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Patent Searching and Data


Title:
ELECTRODELESS HF LAMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/170296
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a high-frequency lamp in which high-frequency energy is coupled into a lamp body. Corresponding high-frequency lamps are known from the prior art. The plasma generated by known high-frequency lamps is comparatively unstable, however. Furthermore, the ionization chamber partly accumulates a comparatively high degree of dirt. The aim of the invention is to reduce this problem. This is achieved in that an antenna wire element (13, 14) for coupling in the high-frequency energy is arranged at least partly within a wall of the lamp body (11) without passing through said wall.

Inventors:
KAISER CHRISTOPH (DE)
ÖGÜN CELAL MOHAN (DE)
KLING RAINER (DE)
Application Number:
EP2014/057567
Publication Date:
October 23, 2014
Filing Date:
April 15, 2014
Export Citation:
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Assignee:
DRITTE PATENTPORTFOLIO BETEILI (DE)
International Classes:
H01J65/04
Domestic Patent References:
WO2009063205A22009-05-22
Foreign References:
US20070194678A12007-08-23
JP2007115534A2007-05-10
JP2001332221A2001-11-30
DE102007057581A12009-06-04
DE102009022755A12010-12-02
US20110156581A12011-06-30
DD207057A11984-02-15
DE60220086T22008-01-10
Other References:
T. MIZOJIRI; Y. MORIMOTO; M. KANDO: "Emission Properties of Compact Antenna-Excited Super-High Pressure Mercury Microwave Discharge Lamps", JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, vol. 46, no. 6A, 2007, XP055162610
M. KANDO; T. FUKAYA; T. MIZOJIRI, 28TH ICPIG, 15 July 2007 (2007-07-15)
H. HEUERMANN: "Hochfrequenz-Technik", VIEDEG-VERLAG, ISBN: 3-528-03980-9
Attorney, Agent or Firm:
ZECH, Stefan, M. (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Elektrodenlose H F-Lampe umfassend einen Lampenkörper (10), dessen

Lampenkörperwandung (11) eine Ionisationskammer (12) umschließt und mindestens ein Antennendrahtelement (13, 14) zur Einkopplung von H F- Energie in den Lampenkörper (10), wobei das Antennendrahtelement (13, 14) zumindest abschnittsweise innerhalb der Lampenkörperwandung (11) angeordnet ist, ohne diese zu durchdringen.

2. Elektrodenlose H F-Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lampenkörper (10) aus Glas, beispielsweise Weichglas und/oder Quarzglas und/oder aus Borsilikat und/oder aus Keramik gefertigt ist.

3. Elektrodenlose H F-Lampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antennendrahtelement (13, 14) in einer Ausnehmung der

Lampenkörperwandung (11) eingebracht ist und/oder in die

Lampenkörperwandung (11) eingeschmolzen ist.

4. Elektrodenlose H F-Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Lampenkörper (10) mit einem Edelgas und/oder mindestens einer seltenen Erde und/oder mit mindestens einem Salz und/oder mit Quecksilber gefüllt ist.

5. Elektrodenlose H F-Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei, weiter vorzugsweise mindestens vier, insbesondere genau vier

Antennendrahtelemente vorgesehen sind, um an mindestens zwei,

vorzugsweise mindestens drei, weiter vorzugsweise mindestens vier, insbesondere genau vier Stellen der Lampenkörperwandung H F-Energie einzukoppeln.

6. Elektrodenlose H F-Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass eine Einbautiefe (T) mindestens eines

Antennendrahtelements (13, 14) innerhalb der Lampenkörperwandung (11) mindestens 10 %, vorzugsweise mindestens 30 %, noch weiter vorzugsweise mindestens 45 %, einer Dicke (D) der Lampenkörperwandung (11), an dieser Stelle, entspricht und/oder

eine Einbautiefe (T) mindestens eines Antennendrahtelements (13, 14) innerhalb der Lampenkörperwandung (11) höchstens 90 %, vorzugsweise höchstens 70 %, noch weiter vorzugsweise höchstens 55 %, einer Dicke (D) der Lampenkörperwandung (11), an dieser Stelle, entspricht.

