DE1539453A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erhoehung der Leistung von elektrisch betriebenen Temperaturstrahlern,insbesondere von Gluehlampen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Erhöhung der %eistung von elektrisch betriebenen Temperaturstrahlern! insbesondere von Glühlampen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erhöhung der Leistung von elektrisch betriebenen Temperaturstrahlern, insbesondere von Glühlampen: Elektrisch betriebene Temperaturstrahler werden meist mit Gleich-oder Wechselstrom gespeist, ihre Strahlungsleistung ist im ersten Falle gleichmäßig, im letzten Falle mit der Frequenz des Wechselstrome schwankend, wobei die Wärmespeicherung durch das Glühfadenmaterial ein völliges Erlöschen der Strahlung beim Stramrichtungswechsel'verhinc@erttDie Belastbarkeit der Strahler und damit die spektrale Zusammensetzung und Energie der Strahlung Wird im wesentlichen durch das Glühfadenmaterial begrenzt, weil Schmelzen und Verdampfen des Materials verhindert werden müssen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunder die Strahlungsleistung eines elektrisch betriebenen Temperaturstrahlers zu erhöhen, ohne das Glühfadenmaterial erhöhter Dauertemperatur und damit der Gefahr beschleunigter Zerstörung auszusetzen und ferner eine Vor- richtung zur wirtschaftlichen Durchführung den Verfahrens zu schaffen. Diese Aufgabe ist mit einem Verfahren gelöst, das nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß der Strahler impulemäßig betrieben und die Impulsdauer höchstens gleich, mindestens auf einem Zehntel der Intervalldauer gehalten und die Impulsfrequenz zwischen 10 und 500 üz eingestellt wird. Bei dieser Lösung wurde von der Überlegung ausgegangen, daß die erstrebte Wirkung schon dann erreicht werden kann, wenn die Fadentemperatur nur in schneller Folge jeweils kurzzeitig erhöht wird, vorausgesetzt, daß ausreichende Abkühlzeiten zwischengeschaltet werden. Betreibt man,@von dieser Feststellung ausgehend, einen Strahler nicht mit kontinuierlich fließendem Strom (Gleich-Strom) oder mit Wechselstrom mit Sinus-Charakteristik, sondern nach der Erfindung impulsmäßig' so ergibt sich vorteilhaft eIM a) eine höhere Belastbarkeit. des Strahler® bei.-gleicher Lebensdauer; b) eine höhere Strählungaleistung*'allgemein; cl,eine Verschiebung der gesamten spektralen Energieverteilung in Sichtung der kurzwelligen Strahlung, d:h.

  L@Glühlampen_eine Erhöhung de Blau-Yiolett-

  anteils, eine höhere"Farbteaperatur", was vor

  alle' für Anwendungsgebiete in Photographie und

  Projektion wichtig 1®t.

  ?Ur-die-weinten praktischen Anwendungsgebiete wird somit ein höherer #irlnungsgrad, d:h. eine bessere Ausnutzung der elektrisehen Energie erreicht.

  Daneben besteht der Vorteil, dad mit kleineren Strahlern bzw::

  espen und mit dünneren Glühfäden gearbeitet werden kann, was

  für günstigere Dimensionierung und Formgebung der Glühwendel

  und zurr Erreehuna höherer leuchtdichte ausnutzbar ist. Gleich-

  zeitig verkürzen sich die Einbrenn- oder Anheizzeiten. Darüber

  hinaus entfallen beim Impulsbetrieb besonders. bei Hochleistunge-

  glüh U mpen auftretende extrem hohe Einschaltstronstöße, die für

  spe und fetz in gleicher weise gefährlich sind.

