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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft ein Notbeleuchtungssystem.
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Hintergrund und Stand der Technik
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Akkugepufferte
Lampen, wie sie beispielsweise zur Notbeleuchtung in Gebäuden, Schiffen, Flugzeugen
etc. Verwendung finden, benötigen
eine permanente Verbindung mit dem Stromnetz, die dafür sorgt,
dass die Akkus der Lampen ständig
geladen gehalten werden, damit sie im Notfall, d. h. bei Ausfall
der Stromversorgung, die Stromversorgung der Lampen übernehmen
können,
und die gleichzeitig den Netzausfall als Signal zum Betrieb der
Lampe mit dem Akku nutzt.
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Bislang
wird hierfür
ein separates Netzkabel verlegt, das unabhängig vom übrigen Lichtnetz dauernd unter
Spannung gehalten wird. Bei nachträglicher Anbringung von akkugepufferten
Notlampen wird damit eine Zusatzverkabelung notwendig. Darüber hinaus
müssen
zusätzliche
Leuchten für
die Notlampen vorgesehen werden, was teilweise nicht oder nur schwer
möglich
und überdies
aufwändig
ist.
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In
der
US 7 218 056 , der
US 2005/0225979 A1 ,
der
WO 01/71244 A1 und
der
US 6 871 983 B2 sind
Lampen beschrieben, die LEDs als Leuchtmittel verwenden, und deren
Lampengehäuse
so ausgestaltet sind, dass sie in eine Standardfassung, z. B. für eine Leuchtstoffröhre, passen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Notbeleuchtung bereitzustellen,
bei dem die Nachteile des Standes der Technik vermieden und insbesondere
auf eine Zusatzverkabelung und Anbringung zusätzlicher Leuchten verzichtet
werden kann.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Zur
Lösung
der Aufgabe stellt die Erfindung ein Notbeleuchtungssystem bereit,
das eine Spannungsquelle, ein Schaltmittel sowie mindestens eine Standardlampe
mit einer ersten Mindestbetriebsspannung und mindestens eine Notlampe
mit einer zweiten Mindestbetriebsspannung umfasst, wobei die mindestens
eine Standardlampe und die mindestens eine Notlampe über mindestens
eine zumindest teilweise gemeinsame elektrische Leitung verbunden sind,
und wobei ein Spannungsminderer vorgesehen ist, der bei Betätigung des
Schaltmittels die Spannung der Spannungsquelle soweit vermindert,
dass die mindestens eine Notlampe und die mindestens eine Standardlampe
mit einer Spannung beaufschlagt werden, die unterhalb der ersten
Mindestbetriebsspannung liegt.
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Begriffe
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Als ”Lampe” wird in
der vorliegenden Anmeldung ein beliebiges Leuchtmittel, beispielsweise
eine Glühbirne,
eine Leuchtstoffröhre
oder eine Leuchtdiode (LED), bezeichnet. Auch ein Leuchtmittel,
das mindestens ein lichtabgebendes Element, z. B. eine Leuchtdiode
oder dergleichen, sowie weitere elekt ronische Bauteile zur Steuerung
des mindestens einen lichtabgebenden Elementes umfasst, wird hier
als Lampe bezeichnet. Eine solche Lampe kann beispielsweise auch
ein Netzteil mit einem Spannungsminderer und/oder Spannungswandler
umfassen, das entweder baulich in die Lampe integriert, d. h. in den
Lampenkörper
aufgenommen, oder extern, d. h. außerhalb des eigentlichen Lampenkörpers untergebracht
sein kann. Wenn in der vorliegenden Anmeldung daher in Zusammenhang
mit einer Lampe der Ausdruck ”mit
einer Spannung beaufschlagt” oder
ein inhaltlich entsprechender Ausdruck verwendet wird, umfasst dies
auch die Beaufschlagung eines internen oder externen Netzteils einer
Lampe mit Spannung.
