DE102004029364B4 - Halogen lamp for the near infrared and method for producing such - Google Patents

Halogen lamp for the near infrared and method for producing such Download PDF

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Abstract

Halogenlampe zur Erzeugung von Strahlung mit einem wesentlichen Wirkanteil im Bereich des nahen Infrarot und hoher Leistung, mit – einem Glaskörper (34), – einem Glühfaden (36) und – mindestens einem Anschlussbereich (30), der mindestens einen Glühfaden-Kontakt (31) und ein Ende, insbesondere einen Quetschbereich, des Glaskörpers (34) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Glaskörper (34) nur in einem gekühlten Bereich (32), nämlich dem an den Anschlussbereich (30) angrenzenden, bis zum gewendelten Teil des Glühfadens (36) sich erstreckenden, Abschnitt des Glaskörpers (34), eine wesentlich reduzierte Transparenz für die emittierte Strahlung aufweist, wozu der gekühlte Bereich (32) mit einer IR-Strahlungsanteile absorbierenden Beschichtung (33) versehen ist, die außen auf dem Glaskörper (34) aufliegt und die derart ausgebildet ist, dass die Temperatur im Betrieb mindestes 250°C beträgt.Halogen lamp for generating radiation with a substantial active component in the near infrared range and high power, with - a glass body (34), - a filament (36) and - at least one connection area (30), the at least one filament contact (31) and one end, in particular a pinch area, of the glass body (34), characterized in that the glass body (34) only in a cooled area (32), namely the part of the filament (30) adjoining the connection area (30), up to the coiled part ( 36) extending section of the glass body (34) has a significantly reduced transparency for the emitted radiation, for which the cooled area (32) is provided with a coating (33) which absorbs IR radiation components and which is applied on the outside of the glass body (34) and which is designed such that the temperature is at least 250 ° C during operation.

Description

Die Erfindung betrifft eine Halogenlampe, insbesondere zur Erzeugung von Strahlung mit einem wesentlichen Wirkanteil im Bereich des nahen Infrarot und hoher Leistung, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Lampe.The invention relates to a halogen lamp, in particular for the production of radiation having a substantial active portion in the range of the near infrared and high power, and a method for producing such a lamp.

Halogenlampen weisen wie normale Glühlampen gewendelte Wolfram-Glühfäden auf, die in einem Glaskolben oder Glaskörper angeordnet sind. Zwei Anschlussbereiche an den Enden stab- oder langgestreckt U-förmiger Glaskörper umfassen jeweils einen Glühfaden-Kontakt für die Stromzu- bzw. -abführung. Ω-förmige Lampen haben nur einen Anschlussbereich mit zwei Kontakten. Die Anschlussbereiche sind üblicherweise als Quetschbereich ausgeführt, wobei jeweils ein Ende des Glaskörpers erhitzt und über einem Glühfaden-Kontakt zusammengequetscht wird.Halogen lamps, like normal incandescent lamps, have coiled tungsten filaments arranged in a glass bulb or glass body. Two connection areas at the ends rod-shaped or elongated U-shaped glass body each comprise a filament contact for the Stromzu- or -abführung. Ω-shaped lamps have only one connection area with two contacts. The terminal areas are usually designed as a pinch area, wherein each one end of the glass body is heated and squeezed together over a filament contact.

Im Unterschied zu normalen Glühlampen sind dem Füllgas des Glaskolbens von Halogenlampen geringe Mengen eines Halogens, z. B. Jod oder Brom, zugesetzt. Diese Halogene verbinden sich mit dem von der Wendel verdampften Wolfram zu einem Halogenid, beispielsweise zu gasförmigem Wolframjodid. Gelangt dieses Jodid in die Nähe der Glühwendel, so wird es durch die hohe Temperatur (typisch weit über 500°C) wieder in Wolfram und Jod zerlegt, und das Wolfram schlägt sich wieder auf der Wendel nieder. Damit sich die Halogenide nicht auf dem Glaskörper niederschlagen, muss dieser wenigstens eine kritische Temperatur von 250°C haben; meist liegen die Glaskörpertemperaturen im Bereich von 300°C bis 450°C, bei Hochleistungs-Lampen auch noch weit höher.In contrast to normal incandescent lamps are the filling gas of the glass bulb of halogen lamps small amounts of a halogen, eg. As iodine or bromine added. These halogens combine with the tungsten vaporized by the helix to form a halide, for example gaseous tungsten iodide. If this iodide gets close to the incandescent filament, it is decomposed by the high temperature (typically well over 500 ° C) back into tungsten and iodine, and the tungsten settles again on the filament. So that the halides do not precipitate on the glass body, this must have at least a critical temperature of 250 ° C; Usually, the glass body temperatures are in the range of 300 ° C to 450 ° C, in high-performance lamps also much higher.

