DE10125212A1 - Glimmzünder - Google Patents
GlimmzünderInfo
- Publication number
- DE10125212A1 DE10125212A1 DE10125212A DE10125212A DE10125212A1 DE 10125212 A1 DE10125212 A1 DE 10125212A1 DE 10125212 A DE10125212 A DE 10125212A DE 10125212 A DE10125212 A DE 10125212A DE 10125212 A1 DE10125212 A1 DE 10125212A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- glow starter
- storage phosphor
- glow
- starter
- fluorescent lamp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000007858 starting material Substances 0.000 title claims description 124
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 88
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 70
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 25
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 14
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 13
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 11
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 10
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 6
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 claims description 5
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 claims description 3
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims 2
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 claims 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 claims 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 6
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 231100000289 photo-effect Toxicity 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000000752 ionisation method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- 208000034656 Contusions Diseases 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004425 Makrolon Substances 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000158147 Sator Species 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N Tritium Chemical compound [3H] YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 208000034526 bruise Diseases 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-OUBTZVSYSA-N krypton-85 Chemical compound [85Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052722 tritium Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/02—Details
- H05B41/04—Starting switches
- H05B41/06—Starting switches thermal only
- H05B41/08—Starting switches thermal only heated by glow discharge
Landscapes
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
Offenbart ist ein Verfahren zur Verringerung des Zündverzugs radioaktivitätsfreier Glimmzünder (2), bei dem ein Speicherleuchtstoff (5) verwendet wird, der mittels Tages- oder Kunstlicht aufladbar ist und der bei Dunkelheit Licht emittiert, das seinerseits die Bildung von freien Ladungsträgern innerhalb des Glimmzünders unterstützt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Niederdruckentla
dungslampe an konventionellen Vorschaltgeräten ("Drosseln"), wobei der
Lampe zum Zünden der Entladung ein Glimmzünder zugeordnet ist. Dieser
Glimmzünder kann bei stabförmigen Leuchtstofflampen in einem separaten
Gehäuse außerhalb der Lampe angeordnet sein (im Folgenden als "Glimm
starter" bezeichnet). Bei Kompaktleuchtstofflampen (KLL) kann der Glimm
zünder im Gehäuse der Lampe untergebracht sein (im Folgenden als "KLL-
Glimmzünder" bezeichnet). Die Erfindung betrifft des weiteren einen
Glimmzünder, eine mit einem derartigen Glimmzünder ausgestattete Kom
paktleuchtstofflampe, eine mit einer solchen Kompaktleuchtstofflampe aus
gerüsteten Leuchte, einen Glimmstarter und eine Leuchte mit einer Nieder
druckentladungslampe, die mit einem derartigen Glimmstarter ausgerüstet
ist.
Zur Erzeugung der für das Starten einer Niederdruck-Entladungslampe er
forderlichen Zündspannung wird in vielen Anwendungen, die auf dem
Prinzip der Drossel-Starter-Schaltung aufbauen, ein Glimmstarter verwen
det, der herkömmlicherweise einen Glimmzünder und einen Entstörkonden
sator enthält. Dieser Glimmstarter wird parallel zur Lampe und in Reihe zu
den Lampenelektroden angeschlossen. Diese bekannten Glimmzünder haben
zwei Elektroden, von denen zumindest eine aus Thermobimetall gefertigt ist.
Die Elektroden sind in einem mit einem Füllgas gefüllten Glimmzünder-
Kolben angeordnet. Durch Anlegen einer Spannung - üblicherweise der
Netzspannung - an die Elektroden und die damit einhergehende Glimment
ladung zwischen den Elektroden erwärmt sich das Thermobimetall, so dass
der durch die beiden Elektroden definierte Kontakt geschlossen wird und
der volle Kurzschlussstrom der Drossel durch die Elektroden der Lampe
fließt. Dabei tritt an den geschlossenen Kontakten keine Glimmentladung
auf, so dass das Thermobimetall abkühlt und der Kurzschluss durch Öffnen
des Kontaktes aufgehoben wird. Durch diese Unterbrechung des Stromflus
ses wird in der Drossel ein Spannungsstoß induziert, der wesentlich höher
als die Netzspannung ist und der ausreicht, um die Niederdruckentla
dungslampe zu zünden. KLL-Glimmzünder sind üblicherweise zusammen
mit dem parallel-geschalteten Funkentstörkondensator direkt im Sockel der
KLL untergebracht, die Funktionsweise ist analog zu der von Glimmstartern.
Voraussetzung für den Startvorgang der Lampe ist, dass innerhalb des
Glimmzünder-Kolbens eine gewisse Mindestanzahl von freien Elektronen
vorhanden sein muss, um einen Ionisierungsprozess und die zum Aufheizen
der Elektroden erforderliche Glimmentladung in Gang zu setzen. Bei einer
zu geringen Anzahl an freien Elektronen kann es zu einer im praktischen
Einsatz nicht akzeptablen Verzögerung der Zündung des Zündvorganges
(Zündverzug), und im schlimmsten Fall zum Nichtzünden des Glimmzün
ders, kommen.
