WO1993005629A1 - Device for low consumption operation of fluorescent lamps, and fluorescent lamp therefor - Google Patents

Device for low consumption operation of fluorescent lamps, and fluorescent lamp therefor Download PDF

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WO1993005629A1
WO1993005629A1 PCT/NL1992/000152 NL9200152W WO9305629A1 WO 1993005629 A1 WO1993005629 A1 WO 1993005629A1 NL 9200152 W NL9200152 W NL 9200152W WO 9305629 A1 WO9305629 A1 WO 9305629A1
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fluorescent lamp
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fluorescent
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Albert Henning
Inge Henning
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Novecom Technologies B.V.
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B41/38—Controlling the intensity of light
    • H05B41/40—Controlling the intensity of light discontinuously
    • H05B41/42—Controlling the intensity of light discontinuously in two steps only

Definitions

  • the invention relates to a device for the energy-saving operation of standard fluorescent lamps working with starters at two different light intensities, in particular for temporary energy-saving lighting even at low ambient temperatures.
  • Fluorescent and discharge lamps are known to have significant turn-on wear. From DE-PS 32 27 170 it is known for discharge lamps with non-preheatable electrodes for signaling purposes to periodically lower the supply current. However, the duration of the lowering phase is of the order of 200 ms. The reduction in the supply current is only in the order of 1 to 2%. Significant energy savings are thus neither intended nor achieved.
  • a device for operating a fluorescent lamp is known from DE-AS 1 049 746. The. Electrodes of this lamp are constantly heated by heating transformers, which results in considerable investment and operating costs. The lamp itself must be a so-called rapid start lamp, which is much more expensive than a standard fluorescent lamp. The light output is in the off periods e.g. switched down to 1% in the order of magnitude. This lamp is therefore not suitable for economy lighting, where adequate lighting must still be ensured even in the off periods.
  • DE-OS 40 01 750 discloses a device for operating standard fluorescent lamps of the type mentioned at the outset, in which a first ballast and a second ballast designed as an ohmic resistor are connected in series with each fluorescent lamp and a switch in parallel with the resistor is switched. With this circuit, the fluorescent lamp can be switched between two operating voltages, so that it generates two different illuminance levels.
  • the first ballast is always in the lamp circuit,
  • the invention has for its object to provide a device for the operation of standard fluorescent lamps working with starters even at low ambient temperatures. Switching operation of the fluorescent lamp should be possible at temperatures below 12 ° C., in particular at temperatures down to -20 ° C. In particular, the operation at low temperatures should take place without significant impairment of the service life as a result of switch-on wear initially mentioned device in which a first ballast and a second ballast designed as an ohmic resistor are connected in series with the fluorescent lamp and a first switch is connected in parallel with the resistor
  • SUBSTITUTESHEET is inventively achieved in that the resistance of the second ballast is at least partially located within the fluorescent lamp, in the direction of the starter, a second switch is "arranged and both switches together form a same-direction double switch.
  • the ohmic resistance of the second ballast is consequently to heat The gas filling of the fluorescent lamp and thus for maintaining the gas pressure in the lamp are available. At a reduced light intensity, the resistance flows through the current. The developed ohmic heat heats the gas filling.
  • the fluorescent lamp is still at low temperature ⁇ ren and can be operated with low light intensities, at which the lamp would go out without this internal heating.
  • the ohmic resistance in the tube is connected to the one electrode and therefore has essentially the same potential as this electrode or
  • the resistance in the tube which is insulated from the other electrode is electrically insulated, for example by a thermally stable, electrically insulating glaze.
  • the second switch is provided according to the invention. The second switch is coupled in the same direction to the first switch, so that both switches are closed or opened simultaneously. By opening the double holder, current is passed through the ohmic resistance arranged in the lamp, thereby reducing the light output and the energy consumption of the lamp and at the same time heating the gas filling.
  • the starter line is also interrupted and the starter is thereby switched off.
  • the starter malfunction in lamp operation with reduced light output is avoided.
  • the fluorescent lamp draws a higher operating current to maintain the temperature, which is only possible via the starter. The one about the starter
  • SUBSTITUTE SHEET Operating current takes place a short circuit phase, so that the starter function interrupts the ionization in the lamp.
  • the combination of the two switches into a double switch ensures that the starter remains switched off during the phases with reduced light output.
  • the fluorescent lamp is initially to be switched to full light output for a period of 2 to 5 minutes. During this operation, so much heat is then stored in the fluorescent lamp that when switching to low power, ie opening the double switch, the lamp has sufficient heat content even at a low ambient temperature, so that the lamp is not interrupted, even though the resistance in the heat emitted in the gas space of the lamp is still low.
  • the ohmic resistance is arranged in the gas space of the fluorescent lamp. It is expediently guided axially through the tube of the fluorescent lamp in the form of a wire or a band.
  • the resistor is electrically conductively connected to one electrode or to its feed line and is insulated from the other electrode.
  • the resistance to the surrounding gas is electrically isolated, e.g. due to a superficial coating with an electrical insulator.
  • the ohmic resistance is arranged on the inside or inside the wall of the fluorescent tube.
  • the resistance conductor on the inside of the silicate glass tube is melted on the surface or melted into the tube wall.
  • the ohmic resistance conductor can run essentially in a straight line or helically on or in the tube wall.
  • the ohmic resistance of the second ballast is arranged partly inside the fluorescent lamp and partly outside the fluorescent lamp. Only part of the ohmic heat developed by the second ballast is used for the internal heating of the fluorescent tube. By separately bridging the resistance part located outside the lamp, the lamp can be switched to a different (reduced) light output, ie the lamp then has three conduction stages.
