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Title:
ILLUMINATION SYSTEM COMPRISING A GAS DISCHARGE LAMP, METHOD FOR PREVENTING THE ESCAPE OF UNWANTED GASES AND SPLINTERS OF GLASS FROM ONE SUCH ILLUMINATION SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/029508
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an illumination system comprising a gas discharge lamp (4), especially a high-pressure gas discharge lamp, which is arranged in a device that is closed in a gas-tight manner. According to the invention, the device comprises a relief valve (12) which is arranged and selected in such a way that air which thermally expands inside the device during the operation of the gas discharge lamp escapes from the device by means of the relief valve (12). One such illumination system prevents toxic gases from escaping out of the illumination system into the environment if the gas discharge lamp (4) explodes. The invention also relates to a method for preventing the escape of unwanted gases or splinters of glass from an illumination system comprising a gas discharge lamp during the destruction of said gas discharge lamp.

Inventors:
HEIKE FLORIAN
OSTEN ANDREAS
Application Number:
PCT/DE2003/003112
Publication Date:
April 08, 2004
Filing Date:
September 18, 2003
Export Citation:
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Assignee:
CELINIUS CO LTD
DELTA ELECTRONICS INC
HEIKE FLORIAN
OSTEN ANDREAS
International Classes:
F21V25/12; F21V31/03; F21V7/22; F21V15/01; F21V27/02; (IPC1-7): F21V25/12; F21V31/03
Foreign References:
FR2212794A51974-07-26
EP1156267A22001-11-21
DE679622C1939-08-11
GB2111665A1983-07-06
US6254258B12001-07-03
US5349507A1994-09-20
FR722862A1932-03-29
GB2148113A1985-05-30
FR2804745A12001-08-10
DE10150656A12003-04-30
Attorney, Agent or Firm:
Thömen, Uwe (Hannover, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Beleuchtungssystem mit einer Entladungslampe, insbeson dere einer Hochdruckentladungslampe, die in einer gasdicht geschlossenen Vorrichtung (11) angeordnet ist, dadurch ge kennzeichnet, dass die Vorrichtung (11) ein Überdruckventil (12) aufweist, das derart angeordnet und ausgewählt ist, dass Luft, die sich im Innenraum (8) der Vorrichtung (11) bei In betriebnahme der Entladungslampe thermisch ausdehnt, durch das Überdruckventil (12) in den Außenraum (9) der Vorrichtung (11) entweicht.
2. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass das Überdruckventil (12) derart mit der Vor richtung (11) verbunden ist, dass ein bei einer Explosion der Entladungslampe kurzfristig auftretender Überdruck durch dass Überdruckventil (12) abgebaut wird, wobei die Wegstrecke von der Vorrichtung (11) bis zum Überdruckventil (12) derart di mensioniert ist, dass keine Gase oder nur vernachlässigbar geringe Mengen an Gasen der explodierten Entladungslampe aus dem Innenraum (8) der Vorrichtung (11) entweichen.
3. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Entladungslampe eine Quecksilber Entladungslampe, insbesondere eine Quecksilber Hochdruckentladungslampe, ist.
4. Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, dass die Entladungslampe mit der Vor richtung (11), vorzugsweise einem Reflektor mit Frontscheibe, fest verbunden ist, wobei die Verbindungsstelle (5) zwischen Entladungslampe und Vorrichtung (11) gasdicht abgedichtet ist.
5. Beleuchtungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, dass die Verbindungsstelle (5) das Überdruckventil (12) aufweist.
6. Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, dass die geschlossene Vorrichtung (11) ein Reflektor (2) mit Frontscheibe (1) ist, wobei der Reflek tor (2) oder die Frontscheibe (1) das Überdruckventil (12) aufweisen.
7. Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, dass die geschlossene Vorrichtung (11) ein Lampenmodul mit Frontscheibe ist, wobei das Lampenmodul oder die Frontscheibe (1) das Überdruckventil (12) aufweisen.
8. Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der mit der Entla dungslampe verbundenen Stromzuführungsleitungen (6) durch ei ne Öffnung (7) in der Wand der Vorrichtung (11) aus dem In nenraum (8) in den Außenraum (9) der Vorrichtung (11) führt, wobei die Öffnung (7) gleichzeitig mit einem gegenüber der Vorrichtung (11) gasdichten Anschluss (21) für das Überdruck ventil (12) versehen ist.
9. Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, dass die Außenfläche der Vorrichtung (11) mit einem Schutzmantel beschichtet ist, der ein tempera turund UVbeständiges Klebeband umfasst, das vorzugsweise über den bruchgefährdeten Bereichen der Vorrichtung (11) auf gebracht ist.
10. Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, dass die Außenfläche der Vorrichtung (11) mit einem Schutzmantel beschichtet ist, der eine mecha nische Verstärkung oder eine stützende Vorrichtung umfasst.
11. Beleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es bei Rückprojektionsbild schirmgeräten, Beamergeräten bzw. Frontprojektionsgeräten, als Lichtquelle für Glasfaserlichtleiter und als Lichtquelle für andere geeignete Geräte verwendbar ist.
12. Beleuchtungssystem mit einer Entladungslampe, insbeson dere mit einer Hochdruckentladungslampe, die in einer gas dicht geschlossenen Vorrichtung (11) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (8) der Vorrichtung (11) gegenüber dem Außenraum (9) der Vorrichtung (11) einen vorge gebenen Unterdruck aufweist und/oder dass die Vorrichtung (11) Mittel zur Einstellung eines vorgegebenen Unterdrucks im genannten Innenraum (8) umfasst.
13. Verfahren zur Vermeidung des Austritts unerwünschter Ga se und Glassplitter aus einem Beleuchtungssystem mit Entla dungslampe, insbesondere mit einer Hochdruckentladungslampe, bei Zerstörung dieser Entladungslampe, wobei die Entladungs lampe in einer gasdicht geschlossenen Vorrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass bestimmte Druckverhältnisse zwischen dem Innenraum der Vorrichtung und dem Außenraum der Vorrichtung durch geeignete Mittel erzeugt werden, derart, dass die erzeugten Druckverhältnisse dem Entweichen uner wünschter Gase und Glassplitter aus der Vorrichtung bei Zer störung der Entladungslampe entgegenwirken und/oder das Ent weichen nicht fördern.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Überdruck im Innenraum der Vorrichtung gegenüber dem Au ßendruck im Außenraum der Vorrichtung bei Inbetriebnahme der Entladungslampe verhindert wird, wobei als geeignetes Mittel vorzugsweise ein Überdruckventil verwendet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeich net, dass bei Zerstörung der Entladungslampe während des Be triebes oder beim Ausschalten der Entladungslampe ein Unter druck im Innenraum der Vorrichtung erzeugt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorgegebener Unterdruck im Innenraum der Vorrichtung ge genüber dem Außendruck im Außenraum der Vorrichtung einge stellt wird.
Description:
Beleuchtungssystem mit einer Entladungslampe sowie Verfahren zur Vermeidung des Austritts unerwünschter Gase und Glas- splitter aus einem solchen Beleuchtungssystem Technisches Gebiet Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem mit einer Entladungslampe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Vermeidung des Austritts unerwünsch- ter Gase und Glassplitter aus einem Beleuchtungssystem bei Zerstörung einer Entladungslampe nach dem Oberbegriff des An- spruchs 13.

Stand der Technik Bekannte Beleuchtungssysteme umfassen eine Entladungslampe, die in einem Reflektor angeordnet ist. Derartige Beleuch- tungssysteme werden beispielsweise für Datenprojektionen, für Autoscheinwerfer, aber auch andere Beleuchtungszwecke ein- setzt.

Die verwendeten Reflektoren besitzen im allgemeinen eine el- liptische, parabolische oder kegelschnittähnliche Grundkontur und sind üblicherweise aus Glas oder Glaskeramik aufgebaut.

Der Reflektor hat die Aufgabe, das vom Plasma der Entladungs- lampe emittierte Licht einzusammeln und entweder parallel oder gebündelt ausgerichtet zu reflektieren.

Entladungslampen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt.

Man unterscheidet prinzipiell zwischen Niederdruck-und Hoch- druckentladungslampen.

