AT144288B

AT144288B - Elektrische Glühlampe.

Info

Publication number: AT144288B
Authority: AT
Original assignee: Dispersion Cathodique S A
Priority date: 1933-11-13
Filing date: 1934-11-02
Publication date: 1936-01-10

Description

Elektrische Glühlampe.

Bei den üblichen elektrischen Glühlampen wird nur ein kleiner Teil der der Lampe zugeführten elektrischen Energie in Licht, der überwiegend grössere Teil jedoch in Wärme umgewandelt und abgestrahlt.

Obzwar das Verhältnis zwischen diesen beiden Arten von Strahlungen durch die Erhöhung der Temperatur günstig beeinflusst werden könnte, sind der Verbesserung des Wirkungsgrades auf diesem Wege durch die physikalischen Eigenschaften des Glühkörpers praktische Grenzen gesetzt. Bei der elektrischen Glühlampe nach der Erfindung ist die Lichtausbeute ohne Erhöhung der üblichen Temperaturen durch die Nutzbarmachung eines Teiles der vom Glühkörper abgestrahlten Wärme erhöht.

Bei der elektrischen Glühlampe nach der Erfindung sind zu diesem Zweck im abgeschlossenen Raum der Lampe ausser dem stromdurchflossenen Glühkörper ein Katalysator und Stoffe vorgesehen, welche sich am Katalysator unter Lichterscheinungen vereinigen. Die zur Erzeugung dieser Wirkung notwendige Wärme wird dem Katalysator aus dem stromdurchflossenen Glühkörper durch Strahlung oder Leitung oder durch beide zugeführt. Um die Wärme dem Katalysator durch Strahlung zuzuführen, ist dieser vorteilhaft im Strahlungsraum, möglichst nahe dem Glühkörper, angeordnet. Man wählt als Katalysatoren Stoffe, bei welchen im Verhältnis niedrige Temperaturen ausreichen, um die gewünschten, unter Lichterscheinung stattfindenden Reaktionen herbeizuführen. Z.

B. haben Mischungen der Oxyde des Thoriums und Ceriums, wie im allgemeinen die Oxyde seltener Erdmetalle od. dgl. die Eigenschaft, auf Kohle und Sauerstoff in dem Sinne einzuwirken, dass sich diese in Begleitung intensiver Lichterscheinung vereinigen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Lampe besteht darin, dass man die unter der Katalysatorwirkung eine chemische Verbindung eingehenden Elemente in der Lampe in der Form einer Verbindung vorsieht, welche bei den Betriebstemperaturen des Glühkörpers bzw. bei den Temperaturen, die im Betriebe der Lampe in deren Innerem auftreten, dissoziieren. Diese dissoziierten Stoffe vereinigen sich dann unter gleichzeitigen Lichterscheinungen auf der Oberfläche des Katalysators. Als solche Verbindung eignen sich z. B. Gase, die Kohlestoff in Verbindung enthalten und bei den hier in Frage kommenden Temperaturen dissoziieren. Dadurch wird der Vorteil gesichert, dass man die Stoffe, deren Vereinigung am Katalysator beabsichtigt ist, der Lampe nicht ständig zuführen muss und die Vorgänge sich ähnlich einem Kreisprozess abspielen.

Der als Katalysator wirkende Stoff kann im Inneren der Lampe an verschiedenen Stellen angeordnet sein. So kann man z. B. um den Glühkörper einen Träger, z. B. ein zylindrisches Gitter od. dgl., vorsehen, auf welchen der Katalysator, z. B. ein Gemisch von Thoriumoxyd und Ceriumoxyd, aufgebracht ist. Der Träger wird in solcher Nähe des Glühkörpers angeordnet, dass er auf eine zum Eintreten der beabsichtigten katalytischen Wirkung notwendige Temperatur erhitzt wird. Der Glühkörper und der Katalysator können vorteilhaft in einem nach aussen hin gasdicht abgeschlossenen, durchsichtigen oder durchscheinenden Behälter angeordnet sein, in welchem ausserdem auch die am Katalysator reagierenden Stoffe enthalten sind. So kann z. B. dieser Behälter mit Kohleoxyd gefüllt sein.