Erfahrungsgemäß zeigen Glimmzünder keinen oder nur einen geringen
Zündverzug, wenn das Starten der Niederdruck-Entladungslampe bei Hel
ligkeit (Tageslicht oder künstliches Licht) erfolgt. Der Grund hierfür liegt
darin, dass durch das auf die Elektroden des Glimmzünders fallende Licht
freie Elektronen über Photoeffekt und/oder Photoionisation von angeregten
Atomen des Füllgases erzeugt werden.
Der Zündverzug ist dagegen beim Zünden der Lampe in Dunkelheit beson
ders ausgeprägt, da die Verstärkung im elektrischen Feld zwischen den
Elektroden so gering ist, dass die wenigen erzeugten Ladungsträger - insbe
sondere Elektronen - aufgrund von Verlust-Prozessen, wie bspw. Rekombi
nation, inelastischen Stößen mit Verunreinigungen verloren gehen und die
Elektronenlawine somit verlöscht, bevor sie an der Anode ankommt.
Dieses Problem wird bisher durch Zugabe von radioaktiven Inhaltsstoffen,
bspw. Krypton-85, Tritium oder Thorium gelöst. Durch die ionisierende
Wirkung dieser radioaktiven Inhaltsstoffe werden zusätzliche Ladungsträger
erzeugt, so dass einem Erlöschen der Elektronenlawine auch bei einem Start
vorgang in Dunkelheit vorgebeugt werden kann.
Wegen einer geplanten Änderung der Strahlenschutzverordnung und der
Transportvorschriften und des zunehmenden Druckes seitens der Öffent
lichkeit auf die Lampenhersteller dürfte ein Verzicht auf radioaktive Inhalts
stoffe in Glimmzündern unumgänglich sein. Dabei sind jedoch erhebliche
konstruktive und verfahrenstechnische Maßnahmen erforderlich, um den
eingangs beschriebenen Zündverzug auch beim Starten der Lampe in Dun
kelheit zu minimieren.
In der US 5,512,799 wird ein radioaktivitätsfreier Glimmzünder beschrieben,
bei dem elektrolumineszierender Leuchtstoff verwendet wird, um beim
Startvorgang Licht zu emittieren. Dieser elektrolumineszierende Lichtemitter
wird durch die Wechselspannung angeregt, mit der die Elektroden des
Glimmzünders beaufschlagt sind.
Nachteilig bei dieser aus der US 5,512,799 bekannten Lösung ist, dass ein er
heblicher vorrichtungs- und verfahrenstechnischer Aufwand zur Verdrah
tung und Lagefixierung des Lichtemitters (Leuchtstoff) erforderlich ist.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zum Betreiben einer Niederdruckentladungslampe, einen Glimmzünder,
eine mit einem derartigen Glimmzünder ausgestattete Kompaktleuchtstoff
lampe, eine mit einer solchen Kompaktleuchtstofflampe ausgerüsteten
Leuchte, einen Glimmstarter sowie eine mit einem Glimmstarter betriebene
Leuchte zu schaffen, wobei die Zündverzögerung mit minimalem vorrich
tungstechnischem Aufwand minimiert ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentan
spruches 1 sowie einen Glimmzünder gemäß den Patentansprüchen 2 bis 12,
eine mit einem derartigen Glimmzünder ausgestattete Kompaktleuchtstoff
lampe gemäß den Patentansprüchen 20 bis 25, eine mit einer solchen Kom
paktleuchtstofflampe ausgerüsteten Leuchte gemäß Patentanspruch 26, einen
Glimmstarter gemäß den Patentansprüchen 13 bis 18 und eine mit einem
derartigen Glimmstarter ausgeführte Leuchte gemäß Anspruch 19 gelöst.
Erfindungsgemäß wird ein Glimmzünder mit einem Speicherleuchtstoff ein
gesetzt, der durch Tages- oder Kunstlicht, bspw. das Licht einer Leuchtstoff
lampe, aufgeladen wird. Dieser Speicherleuchtstoff emittiert nach dem Auf
laden auch bei Dunkelheit Licht in einem geeigneten Spektralbereich, so dass
im Glimmzünder genügend freie Ladungsträger vorhanden sind, um den
Ionisierungsprozess während des Startvorgangs in Gang zu setzen. Da dieser
Speicherleuchtstoff ohne zusätzliche Verdrahtung auf einfache Weise an ei
ner geeigneten Position angebracht werden kann, ist der Aufwand zur Her
stellung wesentlich geringer als bei der eingangs beschriebenen Lösung.
