DE19926556A1

DE19926556A1 - Heated discharge lamp, especially for vehicle display, has electrically conducting and essentially transparent heating element(s) placed in contact with surface of discharge lamp

Info

Publication number: DE19926556A1
Application number: DE1999126556
Authority: DE
Inventors: Peter Brandt
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1999-06-11
Filing date: 1999-06-11
Publication date: 2000-12-14

Abstract

The lamp has at least one electrically conducting and essentially transparent heating element (3) that is placed in contact with the surface (2) of the discharge lamp (1). The heating element is laid flat against the surface of the discharge lamp. The heating element at least partly encloses the discharge lamp.

Description

Die Erfindung betrifft eine Entladungslampe, insbesondere Kaltkathodenlampe zur Beleuchtung einer Anzeige in einem Kraftfahrzeug, die mittels eines gegen die Oberfläche der Entladungslampe anliegenden Heizelementes beheizbar ist.The invention relates to a discharge lamp, in particular Cold cathode lamp for illuminating a display in one Motor vehicle by means of a against the surface of the Discharge lamp adjacent heating element is heated.

Solche Entladungslampen werden beispielsweise bei moder nen Kraftfahrzeugen aufgrund ihres günstigen Wirkungsgra des insbesondere zur Beleuchtung von Anzeigen eingesetzt. Die Helligkeit des abgestrahlten Lichtes ist dabei von der Temperatur abhängig, so dass ein Heizelement vorgese hen ist, um auch bei niedrigen Umgebungstemperaturen eine optimale Betriebstemperatur einstellen zu können.Such discharge lamps are used, for example, at moder NEN motor vehicles due to their favorable effectiveness used especially for illuminating advertisements. The brightness of the emitted light is from depends on the temperature, so that a heating element is provided hen is a, even at low ambient temperatures to be able to set the optimal operating temperature.

Bei bekannten Entladungslampen ist zur Beheizung ein Heizdraht vorgesehen, mit dem die Oberfläche der Entla dungslampe umwickelt ist und so bei Bedarf für eine schnelle Erwärmung sorgt. Nachteilig erweist sich dabei, dass die Wicklungen einerseits für eine gleichmäßige Erwärmung mit geringem Abstand zueinander angeordnet werden müssen, andererseits jedoch mit jeder Wicklung zugleich auch ein Helligkeitsverlust verbunden ist. Der in der Praxis gewählte Wicklungsabstand stellt daher immer einen Kompromiss zwischen den verschiedenen Ziel setzungen dar, wobei der Nachteil der teilweisen Abdeckung auch dann in Kauf genommen werden muss, wenn die Beheizung nach dem Erreichen der Betriebstemperatur nicht mehr erforderlich ist. Weiterhin führt der Abstand der Wicklungen zu einem Temperatur-Gradienten, mit dem neben störenden lokalen Helligkeitsdifferenzen auch Material spannungen verbunden sind, die zu einer Beschädigung der Entladungslampe führen können.In known discharge lamps is a for heating Heating wire provided with which the surface of the discharge lamp is wrapped and so if necessary for one rapid heating ensures. A disadvantage is that that the windings on the one hand for a uniform Heating arranged close to each other must be, on the other hand with each winding a loss of brightness is also connected. The winding spacing chosen in practice therefore represents always a compromise between different goals representations, with the disadvantage of partial coverage must also be accepted if the Heating after the operating temperature is not reached more is needed. Furthermore, the distance of the Windings to a temperature gradient, along with disturbing local differences in brightness also material voltages are connected which damage the Discharge lamp.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine Entladungslampe der eingangs genannten Art so zu gestal ten, dass eine zuverlässige Erwärmung ohne Einschränkung des abgestrahlten Lichtes erreicht wird.The invention is therefore based on the problem of a Discharge lamp of the type mentioned at the beginning that reliable heating without restriction of the emitted light is reached.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch ein elektrisch leitfähiges und im wesentlichen transparentes Heizelement gelöst. Hierdurch wird es möglich, das Heizelement an der Oberfläche anzuordnen, ohne dass damit zugleich eine Einschränkung der Lichtabstrahlung verbunden ist. Zu gleich werden dabei Materialspannungen durch ungleichmä ßige Erwärmung vermieden, da ein Wicklungsabstand nicht erforderlich ist. Das Heizelement kann hierzu beispiels weise aus einem transparenten Heizdraht bestehen, der in gleicher Weise wie konventionelle Heizdrähte mit der Oberfläche der Entladungslampe durch Umwicklung verbunden ist. Der Wicklungsabstand bestimmt sich dabei ausschließ lich nach dem für eine zuverlässige Erwärmung erforderli chen Abstand. Das Heizelement kann dabei auch zur gleich mäßigen Lichtabstrahlung diffus transparent sein oder auch eine Einfärbung aufweisen. Die Funktionsweise des Heizelements entspricht der eines Heizwiderstandes. According to the invention, this problem is solved by an electrical conductive and essentially transparent heating element solved. This makes it possible to attach the heating element to the Arrange the surface without creating a Restriction of light radiation is connected. To material tensions become the same due to uneven Avoid heating because there is no winding spacing is required. The heating element can for example as consist of a transparent heating wire, which in same way as conventional heating wires with the Surface of the discharge lamp connected by wrapping is. The winding distance is determined exclusively Lich after the necessary for reliable heating Chen distance. The heating element can also be the same moderate light emission should be diffusely transparent or also have a color. How the Heating element corresponds to that of a heating resistor.

