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Title:
ELECTRODELESS GENERAL SERVICE LAMP OPERATED BY MEANS OF HF POWER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/025010
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a general service lamp (1) for use in lamp sockets suitable for mains operation and to the use of a high-pressure discharge lamp as a lighting means for a general service lamp for lamp sockets that are suitable for mains operation. The general service lamp comprises an at least partially light-transmissive outer bulb (2), a lamp base (3) for bringing in contact with a lamp socket suitable for mains operation, and a lighting means for producing a light spectrum in the visible range. The lighting means comprises a high-pressure discharge tube (4), which is filled with an ionizable gas mixture, a high-frequency amplifier (8), and a coupling device (6) arranged between the discharge tube (4) and the high-frequency amplifier (8) for coupling high-frequency power into the discharge tube (4).

Inventors:
KLING RAINER (DE)
KAISER CHRISTOPH (DE)
OEGUEN CELAL MOHAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/067847
Publication Date:
February 26, 2015
Filing Date:
August 21, 2014
Export Citation:
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Assignee:
KARLSRUHER INST FÜR TECHNOLOGIE (DE)
International Classes:
H01J65/04
Domestic Patent References:
WO2009068618A22009-06-04
Foreign References:
DE2748347A11979-05-03
US20110050099A12011-03-03
US20130175921A12013-07-11
US20090045715A12009-02-19
Attorney, Agent or Firm:
ZECH, Stefan M. et al. (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1 . Allgebrauchslampe (1 ) zur Verwendung in für den Netzbetrieb

geeigneten Leuchtenfassungen, die einen zumindest teilweise lichtdurchlässigen Außenkolben (2), einen Lampensockel (3) zur Kontaktierung mit einer für den Netzbetrieb geeigneten

Leuchtenfassung und ein Leuchtmittel zur Erzeugung eines

Lichtspektrums im sichtbaren Bereich aufweist, wobei das Leuchtmittel ein Hochdruck-Entladungsgefäß (4), das mit einer ionisierbaren Gasmischung gefüllt ist, einen Hochfrequenzverstärker (8) eine

Kopplungseinrichtung (6) zum Einkoppeln einer Hochfrequenzleistung in das Entladungsgefäß (4) und einen Impedanztransformator aufweist, wobei Kopplungseinrichtung und Impedanztransformator zwischen dem Entladungsgefäß (4) und dem Hochfrequenzverstärker (6) angeordnet sind.

2. Allgebrauchslampe (1 ) nach Anspruch 1

dadurch gekennzeichnet, dass

die Allgebrauchslampe (1 ) eine elektrodenlose Hochdruck- Entladungslampe ist, wobei zur Zündung der ionisierbaren

Gasmischung Hochfrequenzleistung mittels der Kopplungseinrichtung (6) über Mikrowellen in einem Frequenzbereich von 800 MHz bis 10 Ghz in das Entladungsgefäß (4) einkoppelbar ist, während die Lampe nach der Zündung vorzugsweise bei einer Frequenz von 30 kHz bis 3 MHz betrieben wird.

3. Allgebrauchslampe (1 ) nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Kopplungseinrichtung (6) einen Hochfrequenzkontakt (6a) aufweist, der mit dem Entladungsgefäß (4) einseitig operativ

verbunden ist, wobei der Hochfrequenzkontakt (6a) ein dielektrischer Wellenleiter ist, der mit dem Entladungsgefäß (4) kapazitiv gekoppelt ist. Allgebrauchslampe (1 ) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass

mindestens zwei, drei oder alle Elemente aus den Elementen

Außenkolben (2), Lampensockel (3), Entladungsgefäß (4) und

Kopplungseinrichtung (6) jeweils lösbar miteinander verbunden sind.

Allgebrauchslampe (1 ) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass

das Entladungsgefäß (4) aus einem gasdichten zumindest teilweise lichtdurchlässigen Material gebildet ist und mit der ionisierbaren

Gasmischung gefüllt ist, wobei die Gasmischung ein verdampftes Metall und/oder verdampftes Metallhalogenid, das vorzugsweise Quecksilber oder Indiumiodid enthält, und/oder ein Edelgas,

vorzugsweise Argon, umfasst.