Der Speicherleuchtstoff kann bspw. auf den Glimmzünder-Kolben aufge
bracht werden, und zwar sowohl direkt in Form einer Beschichtung als auch
indirekt durch Aufbringung eines weiteren Vorerzeugnisses, welches als
Träger für den Speicherleuchtstoff dient oder ihn enthält (bspw. Aufbrin
gung einer transparenten Kunststofffolie, die den Speicherleuchtstoff ent
hält). Alternativ kann der Speicherleuchtstoff bei Glimmstartern auch auf
irgendeine Art an anderen Glimmstarter-Komponenten angebracht werden,
bspw. an einer den Kolben umgebenden Starterhülse, die den Glimmzünder
gehäuseartig umgibt (bspw. als Beimengung zum Kunststoffgranulat). Des
weiteren besteht bei KLL-Glimmzündern die Möglichkeit, den Leuchtstoff
auf irgendeiner Art an den Glimmzünder umgebenden Lampenteilen oder
dem Kondensator anzubringen (bspw. als Beimengung zum Kunststoff des
Lampensockels).
Eine besonders einfache Lösung bei Glimmstartern besteht darin, die Star
terhülse im Spritzgießverfahren aus Kunststoff herzustellen und dabei den
Speicherleuchtstoff als Pulver dem Granulat zuzumischen, so dass dieser in
die Starterhülse integriert ist. Diese Variante setzt die Verwendung von
transparentem Grundmaterial zur Fertigung der Starterhülse voraus.
Eine besonders einfache Lösung bei Glimmzündern besteht darin, den
Glimmzünder mit einer transparenten Kunststofffolie zu versehen, die den
Speicherleuchtstoff als Beimengung enthält.
Vorteil der beiden genannten besonders einfachen Varianten (Beimengung
zu Kunststoff) ist, dass durch den Einschluss in das Kunststoffmaterial der
Speicherleuchtstoff vor Umgebungseinflüssen, bspw. Wasseraufnahme, ge
schützt ist und einer Alterung dadurch vorgebeugt wird.
Die Ausbildung der freien Ladungsträger setzt voraus, dass im Bereich der
Elektroden des Glimmzünders zumindest ein Material vorhanden ist, das bei
Bestrahlung mit dem Licht des Speicherleuchtstoffes Photoelektronen in aus
reichender Menge abgibt, um die Photoionisation anzuschieben. Dabei hat
sich eine Beschichtung aus Lanthan, Cer oder einer Legierung, die Lanthan
und Cer enthält, als besonders gut geeignet herausgestellt.
Die Beschichtung wird vorzugsweise in dem Bereich starker Potentialgra
dienten, also im Bereich der geringsten Elektrodenabstände ausgebildet.
Der Speicherleuchtstoff wird vorzugsweise derart gewählt, dass er Licht im
Wellenlängenbereich zwischen der Transmissionsgrenze des für den Glimm
zünder-Kolben verwendeten Glases und der relevanten Grenzwellenlänge
für Photoemission an den Elektroden abstrahlt. Diese Grenzwellenlänge
hängt ab von der chemischen Zusammensetzung der verwendeten Elektro
denmaterialien sowie der Art ihrer Einbringung und ihres Verbundes.
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der
weiteren Unteransprüche.
Im folgenden werden zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine vereinfachte Schnittdarstellung eines Glimmstarters,
Fig. 2 Vergleiche des Zündverzuges erfindungsgemäßer Glimmstarter
und Glimmstarter ohne Speicherleuchtstoff.
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Kompaktleuchtstofflampe mit
eingebautem, erfindungsgemäßen Glimmzünder
Fig. 4 Vergleiche des Zündverzugs von erfindungsgemäßen KLL-
Glimmzündern mit dem Zündverzug von KLL-Glimmzündern
ohne Speicherleuchtstoff.
Jeweils sich entsprechende Komponenten des Glimmstarters (Fig. 1) und
des KLL-Glimmzünders (Fig. 3) sind zur Wahrung der Übersichtlichkeit
mit gleichen Nummern versehen.
Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Glimmstarter 1 hat einen Glimmzün
der 2, der gemeinsam mit einem Entstörkondensator 3 in einem Gehäuse be
stehend aus einer Starterhülse 4 und einer Bodenplatte 14 aufgenommen ist.
Der Glimmzünder 2 hat einen Kolben 6 aus Glas, dessen Innenraum 7 über
einen Pumpstängel 8 evakuiert und mit einem Füllgas befüllt wird. Dieses
enthält in der Regel zumindest ein Edelgas.
In dem Innenraum des Glimmzünders 7 sind zwei Elektroden 9, 10 ausgebil
det, die über eine Quetschung 11 relativ zueinander lagepositioniert sind.
Zumindest eine 9 der Elektroden 9, 10 besteht aus Thermobimetall, so dass
die beiden Elektroden 9, 10 durch die Wärmeausbiegung des Thermobime
talls in Anlage aneinander gebracht werden können.