7. Elektrodenlose HF-Lampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die HF-Lampe einen HF-Oszillator und/oder einen, ggf. dem HF-Oszillator nachgeschalteten, Leistungsverstärker, und/oder einen, ggf. dem Leistungsverstärker nachgeschalteten,

Impedanztransformator umfasst.

8. Elektrodenlose Einheit aus einem Lampenkörper für eine elektrodenlose HF- Lampe, vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Lampenkörperwandung (11) und mindestens einem Antennendrahtelement (13, 14) zur Einkopplung der HF-Energie, wobei das Antennendrahtelement (13, 14) zumindest abschnittsweise innerhalb der Lampenkörperwandung (11) angeordnet ist, ohne diese zu durchdringen.

9. Verfahren, vorzugsweise zur Herstellung einer Einheit nach Anspruch 8 oder einer elektrodenlosen HF-Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Schritte:

a) Bereitstellen eines Lampenkörpers (10), dessen Lampenkörperwandung (11) eine Ionisationskammer (12) umschließt,

b) Bereitstellen eines Antennendrahtelementes (13, 14) mit einem

Antennendrahtelementende (18) zur Einkopplung von HF-Energie in den Lampenkörper (10),

c) Einbringen des Antennendrahtelementendes in die Lampenkörperwandung (11), ohne die Lampenkörper (10), zu durchdringen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) eine Bohrung in die Lampenkörperwandung (11) zur Aufnahme des

Antennendrahtelementendes (18) eingebracht wird und/oder das

Antennendrahtelementende in die Lampenkörperwandung (11)

eingeschmolzen wird.

Description:
ELEKTRODENLOSE HF-LAMPE

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine elektrodenlose HF-Lampe nach Anspruch 1, eine Einheit aus einem Lampenkörper und mindestens einem Antennendrahtelement nach Anspruch 8 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer elektrodenlosen HF- Lampe bzw. eine Einheit aus einem Lampenkörper und mindestens einem

Antennendrahtelement nach Anspruch 9.

Kompaktleuchtstofflampen sind neben Halogenlampen und LED-Lampen insbesondere in der häuslichen Beleuchtung weit verbreitet. Aufgrund des Strebens nach einer längeren Lebensdauer wurden u.a. auch elektrodenlose Entladungslampen entwickelt, die zunehmend an Bedeutung gewinnen. Hierbei sei auf

elektrodenlose Niederdrucklampen mit induktivem Betrieb verwiesen. In diesen wird üblicherweise ein quecksilbergefüllter Lampenkörper zum Leuchten gebracht.

In jüngerer Zeit wird auch an Hochfrequenzlampen (HF-Lampen) geforscht, die mit vergleichsweise geringen Hochfrequenzleistungen (von 30 bis 100 W) arbeiten und keine Hohlleiterankopplung, sondern eine Ankopplung über eine TEM-Leitung (Koaxialleitung) mit Innenleiterelektrode aufweisen (vgl. Emission Properties of Compact Antenna-Excited Super-High Pressure Mercury Microwave Discharge Lamps, T. MIZOJIRI, Y. MORIMOTO, and M. KANDO; Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 46, No. 6A, 2007, sowie Numerical analysis of antenna- excited microwave discharge lamp by finite element method; M. Kando, T. Fukaya and T. Mizojiri; 28th ICPIG, July 15-20, 2007, Prague, Czech Republic).

Eine Elektrode wird üblicherweise durch eine Vorschaltelektronik angesteuert. An einem Hochfrequenzoszillator ist ausgangsseitig ein Leistungsverstärker zur Anhebung des Hochfrequenzsignals angeschlossen. Ein Impedanztransformator ist dem Leistungsverstärker nachgeschaltet. Durch eine typische