  • the tube of the fluorescent lamp is surrounded by a translucent jacket, forming an annular gap.
  • This known jacket improves the thermal insulation of the lamp and thus lowers the temperature up to which the lamp can be operated with reduced power.
  • the electrodes of the fluorescent lamp can be surrounded by a jacket for heat shielding.
  • This jacket can have the shape of a truncated cone, for example, and is open in the direction of the counter electrode. The jacket prevents heat radiation from the electrode . the tube wall.
  • the inside of the jacket facing the electrode is expediently reflective (white) and the outside of the jacket facing the tube absorbs heat radiation (black).
  • the double switch is connected to an electrical signal transmitter.
  • the signal generator can comprise an optical, acoustic, infrared or motion detector.
  • the optical detector is, for example, a light barrier.
  • the double switch can e.g. be constantly open so that the fluorescent lamp has a reduced light output. Is increased by the electrical signal generator
  • the double switch closes. It can remain closed until the signal transmitter delivers the opening signal. However, it can also open automatically after an adjustable period of time has elapsed and thus switch the lamp back to reduced light output if there is no new closing signal from the signal transmitter in the meantime.
  • the double switch can also be coupled to a clock generator that opens and closes it periodically. The invention is described below with reference to the drawing. Show it:
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the device according to the invention for operating a fluorescent lamp in the form of a circuit diagram
  • FIG. 2 shows a second embodiment for the operation of a fluorescent lamp according to the invention.
  • the fluorescent lamp 1 is equipped with a conventional starter St.
  • This resistor 3 extends axially through the gas space of the fluorescent tube.
  • the ohmic heat developed by the resistance when the current flows through is therefore used to heat the gas filling.
  • the resistor 3 is electrically insulated from the left electrode and the gas space, but is electrically conductively connected to the right electrode.
  • the circuit contains a double switch 4a, 4b. When the switch is open (as shown), the ballast 2 and the ohmic resistor 3 are in the circuit, so that the lamp 1 is operated with reduced light output.
  • the starter line 5 is then interrupted, ie the starter St is switched off. Under these conditions, the gas filling of the lamp 1 is heated by the resistor 3, so that operation at low ambient temperatures is possible without the starter St functioning and the lamp being able to go out.
  • the Schliemann Ben of the dual switch 4a, 4b is the ohmic resistance ⁇
  • Mains switch (not shown) must therefore take place when the double switch 4a, 4b is closed.
  • the fluorescent lamp 1 has a translucent jacket 6, an annular gap 7 serving to thermally insulate the lamp being formed between the lamp and the jacket.
  • the lamp tube 1 and the jacket 6 are held in plastic ring sockets 11.
  • the ohmic resistance-trained than second gear is divided into a heated the gas filling of the lamp 1 resistance portion 3 a and a resistance member 3 located outside of the lamp.
  • the resistance part 3 a is attached in a straight line on the inside of the tube of the lamp 1, for example melted onto the silicate glass tube.
  • the electrodes of the lamp are surrounded by jackets 8, which radiate heat from the
  • the double switch 4a, 4b is part of a switching relay 9 which is connected via the signal line 10 to a signal transmitter 12 and is controlled by the latter. If an increased lighting requirement is determined by the sensor of the signal transmitter 12, the double switch 4a, 4b is activated by the relay
  • the switching relay 9 opens the double switch 4a, 4b, as a result of which the lamp is switched back to reduced light output.
  • the resistor 3 it is also possible to arrange the resistor 3 on the outside of the tube or to let it in in the tube wall.
  • the resistor 3 a it is also possible to arrange the resistor 3 a in the space between the tube 1 and the jacket 6, or on the inner wall of this jacket.

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Abstract

A device for low consumption operation of standard, particularly starter-operated, fluorescent lamps at various light strengths is disclosed in which a resistance (30) is mounted in series with at least one electrode connection lead of the fluorescent lamp (1), and a first switch (4a) is mounted in parallel with at least one part of the resistance (3). The resistance (3; 3a, 3b) extends at least in part along the central portion of the wall (1) of the lamp and is insulated with respect to the lamp interior. A second switch (4b) is preferably placed in the lead (5) to the starter (St) of the fluorescent lamp (1). In a preferred embodiment, the tube of the fluorescent lamp (1) is surrounded by a transparent envelope (6) which leaves an annular gap (7). The invention also discloses a fluorescent lamp for use in the said device.

Description

Einrichtung für den Energie-Sparbetrieb von Leuchtstoff¬ lampen, und Leuchtstofflampe für eine solche Einrichtung. Device for the energy-saving operation of fluorescent lamps, and fluorescent lamp for such a device.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für den Energie-Sparbetrieb von mit Starter arbeitenden Standard¬ leuchtstofflampen bei zwei unterschiedlichen Lichtstärken, insbesondere für die zeitweise Sparbeleuchtung auch bei niedrigen Umgebungstemperaturen.The invention relates to a device for the energy-saving operation of standard fluorescent lamps working with starters at two different light intensities, in particular for temporary energy-saving lighting even at low ambient temperatures.