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Der
Begriff ”Standardlampe” bezieht
sich hier auf eine Lampe, die zum Einsatz kommt, um eine Fläche oder
einen Raum im Normalfall zu beleuchten, wenn beispielsweise eine
möglichst
helle, z. B. dem Tageslicht weitgehend entsprechende Ausleuchtung
erreicht werden soll. Eine Standardlampe ist nicht dafür vorgesehen
und ausgelegt, im Notfall, d. h. bei Stromausfall, Licht zu liefern.
Insbesondere wird unter einer Standardlampe eine Lampe verstanden,
die nicht für
eine Akkupufferung vorgesehen ist bzw. nicht akkugepuffert betrieben
wird.
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Der
Ausdruck ”Notlampe” soll hier
eine Lampe bezeichnen, die für
den Notbetrieb vorgesehen ist, d. h. für den Fall eines Stromausfalls
und/oder für Zeiten
oder Räume,
in denen eine Voll-, Standard- bzw. Normalbeleuchtung nicht erforderlich
oder erwünscht
ist, z. B. während
der Nacht oder sonstiger Ruhezeiten, in Kellerräumen, Abstellkammern, Garagen
etc. Insbesondere wird unter einer Notlampe eine akkugepufferte
Lampe verstanden. Eine Notlampe ist häufig so ausgelegt, dass sie
nicht den Energiebedarf einer Standardlampe hat und auch nicht die
Lichtstärke
einer Standardlampe erreicht, sondern nur eine Lichtstärke, die
im Notfall oder in der Dunkelheit Menschen eine visuelle Orientierung
ermöglicht.
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Mit
dem Begriff ”Leuchte” wird hier
eine Vorrichtung bezeichnet, die ein Leuchtmittel (eine Lampe) trägt bzw.
aufnimmt und die Verbindung zur elektrischen Stromquelle herstellt.
Unter einer ”Notleuchte” soll hier
insbesondere eine Leuchte verstanden werden, die eine Notlampe,
insbesondere eine akkugepufferte Lampe, umfasst bzw. aufnimmt. Der
Akku kann dabei in das Leuchtmittel der Notleuchte integriert oder
auch außerhalb
der Lampe im Leuchtenkörper
vorgesehen sein. Demgegenüber
soll der Begriff ”Standardleuchte” eine Leuchte
bezeichnen, in der eine Standardlampe betreibbar ist bzw. betrieben wird.
Insbesondere wird unter einer ”Standardleuchte” eine Leuchte
verstanden, die kein akkugepuffertes Leuchtmittel aufweist.
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Unter
einem ”Akkumulator” oder ”Akku” wird hier
jeder Speicher für
elektrische Energie, insbesondere jeder wiederaufladbare Speicher
für elektrische Energie
verstanden. Die Verwendung der Einzahl ”Akkumulator” bzw. ”Akku” ist so
zu verstehen, dass damit auch die Verwendung mehrerer Akkumulatoren
umfasst sein soll. Umgekehrt soll die Verwendung der Mehrzahl ”Akkumulatoren” bzw. ”Akkus” nicht
dahingehend verstanden werden, dass damit die Verwendung nur eines
Akkus ausgeschlossen sein soll. Der Begriff ”akkugepuffert” bezieht
sich darauf, dass ein Stromverbraucher, hier in der Regel ein Leuchtmittel,
mit einem Akkumulator elektrisch verbunden ist und aus dem Akkumulator
elektrischen Strom bezieht bzw., gegebenenfalls abhängig vom Eintritt
bestimmter Bedingungen wie beispielsweise einem Stromausfall, beziehen
kann.
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Unter
einer ”Nennspannung” oder ”Nennbetriebsspannung” ist hier
der für
den Normalbetrieb bzw. Normalgebrauch eines elektrischen Verbrauchers
oder einer Spannungsquelle vorgesehene Wert der elektrischen Spannung
(in Volt) zu verstehen. Die Nennspannung des in einem Staat üblichen Stromversorgungsnetzes
wird hier auch als ”Netzspannung” bezeichnet.
