DD268803A5

DD268803A5 - Elektrische infrarotlampe

Info

Publication number: DD268803A5
Application number: DD88314701A
Authority: DD
Inventors: Eduard J Ph Janssen; Victor R Notelteirs
Original assignee: N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,Nl
Priority date: 1987-04-15
Filing date: 1988-04-13
Publication date: 1989-06-07
Also published as: KR880013220A; CN1011646B; HUT46824A; HU200402B; JPS63165767U; CN88102266A

Abstract

Die elektrische Infrarotlampe enthaelt einen vakuumdicht geschlossenen, rohrfoermigen Lampenkolben aus Glas, in dem sich ein Wolframgluehkoerper befindet, der schraubenlinienfoermig gewickelt ist und dessen Windungen an der Wand des Lampenkolbens anliegen. Der Gluehkoerper hat im Betrieb eine Temperatur zwischen etwa 1 200 und etwa 1 500C. Figur

Description

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Elektrische Infrarotlampe Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft eine Infrarotlampe mit

- einem vakuumdicht geschlossenen, rohrförmigen Lampenkolben aus Glas mit einem 3iO_-Gehalt von wenigstens95 Gew.-SK,

- einem gewickelten Wolframglühkörper im Lampenkolben, wobei Windungen an der Wand des Lampenkolbens anliegen,

- Stromzuleitungen, die vom Glühkörper nach außen führen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Eine derartige Infrarotlampe ist aus der DE 1 069 794 B bekannt«

Die bekannte Lampe ist dazu ausgelegt, über die Länge des Glühkörpors eine gleichmäßigere Nutzausbeute an Infrarotstrahlung zu erhalten, als bei gestreut am Glühkörper angebrachten Trägern, die vom Glühkörper aus zur Wand des Lampenkolbens hin zum Zentrieren des Glühkörpers ausspiralisieren. An der Stelle derartiger Träger sind die Windungen kurzgeschlossen, wodurch sich weniger Wärme entwickelt; außerdem leiten die Träger Wärme vom Glühkörper zur Wand des Lampenkolbens ab*

Bei der bekannten Lampe besitzen über den Glühkörper gestreut liegende Windungen eine unrunde, z» B. dreieckige oder elliptische Form mit derartigen Abmessungen, daß diese Windungen mit mehreren Teilen an der Wand des Lampenkol-

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bens anliegen und dadurch die übrigen (runden) Windungen des Glühkörpers im Kolben zentriert halten.

Ein derartiger Glühkörper läßt sich nur zu sehr hohen Preisen herstellen.

Ein großer Nachteil länglicher Infrarotlampen, bei denen der Glühkörper durch Träger im Lampenkolben zentriert gehalten wird, besteht darin, daß sie eine erhebliche Menge sichtbarer Strahlung von 4 bis 5 Lumen/W erzeugen* Für eine Infrarotlampe von 1000 bzw, 1500 VV, was beispielsweise für Infrarotstrahler für Raumerwärmung eine ganz übliche Leistung ist, bedeutet das einen Lichtstrom von etwa 4500 bzw* 6750 Lumen, Dieser Lichtstrom entspricht dem Lichtstrom einer Allgebrauchslampe von 375 bzw, 563 W, Dieser Lichtstrom ist deshalb so hoch, weil man eine hohe Leistung in einer verhältnismäßig kleinen Lampe verbrauchen möchte,

d, h, etwa 20 W/cm Wandoberfläche,

Ein derart hoher Lichtstrom ist äußerst störend für einen Infrarotstrahler bei seiner Verwendung zur Erwärmung z, B, von Terrassen, Tribünen, Kirchen und dgl, oder in der Viehwirtschaft zum Erwärmen von Ställen, Daher werden die gängigen Lampen betrieben und sind dabei von einem rotgefärbten Quarzglasrohr umgeben. Ein derartiges Rohr verteuert die Lampe jedoch stark und verringert außerdem den Nutzeffekt der Infrarotlampe um etwa 18 %,

