehre dieser Druckschriften Licht im roten, blauen, gelben, grünen, NIR- und IR-A-Bereich, nicht jedoch im UV-Bereich. Ferner kommt hinsichtlich des anregenden LED-Lichtes im UV-Bereich in Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtungen - ebenso wie auch hinsichtlich der Möglichkeit, UV-Licht emittierende LEDs direkt als Lichtquellen einzusetzen - hinzu, dass zum Zeitpunkt dieser Anmeldung für den UV-A- und den UV-B-Bereich entweder keine LEDs mit den je gewünschten Spektralverteilungen - insbesondere für den UV-B-Bereich - zur Verfügung stehen oder aber die erreichte Strom/UV-Licht-Effizienz nur gering ist oder / und die Vorrichtungen einschließlich der verwendeten Leuchtstoffe so speziell sind, dass die Anschaffung bzw. Verwendung in hohen Stückzahlen für den Alltagsbetrieb unwirtschaftlich ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Licht im UV-A/UV-B-Wellenlängenbereich emittierende Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung mit LED-Leuchtmitteln zur Verfügung zu stellen, welche die Nachteile aus dem Stand der Technik überwindet.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine lichtemittierende Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen zu Anspruch 1 angegeben.
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Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass die Anregung des Leuchtstoffes durch mindestens ein LED-Leuchtmittel erreicht wird, das UV-Licht im UV-C-Bereich, also im Wellenlängenbereich zwischen 200 nm und 280 nm, aussendet. Auch Lichtemissionen mit noch kürzeren UV-Wellenlängen (100 nm bis 200 nm) bzw. noch höherer Energie sind hier möglich. UV-C-LEDs sind gut bekannt, stellen die je gewünschten Wellenlängen zur Verfügung und sind wirtschaftlich günstig erhältlich. Insbesondere besitzen sie den Vorteil einer hohen Effizienz (Lichtausbeute). Erfindungsgemäß ist ferner das Gehäuse zumindest an dem mindestens einen lichtdurchlässigen Gehäuseteil innenseitig mit einem wellenlängenkonvertierenden Leuchtstoff beschichtet, wobei der Leuchtstoff bei Anregung durch UV-C-Licht Licht mit Wellenlängen zwischen 280 nm und 380 nm emittiert, also in einem Bereich, der UV-A und UV-B umfasst. Auf diese Weise wird mit herkömmlichen Leuchtstoffen eine intensive Abstrahlung von Licht im UV-A/UV-B-Bereich erreicht.
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Der Leuchtstoff wird hierbei in dem Sinne als wellenlängenkonvertierend bezeichnet, als dass das von ihm emittierte Licht eine andere Wellenlänge bzw. eine andere Wellenlängenverteilung aufweist als das den Leuchtstoff anregende Licht. Ferner wird unter der abkürzenden Formulierung ,Leuchtstoff“ in der Anmeldung auch ein Gemisch verschiedener Leuchtstoffe oder eine Zusammensetzung, beispielsweise Schichtung, aus verschiedenen Leuchtstoffen mitgemeint. Die Begriffe „Leuchtstoffe“ und „Phosphor“ sind im Rahmen dieser Beschreibung als synonym zueinander zu verstehen und zwar unabhängig davon, ob auch tatsächlich Phosphor in elementarer oder in chemisch gebundener Form darin vorliegt. Die Lichtdurchlässigkeit des lichtdurchlässigen Gehäuseteils bezieht sich mindestens auf das vom Leuchtstoff emittierte UV-Licht. Je nach Ausführungsform, d.h. Verwendungszweck, kann auch eine Transparenz für weitere Spektralbereiche zugelassen oder erwünscht sein (z.B. für sichtbares, violettes und oder blaues Licht), in anderen Ausführungsformen ist gegebenenfalls Undurchlässigkeit in bestimmten Spektralbereichen (bspw. für noch energiereichere UV-Strahlung) vorzusehen. Darüber hinaus wird hinsichtlich des Merkmals, nach dem der Leuchtmittelträger mit dem LED-Leuchtmittel ,in dem Gehäuse‘ angeordnet ist, darauf verwiesen, dass diese Formulierung sich nicht nur auf den Fall des Angeordnetseins in dem vom Gehäuse umfassten Innenraum bezieht. Vielmehr wird sie in dieser Anmeldung auch für den Fall gebraucht, dass der Leuchtmittelträger in das Gehäuse selbst integriert, also ein Teil des Gehäuses ist; die auf dem Leuchtmittelträger angeordneten LED-Leuchtmittel befinden sich dabei dann im Innenraum des Gehäuses.