Die Netzspannung beträgt beispielsweise
in Deutschland und den meisten europäischen Staaten 230 Volt. In
den Vereinigten Staaten beträgt
die Netzspanneung 117 Volt.
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Der
Begriff ”Betriebsspannung” wird hier
für die
Spannung (in Volt) verwendet, mit der eine elektrische oder elektronische
Schaltung oder ein elektrischer Verbraucher, z. B. eine Lampe, beaufschlagt wird. ”Mindestbetriebsspannung” ist die
Spannung (in Volt), die zum Betrieb einer elektrischen oder elektronischen
Schaltung oder eines elektrischen Verbrauchers mindestens notwendig
ist. Die Mindestbetriebsspannung einer Lampe ist beispielsweise
die Spannung, die die Lampe zur Abgabe von Licht bzw. zur Abgabe
der vorgesehenen oder gewünschten Lichtmenge
anregt. Im Falle einer akkugepufferten Notlampe soll der Begriff
auch so verstanden werden, dass er eine Mindestspannung umfasst,
die sowohl zur Lichterzeugung als auch zur Ladung bzw. Ladungserhaltung
des bzw. der Akkus ausreicht.
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Wenn
hier der Begriff ”Eingangsspannung” oder ”Mindesteingangsspannung” verwendet
wird, bezieht sich dies, sofern sich nicht aus dem Zusammenhang
etwas anderes ergibt, regelmäßig auf
die Betriebsspannung bzw. Mindestbetriebsspannung, die am Eingang
eines Spannungsminderers, Spannungswandlers oder dergleichen bzw.
eines Netzteils anliegt bzw. benötigt
wird. Un ter einem ”Netzteil” wird hier
ein eingeständiges
elektronisches Bauteil verstanden, das einen elektrischen Verbraucher
mit einer anderen Spannung und/oder einem anderen Strom versorgt,
als am Eingang des Netzteils bereit gestellt wird.
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Sofern
nicht etwas anderes angegeben ist, sind die Begriffe ”Nennspannung”, ”Nennbetriebsspannung”, ”Netzspannung”, ”Betriebsspannung”, ”Mindestbetriebsspannung”, ”Eingangsspannung”, ”Mindesteingangsspannung” etc. so
verstehen, dass sie einen Durchschnittswert oder Mittelwert der Spannung
bezeichnen sollen.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Die
Erfindung stellt ein Notbeleuchtungssystem bereit, das eine Spannungsquelle,
ein Schaltmittel sowie mindestens eine Standardlampe mit einer ersten
Mindestbetriebsspannung und mindestens eine Notlampe mit einer zweiten
Mindestbetriebsspannung umfasst, wobei die mindestens eine Standardlampe
und die mindestens eine Notlampe über mindestens eine zumindest
teilweise gemeinsame elektrische Leitung verbunden sind, und wobei
ein Spannungsminderer vorgesehen ist, der bei Betätigung des
Schaltmittels die Spannung der Spannungsquelle soweit vermindert,
dass die mindestens eine Notlampe und die mindestens eine Standardlampe
mit einer Spannung beaufschlagt werden, die unterhalb der ersten
Mindestbetriebsspannung liegt, und wobei die mindestens eine Notlampe
(2) eine akkugepufferte Notlampe ist. Das Schaltmittel
kann ein manuelles oder automatisches Schaltmittel sein.
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Die
Erfindung macht sich die unterschiedlichen Spannungsbereiche, in
denen Standardlampen, z. B. Leuchtstoffröhren, und Notlampen arbeiten,
zu Nutze. Standardlampen benötigen
regelmäßig eine
deutlich höhere
Betriebsspannung als Notlampen, so dass bei Unterschreiten einer
bestimmten Mindestspannung die Standardlampe erlischt, obwohl sie
noch mit einer Spannung beaufschlagt wird, während eine Notlampe bei dieser
Spannung leuchtet oder zumindest die Akkus der Notlampe weiterhin mit
der nötigen
Spannung versorgt werden.