Mikrowellenfrequenz von 2,45 GHz des HF-Signals und die mittels

Impedanztransformator hochtransformierte Spannung kann die Einkopplung des HF-Feldes in dem Lampenkörper effizient erfolgen. Dadurch kann ein Ein- und Ausschaltvorgang vergleichsweise schnell realisiert werden und eine erhöhte Zündspannung (oder dergleichen) ist nicht mehr nötig. Um in der Ionisationskammer eine möglichst hohe Spannung zu erreichen, wird im Stand der Technik eine Impedanztransformation durchgeführt. Eine derartige Impedanztransformation kann beispielsweise der DE 10 2007 057 581 AI oder DE 2009 022 755 AI entnommen werden. Eine mögliche, vergleichsweise günstige Schaltung umfasst einen Kondensator und Spulen (mehrstufiger Gammatrans- formator). Eine derartige Schaltung ist beispielsweise in„Hochfrequenz-Technik" von H. Heuermann, Viedeg-Verlag, ISBN 3-528-03980-9, beschrieben. Die Transformation kann ein- oder mehrstufig sein. Neben der Hochtransformation des Impedanzniveaus und somit auch der Spannung kann das Transformationsnetzwerk einer der Ionisationskammer zugeordnete Elektroden beinhalten.

Klassische Energiesparlampen sind zwar effizienter als Glühlampen, weisen jedoch viele Nachteile auf. Klassische Energiesparlampen (Niederdruckentladungslampen) besitzen neben Argon vor allem Quecksilber als maßgebliches lichtemittierendes Gas. Die Eigenschaft, dass Quecksilber bereits bei Raumtemperatur verdampft, ist gefährlich für die Umwelt; denn im gasförmigen Zustand ist es hoch toxisch.

Weiterhin wird das emittierte Licht als unangenehm und künstlich empfunden. Dies liegt daran, dass Niederdruckentladungslampen Linienstrahler sind und demnach kein kontinuierliches Spektrum emittieren.

Molekülstrahler sind eine Alternative zu den eben beschriebenen klassischen Energiesparlampen, da sie ein Viel-Linien-Spektrum aussenden und keine toxischen Stoffe enthalten. Das emittierte Licht wird wegen seiner Kontinuität als angenehm empfunden und verbessert den Farbwiedergabeindex, was für eine naturgetreue Wiedergabe von Farben wichtig ist. Problematisch ist jedoch die vergleichsweise hohe Temperatur, die das Gas aufweisen muss, damit Salze der Molekülstrahler-Lampen in den gasförmigen Zustand übergehen.

So genannte„Excimer-Lampen" können auch mit höheren Frequenzen arbeiten, unterscheiden sich jedoch von üblichen„HF-Lampen". Eine derartige Excimer- Lampe ist beispielsweise in der US 2011/0 156 581 AI beschrieben. Gemäß dieser Druckschrift umfasst die Excimer-Lampe in einer bestimmten Ausführungsform eine äußere und eine innere Röhre. Die beiden Röhren können so miteinander verschmolzen sein, dass zwischen den Rohren zwei Elektroden angeordnet sind. Die Elektroden bestehen aus Metallplatten. Die Druckschrift DD 207 057 B beschreibt eine Lampe, die mit einer „Hochfrequenz" beschrieben wird, wobei in diesem Zusammenhang unter

Hochfrequenz eine Frequenz verstanden wird, die größer als die Netzfrequenz ist. Auch die Lampe gemäß DD 207 057 B ist daher keine HF-Lampe im Sinne der vorliegenden Anmeldung. Die Elektrode der DD 207 057 B ist ausführungsgemäß mit einem leitfähigen Überzug überzogen und durchdringt die Lampenkörper- wandung vollständig.

Die DE 602 20 086 T2 wiederum offenbart eine HF-Lampe mit einem ersten Kolben und einem zweiten Kolben, wobei der erste Kolben in den zweiten Kolben eingebracht ist und eine Kammer zwischen den Wänden der Kolben definiert wird. Der erste Kolben definiert eine Vertiefung, die im Inneren eine Antenne aufweist, die Mikrowellenstrahlung einer vorbestimmten Frequenz an Leistung emittiert, um ein Plasma zu erzeugen. Insgesamt wird die Struktur der DE 602 20 086 T2 als vergleichsweise aufwändig empfunden.