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der wellenlängenkonvertierende Leuchtstoff bei Anregung durch UV-C-Licht Licht im UV-B-Bereich (280 nm - 315 nm) emittiert. Vorteilhaft insbesondere bei kosmetischen oder medizinischen Anwendungen verringert sich hier der Effekt, der durch Bestrahlung der menschlichen mit Haut UV-A-Licht verursacht wird mit einer relativen Verminderung oder mit dem gänzlichen Wegfall des UV-A-Anteils. Ferner können die Vorteile des UV-B-Lichtes, etwa im Einsatz bei Lichttherapien oder bei der Anregung von Vitamin-D-Produktion, genutzt werden. In besonderen Anwendungsfällen können jedoch auch Ausführungsformen zu bevorzugen sein, die überwiegend oder nur im UV-A-Bereich Licht emittieren.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuse der lichtemittierenden Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung zumindest im Bereich des mindestens einen lichtdurchlässigen Gehäuseteils aus anorganischem Silikatglas oder aus Quarzglas besteht. Die meisten üblicherweise für Bauteile von LED-Lampen (beispielsweise für die abdeckenden, transparenten Halbschalen bei röhrenförmigen LED-Lampen) verwendeten Kunststoffe werden von UV-Licht angegriffen. Eine Silikatglas oder aus Quarzglas, allgemein aus anorganischem Glas ist daher vorzuziehen. Es sind auch Gläser aus industriellem Diamant, Korund oder Rubin denkbar, jedoch in der Regel nicht notwendig. Bei der Wahl der Glassorte ist darauf zu achten, dass es weitgehend transparent ist im Wellenlängenbereich des gewünschten vom Leuchtstoff emittierten UV-Lichtes. Zusätzlich kann zur Erhöhung des Schutzes von Personen, die die Vorrichtung verwenden, durch die Wahl des Glasmaterials vorgesehen sein, dass eine weitgehende Undurchlässigkeit im unerwünschten Wellenlängenbereich, insbesondere für UV-C-Licht, gegeben ist.
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Innerhalb von sogenannten Retrofitanwendungen zur Verwendung als Ersatz für Rührenlampen ist es bei LED-Lampen vorgesehen, die LED-Lampen in Röhrenform so zu gestalten, dass bestehende Fassungen für Niederdruck-Gasentladungsröhren, speziell röhrenförmige Leuchtstofflampen, für sie genutzt werden können. Darüber hinaus kann für bestimmte Anwendungen, beispielsweise bei Besonnungslampen in Solarien, eine Röhrenform der erfindungsgemäßen Lampe grundsätzlich vorteilhaft sein. In einer weitergehenden Ausführungsform der Erfindung ist es daher vorgesehen, dass das Gehäuse der lichtemittierenden Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung röhrenförmig ist. In besonderer Ausgestaltung sind dann mehrere LED-Leuchtmittel hintereinander auf einem Leuchtmittelträger angeordnet, der eine der Röhrenform des Gehäuses angepasste Längserstreckung aufweist. Der aus Glas bestehende, lichtdurchlässige Teil des Gehäuses kann im Besonderen dann ein halbrundes Profil aufweisen und sich über die gesamte Länge der Röhre erstrecken.
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In weitergehender Ausgestaltung der röhrenförmigen lichtemittierenden Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung ist es vorgesehen, dass das Gehäuse in einer der standardisierten Baugrößen T5, T8 oder T12 ausgeführt ist. Dabei bezieht sich die Zahlangabe hinter T (tube) auf den Röhrendurchmesser, angegeben in Achtel Zoll. Mit entsprechender Retrofitschaltung können die erfindungsgemäßen, auf LED-Leuchtmitteln basierenden Vorrichtungen dann in sehr verbreiteten, herkömmlichen Fassungen für röhrenförmige Leuchtstofflampen verwendet werden.