Allgebrauchslampe (1 ) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass

der Hochfrequenzverstärker (8) über einen Gleichrichter (9) mit dem Lampensockel (3) zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit einer Leuchtenfassung verbunden ist und/oder

dadurch gekennzeichnet, dass der Hochfrequenzverstärker (8) einen GaN-Transistor umfasst, vorzugsweise mit einem Frequenzbereich von 0 Hz bis 6 GHz.

7. Allgebrauchslampe (1 ) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass

der Lampensockel (3) ein standardisierter Schraubsockel,

vorzugsweise ein Edison-Schraubsockel ist.

Verwendung einer Hochdruck-Entladungslampe als Leuchtmittel für eine Allgebrauchslampe nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7 für Leuchtenfassungen, die für den Netzbetrieb geeignet sind. Set zur Herstellung einer Allgebrauchslampe zur Verwendung in für den Netzbetrieb geeigneten Leuchtenfassungen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, insbesondere nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei

mindestens zwei verschiedene, jeweils mit den übrigen Elementen der Allgebrauchslampe verbindbare, Entladungsgefäße und/oder

Außenkolben und/oder Lampensockel und/oder Kopplungseinrichtungen bereitgestellt sind.

Description:
MIT HF-LEISTUNG BETRIEBENE ELEKTRODENLOSE ALLGEBRAUCHSLAMPE

Die Erfindung betrifft eine Allgebrauchslampe sowie eine Verwendung eines Leuchtmittels für eine solche Allgebrauchslampe.

Als Ersatz für bisher verwendete Glühlampen mit einem Wolframdraht als Leuchtmittel sind aus dem Stand der Technik der Licht- und Lampentechnik Kompaktleuchtstofflampen bekannt. Kompaktleuchtstofflampen sind als sogenannte Energiesparlampen mit den bei Glühlampen üblichen

sogenannten Edison-Schraubsockeln E14 oder E27 erhältlich. Als

Leuchtmittel fungiert eine meist gewendelte oder gebogene Röhre, in der eine Gasentladung (üblicherweise mit Quecksilber) stattfindet, wobei die Leuchtstofflampen zu den Quecksilber-Niederdrucklampen zählen. Diese Lampen benötigen, um funktionieren zu können, ein Vorschaltgerät. Da konventionelle Vorschaltgeräte deutlich größer als elektronische sind, werden bei Kompaktleuchtstofflampen stets elektronische Vorschaltgeräte eingesetzt. Dabei befindet sich das für den Betrieb erforderliche

Vorschaltgerät im Sockel der Lampe. Das Vorschaltgerät heizt beim

Lampenstart eine Kathode auf, die das in der Röhre vorliegende Quecksilber erhitzt und verdampft.

Diese Bauform erlaubt das Ersetzen von Glühlampen durch

Kompaktleuchtstofflampen. Nachteile dieser Kombination von Leuchtmittel und Vorschaltgerät sind der höhere Preis und der ökologisch unerwünschte Aspekt, dass die Lampe nur mit dem Vorschaltgerät entsorgt werden kann. Zudem zünden sie sehr langsam, sind schwierig zu dimmen und haben eine im Vergleich zur herkömmlichen Glühlampe schlechte Farbwiedergabe.

Ferner sind aus dem Stand der Technik LED-Lampen bekannt, die moderne Leuchtmittel mit klassischer Fassung bezeichnen, wobei anstelle einer Glühwendel eine oder mehrere LEDs verwendet werden. Allerdings weisen diese Arten von Lampen ebenfalls eine zur herkömmlichen Glühlampe vergleichsweise schlechte Farbwiedergabe auf und sind teuer in der Anschaffung. Sie haben zudem den Nachteil, dass sie nicht als

Vollraumstrahler zu verwenden sind, da LEDs zum einen ein punktförmiges Licht mit geringem Abstrahlkegel erzeugen, wodurch keine gute Ausleuchtung gegeben ist. Zum Anderen werden diese Lampen im Betrieb sehr heiß, so dass an der Lampe Kühlungsrippen zur Kühlung des LED-Leuchtmittels angeordnet sein müssen, die dazu beitragen, dass keine Vollraumabstrahlung des LED-Lichts erreicht werden kann.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Allgebrauchslampe bereitzustellen, die kompakt geformt ist, handelsübliche Glühlampen im Alltagsgebrauch ersetzen kann und dabei kostengünstig zu produzieren ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Allgebrauchslampe mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.

