專利名稱：用于監(jiān)控至少一個熒光燈的設(shè)備和方法
用于監(jiān)控至少一個熒光燈的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于監(jiān)控至少一個熒光燈的設(shè)備和方法，并且涉及包括這樣的監(jiān)控設(shè)備 (monitoring device)的相應(yīng)照明裝置(luminaire)。
相應(yīng)的熒光燈例如被用作有爆炸危險的區(qū)域中的防爆線性熒光照明裝置。己經(jīng)發(fā)現(xiàn)， 在具有熒光燈的照明裝置的工作中，可能發(fā)生燈頭(lamp base)和/或燈座的局部過熱。 這一般被稱為"壽命終止(end-of-life)"現(xiàn)象，在這種情況下，由于作為電極(electrode) 的燈絲被消耗并且需要越來越多的功率來維持電極電流以使熒光燈工作而產(chǎn)生不可容許 的溫度上升。
特別是在有爆炸危險的區(qū)域中，必須避免這樣的不可容許的溫度上升，以避免點燃爆 炸性混合。
由于對燈絲的相應(yīng)消耗，使得電極從材料的發(fā)射尤其困難，這可能導(dǎo)致增加的電壓降。 類似地，頻繁的冷啟動可能加速對燈絲的消耗。隨后， 一旦供應(yīng)基本上恒定的電流，熒光 燈的相應(yīng)鎮(zhèn)流器將產(chǎn)生大的功率損耗，該功率損耗可能在燈頭、燈座和燈絲區(qū)域?qū)е聼晒?燈升高的溫度。
本發(fā)明的目的在于避免相應(yīng)熒光燈中、尤其是有爆炸危險的區(qū)域中這樣的強勁溫度升 高，同時維持適當(dāng)?shù)姆辣Ｗo。
該目標(biāo)分別是由權(quán)利要求l、 10和21的特征實現(xiàn)的。
專利的權(quán)利要求l涉及相應(yīng)的一種方法，其特征在于，特別地經(jīng)由鎮(zhèn)流器電子中斷到 燈絲的電源供應(yīng)，每當(dāng)在熒光燈的至少一個燈絲的區(qū)域中感測到的溫度超過預(yù)先確定的臨 界溫度發(fā)生所述中斷。這可靠地避免不可容許的溫度升高。該臨界溫度在這里可以對應(yīng)于 一預(yù)先確定的限值，該限值由針對熒光燈部分表面溫度的防爆保護所確定。
根據(jù)相應(yīng)的目標(biāo)是按權(quán)利要求IO來實現(xiàn)的設(shè)備，其中，溫度測量器件被指派給至少 一個燈絲，并且還提供中斷器件，通過所述中斷器件，可以在達到預(yù)先確定的臨界溫度時 通過所述鎮(zhèn)流器中斷電源供應(yīng)。優(yōu)選地，所有燈絲均被監(jiān)控。
這樣的相應(yīng)設(shè)備可以被設(shè)置在具有至少一個根據(jù)專利權(quán)利要求21的熒光燈的燈中。
根據(jù)本發(fā)明，以這樣的方式可靠地避免相應(yīng)照明裝置中不可容許的溫度升高，并且該 照明裝置特別地可以用在有爆炸危險的區(qū)域中。
4存在著熒光燈的燈絲被加熱至不同程度的可能性。在這里，在相應(yīng)熒光燈的每個燈絲 的區(qū)域中感測溫度可以是有益的。所述相應(yīng)溫度中的一個溫度一超過預(yù)先確定的臨界溫度 就將中斷電源的供應(yīng)。
為了確保切斷熒光燈以達到使可能損壞的熒光燈在重新工作之前必須被更換的效果， 對電源供應(yīng)的相應(yīng)中斷可以通過熔斷器器件以非可逆的方式發(fā)生。這樣的熔斷器器件例如 這樣的溫度熔斷器，當(dāng)超過臨界溫度時，所述溫度熔斷器以非可逆的方式中斷電流流動。 只有在已經(jīng)替換熔斷器器件，并且如果必要的話，熒光燈也已經(jīng)替換之后，才可能重新被 投入工作。
還可能電源供應(yīng)的相應(yīng)中斷是由作為中斷器件的電子開關(guān)器件來進行的。這樣的開關(guān) 器件例如溫度開關(guān)，當(dāng)達到臨界溫度時，所述溫度開關(guān)切斷鎮(zhèn)流器用于熒光燈電源供應(yīng)的 相應(yīng)輸出。這樣的切斷操作還可以以可逆的方式進行。