Die beiden Elektroden 9, 10 durchstoßen im Bereich der Quetschung 11 den
Tellerfuß 12, der den Boden des Glimmzünderkolbens 6 bildet, und sind zu
Kontaktstiften 13 für den elektrischen Anschluss in der Bodenplatte 14 ge
führt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Starterhülse 4 im
Spritzgießverfahren aus einem transparenten Kunststoff hergestellt, wobei
dem Kunststoffgranulat ein Anteil an Speicherleuchtstoff 5 zugeführt ist. Ein
derartiger Speicherleuchtstoff 5 ist in der Lage, bei Tageslicht oder bei Be
trieb der dem Glimmstarter zugeordneten Niederdruckentladungslampe
Licht zu speichern und dieses in der Folge über einen längeren Zeitraum ab
zugeben. Dieser Vorgang ist in etwa vergleichbar mit dem elektrischen La
devorgang eines Akkus, der im Anschluss daran seine Energie an einen
elektrischen Verbraucher abgibt. Der Speicherleuchtstoff 5 wirkt somit wie
eine "Hilfsbeleuchtung", über die Licht an den Glimmzünder 2 abgegeben
wird.
Anstelle der Einbettung des Speicherleuchtstoffes 5 in die Hülse 4 beim
Spritzgießverfahren kann dieser bspw. auch als Beschichtung auf die Innen-
oder Außenumfangsfläche der Starterhülse 4 oder auch auf Innen- oder Au
ßenfläche des Glimmzünder-Kolbens 6 aufgebracht werden. Ein derartiger
Leuchtstoff leuchtet bereits nach wenigen Minuten Aufladen mittels einer
Leuchtstofflampe im Dunkeln für einige Stunden schwach violett. Nach län
geren Zeiten (bspw. 64 h) ist mit dem menschlichen Auge keine Lichtemissi
on mehr zu erkennen, die abgegebenen Photonen reichen jedoch immer noch
zu einer Verbesserung der Zündung der Glimmentladung im Glimmzünder
aus. Bei der Auswahl des Speicherleuchtstoffes, des Materials der Starter
hülse und des Glimmzünderkolbens ist darauf zu achten, dass die Emissi
onsbande des Speicherleuchtstoffes in der kurzwelligen Flanke, d. h. im Be
reich der Grenzwellenlänge für Photoeffekt und Photoionisation nicht durch
Wechselwirkung mit dem Starterhülsenmaterial bzw. dem Material des
Glimmzünderkolbens abgeschnitten wird.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf eine Elektrode 10 im Be
reich des minimalen Elektrodenabstandes ein Metall-Plättchen 15 aufge
schweißt. Das Material dieses Plättchens 15 ist derart gewählt, dass bei einer
Bestrahlung mit dem Licht des Speicherleuchtstoffes 5 Photoelektronen in
ausreichender Menge erzeugt werden, die den Zündprozess zwischen den
Elektroden 9, 10 des Glimmzünders unterstützen. Bei Testversuchen hat sich
die Verwendung von Cer-Mischmetall als besonders gut geeignet herausge
stellt, wobei das Cer-Mischmetall im Bereich starker Potentialgradienten,
also vorzugsweise im Bereich des geringsten Elektrodenabstandes ange
bracht werden sollte.
Der Speicherleuchtstoff 5 und das im Elektrodenbereich zusätzlich aufge
brachte Metallplättchen 15 werden demgemäss so gewählt, dass die vom
Speicherleuchtstoff emittierte elektromagnetische Strahlung zumindest teil
weise kurzwelliger ist als die Grenzwellenlänge für Photoemission des Me
talls 15. Zudem muss diese Strahlung von allen dazwischenliegenden Mate
rialien (bspw. Glas des Glimmzünderkolbens 6) zumindest teilweise durch
gelassen werden.
Messungen ergaben, dass ein geeigneter Speicherleuchtstoff 5 ein Emissions
band im Wellenlängenbereich von ca. 390 bis 530 nm aufweist, während die
Grenzwellenlängen der im Cer-Mischmetall enthaltenen Elemente Cer und
Praseodym bei 430 nm bzw. bei 460 nm liegen (Anteile dieser Elemente im
Cer-Mischmetall: 48-55 Gewichts-% bzw. 4-7 Gewichts-%). Somit liegt ein
Teil des Emissionsspektrums des Speicherleuchtstoffes 5 unterhalb der
Grenzwellenlänge von Cer. Die Lichtemission des Speicherleuchtstoffes 5
bewirkt, dass von der mit dem Metallplättchen 15 versehenen Elektrode 10
durch Photoeffekt freie Elektronen erzeugt werden, die bei Anlegen einer
Spannung an dem Glimmzünder eine Townsend-Lawine initiieren und so
mit ein Zünden des Glimmstarters 1 ohne nennenswerten Zündverzug er
möglichen.
Dieser Effekt sei anhand der folgenden Vergleichsversuche verdeutlicht.
Es wurden radioaktivitätsfreie Glimmstarter 1 gemäß Fig. 1 hergestellt, bei
der die Starterhülsen 4 aus transparentem Makrolon hergestellt sind, das 3%
Speicherleuchtstoff 5 mit oben genannter Emissionsbande enthält. Als Ver
gleichsproben wurden identisch aufgebaute Glimmstarter verwendet, deren
Starterhülse 4 allerdings keinen Speicherleuchtstoff enthält. Bei den geteste
ten Glimmstartern ist eine Elektrode aus Thermobimetall hergestellt und die
Gegenelektrode mit dem Cer-Mischmetall-Plättchen versehen.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm, in dem das Zündverhalten der getesteten
Glimmstarter dargestellt ist.
