EP1335405A2

EP1335405A2 - Leuchtstofflampe

Info

Publication number: EP1335405A2
Application number: EP02406115A
Authority: EP
Inventors: Otto Grolimund
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-01-09
Filing date: 2002-12-18
Publication date: 2003-08-13
Also published as: EP1335405A3

Abstract

Bekannte Leuchtstoffröhren werden mit Durchmessern von 8 bis 25 mm bei beliebigen Längen hergestellt und mit Spannungen bis 9'000 Volt eingesetzt. Sie bestehen im wesentlichen aus einem vakuumdicht hergestellten, mit einer Leuchtstoffschicht versehenen und mit Quecksilber und einem Edelgas gefüllten Glaskolben. Aufgrund des verhältnismässig hohen Anteils an Quecksilber und anderen Schwermetallen und aufgrund der bekannten Tatsache, dass das Quecksilber mit der Zeit in die Leuchtstoffschicht diffundiert, müssen die jährlich in grossen Mengen als Altmaterial anfallenden Leuchtstoffröhren und die Leuchtstoffe selbst speziell entsorgt werden. Es wurde nun überraschend festgestellt, dass bei einer speziellen Zusammensetzung der aus Edelgasen gebildeten Gasatmosphäre auf das diesem üblicherweise beigemischte Quecksilber verzichtet werden kann, ohne dadurch eine allzu nachteilige Reduktion der Lichtstärke in Kauf zu nehmen. Gegenstand der Erfindung ist daher eine Leuchtstofflampe mit einer ein Gasgemisch enthaltenden Entladungskammer, wobei das Gasgemisch aus den Edelgasen Xenon, Argon und Neon besteht und frei von Quecksilber ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine neuartige Anzeigetafel für Leuchtschriften, nämlich eine Anzeigetafel gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, elektrische Entladungslampen als Anzeigemittel für Reklameschriften und dergleichen einzusetzen. Es ist ferner bekannt, für solche Anzeigeschriften vorzugsweise Leuchtstoffröhren einzusetzen, welche ihrerseits mit einer auf die Innenwand der Lichtröhre aufgebrachten Leuchtstoffschicht belegt ist, die durch die ultraviolette Strahlung der elektrischen Entladung angeregt, sichtbares Licht erzeugt. Durch geeignete Wahl und Mischung der Leuchtstoffe kann man verschiedene Lichtfarben mit hoher Lichtausbeute erzielen.

Neben den allgemein bekannten stabförmigen Leuchtstoffröhren gibt es noch solche in U- und Ringform. Die Formgebung dieser Röhren ist praktisch beliebig, weshalb sie sich ausgezeichnet für Werbeschriften und dergleichen eignen.

Bekannte Leuchtstoffröhren werden aus klar oder farbigen Glasfilterröhren mit Durchmessern von 8 bis 25 mm bei beliebigen Längen hergestellt und mit elektrischen Spannungen bis 9'000 Volt eingesetzt.

Gegenstand der hier vorliegenden Erfindung ist nun eine neuartige Anzeigetafel für Leuchtschriften, bestehend aus mindestens einer rohrförmig gezogenen sowie mehrfach gebogenen, elektrischen Entladungslampe, wobei letztere aus die Leuchtschriftanzeige bildenden sichtbaren und unsichtbaren Rohrabschnitten besteht, wobei die die Anzeige nicht bilden-

Es sind jährlich grosse Mengen gebrauchter Entladungslampen zu entsorgt und nach verschiedenen Verfahren zu verarbeiten. Das vor allem in Leuchtstoffröhren verwendeten Leuchtstoffmaterial basierte früher vor allen Dingen auf Halogenphosphaten, die mit Arsen, Cadmium, Blei, Mangan und Antimon dotiert waren. Zur optimalen Lichterzeugnis wurde diesem Leuchtstoffmaterial noch zusätzlich Quecksilber zugesetzt. Obwohl heute als Leuchtstoffmaterial vor allen Dingen seltene Erden mit 3-Band-Leuchtstoffen und möglichst geringem Schwermetallanteil verwendet werden, weist die Kammer heutiger Leuchtstoffröhren nach wie vor eine Quecksilber-gesättigte Atmosphäre auf. Der Grund dafür liegt vor allem in der dem Quecksilber zugeschriebenen Eigenschaft, für die verhältnismässige hohe Lichtstärke der Leuchtstofflampe mitverantwortlich zu sein.

Aufgrund des verhältnismässig hohen Anteils an Quecksilber und anderen Schwermetallen und aufgrund der bekannten Tatsache, dass das Quecksilber mit der Zeit in das Lampenmaterial bzw. in die Leuchtstoffschicht diffundiert, müssen die jährlich in grossen Mengen als Altmaterial anfallenden Leuchtstoffröhren und die Leuchtstoffe selbst speziell entsorgt werden.