還可能這樣的開關(guān)器件向指派給鎮(zhèn)流器的中斷器件輸出信號。這樣的中斷器件還可以 包含該開關(guān)器件以及額外的比較器件，所述比較器件例如將作為溫度測量器件的溫度傳感 器確定的溫度與預(yù)先確定的臨界溫度進行比較，并且僅在達到或者超過臨界溫度時所述比 較器致動所述開關(guān)器件來進行中斷過程。
還可能至少所述比較器件被包含在所述溫度測量器件中，并且通過傳輸相應(yīng)信號來從 此致動所述中斷器件。
因為主要的是必須針對臨界溫度監(jiān)控相應(yīng)熒光燈的表面溫度，所以當(dāng)從熒光燈的燈管 外部確定溫度時可以被認(rèn)為是足夠的。這還不需要任何對熒光燈的適當(dāng)構(gòu)造改變。然而， 也可能將相應(yīng)的溫度測量器件集成到熒光燈中。
溫度傳感器或者還有紅外傳感器(IR傳感器)提供實現(xiàn)這樣的溫度測量器件的進一步
可能性。
作為對電源供應(yīng)非可逆中斷的替代方案，還可能在已經(jīng)過去預(yù)先確定的時間間隔后將
開關(guān)器件切換到用于啟動鎮(zhèn)流器的開啟(switch-on)位置。這意味著鎮(zhèn)流器在電源斷開后 再次啟動。
如果作為溫度測量器件的溫度傳感器或IR傳感器相應(yīng)連接到比較器件和/或開關(guān)器 件，則這同樣適用于所述溫度傳感器或IR傳感器。
還可能的是，預(yù)先確定的臨界溫度是通過針對防爆照明裝置的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)來確定的。然 而，還可能的是，所述預(yù)先確定的臨界溫度是考慮諸如燈絲的排布和/或結(jié)構(gòu)、燈絲距所述燈管的距離、燈管的壁厚等等的燈參數(shù)來確定的。這考慮了熒光燈構(gòu)造的改變，由于熒 光燈構(gòu)造的所述改變，可能發(fā)生新的未限定的狀態(tài)，這導(dǎo)致不可容許的發(fā)熱。此外，相應(yīng) 熒光燈的性能(behavior)可能很大程度上取決于周圍環(huán)境條件，從而相應(yīng)的臨界溫度還 可每次針對照明裝置在相應(yīng)安裝位置而確定。尤其是在鎮(zhèn)流器為電子鎮(zhèn)流器的情況下，它 的"智能"也可以被用來實現(xiàn)在鎮(zhèn)流器中以及通過鎮(zhèn)流器本身的比較和/或中斷器件。
本發(fā)明還涉及具有上述種類的相應(yīng)監(jiān)控設(shè)備的照明裝置。
現(xiàn)在參照附圖中的圖來更詳細(xì)地描述本發(fā)明的有益實施方案。
圖1是具有不同溫度測量器件的監(jiān)控設(shè)備的實施方案的框圖。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明用于監(jiān)控至少一個熒光燈的監(jiān)控設(shè)備的示意性框圖。
監(jiān)控設(shè)備1是照明裝置20的一部分，該照明裝置20包括兩個熒光燈2和3。每個熒 光燈分別在其端部12、 13具有作為電極14的相應(yīng)燈絲4、 5和6、 7。
每個熒光燈2、 3的相應(yīng)燈絲4、 5和6、 7連接到相關(guān)聯(lián)的鎮(zhèn)流器(VG) 8a、 8b，并 且特別地連接到電子鎮(zhèn)流器(EVG) 8a、 8b。該鎮(zhèn)流器在輸入側(cè)分別經(jīng)由開關(guān)晶體管23、 24連接到電源線21。在正常的操作模式中，這些以交替的方式進行開啟和切斷操作，并 且在故障(即達到臨界溫度)的情況下因為驅(qū)動操作被停止而均被切斷。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在這樣的照明裝置的情況下，熒光燈可能暴露給不可容許的溫度升高，尤 其是在其電極或者燈絲的區(qū)域。例如當(dāng)燈絲的材料被消耗并且電子鎮(zhèn)流器需要越來越多的 功率來維持熒光燈內(nèi)部的電極電流時觀察到該現(xiàn)象。這樣的溫度升高可以引起燈絲的局部