Es ist bekannt, daß Leuchtstoff- und Entladungslampen eine beträchtliche Einschaltabnutzung haben. Aus der DE-PS 32 27 170 ist es bei Entladungslampen mit nicht vorheizba¬ ren Elektroden für Signalisierungszwecke bekannt, den Versorgungsstrom periodisch abzusenken. Allerdings liegt die Dauer der Absenkungsphase in der Größenordnung von 200 ms. Die Absenkung des Versorgungsstroms liegt nur in der Größenordnung von 1 bis 2%. Eine beachtliche Energieein¬ sparung wird damit weder beabsichtigt noch erreicht. Aus der DE-AS 1 049 746 ist eine Einrichtung für den Betrieb einer Leuchtstofflampe bekannt. Die. Elektroden dieser Lampe werden durch Heiztransformatoren ständig beheizt, wodurch sich erhebliche Investitions- und Be¬ triebskosten ergeben. Die Lampe selbst muß eine sogenannte Rapidstartlampe sein, die wesentlich kostspieliger als eine Standardleuchtstofflampe ist. Die Lichtleistung wird in den Aus-Perioden z.B. größenordnungsmäßig auf 1% herab¬ geschaltet. Diese Lampe eignet sich daher nicht für die Sparbeleuchtung, bei der auch in den Aus-Perioden noch eine ausreichende Beleuchtung gewährleistet sein muß.Fluorescent and discharge lamps are known to have significant turn-on wear. From DE-PS 32 27 170 it is known for discharge lamps with non-preheatable electrodes for signaling purposes to periodically lower the supply current. However, the duration of the lowering phase is of the order of 200 ms. The reduction in the supply current is only in the order of 1 to 2%. Significant energy savings are thus neither intended nor achieved. A device for operating a fluorescent lamp is known from DE-AS 1 049 746. The. Electrodes of this lamp are constantly heated by heating transformers, which results in considerable investment and operating costs. The lamp itself must be a so-called rapid start lamp, which is much more expensive than a standard fluorescent lamp. The light output is in the off periods e.g. switched down to 1% in the order of magnitude. This lamp is therefore not suitable for economy lighting, where adequate lighting must still be ensured even in the off periods.
Aus der DE-OS 40 01 750 ist eine Einrichtung für den Betrieb von Standardleuchtstofflampen der eingangs ge¬ nannten Art bekannt, bei der mit jeder Leuchtstofflampe eine erstes Vorschaltgerät und ein als ohmscher Widerstand ausgebildetes zweites Vorschaltgerät in Serie geschaltet sind und dem Widerstand ein Schalter parallel geschaltet ist. Durch diese Schaltung kann die Leuchtstofflampe zwischen zwei Betriebsspannungen geschaltet werden, so daß sie zwei unterschiedliche Beleuchtungsstärken erzeugt. Das erste Vorschaltgerät liegt ständig im Lampenstromkreis,DE-OS 40 01 750 discloses a device for operating standard fluorescent lamps of the type mentioned at the outset, in which a first ballast and a second ballast designed as an ohmic resistor are connected in series with each fluorescent lamp and a switch in parallel with the resistor is switched. With this circuit, the fluorescent lamp can be switched between two operating voltages, so that it generates two different illuminance levels. The first ballast is always in the lamp circuit,
SUBSTITUTE SHEET wäϊirend das zweite Vorschaltgerät nur bei geöffnetem Schalter im Stromkreis liegt. Durch die Leuchtstofflampe fließt dann ein reduzierter Betriebsstrom, wobei der Ionenfluß im Gasraum der Lampe gewährleistet bleibt, und dementsprechend wird die Lampe mit niedriger spezifischer LichtausStrahlung betrieben, und sie hat einen entsprech- tend niedrigen Energieverbrauch. Wird durch das Schließen des Schalters das zweite Vorschaltgerät überbrückt, fließt ein entsprechend höherer Betriebsstrom durch die Lampe, so daß diese dann bei entsprechend höherem Energieverbrauch eine höhere Lichtstärke hat. Bei dieser Schaltung ist es. auch bekannt, die Röhre der Leuchtstofflampe mit einem Mantel zu umgeben und/oder an den den Elektroden benach¬ barten Enden des Mantels jeweils einen Teil des als Wider- stand ausgebildeten zweiten Vorschaltgeräts anzuordnen. Bei reduziertem Lampenstrom wird das zweite Vorschaltgerät von Strom durchflössen und daher die Röhre indirekt be¬ heizt. Bei dieser Anordnung des Widerstands wird die vom Widerstand entwickelte ohmsche Wärme nur zu einem geringen Teil für die Temperaturhaltung in der Leuchtstoffröhre ausgenutzt. Mit diesen Vorkehrungen kann die Leucht¬ stoffröhre nur bis auf eine Temperatur von etwa l2βC auf eine Restenergie von 10 bis 15% heruntergefahren werden. Bei noch tieferen Temperaturen läßt sich kein stationärer Betrieb mit reduziertem Betriebsstrom aufrechterhalten.SUBSTITUTE SHEET while the second ballast is only in the circuit when the switch is open. A reduced operating current then flows through the fluorescent lamp, the ion flow in the gas space of the lamp being guaranteed, and accordingly the lamp is operated with a low specific light emission and it has a correspondingly low energy consumption. If the second ballast is bridged by closing the switch, a correspondingly higher operating current flows through the lamp, so that the lamp has a higher luminous intensity with a correspondingly higher energy consumption. With this circuit it is. also known to surround the tube of the fluorescent lamp with a jacket and / or to arrange a part of the second ballast designed as a resistor at the ends of the jacket adjacent the electrodes. When the lamp current is reduced, current flows through the second ballast and the tube is therefore heated indirectly. With this arrangement of the resistor, the ohmic heat developed by the resistor is only used to a small extent for maintaining the temperature in the fluorescent tube. With these precautions, the fluorescent tube can only be shut down to a temperature of about 12 β C to a residual energy of 10 to 15%. At even lower temperatures, steady-state operation with reduced operating current cannot be maintained.
Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ein¬ richtung für den Betrieb von mit Starter arbeitenden Standardleuchtstofflampen auch bei niedrigen Umgebungstem¬ peraturen zu schaffen. Der Schaltbetrieb der Leuchtstoff- lampe soll bei Temperaturen unter 12"C, insbesondere bei Temperaturen bis zu -20βC möglich sein. Insbesondere soll der Betrieb bei den tiefen Temperaturen ohne wesentliche Beeinträchtigung der Lebensdauer infolge Einschaltabnut¬ zung erfolgen. Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Ein¬ richtung, bei der mit der Leuchtstofflampe ein erstes Vorschaltgerät und ein als ohmscher Widerstand ausgebilde¬ tes zweites Vorschaltgerät in Serie geschaltet sind und dem Widerstand ein erster Schalter parallel geschaltetThe invention has for its object to provide a device for the operation of standard fluorescent lamps working with starters even at low ambient temperatures. Switching operation of the fluorescent lamp should be possible at temperatures below 12 ° C., in particular at temperatures down to -20 ° C. In particular, the operation at low temperatures should take place without significant impairment of the service life as a result of switch-on wear initially mentioned device in which a first ballast and a second ballast designed as an ohmic resistor are connected in series with the fluorescent lamp and a first switch is connected in parallel with the resistor
SUBSTITUTESHEET ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Widerstand des zweiten Vorschaltgeräts sich wenigstens teilweise innerhalb der Leuchtstofflampe befindet, in der Leitung des Starters ein zweiter Schalter angeordnet "ist und beide Schalter zusammen einen gleichsinnigen Doppelschalter bilden. Der ohmsche Widerstand des zweiten Vorschaltgeräts steht demzufolge zur Beheizung der Gasfüllung der Leucht¬ stofflampe und damit zur Aufrechterhaltung des Gasdrucks in der Lampe zur Verfügung. Bei reduzierter Lichtstärke ist der Widerstand stromdurchflossen. Durch die entwickel¬ te ohmsche Wärme wird die Gasfüllung beheizt. Das hat zur Folge, daß die Leuchtstofflampe noch bei tiefen Temperatu¬ ren und mit geringen Lichtstärken betrieben werden kann, bei denen die Lampe ohne diese interne Beheizung ausgehen würde. Der ohmsche Widerstand in der Röhre ist mit der einen Elektrode verbunden und hat daher im wesentlichen das gleiche Potential wie diese Elektrode. Um eine Verän¬ derung oder Beeinträchtigung der Lichterzeugung in der Röhre zu vermeiden, ist der gegenüber der anderen Elektro- de isolierte Widerstand in der Röhre elektrisch isoliert, beispielsweise durch eine thermisch beständige, elektrisch isolierende Glasur. Um zu vermeiden, daß bei dem Betrieb der Lampe mit reduzierter Lichtstärke und bei tiefer Temperatur der Starter in Funktion tritt und bedingt dadurch die Lampe ausgeht, ist erfindungsgemäß der zweite Schalter vorgesehen. Der zweite Schalter ist mit dem ersten Schalter gleichsinnig gekoppelt, so daß beide Schalter gleichzeitig geschlossen oder geöffnet werden. Durch das Öffnen des Doppelsσhalters wird einerseits der in der Lampe angeordnete ohmsche Widerstand von Strom durchflössen und dadurch die Lichtsleistung und der Ener¬ gieverbrauch der Lampe reduziert und zugleich die Gassfül¬ lung beheizt. Andererseits wird auch die Starterleitung unterbrochen und dadurch der Starter abgeschaltet. Die durch den Starter bedingte Störung des Lampenbetriebs bei reduzierter Lichtleistung wird so vermieden. Die Leucht¬ stofflampe zieht bei niedriger Temperatur zur Aufrechter¬ haltung der Temperatur einen höheren Betriebsström, der nur über den Starter möglich ist. Der über den StarterSUBSTITUTESHEET is inventively achieved in that the resistance of the second ballast is at least partially located within the fluorescent lamp, in the direction of the starter, a second switch is "arranged and both switches together form a same-direction double switch. The ohmic resistance of the second ballast is consequently to heat The gas filling of the fluorescent lamp and thus for maintaining the gas pressure in the lamp are available. At a reduced light intensity, the resistance flows through the current. The developed ohmic heat heats the gas filling. As a result, the fluorescent lamp is still at low temperature ¬ ren and can be operated with low light intensities, at which the lamp would go out without this internal heating. The ohmic resistance in the tube is connected to the one electrode and therefore has essentially the same potential as this electrode or To avoid impairing the generation of light in the tube, the resistance in the tube which is insulated from the other electrode is electrically insulated, for example by a thermally stable, electrically insulating glaze. In order to prevent the starter from operating when the lamp is operating at a reduced light intensity and at low temperature and the lamp is therefore caused to go out, the second switch is provided according to the invention. The second switch is coupled in the same direction to the first switch, so that both switches are closed or opened simultaneously. By opening the double holder, current is passed through the ohmic resistance arranged in the lamp, thereby reducing the light output and the energy consumption of the lamp and at the same time heating the gas filling. On the other hand, the starter line is also interrupted and the starter is thereby switched off. The starter malfunction in lamp operation with reduced light output is avoided. At low temperatures, the fluorescent lamp draws a higher operating current to maintain the temperature, which is only possible via the starter. The one about the starter