Die mit 1 bezeichnete Kurve zeigt das Zündverhalten der ohne Speicher
leuchtstoff ausgeführten radioaktivitätsfreien Glimmstarter. Demgemäss ha
ben diese einen erheblichen Zündverzug, wobei auch nach 25 Sek. erst 25%
der getesteten Glimmstarter gezündet hatten.
Kurve 2 zeigt das Zündverhalten von Standard-Glimmstartern mit radioak
tiven Zusatzstoffen.
Die Kurven 3, 4, 5 zeigen das Zündverhalten der erfindungsgemäßen
Glimmzünder nach 4 Std. Dunkellagerung (Kurve 3), 17 Std. Dunkellagerung
(Kurve 4) und 64 Std. Dunkellagerung (Kurve 5). Demgemäss zeigen die
Glimmstarter 1 selbst nach einer Dunkellagerung von 17 Std. noch ein we
sentlich besseres Zündverhalten als die herkömmlichen Standard-Glimm
starter mit radioaktiven Zusatzstoffen. Nach einer Dunkellagerung von
64 Std. liegt der Zündverzug der erfindungsgemäßen Glimmstarter etwa in
dem Bereich, den herkömmliche Glimmstarter zeigen. D. h., auch nach einem
Wochenende in Dunkelheit zünden die radioaktivitätsfreien Glimmstarter
nicht schlechter als die herkömmlichen Standard-Starter.
Weitere Vergleichsversuche zeigten, dass es für die Verringerung des Zünd
verzuges wichtig ist, die Elektroden mit einem Material zu versehen, dessen
Grenzwellenlänge innerhalb des Emissionsspektrums des Speicherleucht
stoffes liegt. Wurde der Speicherleuchtstoff mit Emission im Wellenlängen
bereich zwischen 390 bis 530 nm bei radioaktivitätsfreien Glimmzündern
eingesetzt, deren Kontakte aus je zwei Thermobimetallen ohne zusätzliche
Aufbringung von Materialien mit hoher Grenzwellenlänge für Photoemis
sion bestanden, so konnte keine Verbesserung des Zündverzuges gegenüber
den radioaktivitätsfreien Vergleichsproben ohne Speicherleuchtstoff-Hülsen
festgestellt werden. Dies ist damit zu begründen, dass das Material der un
beschichteten Elektroden (Fe, Ni, Mn und Cr) eine wesentlich höhere Aus
trittsarbeit für Elektronen und eine Grenzwellenlänge aufweisen, die bei
kürzeren Wellenlängen als das Emissionsspektrum des Speicherleuchtstoffes
liegt, so dass kein Photoeffekt zur Auslösung einer Elektronenlawine erziel
bar ist.
Fig. 3 zeigt die schematische Darstellung einer Kompaktleuchtstofflampe
16 in einer Schnittdarstellung. Die Kompaktleuchtstofflampe besteht aus ei
nem Entladungsgefäß 17 mit einer Leuchtstoffschicht 18, welches in einem
Sockel 19 befestigt ist, der üblicherweise aus zwei Kunststoffteilen zusam
mengefügt wird, und an welchem sich auch Kontaktstifte 20 zur elektrischen
Kontaktierung der im Entladungsgefäß eingequetschten Wendelelektroden
21 befinden. Im Sockel befinden sich ein erfindungsgemäßer Glimmzünder 2,
der in Reihe zu den Elektroden der Kompaktleuchtstofflampe 16 geschaltet
ist, und ein parallel zum Glimmzünder 2 geschalteter Funkentstörkonden
sator 3.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Glimmzünder 2 mit einer Spei
cherleuchtstoff-Beschichtung 5 auf der Außenseite des Glimmzünder-Glas
kolbens 6 versehen. Eine Glimmzünderelektrode besteht aus einem Thermo
bimetall, die andere Elektrode besteht aus einem Draht aus einer Ni/Fe/Cr-
Legierung, die im Bereich des geringsten Elektrodenabstands mit einer dün
nen Lanthan-Beschichtung versehen ist.
Analog zum oben erläuterten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Glimmstarters 1 verursacht auch im Fall eines KLL-Glimmzünders 2 die vom
Speicherleuchtstoff 5 im aufgeladenen Zustand emittierte elektromagneti
sche Strahlung die Emission von Photoelektronen an der beschichteten
Glimmzünder-Elektrode, wodurch die Zündung der Glimmentladung im
Glimmzünder 2 bei Dunkelheit erleichtert wird. Die Aufladung des Spei
cherleuchtstoffs 5 erfolgt während des Betriebs der Lampe durch die am un
teren Ende des Entladungsgefäßes 17 austretende Strahlung, sowie durch
Fremdlicht, das über die Glaswand des Entladungsgefäßes ins Innere des
Lampensockels 19 gelangt.