Hochdruckentladungslampen stehen üblicherweise unter einem hohen Innendruck von über 200 bar. Bekannte Hochdruckentladungslampen bestehen aus einem Brenner mit zwei sich in einem geschlossenen Glaskörper in einem definierten Abstand zueinander gegenüber befindlichen Elektroden, zwischen denen sich während des Betriebes der Hochdruckentladungslampe ein Plasma ausbildet. Der Brenner entwickelt während des Betriebs extrem hohe Temperaturen, wobei ein hoher Innendruck im Glaskörper erreicht wird.

Derartige Hochdruckentladungslampen haben zwar zahlreiche technologische Vorteile, jedoch ist ihre Lebensdauer bei- spielsweise aufgrund von thermochemischen Einflüssen be- grenzt. Ein gravierender Nachteil derartiger Hochdruckentla- dungslampen besteht darin, dass am Ende ihrer Lebensdauer ih- re Zerstörung durch eine Explosion eintreten kann.

Die Explosion der Hochdruckentladungslampe innerhalb des Re- flektors eines Beleuchtungssystems hat mehrere Nachteile.

Durch die Explosion der Hochdruckentladungslampe werden Glas- splitter des Glaskörpers sowie extrem heißes Elektrodenmate- rial mit hoher Geschwindigkeit gegen den Reflektor geschleu- dert. Der Reflektor kann durch diesen mechanischen wie auch thermischen Schock beim Aufprall zerspringen. Insbesondere können durch den Aufprall kleinste Risse, so genannte "cracks", im Reflektor entstehen, durch die unerwünschte, insbesondere toxische Gase aus dem Beleuchtungssystem entwei- chen können.

Nachteilige Folge einer derartigen Explosion ist somit, dass unerwünschte Gase, beispielsweise giftige Quecksilberdämpfe oder Quecksilberverbindungen bei Verwendung einer Quecksil- ber-Hochdruckentladungslampe, in die Umgebung entweichen und eine Gefahr für die Umwelt und die Nutzer der Hochdruckentla- dungslampe darstellen.

Zur Vermeidung eines Entweichens von Glassplittern des Glas- körpers aus dem Beleuchtungssystem ist bekannt, den Reflektor des Beleuchtungssystems mit einer Frontscheibe zu verschlie- ßen. Aus der DE 101 50 656 AI ist außerdem bekannt, die Au- ßenfläche des Reflektors mit mindestens einem Polymer zu be- schichten, um so ein Zerbersten des Reflektors und die damit zusammenhängende Splitterbildung zu verhindern.

Derartige Ausgestaltungen des Beleuchtungssystems sind zwar geeignet, eine Gefährdung durch Glassplitter einzuschränken.

Ein Entweichen unerwünschter Gase, insbesondere von giftigen Quecksilberdämpfen oder Quecksilberverbindungen bei Verwen- dung einer Quecksilber-Hochdruckentladungslampe, wird aber nicht erreicht und ist auch nicht Aufgabe derartiger Ausges- taltungen.

Aufgabe Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Beleuchtungssystem mit einer Entla- dungslampe dahingehend weiterzuentwickeln, dass bei einer Explosion der Entladungslampe weder Glassplitter noch uner- wünschte Gase aus dem Beleuchtungssystem austreten. Der Er- findung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Vermeidung des Austritts unerwünschter Gase oder Glas- splitter aus einem solchen Beleuchtungssystem bei Zerstörung der Entladungslampe bereitzustellen.

Darstellung der Erfindung Diese Aufgabe wird bei einem Beleuchtungssystem der eingangs genannten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 12 gelöst und bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 13 gelöst. Weiterbil- dungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Be- leuchtungssysteme nach dem Stand der Technik zahlreiche Un- dichtigkeiten aufweisen, aus denen unerwünschte Gase bei Exp- losion der Entladungslampe austreten.