Der geschilderte Halogen-Kreisprozess verzögert wesentlich die Alterung der Halogenlampe, die dadurch gegenüber normalen Glühlampen eine längere Lebensdauer aufweist. Auch kann die Glühwendel bei höherer Temperatur betrieben werden, woraus eine geeignete Strahlungscharakterisik der Halogenlampe folgt. Wegen dieser Eigenschaften werden in zahlreichen industriellen Prozessen bevorzugt leistungsstarke Halogenlampen angewendet, beispielsweise zur Trocknung von Beschichtungen. Hierfür werden insbesondere solche Halogenlampen verwendet, deren Strahlung einen wesentlichen Wirkanteil im Bereich des nahen Infrarot aufweist.The described halogen cycle significantly delays the aging of the halogen lamp, which has a longer life compared to normal incandescent lamps. Also, the filament can be operated at a higher temperature, resulting in a suitable Strahlscharakterisik the halogen lamp follows. Because of these properties, preference is given to using powerful halogen lamps in numerous industrial processes, for example for drying coatings. For this purpose, in particular those halogen lamps are used whose radiation has a significant active component in the near infrared range.

Der Betrieb moderner NIR-Bestrahlungsanlagen zur Materialbearbeitung, bei denen zur Erzielung der erwünschten hohen Leistungsdichten auf dem Material zahlreiche Emitter (Halogenlampen) dicht gepackt in einer Reflektoranordnung sitzen, erfordert aktive Kühlung zur Abführung der Wärme von den Emittern und Reflektoren. Hierbei kommen, je nach Einsatzgebiet, Luft- und/oder Wasserkühlsysteme zum Einsatz. In der Regel weisen die Emitter eine integrierte Wasserkühlung auf, und zusätzlich werden die Anschlussbereiche der Lampen mit Druckluft gekühlt, da diese gegen thermische Belastung besonders empfindlich sind und durch sie verursachte thermische ”Spitzen” in den zugeordneten Reflektoren deren Formstabilität beeinträchtigen. Typischerweise werden die Anschlussbereiche der Lampe auf Glaskörper-Temperaturen von unter 250°C gekühlt.The operation of modern NIR irradiation equipment for material processing where numerous emitters (halogen lamps) are densely packed in a reflector assembly to achieve the desired high power densities on the material requires active cooling to dissipate heat from the emitters and reflectors. Depending on the field of application, air and / or water cooling systems are used. In general, the emitter have an integrated water cooling, and in addition the connection areas of the lamps are cooled by compressed air, since they are particularly sensitive to thermal stress and their thermal "peaks" in the associated reflectors affect their dimensional stability. Typically, the terminal areas of the lamp are cooled to vitreous temperatures below 250 ° C.

Unterschreitet die Temperatur des Glaskörpers die kritische Temperatur, werden die beim Betrieb der Lampe gebildeten Wolfram-Halogenide nicht mehr in Richtung der glühenden Wolframwendel zurückgeführt, sondern schlagen sich auf dem Glaskolben nieder. Hierdurch wird der Glühfaden mit der Zeit im Querschnitt immer dünner. Es kommt zum sogenannten ”Halogenfraß”. Unterschreitet der Querschnitt einen bestimmten Wert, so schmilzt der Glühfaden schließlich bei einem hohem Stromfluss durch, wie er etwa beim Einschalten der Halogenlampe auftritt. Der Emitter ist damit nicht mehr betriebsfähig und muss ausgewechselt werden.If the temperature of the glass body falls below the critical temperature, the tungsten halides formed during operation of the lamp are no longer returned in the direction of the glowing tungsten filament, but are deposited on the glass bulb. As a result, the filament becomes thinner and thinner over time. It comes to the so-called "Halogenfraß". If the cross section falls below a certain value, the filament finally melts at a high current flow, as occurs when the halogen lamp is switched on, for example. The emitter is thus no longer operational and must be replaced.