Weiterhin wird die Aufgabe der Erfindung eine kostengünstige

Allgebrauchslampe bereitzustellen durch die Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie das Set nach Anspruch 9 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen werden durch die Unteransprüche

beschrieben.

Eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Allgebrauchslampe zur Verwendung in für den Netzbetrieb geeigneten Leuchtenfassungen weist einen zumindest teilweise lichtdurchlässigen Außenkolben, der transluzent oder vollständig transparent sein kann auf. Ferner weist die

Allgebrauchslampe einen Lampensockel zur Kontaktierung mit einer für den Netzbetrieb geeigneten Leuchtenfassung und ein Leuchtmittel zur

Erzeugung eines Lichtspektrums im sichtbaren Bereich auf. Das Leuchtmittel weist hierbei ein Hochdruck-Entladungsgefäß, das mit einer ionisierbaren Gasmischung gefüllt ist, einen Hochfrequenzverstärker und eine zwischen dem Entladungsgefäß und dem Hochfrequenzverstärker angeordnete

Kopplungseinrichtung zum Einkoppeln einer Hochfrequenzleistung in das Entladungsgefäß auf. Vorzugsweise umfasst das Leuchtmittel einen

Impedanztransformator, der zwischen dem Entladungsgefäß und dem Hochfrequenzverstärker angeordnet ist (bzw. zwischen dem

Hochfrequenzverstärker und einer Elektrode, insbesondere einer Elektrode gemäß WO 2009/068618 A1 angeordnet ist). Der Impedanztransformator ist vorzugsweise wie in der WO 2009/068618 A2 beschrieben aufgebaut.

Weiterhin kann ein (schaltbarer) Hochfrequenzoszillator vorgesehen sein. Dieser Hochfrequenzoszillator kann ebenfalls vorzugsweise wie in der WO 2009/068618 A2 beschrieben ausgebildet sein. Im Allgemeinen kann das Leuchtmittel, wie in der WO 2009/068618 A2 beschrieben, ausgebildet sein.

Durch den Impedanztransformator wird ein Hochfrequenzsignal in den

Hochspannungsbereich transformiert (beispielsweise von 20 bis 50 V auf 5.000 bis 10.000 V), so dass das transformierte Hochfrequenzsignal dem

Entladungsgefäß bzw. einer Elektrode des Entladungsgefäßes zugeführt werden kann.

Das Hochdruck-Entladungsgefäß ist innerhalb des Außenkolbens vorgesehen, wird von diesem also (vollständig) umhüllt. Ein Volumen des Hochdruck- Entladungsgefäßes ist vorzugsweise um den Faktor 5, vorzugsweise um den Faktor 20 geringer als ein Volumen des Außenkolbens. Ein (maximaler) Durchmesser des Hochdruck-Entladungsgefäßes ist vorzugsweise weniger als 0,5-mal so groß, weiter vorzugsweise weniger als 0,2-mal so groß wie ein (maximaler) Durchmesser des Außenkolbens.

Die Erfindung ermöglicht eine Allgebrauchslampe, deren Hochdruck- Entladungsgefäß nicht nur das bisher verwendete Filament ersetzt,

sondern eine Lampe bereitstellt, die im täglichen Gebrauch in üblichen

Leuchtenfassungen eingesetzt werden kann. Sie ist dabei hocheffizient und durch ihre erfindungsgemäß miniaturisiert ausgebildeten

Komponenten auch energiesparend. Erstmals kann ein Leuchtmittel einer Allgebrauchslampe durch eine Hochdruckkomponente ersetzt werden. Bei dem verwendeten Hochdruck-Entladungsgefäß ist ein großer Vorteil, dass das Entladungsgefäß kompakt sein kann. Dabei korreliert das Volumen des Entladungsgefäßes mit der abzugebenden Lichtleistung.

Es kann vorgesehen sein, dass die Allgebrauchslampe eine elektrodenlose Hochdruck-Allgebrauchslampe sein kann, wobei zur Zündung und Betrieb der ionisierbaren Gasmischung Hochfrequenzleistung mittels einer

Kopplungseinrichtung mit Impedanztransformation und

Hochspannnungszündung, wie in WO 2009 068618 A3 beschrieben, in das Entladungsgefäß eingekoppelt werden kann. Die Kopplungsvorrichtung kann dazu einen Impedanztransformator aufweisen, der besonders für einen Dauerbetrieb einer Allgebrauchslampe geeignet ist, wobei die damit durchführbare Impedanztransformation dabei zur Leistungsanpassung eingesetzt werden kann.