SUBSTITUTE SHEET erfolgende Betriebsstrom bringt eine KurzSchlußphase mit sich, so daß die Starterfunktion die Ionisierung in der Lampe unterbricht. Durch die Zusammenfassung der beiden Schalter zu einem Doppelschalter ist gewährleistet, daß während der Phasen mit reduzierter Lichtleistung der Starter ausgeschaltet bleibt. Bei der Ersteinschaltung soll nicht sofort auf reduzierte Leistung geschaltet werden. Die Leuchtstofflampe ist zunächst für eine Zeit¬ spanne von 2 bis 5 Minuten auf volle Lichtleistung zu schalten. Bei diesem Betrieb wird dann soviel Wärme in der Leuchtstofflampe gespeichert, daß bei Umschaltung auf Niedrigleistung, d.h. Öffnen des Doppelschalters, auch bei niedriger Umgebungstemperatur die Lampe einen ausreichen¬ den Wärmeinhalt hat, so daß die Lampe nicht unterbrochen wird, obwohl die vom ohmschen Widerstand in den Gasraum der Lampe abgegebene Wärme noch gering ist.SUBSTITUTE SHEET Operating current takes place a short circuit phase, so that the starter function interrupts the ionization in the lamp. The combination of the two switches into a double switch ensures that the starter remains switched off during the phases with reduced light output. When switching on for the first time, you should not immediately switch to reduced power. The fluorescent lamp is initially to be switched to full light output for a period of 2 to 5 minutes. During this operation, so much heat is then stored in the fluorescent lamp that when switching to low power, ie opening the double switch, the lamp has sufficient heat content even at a low ambient temperature, so that the lamp is not interrupted, even though the resistance in the heat emitted in the gas space of the lamp is still low.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungs¬ gemäßen Einrichtung ist der ohmsche Widerstand im Gasraum der Leuchtstofflampe angeordnet. Zweckmäßigerweise ist er in Form eines Drahtes oder eines Bandes axial durch die Röhre der Leuchtstofflampe geführt. Der Widerstand ist mit der einen Elektrode bzw. mit dessen Zuleitung elektrisch leitend verbunden und gegenüber der anderen Elektrode isoliert. Um den Elektronenfluß in der Röhre nicht zu stören und die Lichterzeugung nicht zu beeinträchtigen, ist der Widerstand gegenüber dem umgebenden Gas elektrisch isoliert, z.B. durch eine oberflächliche Beschichtung mit einem eletrischen Isolator.In a preferred embodiment of the device according to the invention, the ohmic resistance is arranged in the gas space of the fluorescent lamp. It is expediently guided axially through the tube of the fluorescent lamp in the form of a wire or a band. The resistor is electrically conductively connected to one electrode or to its feed line and is insulated from the other electrode. In order not to disturb the flow of electrons in the tube and not to impair the generation of light, the resistance to the surrounding gas is electrically isolated, e.g. due to a superficial coating with an electrical insulator.
Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Einrichtung ist der ohmsche Widerstand auf der Innerseite oder innerhalb der Wandung der Leuchtstoffröhre angeordnet. In diesem Falle ist der Widerstandsleiter auf der Innenseite der Silikatglasröhre oberflächlich auf¬ geschmolzen oder in die Röhrenwandung eingeschmolzen. Der ohmsche Widerstandsleiter kann im wesentlichen geradlinig oder schraubenförmig an bzw. in der Röhrenwandung verlau¬ fen. Bei dieser Anordnung der ohmschen Widerstandsleiters wie auch bei seiner Anordnung innerhalb des Gasraums der Lampe wird ein guter Wärmefluß von dem ohmschen Leiter zurIn another embodiment of the device according to the invention, the ohmic resistance is arranged on the inside or inside the wall of the fluorescent tube. In this case, the resistance conductor on the inside of the silicate glass tube is melted on the surface or melted into the tube wall. The ohmic resistance conductor can run essentially in a straight line or helically on or in the tube wall. With this arrangement of the ohmic resistance conductor as well as with its arrangement within the gas space of the lamp, a good heat flow from the ohmic conductor to
SUBβTITUTESHEET Gasfüllung der Röhre erreicht, wodurch es möglich ist, die Röhre auch bei tiefen Umgebungstemperaturen, insbesondere Umgebungstemperaturen unter 0°C mit reduzierter Lichtleis¬ tung zu betreiben. Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungs¬ gemäßen Einrichtung ist der ohmsche Widerstand des zweiten Vorschaltgeräts teilweise innerhalb der Leuchtstofflampe und teilweise außerhalb der Leuchtstofflampe angeordnet. Hierbei wird nur ein Teil der vom zweiten Vorschaltgerät entwickelten ohmschen Wärme für die interne Beheizung der Leuchtstoffröhre nutzbar gemacht. Durch separate Über¬ brückung des außerhalb der Lampe befindlichen Widerstands¬ teils kann die Lampe auf eine andere (reduzierte) Licht¬ leistung umgeschaltet werden, d.h. die Lampe verfügt dann über drie Leitstungsstufen.SUBßTITUTESHEET Gas filling of the tube is reached, which makes it possible to operate the tube with reduced light output even at low ambient temperatures, in particular ambient temperatures below 0 ° C. In a further embodiment of the device according to the invention, the ohmic resistance of the second ballast is arranged partly inside the fluorescent lamp and partly outside the fluorescent lamp. Only part of the ohmic heat developed by the second ballast is used for the internal heating of the fluorescent tube. By separately bridging the resistance part located outside the lamp, the lamp can be switched to a different (reduced) light output, ie the lamp then has three conduction stages.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist die Röhre der Leuchtstofflampe unter Ausbildung eines Ringspalts von einem lichtdurchlässigen Mantel umgeben. Dieser an sich bekannte Mantel verbessert die thermische Isolierung der Lampe und senkt damit die Temperatur, bis zu der die Lampe mit reduzierter Leistung betrieben werden kann. In weiterer Ausbildung können die Elektroden der Leuchtstofflampe mit einem Mantel zur Wärmeabschirmung umgeben sein. Dieser Mantel kann bei- spielsweise die Form eines Kegelstumpfes haben und ist in Richtung auf die Gegenelektrode offen. Der Mantel verhin¬ dert die Wärmeabstrahlung von der Elektrode auf .die Röh¬ renwand. Zweckmäßigerweise ist die der Elektrode zugewand¬ te Innenseite des Mantels Wärmestrahlung reflektierend (weiß) und die der Röhrenwand zugewandte Außenseite des Mantels Wärmestrahlung absorbierend (schwarz) ausgebildet.In a further embodiment of the device according to the invention, the tube of the fluorescent lamp is surrounded by a translucent jacket, forming an annular gap. This known jacket improves the thermal insulation of the lamp and thus lowers the temperature up to which the lamp can be operated with reduced power. In a further embodiment, the electrodes of the fluorescent lamp can be surrounded by a jacket for heat shielding. This jacket can have the shape of a truncated cone, for example, and is open in the direction of the counter electrode. The jacket prevents heat radiation from the electrode . the tube wall. The inside of the jacket facing the electrode is expediently reflective (white) and the outside of the jacket facing the tube absorbs heat radiation (black).