Dabei wird eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung dadurch erreicht, dass das Heizelement gegen die Oberfläche der Entladungslampe flächig anliegt. Hierdurch wird eine optimale Erwärmung der Entladungslam pe gewährleistet. Das Heizelement wird hierzu unmittelbar auf die Oberfläche der Entladungslampe aufgebracht und kann dabei beispielsweise auch eine der Oberfläche und der Formgebung der Entladungslampe angepasste Beschaffen heit aufweisen. Dadurch wird eine zuverlässige Übertra gung der Heizleistung von dem Heizelement auf die Entla dungslampe sichergestellt.This is a particularly advantageous embodiment of the invention achieved in that the heating element lies flat against the surface of the discharge lamp. This ensures optimal heating of the discharge lamp pe guaranteed. The heating element will do this immediately applied to the surface of the discharge lamp and can also be one of the surface and Procurement adapted to the shape of the discharge lamp show unit. This will make a reliable transfer the heating power from the heating element to the discharge lamp ensured.

Eine besonders günstige Weiterbildung der Erfindung ist auch dadurch gegeben, dass das Heizelement die Entla dungslampe zumindest abschnittsweise umschließt. Hier durch erfolgt die Montage der Entladungslampe in einfa cher Weise durch Einsetzen der Entladungslampe in das als Hohlkörper ausgeführte Heizelement. Das Heizelement kann dadurch problemlos auch bei bestehenden Systemen nachge rüstet werden. Dabei kann auf zusätzliche Fixiermittel verzichtet werden.A particularly favorable development of the invention is also given that the heating element the Entla encloses lamp at least in sections. Here by the discharge lamp is mounted in simple cher way by inserting the discharge lamp in the as Hollow body heating element. The heating element can This means that it can be easily reworked with existing systems be prepared. You can use additional fixative to be dispensed with.

Das Heizelement kann durch transparente Fasern oder auch glasartige Werkstoffe gebildet sein. Eine andere, beson ders gut zur Beheizung der Entladungslampe geeignete Ausführungsform der Erfindung ist hingegen dann gegeben, wenn das Heizelement einen elektrisch leitfähigen trans parenten Kunststoffkörper aufweist. Hierdurch wird eine hochgradig lichtdurchlässige und zugleich leicht formbare Ausgestaltung des Heizelementes problemlos möglich. Der Kunststoffkörper weist dabei zugleich ein geringes Eigen gewicht auf und ist unempfindlich gegenüber hohen Tempe raturen. Denkbar ist dabei auch ein mit einem dem Verwen dungszweck speziell angepassten Temperaturkoeffizienten für die elektrische Leitfähigkeit ausgestatteter Kunst stoffkörper. Weiterhin kann der Kunststoffkörper auch aus einzelnen Kunststoffelementen zusammengesetzt sein, die auch unabhängig voneinander ansteuerbar sein können.The heating element can be made of transparent fibers or glassy materials are formed. Another, especially well suited for heating the discharge lamp An embodiment of the invention is given, however, if the heating element is an electrically conductive trans has parent plastic body. This will create a highly translucent and at the same time easily formable Design of the heating element possible without any problems. The Plastic body also has little inherent weight and is insensitive to high temperatures fittings. It is also conceivable to use one purpose specially adapted temperature coefficients for the electrical conductivity of art fabric body. Furthermore, the plastic body can also be made of be composed of individual plastic elements, the can also be controlled independently.

Eine besonders einfache Weiterentwicklung des Heizelemen tes ist dann erreicht, wenn das Heizelement eine mit der Oberfläche der Entladungslampe verbundene, transparente Beschichtung aufweist. Hierdurch wird das Herstellungs verfahren wesentlich vereinfacht. Zugleich bleiben die äußeren Abmessungen der Entladungslampe im wesentlichen unverändert. Die Beschichtung wird hierzu beispielsweise in einem Tauchbad aufgetragen.A particularly simple further development of the heating element tes is achieved when the heating element one with the Surface of the discharge lamp connected, transparent Has coating. This is the manufacturing procedure considerably simplified. At the same time they remain outer dimensions of the discharge lamp essentially unchanged. The coating is used, for example applied in an immersion bath.