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Insbesondere im Einsatz der erfindungsgemäßen Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung in Leuchten für medizinische oder kosmetische Zwecke ist es in den meisten Fällen unabdingbar, dass keine UV-C-Strahlung, zumindest nicht oberhalb eines jeweiligen Grenzwertes, im Betrieb aus der Leuchte austritt. Beispielsweise kann es zu Schädigung im Augenbereich des Verwenders kommen, wenn die wellenlängenkonvertierende Beschichtung auf der Gehäuseinnenseite in den lichtdurchlässigen Gehäusebereichen Löcher, Kratzer oder andere Defektstellen aufweist, durch die UV-C-Strahlung austreten kann. Nicht nur ist daher die Beschichtung sorgfältig vorzunehmen und zu prüfen. Vielmehr muss auch verhindert werden, dass bei der Montage der Bauteile der Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung, also insbesondere bei einem Einführen des Leuchtmittelträgers in das innenseitig beschichtete Gehäuse, Leuchtstoff lokal abgekratzt wird bzw. die Schicht durch Kontakt mit dem Leuchtmittelträger oder den LED-Leuchtmitteln auch nur partiell beschädigt wird. Eine Ausführungsform der lichtemittierenden Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung sieht daher vor, dass der Abstand zwischen der wellenlängenkonvertierenden Leuchtstoff-Beschichtung und der aus dem mindestens einen LED-Leuchtmittel sowie dem mindestens einen Leuchtmittelträger bestehenden Baueinheit mindestens 5 mm beträgt. Mit ,Abstand‘ wird hierbei im üblichen geometrischen Wortsinn die kürzeste Entfernung bezeichnet, hier die kürzeste Verbindungslinie zwischen je einem beliebigen Punkt der Leuchtstoffschicht einerseits und einem beliebigen Punkt des Leuchtmittelträgers bzw. LED-Leuchtmittels andererseits. Der so festgelegte Mindestabstand von 5 mm senkt das Beschädigungsrisiko bei der Montage oder bei impulsartigen, die inneren Bauteile möglicherweise in Schwingung versetzenden mechanischen Einwirkungen auf die Vorrichtung bzw. die ganze Leuchte. In Einzelfällen kann es ratsam sein, einen größeren Mindestabstand, etwa ein oder mehrere Zentimeter, vorzusehen.
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Alternativ oder in Ergänzung zur vorgenannten Vorsichtsmaßnahme sieht eine weitere Ausführungsform der Erfindung vor, die Leuchtstoffbeschichtung dadurch zu schützen, dass sie in Richtung des Inneren der Vorrichtung durch ein UVtransparentes Glas geschützt wird. Es ist also vorgesehen, dass zwischen dem Gehäuse und dem mindestens einen Leuchtmittelträger mit dem mindestens einen LED-Leuchtmittel eine Glaswandung derart angeordnet ist, dass sich die Schicht des wellenlängenkonvertierenden Leuchtstoffs zwischen der Innenseite des Gehäuses und der Glaswandung befindet. Bevorzugt hat die Glaswandung eine entsprechende geometrische Krümmung wie das Gehäuse und bildet so zu dieser eine innere Parallelfläche. Beispielsweise ist im Falle eines zylindrisch röhrenförmigen Gehäuses im Inneren eine koaxiale, äquidistante Röhre bzw. Teil-Röhre angeordnet, wobei der Zwischenraum ganz mit der Leuchtstoffschicht ausgefüllt sein kann. Bei der Montage oder bei unvorhergesehenen Erschütterungen ist es daher ausgeschlossen, dass das Leuchtmittelträger/Leuchtmittel-Bauteil die Leuchtstoffbeschichtung berührt und beschädigt.