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Einrichtung ist der Doppelschalter an einen elektrischen Signalgeber angeschlossen. Der Signalgeber kann einen optischen, akustischen, Infrarot- oder Bewegungsdetektor umfassen. Der optische detektor ist beispielsweise eine Lichtschran¬ ke. Der Doppelschalter kann z.B. ständig geöffnet sein, so daß die Leuchtstofflampe eine reduzierte Lichtleistung hat. Wird von dem eletrischen Signalgeber ein erhöhterIn the preferred embodiment of the device, the double switch is connected to an electrical signal transmitter. The signal generator can comprise an optical, acoustic, infrared or motion detector. The optical detector is, for example, a light barrier. The double switch can e.g. be constantly open so that the fluorescent lamp has a reduced light output. Is increased by the electrical signal generator
SUBSTITUTESHEET Beleuchtungsbedarf gemeldet, schließt der Doppelschalter. Er kann solange gescholossen bleiben, bis der Signalgeber das Öffnungssignal liefert. Er kann aber auch nach Ablauf einer einstellbaren Zeitspanne automatisch öffnen und damit die Lampe wieder auf reduzierte Lichtleistung schal¬ ten, wenn inzwischen kein neues Schließsignal vom Signal¬ geber vorliegt. Der Doppelschalter kann auch mit einem Taktgeber gekoppelt sein, der ihn periodisch öffnet und schließt. Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:SUBSTITUTESHEET When the need for lighting is reported, the double switch closes. It can remain closed until the signal transmitter delivers the opening signal. However, it can also open automatically after an adjustable period of time has elapsed and thus switch the lamp back to reduced light output if there is no new closing signal from the signal transmitter in the meantime. The double switch can also be coupled to a clock generator that opens and closes it periodically. The invention is described below with reference to the drawing. Show it:
Figur 1 eine erste Ausführungsform der erfindungs¬ gemäßen Einrichtung für den Betrieb einer Leuchtstofflampe in Form eines Schaltbildes; und Figur 2 eine zweite Ausführungsform für den erfin¬ dungsgemäßen Betrieb einer Leuchtstofflampe.FIG. 1 shows a first embodiment of the device according to the invention for operating a fluorescent lamp in the form of a circuit diagram; and FIG. 2 shows a second embodiment for the operation of a fluorescent lamp according to the invention.
Nach Figur 1 ist die Leuchtstofflampe 1 mit einem üblichen Starter St ausgestattet. In der Schaltung liegt ein erstes Vorschaltgerät 2 und ein zweites Vorschaltgerät 3, das als ohmscher Widerstand ausgebildet ist. Dieser Widerstand 3 erstreckt sich axial durch den Gasraum der Leuchtstoffröhre. Die vom Widerstand bei Stromdurchfluß entwickelte ohmsche Wärme dient daher zur Beheizung der Gasfüllung. Der Widerstand 3 ist gegenüber der linken Eletrode und dem Gasraum elektrisch isoliert, mit der rechten Eletrode jedoch elektrisch leitend verbunden. Die Schaltung enthält einen Doppelschalter 4a, 4b. Bei ge¬ öffnetem Schalter (wie dargestellt) liegt das Vorschalt¬ gerät 2 und der ohmsche Widerstand 3 im Stromkreis, so daß die Lampe 1 mit reduzierter Lichtleistung betrieben wird. Zugleich ist dann die Starterleitung 5 unterbrochen, d.h. der Starter St ist abgeschaltet. Unter diesen Bedingungen wird die Gasfüllung der Lampe 1 durch den Widerstand 3 beheizt, so daß ein Betrieb bei tiefen Umgebungstemperatu- ren möglich ist, ohne daß der Starter St in Funktion treten und die Lampe dabei ausgehen kann. Mit dem Schlie- Ben des Doppelschalters 4a, 4b wird der ohmsche^WiderstandAccording to Figure 1, the fluorescent lamp 1 is equipped with a conventional starter St. In the circuit is a first ballast 2 and a second ballast 3, which is designed as an ohmic resistor. This resistor 3 extends axially through the gas space of the fluorescent tube. The ohmic heat developed by the resistance when the current flows through is therefore used to heat the gas filling. The resistor 3 is electrically insulated from the left electrode and the gas space, but is electrically conductively connected to the right electrode. The circuit contains a double switch 4a, 4b. When the switch is open (as shown), the ballast 2 and the ohmic resistor 3 are in the circuit, so that the lamp 1 is operated with reduced light output. At the same time, the starter line 5 is then interrupted, ie the starter St is switched off. Under these conditions, the gas filling of the lamp 1 is heated by the resistor 3, so that operation at low ambient temperatures is possible without the starter St functioning and the lamp being able to go out. With the Schliemann Ben of the dual switch 4a, 4b is the ohmic resistance ^
3 in der Lampe 1 überbrückt, die dann die volle Lichtleis¬ tung liefert. Der Starter St ist dann funktionsbereit. Das3 bridged in the lamp 1, which then delivers the full light output. The Starter St is then ready for use. The
SUBSTITUTESHEET Einschalten der erfindungsgemäßen Einrichtung durch denSUBSTITUTESHEET Turn on the device according to the invention by the
Netzschalter (nicht dargestellt) muß daher bei geschlosse- nem Doppelschalter 4a, 4b erfolgen.Mains switch (not shown) must therefore take place when the double switch 4a, 4b is closed.