Der Behälter wird sodann in einen für Glühlampen üblichen Glaskolben eingebracht, wobei der Raum zwischen dem äusseren Kolben und dem inneren Behälter evakuiert ist. Das in dem inneren, z. B. aus Quarz hergestellten Behälter vorhandene Kohlemonoxyd dissoziiert mindestens zum Teil unter der Einwirkung der beim Einschalten der Lampe entstehenden Temperatur. Die freigewordene Kohle und der Sauerstoff vereinigen sich am durch die Wärmeabstrahlung des Glühkörpers erhitzten Katalysator unter intensiven Lichterscheinungen zu Kohleoxyd. Diese Reaktion findet bereits bei einer Temperatur des Katalysators von etwa 15000 C statt.

Um den Wärmeverlust der Einrichtung nach Möglichkeit zu verringern, können im Sinne der Erfindung im Strahlungsraum des Glühkörpers eine oder mehrere selektiv absorbierende, lichtdurchlässige Metallschichten vorgesehen werden. Erfahrungsgemäss haben solche lichtdurchlässige Metallschichten die Eigenschaft, dass sie von den auf sie fallenden Strahlen jene mit grossen Wellenlängen, also vorzugsweise die Wärmestrahlen, im überwiegenden Mass reflektieren und Strahlen mit kurzen Wellenlängen, also vorzugsweise die Lichtstrahlen in überwiegendem Mass durchlassen, so dass die von der Schicht reflektierten Strahlen überwiegend aus Wärmestrahlen, die durchfallende Strahlung überwiegend aus Lichtstrahlen besteht.

Derartige, im folgenden selektiv absorbierend genannte Metallschichten haben eine Stärke von einigen Millimikron, bis zu etwa 1/10 Mikron. Bei dieser Stärke sind sie im allgemeinen durchsichtig und können durch das kathodische Zerstäuben von Metallen, durch Niederschlagen von im Vakuum thermisch verdampften Metallen auf einen Träger, durch chemische Reaktion, Galvanisierung od. dgl. an sich bekannten Verfahren, z. B. aus Gold, Silber, Kupfer od. dgl., hergestellt werden. Diese selektiv absorbierende Metallschicht kann auch aus mehreren, übereinander aufgebrachten Schichten verschiedener Metalle bestehen.

Man wird diese selektiv absorbierende Metallschicht entweder an einem besonderen Träger anordnen, welcher den Glühkörper und den Katalysator umgibt und zweckmässig so geformt ist, dass die reflektierten Wärmestrahlen überwiegend auf den Katalysator fallen, oder unmittelbar an der Wand des den Glühkörper und den Katalysator umgebenden Gefässes vorsehen. Die selektiv absorbierende Metallschicht kann aber auch an der Wand des bei elektrischen Glühlampen üblichen Glaskolbens angebracht sein, auch dann, wenn Glühkörper und Katalysator in einem besonderen Behälter innerhalb des üblichen Kolbens vorgesehen sind.

Der Katalysator kann auch unmittelbar am Glühkörper vorgesehen sein bzw. einen Teil dieses bilden.

Verwendet man aber für den Katalysator einen besonderen Trägerkörper, so können der Katalysator und die selektiv absorbierende Metallschicht am selben gemeinsamen Träger angeordnet sein, u. zw. entweder an derselben oder an den zwei'verschiedenen Seiten des gemeinsamen Trägers, jedenfalls so, dass die von der selektiv absorbierenden Metallschicht zurückgeworfenen Strahlen auf den Katalysator fallen. Dieser gemeinsame Träger kann auch der übliche Kolben der Lampe sein, wenn der Katalysator und die miteinander reagierenden Stoffe nicht in einem besonderen Behälter eingeschlossen sind.

Drei Ausführungsformen der Lampe nach der Erfindung sind in den Abbildungen gezeigt, welche sämtliche Längsschnitte darstellen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bedeutet 13 den üblichen Glühfaden, welcher z. B. aus Cerium besteht, 14 und 15 seine Stromzuführer und 11 einen aus Quarz gebildeten, luftdicht abgeschlossenen Behälter, in welchem ein den Glühfaden 13 umschliessendes, zylindrisches Gitter 16 vorgesehen ist. Dieses besteht z. B. aus einem Geflecht aus Wolframdraht, ist unten offen, oben geschlossen und ist mit einem als Katalysator wirkenden Gemisch aus Thoriumoxyd und Ceriumoxyd bedeckt Der Behälter 11 ist mit Kohlemonoxyd gefüllt.

