Verwendungen hiervon

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Bereich der Leuchtmitteltechnik auf eine Lampenvorrichtung, die eine Gasentladungslampe als Lichtquelle und einen austauschbaren Lichtkonverter enthält. Der Lichtkonverter nimmt dabei die Form eines austauschbaren Trägerelementes an, auf dem eine

Leuchtstoffschicht aufgebracht ist. Verwendung finden die erfindungsgemäßen Lampenvorrichtungen zur UV-Härtung, in Solarien, im Bereich der Raumbeleuchtung oder in der Medizin, wie beispielsweise bei dermatologischen Therapien.

Im Bereich der Leuchtmitteltechnik geht die Entwicklung mehr und mehr zu LED-Lampen. Diese sparen Energie und sind mit der Ökodesign-Richtlinie der Europäischen Union vereinbar. Trotzdem können sie die Lampen auf Basis von Gasentladungsröhren nicht in allen Bereichen ersetzen. Die Leistung der LED- Lampen ist beispielsweise viel zu gering, um Oberflächen zu reinigen oder Wasser zu entkeimen. Lampenvorrichtungen, die eine Gasentladungslampe als Lichtquelle nutzen und eine im Vergleich zu den LED-Lampen eine höhere Leistung im UV-Bereich aufweisen, sind somit weiterhin relevant und machen einen großen Teil des Marktes aus.

Während für LED-Lampen aus der DE 10 2012 223 854 AI und der

US 2013/0094178 AI Remote-Phosphor-Konverter bekannt sind, werden Lampenvorrichtungen auf Basis von Gasentladungsröhren grundsätzlich einteilig produziert. Bei dem einteiligen Aufbau sind Gasentladungsröhre und Lichtkonverter so aneinander gekoppelt, dass der Endverbraucher sie nicht separieren kann.

Der Austausch von Gasentladungsröhre oder Lichtkonverter ist somit nicht möglich. Dies steht einerseits einer flexiblen Nutzung der Lampenvorrichtungen entgegen, da die Gasentladungsröhre nicht in Kombination mit Lichtkonvertern verschiedener Emissionswellenlängen verwendet werden kann. Andererseits verhindert der einteilige Aufbau, dass Gasentladungsröhre oder Lichtkonverter getrennt einem Recycling zugeführt werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine Lampenvorrichtung bereitzustellen, welche intensiveres Licht als herkömmliche Lampenvorrichtungen abgibt und eine flexiblere, langfristigere und weniger Müll erzeugende Nutzung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die Lampenvorrichtung nach Anspruch 1 und deren Verwendung nach Anspruch 21 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen gegeben.

Die erfindungsgemäße Lampenvorrichtung enthält oder besteht aus einer Gasentladungslampe, einem Trägerelement und einer auf dem Trägerelement aufgebrachten Leuchtstoffschicht und ist dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement reversibel mit der Gasentladungslampe verbunden ist.

Dadurch kann das seit langem bestehende Bedürfnis nach nachhaltiger Nutzung der Komponenten einer solchen Lampenvorrichtung befriedigt werden. Bei Versagen der Gasentladungslampe kann das Trägerelement, auf dem die Leuchtstoffschicht aufgebracht ist, in Kombination mit einer neuen Gasentladungslampe weiterverwendet werden. Bei Ermüdung der Leuchtstoffschicht kann das Trägerelement entfernt werden und die Gasentladungslampe kann mit einem neuen Trägerelement, auf der eine Leuchtstoffschicht aufgebracht ist, versehen werden und weiterbenutzt werden. In der Regel ist die Gasentladungslampe langlebiger als die Leuchtstoffschicht und der zweite Fall wird in der Praxis relevanter sein. Da die langlebigere Komponente der Lampenvorrichtung, die Gasentladungslampe oder die Leuchtmittelschicht, unabhängig weitergenutzt werden kann ist die erfindungsgemäße Lampenvorrichtung ökonomisch vorteilhaft gegenüber bekannten Lampen auf Basis von Gasentladungsröhren. Darüberhinaus ermöglicht der selektive Austausch eine flexiblere Anwendung der Lampenvorrichtung und erschließt ein breiteres Anwendungsfeld. Gegenüber bekannten UV-LED-Lampen weist die erfindungsgemäße Lampenvorrichtung eine höhere Leuchtleistung im UV-Bereich auf und lässt sich kostengünstiger (ökonomischer) bereitstellen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Lampenvorrichtung ist das Trägerelement beabstandet zu der Gasentladungslampe angeordnet. Die

Leuchtstoffschicht unterliegt dadurch nicht den extremen Bedingungen, die in der Gasentladungslampe vorherrschen. Es besteht kein Kontakt zwischen der Leuchtstoffschicht und dem Plasma innerhalb der Gasentladungslampe. Die Lebenszeit der Leuchtstoffschicht ist somit gegenüber den Leuchtstoffschichten, die an der Innenwand der Gasentladungslampe aufgebracht sind, erhöht.

