DE2242283A1 - Bakterizide uv-strahlung abgebende lampe - Google Patents

Description

• Bakterizide UV-Stralllung abgebende Lampe Die Erfindung betrifft eine bakterizide UV-Strahlung abgebende Lampe, und zwar vorzugsweise eine Quecksilber-Niederdruck-Entladungslampe, mit einem aus einem UV-durchlässigen Glas bestehenden, als beidendig Anschlußstifte aufweisendes ohr ausgebildeten Gefäß. Derartige bakterientötende Lampen machen von der Erfahrung Gebrauch, daß Mikroorganismen sich nicht weiter vermehren bzw.
• getötet werden, wenn sie intensiv bestrahlt werden. Da der größte Effekt bei Strahlungen mit etwa 250 bis 270 nm Viellenlänge auftritt, sind zur Luftentkeimung nicht nur im medizinischen Bereiche, sondern darüber hinaus auch in lebensmittelverarbeitenden Betrieben Lampen entwickelt, die im als wirkungsvoll erkannten Straiftungsbereich die erforderliche Energie zu emittieren vermögen. Bewährt haben sich hierbei Quecksilber-Niederdruck-Entladungslampen, deren bei 253,7 nm liegende Resonanzlinie die Intensität der innerhalb des sichtbaren Spektrums liegenden Linien um etwa das Zehnfache übertrifft. Als kritisch hat sich gezeigt, daß UV-Strahlungen dieses Bereicnes nicht nur die erstrebte bakterizide Wirkung ausüben, sondern in geringem Ausmaße Ozon erzeugen und bei der Einwirkung auf das ungeschützte menschliche Auge Konjunktivitis bewirken, während durch Bestrahlung der Haut Erythem hervorgerufen wird. Lampen der beschriebenen Art können daher nur intermittierend dann wirksam werden, wenn keine Menschen anwesend sind, oder sie müssen in Spezialarmaturen verwendet werden, welche ausschließlich in solche Richtungen Strahlungen abgeben, die von Menschen nicht betreten werden, und jene Bereiche, in denen Menschen zu erwarten sind, aussparen. Im ersten Falle wird durch nur zeitweiliges Arbeiten keine starke Reduzierung der Anzahl der Bakterien erreicht, und der interessante Anwendungsfall in Räumen mit starkem Publikumsverkehr, in dem auch die Gefahr der Einschleppung von Bakterien am größten ist, entfällt praktisch.
• Im zweiten Falle wird durch Abstrahlung nur unter gewissen ziJinkeln und Abschattung der übrigen eine schlechte Verwertung der zugeführten Energie bewirkt, und sowohl die Erstellung als auch die Unterbringung der großen und aufwendigen, im allgemeinen durch Gitterflächen gebildete Richtungsfilter aufweisenden Armaturen wird problematisch.
• Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine bakterizide UV-Strahlung abgebende Lampe der angegebenen Gattung zu schaffen, die durch Abgabe von visuell nutzbarem Licht innerhalb des nutzbaren Spektrums sowie gerichtete Abgabe der UV-Strahlung die Anwendung üblicher Leuchten mit ggf. vorzusehenden geringen änderungen zuläßt und die Heranziehung zur allgemeinen Raumbeleuchtung erlaubt, so daß auch die Unterbringung der sie aufweisenden Leuchten im Rahmen der Gesamt ausstattung eines Raumes mit Leuchten und ohne besondere Vorkehrungen erfolgen kann, Erreicht wird dieses, indem der mantel des Rohres einer Lampe der oben bezeichneten Gattung innerhalb eines sich über einen vorgegebenen, 3400 unterschreitenden Wtnkelbereich desselben erstreckenden Streifens mit an sich bekannten Leuchtstoffen ausgestattet ist, die oberhalb des sichtbaren Spektrums auftretende Frequenzen in solche des visuell wahrnehmbaren Spektrums transponieren. Zweckmäßig sind die Beuchtatoffe in einer Schicht vorgesehen, deren Stärke die weitgehende Absorption der UV-Strahlung der Lampe sichert. Die Leuchtstoffe können auf der Innenseite des Rohres und/oder auf dessen Außenseite angeordnet sein.
• Bewährt hat es sich, das Rohr so auszubilden, daß es innerhalb seines vom ersten Streifen freigebliebenen Winkelbereiches einen zweiten Streifen aufweist, der mit reflektierendem material ausgestattet ist. Zwischen diesen Streifen ist mindestens ein weiterer Streifen vorgesehen, welcher den Durchtritt der UV-Strahlung gestattet.
• Auch die Reflektorschicht kann auf der Außen- und/oder auf der Innenseite des Rohres angeordnet sein. Zur Bildung der Reflektorschicht haben sich helle Metalloxyde bewahrt. Als reflektierende Schicht kann auch eine solche aus ietall vorgesehen sein, die auf- bzw. eingelegt oder aber außen, ggf. auch innen'aufgedampft sein kann.
• Als für die reflektierende Schicht vorgesehenes Metall hat sich insbesondere r-eines Aluminium bewährt.
