DD212360A1 - Fuellgas fuer gluehlampen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fuellgas fuer Gluehlampen, insbesondere fuer Allgebrauchslampen und Lampen in Zweck- und Zierform. Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine effektive Gluehlampe mit verbesserter Lichtausbeute zu finden, die ohne wesentliche Erhoehung der Kosten herstellbar ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gluehlampe mit verbesserter Lichtausbeute unter weitestgehender Beibehaltung der jetzigen Technologie und ohne Aenderungen an den Maschinenfliessreihen zu schaffen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass eine Gluehlampe mit einem Gemisch aus Stickstoff, Argon und Kypton gefuellt ist, wobei der Kryptonanteil zwischen 20 und 30 Masse- % liegt .* *

Description

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Füllgas für Glühlampen Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Füllgas für Glühlampen, insbesondere für Allgebrauchslampen und Lampen in Zweck- und Zierform.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Glühlampen werden bei möglichst hohen Temperaturen betrieben, um entsprechend den strahlungsphysikalischen Gesetzen einen großen visuellen Wirkungsgrad zu erhalten» Bei den üblichen Glühkörpertemperaturen ist die Verdampfung der Glühkörperpartikel und ihr anschließender Transport der eigentliche lebensdauerbestimmende Mechanismus« Durch die Einführung von gasgefüllten Glühlampen konnte ein entscheidender Fortschritt zur Reduzierung' der Verdampfungsgeschwindigkeit des Glühkörpermaterials gemacht werden· Die Vorteile einer gasgefüllten Glühlampe wurden jedoch erst wirksam, als nach den Betrachtungen zum Wärmeverlust durch die Gasphase, Einfach-Wendeln und später Doppel-Wendeln eingesetzt wurden·

Die Gasfüllungen von Glühlampen müssen chemisch inert sein und zur Verbesserung der Energiebilanz geringe Wärmeleitfähigkeiten aufweisen« Daraus folgt, daß die Verwendung von schweren Edelgasen vorteilhaft ist, da die Wärmeleitfähigkeit

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mit steigender Atommasse abnimmt. Allgebrauchslampen sind mit einer Mischung aus 90 % Argon und 10 % Stickstoff (zur Verhinderung der Lichtbogenbildung) gefüllt. Der Obergang von Argon zu dem ca. doppelt so schweren Edelgas Krypton erzeugt einen Lichtausbeutezuwachs von etwa 10 %. Dieser Gewinn, der für Glühlampen hoher Leistung kleiner wird, muß mit einem hohen Aufwand an Kosten erreicht werden.

Die bisherigen Arbeiten zu Glühlampen mit Mehrkomponentengemischen waren auf die Verbesserung der Kryptonlampe ausgerichtet. Dabei ging man davon aus, daß ein geringer Zusatz von Argon die lichttechnischen Eigenschaften nicht wesent-' lieh verändert (DR 663240). In dem Patent 3a 53-22391 wird die Füllgasmischung 5 - 40 % Ar, 8 - 15 % N₂ und 45 - 87 % Kr geschützt. Die optimale Gasmischung soll 20 % Ar, 10 % N₂ und 70 % Kr enthalten. Durch diese hohen Kryptonanteile wird der Preis allerdings nicht wesentlich gesenkt.

Weiterhin sind für Glühlampen Füllgasmischungen mit dem Edelgas Xenon bekannt, das eine höhere Atommasse als Krypton hat. Im Patent DB 2659609 wird eine Lampe aus 90 % Xa und 10 % N₂ vorgeschlagen. Durch die hohen Kosten des seltenen Elements Xenon ist eine Anwendung in großvolumigen Glühlampen nicht ökonomisch.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine effektive Glühlampe mit verbesserter Lichtausbeute zu finden, die ohne wesentliche Erhöhung der Kosten herstellbar und in dsr Allgemein- und Wohnraumbeleuchtung einsetzbar ist.

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde_s eine effektive Glühlampe mit verbesserter Lichtausbeute unter weitestgehender Beibehaltung der jetzigen Technologie und ohne Änderung an den Maschinenfließreihen zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Glühlampe mit einem Gemisch aus Stickstoff, Argon und Krypton · gefüllt ist, wobei der Kryptonanteil zwischen 20 und 30 Masse % liegt.

Es wurde festgestellt, daß ein geringer Zusatz von Krypton zur Glühlampe mit Argon/Stickstoff-Füllung die lichttechnischen Parameter, insbesondere die Lichtausbeute, beträchtlich erhöht. Das schwerere Edelgas Krypton hat eine geringere Leitfähigkeit als Argon und wirkt sich somit positiv auf die Energiebilanz der Glühlampe aus·

Ausführungsbeispiel

An Hand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.

Zunächst wurde eine 100 W Glühlampe mit dem Edelgas Kr gefüllt sowie 10 % N₂. zur Verhinderung der Lichtbogenbildung zudosiert. Die gemessene Lichtausbeute wird gleich 100 % gesetzt. Nun wird die gleiche Lampe mit dem Mehrkomponentsngemisch Kr/Ar/N_ in der Zusammensetzung 25 % Kr, 55 % Ar und 10 % N₂ gefüllt. Die Messung der Lichtausbeute ergibt, daß bereits 50 % des möglichen Lichtausbeutegewinns erreicht wurden, obwohl nur 25 % Kr in der Mehrkomponentenraischung enthalten sind. Der Preis für diese Gasfüllung beträgt dabei nur ein Drittel der Krypton-Gasphase. Diese kostengünstige Verbesserung ist möglich, weil ein geringer Zusatz von Kr die Lichtausbeute bereits erheblich verändert.

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Der Zusammenhang zwischen Lichtausbeute und Kryptonkonzentration ist experimentell bestimmt worden und in Fig, I dargestellt. Daraus ist zu ersehen, daß bereits ca. 30 % Krypton den eigentlichen Lichtausbeutezuwachs bewirkt und die Funktion dann in eine Sättigung übergeht.

Da die Kosten linear wachsen, lassen sich somit optimale Füllgasgemische angeben, die minimierte Wärmeverlus te haben. Durch den Einsatz dieser optimalen Füllgasgemische werden die Lichtausbeute und die Lebensdauer bei Glühlampen verbessert.

Claims (1)

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   Hrfindungsanspruch

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   _# Füllgas für Glühlampen bestehend aus den Komponenten Stickstoff, Argon und Krypton* dadurch gekennzeichnet, daß der Kryptonanteil zwischen 20 und 30 Masse % liegt«

   Hierzu 1 Seiia Zeichnungen