Die Grenzwellenlänge für Photoemission von Lanthan liegt bei 375 nm und
somit etwas unterhalb der kurzwelligen Grenze des Emissionsspektrums des
Speicherleuchtstoffs (390 nm). Bei Aufbringung von Lanthan in Form von Be
schichtungen treten jedoch Grenzflächeneffekte zwischen Lanthan und dem
Grundmaterial auf, die die Grenzwellenlänge zu längeren Wellenlängen ver
schieben. Bspw. hat Lanthan als Beschichtung auf Wolfram die Grenzwel
lenlänge 446 nm. Die Wirkung des Speicherleuchtstoffs 5 auf die Zündung
von KLL-Glimmzündern ist auf diesen Effekt zurückzuführen.
Dies wurde auch durch Zündverzugs-Messungen an radioaktivitätsfreien
KLL-Glimmzündern ohne Lanthan-Beschichtung der Elektrode nachgewie
sen: Diese Glimmzünder mit einer Speicherleuchtstoff-Beschichtung wiesen
im Vergleich zu Mustern ohne Speicherleuchtstoff keine Verringerung des
Zündverzugs auf.
Fig. 4 zeigt einen Vergleich zwischen dem Zündverzug von einer Anzahl
radioaktivitätsfreier KLL-Glimmzünder ohne Speicherleuchtstoff (Kurve 1)
und dem Zündverzug von einer Anzahl erfindungsgemäßer radioaktivitäts
freier KLL-Glimmzünder 2 mit Speicherleuchtstoffbeschichtung 5 (Kur
ven 2, 3). In Kurve 2 ist das Ergebnis einer Messung nach 18 h Dunkellage
rung dargestellt, Kurve 3 zeigt den Zündverzug nach 64 h Dunkellagerung.
Es ist deutlich zu erkennen, dass das Zündverhalten der erfindungsgemäßen
KLL-Glimmzünder 2 auch nach einem Wochenende in Dunkelheit gegen
über dem von radioaktivitätsfreien KLL-Glimmzündern ohne Speicher
leuchtstoff erheblich verbessert wird.
Offenbart ist ein Verfahren zur Verringerung des Zündverzugs radioaktivi
tätsfreier Glimmzünder, bei dem ein Speicherleuchtstoff verwendet wird, der
mittels Tages- oder Kunstlicht aufladbar ist und der bei Dunkelheit Licht
emittiert, das seinerseits die Bildung von freien Ladungsträgern innerhalb des
Glimmzünders unterstützt.
Es ist dem Fachmann offensichtlich, dass es bei der Realisierung der zu
schützenden Idee sehr viele Variationsmöglichkeiten gibt und dass die Er
findung nicht auf die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Realisie
rungsmöglichkeiten beschränkt ist.
1
Glimmstarter
2
Glimmzünder
3
Funkentstörkondensator
4
Starterhülse
5
Speicherleuchtstoff
6
Kolben
7
Innenraum
8
Pumpstängel
9
Thermobimetall-Elektrode
10
Elektrode
11
Quetschung
12
Tellerfuß
13
Kontaktstifte
14
Bodenplatte
15
Cer-Mischmetall-Plättchen
16
Kompaktleuchtstofflampe
17
Entladungsgefäß
18
Leuchtstoffschicht
19
Lampensockel
20
KLL-Kontaktstifte
21
Wendelelektroden
Claims (26)
1. Verfahren zum Betreiben einer Niederdruckentladungslampe, wobei
der Niederdruckentladungslampe entweder extern, bspw. als Bestand
teil eines Glimmstarters (1), oder intern als Bestandteil der Lampe (16)
ein Glimmzünder (2) zugeordnet ist, über den eine Zündspannung zum
Zünden der Niederdruckentladungslampe induziert wird, gekenn
zeichnet durch die Schritte:
- - Aufladen eines Speicherleuchtstoffes (5) mittels Tages- und Kunst licht.
- - Emittieren von Licht durch den Speicherleuchtstoff (5)
- - Anregen eines Materials oder einer Materialkombination durch das emittierte Licht des Speicherleuchtstoffs zur Erzeugung von Photo elektronen für den Zündvorgang der Niederdruckentladungslampe.
2. Glimmzünder (2) mit einem mit Füllgas gefüllten Glaskolben (6), in den
zwei Elektroden (9, 10) aufgenommen sind, von denen zumindest eine
aus Thermobimetall gefertigt ist, und mit einer Einrichtung zur Er
zeugung von Photoelektronen während des Zündvorganges des
Glimmzünders, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Er
zeugung von Photoelektronen einen durch Tages- und/oder Kunstlicht
aufladbaren Speicherleuchtstoff (5) beinhaltet.