  Der ertindungsgeaUe hpulebetrieb von Temperaturstrahlern wäre

  nach vorstehenden Ausführungen auch dann noch vorteilhaft, wenn

  der erhöhte liriungsgrad des Strahlers durch Verluste bei der

  Inpnlaer:eugang ausgeglichen würde. In Rahmen der Erfindung ist

  auch die ?rage der,Iwpulserseugung gelöst, und zwar mit Mitteln,

  die einerseits geringe einmalige Anlagekosten, anderseits eine

  verlustarme, wartungs- und störungsfreie Funktion ermöglichen. Für Gleichstrombetrieb sind zur Impulserzeugung-verschiedene Arten von mechanischen Unterbrechern oder "Zerhackern" bekannt ausserdem elektronische Impulserzeuger mit-Röhren oder Transistoren. Es ,fehlte jedoch eine vorteilhafte Methode bzw. Vorrichtung, um ausgehend von Wechselstrom mit Sinus-Charakteristik einen Impulsbetrieb von Temperaturstrahlern zu erreichen: Die Vorrichtung nach der Erfindung,- die eine wirtschaftliche Durchführung des Verfahrens_im oben angegebenen Sinne gewährleistet, ist dadurch gekennzeichnet, saß dem Temperaturstrahler bei Betrieb mixt Wechselstrom eine Drosselspule vorgeschaltet ist' die einen aus magnetischem Werkstoff mit extrem steiler Magnetisierungskurve bestehenden Kern aufweist, der im Verhältnis zur Windungszahl so bemessen ist, saß in jeder Halbphase magnetische Übersättigung eintritt. Diese erfindungsgemäße Vorrichtung wandelt vom Versorgungsnetz kommenden Wechselstrom derart um, saß eine Impuls-Charakteristik entsteht, d.h. kurzzeitige intensive Stromstöße nach praktisch stromlosen Intervallen. Das Verhältnis der Dauer von Impuls zu . Intervall kann geregelt werdens wobei eine Relation zwischen 1 : 1 und 1 : 10 möglich, 1 : 2 bis 1 : 5 wünschenswert ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung beatehtg wie-erwähnt,'aus einer Drosselepule, die in Reihe mit dem zu betreibenden Strahler an eine Wechselspannung geschaltet wird. Die Besonderheit besteht darin, daß zur Herstellung: der Drosselapule ein Kern aus solchem magnetischem Werkstoff verwendet wird, der schon bei niedrigen Feldstärken hohe Induktion erreicht und daß der Kern im Verhältnis zur Windungezahl der Spule so dimensioniert: wird, daß er in jeder Halbphase magnetisch übersättigt wird. :Zur Impulserzeugung werden ausser der erfindungsgemäßen Drosselspule mit übersättigtem Kern keine weiteren Bau-Elemente wie Kondensatoren, Funkenstrecken, Kippröhren, oder' Unterbrecher benötigt. Der gewählte Werkstoff des Magnetkerns, z.B. aus Silizlumeisen, hat eine extrem steile Magnetisierungakurve und geringe Ummagnetisierungeverluate. Hierdurch arbeitet dieser Impuleerzeüger sehr verlustarm, bedarf keiner besonderen Kühlung und es wird tatsächlich der erstrebte höhere Wirkungsgrad ausser den sonstigen Vorteilen erreicht:

Claims (1)

1. A n s p r ü c h e 1. Verfahren zur Erhöhung der Leistung von elektrisch be- triebenen Temperaturstrahlern, insbesondere Glühlampen, d a d u r. c h g e k e n n z e i o h n e t, daß der Strahler impulemäoig betrieben und die Impulsdauer höchstens gleich' mindestens auf einem Zehntel der Intervalldauer und die Impulsfrequenz zwischen 10 und 500 Hz gehalten wird. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrene nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h, daß dem Temperatur-Strahler eine mit Wechselstrom-beachickte Drosselspule vor- geschaltet ist' die einen aus magnetischem Werkstoff mit extrem steiler Magnetisierungskurve bestehenden Kern auf-weist, der im Verhältnis zur Windungszahl so bemessen ist' daß in jeder Halbphase magnetische Übersättigung eintritt.