Damit die Hochdrucklampe ordnungsgemäß leuchten kann, ist eine gewisse Wärmemenge notwendig. Vorzugsweise wird die Lampe nach der Zündung bei einer um mindestens den Faktor 100 geringeren Frequenz betrieben, beispielsweise einer Frequenz von 30 kHz bis 3 MHz. Der Aspekt einer vergleichsweise hohen Frequenz für die initiale Zündung (von beispielsweise 800 MHz bis 10 GHz) in Verbindung mit einer deutlich niedrigeren Frequenz für den Betrieb (von beispielsweise 30 kHz bis 3 MHz) bei einer

Hochfrequenzlampe, beispielsweise gemäß

WO 2009/068681 A2, wird als unabhängiger Aspekt offenbart und

beansprucht (in diesem Zusammenhang ist insbesondere eine Ausbildung mit einem Außenkolben und einem innerhalb des Außenkolbens vorgesehenen Hochdruck-Entladungsgefäßes nicht zwingend). Vorzugsweise erfolgt die Einstellung der Frequenzen über einen einzigen Impedanztransformator bzw. einen einzigen Transistor. In jedem Fall kann auf einfache Art und Weise ein effizienter Betrieb der Lampe ermöglicht werden.

Dazu kann ferner erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die

Kopplungseinrichtung einen Hochfrequenzkontakt aufweist, der mit dem Entladungsgefäß einseitig operativ verbunden sein kann. Einseitig bedeutet hierbei, dass das Entladungsgefäß nur an einer Stelle mit der Kopplungseinrichtung verbunden sein kann und somit auch nur eine Durchführung durch eine Wandung des Entladungsgefäßes erforderlich sein kann. Dabei kann der Hochfrequenzkontakt ein dielektrischer Wellenleiter sein, der mit dem Entladungsgefäß kapazitiv gekoppelt sein kann. Es kann damit eine einseitige Anbindung der Hochfrequenz-Einkopplung realisiert werden. Besonders bevorzugt ist die Allgebrauchslampe modular ausgebildet.

Mindestens zwei, drei oder alle Elemente aus den Elementen Außenkolben, Lampensockel, Entladungsgefäß und Kopplungseinrichtung können jeweils lösbar miteinander verbunden sein. Beispielsweise können Außenkolben und Lampensockel miteinander lösbar verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich können beispielsweise Entladungsgefäß und Kopplungseinrichtung lösbar miteinander verbunden sein. Insgesamt sind alle Unterkombinationen möglich. Bei einem derartigen Aufbau können die unterschiedlichen Komponenten der Lampe, insbesondere das Entladungsgefäß ausgetauscht werden. Auch die anderen Komponenten der Allgebrauchslampe können in ihrer elektrischen Verbindung voneinander einfach und schnell gelöst werden. Die Lampe gestaltet sich dadurch besonders im Aufbau modular, dabei einfach und wartungsfreundlich. Es muss nicht mehr die komplette Lampe entsorgt werden, sondern die einzelnen Komponenten können getrennt einem

Recycling zugeführt werden. Dies ist kostengünstig und gleichzeitig

ökologisch.

Vorteilhaft kann das Entladungsgefäß aus einem dichten transparenten Material gebildet sein und mit der ionisierbaren Gasmischung gefüllt sein. In der

Gasmischung kann hierbei ein verdampftes Metall, ein verdampftes Metall- Halogenid, Stickstoff jeweils in vorbestimmten Anteilen vorgesehen sein. Das ionisierbare Gasgemisch kann ferner aus Metallhalogeniden, wie Quecksilber- Halogeniden oder Indiumiodid-haltigen Halogeniden, diese auch Holmium und/oder Thulium aufweisend bestehen. Für eine 10 W

Hochdruckentladungslampe mit Holmium-Thulium- Indiumchlorid - Mischung oder Einzelchloriden werden z.B. 5 mg Metallsalze bei z.B. 0,1 cm 3

Lampenvolumen benötigt um 100 Im/W bei einer Farbtemperatur von in etwa 4500K zu erreichen. Es kann ein geringer Anteil an Edelgasen, wie Argon, Xenon oder Krypton zum Zünden der Gasmischung vorgesehen sein.