3. Glimmzünder (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im
Glimmzünder (2) ein Material oder eine Materialkombination zur Er
zeugung von Photoelektronen vorhanden ist, dessen oder deren
Grenzwellenlänge zur Erzeugung von Photoelektronen oberhalb von
Teilen des Emissionsspektrums des Speicherleuchtstoffs (5) liegt.
4. Glimmzünder (2) nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass
der Speicherleuchtstoff (5) Licht im Wellenbereich zwischen der
Transmissionsgrenze des Kolbenglases des Glimmzünders (2) und der
langwelligsten Photoemissionsgrenze des Materials oder der Material
kombination zur Erzeugung von Photoelektronen liegt.
5. Glimmzünder (2) nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
das Material oder die Materialkombination an den Elektroden (9, 10) im
Bereich des geringsten Elektrodenabstands angebracht ist.
6. Glimmzünder (2) nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
das Material oder die Materialkombination ein Cer-Mischmetall-Plätt
chen (15) ist, das an einer Elektrode (9, 10) angebracht ist.
7. Glimmzünder (2) nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
das Material oder die Materialkombination eine Lanthan-Beschichtung
auf einem eigenen Trägermaterial ist.
8. Glimmzünder (2) nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägermaterial für die Lanthan-Beschichtung aus einer Nickel-Ei
sen-Chrom-Legierung besteht.
9. Glimmzünder (2) nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
der Glimmzünder oder Teile des Glimmzünders als Träger für den
Speicherleuchtstoff (5) dienen.
10. Glimmzünder (2) nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
der Speicherleuchtstoff (5) vom Kolben (6) getragen wird.
11. Glimmzünder (2) nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
der Speicherleuchtstoff (5) als Beschichtung auf den Kolben (6) aufge
tragen ist.
12. Glimmzünder (2) nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
der Kolben (6) ganz oder teilweise mit einer Kunststofffolie umgeben
ist, die den Speicherleuchtstoff (5) enthält.
13. Glimmstarter (1) mit zumindest einem Glimmzünder (2) nach Patentan
spruch 2, einem Kondensator (3) und einem den Glimmzünder und den
Kondensator aufnehmenden Gehäuse sowie elektrischen Kontakten,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse den Speicherleuchtstoff (5)
trägt.
14. Glimmstarter (1) nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse aus einer Hülse (4) und einer Bodenplatte (14) be
steht, wobei die Hülse (4) aus Kunststoff gefertigt ist, in den der Spei
cherleuchtstoff (5) eingeschmolzen ist.
15. Glimmstarter (1) nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse aus einer Hülse (4) und einer Bodenplatte (14) be
steht, wobei die Hülse (4) mit dem Speicherleuchtstoff (5) beschichtet
ist.
16. Glimmstarter (1) nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse aus einer Hülse (4) und einer Bodenplatte (14) be
steht, wobei die Bodenplatte (14) den Speicherleuchtstoff (5) trägt.
17. Glimmstarter (1) nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
dass der Kondensator (3) als zusätzlicher Träger für den Speicher
leuchtstoff (5) dient.
18. Glimmstarter (1) nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
dass ein zusätzlicher Träger für den Speicherleuchtstoff (5) in das Ge
häuse eingebracht wird.
19. Leuchte mit einer Niederdruckentladungslampe und mit einem Glimm
starter (1) gemäß einem oder mehreren der Patentansprüche 13 bis 18.
20. Kompaktleuchtstofflampe (16) mit einem in der Kompaktleuchtstoff
lampe integrierten Glimmzünder (2) gemäß einem oder mehreren der
Patentansprüche 2 bis 12.
21. Kompaktleuchtstofflampe (16) mit einem Glimmzünder nach Anspruch
2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bestandteil der Kompaktleucht
stofflampe den Speicherleuchtstoff (5) trägt.
22. Kompaktleuchtstofflampe (16) nach Patentanspruch 21, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Kompaktleuchtstofflampe einen Sockel (19)
aufweist, der den Speicherleuchtstoff (5) trägt.
23. Kompaktleuchtstofflampe (16) nach Patentanspruch 21, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Kompaktleuchtstofflampe ein Entladungsgefäß
(19) aufweist, das den Speicherleuchtstoff (5) trägt.
24. Kompaktleuchtstofflampe (16) nach Patentanspruch 21, dadurch ge
kennzeichnet, dass, die Kompaktleuchtstofflampe einen Entstörkon
densator (3) beinhaltet, der den Speicherleuchtstoff (5) trägt.
25. Kompaktleuchtstofflampe (16) nach Patentanspruch 20, dadurch ge
kennzeichnet, dass ein zusätzlicher Träger für den Speicherleuchtstoff
(5) in räumlicher Nähe zum Glimmzünder (2)eingebracht ist.