Bei Beleuchtungssystemen, die einen Reflektor mit einer Frontscheibe aufweisen, können sich die folgenden drei Un- dichtigkeiten ergeben, durch die bei einer Explosion der Ent- ladungslampe unerwünschte Gase, insbesondere Quecksilber und deren Verbindungen bei Verwendung einer Quecksilber- Hochdruckentladungslampe, sowie Glassplitter aus dem Beleuch- tungssystem entweichen können : A Undichtigkeit zwischen Frontscheibe und Reflektor B Undichtigkeit durch eine Öffnung in der Wand des Reflektors, durch die wenigstens eine Stromzuführungs- leitung zur Entladungslampe führt und C Undichtigkeit im Reflektor durch Risse und andere Beschädigungen als Folge der Explosion der Entladungs- lampe Eine vollständige Abdichtung dieser Undichtigkeiten würde je- doch die genannte Aufgabe nicht lösen, da die Erhitzung der Entladungslampe bei Inbetriebnahme zu einer thermischen Aus- dehnung der Luft im Innenraum des mit der Frontscheibe ver- klebten Reflektors führt, wobei sich ein Überdruck im Innen- raum gegenüber dem Aussendruck aufbaut, dem die Verklebung der Frontscheibe nicht zuverlässig standhalten kann. Außerdem kann eine der Explosion der Entladungslampe folgende Beschä- digung des Reflektors eine größere Zerstörungswirkung entfal- ten, da der Reflektor bereits durch den erhöhten Druck im In- nenraum vorbelastet ist. Hierbei können durch den bei der Explosion auftretenden mechanischen wie auch thermischen Schock kleinste Risse, so genannte cracks", im Reflektor entstehen, durch die unerwünschte, insbesondere toxische Gase aus dem Beleuchtungssystem entweichen können.

Erfindungsgemäß ist daher bei einem Beleuchtungssystem mit einer Entladungslampe, die in einer gasdicht-geschlossenen Vorrichtung angeordnet ist, vorgesehen, dass die geschlossene Vorrichtung ein Überdruckventil aufweist, das derart angeord- net und ausgewählt ist, dass Luft, die sich im Innenraum der Vorrichtung bei Inbetriebnahme der Entladungslampe thermisch ausdehnt, durch das Überdruckventil in den Außenraum der Vor- richtung entweicht.

Der Kerngedanke der hier beschriebenen Lösung ist also der Druckausgleich zwischen dem Innenraum der Vorrichtung und dem Außenraum der Vorrichtung während der Aufheiz-und Betriebsphase der Entladungslampe und die gezielte Nutzung des bei der Abkühlung des Innenraums der Vorrichtung entstehenden Unterdrucks. Die Abkühlung erfolgt unmittelbar nach der Explosion der Entladungslampe.

Während der Anlaufphase nach Zünden des Lichtbogens im Bren- ner der Entladungslampe erwärmt sich die Luft im Innenraum der Vorrichtung. Der aufgrund der thermischen Ausdehnung ent- stehende Überdruck wird über das Überdruckventil abgebaut.

Im Falle einer Explosion der Entladungslampe entsteht kurzei- tig ein Überdruck aufgrund des freiwerdenden Gases der Entla- dungslampe. Da das Volumen des Glaskörpers der Entladungslam- pe im Verhältnis zum Innenraum der Vorrichtung aber üblicher- weise vernachlässigbar klein ist, stellt dieser kurzzeitige Überdruck im Innenraum der Vorrichtung eine zu vernachlässi- gende Größe dar.

In der Abkühlphase bildet sich ein Unterdruck im Innenraum der Vorrichtung aus. Dieser Unterdruck stellt sicher, dass keine unerwünschten Gase, insbesondere keine toxischen In- haltsstoffe, und keine Glassplitter aus dem Beleuchtungssys- tem entweichen können.

Im Langzeitlagerverhalten des beschädigten Beleuchtungssys- tems wird sich zwar dieser Unterdruck im Innenraum der Vor- richtung aufgrund von unvermeidbaren Kleinstöffnungen dem Au- ßendruck angleichen. Doch selbst bei Druckausgleich kann le- diglich aufgrund der molekularen Eigenbewegungen der uner- wünschten Gase, beispielsweise des Quecksilbers bzw. dessen Verbindungen, oder anderer toxischer Inhaltsstoffe ein mini- maler Transport in Richtung Außenraum der Vorrichtung erfol- gen.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Über- druckventil derart mit der Vorrichtung verbunden ist, dass ein bei einer Explosion der Entladungslampe kurzfristig auf- tretender Überdruck durch dass Überdruckventil abgebaut wird, wobei die Wegstrecke von der Vorrichtung bis zum Überdruck- ventil derart dimensioniert ist, dass keine unerwünschten Ga- se oder nur vernachlässigbar geringe Mengen an Gasen der exp- lodierten Entladungslampe aus dem Innenraum der Vorrichtung entweichen können.