Das Problem des Halogenfraßes führt somit zu einer Reduzierung der (mittleren) Lebensdauer leistungsfähiger NIR-Emitter. Bei NIR-Bestrahlungsanlagen für den technischen Einsatz führt das zu höchst unerwünschten Verkürzungen der Wartungsintervalle bzw. zur Notwendigkeit außerplanmäßiger Wartungs-Eingriffe und damit zusammenhängender Stillstandszeiten und somit zu erheblichen Kostensteigerungen und u. U. auch zu Beeinträchtigungen der Produktqualität.The problem of halogen damage thus leads to a reduction in the (average) life of powerful NIR emitters. For NIR irradiation facilities for technical use, this leads to highly undesirable shortening of the maintenance intervals or to the necessity of unscheduled maintenance interventions and associated downtimes and thus to considerable cost increases and u. U. also to impaired product quality.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Halogenlampe, insbesondere zur Erzeugung von Strahlung mit einem wesentlichen Wirkanteil im Bereich des nahen Infrarot und hoher Leistung, bei der der Halogenfraß in einem temperaturkritischen Bereich der Lampe reduziert wird, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Halogenlampe bereitzustellen.It is therefore an object of the present invention to provide a halogen lamp, in particular for generating radiation having a substantial active portion in the range of near infrared and high power, in which the Halogenfraß is reduced in a temperature critical range of the lamp, and a method for producing such Halogen lamp provide.

Diese Aufgabe wird durch eine Halogenlampe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Herstellungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.This object is achieved by a halogen lamp having the features of claim 1 and a manufacturing method having the features of claim 4.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, die Temperatur des Glases im gekühlten Bereich unter Nutzbarmachung der von der Lampe selbst erzeugten Strahlung abschnittsweise wieder zu erhöhen. Dies kann dadurch erzielt werden, dass der Glaskörper in diesem Bereich, in dem beim Betrieb der Halogenlampe die Temperatur des Glases unterhalb einer kritischen Temperatur liegt, eine wesentlich reduzierte Transparenz für die durch den Glühfaden emittierte Strahlung aufweist. Hierdurch erhöht sich die Absorption der Strahlung durch das Quarzglas, was zur lokalen Erhöhung seiner Temperatur führt.An essential idea of the invention is to increase the temperature of the glass in the cooled area by making use of the radiation generated by the lamp itself sections again. This can be achieved in that the glass body in this area, in which the temperature of the glass is below a critical temperature during operation of the halogen lamp, has a substantially reduced transparency for the radiation emitted by the filament. This increases the absorption of the radiation by the Quartz glass, which leads to a local increase in its temperature.

Als kritische Temperatur ist hierbei diejenige anzunehmen, unterhalb derer ein Halogenfraß am Glühfaden auftritt, insbesondere 250°C. Es ist ausreichend, die Transparenz des Glases nur in dem Bereich des Glaskolbens zu reduzieren, in dem der Halogenfraß beim Stand der Technik tatsächlich auftritt.The critical temperature here is to assume the one below which a halogen attack on the filament occurs, in particular 250 ° C. It is sufficient to reduce the transparency of the glass only in the region of the glass bulb in which the halogenation in the prior art actually occurs.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Halogenlampe umfasst dieser Bereich einen direkt oder indirekt durch ein Fluidkühlungssystem gekühlten Abschnitt des Glaskörpers. Dies ist insbesondere der gekühlte Bereich, der an den Anschlussbereich angrenzende und bis zum gewendelten Teil des Glühfadens sich erstreckende Abschnitt des Glaskörpers.In a preferred embodiment of the halogen lamp according to the invention, this region comprises a section of the glass body which is cooled directly or indirectly by a fluid cooling system. This is in particular the cooled region, the portion of the glass body which adjoins the connection region and extends to the coiled part of the filament.

Die reduzierte Transparenz und daraus resultierende erhöhte Absorption führt auf überraschend einfache Weise zu einer Erhöhung der Temperatur des Glaskolbens bis in einen unkritischen Bereich.The reduced transparency and the resulting increased absorption leads in a surprisingly simple manner to an increase in the temperature of the glass flask to a non-critical range.