Ein Nachteil der gängigen Lampe ist, daß sie rotes Licht ausstrahlt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das rote Quarzglasrohr den Durchmesser der Lampe mit seinem KoI-ben größer macht als den einer nackten Lampe, wodurch bei

Verwendung der Lampe in einem Reflektor ein tieferer, voluminöser Reflektor zur Bündelung der Strahlung verwendet werden muß*

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Verluste durch die Lichtabstrahlung zu verringern»

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lampe eingangs erwähnter Art zu schaffen, die einen ganz einfachen Aufbau und eine sehr niedrige Lichtausbeute hat und außerdem eine hohe Leistung je Einheit dor Wandoberfläche aufneh men kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Lampe eingangs erwähnter Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Glühkörper schraubenlinienförmig gewickelt ist, die Windungen an der Wand des Lampenkolbens anliegen und der Glühkörper im Betrieb eine Temperatur zwischen" etwa 1200 und etwa 1500 ⁰C hat.

Diese zusammenhängenden Kennzeichen ermöglichen die Verwirklichung des gesetzten Zieles, aber außerdem wird dadurch eine Lampe mit einer sehr langen Lebensdauer erhalten. Die niedrige Temperatur des Glühkörpers im Betrieb bei Entwurfsspannung ermöglicht es, daß der Glühkörper ohne weiteres an der Wand beispielsweise des Quarzglaskolbens anliegt. Die Windungen haben dadurch einen viel größeren Durchmesser als im Fall, wenn der Glühkörper in der Mitte

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des Lampenkolbens zentriert gehalten werden würde. Dieser größere Durchmesser der Windungen der mit dem Innendurchmesser des Lampenkolbens vergleichbar ist, ermöglicht es, in den Glühkörper eine größere Wolframdrahtlänge aufzunehmen, wodurch die verhältnismäßig niedrige Temperatur verwirklicht wird.

Bei wesentlich unter 1200 ⁰C liegende Temperaturen des Glühkörpers steigt der Preis der Lampe infolge des größeren Gewichts des Glühkörpers stark an. Auch benötigt die Lampe viel mehr Zeit, um nach der Betätigung die Arbeitstemperatur zu erreichen. Bei wesentlich über 1500 C hinausgehenden Temperaturen wird das Glas des Lampenkolbens zu stark erhitzt.

In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel beeitzt der Lampenkolben einen derartigen Fülldruck, daß die Gasfüllung im Betrieb einen Druck von höchstens etwa 1 bar hat. Hierdurch wird vermieden, daß ein Bruch des Lampenkolbens durch irgendeine Ursache eine Explosion auslöst und die Bruchstücke des Lampenkolbons weggeschleudert werden, wenn die Lampe in einer offenen Leuchte gebrannt wird. Dazu wird der Lampenkolben vorzugsweise auf einen Druck von etwa 0,025 bis 0,045 MPa gefüllt.

Eine besonders vorteilhafte Eigenschaft der erfindungsgemäßen Lampe ist der besonders einfache Aufbau, wodurch sie sich leicht herstellen läßt.

Die Lampe hat eine sehr niedrige Lichtausbeute von weniger als 1 Lumen/W, beispielsweise 0,1 oder 0,5 Lumen/W, abhängig von der Temperatur des Glühkörpers, Eine Lampe von

1000 W liefert bei 0,5 Lumen/W genausoviel Licht, wie eine GLS-Lampe von etwa 50 V/. Ein Vorteil ist weiter, daß die erfindungsgemäße Lampe verhältnismäßig viel langwelliges Infrarot abgibt, das tiefer, beispielsweise in die Haut eindringt und dadurch besser erwärmt.