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Das
erfindungsgemäße Notbeleuchtungssystem
weist insbesondere den Vorteil auf, dass bestehende Beleuchtungssysteme
zu einem Notbeleuchtungssystem umgerüstet bzw. um ein Notbeleuchtungssystem
ergänzt
werden können,
ohne dass es einer Neuverlegung von Kabeln für die Stromversorgung der Leuchten
bedarf. Mit Hilfe eines Spannungsminderers, vorzugsweise eines Transformators
oder eines Spartransformators, der beispielsweise in der Nähe eines
Lichtschalters in die Versorgungsleitung(en) für das Beleuchtungssystem integriert
sein kann, wird bei Betätigung
des Schalters die Spannung soweit herabgesetzt, dass die Notlampe(n)
und die Standardlampe(n) mit einer Spannung beaufschlagt wird(werden),
die unterhalb der ersten Mindestbetriebsspannung der Standardlampe(n)
liegt, was dazu führt,
dass die Notlampen(n) mit einer Spannung versorgt wird(werden),
die ausreicht, um die Notlampe(n) zum Leuchten zu bringen und/oder
ausreicht, den erforderlichen Akkuladestrom oder den Akkuladungserhaltungsstrom
bereit zu stellen.
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Das
erfindungsgemäße Notbeleuchtungssystem
sorgt somit dafür,
dass die Netzspannung bei manueller oder automatischer Betätigung des
Schalters soweit herabgesetzt wird, dass die Spannung zwar nicht
mehr ausreicht, um die Standardlampen zum Leuchten zu bringen, wohl
aber ausreicht, um die Notlampen zum Leuchten zu bringen bzw. den nötigen Akkuladestrom
oder Akkuladungserhaltungsstrom zu liefern. Leuchtstoffröhren benötigen beispielsweise
eine Mindestbetriebsspannung von etwas mehr als der halben Nennbetriebsspannung (230
V). Es genügt
also, die Spannung zum Beispiel auf 100 V zu verringern. Diese Spannung
wäre nicht ausreichend,
um die Leuchtstoffröhren
zum Leuchten zu bringen, würde
aber zum Betrieb der Notlampen mehr als genügen.
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, wenn eine ausreichende
Differenz zwischen den beiden Mindestbetriebsspannungen vorhanden
ist. Bevorzugt ist die Differenz zwischen der ersten Mindestbetriebsspannung
und der zweiten Mindestbetriebsspannung mindestens so groß, dass die
Toleranzbereiche der Mindestbetriebsspannungen einander nicht überschneiden.
Besonders bevorzugt beträgt
die zweite Mindestbetriebsspannung höchstens 98%, bevorzugt höchstens
97%, bevorzugt höchstens
96%, bevorzugt höchstens
95%, bevorzugt höchstens
90%, höchstens
85%, höchstens 80%,
höchstens
70%, höchstens
60%, höchstens 50%,
höchstens
40%, höchstens
30%, höchstens 20%,
höchstens
10% und besonders bevorzugt höchstens
5%, höchstens
4%, höchstens
3%, höchstens
2% oder höchstens
1% der ersten Mindestbetriebsspannung.
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Die
Notlampe kann über
ein Netzteil mit einem Spannungsminderer und/oder Spannungswandler
verfügen,
um die an der Notlampe angelegte Spannung gegebenenfalls weiter
herabzusetzen und/oder zu wandeln, z. B. von Wechselspannung zu Gleichspannung.