• Kit Vorteil sind zwischen dem ersten und zweiten Streifen vorzugsweise beidseitig unbedeckte Streifen des ohres verblieben.
• Als nachahmenswert hat es sich gezeigt, die meuchtstoffschicht sich über einen Winkel im Bereiche von 900 bis 2700 des Mantels des Rohres erstrecken zu lassen. Als wertvoll wurde erkannt, die Streifen in vorgegebener Winkelstellung zu den Anschlußstiften der Lampe vorzusehen.
• Im einzelnen sind die Merkmale anhand der Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele in Verbindun mit diese darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeilen hierbei: Fig. 1 einen Querschnitt durch eine gestreckte, einseitig mit Leuchtstoffen ausgestattete Queck silber-Niederdruck-Entladungsröhre, und Fig. 2 einen entsprechenden Querschnitt durch eine zusätzlich mit eine Reflektor ausgestattete Entladungsröhre.
• In Fig. 1 ist gesennitten eine Quecksilber-Niederdruck-Entladun slampe 1 gezeigt, deren Gefäß im wesentlichen als Hohr 2 aus UV-durchlässigem Glas gebildet ist. In üblicher Ärt sind die Enden des rohres 2 geschlossen und jeweils mit Paaren von Anschlußstiften 5 ausgestattet. Im Innern des Rohres 2 ist eine Schicht 4 aus sogenannten Leuchtstoffen vorgesehen, die oberhalb des visuell wahrnehmbaren Spektrums anfall ende Frequenzen in solche des visuell wahrnehmbaren Spektrums umsetzen.
• Diese Leuchtstoffe haben gleichzeitig die bigenschaft, UV-Strahlung durch Absorption sowie Transformation in niedrigere frequenzen abzuschwächen. Die Stärke dieser Schicht 4 ist so gewählt, daß die in der Röhre anfallende UV-Strahlung auf ein Maß herabgesetzt wird, das bei üblichem Abstande einer Raumbeleuchtung jegliche schädliche Einwirkung auf Menschen ausschließt.
• Nach Fig. 1 erstreckt sich die schicht 4 über einen Streifen des innenmantels des Rohres 2, dessen Länge der des Rohres 2 selbst entspricht, und dessen Breite 1800 überschreitet. So wird erreicht, daß die dargestellte Lampe pe im in der Figur direkt nach unten gerichteten Sinne ausschließlich Strahlen innerhalb des sichtbaren Spektrums ausstrahlt, während sie in der 1800 entgegengesetzten Richtung im wesentlichen UV-Strahlung der kuecksilber-Hesonanzlinie emittiert und damit bakterizid zu wirken vermag. Im Gebrauch wird die Lampe so angewendet, daß bei Anwenden; bspw. in einer üblichen Peildelleuchte nach unten sichtbcares Licht abgegeben wird, während nach oben und seitwärts nach oben UV-Strahlung abgegeben wird, welche eine Entkeimung der Luft des die Lampe aufweisenden Raumes zu bewirken vermag. Durch die übliche Buftumwälzung wird hierbei erreicht, daß necheinander unterschiedliche Luftmengen den Bereich der Strahlung passieren und hierbei entkeimt werden.
• Die Lampe kann in üblichen Pendelleuchten verwendet werden, die nach oben und nach unten geöffnet sind und als die Lampe seitlich umfassender Rahmen ausgebildet sind.
• Die Rahmenflächen lassen sich sowohl in ihrer Breite als auch in der Höhe im Bezug auf die Lampe so ausbilden, daß eine weitere Abschattung des Raumwinkels erreicht wird, innerhalb dessen UV-Strahlung freigesetzt wird.
• Die die Lampe enthaltende Pendelleuchte braucht sich hierbei von denen nicht zu unterscheiden, die übliche, ausschließlich für die Beleuchtung vorgesehene Leuchtstofflampen enthalten, so daß durch wahlweise Bestückung einer oder mehrerer Armaturen bzw. Leuchten eines Raumes wahlbar die Luftentkeimung bestimmbar ist.
• Eine andere Ausführung einer UV-Strahlung abgebenden Quecksilber-Niederdruck-Entladungslampe 5 ist anhand der Fig. 2 erläutert. Auch hier ist der Körper der Lampe 5 als Rohr 6 aus UV-durchlässigemj optisch transparentem Glas gebildet, das beidendig verschlossen und mit Anschlußstiften 7 für die nicht dargestellten Elektroden ausgestattet ist. Auch hier ist innerhalb des Rohres 6 eine Schicht 8 aus Leuchtstoffen untergebracht, die sowohl die UV-Strahlung absorbiert als auch sie in visuell sichtbares Licht transponiert. Auf der gegenüberliegenden Seite des Rohres 6 ist auf einen Mantelstreifen dieses Rohres eine Aluminiumfolie 9 aufgebracht, die als Reflektor wirkt und die im wesentlichen auftreffende UV-Strahlung der Resonanzlinie des Quecksilbers zurückwirft, so daß sie entweder auf die gegenüberliegende Schicht 8 auftrifft und deren Leuchten intensiviert