Die vorgeschlagene Erhöhung der Strahlungsabsorption kann – nicht anspruchsgemäß – beispielsweise durch eine geeignete Riffelung des Glaskolbens im gekühlten Bereich erzielt werden, da sich hierdurch der Weg der Strahlung durch das Glas verlängert und damit auch die zwar geringe, aber stets vorhandene Absorption. Weiterhin ist es denkbar, durch Einschluss von strahlungsabsorbierenden Fremdkörpern in das Glas im Endbereich des Glaskörpers die Absorption zu erhöhen.The proposed increase in the radiation absorption can - not claim - be achieved for example by a suitable corrugation of the glass bulb in the cooled area, as this extends the path of the radiation through the glass and thus also the low, but always present absorption. Furthermore, it is conceivable to increase absorption by including radiation-absorbing foreign bodies in the glass in the end region of the glass body.

Erfindungsgemäß wird jedoch der gekühlte Bereich mit einer die Infrarot(IR)-Strahlung absorbierenden Beschichtung versehen. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung dieser Ausführungsform liegt die Beschichtung außen auf dem Glaskörper auf. Hierdurch gestaltet sich die Herstellung der Halogenlampe besonders einfach.According to the invention, however, the cooled area is provided with a coating absorbing the infrared (IR) radiation. In a particularly preferred embodiment of this embodiment, the coating is on the outside of the glass body. As a result, the production of the halogen lamp is particularly simple.

In weiter bevorzugten Ausführungsformen ist die Beschichtung durch einen Lack gebildet. Lacke werden in zahlreichen Bereichen angewendet und stehen daher in unterschiedlichsten Ausführungen zur Verfügung. Beispielsweise können bekannte Kunstharzlacke eingesetzt werden, bei denen für die Beständigkeit gegenüber Temperaturen oberhalb der kritischen Temperatur als Bindemittel Silikonharz verwendet wird. Ebenso können auch Pulverlacke verwendet werden, die hitzebeständig sind und in vorteilhafter Weise aufgebracht werden können.In further preferred embodiments, the coating is formed by a lacquer. Paints are used in numerous areas and are therefore available in a wide variety of designs. For example, it is possible to use known synthetic resin coatings in which silicone resin is used as the binder for resistance to temperatures above the critical temperature. Likewise, it is also possible to use powder coatings which are heat-resistant and can be applied in an advantageous manner.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung dieser Ausführungsform wird als Beschichtungsmittel ein Auspufflack verwendet. Derartige Lacke sind in der Regel tiefschwarz, weisen also (auch im IR-Bereich) einen sehr hohen Absorptionsgrad auf, und sind wegen ihrer Verwendung in Auspuffen von Kraftfahrzeugen und -rädern üblicherweise temperaturbeständig bis zu etwa 600°C oder mehr. Darüber hinaus sind Auspufflacke preisgünstig herstellbar und leicht durch Spritzen oder Sprühen aufzubringen.In a particularly preferred embodiment of this embodiment, an exhaust paint is used as the coating agent. Such paints are generally deep black, so have (also in the IR range) to a very high degree of absorption, and are usually temperature resistant up to about 600 ° C or more because of their use in exhausts of motor vehicles and wheels. In addition, exhaust coatings are inexpensive to produce and easy to apply by spraying or spraying.

Alternativ (oder zusätzlich) kann auch Ruß als Beschichtungsmaterial verwendet werden. Ruß hat ebenfalls hervorragende Absorptionseigenschaften und ist ein preisgünstiges Material.Alternatively (or additionally), carbon black may also be used as the coating material. Carbon black also has excellent absorption properties and is a low-cost material.

Bei einem Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Halogenlampe wird die Transparenz des Glases des Glaskörpers der Halogenlampe reduziert, nachdem der Anschlussbereich der Halogenlampe, insbesondere durch Quetschung eines Glaskörperendes, gebildet wurde. Hierdurch braucht in bestehende Herstellungsverfahren für Halogenlampen nicht eingegriffen werden, es wird lediglich ein nachgelagerter Bearbeitungsschritt ergänzt.In a method for producing a halogen lamp according to the invention, the transparency of the glass of the glass body of the halogen lamp is reduced after the terminal region of the halogen lamp has been formed, in particular by pinching a glass body end. As a result, there is no need to intervene in existing production methods for halogen lamps, only a downstream processing step is supplemented.

