DE29817617U1

DE29817617U1 - Leuchtstoffröhre

Info

Publication number: DE29817617U1
Application number: DE29817617U
Authority: DE
Original assignee: Auralight AB
Current assignee: Auralight AB
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1998-10-02
Publication date: 1998-12-17
Anticipated expiration: 2008-10-03
Also published as: SE9703596L; US6384526B1; FR2770026B3; FIU980427U0; AU9371998A; SE513425C2; FR2770026A3; WO1999018597A1; FI3798U1; JP2001519586A; SE9703596D0; WO1999018597A9

Description

Auralight AB 01.10.1998

u.Z.: GM 1782/1-98 Dr.H/se

Leuchtstoffröhre

Die Erfindung bezieht sich auf Leuchtstoffröhren und genauer auf Leuchtstoffröhren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch l, bei denen dadurch, daß die Innenröhre als die eigentliche Leuchtstoffröhre in eine Außenröhre eingekapselt ist, eine wärmeisolierende Luftschicht gebildet wird, die die Innenröhre umgibt, so daß auf diese Weise bei der Installation in kalten Umgebungen eine verbesserte Lichtausbeute erhalten wird.

Leuchtstoffröhren des obengenannten Typs werden häufig für beleuchtete, insbesondere auf beiden Seiten beleuchtete Schilder verwendet. Diese besitzen zwei parallel zueinander angeordnete Schauseiten mit einem relativ kleinen dazwischenliegenden Abstand. Die Leuchtstoffröhren sind zwischen den Schauseiten üblicherweise in Form einer Gruppe gerader, zueinander paralleler Leuchtstoffröhren angeordnet. Um störende Lichtstreifen im Aussehen des Zeichens zu vermeiden, ist es in diesem Zusammenhang erwünscht, daß die Schauseiten so gleichmäßig wie möglich beleuchtet werden. Um dies zu. erreichen, können die Leuchtstoffröhren eng benachbart angeordnet werden, was jedoch hohe Kosten verursacht. Ein üblicher Kompromiß besteht deshalb darin, die Leuchtstoffröhren in einem so großen Abstand voneinander anzuord-0 nen, daß die Beleuchtungsintensität der dunkelsten Teile der Seiten des Zeichens etwa 50 % der Beleuchtungsintensität der hellsten Teile beträgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Leuchtstoffröhre des obenerwähnten Typs zu schaffen, um die Seiten des Zeichens gleichmäßiger zu beleuchten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Leuchtstoffröhre nach Anspruch l gelöst.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung variiert die Durchlaßcharakteristik der Diffusorschicht in Richtung des Umfangs der Röhre von einem hohen Wert bei den Längsrändern der Diffusorschicht zu einem niedrigen Wert bei dem in der Mitte zwischen den Rändern der Schicht befindlichen Mittelteil. Damit entstehen in verschiedenen Richtungen von der Leuchtstoffröhre geringere Änderungen der Lichtintensität. Eine weitere Verbesserung kann erhalten werden, wenn sich die Rückstrahlfähigkeit der Diffusorschicht entgegengesetzt zu der Durchlaßfähigkeit ändert.

Die zwei genau gegenüberliegenden Diffusorschichten streuen das durch sie durchgelassene Licht, verhindern aber auch das Hindurchtreten eines Teils des von der Innenröhre auf sie einfallenden Lichtstroms. Gleichzeitig reflektiert jede Diffusorschicht einen Teil des einfallenden Lichtstroms auf die genau gegenüberliegende Hälfte der Außenröhre. Die Innenröhre verhindert, daß ein Teil dieses reflektierten Lichtstroms die andere Hälfte der Röhre erreicht. Diese Abschirmwirkung ist in der Mitte der Diffusorschicht am stärksten, was günstig ist, da in dieser Richtung eine Dämpfung der Lichtintensität erwünscht ist. Auf diese Weise ist die Lichtintensität in verschiedenen Richtungen von der Leuchtstoffröhre gleichförmiger, so daß die Beleuchtung auf