Bei den HF-Lampen gemäß DE 10 2007 057 581 AI oder DE 10 2009 022 755 AI besteht ein Problem dahingehend, dass ein Lampenplasma nur mit in das Plasma hineinragenden Elektroden stabilisiert werden kann. Wenn die Elektroden jedoch in das Plasma hineinragen, dampfen Elektrodenbestandteile von der Elektrode ab und können die Ionisationskammer verschmutzen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein stabiles Lampenplasma zu ermöglichen, wobei eine Verschmutzung der Ionisationskammer vergleichsweise gering sein soll.

Diese Aufgabe wird durch eine elektrodenlose HF-Lampe nach Anspruch 1, eine Einheit aus einem Lampenkörper und mindestens einem Antennendrahtelement nach Anspruch 8 sowie einem Verfahren zur Herstellung einer elektrodenlosen HF-Lampe oder einer Einheit aus einem Lampenkörper und mindestens einem Antennendrahtelement nach Anspruch 9 gelöst.

Insbesondere wird die Aufgabe durch eine elektrodenlose HF-Lampe umfassend einen Lampenkörper, dessen Lampenkörperwandung eine Ionisationskammer umschließt und mindestens eines Antennendrahtelements zur Einkopplung von HF-Energie in den Lampenkörper gelöst, wobei das Antennendrahtelement zumindest abschnittsweise innerhalb der Lampenkörperwandung angeordnet ist, ohne diese zu durchdringen. Unter einer Anordnung„innerhalb" der Lampenkörperwandung soll eine Anordnung verstanden sein, bei der das

Antennendrahtelement (zumindest abschnittsweise) in einer Ausnehmung (die die Lampenkörperwandung vorzugsweise nicht durchdringt; z. B. Sackloch) der Lampenkörperwandung angeordnet ist. Vorzugsweise berührt das

Antennendrahtelement die Ausnehmung vollflächig oder zumindest

abschnittsweise. In jedem Fall soll das Antennendrahtelement die

Lampenkörperwandung nicht durchdringen. Das Antennendrahtelement kann aus nur einem Draht gebildet sein oder aus einem Drahtbündel mit mehreren

Drähten. Vorzugsweise ist das Antennendrahtelement ausschließlich aus Metall gebildet. Das Antennendrahtelement kann eine Nadelform aufweisen und/oder wie eine Antennenlitze ausgebildet sein. Ein Querschnitt des

Antennendrahtelementes kann (im Wesentlichen) rund sein. Alternative

Querschnitte können auch rechteckförmig oder oval sein. Ein Ende des

Antennendrahtelementes kann innerhalb der Lampenkörperwandung angeordnet sein. Das Antennendrahtelement kann eine Zylinderform aufweisen. Ein Ende des Antennendrahtelementes ist vorzugsweise in Richtung der Ionisationskammer orientiert (beispielsweise (in etwa) senkrecht verlaufend auf eine äußere

Oberfläche des Lampenkörpers oder zumindest in einem mindestens 45-Grad- Winkel oder noch spitzeren Winkel zu einer Senkrechten auf die

Lampenkörperoberfläche verlaufend). Die HF-Energie kann durch einen Oszillator bereitgestellt werden und eine Frequenz kann beispielsweise mindestens 100 MHz, vorzugsweise 500 MHz und/oder höchstens 1000 GHz, vorzugsweise höchstens 100 GHz, weiter vorzugsweise höchstens 10 GHz betragen. In einer speziellen Ausführungsform beträgt die Frequenz 2,45 GHz.„Elektrodenlos" soll im vorliegenden Zusammenhang bedeuten, dass keine Elektroden ins Innere der Ionisationskammer eindringen. Erfindungsgemäß sind die Antennendrahtelemente (bzw. das eine Antennendrahtelement) jedoch auch nicht vollständig außerhalb der Lampenkörperwandung angeordnet, sondern dringen zumindest teilweise in diese ein. Insofern rückt die vorliegende Erfindung gerade von der„klassischen" Bauform elektrodenloser Lampen, bei denen Elektroden bzw. Antennen außerhalb der Lampenkörperwandung angeordnet sind, ab. Die Antennendrahtelemente (bzw. das eine Antennendrahtelement) können beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupfer-Legierung gefertigt sind.

