DE1764599A1

DE1764599A1 - Kombinierte Glueh- und Leuchtstofflampe

Info

Publication number: DE1764599A1
Application number: DE19681764599
Authority: DE
Inventors: Peek Sandford C
Original assignee: Sylvania Electric Products Inc
Current assignee: GTE Sylvania Inc
Priority date: 1967-07-03
Filing date: 1968-07-02
Publication date: 1971-09-09
Also published as: GB1208508A; US3521122A; FR1571245A; GB1208509A

Description

die Glühlichtabgabe zu verbessern« Vorzugsweise wird die Lampe bei hohen Frequenzen betrieben, beispielsweise bei 20 kHz, soweit die elektrische Entladung im Leuchtstofflampenteil betroffen ist, während die Drähte von einer Gleichstromquelle gespeist werden, beispielsweise einer Batterie oder einem Generator· Eine Drosselspule verbindet ein Ende jedes Drahtes mit einem Ende eines anderen Drahtes, um diese Gleichstromheizung zu erhalten, wobei die Drosselspule den Durchfluss des Wechselstroms behindert, so daß dieser aus dem die Drähte enthaltenden Kreis ferngehalten wird. Wechselstromheizung der Drähte kann verwendet werden, wenn eine geeignete Quelle verfügbar ist, da in einem Verkehrsmittel der Wechselstrom aber im allgemeinen von einem Oszillator kommt, der mit der üblichen 12-Volt Batterie betrieben wird, ist es zweckmässiger, den Oszillator so klein wie möglich zu halten und die Drähte direkt aus der Batterie zu speisen.

Zusammenfassung der Erfindung»

Die Erfindung betrifft die elektrische Beleuchtung, insbesondere für Verkehrsmittel, vor allem Automobile, aber auch an Stellen, in denen die Umgebungstemperatur in weiten Bereichen schwankt und teilweise niedrig genug wird, um

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die übliche Gasentladung, wie sie in einer Leuchtstofflampe herrscht, zu verdunkeln oder auszulöschen. Die Erfindung betrifft auch Schaltungen zum Betrieb solcher Lampen unter diesen Bedingungen.

Stand der Technik?

Leuchtstofflampen sind bekannt, und ihr diffuses Licht ist zur Beleuchtung des Inneren von Verkehrsmitteln, insbesondere Automobilen, erwünscht, wo sie beispielsweise in Konten untergebracht werden können und zur indirekten Beleuchtung verwendet werden können, wenn das erwünscht ist· Übliche Leuchtstofflampen arbeiten mit einer elektrischen Entladung in Quecksilberdampf, um den Leuchtstoff zu erregen, der auch Phosphor genannt wird, und bei den niedrigen !Temperaturen, in denen Automobile oder dergleichen im Winter betrieben werden können, insbesondere, wenn der Wagen erstmalig gestartet wird und ehe die Heizung wirksam wird, oder falls ausreichende Heizung sogar fehlt, ist der Dampfdruck in der Lampe zu niedrig, als daß die Entladung wirkungsvoll werden könnte, so daß die Beleuchtung sehr dunkel ist, Deshalb sind bisher Leuchtstofflampen in üblichen nicht kommerziellen Fahrzeugen bisher nicht verwendet worden.

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Zusammenfassung der Erfindung:

Es wurde festgestellt, daß die Verdunkelung der Beleuchtung bei niedrigen Temperaturen dadurch vermieden werden kann, daß ein Glühdraht in die Lampe gebracht wird, um für die s Beleuchtung zu sorgen, wenn die Fluoreszenz unwirksam ist.

! Der Glühdraht kann an ein Ende der Lampe gebracht werden,

ί oder an beide Enden, in der Fähe der Glühelektroden, die gewöhnlich vorhanden sind, und die Fluoreszenzschicht diffundiert das Licht durch den grössten Teil der Lampe· Die letztere ist natürlich im allgemeinen rohrförmig, Jedoch gewöhnlich kürzer als die 1,2 m lange Leuchtstofflampe, die heute allgemein verwendet wird.

Die Glühdrähte können parallel zu den üblichen Glühelektroden der Lampe geschaltet werden. Gewünschtenfalls kann dafür gesorgt werden, daß sie während des Normalbetriebs der Lampe

«l ausgeschaltet werden, wenn auch gewöhnlich vorzuziehen ist, ;·· I
] die Glühdrähte und die Elektroden einfach parallel zu haben,

d.h., daß sie beide an die gleichen Zuleitungsdrähte angeschlossen werden, um die Lampe und ihre Anschlüsse zu vereinfachen· Der Glühdraht kann so ausgelegt werden, daß er ; bei höheren Temperaturen arbeitet als die Glühelektrode, wenn beide an die gleichen Zuleitungen angeschlossen sind. Die Drähte können auch in Reihe geschaltet sein, wobei einer so ausgelegt ist, daß er bei höheren Temperaturen arbeitet als

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der andere, der auf einem niedrigeren Wert arbeitet.