26. Leuchte mit einer Kompaktleuchtstofflampe (16) gemäß einem oder
mehreren der Ansprüche 20 bis 25.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10125212A DE10125212A1 (de) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | Glimmzünder |
DE50214461T DE50214461D1 (de) | 2001-05-18 | 2002-03-07 | Glimmzünder |
EP02005138A EP1259099B1 (de) | 2001-05-18 | 2002-03-07 | Glimmzünder |
JP2002138027A JP2002358932A (ja) | 2001-05-18 | 2002-05-14 | グロー点火器 |
HU0201677A HU224295B1 (hu) | 2001-05-18 | 2002-05-17 | Eljárás kisnyomású kisülőlámpa gyújtására, glimmgyújtó, glimmindító, a glimmindítót tartalmazó világítótest, a glimmgyújtót tartalmazó kompakt kisülőlámpa, valamint a kompakt kisülőlámpát tartalmazó világítótest |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10125212A DE10125212A1 (de) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | Glimmzünder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10125212A1 true DE10125212A1 (de) | 2002-11-21 |
Family
ID=7685917
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10125212A Withdrawn DE10125212A1 (de) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | Glimmzünder |
DE50214461T Expired - Lifetime DE50214461D1 (de) | 2001-05-18 | 2002-03-07 | Glimmzünder |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE50214461T Expired - Lifetime DE50214461D1 (de) | 2001-05-18 | 2002-03-07 | Glimmzünder |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1259099B1 (de) |
JP (1) | JP2002358932A (de) |
DE (2) | DE10125212A1 (de) |
HU (1) | HU224295B1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5207639B2 (ja) * | 2007-03-01 | 2013-06-12 | パナソニック株式会社 | 点灯管及びその製造方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3080318B2 (ja) * | 1990-07-12 | 2000-08-28 | 東芝ライテック株式会社 | けい光ランプおよびこれを用いた照明装置ならびに液晶表示装置 |
JPH10255724A (ja) * | 1997-03-06 | 1998-09-25 | Nemoto Tokushu Kagaku Kk | グロースターター |
-
2001
- 2001-05-18 DE DE10125212A patent/DE10125212A1/de not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-03-07 DE DE50214461T patent/DE50214461D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-03-07 EP EP02005138A patent/EP1259099B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-14 JP JP2002138027A patent/JP2002358932A/ja active Pending
- 2002-05-17 HU HU0201677A patent/HU224295B1/hu not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HUP0201677A3 (en) | 2003-10-28 |
EP1259099A3 (de) | 2005-05-11 |
JP2002358932A (ja) | 2002-12-13 |
HU224295B1 (hu) | 2005-07-28 |
DE50214461D1 (de) | 2010-07-15 |
HU0201677D0 (de) | 2002-07-29 |
HUP0201677A2 (hu) | 2003-02-28 |
EP1259099A2 (de) | 2002-11-20 |
EP1259099B1 (de) | 2010-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69324047T2 (de) | Elektrodenlose Entladungslampe | |
EP2128888B1 (de) | Quecksilberfreie Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe | |
DE2930328C2 (de) | Verwendung eines Zündgases aus einer Penning-Mischung | |
DE3002901A1 (de) | Elektrodenlose lichtquelle | |
DE69402641T2 (de) | Cadmiumentladungslampe | |
DE2359138A1 (de) | Quecksilber-metallhalogenid-entladungslampen | |
DE69714539T2 (de) | Beleuchtungsvorrichtung mit einer Kurzbogen-Quecksilberlampe | |
DE3887464T2 (de) | Kaltkathodenentladungslampe. | |
DE69318817T2 (de) | Elektrodenlose Niederdruck-Entladungslampe | |
DE69404088T2 (de) | Öffnen einer Kapsel innerhalb einer abgedichteten Lampe | |
DE69008750T2 (de) | Gasentladungsröhre mit indirekt geheizter Kathode und Steuerschaltung. | |
DE3123604A1 (de) | Metalldampf-hochdruckentladungslampe | |
DE19534686A1 (de) | Integrierte Zünd- und Betriebs-Amalgambaueinheit für eine elektrodenlose Fluoreszenzlampe | |
DE3015451A1 (de) | Metalldampfentladungslampe | |
DE10125212A1 (de) | Glimmzünder | |
EP0347529B1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Natriumdampf-Hochdrucklampe | |
DE19632220B4 (de) | Elektrodenlose Entladungslampe | |
WO2008135084A1 (de) | Hochdruckentladungslampe mit zündhilfe | |
DE2461568A1 (de) | Dampfentladungslampe | |
DE3123605A1 (de) | Metalldampf-hochdruckentladungslampe | |
DE69303070T2 (de) | Hochdruckentladungslampe | |
DE20280430U1 (de) | Entladungsstarter für eine Leuchtstofflampe sowie kompakte Leuchtstofflampe und entsprechende Leuchtstofflampen-Befestigungen für eine solche | |
DE19737920A1 (de) | Niederdruck-Gasentladungslampe mit erhöhter Lebensdauer | |
DE676726C (de) | Mit heissen Elektroden versehene Hochdruckmetalldampflampe, deren aus permanenten Gasen bestehende Grundfuellung unter hohem Druck steht | |
DE3742991C2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: OSRAM GESELLSCHAFT MIT BESCHRAENKTER HAFTUNG, , DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20111201 |