CH156263A - Gasgefüllte, elektrische Glühlampe. - Google Patents

Description

      Gasgefüllte,    elektrische     Glühlampe.       Elektrische Glühlampen -werden bekannt  lich oft mit Gas gefüllt, um die     Verdamp-          ftin--    des Fadenmaterials zu mindern. Die     ge-          1)räue,blichen    Glühlampen mit     Wolframfäden     werden mit Argon oder Stickstoff oder mit  einem Gemisch dieser Gase gefüllt.

   Diese  Füllung verkleinert tatsächlich die     Verdamp-          Aing    des Glühfadens derart,     dass    solche Lam  pen ohne Verkürzung ihrer Lebensdauer bei  höherer Fadentemperatur gebrannt werden       l#iinnen.    als Vakuumlampen. Es ist     fest-          KiegIellt    worden,     dass    die Fäden von mit den       obengenannten    Gasen gefüllten Lampen bei  2400<B>' C</B> gebrannt     -,verden    können, wobei die  durchschnittliche Lebensdauer der Lampen  <B>]WO</B> bis 2000 Stunden beträgt.

   Da diese       TeinperatLir    den Schmelzpunkt des Wolframs  noch um etwa<B>900'</B> unterschreitet, ist die       f'rage,    oft aufgeworfen worden, warum sich  <B>Z,</B>       flie    Temperatur des Glühfadens nicht weiter       erIffilien        lässt,    ohne     dass    bisher eine     befriedi-          ""ende        Lösuno,    dieses Problems     cefunden    wor  den wäre.

      Eingehende theoretische und experimen  telle Untersuchungen haben gezeigt,     dass    die  Lebensdauer einer gasgefüllten elektrischen       Glühla,mpe    hauptsächlich durch das     soge-          nannte    Ludwig<B>-</B>     Soreische    Phänomen be  stimmt wird, welches aus folgendem besteht.

    Wenn in einer     Gasmischun'-,    ein Temperatur  unterschied vorhanden ist, so entsteht ein  Konzentrationsunterschied, und zwar wenn  die eine Komponente im Vergleich     züi    den  andern in relativ     gerin    er Menge vorhanden  ist und das     Molekulargewieht    dieser     ver-          dünnteren    Komponente im Vergleich zu den  andern gross ist, so wird diese     verdünntere     Komponente von der wärmeren Stelle zur  kälteren     dif    fundieren.  



  Es ist bekannt,     dass    der Faden einer gas  gefüllten elektrischen Glühlampe von einer  ruhenden Gashülle umgeben ist. Die     Tein-          peratur    dieser Gashülle ist in unmittelbarer  Nähe des Glühfadens gleich der des Fadens.  hingegen ist an der äussern Grenzfläche dieser  Gashülle ihre Temperatur gleich der des sie      unigebenden Gases. Somit sind hier in  kleiner Entfernung ganz besonders hohe       11     Temperaturdifferenzen vorhanden.  



  Es ist deswegen auch der     Ludwig-          Soretselie    Effekt sehr gross -und wird gemäss  obiger Regel der im Gase in relativ geringer  Konzentration vorhandene     Wolframdampf     als     verdünntere    Komponente vom grossen       Molekulargewicht    mit grosser     Gesellwindig-          keit    zum kälteren Gasraum hin diffundieren.

    Dies ist der Fall bei den bisher     übliehen     Füllgasen, nämlich Stickstoff und Argon,  deren     Molekulargewicht   <B>28</B>     bezw.    40, also nur  etwa     #.',        bezw.        'J,    des     Molekulargewichtes    von  Wolfram     beträo-t.    Es tritt aber eine     arosse     Änderung     ein,"wenn    statt     StickstofJoder     Argon ein Füllgas benützt wird, dessen     Mole-          kulargewicht    gross ist.

   Wir haben gefunden,       dass    wenn das     Molekulargewicht    des Füll  gases etwa     '/.    jenes des     Wolfraras    beträgt, die  Lampen schon eine wesentliche Besserung  zeigen und bei einem Füllgase von noch  höherem     Molekulargewicht    ist die Besserung  noch grösser. In diesem Falle wird die zer  störende Wirkung des Ludwig<B>-</B>     Soretschen     Effektes     verrin        'gert    oder aufgehoben, sie  kann sogar unter günstigen Umständen nütz  lich werden.  



  Es ist schon ein Stoff von     -#rossein        Mole-          kulargewicht    zur Füllung von Lampen be  nützt worden, und zwar     Queeksilber.    Dieses  hat sieh aber als nicht     zwee'kmässig    erwiesen,  einesteils weil Quecksilber bei gewöhnlicher  Temperatur einen sehr geringen Dampfdruck,  besitzt, anderseits weil die elektrische Durch  schlagfestigkeit des Quecksilberdampfes sehr  gering ist; er wird schon bei zirka<B>10</B> Volt  Spannung durchschlagen; es können daher  mit Quecksilberdampf keine bei den üblichen  Spannungen brennende Lampen gefüllt wer  den. Bei solchen Lampen entsteht nämlich  leicht eine Bogenentladung, wodurch die  Lampe zerstört wird.  



  Wir haben nun gefunden,     dass    die Edel  gase von hohem     Molekulargewicht,    besonders       Krypton    und     Xenon,    den     obengenannten    Er  fordernissen entsprechen" da das     Molekular-          ,gewicht    dieser beiden Gase<B>82</B>     bezw.   <B>128</B> be-    trägt und sie echte Gase sind und keine  Dämpfe, wie der Quecksilberdampf.  



