CN1011646B - 红外电灯泡 - Google Patents
红外电灯泡Info
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Abstract
本发明的红外电灯泡具有管状玻璃灯泡容器(1)，该容器用真空密封方法密封，并且其中设置钨灯丝(4)，该灯丝绕制成螺旋形，并且其各匝(5)与灯泡容器(1)的管壁接触。工作期间，灯丝(4)的温度保持在1200℃至1500℃之间。
Description
本发明涉及一种红外灯泡，它包括：
-一个用真空密封方法密封并且由至少含95%（按重量计的）SiO2的玻璃构成的管状灯泡容器，
-一个在该灯泡容器中的绕制的钨灯丝，该灯丝的各匝与所述灯泡容器的管壁接触，
-从该灯丝延伸到外部的各供电流导体。
联邦德国专利1，069，794B公开了这样一种红外灯泡。
该公知的灯泡的目的在于：和在灯丝上分布各支撑物（各支撑物从灯丝盘旋到灯泡容器的管壁、以便将灯丝固定在中心位置上）的情况相比，在整个灯丝长度范围内获得更加均匀的红外（IR）辐射输出。在具有这种支撑物的区域，各匝是短路的，因此减少了其中产生的热量，同时各支撑物将热量从灯丝消散到灯泡容器的管壁上。
在该公知灯泡中，灯丝的某些匝（它们分布在整个灯丝范围内）具有非圆形的，例如三角形的或者椭圆的形状，这些匝具有这样的尺寸，即，使这些匝的某些部分与灯泡容器的管壁接合，从而将该灯丝的其余（圆形的）的各匝固定在该灯泡容器的中心位置上。
这样的灯丝只能以非常高的成本来制造。
通常的红外灯泡（其中用支撑物把灯丝固定在灯泡容器的中心位置上）的很大缺点是：它们产生相当大量的可见光线（4至5
lm/W）。对于1000W和1500W（对于，例如用于房间取暖的红外辐射器来说，这是非常平常的功率）的红外灯泡来说，这分别意味着4500lm和6750lm的光通量。该光通量分别相当于375W和563W玻璃灯泡（GLSlamp）可能发射的光通量。该光通量确实高，因为在一个比较小的灯泡中需要耗散高的功率，即，管壁表面区域的耗散功率密度大约是20W/cm2。
当把红外辐射器用于，例如阳台、讲台、教堂等的取暖以及在良种繁育中用于畜舍取暖时，这样高的光通量是非常讨厌的。因此，普通的这类灯泡工作时都用红色的石英玻璃管包围着。但是，这种石英玻璃管使该灯泡变得非常昂贵，并且还使该红外灯泡的辐射效率降低了大约18%。
普通灯泡的一个缺点是它发射红光。另一个缺点是：由于所述红色石英玻璃管，带有外壳的灯泡的直径大于无外壳的灯泡的直径，因此，当该灯泡用于反射器中时，将必须使用更深更大的反射器，以使辐射会聚。
本发明的目的在于提供开头一节中所述类型的灯泡，该灯泡具有非常简单的结构以及非常低的可见光输出，并且每单位管壁表面积仍然能够耗散高的功率。
根据本发明，在开头一节所述类型的灯泡中达到了这个目的，这是因为：所述灯丝是螺旋形盘绕的，并且各匝与灯泡容器的管壁接触，并且还因为：工作期间，所述灯丝的温度保持在大约1200℃至大约1500℃之间。
这些固有的特点使得能够达到所针对的目的，并且提供一种具有非常长寿命的灯泡。由于在设计电压下工作时该灯丝呈现
低温度状态，所以该灯丝可以在没有任何缺陷的情况下与由，例如石英玻璃制成的灯泡容器的管壁接触。因此，与必须把灯丝同轴地固定在灯泡容器中间的情况相比，所述各匝具有显著较大的直径。各匝的这种可以与灯泡容器的内径相比拟的较大直径容许在该灯丝中容纳更长的钨丝，从而实现了比较低的工作温度。
当灯丝的温度远低于1200℃时，由于增加了灯丝的重量，所以灯泡的成本显著地提高了。此外，通电之后灯泡达到工作温度所需要的时间也显著地加长了。