Das Gitter 16 ist über Drähte 21, 22 am Quetschfuss 35 gehaltert, und der Behälter 11 ist über Drähte 17, 18 am Quetschfuss 20 des üblichen Lampenkolbens 19 gehaltert. 23 ist die Fassung der Lampe, welche am Kolben 19 befestigt ist und mit deren voneinander isolierten Teilen die Stromzuführungen des Glühfadens 13 verbunden sind. An der Innenwand des Kolbens 19 ist eine selektiv absorbierende Metallschicht 24 vorgesehen, welche z. B. eine kathodisch aufgestäubte Goldschicht von 25 Millimikron Stärke ist. Wird der Glühkörper 13 vom Strom erhitzt, so trifft demzufolge auch eine Erwärmung des Katalysators 16 ein.

Durch die Hitze des Glühkörpers 13 dissoziiert das im Behälter 11 vorhandene Gas zu Kohle und Sauerstoff, welche Elemente sich am heissen Katalysator 16 wieder zu Kohlemonoxyd vereinigen, welcher Vorgang von intensivem weissem Licht begleitet ist. Der Wärmeverlust der Einrichtung wird wesentlich vermindert durch die metallische Schicht 24, welche einen grossen Teil der Wärmestrahlen auf den Katalysator bzw. durch diesen auf den Glühkörper reflektiert.

Diese reflektierte Wärme trägt wirksam bei zum Erwärmen des Katalysators.

Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher als Glühkörper ein Nernststab 26 Anwendung findet. Dieser ist durch die Stromzuführungsdrähte 28 und 29 gehaltert. Der an den Drähten 31 und 32 befestigte Katalysator 33 ist ebenso ausgebildet, wie oben an Hand der Fig. 1 beschrieben. An der Innenwand des üblichen Lampenkolbens 36 liegt eine selektiv absorbierende metallische Schicht 34, die z. B. aus Silber besteht und 30 Millimikron stark ist. Die Lampe ist mit Kohlemonoxyd gefüllt und arbeitet wie an Hand der Fig. 1 beschrieben.

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Claims

Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Katalysator 37 an der selektiv absorbierenden Metallschicht 38 liegt und diese auf die Innenwand des Behälters 11 aufgebracht ist. Im übrigen gleicht EMI2.1 PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Elektrische Glühlampe, dadurch gekennzeichnet, dass in einem abgeschlossenen Raum der Lampe ausser dem stromdurchflossenen Glühkörper ein Katalysator und Stoffe vorgesehen sind, welche sich am Katalysator unter Lichterseheinungen zu einer chemischen Verbindung vereinigen. <Desc/Clms Page number 3>

2. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator im Bereich der vom Glühkörper abgestrahlten Wärme liegt und so vom Glühkörper aus beheizt wird.

3. Elektrische Glühlampe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der den Glühkörper und den Katalysator enthaltende Raum mit einem, vorzugsweise Kohle enthaltenden, bei den Betriebstemperaturen des Glühfadens dissoziierenden Gas gefüllt ist.

4. Elektrische Glühlampe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator an einem den Glühkörper umgebenden Träger angeordnet ist.

5. Elektrische Glühlampe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator auf einem den Glühkörper umgebenden durchbrochenen Träger, z. B. auf ein Geflecht, aufgebracht ist.

6. Elektrische Glühlampe nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine lichtdurchlässige, die Wärmestrahlen des Glühkörpers mindestens zum Teil reflektierende Metallschicht, welche den Glühkörper und den Katalysator umfasst.

7. Elektrische Glühlampe nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die selektiv absorbierende Metallschicht und der Katalysator an verschiedenen Trägern angeordnet sind.

8. Elektrische Glühlampe nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator am Glühkörper vorgesehen ist.

9. Elektrische Glühlampe nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die selektiv absorbierende Metallschicht am Kolben (19) der Glühlampe vorgesehen ist.

10. Elektrische Glühlampe nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die selektiv absorbierende Metallschicht und der Katalysator an einem gemeinsamen Träger vorgesehen sind.

11. Elektrische Glühlampe nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des üblichen Lampenkolbens (19) ein gasdichter Behälter (11) vorgesehen ist, welcher den Glühkörper, den Katalysator und die am Katalysator chemisch zu vereinigenden Stoffe enthält.

12. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator am inneren Behälter (11) vorgesehen ist.

13. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die selektiv absorbierende Metallschicht an dem inneren Behälter (11) vorgesehen ist.

14. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die selektiv absorbierende Metallschicht und der Katalysator am inneren Behälter (11) vorgesehen sind. EMI3.1