過熱，并且因此引起燈頭、燈座或者甚至相應(yīng)的燈管11中不可容許的溫度升高。過熱隨 后將引起上面提及的被稱為"壽命終止"現(xiàn)象的故障情況。在例外情況下，將在燈的服務(wù)壽 命結(jié)束時觀察到該現(xiàn)象。該相應(yīng)的溫度升高將導(dǎo)致點燃尤其是有爆炸危險的區(qū)域中的相應(yīng) 爆炸性物質(zhì)。為了防止這樣的情況，根據(jù)本發(fā)明，在每個熒光燈2、 3的至少一個燈絲、 并且優(yōu)選分別在兩個燈絲4、 5和6、 7附近測量溫度。相應(yīng)的溫度測量器件15被用于此 目的。
在圖1中，每個燈絲4、 5、 6、 7具有指派給其的另一溫度測量器件15。當(dāng)然，還可 以給所有燈絲4到7指派類似的溫度測量器件。
指派給燈絲4的溫度測量器件15是溫度熔斷器或熔斷器器件9。通常，這樣的溫度熔 斷器在有爆炸危險的區(qū)域(Ex-區(qū)域)中不被允許用于直接切換負(fù)載，因為可能以其他方 式形成火花。這是熔斷器器件的電流固有地安全的原因，并且取決于該電流，促使電子中 斷器件19切斷電子鎮(zhèn)流器8。放大器件25可以另外被分別設(shè)置在熔斷器器件9和相關(guān)聯(lián)的中斷器件19以及開關(guān)器 件10之間。
指派給燈絲5的溫度測量器件15是紅外IR傳感器18。紅外IR傳感器18的信號經(jīng)由 放大器件25供到中斷器件19。該器件可以同時包含比較器件16，該比較器件16將IR傳 感器18所確定的溫度與預(yù)先確定的臨界溫度進行比較。當(dāng)比較器件16檢測到已經(jīng)達到或 超過臨界溫度時，包含在中斷器件19中的開關(guān)器件10可以通過停止EVG8a的輸出中對 開關(guān)晶體管23的驅(qū)動來中斷相應(yīng)EVG8a的功率輸出。該中斷僅僅針對將電壓供應(yīng)給具有 不可容許提高溫度的相應(yīng)熒光燈2、 3的EVG8a、 8b進行。
燈絲7具有指派給其作為開關(guān)器件的溫度開關(guān)，作為溫度測量器件15的另一實施方 案。所述開關(guān)分別導(dǎo)致經(jīng)由中斷器件19的相應(yīng)EVG切斷或者功率中斷。還可能該溫度開 關(guān)分別連接到比較器件16或者中斷器件19，僅僅在溫度開關(guān)的相應(yīng)切換時，所述中斷器 件19也將啟動對EVG功率輸出的中斷。
溫度傳感器17被設(shè)置在最接近的燈絲6中作為溫度測量器件15。該傳感器將其溫度 值傳輸?shù)街袛嗥骷?9，該中斷器件19又包括比較器件16和開關(guān)器件10，并且如果必要 的話中斷到燈的電源供應(yīng)。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，相關(guān)聯(lián)的EVG8a、 8b的相應(yīng)開啟或切斷分別通過電子開關(guān)器 件10或者中斷器件19發(fā)生，從而EVG被切斷，并且到具有不可容許的溫度升高的熒光 燈的電源供應(yīng)被切斷。在相應(yīng)的溫度熔斷器9的情況下，發(fā)生非可逆的中斷。僅在溫度熔 斷器9已經(jīng)被替換以及可能熒光燈也已經(jīng)被替換后才可以逆轉(zhuǎn)。
在其余的溫度測量器件15、 17和18中發(fā)生電源供應(yīng)的可逆中斷，相應(yīng)比較器件1將 測得的溫度與臨界溫度進行比較，并且一旦檢測到不可容許的溫度升高，開關(guān)器件10使 EVG停止。僅在總路線(mains)斷開后EVG才可以被重新啟動。