Die zweite Mindestbetriebsspannung entspricht dann der Mindesteingangsspannung des
Netzteils. Das Netzteil kann in die Notlampe integriert oder extern
vorgesehen sein.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Notbeleuchtungssystem
ist die mindestens eine Notlampe eine akkugepufferte Notlampe. Der
Akkumulator, der in die Notlampe selbst integriert oder in der Leuchte vorgesehen
sein kann, kann im Falle eines Ausfalls der Netzversorgung den Strom
für den
Betrieb der Notlampe bereit stellen und so bei Stromausfall für eine Notbeleuchtung
sorgen. Obwohl es bevorzugt ist, dass jede Notlampe einen oder mehrere
Akkus integriert aufweist, kann auch ein externer Akku (z. B. in
der Leuchte) oder auch ein zentraler Akku, an den mehrere Notlampen
angeschlossen sind, vorgesehen sein.
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Vorzugsweise
umfasst die akkugepufferte Notlampe mindestens eine Leuchtdiode
(LED). Das Vorhandensein mehrerer LEDs ist bevorzugt. Leuchtdioden
sind vergleichsweise leuchtstark, benötigen aber verhältnismäßig wenig
Energie.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des Notbeleuchtungssystems ist der Spannungsminderer dahingehend
ausgelegt, dass bei Betätigung
des Schaltmittels die Spannung der Spannungsquelle soweit vermindert
wird, dass die mindestens eine Notlampe und die mindestens eine
Standardlampe mit einer Spannung beaufschlagt werden, die oberhalb der
zweiten Mindestbetriebsspannung liegt. Diese Ausführungsform
ist für
den Dauerbetrieb vorgesehen. Die verminderte Spannung reicht zwar
nicht mehr aus, um die Standardlampe zum Leuchten zu bringen, genügt jedoch,
um die Notlampe zum Leuchten zu bringen. Die herabgeminderte Spannung
ist dabei so bemessen, dass sowohl der für die Lichterzeugung erforderliche
Strom als auch der für die
Ladung bzw. Ladungserhaltung der Akkus benötigte Strom bereit gestellt
wird. Das Notbeleuchtungssystem kann aber auch so ausgestaltet sein,
dass nur die Energie zur La dung des/der Akkus bzw. zur Ladungserhaltung
des/der Akkus bereit gestellt wird (Bereitschaftsbetrieb).
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Notbeleuchtungssystems
ist die mindestens eine Notlampe für den Betrieb in einer Standardleuchte
geeignet und ausgelegt. Dies hat den Vorteil, dass vorhandene Leuchten,
gegebenenfalls mit geringfügigen
Modifikationen, weiterverwendet werden können. Beispielsweise kann die
Notlampe so konstruiert und ausgelegt sein, dass sie an Stelle einer
Leuchtstofflampe in einer üblichen
Leuchtstoffleuchte einsetzbar und betreibbar ist. Bei dieser Ausführungsform
kann ein Beleuchtungssystem einheitlich ausgestaltet werden, beispielsweise
ohne separate Leitungen für
Notlampen und Notleuchten. Die Notlampen können neben oder auch an Stelle
von Standardlampen in Standardleuchten betrieben werden.
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Bevorzugt
ist die Standardlampe eine Gasentladungslampe, besonders bevorzugt
eine Leuchtstofflampe, z. B. eine handelsüblich Leuchtstoffröhre. Leuchtstofflampen,
z. B. Leuchtstoffröhren,
sind weit verbreitet und insbesondere in Büro-, Behördengebäuden etc. häufig als Leuchtmittel anzutreffen.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere dazu vorgesehen, die
Nachrüstung
solcher mit Leuchtstofflampen betriebenen Beleuchtungssysteme mit
Notlampen zu erleichtern bzw. überhaupt
zu ermöglichen. Ein
solches Notbeleuchtungssystem kann auf einfache Weise auf Basis
eines vorhandenen Standardbeleuchtungssystems hergerichtet werden.