Eine besonders günstige Ausführungsform der Erfindung ist auch dadurch gegeben, dass die Beschichtung durch einen Lack gebildet ist. Hierdurch kann die Beschichtung auch bei kompliziert geformten Entladungslampen mühelos aufge tragen werden. Möglich sind auch unterschiedliche Schichtdicken mit einer entsprechend veränderten Heizlei stung, so dass eine gezielte Erwärmung einzelner Ab schnitte möglich ist, beispielsweise zum Ausgleich einer unterschiedlichen Wärmeabfuhr bei ungünstigen Einbaube dingungen der Entladungslampe.A particularly favorable embodiment of the invention is also given that the coating by a Paint is formed. This also allows the coating effortlessly opened with complicatedly shaped discharge lamps will wear. Different ones are also possible Layer thicknesses with a corresponding heating element stung, so that a targeted heating of individual Ab cuts is possible, for example to compensate for a different heat dissipation with unfavorable installation discharge lamp conditions.

Dabei ist es besonders sinnvoll, wenn das Heizelement aus einem konduktiven Polymer-Werkstoff besteht. Die Material eigenschaften des elektrisch leitfähigen Polymer- Kunststoffes gestatten eine schnelle Aufheizung und somit ein frühzeitiges Erreichen der Betriebstemperatur der Entladungslampe, wodurch das Ausfallrisiko weiter redu ziert werden kann. Ein solcher Werkstoff ist beispiels weise durch Polyaniline gegeben, der zu der Gruppe der "Intrinsically conductive polymers" (ICP) zählt.It is particularly useful if the heating element is off a conductive polymer material. The material properties of the electrically conductive polymer Plastics allow rapid heating and thus an early reaching of the operating temperature of the Discharge lamp, which further reduces the risk of failure can be decorated. Such a material is an example given by polyaniline belonging to the group of "Intrinsically conductive polymers" (ICP) counts.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dann gegeben, wenn das Heizelement zwei an der Entla dungslampe angeordnete Elektroden aufweist. Hierdurch wird eine einfache elektrische Stromversorgung des Heize lementes erreicht, wobei die Elektroden beispielsweise auf die Oberfläche der Entladungslampe oder des Heizele ments aufgedruckt sein können. Die Elektroden erstrecken sich hierzu bei einer als Leuchtstofflampe ausgeführten Entladungslampe über die gesamte Länge der Oberfläche der Entladungslampe an einander gegenüberliegenden Seiten.A particularly advantageous embodiment of the invention is given when the heating element two at the discharge has lamp arranged electrodes. Hereby becomes a simple electrical power supply to the heater lementes achieved, the electrodes for example on the surface of the discharge lamp or heater may be printed. The electrodes extend this for a fluorescent lamp Discharge lamp over the entire length of the surface of the Discharge lamp on opposite sides.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann auch dadurch erreicht werden, dass das Heizelement ein in einer transparenten Kammer eingeschlossenes Fluid auf weist. Die Beheizung der Entladungslampe erfolgt dabei durch das hierzu zunächst erwärmte Fluid. Die Kammer umschließt dabei beispielsweise die Entladungslampe mit geringem Abstand zur Oberfläche. Der derart gebildete Spalt ist dabei mit dem Fluid gefüllt.Another advantageous development of the invention can can also be achieved in that the heating element is an in fluid enclosed in a transparent chamber points. The discharge lamp is heated due to the fluid that was initially heated for this purpose. The chamber encloses, for example, the discharge lamp close to the surface. The one so formed The gap is filled with the fluid.

Eine günstige Abwandlung ist auch dann gegeben, wenn das Heizelement als ein Bestandteil eines Kolbens der Entla dungslampe ausgeführt ist. Der Kolben der Entladungslampe wird hierzu beispielsweise unmittelbar durch ein heizba res, transparentes Kunststoffelement gebildet, so dass der Herstellungsaufwand weiter vereinfacht wird. Dabei kann das Heizelement grundsätzlich auch an einer Innen seite des Kolbens der Entladungslampe angebracht sein. Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu.A favorable modification is also given if that Heating element as part of a discharge piston lamp is executed. The bulb of the discharge lamp This is done, for example, directly by a heater res, transparent plastic element formed so that the manufacturing effort is further simplified. Here the heating element can also be used on the inside side of the bulb of the discharge lamp. The invention permits various embodiments.

Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt jeweils in einer Prinzipskizze inTo further clarify its basic principle is one of which is shown in the drawing and is shown below described. Each shows a schematic diagram in

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Entladungslampe mit einem Heizelement, Fig. 1 is a partially sectioned front view of a discharge lamp according to the invention with a heating element,

Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Entladungslampe. Fig. 2 is a sectional side view of the discharge lamp shown in Fig. 1.