Ein Kerngedanke der Erfindung liegt darin, das Antennendrahtelement zumindest teilweise in die Lampenkörperwandung zu integrieren, ohne bis in die Ionisationskammer vorzustoßen. Dadurch wird einerseits eine Verschmutzung der Ionisationskammer vermieden und andererseits ein stabiles Plasma ermöglicht. Die Entladung ist vergleichsweise stabil bzw. homogen. Insgesamt wird ein effizienter und stabiler Betrieb erreicht. Die sich dem ersten Anschein nach widersprechenden Anforderungen einer geringen Verschmutzung und einer guten Stabilität werden durch die Erfindung auf konstruktiv äußerst einfache Weise berücksichtigt. Dadurch, dass das Antennendrahtelement nicht in die

Ionisationskammer eindringt, ist die Materialwahl für das Antennendrahtelement äußerst flexibel und kann effektiv an die jeweiligen Erfordernisse der Lampe angepasst werden. Außerdem sind Dichtigkeitsprobleme, die im Zusammenhang mit in die Ionisationskammer hineinragenden Elektroden entstehen können, erheblich reduziert bzw. ausgeschlossen. Dennoch wird durch die Anordnung des Antennendrahtelementes teilweise innerhalb der Lampenkörperwandung in struktureller Hinsicht eine Zündhilfe realisiert, so dass das Antennendrahtelement früher zünden kann und sich eine homogene Entladung ausbildet.

Der Lampenkörper kann aus Glas, beispielsweise Weichglas (der Lampenfertigung), Borsilikatglas und/oder Quarzglas gefertigt sein. Eine weitere

Möglichkeit besteht darin, den Lampenkörper aus Keramik zu fertigen. Besonders bevorzugt ist die Fertigung aus Weichglas. Insgesamt kann eine stabile

Plasmaerzeugung mit vergleichsweise einfachen Materialien realisiert werden.

In konkreten Ausführungsformen kann das Antennendrahtelement in einer (zylindrischen) Aufnahme, z. B. Bohrung der Lampenkörperwandung eingebracht sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Antennendrahtelement in die

Lampenkörperwandung eingeschmolzen sein. Bei derartigen Maßnahmen wird eine konstruktiv einfache Integration in die Lampenkörperwandung erreicht. Insbesondere bei einer Einschmelzung in die Lampenkörperwandung wird eine vollflächige Verbindung des Abschnitts des Antennendrahtelements, der in die Ausnehmung des Lampenkörpers eingebracht ist, mit dieser Ausnehmung ermöglicht. Dadurch wird eine besonders effektive Einkopplung der

Hochfrequenzenergie und ein stabiles Plasma bei gleichzeitig äußerst geringem konstruktivem Aufwand erreicht.

Der Lampenkörper kann mit einem Edelgas, vorzugsweise Argon, gefüllt sein. Das Edelgas (Argon) kann einen Druck von 10 Pa bis 1.000 Pa aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der Lampenkörper mit mindestens einer seltenen Erde und/oder mit mindestens einem Salz (Metallsalz) und/oder mit Quecksilber gefüllt sein. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn der Lampenkörper quecksilberfrei ist. Aufgrund der oben beschriebenen Maßnahme kann dennoch ein effizienter Betrieb der elektrodenlosen HF-Lampe mit einem stabilen Plasma erreicht werden. Die Umwelt wird aufgrund des Verzichts (oder der Reduktion von) Quecksilber verbessert.

Die elektrodenlose HF-Lampe kann (mindestens) zwei oder (mindestens) drei oder (mindestens) vier Antennendrahtelemente aufweisen, um an (mindestens) zwei oder (mindestens) drei oder (mindestens) vier Stellen der

Lampenkörperwandung HF-Energie einzukoppeln. Besonders bevorzugt ist es, wenn sich zwei Antennendrahtelemente gegenüberliegen (also an

gegenüberliegenden Stellen des Lampenkörpers angeordnet sind). Es ist jedoch auch eine davon abweichende Anordnung denkbar (beispielsweise könnte eine gedachte Verlängerungslinie von zwei Antennendrahtelementen einen 90°-Winkel bilden). Dadurch können verschiedene Lampenkörpersegmente der

Niederdrucklampe mit HF-Energie beaufschlagt werden, was eine Verteilung und somit Homogenisierung der Einspeisung der HF-Energie zur Folge hat. Dies führt zu einem effizienteren und homogenen Betrieb der elektrodenlosen HF-Lampe.