Eine derartige Ausgestaltung der Erfindung ist sinnvoll für den Fall, dass das Volumen des Glaskörpers der Entladungslam- pe im Verhältnis zum Innenraum der Vorrichtung nicht vernach- lässigbar klein ist. Die Wegestrecke von der Vorrichtung bis zum Überdruckventil enthält hierbei ein mit Luft gefülltes Todvolumen, das als solches ganz oder teilweise bei Explosion der Entladungslampe durch das Überdruckventil austritt, ohne sich zuvor mit den unerwünschten Gasen der Entladungslampe zu vermischen.

Vorzugsweise handelt es sich bei der Entladungslampe um eine Quecksilber-Entladungslampe, insbesondere eine Quecksilber- Hochdruckentladungslampe. Bei derartigen Beleuchtungssystemen ist es besonders wichtig, ein Entweichen toxischer Dämpfe bei Explosion der Entladungslampe zu verhindern.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Entladungslampe mit der Vorrichtung, vorzugsweise einem Reflektor mit Frontscheibe, fest verbunden ist, wobei die Verbindungsstelle zwischen Entladungslampe und Vorrichtung gasdicht abgedichtet ist. Hierbei kann die Verbindungsstelle das Überdruckventil aufweisen.

Weiterhin ist vorgesehen, dass die geschlossene Vorrichtung ein Reflektor mit Frontscheibe oder ein Lampenmodul mit Frontscheibe ist. Die Frontscheibe ist mit dem Reflektor bzw. mit dem Lampenmodul durch vollflächige Verklebung gasdicht geschlossen.

Erfindungsgemäß können Reflektor, Lampenmodul oder Frontscheibe das Überdruckventil aufweisen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Elektroden der Entladungslampe mit Stromzuführungs- leitungen verbunden sind, die vorzugsweise mittels Versiege- lung gasdicht aus dem Innenraum der Vorrichtung nach außen führen. Dadurch wird erreicht, dass kein Gas aus dem Innen- raum der Vorrichtung nach außen gelangen kann.

Vorzugsweise führt wenigstens eine der mit der Entladungslam- pe verbundenen Stromzuführungsleitungen durch eine Öffnung in der Wand der Vorrichtung aus dem Innenraum in den Außenraum der Vorrichtung, wobei die Öffnung gleichzeitig mit einem ge- genüber der Vorrichtung gasdichten Anschluss für das Über- druckventil versehen ist.

Um eine Beschädigung der Vorrichtung durch bei der Explosion der Entladungslampe gegen die Vorrichtung geschleuderte Glas- splitter der Entladungslampe zu verhindern, ist die Außenflä- che der Vorrichtung mit einem Schutzmantel beschichtet, der gasdicht mit der Außenfläche verbunden ist. Dadurch wird die Gasdichtigkeit des Reflektors selbst bei Beschädigungen, wie sie bei Brennerexplosionen typischerweise auftreten können, sichergestellt. Ein derartiger Schutzmantel ist für sich be- reits aus der DE 101 50 656 AI bekannt.

Der Schutzmantel umfasst vorzugsweise eine ganz oder teilwei- se aufgebrachte Teflonbeschichtung, ein temperatur-und W- beständiges Klebeband, das vorzugsweise über den bruchgefähr- deten Bereichen der Vorrichtung aufgebracht ist, eine mecha- nische Verstärkung oder eine stützende Vorrichtung.

