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Elektrische GlÜhlampe mit Gasfüllung und Anordnung des Glühkörpers
auf kleinem Raum. Die Erfindung bezieht sich auf die Bekämpfung der in elektrischen
Glühlampen mit Gasfüllung auftretenden Strömungen, die große Energieverluste bedingen.
Man erreicht dieses dadurch, daß möglichst geradlinige Glühkörper, z. B dichtbewickelte
Spiralen, in gemessenen Abständen nebeneinander in kurzen Entfernungen angeordnet
werden, und zwar richtet sich die Entfernung nach dem Durchmesser und somit dem
Wärmeinhalt der einzelnen Spiralen. Um also durch gegenseitige stärkere Reibung
der von den einzelnen Glühkörpern erzeugten Konvektionsströmungen diese.selbst zu
verlangsamen, werden Spiralen oder äquivalente Drahtgebüde nahe nebeneinander und
am besten parallel zueinander aufgehängt; dies geschieht durch entsprechende Annäherung
der Halterungspunkte aneinander. Die Wirkung einer starken Verlangsamung der Konvektionsströmungen
tritt bei Anwendung solcher Glühkörper schon in mäßiger Entfernung ein, und mit
dem fortschreitenden Grade der Näherung der Glühkörper nehmen die Verluste durch
Konvektion ab. Daher brauchen diese Glühkörper nicht einmal annähernd so unmittelbar
nebeneinanderzuliegen wie etwa die einzelnen Windungen der Spiraldrähte, weil in
nächster Nähe der Glühkörper
die Strömung vollkommen in Ruhe oder
noch sehr klein ist und außerdem mit fortschreitender Näherung anderer Glübkörper
die Zone der Ruhe sich ausbreitet. Selbst bei kleineren Lampentypen genügt eine
Näherung von noch nicht einem Millimeter, um die Konvektionsverluste zwischen den
einzelnen Glühkörpern ganz aufzuheben und so den gesamten Konvektionsverlust praktisch
zu beseitigen, und zwar kann die Entfernung um so größer sein, je größer
der Wärmeinhalt der in Frage kommenden Spiralen ist. Bei größeren Spiralen darf
sie erheblich mehr als i mm betragen, denn je
größer die an den Glühkörper
entwickelte Energie ist, um so stärker ist auch die Erhitzung des umliegenden Gases,
sobald mehrere so getrennte Glühkörper nebeneinandergestellt werden, so daß die
Reibung erheblich wächst. Die Wirkung wächst mit der Zahl der Glühkörper.
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Eine besonders gute Wirkung erhält man nun, wenn man eine Reihe solcher
Glühkörper in mehreren Ebenen so nahe nebeneinander anordnet, daß die einzelnen
Konvektionsströmungen ineinandergreifen oder sich überdecken. Dabei werden die Halterstellen
auf den praktisch kleinsten Raum vereinigt, so daß die Hauptströmung auf der Außenseite
entlanggeht. Durch diese gegenseitige Störung der Strömungen und durch die dadurch
bewirkte außerordentliche Verringerung der Geschwindigkeit sowie durch diese Anordnung
konzentrierter Glühkörper wird außerdem nicht nur eine große Verminderung der Abkühlung
herbeigeführt, sondern auch die Stäubung des Glühkörpers herabgesetzt, weil der
Raum zwischen den einzelnen Glühkörpern relativ stark mit den Glübkörperdämpfen
gesättigt ist und nahezu gleichmäßige Temperatur besitzt. Die Wärmeableitung ist
stark vermindert. Man erhält also Lampen auch kleinerer Lichtstärken von geringerem
Stromverbrauch und von größerer Lebensdauer.
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Man kann dazu diese parallelen oder nahezu parallelen Spiralfäden
auf den Seitenflächen. eines geschlossenen oder nahezu geschlossenen Raumes anordnen,
so daß im Innern die Strömung fast in Ruhe bleibt und ein Teil der Spiralen etwas
im Innern liegt, wodurch die Fortführung de Dampfes sehr beschränkt wird.
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Noch besser gelingt es, diesen Zweck zu erreichen, wenn man auch innerhalb
eines solchen kleinsten Raumes Glühkörper bzw. Spiralfäden anordnet. Dabei ist es
zweckmäßig, die Enden, die die höchste Spannungsdifferenz aufweisen, am weitesten
voneinander anzuordnen und oft, da die Entfernung bei den kleinsten Lampen noch
sehr klein ist, den Gasdruck über eine Atmosphäre zu steigern. Zur Vermeidung von
Berührungen ist es zweckmässig, die Entfernung der Halter und die Länge der Spiralen
nicht zu weit zu gestalten, nicht mehr als das 6o- bis i:oofache des Fadendurchmessers
bei Spiralen.
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Eine besonders einfache Einrichtung ergibt sich so durch mehr als
zwei parallele oder nahezu parallele Anordnungen der Halterstellen in zwei oder
mehr Ebenen, die am besten durch dünne Stäbchen, z. B. aus Borstickstoff, gebildet
sind, zu deren Enden die Zuleitungsdrähte führen und über die Spiraldrähte auf und
ab geführt sind. Ebenso können Metallhalter angeordnet werden, wenn diese kurz genug
und in Isolationsmasse angebracht sind. Für die praktische Ausführung genügen z.
B. vier oder fünf Reihen Halterstellen, zwei in der oberen Ebene, drei in der unteren.
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Abb. i zeigt den Querschnitt von fünf Borstickstoffstäbchen a, über
die die Spirale b
gewunden ist. Das eine Ende der Spirale o
führt nun
in gleicher Weise zurück über die Stäbchen, bis nacheinander mehrere Lagen der auf
und ab führenden Spiralfäden aufeinander in sehr geringen Abständen folgen. Die
Stäbchen sind auch nur in geringer Entfernung voneinander angeordnet, etwa 2
mm
für einen Draht von 0,075 mm Dicke; d ist die eine Elektrodenleitung.
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Abb. 2 gibt die Längsansicht der Stäbchen a, über die die Spiralfädexi
b gewickelt sind; c ist die eine Zuleitung, d die andere.
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Abb. 3 zeigt die Oberansicht, bei der a die Stäbchen,
b die Spiralfäden sind, von denen b:' ganz im Innern des Leuchtsystems sich
befindet; c und d sind die Zuleitungen.
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Statt der Stäbchen kann man auch Haken verwenden, die in den Stäbchen
oder Platten eingelassen sind.