Beim erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine IR-Strahlung absorbierende Beschichtung nur im gekühlten Bereich außen auf dem Glaskörper aufgebracht. Hierdurch gestaltet sich die Herstellung erfindungsgemäßer Halogenemitter besonders einfach, da im Inneren des Glaskörpern keine zusätzlichen Bearbeitungsschritte durchzuführen sind.In the method according to the invention, an IR radiation-absorbing coating is applied outside only on the glass body in the cooled area. As a result, the production of halogen emitters according to the invention is particularly simple, since no additional processing steps are required inside the glass bodies.

In bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Beschichtungsmaterial in Lösung oder in flüssiger Form aufgebracht. Hierdurch gestaltet sich das dosierte Aufbringen der Beschichtung besonders einfach. Insbesondere kann ein dünner Auftrag gewährleistet werden.In preferred embodiments of the method according to the invention, a coating material is applied in solution or in liquid form. As a result, the metered application of the coating is particularly simple. In particular, a thin order can be guaranteed.

Bevorzugt wird das Beschichtungsmaterial durch mechanisches Sprühen oder Spritzen oder Flammspritzen aufgebracht. Hierdurch kann der Glaskörper berührungsfrei beschichtet werden, was die Handhabung vereinfacht und Beschädigungen vermeidet. Beim Flammspritzen kann auf Lösungsmittel verzichtet werden und es können temperaturbeständige Beschichtungen erzeugt werden. Der Schmelzpunkt des Spritzwerkstoffes kann bei Verbrennungstemperaturen des Brenngases von etwa 3000°C bei bis zu 2500°C liegen. Somit können Beschichtungen, die für die während des Betriebes einer Halogenlampe am Glaskolben auftretenden Temperaturen geeignet sind, einfach erzeugt werden.Preferably, the coating material is applied by mechanical spraying or spraying or flame spraying. As a result, the glass body can be coated without contact, which simplifies handling and avoids damage. When flame spraying can be dispensed with solvents and it can be produced temperature-resistant coatings. The melting point of the spray material can be at combustion temperatures of the fuel gas of about 3000 ° C at up to 2500 ° C. Thus, coatings that are suitable for the temperatures encountered during operation of a halogen lamp on the glass bulb, can be easily generated.

Alternativ kann das oder jedes Beschichtungsmaterial durch Kathodenzerstäubern (”Sputtering”) aufgebracht werden. Somit kann eventuell auf ein Lösungsmittel verzichtet werden. Auch wird hierdurch eine in der Dicke und damit in der Transparenz sehr präzise steuerbare Beschichtung und hervorragende Haftung auf dem Glaskörper ermöglicht.Alternatively, the or each coating material may be applied by sputtering. Thus, it may be possible to dispense with a solvent. This also makes it possible to have a coating which can be controlled very precisely in terms of thickness and therefore transparency, and excellent adhesion to the glass body.

Weitere Aspekte, Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren deutlich. Von diesen zeigt: Further aspects, advantages and expediencies of the invention will become apparent from the following description of an embodiment of the invention with reference to the figures. From these shows:

1 eine schematische Schnittansicht eines Halogenemitters nach dem Stand der Technik und 1 a schematic sectional view of a halogen emitter according to the prior art and

2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäß ausgebildete Halogenlampe. 2 a plan view of an inventively designed halogen lamp.