Bei der Ausführungsform nach Figur 2 hat die Leucht- stofflampe 1 einen lichtdurchlässigen Mantel 6, wobei zwischen der Lampe und dem Mantel ein der thermischen Isolierung der Lampe dienender Ringspalt 7 gebildet ist. Die Lampenröhre 1 und der Mantel 6 sind in Kunststoffring¬ fassungen 11 gehalten. Das als ohmscher Widerstand ausge- bildete zweite Vorschaltgerät ist in einen die gasfüllung der Lampe 1 beheizenden Widerstandsteil 3a und einen außerhalb der Lampe 1 befindlichen Widerstandsteil 3 unterteilt. Der Widerstandsteil 3a ist anders als bei der Ausführungsform nach Figur 1 auf der Innenseite der Röhre der Lampe 1 geradlinig angebracht, z.B. auf die Silikat¬ glasröhre aufgeschmolzen. Die Elektroden der Lampe sind mit Mänteln 8 umgeben, die die Wärmeabstrahlung von denIn the embodiment according to FIG. 2, the fluorescent lamp 1 has a translucent jacket 6, an annular gap 7 serving to thermally insulate the lamp being formed between the lamp and the jacket. The lamp tube 1 and the jacket 6 are held in plastic ring sockets 11. The ohmic resistance-trained than second gear is divided into a heated the gas filling of the lamp 1 resistance portion 3 a and a resistance member 3 located outside of the lamp. 1 In contrast to the embodiment according to FIG. 1, the resistance part 3 a is attached in a straight line on the inside of the tube of the lamp 1, for example melted onto the silicate glass tube. The electrodes of the lamp are surrounded by jackets 8, which radiate heat from the
Eletroden zur Röhre der Lampe abschirmen. Der Doppelschal- ter 4a, 4b ist Teil eines Schaltrelais 9, das über die Signalleitung 10 an einen Signalgeber 12 angeschlossen ist und von diesem gesteuert wird. Bei Feststellung eines erhöhten Beleuchtungsbedarfs durch den Sensor des Signal- gebers 12 wird der Doppelschalter 4a, 4b durch das RelaisShield the electrodes to the tube of the lamp. The double switch 4a, 4b is part of a switching relay 9 which is connected via the signal line 10 to a signal transmitter 12 and is controlled by the latter. If an increased lighting requirement is determined by the sensor of the signal transmitter 12, the double switch 4a, 4b is activated by the relay
9 geschlossen, so daß die Lampe 1 die volle Lichtleistung abstrahlt. Meldet der Signalgeber 12 keinen erhöhten9 closed, so that the lamp 1 emits the full light output. The signal generator 12 does not report an increased
Beleuchtungsbedarf, öffnet das Schaltrelais 9 den Doppel- Schalter 4a, 4b, wodurch die Lampe auf reduzierte Licht¬ leistung zurückgeschaltet wird.If lighting is required, the switching relay 9 opens the double switch 4a, 4b, as a result of which the lamp is switched back to reduced light output.
Bei den Ausführungsform nach Fig. 1 ist es auch möglich den Widerstand 3 an der Außenseite der Röhre anzuordnen, oder in der Röhrenwand einzulassen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist es auch möglich, den Widerstand 3a im Zwischenraum zwischen der Röhre 1 und dem Mantel 6, oder an der Innenwand dieses Mantels auszuord- nen.In the embodiment according to FIG. 1, it is also possible to arrange the resistor 3 on the outside of the tube or to let it in in the tube wall. In the embodiment according to FIG. 2, it is also possible to arrange the resistor 3 a in the space between the tube 1 and the jacket 6, or on the inner wall of this jacket.