Der Glühdraht kann hinter die Glühelektrode gebraoht werden,
d.h. näher an das Ende der Lampe und aus dem Entladungsweg
zwischen den Glühelektroden heraus, um eine Störung der Entladung oder eine Zerstörung durch diese zu verhindern. Zu
diesem Zweck sollte der Glühdraht ausserhalb des Bereiches ; des Kathodenglimmens um die Glühelektrode herum angeordnet j werden. Die Glühelektrode ist mit einem Elektronen emittieren- den Material beschichten, wie einem Oxyd von Kalzium, Strontium oder Barium* der Glühdraht bleibt zur Erzielung bester f Ergebnisse unbeschichtet. . f

Die Glühelektrode kann auch selbst als Glühdraht arbeiten, : wenn sie bei etwas höherer als üblicher Temperatur batrieben J wird, dann geht jedoch die Beschichtung schneller verloren, f so daß die Lebensdauer der Lampe verkürzt wird· Die übliche j extrem grosse Lebensdauer einer Leuchtstofflampe ist jedoch ' in Verkehrsmitteln, insbesondere für die Innenbeleuchtung,
nicht notwendig, da die Lichter dort nur gelegentlich verwendet werden.

Wenn ein Glühdraht unabhängig von der Glühelektrode verwendet wird, kann dieser bei einer niedrigeren ale der üblichen
Temperatur betrieben werden, um die Lebensdauer auf einen Wert
zu erhöhen, der näher an einem Wert liegt, der für Leuchtetoff-

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lampen in Verkehrsmitteln gefordert wird. Das Fehlen eines hohen Druckes, der in den meisten üblichen Glühlampen verwendet wird, sorgt dafür, daß die Lebensdauer des Giühdrahtes verringert wird, wenn er bei den hohen iEemperaturen betrieben würde, die in gasgefüllten Glühlampen üblich sind.

Im allgemeinen wird zur Verwendung in Verkehrsmitteln nur eine Lebensdauer sswischen 100 und 1000 Stunden benötigt, im allgemeinen der niedrigere Wert, so daß der Unterschied der Lebensdauer zwischen der Entladungskathode und dem Glühdraht bei dieser Verwendungsart nicht wichtig ist.

In einem Verkehrsmittel können die Glühdrähte und die Glühelektroden aus der üblichen Speicherbatterie von beispiels-

, weise 12 Volt betrieben werden, und die Leistung für die

Entladung zwischen den Kathoden von einem Oszillator ge-

liefert werden, der von derselben Batterie gespeist wird. Die frequeni des Oszillators ist nicht kritisch, vorzugsweise wird jedoch bei etwa 20 kHz gearbeitet· Bei dieser frequenz ist der Wirkungsgrad der Lampe hoch, und es besteht keine Notwendigkeit für die übliche Strombegrenzungs-Drosselapule in Reihe mit der Lampe, wenn der Oszillator so ausgelegt wird, daß die Lampe bei dem richtigen Strom arbeitet. Eine Drosselspule liegt jedoch zwischen den beiden Drähten in Reihe, damit der Gleichstrom durchfliesaen kann, um die Drähte zu heizen, während der hochfrequente Strom vom Oszillator vom Drahtheiz-

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kreis ferngehalten wird. Eine Drosselspule kann auch in Reihe mit einer Klemme der Batterie selbst verwendet werden, um den Oszillatorstrom aus der Batterie fernzuhalten»

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung; es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Lampe nach der Erfindung zusammen mit einer geeigneten Schaltung! und

iig. 2 schematisch eine erfindungsgemässe Lampe in einer anderen geeigneten Schaltung.

Gemäss Pig· 1 weist eine Leuchtstofflampe 1 ein Glasgefäss 2 auf, das auf der Innenseite mit einer Leuchtstoff schicht 3 beschichtet ist und die übliche füllung aus inertem Gas und Quecksilber enthält; Zuleitungsdrähte 4, 5, 6 und 7 an jedem Ende des Gefässes sind mit Glühelektroden 8, 9 und Glühdrähten 10, 11 verbunden und stützen diese. Jeder Glühdraht ist eine Doppelwendel aus Wolframdraht, die im Betrieb glüht, um sichtbares Licht zu erzeugen, und ein Ende jedes Drahtes ist mit Zuleitungsdraht 4 und der andere mit Zuleitungsdraht \ 5 verbunden. Zwischen diesen beiden Drähten liegt auch die | Kathode 8, die eine Wolfram-Doppelwendel ist, die in üblicher