Eine Einbautiefe mindestens eines Antennendrahtelements innerhalb der

Lampenkörperwand kann mindestens 10 %, vorzugsweise mindestens 30 %, noch weiter vorzugsweise mindestens 45 % einer Dicke der Lampenkörperwand (an dieser Stelle) entsprechen. Alternativ oder zusätzlich kann mindestens eine Einbautiefe des Antennendrahtelements innerhalb der Lampenkörperwand höchstens 90 %, vorzugsweise höchstens 70 %, noch weiter vorzugsweise höchstens 55 %, einer Dicke der Lampenkörperwand (an dieser Stelle)

entsprechen. Bei einer derartigen Dimensionierung wird ein stabiles Plasma erreicht.

In konstruktiver Hinsicht kann die HF-Lampe einen HF-Oszillator und/oder einen Leistungsverstärker und/oder einen Impedanztransformator umfassen. Der Leistungsverstärker kann dem HF-Oszillator nachgeschaltet sein. Der Impedanztransformator kann dem Leistungsverstärker nachgeschaltet sein. Die Bauelemente (HF-Oszillator, Leistungsverstärker und Impedanztransformator) können wie in der DE 10 2007 057 581 AI oder DE 10 2009 022 755 AI beschrieben angeordnet und/oder ausgebildet sein. Die oben genannte Aufgabe wird unabhängig gelöst durch eine Einheit aus einem Lampenkörper für eine elektrodenlosen H F-Lampe, vorzugsweise der oben beschriebenen Art, mit einer Lampenkörperwandung und mindestens eines Antennendrahtelements zur Einkopplung der H F-Energie, wobei das

Antennendrahtelement zumindest abstandsweise innerhalb der Lampenkörperwandung angeordnet ist, ohne diese zu durchdringen. Die oben beschriebenen Weiterbildungen der elektrodenlosen H F-Lampe, die das eine oder mehrere Antennendrahtelemente sowie den Lampenkörper betreffen, können auch

Weiterbildungen der hier beschriebenen Einheit sein. Es wird bezüglich Vorteile der auf die Ausführungen zur elektrodenlosen H F-Lampe verwiesen.

Die oben genannte Aufgabe wird unabhängig gelöst durch ein Verfahren, vorzugsweise zur Herstellung einer Einheit der oben beschriebenen Art oder einer elektrodenlosen H F-Lampe der oben beschriebenen Art, gekennzeichnet durch die Schritte: a) Bereitstellen eines Lampenkörpers, dessen Lampenkörperwandung eine

Ionisationskammer umschließt;

b) Bereitstellen eines Antennendrahtelements mit einem

Antennendrahtelementende zur Einkopplung von H F-Energie in den

Lampenkörper;

c) Einbringen des Antennendrahtelementendes in die Lampenkörperwandung, ohne die Lampenkörperwandung zu durchdringen.

Bezüglich der Vorteile wird auf die Ausführungen zur elektrodenlosen H F-Lampe verwiesen.

In Schritt c) kann eine Bohrung (zylindrische Ausnehmung) in die

Lampenkammerwandung zur Aufnahme des Antennendrahtelementendes eingebracht werden. Alternativ oder zusätzlich kann das

Antennendrahtelementende in die Lampenkammerwandung eingeschmolzen werden. Insbesondere bei einer Einschmelzung wird eine herstellungstechnisch einfache und bündige Befestigung des Antennendrahtelementendes innerhalb der Lampenkörperwandung erreicht. In der HF-Lampe kann ein monofrequentes oder (beliebig) moduliertes und ggf. gepulstes HF-Signal im MHz- oder GHz-Bereich eingesetzt werden (bzw. ein entsprechender HF-Oszillator vorgesehen sein). Das Hochfrequenzsignal kann über eine (geschirmte) HF-Leitungsschaltung in den Lampenkörper (umfassend die Ionisationskammer und die Lampenkörperwandung) gekoppelt werden.