Bezüglich der Gestalt der Gasentladungslampe ist bevorzugt, dass sie zumindest bereichsweise eine Röhrenform aufweist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Gasentladungslampe gebogen, gewendelt und/oder mehrfach gefaltet. Die gebogen, gewendelt und/oder mehrfach gefaltete Form der Gasentladungslampe findet sich insbesondere bei UV-Lampen in Kompaktbauweise wieder.

Die Gasentladungslampe enthält oder besteht bevorzugt aus einer Niederdruck-Entladungslampe, Mitteldruck-Entladungslampe, Hochdruck- Entladungslampe und/oder Höchstdruck-Entladungslampe, besonders bevorzugt enthält oder besteht sie aus einer Quecksilber-Plasma-basierten UV- Röhre. Eine Wiederverwendung einer Quecksilber-Plasma-basierten UV-Röhre mit einem neuen, mit Leuchtstoff beschichteten Trägerelement bei Ermüdung der ersten Leuchtstoffschicht, ermöglicht insbesondere, der Forderung nach ei- nem bewussten und nachhaltigen Umgang mit Quecksilber nachzukommen.

Der Quecksilberverbrauch kann langfristig verringert werden. Die Leuchtstoffschicht kann einfacher einem Recycling zugeführt werden, da sie nicht mit Quecksilber kontaminiert ist.

Die Gasentladungslampe ist vorzugsweise dazu geeignet, UV-Licht, bevorzugt Licht einer Wellenlänge zwischen 10 und 450 nm, besonders bevorzugt zwischen 100 und 315 nm, insbesondere zwischen 200 und 280 nm, abzustrahlen.

Die Leuchtstoffschicht weist vorzugsweise a) mindestens ein Leuchtstoff, bevorzugt einen Leuchtstoff, der ein Oxid, Silikat, Aluminat, Phosphat, Sulfid, Halogenid, Sulfat, Nitrid und/oder Borat enthält oder daraus besteht; und/oder

b) mindestens einen Binder, bevorzugt aus einem kratzfesten, wasserunemp- findlichen und/oder sauerstoffunempfindlichen Material, insbesondere einen anorganischen Binder, der Wasserglas enthält oder daraus besteht; und/oder

c) mindestens eine Lackschicht, bevorzugt eine Lackschicht, die einen Acryl- lack enthält, enthält oder daraus besteht; auf, wobei die mindestens eine Lackschicht bevorzugt auf einer Schicht aufgebracht ist, die den mindestens einen Leuchtstoff und/oder den mindestens einen Binder enthält oder daraus besteht. Die Auswahl des Leuchtstoffes bestimmt dabei die Farbe des von der Lampenvorrichtung nach außen abgestrahlten Lichts.

Für den Binder ist insbesondere dann ein kratzfestes, wasserunempfindliches und/oder sauerstoffunempfindliches Material zu wählen, wenn die

Leuchtstoffschicht auf der Seite des Trägerelementes aufgebracht ist, die der Gasentladungsröhre abgewandt ist und damit Einflüssen aus der Umwelt un- terliegt. Für den Fall, dass die Leuchtstoffschicht auf der Seite des Trägerele- mentes aufgebracht ist, die der Gasentladungslampe zugewandt ist, können herkömmliche Binder wie beispielsweise Nitrozellulose oder Ethylzellulose als Binder verwendet werden. Diese werden zusammen mit dem mindestens einen Leuchtstoff und einem Lösemittel aufgetragen und die organischen Anteile werden ausgebrannt. Besonders vorteilhaft ist, dass der Binder transparent gegenüber dem Licht der Gasentladungslampe ist. Für den Fall, dass die Leuchtstoffschicht zwischen zwei Trägerelemente aufgebracht ist, können auch leicht lösliche Leuchtstoffe, wasserempfindliche Leuchtstoffe und/oder sauerstoffempfindliche Leuchtstoffe (optional auch Binder) verwendet werden.