In der herangezogenen DE 1 069 794 B wird bemerkt, daß es vorteilhafter ist, wenn ein Glühkörper den Lampenkolben nicht berührt» Ein Glühkörper, von dem jede Windung einen elliptischen, dreieckigen oder viereckigen Querschnitt besitzt, hat daher nach dieser Patentschrift zu viele Berührungsstellen mit dem Lampenkolben, Eine größere Berührungsfläche des Glühkörpers und des Lampenkolbens bedingt eine größere Wärmeübertragung durch Wärmeleitung des Glühkörpers zum Lampenkolben, Ein Temperaturanstieg des Lampenkolbens bewirkt jedoch eine Erwärmung der Luft, welche die Lampe direkt umgibt. Die Strahlungsausbeute der Infrarotlampe sinkt dadurch ab.

Überraschenderweise hat sich jedoch gezeigt, daß die Strahlungsausbeute der erfindungsgemäßen Lampe der Strahlungsausbeute einer gängigen Infrarotlampe entspricht, die von einem roten Quarzgiasrohr umgeben ist. Mit der erfindungsgemäßen Lampe wird diese Ausbeute jedoch bei erheblich niedrigeren Lampenkosten verwirklicht, während die Lampe durch die niedrige Temperatur des Glühkörpers eine sehr lange Lebensdauer von mehreren tausend Stunden hat,Dazu kommt, daß die erfindungsgemäße Lampe Licht mit einer angenehmen gelben Farbe ausstrahlt.

Im Vergleich zur erfindungsgemäßen Lampe besitzen die Wärmestrahler mit einer offenen Wendel von Chrom/Nickel oder

Chrom/Nickel/Eisen/Aluminium bei einer sehr niedrigen Temperatur von etwa 1000 ⁰C eine verhältnismäßig sehr kurze Lebensdauer von etwa 1000 Stunden bei einem niedrigen Energieverbrauch je Einheit der Oberfläche,

Ausführungebeispiele

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lampe ist in der Zeichnung in Seitenansicht dargestellt«

In der Zeichnung enthält die Lampe einen rohrförmigen Lampenkolben 1 auo Glas mit einem SiOp-Gehalt von wenigstens 95 Masseanteilon in %, wie Quarzglas« Der Lampenkolben 1 ist an seinen Enden vakuumdicht durch Quetschungsabdichtungen 2 und 3 abgeschlossen« Ein gewickelter Glühkörper 4 ist im Lampenkolben 1 angeordnet« Der Glühkörper 4 enthält Windungen 5, die an der Wand des Lampenkolbens 1 anliegen« Zuleitungen 6 und 7 führen vom Glühkörper 4 aus dom Lampenkolben 1 heraus«

Bei der erfindungsgemäßen Lampe ist der Glühkörper 4 schraubenlinienförmig gewickelt, in der Zeichnung eine Doppelwendel, und liegen die Windungen 5 des Glühkörpers 4 am Lampenkolben 1 an. Der Glühkörper 4 hat im Betrieb eine Temperatur zwischen etwa 1200 und etwa 1500 °C«

In einem Ausführungsbeispiel nimmt die Lampe im Betrieb bei 220 V eine Leistung von 1000 W auf. Der Glühkörper hat im Betrieb eine Temperatur von 1300 ⁰C, Die Leistungsaufnahme beträgt 20 W/cm² der leuchtenden Wandoberfläche, Die Lampe ist mit Argon gefüllt, das 0,2 VoI,-% CH,I enthält und bei Raumtemperatur einen Druck von 0,036 MPa hat. Die Lichtausbeute der Lampe beträgt Oj38 Lumon/W«

Claims

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Patentansprüche

Elektrische Infrarotlampe mit einem vakuumdicht geschlossenen, rohrförmigen Lampenkolben aus Glas mit einem SiO₃-Gehalt von wenigstens 95 Gew«-%, einem gewickelten Wolframglühkörper im Lampenkolben, wobei Windungen an der Wand des Lampenkolbens anliegen und Stromzuleitungen, die vom Glühkörper nach außen führen, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühkörper schraubenlinienförmig gewickelt ist, die Windungen des Glühkörpers an der Wand des Lampenkolbens anliegen und der Glühkörper im Betrieb eine Temperatur zwischen etwa 1200 und etwa 1500 ⁰C hat.

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