Es kann in einem (ggf. großflächigen) Lampenkörper (Glashohlkörper) ein Plasma erregt werden, welches eine naturgetreue Farbwiedergabe und eine lange Lebensdauer ohne Degradationseffekte aufweist. Dadurch, dass das

Antennendrahtelement in der Lampenkörperwandung eingebracht ist, wird ein stabiles Plasma erzeugt und eine Schwärzung der Lampenkörperinnenseite durch Elektrodenabdampfung verhindert. Dadurch wird eine vergleichsweise hohe Lebensdauer mit einem hohen Wirkungsgrad erreicht. Es wird ein stabiler Betrieb eines mikrowellenbetriebenen Entladungsstrahlers erreicht, der mit einem

Hochfrequenzsignal im Bereich von 100 MHz bis 1.000 GHz betrieben werden kann. Dabei wird eine Füllung (Gas) innerhalb des Lampenkörpers ionisiert und der Ionisationsprozess aufrechterhalten.

Das Hochfrequenzsignal kann über eine Wellenleiterstruktur dem Lampenkörper (Glaskolben) zugeführt werden. Ein Innenleiter kann derart ausgestaltet sein, dass eine Impedanztransformation erhalten wird (vgl. DE 10 2009 022 755 AI).

Die erfindungsgemäße Konstruktionsform mit„nur" teilweiser Durchführung der „Metallelektrode" bzw. des Antennendrahtelements durch den Glaskolben hat die Vorteile, dass keine (oder nur eine geringe) HF-Abstrahlung stattfindet, was ggf. schädliche Einflüsse auf die Umwelt bzw. die Gesundheit vermindert. Die Lampe ist daher zulassungsfähig. Weiterhin steigt der Wirkungsgrad. Die HF-Last (gefüllter Lampenkörper bzw. Glaskolben) ist vergleichsweise hochohmig, wodurch vergleichsweise große elektrische Feldstärken bei kleinen Leistungen vorliegen können.

Besonders bevorzugt ist die Ausgestaltung der elektrodenlosen HF-Lampe als Hochdrucklampe. Die oben genannten Vorteile der Erfindung kommen bei Hochdrucklampen besonders zum Tragen. Derartige Hochdrucklampen können (trotz Vorliegens eines hohen Startgasdruckes) durch die Erfindung einfacher und besser zünden. Unter„Hochdruck" soll ein Überdruck von mindestens lOkPa oder mindestens 100 kPa oder mindestens 1 MPa oder mindestens 5 MPa verstanden werden (bezogen auf den Druck im kalten Zustand, beispielsweise bei einer Temperatur von 25°C).

Alternativ ist auch eine Ausgestaltung als„Niederdrucklampe" möglich. Unter „Niederdruck" soll ein Teilvakuum bzw. Unterdruck von mindestens 10 kPa verstanden werden (im Kaltzustand, beispielsweise bei 25°C).

Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachfolgend wird die Erfindung auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die anhand der folgenden Figuren näher erläutert werden.

Hierbei zeigen :

Figur 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform der elektrodenlosen HF-Lampe;

Figur 2 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der elektrodenlosen HF-Lampe; und

Figur 3 eine weitere Ausführungsform der elektrodenlosen HF-Lampe in einer schematischen Ansicht.

In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleichwirkende Teile dieselben Bezugszeichen verwendet.

Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer elektrodenlosen HF-Lampe. Die elektrodenlose HF-Lampe umfasst einen

Lampenkörper 10 mit einer Lampenkörperwandung 11, die eine

Ionisationskammer 12 umschließt. Die Lampenkörperwandung 11 hat eine Dicke D.

Weiterhin sind ein erstes Antennendrahtelement 13 und ein zweites

Antennendrahtelement 14 vorgesehen. Erstes Antennendrahtelement 13 und zweites Antennendrahtelement 14 sind beide in dem Lampenkörper 11 eingebettet (eingeschmolzen). Eine Einbautiefe T des ersten Antennendrahtelements entspricht (etwa) 50 % der Dicke der

Lampenkörperwandung D. In der Ionisationskammer 12 befindet sich (im Betrieb in der Lampe) das Plasma 15. Ein Antennendrahtelementende 18 ist innerhalb der Lampenkörperwandung angeordnet.