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Weise mit Oxyden von Barium, Strontium und Kalzium beschichtet ist ι um die Elektronenemission zu verbessern. Die Kathode 9 und der Glühdraht am anderen Ende sind in der gleichen Weise mit den Zuleitungsdrähten 6 und 7 verbunden.. Die Zuleitungsdrähte 4 und 6 sind durch eine Drosselspule oder Induktivität 12 miteinander verbunden. Die Induktivität soll ausreichend sein, um das Durchfliessen des Wechselstroms von einem Oszillator 15 zu verhindern, der über einen Transformator 17 mit dem Zuleitungsdraht 7 in Reihe liegt. Das andere Ende der Sekundärspule 14 des Transformators 17 ist an einen Anschluss der Batterie 15 angeschlossen, der andere Anschluss der Batterie ist mit einem Zuleitungsdraht 5 verbunden. Die Primärwicklung 16 des Transformators 17 ist mit dem Oszillator 13 verbunden·

Im Betrieb heizt die Batterie 15 die Glühelektrode 8, die in Reihe mit der Batterie und der Induktivität 12 liegt, und heizt ferner den Glühdraht 10 bis zum Glühen auf. Die Wechselspannung vom Oszillator 13 ruft eine elektrische Entladung zwischen den Kathoden 8 und 9 durch das Gas und den Dampf in der Röhre 2 hervor. Diese Entladung erregt die Leuchtstoffschicht 3, so daß diese in üblicher Weise Licht emittiert· Wenn die Temperatur jedoch zu niedrig ist, um das Quecksilber ausreichend zu verdampfen, das die Entladung trägt, ergibt sich immer noch ein beträchtlicher Lichtstrom von den Glühdrähten

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10 und 11, und dieses Licht wird Ton der Leuchtstoffschicht diffundiert. Der Oszillator 13 kann ein üblicher Oszillator sein, der von der Batterie 15 gespeist wird. Die beiden Erdanschlüsse 18 und 19 sind einfach eine Möglichkeit, einen Anschluss der Batterie mit dem Transformator zu verbinden, so daß der Kreis geschlossen wird.

Bei der Ausführungsform nach S¹Ig. 2 ist der Aufbau der gleiche, nur daß die Anschlüsse des Oszillators 13 und der Batterie 15 verändert sind. In diesem Falle ist der Oszillator 13 direkt über Zuleitungsdrähte 5 und 7 geschaltet, um eine elektrische Entladung zwischen den Kathoden 8 und 9 zu erhalten. Der Transformator 17 ist weggelassen worden. Die Batterie 15 ist dann parallel zum Oszillator über eine Drosselspule 20 geschaltet, die Wechselstrom vom Oszillator daran hindert, durch die Batterie 15 zu fliessen· Im übrigen ist der Betrieb der gleiche. Die Drossel 12 kann auf den gleichen Kern wie der Transformator 17 gewickelt werden.

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Claims

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·) Leuchtstofflampe mit einem gasgefüllten Lampenkolben, der ein verdampfbares Material enthält und eine Leuchtstoff schicht trägt, und zwei Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Gltihdraht vorgesehen ist, der von Elektronen emittierendem Material frei ist.
2. Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verdampfbare Material in bekannter Weise Quecksilber ist.
3· Leuchtstofflampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lampenkolben in bekannter Weise ein längliches Bohr ist, und an jedem Ende je eine Glühelektrod· vorgesehen ist·
4· Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, 2 oder 3 % dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der beiden Glühelektroden ein Glühdraht räumlich benachbart ist·
5. Leuchtstofflampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühelektroden und der Glühdraht parallel zueinander angeordnet und geschaltet sind.

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6. Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Leuchtstofflampe nach einem der Ansprüche 1 - 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Glühelektroden und der oder die Glühdrähte über eine Drosselspule miteinander verbunden sind, die freien Enden der Glühelektroden" und Glühdrähte mit einer Batterie und der damit in Reihe liegenden Sekundärwicklung eines ÜJransformators verbunden sind und an die Primärwicklung des !Transformators ein Oszillator angeschlossen ist, und daß die Induktivität der Drosselspule so bemessen ist, daß der durch die Glühdrähte fliessende Gleichstrom durchgelassen wird, der Wechselstrom vom Oszillator aber im wesentlichen nicht·

7« Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Leuchtstofflampe nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühelektroden und der oder die Glühdrähte über eine Drosselspule miteinander verbunden sind, an die freien Enden der Glühelektroden und Glühdrähte ein Oszitlator angeschlossen ist und parallel dazu eine Reihenschaltung aus einer Batterie und einer zweiten Drosselspule, und daß die Induktivitäten beider Drosselspulen so bemessen sind, daß der durch die Glühdrähte fliessende Gleichstrom durchgelassen wird, der Wechselstrom vom Oszillator aber im wesentlichen nicht·

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