当温度显著地超过1500℃时，灯泡容器的玻璃将过热。
在最佳实施例中，灯泡容器具有这样的填充压力，即，工作期间，填充气体具有最高大约1巴的压力。因此，避免了由某些原因引起的灯泡容器的破裂或其他情况导致灯泡爆炸，假如该灯泡工作在敞开的光源中，爆炸将导致灯泡容器的碎片冲出。为此，该灯泡最好填充到大约0.25至0.45巴的压力。
根据本发明的灯泡的一个非常有用的特性是其结构的非常简单，因此该灯泡非常容易制造。
该灯泡具有小于1lm/W的非常低的可见光输出，例如可以是0.1或0.5lm/W，这取决于灯丝的温度。当可见光输出0.5lm/W时，一个1000W的这种灯泡发射的可见光数量和大约50W的玻璃灯泡（GLS lamp）所发射的一样。另一个优点是：本发明的灯泡发射比较大量的长波红外线，它能够更深地透入例如人的皮肤，因此可以更令人满意地用于取暖。
在上述德国专利1，069，794B中已经提到，灯丝不接触灯泡容器是有益的。因此，根据该专利说明书的灯丝（其每匝都
具有椭圆的、三角形的或四边形的横截面）具有太多的与灯泡容器的接触点。灯丝和灯泡容器的接触面越大，则从该灯丝到该灯泡容器所传导的热也必须越大。但是，灯泡容器温度上升必然使紧接其周围的空气发热。因而，该红外灯泡的辐射效率降低了。
实验已经出乎预料地证明：根据本发明的灯泡的辐射效率相当于用红色石英玻璃管包围的普通红外灯泡的辐射效率。但是，如果使用本发明的灯泡则以显著低的灯泡成本获得了这一效率;同时，由于灯丝的温度低，所以该灯泡具有几千小时的非常长的寿命。此外，本发明的灯泡发射一种适宜的、淡黄色的可见光。
和本发明的灯泡相比，由铬/镍或铬/镍/铁/铝构成的明露的螺旋线的热辐射器在大约1000℃的非常低的温度以及每单位表面积低的能量损耗的情况下，具有相对来说非常短的约1000小时的寿命。
本发明的灯泡的一个实施例以侧视图的形式示于附图中。
图中，所述灯泡的管状灯泡容器1由至少含95%（按重量计的）SiO2的玻璃，例如石英玻璃制成。灯泡容器1在其两端借助收缩部分2和3用真空密封的方法密封。在灯泡容器1中设置绕制的钨灯丝4。灯丝4的各匝保持与灯泡容器1接触的状态。供电流导体6、7从灯丝4延伸到灯泡容器1的外部。
在本发明的灯泡中，灯丝4绕制成螺旋形（在附图中是双螺旋的形式），并且灯丝4的各匝5与灯泡容器1的管壁接触。工作期间，灯丝4的温度保持在大约1200℃至大约1500℃之间。
在一个实施例中，当在220伏电压下工作时，该灯泡消耗1000瓦功率。工作期间，灯丝具有1300℃的温度。发光管
壁表面的功率损耗是20W/cm2。该灯泡充以含0.2%（按体积计的）CH3I的氩气，并且在室温下具有0.36巴的压力。该灯泡的可见光输出是0.38lm/W。
Claims (1)
1、一种红外电灯泡，它包括：
-一个用真空密封方法密封并且由至少含95%(按重量计的)SiO2的玻璃构成的管状灯泡容器，
-一个在该灯泡容器中的绕制的钨灯丝，该灯丝的各匝与所述灯泡容器的管壁接触，
-从该灯丝延伸到外部的各供电流导体，
其特征在于：
-该灯丝绕制成螺旋形状，并且该灯丝的各匝与所述灯泡容器的管壁接触，
-工作期间，该灯丝的温度保持在1200℃至1500℃之间。
Applications Claiming Priority (2)
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| NL8700887 | 1987-04-15 | ||
| NL8700887 | 1987-04-15 |
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