  Im Gegensatz zu     Quecksilberdampf    ist  ihre elektrische     Durehsehlagsfestigkeit        geiiü-          gend    gross, besonders wenn sie nicht rein,  sondern mit einem oder mehreren andern       inerten    Gasen, wie     züm    Beispiel     Stiel-,stoff     oder Argon gemischt verwendet werden.  



  Die erfindungsgemässen Lampen können  daher vorteilhaft mit einem Gasgemisch ge  füllt sein, das aus dem Gemisch von Kryp  ton,     Xenon    oder beider mit Stickstoff, Argon  oder beider besteht, wobei das Mengenverhält  nis derart bemessen ist,     dass    die Menge des  Gases,     bezw.    der Gase von hohem     Molekular-          gewiGht    mindestens einem     Partialdruch    von  <B>10</B> mm Quecksilbersäule entspricht. Ander  seits soll die     Stichstoffinenge    in der Mischung  vorteilhaft mindestens<B>5 %</B> betragen.

   Die       erfindungsgeinUen    Lampen können jedoch       t:>     nicht nur mit Elementargasen von hohem       MolekiiIargewicht,    sondern auch mit solchen       gasfürmigen    Verbindungen von hohem     Hole-          kulargewicht    gefüllt sein, die bei der Be  triebstemperatur des Fadens denselben nicht  angreifen. Diese Verbindungen können ent  weder allein, oder in<B>'</B> Mischung mit den     oben-          genannten    elementaren Gasen verwendet wer  den.

   Es wurde festgestellt,     dass    in den erfin  dungsgemässen Lampen     spiralisierte        Wolf-          ramfäden    mit besonderem Vorteil verwendet  werden, da der Wirkungsgrad derartiger  Lampen sehr günstig ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Gasgefüllte elektrische Mefallfadenglüh- lampe insbesondere mit spiralisiertem Wolf- ramglühdraht, dadurch gekennzeichnet, dass das Fellgas mindestens zum Teil aus einem oder mehreren Gasen besteht, deren Mole- kulargewicht mindestens ein Drittel des Molekulargewiebtes des Fadenmaterials be trägt.

   UNTERANSPRüCHE. <B>1.</B> Glühlampe nach Patentanspruch, da# durch uekennzeichnet, dass das Füllo-as tD n aus einem Gas von hohem Molekular- gewicht in Mischung mit einem andern inerten Gas bestelit, wobei das Gas von hohem Molchular-ewicht mindestens in einer einem Partialdruck. von<B>10</B> mm Quecksilbersäule entsprechenden Menge in der Glühlan)pe vorhanden ist.

   <B>9-.</B> Glühlampe nach Patentanspruch, da- dureh gekennzeichnet, dass die Gasfül- Inno, der Lampe aus einem Gemisch meh rerer Gase von hohem Molekulargewicht mit einem oder mit mehreren inerten Ga,4en besteht, wobei der Partialdruck der Gase mit hohem Molekulargewicht mindestens<B>10</B> mm Q.-Lieel-,silbersäule be trägt.

   <B>9.</B> 'lÜhlampe nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Gasfül lung der Lampe aus einem Gemisch von <B>en</B> Krypton init Stickstoff besteht. <B>1.</B> CHühlanipe nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet dass die Gasfül- hin.- der Lampe aus einem Gemisch von Venon mit Stickstoff besteht.

   <B>5.</B> Glühlampe nach Patentanspruch, da durch 'gekennzeiehnet, dass die Gasfül- Itincy der Lampe aus einein Gemisch von Krypton, Xenon und Stickstoff besteht. Glühlampe nach Patentansprueli, da durch --ekennzeichnet, dass die Gasfül lung der Lampe aus einem Gemisch von Krypton mit Argon besteht.

   <B>7.</B> Glühlampe nach Patentansprueli, da durch -ekennzeichnet, dass die Gasfül- t' lung der Lampe aus einem Gemisch von Xenon mit Argon besteht. <B>8.</B> Glühlampe nach Patentansprucb.. da durch gekennzeichnet dass die Grasfül lung der Lampe aus einem Gemisch von Krypton, Xenon und Argon besteht.

   <B>9.</B> Glühlainpe nach TPatentanspruch. da durch gekennzeichnet, dass die Gasfül lung der Lampe aus einem Gemisch von Krypton, Stickstoff und Argon besteht. <B>10.</B> Glühlampe nach Patentanspraeh. da durch gekennzeichnet, dass die Gasfül- lung der Lampe aus einem Gemisch von Xenon, Stickstoff und Argon besteht.

   <B>11.</B> Glühlampe nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Gagfül- lung der Lampe aus einem Gemisch von Krypton, Xenon, Stickstoff und Ar-on besteht. 12.

   Glühlampe nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Fülltgas mindestens zum Teil aus einer oder meli- reren gasförmigen, ebemischen Verbill- dungen besteht, deren Molekular--ewieht el el mindestens ein Drittel des Miolekular- gewiehtes des Fadenmaterials beträgt.

   13-. Glühlampe nach Unteranspruch 12,<B>da-</B> durch gekennzeichnet, dass das Gas bezw. die Gase von hohem Molekulargewicht in Mischung mit einem oder mehreren inerten Elementaruasen in der Glüh- la,nipe vorhanden sind.