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parallel zu einer Mittelebene zwischen den Diffusorschichten angeordneten ebenen Flächen, z. B. auf den Seiten des Zeichens, gleichförmiger ist. Zum Beispiel wurde beobachtet, daß durch Anbringen von Leuchtstoffröhren gemäß der Erfindung in einem Zeichen an den dunkelsten Stellen eine Beleuchtungsintensität von 80 % bis 90 % der Beleuchtungsintensität der hellsten Teile erreicht wurde, während Leuchtstoffröhren des Standes der Technik an den dunkelsten Stellen im Vergleich zu den hellsten nur eine Beleuchtungsintensität von 50 % lieferten.

Nachstehend ist ein Beispiel einer Ausführungsform der Erfindung detailliert mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. In dieser zeigen:
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Fig. 1 teilweise im Schnitt ein Ende einer gekapselten Leuchtstoffröhre des Standes der Technik,-

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Leuchtstoffröhre gemäß der Erfindung,· und

Fig. 3 eine Lichtverteilungskurve für eine Leuchtstoffröhre nach Fig. 2.

Fig. 1 zeigt ein Ende einer gekapselten Leuchtstoffröhre 1 gemäß dem Stand der Technik. Diese enthält eine innere Glasrohre 3, die auf der Innenseite mit einer fluoreszierenden Substanz beschichtet ist und die eigentliche Leuchtstoffröhre bildet. Im Endabschnitt der Innenröhre 3 ist eine Elektrode 5 angebracht, die mit zwei Kontaktanschlußstiften 7 verbunden ist, die an der Endfassung 9 der Röhre genau entgegengesetzt angebracht sind und die axial nach außen aus ihr vorstehen.

Die Innenröhre 3 ist koaxial von einer äußeren Glasrohre 11 umgeben, die mit Hilfe von Silikonringen 10 an beiden Endsokkeln 9 dicht an die Röhre gekapselt ist.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Leuchtstoffröhre gemäß der Erfindung. Die Figur zeigt eine innere Glasrohre 3, die auf der Innenseite mit einer Schicht einer fluoreszierenden Substanz 13 versehen ist. Die Innenröhre 3 ist koaxial von einer äußeren Glasrohre 11 umgeben, die wie die Innenröhre 3 einen kreisförmigen Querschnitt hat. Die in Fig. 1 gezeigten Elektroden 5 sind in Fig. 2 nicht erneut gezeigt, während die zwei Kontaktanschlußstifte 7 in Fig. 2 mit Strichlinien gezeigt sind. Übliche Abmessungen für die Röhren sind ein Außendurchmesser von etwa 26 mm für die Innenröhre (T8) und ein Außendurchmesser von etwa 38 mm für die Außenröhre (Tl2).

Die oben in Verbindung mit Fig. 2 beschriebenen Merkmale finden sich auch in der in Fig. 1 gezeigten Leuchtstoffröhre des Standes der Technik. Im Unterschied zu dieser besitzt die Leuchtstoffröhre gemäß der Erfindung nach Fig. 2 zwei an der Innenseite der Außenröhre 11 einander genau gegenüberliegend angeordnete Diffusorschichten 15. Jede Diffusorschicht 15 erstreckt sich in Richtung des Umfangs der Röhre 11 von der Mittellinie O der Leuchtstoffröhre gesehen über einen Umfangswinkel &agr;. Der Winkel &agr; sollte zwischen 50° und 120° und zweckmäßig zwischen 75° und 85° liegen.

Außerdem zeigt Fig. 2 im Schnitt Teile zweier Seiten 17 eines doppelseitigen beleuchteten Zeichens, das im einzelnen nicht näher gezeigt ist. Die Seiten 17 des Zeichens sind lichtdurchlässig und z. B. mit Werbetext oder Bildern versehen.