Es wurde nun überraschend festgestellt, dass bei einer speziellen Zusammensetzung der aus Edelgasen gebildeten Gasatmosphäre auf das diesem üblicherweise beigemischte Quecksilber verzichtet werden kann, ohne dadurch eine allzu nachteilige Reduktion der Lichtstärke in Kauf zu nehmen.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine Leuchtstofflampe gemäss Anspruch 1, nämlich eine Leuchtstofflampe mit einer Entladungskammer enthaltend ein Gasgemisch, wobei das Gasgemisch aus den Edelgasen Xenon, Argon und Neon besteht und frei von Quecksilber ist.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht das Gasgemisch aus

10 ± 3 Vol.% Xenon,

10 ± 3 Vol.% Argon und

80 ± 6 Vol.% Neon.

Die erfindungsgemässe Leuchtstofflampe ist vorzugsweise als Leuchtstoffröhre ausgebildet und besitzt

einen Kolben, dessen Innenwand mit einem Leuchtstoff- oder Fluoreszenzmaterial beschichtet und dessen mit dem Edelgasgemisch Xe, Ar und Ne gefüllte Entladungskammer luftdicht verschlossen ist,
sowie Elektroden- und Startermittel, wie sie auch für bekannte Leuchtstofflampen eingesetzt werden.

Als Bestandteile des Leuchtstoffmaterials kommen an sich alle bekannten Leuchtstoffe in Frage, so zum Beispiel Leuchtstoffe, deren Zentralionen für die Anionen bzw. Kationen aus Elementen der dritten bis sechsten Gruppe des Periodensystems gebildet werden. In besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung weist das Leuchtstoffmaterial zudem einen möglichst geringen Schwermetallanteil auf.

Eine erfindungsgemässe Leuchtstoffröhre, welche in Anwendung für eine Reklameschrift noch aus einer Entfernung von 15 Metern gut sichtbares Licht erzeugt, lässt sich wie folgt spezifizieren:

Länge	10 Meter
Durchmesser	19 mm
Spannung	4'000 V
Stromstärke	18 mA
Leistung	50 W
Entladungskammer gefüllt mit	10 Vol.% Xenon
	10 Vol.% Argon
	80 Vol.% Neon

Eine mit dieser erfindungsgemässen Leuchtstoffröhre vergleichbare, Quecksilber enthaltende Leuchtstoffröhre bekannter Art wird im Gegensatz zur erfinderischen Lösung mit einer Spannung von 6'000 V und einer Leistung von 25 mA betrieben. Versuche in diesem Zusammenhang haben gezeigt, dass der Stromverbrauch und die Wärmeerzeugung an den Elektroden bei der erfindungsgemässen Leuchtstoffröhre bedeutend kleiner ist als bei den handelsüblichen, Quecksilber enthaltenden Leuchtstoffröhren, beispielsweise 88°C gegenüber 120°C, was die Brandgefahr bedeutend erniedrigt.

Die erfindungsgemässe Lösung einer Leuchtstofflampe weist gegenüber solcher bekannten Leuchtstoffröhren zwar eine Reduktion der Lichtstärke auf; diese Lichtstärkeverminderung ist jedoch in den meisten Anwendungsfällen und selbst in Anwendungen für Reklameschriften selten von Nachteil.

Die erfindungsgemässe Leuchtstofflampe weist also für die meisten Anwendungsfällen eine ausreichende Lichtstärke auf. Darüber hinaus zeigt sie bedeutende Vorteile, wie zum Beispiel eine umweltfreundliche und kostengünstige Entsorgung und eine hohe Lebensdauer. Dazu kommt, dass die erfindungsgemässe Leuchtstoffröhre eine nachträgliche Neuaufsetzung des Gasgemisches erlaubt. So kann nach einer längeren Betriebsdauer, die Entladungskammer der Röhre geöffnet, das Gasgemisch neu aufgesetzt und anschliessend die Entladungskammer wieder vakuumdicht verschlossen werden, was bei herkömmlichen, Quecksilber enthaltenden Leuchtstoffröhren nicht möglich ist. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Leuchtstoffröhre besteht darin, das sie selbst bei tiefen Temperaturen ohne nachteilige Kondensation von Inhaltsstoffen der Entladungskammer leuchtet. Demgegenüber zeigen nämlich Quecksilber enthaltenden Leuchtstoffröhren den Nachteil auf, dass bei tiefen Temperaturen das Quecksilber an der Kolbenoberfläche kondensiert und so die Leuchtkraft nachteilig beeinflusst.

Claims

Leuchtstofflampe mit einem Kolben, dessen Innenwand mit einem Leuchtstoff- oder Fluoreszenzmaterial beschichtet ist, einer luftdicht verschlossen Entladungskammer enthaltend ein Gasgemisch, sowie Elektroden- und Startermittel, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasgemisch aus den Edelgasen Xenon, Argon und Neon besteht und frei von Quecksilber ist.
Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasgemisch aus 10 ± 3 Vol.% Xenon, 10 ± 3 Vol.% Argon und 80 ± 6 Vol.% Neon besteht.
Leuchtstofflampe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Leuchtstoffröhre ausgebildet ist.
Leuchtstofflampe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtstoffmaterial aus Elementen der dritten bis sechsten Gruppe des Periodensystems gebildet wird.
Leuchtstofflampe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, zur Anwendung als Reklameschrift.