使用根據(jù)本發(fā)明的溫度檢測以及使用相應(yīng)的EVG切斷，人們實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)點， 即基于溫度檢測，可以滿足有爆炸危險的區(qū)域中的特定要求。例如， 一旦熒光燈設(shè)計改變， 以其他方式的新的未限定狀態(tài)可能出現(xiàn)，導(dǎo)致不可容許的發(fā)熱。根據(jù)本發(fā)明，這些狀態(tài)可 以被納入考慮，所述狀態(tài)考慮例如燈絲的排布和/或結(jié)構(gòu)、燈絲距燈管的距離、燈管的壁 厚等等。
根據(jù)本發(fā)明，如果分別的熒光燈的周圍環(huán)境條件對熒光燈的周圍環(huán)境溫度或者熒光燈 的發(fā)熱有影響，則可以進一步地以適當(dāng)方式考慮分別的熒光燈的周圍環(huán)境條件來確定所述 臨界溫度，此處還考慮燈的工作位置。
權(quán)利要求
1. 一種用于監(jiān)控至少一個熒光燈(2，3)、尤其是在有爆炸危險的區(qū)域中監(jiān)控至少一個熒光燈(2，3)的方法，所述方法包括以下步驟i)感測在所述熒光燈(2，3)的至少一個燈絲(4，5，6，7)的區(qū)域的溫度；ii)將所確定的溫度與預(yù)先確定的臨界溫度進行比較；iii)經(jīng)由鎮(zhèn)流器VG(8a，8b)中斷到所述燈絲(4，5，6，7)的電源供應(yīng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟O中感測溫度的操作是在所述熒光燈(2， 3)的每個燈絲(4， 5， 6， 7)的區(qū)域進行的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步驟iii)中的切斷操作是通過熔斷器器件以非可逆的方式進行的。
4. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在步驟iii)中的切斷操作是通過中斷器件、尤其是開關(guān)器件(10)進行的。
5. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在步驟ii)中的比較操作是在所述熔斷器器件或中斷器件(9， 19)中進行的。
6. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在步驟i)中從所述熒光燈(2，3)的燈管(11)外部感測所述溫度。
7. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，考慮燈的參數(shù)，例如所述燈絲(4， 5， 6， 7)的排布和/或結(jié)構(gòu)、所述燈絲到所述燈管的距離、所述燈管的壁厚等等，來預(yù)先確定所述臨界溫度。
8. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在步驟iii)之后，尤其是在預(yù)先確定的時間間隔結(jié)束后，進行所述VG (8a， 8b)的重新啟動。
9. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在步驟iii)中的切斷操作是通過中斷到所述VG (8a， 8b)的電壓供應(yīng)來進行的。
10. —種用于監(jiān)控至少一個熒光燈(2， 3)、尤其是在有爆炸危險的區(qū)域中監(jiān)控至少一個熒光燈(2， 3)的設(shè)備(1)，所述熒光燈(2， 3)包括燈管(11)和鎮(zhèn)流器VG (8a，8b)，所述燈管(11)具有以燈絲(4， 5， 6， 7)的形式設(shè)置在其端部(12， 13)的電極(14)，其特征在于，所述監(jiān)控設(shè)備(1)包括至少一個指派給燈絲(4， 5， 6， 7)的溫度測量器件(15)和特別的電子中斷器件(19)，通過所述中斷器件，可以在達到預(yù)先確定的臨界溫度時通過所述VG (8a， 8b)中斷電源供應(yīng)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備(1)包括比較器件(16)，所述比較器件(16)用于將通過所述溫度測量器件(15)測得的所述溫度與所述臨界溫度進行比較。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述比較器件(16)被包含在所述溫度測量器件(15)中。
13. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述溫度測量器件(15)是溫度熔斷器(9)、溫度傳感器(17) 、 IR傳感器(18)等等。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求10到13任一項所述的設(shè)備，其特征在于，溫度測量器件(15)被指派給照明裝置的所述一個或多個燈管(11)的每個燈絲(4， 5， 6， 7)。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求10到14任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述VG(8a， 8b)是電子VG， EVG。
16. 根據(jù)前述權(quán)利要求10到15任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述中斷器件(19)被指派給所述VG (8a， 8b)。
17. 根據(jù)前述權(quán)利要求10到16任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述中斷器件(19)包括開關(guān)器件(10)，所述開關(guān)器件(10)特別地包括可驅(qū)動的開關(guān)晶體管(23， 24)。
18. 根據(jù)前述權(quán)利要求10到17任一項所述的設(shè)備，其特征在于，在中斷所述電源供應(yīng)后，尤其是在預(yù)先確定的時間間隔結(jié)束后，所述開關(guān)器件(10)可切換到開啟位置以啟動所述VG (8a， 8b)。
19. 根據(jù)前述權(quán)利要求10到18任一項所述的設(shè)備，其特征在于，可以取決于燈的參數(shù)，例如所述燈絲(4， 5， 6， 7)的排布和/或結(jié)構(gòu)、所述燈絲距所述燈管的距離、所述燈管的壁厚等等，來預(yù)先確定所述臨界溫度。
20. 根據(jù)前述權(quán)利要求10到19任一項所述的設(shè)備，其特征在于，VG (8a， 8b)被指派給每個燈管(11)。
21. —種照明裝置(20)，包括至少一個熒光燈(2, 3)以及根據(jù)前述權(quán)利要求10到20任一項所述的監(jiān)控設(shè)備(1)。
全文摘要
為了在維持適當(dāng)?shù)姆辣Ｗo的同時避免過度的溫度升高，改進了一種用于監(jiān)控至少一個熒光燈、尤其是在有爆炸危險的區(qū)域中監(jiān)控至少一個熒光燈的設(shè)備，所述熒光燈包括燈管和鎮(zhèn)流器，所述燈管具有以燈絲的形式設(shè)置在其端部的電極，其中，所述監(jiān)控設(shè)備具有至少一個與燈絲相關(guān)聯(lián)的溫度測量器件和特別的電子中斷器件，通過所述中斷器件，可以在達到預(yù)先確定的臨界溫度時通過所述鎮(zhèn)流器中斷電源供應(yīng)。本發(fā)明類似地涉及用于監(jiān)控至少一個熒光燈、尤其是在有爆炸危險的區(qū)域中監(jiān)控至少一個熒光燈的相應(yīng)方法。在該方法中，首先在所述熒光燈的至少一個燈絲的區(qū)域中檢測溫度。隨后將所確定的溫度與預(yù)先確定的臨界溫度進行比較，并且如果達到或者超過預(yù)先確定的臨界溫度，通過鎮(zhèn)流器中斷到所述燈絲的電源供應(yīng)。
文檔編號F21V25/12GK101502183SQ200780028886
公開日2009年8月5日 申請日期2007年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月3日
發(fā)明者J·弗魯茨 申請人:庫珀·克勞斯-海因茲有限責(zé)任公司