Zunächst werden anhand der schematischen Schnittansicht der 1 die wesentlichen Komponenten einer herkömmlichen Halogenlampe 10 dargestellt. Von der Lampe 10 ist ein Anschlussbereich 12 gezeigt, der durch Erhitzen und anschließendes Zusammenquetschen eines Endes eines Glaskörpers bzw. -kolbens 14 gebildet wird. In diesen Quetschbereich eingebettet ist ein Glühfaden-Kontakt 16 zum Anschluss der Lampe 10 an eine externe Stromquelle (nicht gezeigt). Der Kontakt 16 ist im Anschluss- bzw. Quetschbereich 12 über ein Molybdän-Anschlussplättchen 18 mit einem Glühfaden 20 aus Wolfram verbunden. Der Glühfaden 20 ist im Anschlussbereich 12 und einem daran angrenzenden Bereich 22 ungewendelt. Eine Glühwendel 24 (d. h. die gewendelte Fortsetzung des Glühfadens 20) beginnt erst in einigem Abstand vom Anschlussbereich 12.First, with reference to the schematic sectional view of 1 the essential components of a conventional halogen lamp 10 shown. From the lamp 10 is a connection area 12 shown by heating and then squeezing one end of a glass body or flask 14 is formed. Embedded in this pinch area is a filament contact 16 to connect the lamp 10 to an external power source (not shown). The contact 16 is in the connection or pinch area 12 via a molybdenum connection plate 18 with a filament 20 made of tungsten. The filament 20 is in the connection area 12 and an adjacent area 22 uncoiled. An incandescent filament 24 (ie the coiled continuation of the filament 20 ) starts at some distance from the connection area 12 ,

Beim Betrieb des in 1 gezeigten Halogenemitters 10 erhitzt sich dieser stark. Es muss daher mindestens der Anschlussbereich 12 durch ein (nicht gezeigtes) Luftkühlungssystem gekühlt werden. Die Kühlung betrifft auch den Bereich 22, und zwar sowohl direkt durch den am Glaskolben in diesem Bereich 22 vorbeistreifende Kühlluft, als auch indirekt über die Wärmeleitung vom Glas im Bereich 22 zu dem gekühlten Glas im Quetschbereich 12. Darüber hinaus ist im gekühlten Bereich 22 auch die Energieabstrahlung durch den ungewendelten Glühfaden 20 gegenüber den Bereichen des Kolbens 14 mit Glühwendel 24 verringert.When operating the in 1 shown halide emitter 10 this heats up strongly. It must therefore be at least the connection area 12 be cooled by an air cooling system (not shown). The cooling also affects the area 22 , both directly through the glass bulb in this area 22 passing cooling air, as well as indirectly via the heat conduction from the glass in the area 22 to the chilled glass in the pinch area 12 , In addition, in the refrigerated area 22 also the energy emission through the uncoiled filament 20 opposite the areas of the piston 14 with filament 24 reduced.

Insgesamt wird so beim Betrieb der Lampe 10 im gekühlten Bereich 22 die Temperatur des Glaskolbens 14 auf Werte unterhalb der kritischen Temperatur von 250°C abgesenkt, bei der der Halogen-Kreisprozess zum Erliegen kommt. Daher schlagen sich Wolfram-Halogenide am Glaskolben im Bereich 22 nieder. Gleichzeitig wird der Glühfaden 20 in diesem Bereich 22 immer dünner und schmilzt nach vergleichsweise kurzer Betriebsdauer der Lampe 10 durch.Overall, so will the operation of the lamp 10 in the refrigerated area 22 the temperature of the glass bulb 14 lowered to values below the critical temperature of 250 ° C, at which the halogen cycle process comes to a standstill. Therefore, tungsten halides on the glass bulb in the range 22 low. At the same time the filament becomes 20 in this area 22 always thinner and melts after a comparatively short service life of the lamp 10 by.

Zur Behebung dieses Problem ist erfindungsgemäß die Transparenz des Glaskörpers 14 in seinem gekühlten Bereich 22 zu reduzieren, um die Temperatur des Glaskolbens trotz Kühlung bei Werten oberhalb der kritischen Temperatur von 250°C zu halten.To remedy this problem, according to the invention, the transparency of the glass body 14 in his refrigerated area 22 to keep the temperature of the glass flask at temperatures above the critical temperature of 250 ° C despite cooling.

Ein derartiger, erfindungsgemäß ausgebildeter Halogenemitter 28 ist schematisch in 2 in Draufsicht dargestellt. Hier ist der an den Anschlussbereich 30 mit Glühfaden-Kontakt 31 angrenzende, ebenfalls gekühlte Bereich 32 des Glaskolbens 34 durch aufgesprühten Auspufflack 33 geschwärzt.Such, inventively designed halogen emitter 28 is schematic in 2 shown in plan view. Here is the to the connection area 30 with filament contact 31 adjacent, also cooled area 32 of the glass bulb 34 by sprayed exhaust paint 33 blackened.