Das genannte erfindungsgemäße Beleuchtungssystem ist bei Rückprojektionsbildschirmgeräten, Beamergeräten bzw. Front- projektionsgeräten, als Lichtquelle für Glasfaserlichtleiter und als Lichtquelle für andere geeignete Geräte verwendbar.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird außerdem bei einem Beleuch- tungssystem mit einer Entladungslampe, insbesondere einer Hochdruckentladungslampe, die in einer gasdicht geschlossenen Vorrichtung angeordnet ist, dadurch gelöst, dass der Innen- raum der Vorrichtung gegenüber dem Außenraum der Vorrichtung einen vorgegebenen Unterdruck aufweist und/oder dass die Vor- richtung Mittel zur Einstellung eines vorgegebenen Unter- drucks im genannten Innenraum umfasst.

Hierbei wirkt der im Innenraum eingestellte Unterdruck dem Entweichen unerwünschter Gase und Glassplitter aus der Vor- richtung bei Zerstörung der Entladungslampe entgegen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Vermeidung des Austritts unerwünschter Gase und Glassplitter aus einem Beleuchtungs- system mit einer Enladungslampe bei Zerstörung dieser Entla- dungslampe, wobei die Entladungslampe in einer gasdicht ge- schlossenen Vorrichtung angeordnet wird, zeichnet sich da- durch aus, dass bestimmte Druckverhältnisse zwischen dem In- nenraum der Vorrichtung und dem Außenraum der Vorrichtung durch geeignete Mittel erzeugt werden, derart, dass die er- zeugten Druckverhältnisse dem Entweichen unerwünschter Gase und Glassplitter aus der Vorrichtung bei Zerstörung der Ent- ladungslampe entgegenwirken bzw. das Entweichen dieser Stoffe nicht fördern. Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ver- fahrens sieht vor, dass ein Überdruck im Innenraum der Vor- richtung gegenüber dem Außendruck im Außenraum der Vorrich- tung bei Inbetriebnahme der Entladungslampe verhindert wird, wobei als geeignetes Mittel vorzugsweise ein. Überdruckventil verwendet wird. Weiterhin ist vorgesehen, dass bei Zerstörung der Entladungslampe während des Betriebes oder beim Ausschal- ten der Entladungslampe ein Unterdruck im Innenraum der Vor- richtung erzeugt wird. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein vorgegebener Unterdruck im In- nenraum der Vorrichtung gegenüber dem Außendruck im Außenraum der Vorrichtung eingestellt wird, wodurch ein Austritt von Gasen aus der Vorrichtung verhindert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in der nachfolgenden Tab.

1 dargestellt : No Phasen des Lampenbetriebes Wirkweise der Erfindung Zustand des Ventils 1 Start des Lampenbetriebes mit Durch thermische Ausdehnung der im Beleuch-offen einhergehender Erwärmung tungssystem eingeschlossenen Luft entstehender Überdruck wird abgebaut. 2 Erreichen des thermischen Gleich-Ventil schließt da kein weiterer Überdruck im geschlossen gewichtes des Lampenbetriebes Beleuchtungssystem gegenüber Außendruck aufgebaut wird (Innendruck = Außendruck). 3 Fall einer Brennerexplosion Der durch die Brennerexplosion zusätzlich frei-geschlossen gesetzte Druck ist vernachlässigbar, so dass auf- grund der vergleichbar geringen Empfindlichkeit des Ventils dieses im geschlossenen Zustand verbleibt. 4 die nach Abschaltung/Explosion Durch thermische Kontraktion der im Beleuch-geschlossen erfolgende Abkühlphase tungssystem eingeschlossenen Luft entsteht im Beleuchtungssysteminneren ein Unterdruck. 5 Erreichen des thermischen Gleich-Die thermische Kontraktion der im Beleuch-geschlossen gewichtes des Beleuchtungssys-tungssystem eingeschlossenen Luft ist abge- tems bei erloschener Lampe schlossen und das Maximum des Unterdrucks im Beleuchtungssystem gegenüber dem Aussen- druck ist erreicht. Tab. 1 Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei- spiels erläutert, dass in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigen : Fig. 1 einen Längsschnitt eines Beleuchtungs- systems nach dem Stand der Technik, Fig. 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems, Fig. 3 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Be- leuchtungssystems, und Fig. 4 einen Längsschnitt eines Ventilanschlusses in der Reflektorwand des erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beleuchtungssystem handelt es sich um ein herkömmliches Beleuchtungssystem nach dem Stand der Technik. Dieses umfasst eine Quecksilber- Hochdruckentladungslampe, die in einen Reflektor 2 eingesetzt ist, der mit einer Frontscheibe 1 über eine Verklebung 3 gas- dicht verschlossen ist. Die Quecksilber- Hochdruckentladungslampe mit Brenner 4 ist mit dem Reflektor 2 über eine Verkittung an der Verbindungsstelle 5 fest ver- bunden. Die Quecksilber-Hochdruckentladungslampe weist außer- dem an ihrer Frontelektrode eine Stromzuführungsleitung 6 auf, die über eine Öffnung 7 in der Wand des Reflektors 2 aus dem Beleuchtungssystem führt.