Fig. 1 zeigt in einer vereinfachten Schnittdarstellung eine Vorderansicht einer Entladungslampe 1 und ein gegen ihre Oberfläche 2 anliegendes, transparentes Heizelement 3. Das Heizelement 3 weist hierzu einen die Oberfläche 2 umschließenden Kunststoffkörper 4 auf, der beispielsweise aus einem konduktiven Polymer gebildet ist. Das von der Entladungslampe 1, die sich besonders zur gleichmäßigen Beleuchtung auch großflächiger Anzeigen, z. B. eines Kombinationsinstrumentes, in Kraftfahrzeugen, die aus Gründen der Verkehrssicherheit naturgemäß auch bei nied rigen Umgebungstemperaturen sicher ablesbar sein müssen, eignet, abgestrahlte Licht kann daher durch das Heizele ment 3 ungehindert hindurchtreten, so dass der Wirkungs grad gegenüber bekannten Entladungslampen wesentlich verbessert ist. Fig. 1 is a front view showing in a simplified sectional view of a discharge lamp 1 and a signal applied to its surface 2, transparent heating element 3. For this purpose, the heating element 3 has a plastic body 4 enclosing the surface 2 , which is formed, for example, from a conductive polymer. The of the discharge lamp 1 , which is particularly for uniform lighting even large-area displays, for. B. a combination instrument, in motor vehicles, which must be legible for reasons of traffic safety naturally also at low ambient temperatures, suitable, emitted light can therefore pass through the element 3 Heizele unhindered, so that the degree of effectiveness compared to known discharge lamps is significantly improved.

Die Kontaktierung des Heizelementes 3 ist in Fig. 2 näher dargestellt. Diese zeigt in einer geschnittenen Seitenansicht die in Fig. 1 dargestellte Entladungslampe 1. Zu erkennen ist das gegen die Oberfläche 2 der Entla dungslampe 1 großflächig anliegende Heizelement 3, wel ches zur Verdeutlichung vergrößert dargestellt ist. Das Heizelement 3 ist zur elektrischen Kontaktierung mit zwei einander gegenüberliegenden Elektroden 5, 6 verbunden, die beispielsweise auf das Heizelement 3 aufgedruckt sind. Dabei erstrecken sich die Elektroden 5, 6 im we sentlichen über die gesamte Länge der Entladungslampe 1. Das derart mit der Oberfläche 2 der Entladungslampe 1 verbundene Heizelement 3 ermöglicht eine zuverlässige und gleichmäßige Erwärmung, wobei lokale Temperaturgradienten vermieden werden können. Die Betriebstemperatur wird daher innerhalb kurzer Zeit erreicht, ohne dass die Lichtabstrahlung der Entladungslampe 1 dabei durch das Heizelement 3 eingeschränkt wird.The contacting of the heating element 3 is shown in more detail in Fig. 2. This shows a sectional side view of the discharge lamp 1 shown in FIG. 1 . It can be seen that against the surface 2 of the discharge lamp 1, there is a large-area heating element 3 , which is shown enlarged for clarity. The heating element 3 is connected for electrical contact with two electrodes 5 , 6 located opposite one another, which are printed on the heating element 3 , for example. The electrodes 5 , 6 extend essentially over the entire length of the discharge lamp 1 . The heating element 3 connected to the surface 2 of the discharge lamp 1 in this way enables reliable and uniform heating, wherein local temperature gradients can be avoided. The operating temperature is therefore reached within a short time without the light emission of the discharge lamp 1 being restricted by the heating element 3 .

Claims

1. Discharge lamp, in particular cold cathode lamp for illuminating a display in a motor vehicle, which can be heated by means of a heating element resting against the surface of the discharge lamp, characterized by an electrically conductive and essentially transparent heating element ( 3 ).

2. Discharge lamp according to claim 1, characterized in that the heating element ( 3 ) lies flat against the surface ( 2 ) of the discharge lamp ( 1 ).

3. Discharge lamp according to claim 1 or 2, characterized in that the heating element ( 3 ) surrounds the discharge lamp ( 1 ) at least in sections.

4. Discharge lamp according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element ( 3 ) has an electrically conductive transparent plastic body ( 4 ).

5. Discharge lamp according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element ( 3 ) has a transparent coating connected to the surface ( 2 ) of the discharge lamp ( 1 ).

6. Discharge lamp according to claim 5, characterized net that the coating is formed by a varnish.

7. Discharge lamp according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element ( 3 ) consists of a conductive polymer material.

8. Discharge lamp according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element ( 3 ) has two electrodes ( 5 , 6 ) arranged on the discharge lamp ( 1 ).

9. Discharge lamp according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element ( 3 ) has a fluid enclosed in a transparent chamber.

10. Discharge lamp according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element ( 3 ) is designed as a component of a bulb of the discharge lamp ( 1 ).