Der Gesamtdruck in dem Entladungsgefäß kann bei ionisierter Gasmischung größer als 10 5 Pa sein, so dass eine Hochdruckentladung auftreten kann.

Dadurch, dass die Leuchtmittel in der bisherigen Lage des Filament bzw. einer Glühwendel angeordnet sind, kann ein gleichmäßiges und farbechtes Licht in alle Raumrichtungen abgegeben werden. Die Farbwiedergabe kann durch die jeweils verwendete Gasmischung effektiv eingestellt werden. Als Metall für bspw. ein bevorzugt verwendetes Metall-Halogenid kann Quecksilber

Verwendung finden. Alternativ sind quecksilberfreie Varianten durch Wahl eines anderen Metalls, wie bspw. Indiumiodid, in der Gasmischung möglich. Diese Varianten sind besonders ökologisch.

Damit das Entladungsgefäß in der Mitte des Außenkolbens angeordnet sein kann, kann erfindungsgemäß zur Abstandshaltung und Aufnahme des dielektrischen Wellenleiters ein Stützrohr vorgesehen sein, das aus dem gleichen Material wie das Entladungsgefäß gefertigt sein kann. Dadurch kann die Allgebrauchslampe gestalterisch einfach einen Vollraumstrahler realisieren.

In einer weiteren Ausführungsform kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Hochfrequenzverstärker über einen elektrischen Gleichrichter mit dem Lampensockel zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit einer Leuchtenfassung verbunden sein kann. Der Lampensockel kann dazu einen geeigneten Kontakt aufweisen oder selbst vollständig aus Metall gearbeitet sein, so dass ein vollflächiger Kontakt des Lampensockels mit einer

Leuchtenfassung erreicht werden kann. Der Gleichrichter kann dabei ein AC/DC-Wandler bekannter Bauart sein und stellt ein günstiges Bauteil dar.

Der Hochfrequenzverstärker kann einen Transistor, insbesondere einen GaN- Transistor umfassen bzw. aus einem solchen gebildet werden. Weiterhin kann der Hochfrequenzverstärker, insbesondere der (GaN)-Transistor ausgebildet sein, um in einem Frequenzbereich von 0 Hz bis 10 GHz, insbesondere 0 Hz bis 6 GHz zu arbeiten. Im Allgemeinen kann also ein einziges Bauteil (Transistor) bereitgestellt sein, um die Hochfrequenzverstärkung zu ermöglichen und zwar beispielsweise sowohl in einem sehr niedrigen Frequenzbereich (z.B. 30 kHz bis 3 GHz) als auch einen vergleichsweise hohen Frequenzbereich (z.B. 800 GHz bis 10 GHz). Es hat sich gezeigt, dass ein GaN-Transistor dafür besonders gut geeignet ist.

Auch kann vorgesehen sein, dass das von dem Hochfrequenzverstärker ausgegebene Hochfrequenzsignal ein monofrequentes oder ein moduliertes Steuersignal sein kann. Dabei kann das Steuersignal im GHz-Bereich liegen, wobei das Hochfrequenzsignal in einem Bereich zwischen 0,9 und 5 GHz, bevorzugt bei 2,45 GHz gewählt sein kann.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht ferner vor, dass mittels des Hochfrequenzverstärkers eine Leistung in einem Bereich von 5 W bis 20 W in die Lichtkammer eingekoppelt werden kann. Diese Leistung entspricht den regulären Leuchtenfassungen, wobei der Sockel entsprechend angepasst werden kann. Bevorzugt kann ein Halbleiterverstärker verwendet werden, da er in der erforderlichen geringen Größe die entsprechend geforderte

Leistung erreichen kann. Die Erfindung ist jedoch darauf nicht beschränkt, so können auch andere Verstärkervarianten in Frage kommen.

Die vorgenannten elektronischen Bauteile können zu einem Vorschaltgerät zusammengefasst sein. Hierbei ist es möglich Standard-Vorschaltgeräte für Mikrowellenverstärkung zu verwenden, wie sie bspw. aus dem

Mobiltelefonbereich bekannt sind.