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In zahlreichen Anwendungssituationen der Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung, etwa bei der gezielten medizinischen Bestrahlung oder kosmetischen Besonnung von bestimmten Körperregionen, wird nur eine Lichtabstrahlung in eine begrenzte Raumrichtung benötigt. Um die aufzubringende Leuchtstoffmenge wirtschaftlich gering zu halten und auch eine Lichtabstrahlung in einen bestimmten Raumwinkel mit hoher Intensität zu erreichen, sieht eine Ausführungsform der Erfindung vor, nur den dafür vorgesehenen Teil des Gehäuses, ggf. aufgeteilt in mehrere Teilbereiche, UV-Licht-transparent, die übrigen Gehäuseanteile jedoch UV-Lichtundurchlässig zu gestalten. Es ist dabei vorgesehen, dass das Gehäuse also mindestens einen lichtundurchlässigen Gehäuseteil aufweist, wobei der mindestens eine lichtundurchlässige Gehäuseteil eine Reflexionskammer bildet, die nur an dem mindestens einen lichtdurchlässigen Gehäuseteil offen ist. Die zur Lichtemissionsseite bzw. -region der Vorrichtung hin offene Reflexionskammer ist dabei mit UV-Strahlung reflektierenden Materialien, etwa metallischen Oberflächen auf der Innenseite der betreffenden Gehäusebereiche, versehen, so dass die Intensität der auf die Leuchtstoffschicht treffenden UV-C-Strahlung und damit die Intensität der vom angeregten Leuchtstoff emittierten Strahlung erhöht ist im Vergleich zu Anordnungen ohne Reflexionskammer.
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In LED-Leuchten entsteht Wärme, so dass bei LED-Lampen und auch in lichtemittierenden Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtungen mit LED-Leuchtmitteln für hinreichende Wärmeabfuhr aus dem Inneren der Leuchte gesorgt werden muss. Gattungsgemäß sind daher bei LED-Leuchten Kühlsysteme, häufig realisiert durch eine Anordnung von Kühlelementen bzw. Kühlkörpern, vorgesehen. In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens ein Kühlelement vorhanden ist, wobei das mindestens eine Kühlelement innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Hierdurch ist eine so hochgradige Abgeschlossenheit des Gehäuses erreichbar, dass die gattungsgemäßen elektronischen Komponenten der Vorrichtung vor Umwelteinflüssen geschützt sind, was sich vorteilhaft auf deren Lebensdauer auswirkt. Typischerweise kann in einem röhrenförmigen Gehäuse unter dem länglichen Leuchtmittelträger innerhalb der abgeschlossenen Röhre ein langgestreckter Kühlkörper angeordnet werden, der durch Konvektion innerhalb der Röhre und oder durch Strahlung Wärme an die Gehäusewandung abgibt. Der Kühlkörper ist aus Material zu fertigen, das einer Bestrahlung durch UV-Licht auf Dauer Stand hält.
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Die lichtemittierende Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung ist aber nicht auf eine Bauform als Röhrenlampe reduziert,. Es ist auch möglich, die LED auf einem ebenen Träger anzuordnen, der in einem zunächst offenen Gehäuse eingelassen ist. Die Öffnung des Gehäuses wird sodann mit einer ebenen, mit dem lichtemittierenden Remote-Phosphor beschichteten Glasplatte aus den zuvor genannten Materialien bedeckt. Diese Ausführungsform eignet sich für Anwendungen, in denen der Leuchtstoff gegebenenfalls vergänglich ist, sich also über die lebensdauer der LED verändert oder dessen Phosphoreszens oder Fluoreszenz sich über die lebensdauer verändert. Diese so aufgebauten Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung lassen es zu, dass die Glasplatte mit dem Remote-Phosphor austauschbar ist.
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Schließlich sind auch Kolbenlampen als Bauform für die Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung geeignt. In dieser Bauform sind die LED etwa zentral in dem Kolben angeordnet und der Kolben ist innenseitig mit dem Remote-Phosphor beschichtet.
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Erfindungsgemäß ist eine Verwendung der lichtemittierenden Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung zur Herstellung einer Leuchte für medizinische Zwecke oder für kosmetische Zwecke vorgesehen. Jedoch ist die Verwendung der erfindungsgemäßen lichtemittierenden Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung nicht auf diese Zwecke begrenzt. Eine spezielle Verwendungsweise liegt in der Verwendung als Besonnungslampe, bspw. in Solarien, wobei ein geringer UV-A-Anteil und ein erhöhter UV-B-Anteil hinsichtlich einer länger andauernden Bräunungswirkung und eines geringeren Risikos gesundheitlicher Schäden bei versehentlich oder fahrlässig herbeigeführten zu langen Expositionszeiten vorteilhaft ist. Der Komfort für den Verwender kann dadurch gesteigert werden, dass ein weiteres, möglichst sonnenähnliches Lichtspektrum im sichtbaren Bereich emittiert wird, was durch geeignete zusätzliche, im Umfeld angeordnete Leuchtmittel oder durch Verwendung eines entsprechend auch in diesem Bereich emittierenden Leuchtstoff bzw. Leuchtstoffanteils in der Remote-Phosphor-Besonnungsvorrichtung erreicht wird.