Die Leuchtstoffschicht weist vorzugsweise eine Schichtdicke zwischen 10 μιη und 1 mm auf.

Des Weiteren enthält die Leuchtstoffschicht bevorzugt mindestens einen Leuchtstoff, welcher dazu geeignet ist, a) UV-Licht, bevorzugt Licht einer Wellenlänge zwischen 10 und 450 nm, besonders bevorzugt zwischen 100 und 315 nm, insbesondere zwischen 200 und 280 nm, zumindest teilweise zu absorbieren; und/oder

b) Licht einer zum Licht der Gasentladungslampe verschobenen Wellenlänge, bevorzugt sichtbares Licht, besonders bevorzugt Licht einer Wellenlänge zwischen 320 und 780 nm zu emittieren.

In einer vorzugsweisen Ausführungsform ist das Trägerelement transparent gegenüber Licht der Wellenlänge zwischen 200 und 280 nm, bevorzugt zwischen 180 und 315 nm, besonders bevorzugt zwischen 10 und 450 nm, insbesondere gegenüber Licht der Gasentladungslampe. Dies ist insbesondere dann bevorzugt, wenn die Leuchtstoffschicht auf der von der Gasentladungslampe abgewandten Seite des Trägerelementes aufgetragen ist. In dieser Weise kann das von der Gasentladungslampe abgegebene Licht vollständig das Trägerelement passieren und vom Leuchtstoff in der Leuchtstoffschicht absorbiert werden.

Die Transparenz des Trägerelementes in dem genannten Wellenlängenbereich kann dadurch erreicht werden, dass das Trägerelement ein gegenüber UV- Licht transparentes Material enthält oder daraus besteht, bevorzugt einen Kunststoff und/oder ein Glas enthält oder daraus besteht, besonders bevorzugt Borosilikatglas und/oder Quarzglas enthält oder daraus besteht. Die Leuchtstoffschicht wird vorzugsweise auf einer der Gasentladungslampe zugewandten und/oder der Gasentladungslampe abgewandten Seite des Trägerelementes, bevorzugt auf der gesamten Fläche der jeweiligen Seite des Trägerelementes, aufgebracht.

Dadurch kann sichergestellt werden, dass möglichst viel Licht, welches die Gasentladungslampe abgibt, auf der Trägerschicht auftrifft. Die Intensität der emittierten Strahlung wird durch den charakteristischen Emissionsgrad des jeweiligen Leuchtstoffes bestimmt.

In einer Ausführungsform enthält die Lampenvorrichtung ein weiteres Trägerelement, wobei das Trägerelement und das weitere Trägerelement bevorzugt die gleiche Form, besonders bevorzugt die Form einer Platte, einer gewölbten Form, eines einseitig geschlossenen oder eines beidseitig offenen Zylinders, aufweisen.

Das weitere Trägerelement ist bevorzugt zu dem Trägerelement beabstandet, besonders bevorzugt konzentrisch oder parallel zu dem Trägerelement angeordnet. Die Leuchtstoffschicht ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zwischen dem Trägerelement und einem weiteren Trägerelement angeordnet, wobei die Leuchtstoffschicht besonders bevorzugt mit dem Trägerelement und/oder dem weiteren Trägerelement verklebt ist, insbesondere an mindestens einem Rand des Trägerelementes und/oder weiteren Trägerele- mentes verklebt ist. Durch die Sandwichbauweise, ist die Leuchtstoffschicht ist dieser Ausführungsform besonders vor schädigenden Umwelteinflüssen geschützt.

Vorzugsweise ist das Trägerelement und/oder ein weiteres Trägerelement durch eine lösbare Schraub-, Klemm- und/oder Steckvorrichtung mit der Gasentladungslampe oder mit einem Gehäuse verbunden, welches die Gasentla- dungslampe kontaktiert.

In einer weiteren Variante der Erfindung weist das Trägerelement und/oder ein weiteres Trägerelement

a) die Form einer Vollröhre auf, wobei die Vollröhre bevorzugt über die

Gasentladungslampe gestülpt ist; oder

b) die Form einer Halbröhre auf, wobei die Halbröhre bevorzugt an der Gasentladungslampe befestigt ist, besonders bevorzugt dergestalt, dass eine offene Seite in Richtung der Gasentladungslampe gerichtet ist.