Eine Explosion des Brenners 4 geht mit der Bildung von Glas- splittern sowie der gasförmigen Freisetzung von Quecksilber sowie Quecksilberverbindungen einher.

Bei dem dargestellten Beleuchtungssystem nach dem Stand der Technik gibt es nun drei Wege, durch die im Falle einer Bren- nerzerstörung Quecksilber und deren Verbindungen sowie andere toxische Füllgase und Feinstglassplitter in die Umgebung ent- weichen können, so dass gesundheitliche Beeinträchtigungen der Nutzer derartiger Beleuchtungssysteme zu befürchten sind.

Es handelt sich hierbei um : A) Schlitze zwischen Frontscheibe 1 und Reflektor 2 aufgrund unvollständiger Verklebung 3 der Frontscheibe 1 mit Reflektor 2 B) die Öffnung 7 in der Wand des Reflektors 2 für die Stromzuführungsleitung 6 der Frontelektrode C) Risse und andere Beschädigungen des Reflektors 2, die infolge der Brennerexplosion entstehen Die Stabilität der Verkittung an der Verbindungsstelle 5 wird für den Fall einer Brennerexplosion üblicherweise nicht be- einträchtigt.

In Fig. 2 ist das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem schema- tisch dargestellt.

Das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem umfasst eine Queck- silber-Hochdruckentladungslampe, die in einer geschlossenen Vorrichtung 11, vorzugsweise einem Reflektor 2 mit Front- scheibe 2, angeordnet ist. Die geschlossene Vorrichtung 11 weist ein Überdruckventil 12 auf, das derart angeordnet und ausgewählt ist, dass Luft, die sich im Innenraum 8 der Vor- richtung 11 bei Inbetriebnahme der Entladungslampe mit Hitze- quelle 10 thermisch ausdehnt, durch das Überdruckventil 12 in den Außenraum 9 der Vorrichtung 11 entweicht.

Die Erfindung beruht auf einer geschlossenen Vorrichtung 11, die sich beispielsweise aus dem in Fig. 1 dargestellten Re- flektor 2 mit Frontscheibe 1 zusammensetzen kann.

Der Kerngedanke der Erfindung ist, dass trotz der thermischen Ausdehnung der Luft im Innenraum 8 der Vorrichtung 11 ein Überdruck (P1 > P2) im geschlossenen Innenraum 8 der Vorrich- tung 11 gegenüber dem Außendruck P2 im Außenraum 9 der Vor- richtung 11 vermieden wird. Dadurch wird für den Fall einer Brennerexplosion eine nach außen gerichtete Strömung des im Innenraum 8 der Vorrichtung 11 befindlichen Gases verhindert.

Erfindungsgemäß ist ein Überdruckventil 12 vorgesehen, wel- ches so ausgewählt und angeordnet ist, dass es-entgegen der zuvor genannten zu verhindernden Gasströmungsrichtung-ein Entweichen der sich im Innenraum 8 der Vorrichtung 11 ther- misch ausdehnenden Luft. ermöglicht.

Hierdurch wird sichergestellt, dass sich im Innenraum 8 der Vorrichtung 11 kein Überdruck gegenüber dem Aussendruck P2 einstellen kann (Pl < oder = P2).

Bei einer Brennerexplosion und dem damit einhergehenden Aus- fall der Hitzequelle 10 setzt eine Abkühlung mit einer ther- mischen Kontraktion der sich im Innenraum 8 der Vorrichtung 11 befindlichen Luft ein.