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Die Erfindung wird anhand der folgenden Figur näher erläutert. Es zeigt
- 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung,
- 2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung,
- 3 eine dritte Ausführungsform der der erfindungsgemäßen Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung.
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In 1 ist in schematischer Querschnittszeichnung eine Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung 1 abgebildet, die als Leuchtmittel LED-Leuchtmittel 2 aufweist. Die LED-Leuchtmittel 2 sind auf einem Leuchtmittelträger 3 angeordnet und emittieren im Betrieb UV-C-Licht. Zu typischen Formen der Anordnung von LED-Leuchtmitteln 2 auf einem Leuchtmittelträger 3 gehören bei LED-Lampen die Chip-On-Board (COB)-Bauweise und die Surface-Mounted-Device (SMD)-Bauform. Zum Ableiten der entstehenden Wärme verfügt die von der Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung 1 gebildete Lampe ferner über ein Kühlsystem (hier nicht abgebildet), beispielsweise über einen unter dem Leuchtmittelträger 3 angeordneten Kühlkörper. In der dargestellten Ausführungsform befindet sich der Leuchtmittelträger 3 zusammen mit den LED-Leuchtmitteln 2 im Inneren eines röhrenförmigen Gehäuses 4. Entfernt von den LED-Leuchtmitteln 2 befindet sich der Leuchtstoff 5, der als Beschichtung auf der Innenseite des in der Abbildung oben befindlichen Gehäusebereiches angeordnet ist, wobei die Ausdehnung dieses Gehäusebereichs in Längsrichtung sich hier über die gesamte Röhrenlänge erstreckt und quer zu dieser Richtung auf der zylindrischen Röhre abhängig von dem gewünschten räumlichen Abstrahlwinkel des emittierten Lichtes der Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung 1 festgelegt ist. Aufgrund des Abstandes der Schicht aus dem Leuchtstoff 5 von dem Leuchtmittelträger 3 und den LED-Leuchtmitteln 2 ergibt sich das vorteilhafte Remote-Phosphor-System, wobei ein Mindestabstand von 5 mm eine Montage von Gehäuse 4 und Leuchtmittelträger 3 / LED- Leuchtmitteln 2 ermöglicht, bei der die Gefahr eines Zerkratzens der Leuchtstoffschicht 5 gering ist.
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Im Bereich der Leuchtstoffschicht weist das Gehäuse 4 einen Gehäuseteil 6 auf, der für das vom Leuchtstoff 5 emittierte Licht (im UV-A / UV-B-Bereich) durchlässig ist, so dass dieses Licht in den Außenraum abgestrahlt werden kann. Der Zylindermantel der Röhre besteht aus Glas, das von UV-Strahlung nicht angegriffen wird. In der hier dargestellten Form sind die restlichen Bereiche des Gehäuses 4, einschließlich der Seitenflächen 7 (Zylinderboden und -deckel) nicht nur lichtundurchlässig gestaltet, sondern auf der Innenseite mit verspiegelten, beispielsweise metallischen Oberflächen versehen, so dass im Inneren des Gehäuses eine Reflexionskammer entsteht, die für die UV-Strahlung nur im Bereich der Leuchtstoffschicht 5 bzw. dem lichtdurchlässigen Gehäuseteil 6 offen ist. Das Innere der geschlossenen Röhre kann mit einem Inertgas gefüllt sein. Ferner können von LED-Röhren bekannte Vorkehrungen getroffen werden, um der Anreicherung von unerwünschten Stoffen in einem solchen Gasraum entgegenzuwirken, insbesondere durch die Anordnung von Adsorptionsmaterialien (bspw. Aktivkohle) im Gasraum, oder um etwaige organische Substanzen oder Restsauerstoff zu adsorbieren (bspw. durch strahlungsaktivierbare Getter). Der Innenraum des Gehäuses 4 kann jedoch auch mit nicht-gasförmigen, transparenten Materialien, beispielsweise mit Glas- oder Silikon-Medien, ausgefüllt sein.