Vorzugsweise enthält die Lampenvorrichtung mindestens eine Blende bestehend aus einem für Licht der Gasentladungslampe intransparentem Material, insbesondere eine Blende, die Metall oder Kunststoff enthält oder daraus be- steht, wobei die mindestens eine Blende optional das Trägerelement und/oder ein weiteres Trägerelement an der Gasentladungslampe befestigt. Für den Fall, dass die Blende gleichzeitig ein Befestigungselement darstellt, weist sie bevorzugt die Form einer Klemme auf. In einer weiteren Ausführungsform enthält oder besteht die Blende aus einem

Federstahlring, insbesondere einem offenen Federstahlring.

Die Lampenvorrichtung kann im privaten Bereich oder in Industrieanlagen und gewerblich genutzten Gebäuden eingesetzt werden. Sie kann zur Raumbe- leuchtung, Oberflächenentkeimung, Wasserreinigung, Wasserentkeimung,

Ozonierung, UV-Härtung oder in Solarien verwendet werden. Desweiteren kann die erfindungsgemäße Lampenvorrichtung in der Therapie einer Krankheit, bevorzugt zur Therapie einer Hautkrankheit und/oder Depressionen, besonders bevorzugt zur Therapie von Schuppenflechte und/oder

Nerodermitis verwendet werden. Insbesondere kann die erfindungsgemäße

Lampenvorrichtung zur Verwendung in einer Kombinationstherapie mit sichtbarem Licht und UV-Licht vorteilhaft sein, da die erfindungsgemäße Lampenvorrichtung über wenige Handgriffe (Entfernung des reversibel verbundenen Trägerelements von der Gasentladungslampe) auf einfache Art und Weise von einem UV-Strahler zu einem VIS-Strahler umfunktioniert werden kann. Folglich müssen für eine Kombinationstherapie mit UV-Licht und VIS-Licht nicht zwei getrennte Lampen verwendet werden, sondern es kann eine einzelne erfindungsgemäße Lampenvorrichtung eingesetzt werden.

Anhand der nachfolgenden Figuren soll der erfindungsgemäße Gegenstand näher erläutert werden, ohne diesen auf die hier dargestellten spezifischen Ausführungsformen einschränken zu wollen.

In Figur 1 ist die Sandwichbauweise der Lampenvorrichtung dargestellt, bei welcher der Lichtkonverter 1 zwischen einem ersten Trägerelement 2 und einem weiteren Trägerelement 2a eingefasst ist. Dabei können der Lichtkonverter 1 und die Trägerelemente 2, 2a entweder die Form einer Vollröhre (linke Darstellung) oder die Form einer Halbröhre (mittlere und rechte Darstellung) aufweisen, wobei der Lichtkonverter 1 und die Trägerelemente 2, 2a in beiden Fällen konzentrisch angeordnet sind. Bei den als Halbröhre ausgeführten Trägerelementen 2, 2a sind in dieser Ausgestaltungsform weiterhin Metallfederleisten 3 vorgesehen, die zur Befestigung der Einheit aus Trägerelementen 2, 2a und Lichtkonverter 1 an einer UV-Röhre dienen.

Figur 2 zeigt zwei Alternativen zur der Sandwichbauweise, bei denen ein halbröhrenförmiges Trägerelement 2 eingesetzt wird. Der Lichtkonverter 1 wird hierbei entweder an einer äußeren, von der Lichtquelle abgewandten (linke Darstellung) oder an einer inneren, der Lichtquelle zugewandten Seite (rechte Darstellung) angebracht. Zur Befestigung der Einheit aus Lichtkonverter 1 und Trägerelement 2 wird ein offener Federstahlring 4 benutzt. Darüber hinaus kann noch mindestens eine Blenden 5 angebracht werden, die das UV-Licht der Lichtquelle abschirmt.

Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Lampenvorrichtung. Der Lichtkonverter 1 besteht hier in einem Glaskolben, auf dessen innerer, der Lichtquelle zugewandten Oberfläche zumindest bereichsweise die mindestens eine

Leuchtstoffschicht aufgetragen ist. Eine in Kompaktbauweise gefertigte UV- Gasentladungslampe 6 bildet die Lichtquelle dieser erfindungsgemäßen Lampenvorrichtung.

In Figur 4 ist eine erfindungsgemäße Lampenvorrichtung gezeigt, die sich als Deckenleuchte eignet. Die linke Darstellung gibt das Lampengehäuse mit mehreren Lichtquellen 6 wieder, während die rechte Darstellung die als Platte ausgebildete Einheit aus mindestens einem Trägerelement 2 und Lichtkonverter 1 zeigt, die unabhängig von dem Gehäuse ausgetauscht werden kann.