oder aber einen der beiden zwischen der Schicht 8 und der Aluminiumfolie 9 verbliebenen, unbedeckten Streifen des Mantels des Rohres 6 zu passieren vermag. Die in Fig. 2 dargestellte Lampe 5 emittiert daiiiit bakterizide UV-Strahlung im wesentlichen seitlich, während sie nach unten sichtbares Licht abgibt. Die Emission sichtbaren Lichtes ist durch die Anwendung eines Reflektors intensiviert, so daß die Lampe 5 in ihrer Leuchtdichte derjenigen üblicher Leuchtstoffröhren ähnelt, so daß die Verwendung in Verbindung mit üblichen Leuchtstoffröhren vereinfacht ist. Die Lampe 5 eignet sich insbesondere zur Deckenmontage: nach unten wirft sie sichtbares Licht, während die bakterizide Strahlung in der llohe des Raumes im wesentlichen norìzontal abgegeben wird.
• Die Erfindung ist einer Reihe von Varianten fähig. Beim Körper der Lampe ist nur wesentlich, daß sowohl die Quecksilber-Resonanzlinie von 27f,7 nm gut durchgelassen wird und auch der visuell sichtbare Spektralbereich gut durchgelassen wird. Die Schichten 4 bzw. 8 aus Leuchtstoff können aus üblichen Leuchtstoffen bestehen, und zweck mäBig werden sie in Leuchtstoffen ausgeführt, welche die gleiche Lichtfarbe zeigen wic die üblicher, mit der erfindungsgemäßen Lampe zusammen zu verwendenden Leuchtstoffröhren, so daß hier keine wesentlichen Farbunterschiede auftreten. Im Innern des Rohres 2 bzw. 6 sind die Schichten 4 bzw. 8 vor äußeren Einwirkungen geschützt, sie können jedoch auch auf der Außenseite aufgetragen sein, wobei es sich als zweckmäßig erweisen kann, sie durch einen Überzug von Lack oder deren zu schützen und zu fixieren. Als Reflektorschicht hat sich eine Folie 9 aus reinem Aluminium bewährt. Es ist jedoch auch möglich, andere Metalle zu verwenden oder Metalle aufzudampfen. Die Schicht kann auch im Innern des Rohres 6 angeordnet sein; hier haben sich weiße Metalloxyde bewährt. Derart diffus reflektierende Schichten können aber auch auf der Außenseite des Rohres angeordnet sein und nicht nur die Erregung der Schicht 8 intensivieren, sondern darüber hinaus auch in erheblichem Mße die UV-Strahlung verstärken.
• Im Ausführungsbeispiel ist eine Schicht 4 gezeigt, die sich übe einen -tinkel des Mantels des Rohres 2 erstreckt, der 180° überschreitet. Eine nusätzliche Abschattung durch eine Leuchte ist hier in nur geringem Maße erforderlich. Es kann sich jedoch als zweckmäßig erweisen, zur Erhöhung der UV-Ausbeute sowie zur Verbreiterung der Strahlungscharakteristik den durch die Schicht 4 gebildeten Streifen mit geringerer Breite auszüführen.
• Ggf. kann sich auch ein schmaler Reflektor bewähren, um die direkte Anstrahlung der Decke des Raumes aus Lurzem abstande zu vermeiden. wird die Lampe dagegen in der Nähe der Decke montiert, so empfiehlt es sich, Reflektoren, bspw. eine. Aluminiumfolie 9, größerer Breite zu verwenden.
• Die Lampe läßt sich unterschiedlichen Verhältnissen weiterhin dadurch anpassen, daß bspw. die gemäß Fig. 2 sowohl von der Schicht als auch von der Aluminiumfolie 9 freigebliebenen Streifen mit veränderter Breite ausgeführt werden, so daß die durch das Zusammenwirken der Schicht 8 mit der Aluminiumfolie 9 bewirkte Blende vergrößert oder verringert wird. fleiterhin ist es nicht erforderlich, daß die freigebliebenen Streifen einander gegenüber liegen: ihre Mittellinien können in Richtung auf die Schicht 8 oder aber auf die Aluminiumfolie 9 hin divergieren. Reflektor und Aluminiumfolie können auch einseitig einander überlappen, so daß nur ein ein ziger Streifen UV-Strahlung freigibt. Derartige Lampen bewähren sich insbesondere für die Wandmontage: ursprünglich auf die Wand gerichtete Strahlung wird reflektiert, horizontal und nach unten abgehende Strahlung erfolgt ausschließlich innerhalb des visuell sichtbaren Spektrums, und horizontal steigend wird die gewünschte UV-Strahlung abgegeben. Hierbei kann es sich als zweckmäßig erweisen, nur einen 900 in seiner Breite unterschreitenden, schräg nach oben gerichteten Streifen freizulassen. In jedem Falle ist es erheblich, die Winkelbreiten von Leuchtstoff- sowie Reflektorsclichten bzw. -folien in ihrer relativen Lage zu den Anschlußstiften festzulegen, damit mit Einsetzen der Lampe in die Leuchte bzw. Armatur sie auch gleich ihre vorgegebene optimale Lage bezüglich der Leuchtstoff- un Heflektorschichten einnimmt.