Vorteilhaft kann der Lampensockel ein standardisierter Schraubsockel sein, wobei vorzugsweise ein Edison-Schraubsockel verwendet werden kann. Handelsübliche Edison-Schraubsockel können in der Größe E27 oder E14 bereitgestellt werden. Der Sockel kann dazu ein Gewinde aufweisen, das einem Gewinde einer zu verwendeten Leuchtenfassung entspricht. Je nachdem, welcher Leuchtenfassung der Sockel entsprechen soll, kann ein passender Sockel gewählt werden. Die Lampe kann somit für alle bisherigen Leuchtenfassungen eingesetzt werden.

Die Erfindung sieht ferner vor, dass der Außen- oder auch Lampenkolben aus lichtdurchlässigen, hitzebeständigen Material gefertigt sein kann. Solche Materialien sind unter anderem Quarzglas oder Aluminiumoxidkeramik

Al 2 0 3 . .Der Außenkolben kann ferner aus lichtdurchlässigen, Material gefertigt sein. Solche Materialien sind unter anderem Glas, wie Quarzglas, - oder auch Borsilikatglas. In jedem Fall sind klare oder matte

Ausführungsformen, auch in Farbe, möglich. Dazu kann der Außenkolben an einer inneren Wandung mit einer leitfähigen transparenten Beschichtung versehen sein. Beispielsweise ist eine transparente Indium-Zinn-Schicht möglich. Diese Schicht kann durch ihre Leitfähigkeit eine Abstrahlung von hochfrequenter Strahlung aus der Lampe verhindern.

Der zu verwendenden Formenvielfalt des Außenkolbens sind keine Grenzen gesetzt, bevorzugt kann der Außenkolben zu einer Längsachse der

Hochfrequenzlampe rotationssymmetrisch sein und z.B. die Form einer herkömmlichen Glühbirne aufweisen. Dies kann aufgrund des brillanten Lichts eine hohe Akzeptanz bei Benutzern erzeugen. Die Abstrahlcharakteristik kann dabei von Vollraumstrahlern auch zu punktförmigem Licht reichen, je nach Ausgestaltung der Lampe selbst.

Erfindungsgemäß ist ferner eine Verwendung einer Hochdruck- Entladungslampe als Leuchtmittel für eine Allgebrauchslampe für

Leuchtenfassungen vorgesehen, die für den Netzbetrieb geeignet sind.

Netzbetrieb ist gleich bedeutend mit Netzspannung, die von

Energieversorgern in den Stromnetzen bereitgestellte elektrische Spannung.

Hierbei kann die Lampe in handelsüblichen Leuchtenfassungen für in

Privathaushalten, Geschäften oder Büros etc. üblicher Wechselspannung betrieben werden. Bei einem kleinen Volumen des Entladungsgefäßes kann eine hohe Lichtleistung erreicht werden. Dabei kann die Lampe je nach verwendeter ionisierbarer Gasmischung eine Lichtausbeute in einem Bereich von 70 - 100 Lumen pro Watt, insbesondere von über 80 Lumen pro Watt erreichen.

Ferner kann durch ein derartiges Hochdruck-Leuchtmittel, das einen in der Regel zu den Abmessungen des Außenkolbens vergleichsweise kleines

Entladungsgefäß aufweisen kann, der Lichtschwerpunkt in dem Außenkolben in der Mitte gesetzt werden, so dass dadurch eine Allgebrauchslampe gefertigt werden kann, die ein Vollraumstrahler mit einer Abstrahlcharakteristik in alle drei Raumrichtungen in gleichmäßiger Weise bilden kann.

Die Lampe funktioniert nach einem einfachen Prinzip. Aus dem Stromnetz kann Spannung mittels des AC/DC- Wandlers gleichgerichtet werden. Der Verstärker erzeugt ein Mikrowellensignal, das auf die Kopplungsstruktur, d. h. den dielektrischen Wellenleiter mit Spannungsüberhöhung geleitet wird, wobei die Spannung einen höheren Wert als die Gesamtspannung erreicht. Hiernach werden die Mikrowellen in die Lichtkammer des Entladungsgefäßes geleitet. Durch die hochfrequente Leistung der

Mikrowellen kann ein Heizen und Zünden der ionisierbaren Gasmischung gleichzeitig stattfinden.