Die bisherigen Leuchtstoffröhren
werden zumindest teilweise durch entsprechend ausgelegte Notlampen
ersetzt. Es ist auch denkbar, sämtliche
Standardlampen, z. B. Leuchtstoffröhren, durch Notlampen zu ersetzen, wenn
die Notlampen so ausgestaltet sind, dass sie eine Standardlampe
integriert enthalten. Dazu könnte
ein Teil des Lampenkörpers
dazu verwendet werden, eine Standardlampe vorzusehen, während ein anderer
Teil desselben Lampenkörpers
dazu verwendet wird, die Notlampe zu bilden bzw. aufzunehmen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst die Notlampe einen Fotosensor. Besonders bevorzugt umfasst
die Notlampe darüber
hinaus einen mit dem Fotosensor elektrisch verbundenen Controller,
der so ausgelegt ist, dass damit die mittlere Helligkeit der Notlampe
elektronisch überwacht
und/oder im Wesentlichen konstant gehalten werden kann. Dies ist
besonders dann nützlich,
wenn zur Lichterzeugung ein oder mehrere LEDs verwendet werden. LEDs
verlieren im Laufe ihres Lebens an Helligkeit. Dies hängt hauptsächlich von
der Betriebstemperatur ab und die wiederum ist von der beaufschlagten
elektrischen Leistung abhängig.
Um dem Helligkeitsverlust insbesondere bei Dauerbetrieb entgegenzuwirken,
kann die Notlampe anfangs mit einer soweit reduzierten Leistung
betrieben werden, dass die Helligkeit gerade noch den gewünschten
Wert aufweist bzw. knapp darüber
liegt, z. B. bei Räumen
die von der entsprechenden Norm geforderte Mindesthelligkeit am
Boden erreicht wird. Mit Hilfe des Fotosensors kann die von der
Notlampe erzeugte mittlere Helligkeit erfaßt werden. Ein in dem Controller
vorgesehener Regelkreis kann dann, z. B. durch automatische Nachregelung,
dafür sorgen,
dass diese Helligkeit solange erhalten bleibt, bis die Lichtabgabefähigkeit
der LEDs soweit abgesunken ist, dass kein Nachregeln mehr möglich ist.
Nachregelungsmöglichkeiten
sind dem Fachmann bekannt und umfassen beispielsweise die Erhöhung der
an den LEDs anliegenden mittleren Spannung, z. B. durch Verbreitern
der Pulse. Auf diese Weise wird die Lebensdauer der Lampe, während der
sie Licht mit der gewünschten
Stärke
abgibt, er heblich verlängert.
Dieser Mechanismus, der es im Übrigen
auch ermöglicht,
gegebenenfalls den vollständigen
Ausfall einer oder mehrerer LEDs zu kompensieren, ist insbesondere
im Dauerbetrieb vorgesehen. Im Notfall ist es dagegen bevorzugt,
dass die Notlampe die volle Helligkeit abgibt. Da der Notfall aber
höchst
selten auftritt, wird die Lebensdauer der LEDs dadurch nicht verkürzt. Bei
dieser Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Notbeleuchtungssystems
kann damit das alterungsbedingte Abfallen der Leuchtleistung von
beispielsweise LEDs ausgeglichen und die Lebensdauer der Notlampe
verlängert
werden. Darüber
hinaus kann damit gegebenenfalls auch der Ausfall einer oder mehrerer
LEDs ausgeglichen werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist die Notlampe eine elektronische Summenstromüberwachungseinheit
auf. Mit Hilfe eines solchen Summenstromüberwachungseinheit kann der
Betriebszustand der Notlampe, z. B. der Ausfall einer oder mehrerer
LEDs der Notlampe festgestellt werden. Die Summenstromüberwachung
kann beispielsweise ebenfalls von dem oben erwähnten Controller vorgenommen
werden.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Notbeleuchtungssystem
kann darüber
hinaus auch die Akkukapazität
durch automatische Simulation eines Netzausfalls durch Messung von
Akkuspannung und Lampenhelligkeit kontrolliert werden. Auch hierzu kann
der vorerwähnte
Controller eingesetzt werden.