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Das UV-C-Licht der LED-Leuchtmittel 2 regt die Atome des Leuchtstoffes 5 zur Lichtemission an, wobei solche Leuchtstoffe vorgesehen sind, die UV-A- und oder UV-B-Licht emittieren, so dass die Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung 1 die gewünschte Lampe mit Licht in diesem Bereich darstellt. Für den Einsatz bei Lichttherapien ist eine vorteilhafte Abstrahlcharakteristik des Leuchtstoffes 5 beispielsweise dann gegeben, wenn dessen Spektrum ein Intensitätsmaximum bei ca. 300 nm mit einer Halbwertsbreite von ca. 10 nm aufweist.
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In 2 ist eine erfindungsgemäße Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung 10 in einer weiteren Ausführungsform abgebildet. Anstelle einer Röhrenform ist in dieser Ausführungsform vorgesehen, dass die Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung 10 in modularer Form vorliegt. Dabei ist in einem im Wesentlichen scheibenförmigen oder quaderförmigen Gehäuse, hier mit quadratischer Grundfläche, eine Matrix mit UV-C emittierenden LED angeordnet. Diese LED-Matrix ist mit einer optional wechselbaren transparenten Platte, bevorzugt aus anorganischem Glas bedeckt, wobei die Glasplatte auf der Innenseite den Remote-Phosphor als beschichtung aufweist. Von außen erkennbar ist von unten nach oben gesehen: ein zuunterst gelegener Kühlkörper 12, darauf folgend eine Trägerplatte 13 für die eingesetzten LED als UV-C-Lichtquellen, wobei in diesem Beispiel Verbindungsklemmen 14 für je eine Sektion der in dieser Skizze neun nicht sichtbaren LED als UV-C-Lichtquellen nach außen geführt sind. Auf der Trägerplatte 13 ist ein Rahmen 15 erkennbar, der über Verbindungsschrauben 16 mit den weiteren Elementen, nämlich dem Kühlkörper 12 und der Trägerplatte 14 verbunden ist. In dem Rahmen 15 sind zwei Halteelemente 17 aus weichem Kunststoff aufgenommen, welche eine weitere Trägerplatte 18 für hier nicht näher dargestellte Konversionsfilter festhält. Ein solches Modul lässt sich zur Flächenbeleuchtung einsetzen oder auch in Vorrichtungen einsetzen, die einst mit Röhren als Lampen bestückt wurden.
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In 3 ist schließlich eine erfindungsgemäße Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung 20 in einer noch weiteren Ausführungsform abgebildet. Anstelle einer Röhrenform oder einer Modulform ist in dieser Ausführungsform vorgesehen, dass die Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung 20 als Kolbenlampe vorliegt. Diese Kolbenlampe kann in gattungsgemäßen Lampenfassungen für bekannte Glühfadenlampen eingesetzt werden. Die LED als UV-C emittierende Leuchtmittel sind im Inneren der Kolbenlampe angeordnet und werden durch außen liegende 22 Kühlkörper gekühlt. Am Fuß der Kolbenlampe befindet sich ein Schraubsockel 23 mit dem die Kolbenlampe in die Fassung aufgenommen wird. Der Kolben 24 ist auf der Innenseite mit dem Remote-Phosphor beschichtet, der das UV-C-Licht der hier nicht sichtbaren LED in UV-B-Licht umwandelt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung
- 2
- LED-Leuchtmittel
- 3
- Leuchtmittelträger
- 4
- Gehäuse
- 5
- Leuchtstoff
- 6
- lichtdurchlässiger Gehäuseteil
- 7
- Seitenflächen
- 10
- Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung
- 12
- Kühlkörper
- 13
- Trägerplatte
- 14
- Verbindungsklemmen
- 15
- Rahmen
- 16
- Verbindungsschrauben
- 17
- Halteelemente
- 18
- Trägerplatte
- 20
- Remote-Phosphor-Leuchtvorrichtung
- 22
- Kühlkörper
- 23
- Schraubsockel
- 24
- Kolben
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2540161 A1 [0003]
- DE 102014117423 A1 [0004]
- DE 102014117440 B3 [0004]