Die Seiten 17 des Zeichens sind parallel zu der Mittelebene Y-Y angeordnet, die sich durch die Mittellinie 0 der Leuchtstoffröhre l und durch die zwei Kontaktanschlußstifte 7 erstreckt. Eine senkrecht zu dieser Ebene durch die Mittellinie 0 verlaufende Ebene trägt das Bezugszeichen X-X.

In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform erstrecken sich die zwei Diffusorschichten 15 im wesentlichen entlang der gesamten Länge der Außenröhre Il. Weiterhin ist der Winkel &agr; für beide Diffusorschichten 15 der gleiche und entlang der Gesamtlänge der Schichten gleich groß.

Die Diffusorschichten 15 bestehen in der gezeigten Ausführungsform aus einem Gemisch aus pulverisiertem TiO₂ und BaSO₄. Ein Teil der von der Innenröhre auf jede Diffusorschicht 15 einfallenden Lichtmenge wird auf die an der gegenüberliegenden Seite der Mittelebene Y-Y angebrachte andere Hälfte der Außenröhre 11 reflektiert. Das Reflexionsvermögen der Diffusorschicht 15 liegt zweckmäßig zwischen 10 % und 50 % des einfallenden Lichtstroms. Ein Teil dieses reflektierten Lichtstroms trifft auf die gegenüberliegende Diffusorschicht in der anderen Hälfte der Röhre. Andere Teile des reflektierten Lichtstroms laufen durch jene Teile der Außenröhre 11, die zwischen den Längsrändern 16 der gegenüberliegenden Diffusorschicht 15 und der Mittelebene Y-Y liegen, nach außen. Weiterhin absorbieren die Diffusorschichten 15 einen Teil des auf ihre Innenseite fallenden Lichtstroms. Das Absorptionsvermögen kann zwischen 10 % und 30 % variieren. Der Rest des von innen . auf die Diffusorschichten einfallenden Lichtstroms wird als Streulicht durchgelassen. Die Intensität dieses durchgelassenen Lichts liegt zwischen 30 % und 75 % der Intensität P des

Lichts, das in die Mittelebene Y-Y gestrahlt wird und das in Fig. 2 durch einen Pfeil gezeigt ist. Zweckmäßig liegt die Lichtintensität des durchgelassenen Lichts zwischen 35 % und 65 % von P. Weiterhin variiert das Durchlaßvermögen der Diffusorschichtem 15 in Richtung des Umfangs der Außenröhre 11 in der zweckmäßigen Ausführungsform in der Weise, daß das niedrigste Durchlaßvermögen der Schichten 15 in deren Mitten, d. h. in der Ebene X-X, liegt und daß das Durchlaßvermögen von diesen Mitten zu den Rändern 16 der Schichten hin zunimmt. In der Mitte der Schichten 15 kann die Intensität des durchgelassenen Lichts dann die obenerwähnten 35 % von P und an den Rändern der Schichten 65 % von P betragen.

Die Variation des Durchlaßvermögens der Diffusorschichten in Richtung des Umfangs kann dadurch erreicht werden, daß die Dicke der Diffusorschichten 15 in der zweckmäßigen Ausführungsform zwischen einer Dicke, die in der Mitte der Ebene X— X am größten ist, und einer Dicke, die an den Rändern 16 am kleinsten ist, variiert wird. Außerdem kann das Reflexionsvermögen der Schichten 15 durch Variieren der Dicke der Schichten variiert werden, wobei dickere Schichten höhere Reflexionsvermögen ergeben. In der zweckmäßigen Ausführungsform wird das Reflexionsvermögen von der Mitte der Schichten 15 in der Ebene X-X nach außen zu ihren Rändern 16 reduziert. Das Reflexionsvermögen kann zwischen 10 % und 50 % des von innen auf die Schicht 15 einfallenden Lichts variieren. Ein angemessenes Reflexionsvermögen in der Mitte der Schicht 15 liegt zwischen 30 % und 50 %.