Claims (13)

Patentansprüche

1. Bakterizide UV-Strahlung abgebende- Lamp-e, vorzugsweise Quecksilber-Niederdruck-Entladungslampe, mit einem aus UV-durchlässigem Glas bestehenden, als beidendig abgeschlossenes und Anschlußstifte aufweisendes Rohr ausgebildeten Gefäß, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Mantel des Rohres (2, 6) innerhalb eines sich über einen vorgegebenen, 3400 unterschreitenden Winkelbereich desselben erstreckenden Streifens (Schicht 4, 8) mit an sich bekannten Beuchtstoffen ausgestattet ist, die oberhalb des sichtbaren Spektrums anfallende Frequenzen in solche des visuell wahrnehmbaren Spektrums transponieren.

2. Lampe nach irnspruch 1, d a d u r c ii g e k e n n z e i c h n e t -daß die Leuchtstoffe in einer Schicht (4, 8) vorgesehen sind, deren Stärke die weitgehende Absorption der auf sie gerichteten UV-Strahlung der Lampe sichert.

3. Lampe nach Ansprüchen 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Schicht (4, b) der Leuchtstoffe auf der Innenseite des Rohres (2, 6) vorgesehen ist.

4. Lampe nach Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Schicht (4, 8) der Leuchtstoffe auf der Außenseite des Rohres vorgesehen ist.

5. Lampe nach Ansprüchen 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t daß das Rohr (6) innerhalb seines vom ersten Streifen freigebliebenen Winkelbereiches (Schicht 8) einen zweiten Streifen aufweist, der mit reflektierendem Material (Aluminiumfolie 9) ausgestattet ist, und daß zwischen diesen in mindestens einem streifen der UV-Strahlung der Durchtritt gestattet ist.

6. Lampe nach anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Reflektorschicht (Aluminiumfolie 9) auf der Außenseite des Rohres (6) angeordnet ist.

7. Lampe nach Ansprüchen 5 ocler 6, d a d u r c h g e n e X ii z e i c h n e t daß eine Reflektorschicht auf der Innenseite des Rohres angeordnet ist.

8. Lampe nach Ansprüchen 1 bis 7, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine helle Metalloxyde aufweisende Reflektorschicht.

9. Lampe nach Ansprüchen 5 bis 8, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine reflektierende Metallschicht oder -folie.

10. Lampe nach Anspruch 9, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine durch eine Aluminiumfolie (9) gebildete Reflektorscliicht.

11. Lampe nach Ansprüchen 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n.e t daß zwischen den ersten und zweiten Streifen beidseitiU unbedeckte Streifen des Rohres (6) verbleiben.

12. Lampe nach Ansprüchen 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t daß die Schicht (4, 8) aus Leuchtstoff sich über 900 bis 270° des Mantels des Rohres (2, 6) erstreckt.

13. Lampe nach Ansprüchen 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Streifen (Schichten 4, 8, Aluminiumfolie 9) in vorgegebener Winkelstellung zu den Anschlußstiften (3, 7) vorgesehen sind.

L e e r s e i t e