SUBSTITUTE SHEET SUBSTITUTE SHEET

Claims

Patentansprüche Claims
1. Einrichtung für den Energiesparbetrieb von insbesonderemitStarterarbeitendenStandardleuchtstofflampen bei unterschiedlichen Lichtstärken, bei der mit wenigstens einer Elektrodenanschlußleitungder Leuchtstofflampe (1) ein Widerstand (3) in Serie geschaltet ist, und wenigstens einem TeildesWiderstandes (3) einerster Schalter (4") parallelge¬ schaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (3; 3a,3b) sichwenigstens teilweise entlang des Mittenteiles der Wandung (1) der Lampe und gegenüber dem Innenraum der Lampe isoliert angeordnet ist.1. Device for the energy-saving operation of standard fluorescent lamps, in particular with starters, at different light intensities, in which a resistor (3) is connected in series with at least one electrode connecting line of the fluorescent lamp (1), and at least a part of the resistance (3) of a first switch (4 ") is connected in parallel, characterized in that the resistor (3; 3 a , 3 b ) is at least partially arranged along the central part of the wall (1) of the lamp and isolated from the interior of the lamp.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (5) des Starters (St) der Leuchtstofflampe (1) ein zweiter Schalter (4b) angeordnet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that a second switch (4 b ) is arranged in the line (5) of the starter (St) of the fluorescent lamp (1).
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des Widerstandes (3) im Gasraum der Leuchtstoffröhre (1) angeordnet ist, und daß wenigstens ein Ende dieses Widerstandes mit einem durch die Lampenumhüllunghindurchgeführten Anschlußelement verbunden ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that at least part of the resistor (3) is arranged in the gas space of the fluorescent tube (1), and that at least one end of this resistor is connected to a connecting element which is passed through the lamp envelope.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (3,3&)auf der Innenseite oder innerhalb der Wandung der Leuchtstoffröhre angeordnet ist.4. Device according to claim 3, characterized in that the resistor (3,3 & ) is arranged on the inside or inside the wall of the fluorescent tube.
5. Einrichtungnach einem derAnsprüche 1...4, dadurch gekennzeichnet, daßderWiderstand (3*,3b) teilweiseinnerhalb und teilweise außerhalb der Leuchtstofflampe (1) angeordnet ist.5. Device according to one of claims 1 ... 4, characterized in that the resistor (3 *, 3 b ) is arranged partly inside and partly outside the fluorescent lamp (1).
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1..5, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre der Leuchtstofflampe (!) unter Ausbildung eines Ringspalts (7) von einem lichtdurchlässigen Mantel (6) umgeben ist.6. Device according to one of claims 1..5, characterized in that the tube of the fluorescent lamp (!) Is surrounded by a translucent jacket (6), forming an annular gap (7).
SUBSTITUTESHEET SUBSTITUTESHEET
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des Widerstandes (3*) innerhalb des Ringspalts (7) angeordnet ist.7. Device according to claim 6, characterized in that at least part of the resistor (3 *) is arranged within the annular gap (7).
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1..7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (4; 4*;4b) an einen elektri¬ schen Signalgeber (12) angeschlossen ist.8. Device according to one of claims 1..7, characterized in that the switch (4; 4 *; 4 b ) is connected to an electrical signal generator (12).
9. Leuchtstofflampe für Anwendung in einer Einrichtung gemäß einer der Ansprüche 1..7, dadurch gekennzeichnet, daß in derNähe der Röhrenwandung (1) ein gegenüberdemLampengas- räum isolierten Widerstand (3) vorgesehen ist, der sich wenigstens entlang des mittleren Teiles der Wandung des Lampes (1) erstreckt, wobei die Enden dieses Widerstandes (3) mit Kontaktelemente verbunden sind, die mit einem Stromkreis (2,4) nach Anspruch 1 verbindbar sind.9. Fluorescent lamp for use in a device according to one of claims 1..7, characterized in that in the vicinity of the tube wall (1) there is a resistor (3) which is insulated from the lamp gas space and which extends at least along the middle part of the wall of the Lampes (1) extends, the ends of this resistor (3) being connected to contact elements which can be connected to a circuit (2, 4) according to claim 1.
ιo. Leuchtstofflampe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Widerstandes (3; 3") mit einem der Elektrodenanschlüsse der Lampe (l) verbunden ist.ιo. Fluorescent lamp according to Claim 9, characterized in that the one end of the resistor (3; 3 ") is connected to one of the electrode connections of the lamp (l).
11. Leuchtstofflampe nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (3; 3*) an der Innenseite der Röhrenwandung (1) angeordnet ist.11. Fluorescent lamp according to claim 10 and 11, characterized in that the resistor (3; 3 *) on the inside of the tube wall (1) is arranged.
12. Leuchtstofflampe nach einem der Ansprüche 9 bis12. Fluorescent lamp according to one of claims 9 to
12. dadurch gekennzeichnet, daß die eigentliche Leuchtstofflam¬ pe (1) , unter Ausbildung eines Ringspalts (7) mit einem lichtdurchlässigen Mantel (6) umgeben ist.12. characterized in that the actual fluorescent lamp (1), with the formation of an annular gap (7), is surrounded by a translucent jacket (6).
13. Leuchtstofflampe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (3; 3*, 3b) wenigstens Teilweise im Ringspalt (7) angeordnet ist.13. Fluorescent lamp according to claim 12, characterized in that the resistor (3; 3 *, 3 b ) is at least partially arranged in the annular gap (7).
14. Leuchtstofflampe nach einem der Ansprüche 9..13, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden mit einem Mantel14. Fluorescent lamp according to one of claims 9..13, characterized in that the electrodes with a jacket
(8) umgeben sind.(8) are surrounded.
SUBβTITUTE SHEET SUBβTITUTE SHEET
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US4101807A (en) * 1976-03-22 1978-07-18 Xerox Corporation Method and apparatus for controlling the temperature of low pressure metal or metal halide lamps
DE3025249A1 (en) * 1980-07-03 1982-01-28 Helmut Ulrich Apparatebau, 8000 München Brightness control circuit for fluorescent lamps - has controllable shunt, parallel to lamp discharge path, and in series with heating electrode
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