Durch die obenbeschriebenen Variationen des Durchlaß- und Reflexionsvermögens der Diffusorschichten 15 kann an den Seiten 17 des durch die Leuchtstoffröhre 1 beleuchteten

Zeichens eine äußerst gleichmäßige Lichtverteilung erzeugt werden. In der Ebene X-X, in der sich die Seiten des Zeichens am nähesten an der Leuchtstoffröhre befinden, ist die Intensität des durchgelassenen Lichts am geringsten, während sie mit wachsender Entfernung von dieser Ebene zunimmt. Der nutzbare Strahlungswinkel der Leuchtstoffröhre wird dadurch erhöht, daß jede Diffusorschicht als ein Reflektor wirkt und reflektiertes Licht auf die gegenüberliegende Hälfte der Leuchtstoffröhre wirft.

Fig. 3 zeigt eine Lichtverteilungskurve in Form eines Polardiagramms, das die Lichtintensität der Strahlung von der Leuchtstoffröhre 1 gemäß Fig. 2 zeigt. Die Leuchtstoffröhre 1 ist in der Mitte des Diagramms schematisch mit den in der Y-Ebene liegenden Kontaktanschlußstiften 7 gezeigt. In der Y-Ebene wird Licht mit einer Lichtintensität abgestrahlt, die in dem Diagramm mit 100 bezeichnet ist und die der obenerwähnten Lichtintensität P entspricht. Das Diagramm zeigt, daß die Lichtintensität des durch die Leuchtstoffröhre 1 abgestrahlten Lichts in der X-Ebene, d. h. bei den Mittelteilen der Diffusorschichten 15, am geringsten ist und mit zunehmenden Winkeln gegenüber diesen wächst. In Fig. 3 sind zwei zur Y-Achse parallele Geraden eingezeichnet, die schematisch die Seiten 17 der in Fig. 2 gezeigten Zeichen darstellen. Es ist offensichtlich, daß die Lichtintensität zwischen etwa 30° und etwa 150° bzw. zwischen etwa 210° und etwa 330° sehr gleichmäßig ist, so daß die Lichtintensität an den Seiten des Zeichens sehr gleichmäßig ist.

Außerdem zeigt Fig. 3 mittels des Kreises A die Intensität der Lichtstrahlen, die entstehen, wenn die Diffusorschichten 15 der Außenröhre 11 fehlen. Die gleiche Lichtquelle wie in

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der Ausführungsform nach Fig. 2, in diesem Fall die Innenröhre 3, führt zu einer Lichtemission, deren Intensität A ersichtlich nur 85 % der Lichtintensität P beträgt, die in der Ausführung nach Fig. 2 in der Y-Ebene, d. h. in den Richtungen, in denen das Licht nicht durch die Diffusorschichten abgeschirmt wird, erhalten wurde. Experimente mit verschiedenen Diffusorschichten 15, bei denen der Umfangswinkel &agr; der Schichten, das Reflexionsvermögen und das Absorptionsvermögen variiert wurden, haben gezeigt, daß die Lichtintensität P um 10—25 % höher als die Lichtintensität A sein kann. Mittels einer geeigneten Wahl und Kombination der Form und der Charakteristik der Schichten kann eine Variation zwischen 5 % und 30 % erreicht werden.

Der Kreis A zeigt außerdem die äußerst ungleichmäßige Beleuchtungsintensität, die an den Seiten 17 des Zeichens auftreten würde, falls die Außenröhre 11 keine Diffusorschicht 15 hätte oder falls die Außenröhre 11 ganz fehlen würde. In der X-Ebene existiert ein starkes Maximum. Von der X-Ebene fällt die Beleuchtungsintensität nach oben und nach unten rasch ab. Bei etwa 145° und 35° bzw. bei 215° und 325° entspricht die Lichtintensität A der Lichtintensität P. In größerer Entfernung von der Y-Ebene ist die Beleuchtungsintensität an den Seiten 17 des Zeichens geringer als bei einer Leuchtstoffröhre, die mit Diffusorschichten 15 gemäß der Erfindung versehen ist. Folglich kann mit Diffusorschichten gemäß der Erfindung eine starke Verringerung der Variationen der Beleuchtungsintensität an den Seiten des Zeichens erhalten werden.