Es kann vorgesehen sein, die Lampe mit einer Elektrode zu zünden, wobei das Gas in der Lichtkammer entzündet und die Zündung dauerhaft betrieben wird. Hierbei tritt eine Ionisierung der Gasatome auf; die Teilchen tauschen ihre Energie durch Stöße aus, werden in höhere Niveaus angeregt und geben bei Abregung von den höheren in die Ausgangsniveaus diese Energiedifferenz als elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Bereich ab. Die Lampe kann bevorzugt elektrodenlos betrieben werden, wobei bei einer elektrodenlosen Entladung Wechselfelder ohne Elektroden in das Gas eingekoppelt werden können, wobei von einer kapazitiven Kopplung der hochfrequenten Energie gesprochen werden kann. Die erfindungsgemäße Gasentladungslampe emittiert aufgrund ihres inneren hohen Gasdrucks ein breitbandiges

Lichtspektrum, bevorzugt im sichtbaren Bereich. Diese Art der

Hochdrucklampe wird u. a. auch in DE 10 2009 022 755 beschrieben, die eine resonante Zündung eines ionisierbaren Gasgemischs offenbart.

Die oben genannte Aufgabe wird unabhängig gelöst durch ein Set

(umfassend: mindestens einen Außenkolben, mindestens einen

Lampensockel, mindestens ein Hochdruck-Entladungsgefäß, mindestens einen Leistungsverstärker, mindestens eine Kopplungseinrichtung,

mindestens einen Impedanztransformator) zur Herstellung einer

Allgebrauchslampe zur Verwendung in für den Netzbetrieb geeigneten

Leuchtenfassungen der oben beschriebenen Art, wobei mindestens zwei verschiedene (jeweils mit den übrigen Elementen der Allgebrauchslampe verbindbare) Entladungsgefäße und/oder Außenkolben und/oder

Lampensockel und/oder Kopplungseinrichtungen bereitgestellt sind (also Bestandteil des Sets sind). Die einzelnen Elemente können hinsichtlich ihrer Größe und/oder Materialbeschaffenheit und/oder ihrer

elektrischen/elektronischen Eigenschaften und/oder ihrer optischen und/oder lichttechnischen Eigenschaften verschieden sein. Durch den insgesamt modularen Aufbau können je nach Bedarf oder nach Wunsch entsprechende Elemente mit passenden (insbesondere lichttechnischen) Eigenschaften eingesetzt werden. Beispielsweise können Außenkolben mit verschiedenen Lichttransmissionseigenschaften eingesetzt werden oder Entladungsgefäße mit einer verschiedenen Füllung oder Lampensockel mit einem verschiedenen Durchmesser etc. Insgesamt kann die Variabilität durch eine

Allgebrauchslampe durch den modularen Set-Charakter gesteigert werden, so dass insgesamt weniger Teile bereitgestellt werden müssen bzw. bei

variierenden Anforderungen entsorgt werden müssen.

Das Entladungsgefäß und/oder die Kopplungseinrichtung und/oder ein

Wellenleiter und/oder der Impedanztransformator und/oder der

Hochfrequenzverstärker und/oder ein HF-Oszillator und/oder eine

Steuereinheit und/oder ein Signalerzeugungsbereich und/oder eine oder mehrere Elektroden können wie in WO 2009/068618 A2 beschrieben, ausgebildet sein. Dies betrifft sowohl die Ausbildung der genannten Elemente als solche als auch ihre Anordnung bzw. Verschaltung mit weiteren

Elementen.

Weitere Ausführungsformen, sowie einige der Vorteile, die mit diesen und weiteren Ausführungsformen verbunden sind, werden durch die nachfolgende ausführliche Beschreibung deutlich und besser verständlich. Unterstützend hierbei ist auch der Bezug auf die Figur in der Beschreibung. Gegenstände oder Teile derselben, die im Wesentlichen gleich oder sehr ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen

Ausführungsform der Allgebrauchslampe; und

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Hochdruck-Entladungsgefäßes der Allgebrauchslampe.

Die Fig. 1 zeigt eine als Hochfrequenz-Hochdruck-Lampe ausgebildete

Allgebrauchslampe 1 in Form einer handelsüblichen Glühlampe. Die

Hochdruck-Lampe 1 weist einen Außenkolben 2 auf, der aus einem

transparenten, volllichtdurchlässigen Material, wie Borsilikatglas gefertigt ist. Der Außenkolben 2 schützt vor versehentlichem Kontakt mit dem heißen Inneren und verhindert zudem, dass die Hitze nach außen dringt, das Innere des Außenkolbens 2 abkühlt und damit die Ionisierung beeinflusst wird. Es werden hierbei negative Ionen gebildet. Hierzu ist der Außenkolben 2 ferner mit einer Innenbeschichtung 2a an seiner inneren Wandung beschichtet.