Aufgrund der gewählten Anordnung unterbindet das jetzt ge- schlossene Überdruckventil 12 einen Gasaustausch zwischen In- nenraum 8 der Vorrichtung 11 und dem Außenraum 9 der Vorrich- tung 11, wobei ein Unterdruck im Innenraum 8 der Vorrichtung 11 entsteht (Pl < P2).

Dieser stellt sicher, dass im Falle einer wie auch immer ge- lagerten Undichtigkeit der Vorrichtung 11 ausschließlich nicht kontaminierte Außenluft in die Vorrichtung 11 ein- dringt, aber kein Gaspfad für das vom Brenner freigesetzte gasförmige Quecksilber und dessen Verbindungen von innen nach außen besteht, so lange diese Druckdifferenz zwischen Außen- raum 9 und Innenraum 8 erhalten bleibt.

In Fig. 3 ist einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem dargestellt.

Der Aufbau des Beleuchtungssystems entspricht im wesentlichen dem Aufbau des in Fig. 1 dargestellten Beleuchtungssystems nach dem Stand der Technik. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen daher gleiche Teile.

. Die Quecksilber-Hochdruckentladungslampe ist mit dem Reflek- tor 2 fest verbunden, wobei die Verbindungsstelle 5 zwischen Quecksilber-Hochdruckentladungslampe und Reflektor 2 vorzugs- weise mittels Verkittung gasdicht abgedichtet ist. Der Re- flektor 2 weist eine Frontscheibe 1 auf, die mittels einer vollflächigen Verklebung durch einen elastischen Klebstoff ebenfalls gasdicht mit dem Reflektor 2 verbunden ist.

Außerdem weist die Wand des Reflektors 2 eine Öffnung 7 für eine Stromzuführungsleitung 6 auf, welche mit einem gegenüber dem Reflektor 2 gasdichten Ventilanschluss 21 für das Über- druckventil 12 versehen ist.

Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt eines Ventilanschlusses 21 in der Wand des Reflektors 2 des erfindungsgemäßen Beleuchtungs- systems.

Die für die Stromzuführungsleitung 6 vorgesehene Öffnung 7 ist hierbei dahingehend modifiziert worden, dass diese sowohl als elektrischer als auch pneumatischer Anschluss verwendet werden kann.

Hierbei wird ein entsprechend geformtes Metallrohr 13 durch die Wand des Reflektors 2 geführt und mit diesem gasdicht ab- geschlossen. Der gasdichte Abschluss erfolgt mittels zweier Dichtungsringe 16 und 17, die über die Anzugskraft der ver- wendeten Mutter 20 und die entsprechende Gegenkraft der Wulst 18 an die Reflektorwand angedrückt werden. Die Verwendung ei- ner entsprechenden Unterlegscheibe 19 stellt einen gleichmä- ßigen Andruck des Dichtungsrings 16 auf der Reflektorinnen- wand sicher. Auf der Außenwand des Reflektors 2 wird diese Funktion durch einen entsprechend gestalteten Anschlussschuh 14 für den elektrischen Kontakt gewährleistet. Das notwendige Ventil wird nun außerhalb des Reflektors an das Metallrohr 13 angeschlossen.

Der Frontelektrodenanschluss wird außerhalb des Reflektors 2 über den Anschlusspin 14 und innerhalb des Reflektors über den Anschlusspin 15 realisiert.

Bezugszeichenliste (ist Bestandteil der Beschreibung) 1 Frontscheibe 2 Reflektor 3 Verklebung 4 Brenner 5 Verbindungsstelle 6 Stromzuführungsleitung 7 Öffnung 8 Innenraum 9 Außenraum 10 Hitzequelle 11 Vorrichtung 12 Überdruckventil 13 Metallrohr 14 Anschlussschuh 15 Anschlusspin 16 Dichtungsring 17 Dichtungsring 18 Wulst 19 Unterlegscheibe 20 Mutter 21 Ventilanschluss A Undichtigkeit zwischen Frontscheibe und Reflektor B Undichtigkeit in der Durchführung C Undichtigkeit im Reflektor P1 Innendruck P2 Außendruck




 
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