Wenn große Seiten eines Zeichens zu beleuchten sind, können in der Y-Ebene mehrere Leuchtstoffröhren 1 parallel zueinan-

der in einem solchen Abstand voneinander angeordnet werden, daß dort, wo die Lichtintensität von einer Röhre stark abfällt, z. B. bei etwa 160° bzw. etwa 200°, das Licht der benachbarten Leuchtstoffröhre zunimmt und so eine gleichmäßige Beleuchtungsintensität erhalten werden kann, wobei die Seiten des Zeichens theoretisch beliebig groß sein können.

Claims

% &lgr; · &diams; # · &iacgr; &iacgr; ·■* Auralight AB 01.10.1998 u.Z.: GM 1782/1-98 Dr.H/se Schutzansprüche

1. Leuchtstoffröhre mit einer verlängerten inneren Glasrohre (3) , deren Innenseite eine Schicht (13) einer fluoreszierenden Substanz aufweist und die Endabschnitte (9) aufweist, in denen Elektroden (5) angeordnet sind, und einer äußeren lichtdurchlässigen Röhre (11), die die Innenröhre (3) koaxial umgibt und mit dieser an ihren Endabschnitten (9) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite der Außenröhre (11) mit zwei im wesentlichen genau gegenüberliegenden Diffusorschichten (15) versehen ist, die sich im wesentlichen entlang der gesamten Länge der Außenröhre (11) erstrecken, wobei diese Diffusorschichten das von der Innenröhre (3) abgestrahlte Licht einerseits streuen und andererseits teilweise reflektieren.

2. Leuchtstoffröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich jede Diffusorschicht (15) in Richtung des Umfangs der Außenröhre (11) über einen von der Mittellinie

(O) der Röhre gesehenen Winkel &agr; erstreckt, wobei der Winkel &agr; zwischen 50°und 120° und zweckmäßig zwischen 75° und 85° liegt.

3. Leuchtstoffröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Diffusorschicht (15) ein Reflexionsvermögen hat, das zwischen 10 % und 50 % des darauf einfallenden Lichts liegt.

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4. Leuchtstoffröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Reflexionsvermögen jeder Diffusorschicht (15) von einem tieferen Wert bei den Längsrändern (16) der Schicht zu einem höheren Wert bei dem in der Mitte zwischen den Rändern der Schicht (15) liegenden Mittelteil variiert.

5. Leuchtstoffröhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Reflexionsvermögen bei dem Mittelteil der Diffusorschicht zwischen 30 % und 50 % beträgt.

6. Leuchtstoffröhre nach einem der Ansprüche l bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des durch jede Diffusorschicht (15) durchgelassenen Lichts zwischen 30 % und 75 % der Intensität des Lichts (P) beträgt, das durch die Außenröhre (3) in einer Richtung (Y-Y) in der Mitte zwischen den beiden Diffusorschichten (15) abgestrahlt wird, und zweckmäßig zwischen 35 % und 65 % hiervon beträgt.

7. Leuchtstoffröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des durch jede Diffusorschicht (15) durchgelassenen Lichts in Richtung des Umfangs der Röhre von einem höheren Wert bei den Längsrändern (16) der Schicht (15) zu einem niedrigeren Wert bei dem genau zwischen den Rändern der Schicht (15) liegenden Mittelteil variiert.

8. Leuchtstoffröhre nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des bei der Mitte jeder Diffusorschicht (15) durchgelassenen Lichts zwischen 35 % und 50 % der Intensität des Lichts (P) beträgt, das in einer Richtung (Y-Y) in der Mitte zwischen den zwei

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Diffusorschichten (15) durch die Außenröhre (11) abgestrahlt wird.

9. Leuchtstoffröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusorschichten (15) ein Gemisch aus TiO₂ und BaSO₄ enthalten.