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Die
mindestens eine Notlampe kann auch so ausgestaltet sein, dass sie
auf externe Anforderung oder in regelmäßigen Abständen automatisch einen Selbsttest
durchführt
und/oder Betriebsdaten an eine Zentraleinheit übermittelt. Dadurch wird sichergestellt,
dass die Notlampe zuverlässig
funktioniert.
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In
einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des Notbeleuchtungssystems
umfasst die Notlampe ein Funkmodul, über das beispielsweise Betriebsdaten,
Fehlermeldungen und/oder Systemparamater der Notlampe an eine externe
Zentraleinheit übermittelt
werden können.
Darüber
hinaus ermöglicht
es das Vorsehen eines solchen Funkmoduls, z. B. Tests von der externen
Zentraleinheit aus auszulösen
oder das Programm der Lampe mit einem Update zu versehen. Auf diese Weise
wird beispielsweise die Wartung der Notlampe deutlich erleichtert.
Durch die Übermittlung
der Daten per Funk wird die Verlegung von Kabeln für die Überwachung
der Notlampe vermieden. Das Funkmodul ist bevorzugt in den Lampenkörper der
Notlampe integriert.
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Die
Notlampe kann bei dem Notbeleuchtungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung
ein Netzteil umfassen, das bei einer Betriebsspannung (Eingangsspannung)
betrieben werden kann, die vorzugsweise in einem möglichst
weiten Spannungsbereich liegt. Vorzugsweise umfasst der Spannungsbereich
mindestens einen Bereich von der Netzspannung (einschließlich eines
Toleranzbereichs von ±10%)
bis zu einer Spannung von mindestens 70%, mindestens 60%, mindestens
50%, mindestens 40%, mindestens 30%, mindestens 25%, mindestens
20% oder mindestens 15% der Netzspannung. Beispielsweise umfasst
der Eingangsspannungsbereich einen Spannungsbereich von etwa 264
V (Netzspannung 240 V + 10%) bis 66 Volt. Ein bevorzugter Spannungsbereich
ist ein Bereich von 250 V bis 75 V.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren beispielhaft näher erläutert. Es
zeigt
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1 eine
stark vereinfachte schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Notbeleuchtungssystems.
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2 eine
erfindungsgemäße Notlampe
in Draufsicht von oben (links) und unten (rechts).
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3 eine
erfindungsgemäße Notlampe
in einer perspektivischen Ansicht.
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1 zeigt
eine sehr stark vereinfachte schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Notbeleuchtungssystems.
Das Notbeleuchtungssystem weist hier eine Standardlampe 1 und
eine Notlampe 2, die hier symbolisch als LED dargestellt
ist, auf. Die Standardlampe 1 und die Notlampe 2 werden über zumindest
teilweise gemeinsame Leitungen 3, 4 durch eine
Spannungsquelle 5 mit der Spannung U1 beaufschlagt,
wenn sich der Schalter 7 in der gepunktet dargestellten
Position (7b) befindet. Darüber hinaus ist ein Transformator 6 vorgesehen, über den die
Spannung U1 auf die Spannung U2 vermindert wird,
wenn der Schalter 7 in die gestrichelt dargestellte Position
(7a) gebracht wird. In diesem Fall erlischt die Standardlampe 1,
weil die Spannung U2 nicht mehr ausreicht,
um sie zum Leuchten zu bringen. Dagegen ist die Spannung U2 ausreichend, um die Notlampe 2 zum
Leuchten zu bringen bzw. den Akkumulator mit ausreichendem Ladungsstrom
bzw. Ladungserhaltungsstrom zu versorgen. Die Notlampe 2 wird,
ebenso wie die Standardlampe 1, in einer Standardleuchte
betrieben. Der Transformator 6 ist in der Nähe des Schalters 7 vorgesehen.