Der Auspufflack 33 absorbiert die vom Glühfaden (der in 2 wegen der Schwärzung im gekühlten Bereich 32 nicht sichtbar ist) im Betrieb emittierte Strahlung, insbesondere auch die IR-Strahlung, zu einem hohen Anteil. Dadurch erwärmt sich der Auspufflack 33 und gibt diese Wärme an das Glas des Kolbens im beschichteten Bereich ab. Dadurch wird die Temperatur des Glases in diesem Bereich auf Werte oberhalb 250°C erhöht, so dass sich keine Halogenide auf dem Glaskolben niederschlagen. Der Halogen-Kreisprozess bleibt somit aufrechterhalten, ein Halogenfraß tritt nicht auf und die mittlere Lebensdauer der Lampe 28 verlängert sich deutlich gegenüber der in 1 dargestellten Lampe 10.The exhaust paint 33 absorbs from the filament (the in 2 because of the blackening in the cooled area 32 is not visible) radiation emitted during operation, in particular the IR radiation, to a high proportion. This heats the exhaust paint 33 and releases this heat to the glass of the piston in the coated area. As a result, the temperature of the glass in this range is increased to values above 250 ° C, so that precipitate no halides on the glass bulb. The halogen cycle process is thus maintained, halogenation does not occur and the average life of the lamp 28 lengthens significantly compared to in 1 illustrated lamp 10 ,

Es genügt eine solche Dicke der Lackschicht, bei der ein ausreichender Anteil der Strahlung absorbiert wird, um im Betrieb die Erwärmung des Glaskolbens im gekühlten Bereich 32 auf Temperaturen oberhalb 250°C zu bewirken. Die erforderliche Dicke der Beschichtung 33 ist durch entsprechende Betriebsversuche mit Lampe und Kühlsystem ermittelt worden. Der verwendete, handelsübliche Auspufflack 33 hält Temperaturen im Bereich von 600°C ohne weiteres stand.It is sufficient such a thickness of the paint layer, in which a sufficient proportion of the radiation is absorbed to the operation of the heating of the glass bulb in the cooled area 32 to effect temperatures above 250 ° C. The required thickness of the coating 33 has been determined by appropriate operating tests with lamp and cooling system. The used, commercially available exhaust paint 33 Withstands temperatures in the range of 600 ° C easily.

Die Materialkosten des Lacks 33 sind gering im Vergleich zu den weiteren Komponenten der Halogenlampe 28. Auch ist lediglich ein nachgelagerter Herstellungsschritt zum Aufsprühen des Aufpufflacks 33 auf den Bereich 32 der Lampe 28 erforderlich, für den bekannte Sprühdosen verwendet werden können. Der Auspufflack 33 wird in einem einzigen Auftragvorgang aufgebracht und härtet umgehend aus. Somit erhöhen sich die Herstellungskosten der erfindungsgemäßen Halogenlampe 28 nur geringfügig gegenüber einer Lampe ohne eine derartige Nachbearbeitung des gekühlten Bereichs, während gleichzeitig die Lebensdauer der Lampe 28 deutlich erhöht ist.The material cost of the paint 33 are small compared to the other components of the halogen lamp 28 , Also, only a downstream manufacturing step for spraying the Aufpuffeack 33 on the area 32 the lamp 28 required, can be used for the known spray cans. The exhaust paint 33 is applied in a single application and cures immediately. Thus, the production costs of the halogen lamp according to the invention increase 28 only slightly compared to a lamp without such post-processing of the cooled area, while at the same time the life of the lamp 28 is significantly increased.