Der Außenkolben 2 ist mit einem Lampensockel 3 verbunden, der einem handelsüblichen E27- oder E14-Sockel entspricht. Der Lampensockel 3 weist ein Lampengewinde 3a auf, das einem Gewinde einer üblichen

Leuchtenfassung entspricht. Ferner ist ein Kontakt 3b am Sockel 3

angeordnet, der bei Einbau in eine Leuchtenfassung mit einem darin

angeordneten Gegenkontakt in elektrischen Kontakt treten kann.

Innerhalb des Außenkolbens 2 ist an der Stelle, wo bei bisher bekannten Glühbirnen üblicherweise eine Glühwendel bzw. Filament angeordnet war, ein Entladungsgefäß 4 angeordnet. Das Entladungsgefäß 4 ist aus einem gasdichten, transparenten Material, wie Quarzglas gefertigt und ist mit einem ionisierbaren Gasgemisch befüllt. Wie in Fig. 2 dargestellt, bildet das

Entladungsgefäß 4 eine Lichtkammer 5, die das das Gasgemisch um- schließt und worin das im Betrieb ionisierbare Gasgemisch Licht emittiert. Eine beispielhafte Zusammensetzung des ionisierbaren Gases kann 1 bis 10 mg eines Quecksilber- oder Indiumiodid-Halogenids, 20 Pa an Argon und 0,1 bis 0,2 mg Jod aufweisen. Bei einer typischen Betriebstemperatur der Lampe 1 von in etwa 850 ° C, sind die Gase ionisiert und die Lampe 1 gibt kontinuierliches Licht ab. Je nach gewünschter Farbwiedergabe kann die Zusammensetzung des ionisierbaren Gasgemisches entsprechend gewählt werden.

Das Entladungsgefäß 4 ist einseitig mit einer Kopplungseinrichtung 6 verbunden, die hochfrequente Leistung in das Entladungsgefäß 4 koppelt. Über einen dielektrischen Wellenleiter 6a, der an einem unteren

Randabschnitt des Entladungsgefäßes 4 angeordnet ist und als

Hochfrequenzkontakt ausgebildet ist, wird die Hochfrequenzleistung in das Entladungsgefäß 4 eingekoppelt. Mittels des dielektrischen Wellenleiters 6a können Mikrowellen an das Entladungsgefäß 4 in die Lichtkammer 5 und damit an die sich darin befindlichen Gasmischung eingetragen und hochfrequente Leistung eingekoppelt werden. Der dielektrische Wellenleiter 6a ist dabei ein Hohlleiter, der durch eine Wandung 4a des

Entladungsgefäßes 4 hindurch in die Lichtkammer 5 ragt. Damit das Entladungsgefäß 4 in der Mitte des Außenkolbens 2 angeordnet sein kann, ist zur Abstandshaltung und Aufnahme des dielektrischen Wellenleiters 6a ein Stützrohr 6b vorgesehen, das aus dem gleichen Material wie das Entladungsgefäß 4 gefertigt ist.

Mit der Kopplungseinrichtung 6 ist über einen Impedanztransformator 7 ein Hochfrequenzverstärker 8 verbunden, der die hochfrequente Spannung zum Zünden des Gasgemisches und eine Dauerleistung erzeugt. Der

Hochfrequenzverstärker 8 kann über den Sockel 3 mit dem Stromanschluss einer Leuchte verbunden werden. Dazwischen geschaltet sind ferner ein Gleichrichter 9 zum Gleichrichten des im Stromnetz an der Leuchte anliegenden Wechselstroms sowie eine Steuer-Einheit 10, wie ein handelsüblicher Steuer-IC, die den Stromfluss zum Verstärker 8 und die Einspeisung der Hochfrequenzleistung steuert.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Allgebrauchslampe

2 Außenkolben

2a Beschichtung

3 Sockel

3a Gewinde

3b Kontakt

4 Entladungsgefäß

4a Wandung Entladungsgefäß

5 Lichtkammer

6 Kopplungseinrichtung

6a Wellenleiter

6b Stützrohr 7 Impedanztransformator

8 Hochfrequenz-Verstärker

9 Gleichrichter

10 Steuereinheit