Der Transformator 6 ist auf die Leistung der Notlampe 2 ausgelegt, da
nur die Notlampe 2 hierüber
mit Energie versorgt wird. Die Auslegung des Transformators 6 ist
abhängig
davon, ob die Notlampe 2 im Dauerbetrieb betrieben werden
soll oder nur im Notbetrieb, d. h. bei Stromausfall. Dauerbetrieb
muss zu dem LED-Strom noch der Akkuladestrom bzw. gegebenenfalls
der Akkuladungserhaltungsstrom geliefert werden, im Notbetrieb muss
nur der Akkuladestrom bzw. Akkuladungserhaltungsstrom geliefert
werden, so dass die Leistung des Transformators entsprechend niedriger sein
kann. Der Akkuladestrom beträgt
beispielsweise etwa ein Drittel des LED-Stroms, der Akkuladungserhaltungsstrom,
der z. B. nach einer Ladungszeit von 16 Stunden erreicht wird, lediglich
etwa 1/100 des LED-Stroms.
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Wenn
die Standardlampe beispielsweise eine Leuchtstoffröhre mit
einer Nennbetriebsspannung von 230 V ist, ist die Spannung bei etwa
der halben Nennbetriebsspannung in der Regel nicht mehr ausreichend,
um die Leuchtstoffröhre
zum Leuchten bringen. Die gegebenenfalls mit einem Netzteil versehene
Notlampe arbeitet jedoch in einem sehr weiten Eingangspannungsbereich,
dessen unterer Grenzwert die halbe Nennbetriebsspannung der Leuchtstoffröhre deutlich
unterschreiten kann. Eine Betriebsspannung von 100 V liegt in der
Regel unterhalb der Mindestbetriebsspannung einer Leuchtstoffröhre, jedoch
oberhalb der Mindestbetriebsspannung der Notlampe, so dass diese
leuchtet, während
die Leuchtstoffröhre
erlischt bzw. gar nicht erst zu leuchten beginnt.
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2 zeigt
eine erfindungsgemäße Notlampe 2,
die so ausgelegt ist, dass sie in eine Standard-Leuchtstoffleuchte
eingebaut werden kann. Der regelmäßig vorgesehene Glas- oder
Kunststoffkörper
ist nicht dargestellt. Die Notlampe 2 verfügt über ein
integriertes Netzteil 8, eine Sicherung 9 und
Akkus 10. Darüber
hinaus ist eine Platine 11 mit einem Controller 12 und
einem Funkmodul 13 in der Notlampe 2 unterge bracht.
Der Controller 12 ist mit einem Fotosensor 18 elektrisch
verbunden. Der Fotosensor 18 ist zwischen zwei LEDs vorgesehen. Über Kontakte 14, 15 kann
die Notlampe 2 in eine Norm-Leuchtstoffleuchte eingesetzt
werden. Eine LED-Leiste 16 ist mit LEDs 17 bestückt, die
mit dem Netzteil 8 und den Akkus 10 verbunden
sind, so dass bei Ausfall der Netzversorgung die Akkus 10 die
nötige
Energie zum Betrieb der LEDs 17 liefern können. Über das
Netzteil 8, ein Schaltnetzteil, werden die LEDs 17 mit
Gleichspannung, z. B. 5 V, versorgt. Das Netzteil 8 ist
in der Lage, eine an die Notlampe angelegte Betriebsspannung (Eingangsspannung)
auf die Versorgungsspannung der LEDs herabzusetzen und gegebenenfalls
die erforderliche Gleichspannung zu erzeugen. Die Helligkeitsregelung
und die Tests, die die Akkukapazität kontrollieren, werden in
regelmäßigen Abständen durch
den Controller 12 vorgenommen. Sie können auch durch manuelle Berührung eines
eingebauten Reedkontakts mit einem Teleskopmagnetstab ausgelöst werden.
Die Anzeige von fehlerhaften Testergebnissen erfolgt pulsbreiten- oder frequenzkodiert über eine
mehrfarbige Status-LED.
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Notlampe 2 aus 2.
Entsprechende oder gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugsziffern
gekennzeichnet.