Im Geltungsbereich der Erfindung, der ausschließlich durch die nachfolgenden Ansprüche angegeben wird, sind durch fachmännisches Handeln noch viele weitere Ausführungsformen denkbar.In the scope of the invention, which is indicated solely by the following claims, many other embodiments are conceivable by expert action.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10, 2810, 28
Halogenlampehalogen lamp
12, 3012, 30
Anschlussbereichterminal area
14, 3414, 34
Glaskörpervitreous
16, 3116, 31
Glühfaden-KontaktFilament Contact
1818
Molybdän-AnschlussplättchenMolybdenum bonding pads
2020
ungewendelter Glühfadenuncoiled filament
22, 3222, 32
gekühlter Bereichrefrigerated area
24, 3624, 36
gewendelter Glühfadencoiled filament
3333
Auspufflackexhaust paint

Claims (7)

Halogenlampe zur Erzeugung von Strahlung mit einem wesentlichen Wirkanteil im Bereich des nahen Infrarot und hoher Leistung, mit – einem Glaskörper (34), – einem Glühfaden (36) und – mindestens einem Anschlussbereich (30), der mindestens einen Glühfaden-Kontakt (31) und ein Ende, insbesondere einen Quetschbereich, des Glaskörpers (34) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Glaskörper (34) nur in einem gekühlten Bereich (32), nämlich dem an den Anschlussbereich (30) angrenzenden, bis zum gewendelten Teil des Glühfadens (36) sich erstreckenden, Abschnitt des Glaskörpers (34), eine wesentlich reduzierte Transparenz für die emittierte Strahlung aufweist, wozu der gekühlte Bereich (32) mit einer IR-Strahlungsanteile absorbierenden Beschichtung (33) versehen ist, die außen auf dem Glaskörper (34) aufliegt und die derart ausgebildet ist, dass die Temperatur im Betrieb mindestes 250°C beträgt.Halogen lamp for generating radiation having a substantial active component in the range of near infrared and high power, comprising - a glass body ( 34 ), - a filament ( 36 ) and - at least one connection area ( 30 ), which has at least one filament contact ( 31 ) and one end, in particular a pinch region, of the vitreous body ( 34 ), characterized in that the glass body ( 34 ) only in a cooled area ( 32 ), namely to the connection area ( 30 ) adjacent, to the coiled portion of the filament ( 36 ) extending portion of the vitreous ( 34 ), has a substantially reduced transparency for the emitted radiation, to which the cooled area ( 32 ) with an IR radiation absorbing coating ( 33 ), which on the outside of the glass body ( 34 ) and which is designed such that the temperature during operation is at least 250 ° C. Halogenlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gekühlte Bereich (32) einen direkt oder indirekt durch ein Fluidkühlungssystem gekühlten Abschnitt des Glaskörpers (34) umfasst.Halogen lamp according to claim 1, characterized in that the cooled area ( 32 ) a directly or indirectly cooled by a fluid cooling system portion of the glass body ( 34 ). Halogenlampe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (33) durch einen Lack oder Ruß gebildet ist.Halogen lamp according to one of the preceding claims, characterized in that the coating ( 33 ) is formed by a paint or carbon black. Verfahren zur Herstellung einer Halogenlampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transparenz des Glases des Glaskörpers (34) der Halogenlampe (28) reduziert wird, nachdem der Anschlussbereich (30) der Halogenlampe (28), insbesondere durch Quetschung eines Glaskörperendes, gebildet wurde, wobei eine IR-Strahlung absorbierende Beschichtung (33) nur im gekühlten Bereich (32) außen auf dem Glaskörper (34) aufgebracht wird.Method for producing a halogen lamp according to one of the preceding claims, characterized in that the transparency of the glass of the glass body ( 34 ) of the halogen lamp ( 28 ) is reduced after the connection area ( 30 ) of the halogen lamp ( 28 ), in particular by crushing a glass body end, wherein an IR radiation absorbing coating ( 33 ) only in the cooled area ( 32 ) on the outside of the glass body ( 34 ) is applied. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Beschichtungsmaterial (33) in Lösung oder in flüssiger Form aufgebracht wird.Method according to claim 4, characterized in that a coating material ( 33 ) is applied in solution or in liquid form. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial (33) durch mechanisches Sprühen oder Spritzen oder Flammspritzen, insbesondere durch Sprühen aus einer Sprühdose, aufgebracht wird.Method according to claim 4 or 5, characterized in that the coating material ( 33 ) is applied by mechanical spraying or spraying or flame spraying, in particular by spraying from a spray can. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes Beschichtungsmaterial (33) durch Kathodenzerstäuben aufgebracht wird.Method according to claim 4, characterized in that the or each coating material ( 33 ) is applied by sputtering.
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