Dem ersten Antennendrahtelement 13 wird über eine Hochfrequenzeinrichtung 16 HF-Energie zugeführt. Mit dem Bezugszeichen 17 ist eine Energieversorgung für die Hochfrequenzeinrichtung 16 gekennzeichnet.

Die Hochfrequenzeinrichtung 16 kann beispielsweise wie in der DE 10 2007 057 581 AI oder der DE 10 2009 022 755 AI beschrieben ausgebildet sein. Der Lampenkörper 10 ist vorzugsweise aus Weichglas gefertigt.

In der HF-Einrichtung 16 wird eine Impedanztransformation durchgeführt, wobei das transformierte Hochfrequenzsignal der Ionisationskammer 12 zugeführt wird. Das zugeführte Hochfrequenzsignal wird über das nur teilweise durchgeführte Antennendrahtelement 13 kapazitiv eingekoppelt und dadurch dem Lampenkörper zugeführt. Aufgrund des zweiten (teilweise in der Lampenkörperwandung 11 vergrabenen) Antennendrahtelements 14 wird die Entladung wesentlich stabiler während des Betriebs.

Grundsätzlich kann die Hochfrequenzansteuerung einseitig erfolgen. Das zweite Antennendrahtelement 14 könnte dann geerdet sein. Denkbar ist auch eine zweiseitige Ansteuerung, bei der erstes und zweites Antennendrahtelement (in den Figuren ist das nur für das erste Antennendrahtelement 13 gezeigt) über eine Hochfrequenzeinrichtung 16 angesteuert werden.

In der Ausführungsform gemäß Figur 1 liegen sich erste und zweite

Antennendrahtelemente 13, 14 (diametral) gegenüber. In der Ausführungsform der Figur 1 sind die Antennendrahtelemente 13, 14 also symmetrisch angeordnet.

In der alternativen Ausführungsform gemäß Figur 2 sind die

Antennendrahtelemente 13, 14 unsymmetrisch angeordnet. Eine gedachte

Verlängerungslinie des Antennendrahtelements 13 in den Lampenkörper hinein bildet dabei einen Winkel von etwa 90° mit einer gedachten Verlängerungslinie des Antennendrahtelements 14 in den Lampenkörper hinein. Abgesehen von diesem Unterschied können die Antennendrahtelemente 13, 14, wie in der Ausführungsform gemäß Figur 1 beschrieben, angeordnet und über eine HF- Einrichtung 16 gesteuert werden.

Die Ausführungsform gemäß Figur 3 entspricht (mit folgenden Unterschieden) der Ausführungsform gemäß Figur 1; d.h. auch hier können die

Antennendrahtelemente 13, 14, wie im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben, angeordnet, ausgebildet und über eine HF-Einrichtung 16 mit HF-Energie versorgt werden. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Figur 1 ist jedoch der Lampenkörper 10 anders geformt, weist nämlich einen vergleichsweise flachelliptischen Querschnitt auf. Die Ausführungsformen gemäß Figur 1 und 2 weisen ebenfalls einen elliptischen Querschnitt auf, jedoch weniger flach als in Figur 3. Weiterhin ist in den Ausführungsformen gemäß Figur 3 das zweite

Antennendrahtelement 14 asymmetrisch zum ersten Antennendrahtelement 13 angeordnet. Eine gedachte Verlängerungslinie des ersten Antennendrahtelements 13 in den Lampenkörper 10 hinein bildet einen Winkel von (etwa) 105° mit einer gedachten Verlängerungslinie des Antennendrahtelements 14. Die

Verlängerungslinien sind gestrichelt gezeichnet.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details, als erfindungswesentlich beansprucht werden.

Änderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.

Bezugszeichenliste

D Dicke (der Lampenkörperwandung)

T Einbautiefe

10 Lampenkörper

11 Lampenkörperwandung

12 Ionisationskammer

13 erstes Antennendrahtelement

14 zweites Antennendrahtelement

15 Plasma

16 Hochfrequenzeinrichtung

17 Energieversorgung

18 Antennendrahtelement