DE632120C

DE632120C - Gas-filled electric light bulb for more than 30 volts operating voltage

Info

Publication number: DE632120C
Application number: DEV28563D
Authority: DE
Original assignee: Ver Gluehlampen & Elec AG
Current assignee: Ver Gluehlampen & Elec AG
Priority date: 1932-07-18
Filing date: 1932-08-23
Publication date: 1936-07-02
Also published as: FR758563A; NL42667C

Description

Die Erfindimg betrifft gasgefüllte elektrische Glühlampen für mehr als 30 Volt Betriebsspannung, die einen auf einen kleinen Raum eingeengten, z. B. wendeiförmigen Glühkörper besitzen.The invention relates to gas-filled electric incandescent lamps for more than 30 volts Operating voltage that is restricted to a small space, e.g. B. helical Own incandescent body.

Es ist bekannt, daß die Energieausbeute solcher gasgefüllten Glühlampen deswegen besser ist als diejenige der Vakuumlampen, weil die durch die Verminderung der Verdampfungsgeschwindigkeit des Fadenmaterials erzielbare Erhöhung der- Temperatur des Glühkörpers die durch Wärmeleitung verursachten Energieverluste mehr als kompensiert. Der Füllungsdruck der heute gebräuchlichen Lampen beträgt etwa ³/₄ Atm. (unter Füllungs druck wird hier und im nachfolgenden der in der nicht brennenden Glühlampe bei Zimmertemperatur herrschende Gasdruck verstanden).It is known that the energy yield of such gas-filled incandescent lamps is better than that of vacuum lamps because the increase in the temperature of the incandescent body which can be achieved by reducing the evaporation rate of the filament material more than compensates for the energy losses caused by heat conduction. The filling pressure of the common use today lamps is about ^_3/4 atm. (Filling pressure is understood here and in the following to mean the gas pressure prevailing in the non-burning incandescent lamp at room temperature).

Es ist schon vorgeschlagen worden, elektrische Glühlampen mit Gas von höherem Druck zu füllen, und zwar soll in einem Fall bei einer gewöhnlichen elektrischen Glühlampe mit einem Glühkörper aus Wolfram und indifferenter, die Wärme schlecht leitender Gasfüllung der Gasdruck sehr hoch in der Größenordnung von ^x/₁₀ bis 1 Atm. gewählt werden. Es ist in Verbindung mit dieser Angabe auch erwähnt, daß der Gasdruck mehr als r Atm. betragen kann. Es geht jedoch nicht die Lehre daraus hervor, den Atmosphärendruck wesentlich über ι Atm. zu erhöhen, um auf diese Weise die Gefahr der Explosion der Lampe zu vermindern. Diese rührt daher, daß bei höheren Betriebsspannungen als 30 Volt die meisten gasgefüllten Glühlampen mit auf kleinen Raum eingeengtem, z. B. wendeiförmigem Glühkörper mit einer Bogenentladung ausbrennen, d.h. es entsteht im Moment des Ausbrennens zwischen den sich trennenden und noch glühenden Fadenenden ein elektrischer Lichtbogen, der so lange andauert, bis die Entfernung der beiden Fadenenden infolge Abschmelzens und Verdampfens die Aufrechterhaltung des Bogens nicht mehr ermöglicht. Dieser Bogen erwärmt die Gasfüllung, dessen effektiver Druck dadurch größer wird. Es wurde allgemein angenommen, daß, wenn der Füllungs druck größer ist als ι Atm., der effektive Druck so hoch ansteigen kann, daß der Lampenkolben explodiert. It has already been proposed to fill electric incandescent lamps with gas of higher pressure, and in one case, in the case of an ordinary electric incandescent lamp with an incandescent body made of tungsten and an inert gas filling that does not conduct heat well, the gas pressure should be very high in the order of magnitude of ^x / ₁₀ to 1 atm. to get voted. It is also mentioned in connection with this statement that the gas pressure is more than r Atm. can be. However, the teaching does not emerge from it that the atmospheric pressure is significantly above 1 atm. in order to reduce the risk of the lamp exploding. This is due to the fact that at higher operating voltages than 30 volts most gas-filled incandescent lamps with narrowed in a small space, z. B. burn out a spiral incandescent body with an arc discharge, i.e. at the moment of burnout an electric arc is created between the separating and still glowing thread ends, which lasts until the removal of the two thread ends due to melting and evaporation no longer enables the arc to be maintained . This arc heats the gas filling, the effective pressure of which increases as a result. It was generally assumed that if the filling pressure is greater than ι Atm., The effective pressure can rise so high that the lamp bulb explodes.

Weiterhin ist vorgeschlagen worden, für eine besondere Ausführungsform einer Lampe, bei der der Glühfaden in der Drehachse eines Glasgefäßes angeordnet ist, das derart in schnelle Umdrehung versetzt wird, daß die Schwerkraftwirkung auf das Gas aufgehoben und dadurch eine Wärmeströmung verhindert wird, einen hohen Druck von 5 bis 10 Atm. vorzusehen. Diese besondere AusgestaltungIt has also been proposed, for a particular embodiment of a lamp, in which the filament is arranged in the axis of rotation of a glass vessel which is so in fast rotation is offset that the effect of gravity on the gas is canceled and thereby preventing heat flow, a high pressure of 5 to 10 atm. to be provided. This particular design

hat praktisch jedoch keine Bedeutung und auch keine Anregung gegeben, für normale Glühlampen höhere Drücke zu verwendenf weil man die Explosion des Lampenkolbeps' fürchtete. " ·'. ·;'however has practically no meaning and also no suggestion for normal Incandescent bulbs to use higher pressures because of the explosion of the lamp bulb feared. "· '. ·;'

Demgegenüber besteht die Erfindung, :cl. sich auf eine gasgefüllte elektrische GIuH-* lampe mit mehr als 30 Volt Betriebsspannung bezieht, darin, daß gleichzeitig ein auf einen kleinen Raum eingeengter, z. B. wendelför- , miger Glühkörper vorgesehen ist, die Lampe mit verhältnismäßig reinen Edelgasen, z. B. Argon im Betrage von über 90 0/0 oder Krypton im Betrage von über 850/0, gefüllt ist und der Füllungsdruck in der Lampe wenigstens so hoch über 2 Atm. gewählt ist, daß sich ein Lichtbogen nicht ausbilden kann. Es ist nämlich festgestellt worden, daß, wenn der Füllungsdruck der Lampe bedeutend über das übliche Maß erhöht wird, und zwar über 2 Atm. beträgt, eine Explosion nicht zu befürchten ist, weil überhaupt kein Lichtbogen entsteht oder, wenn er entsteht, verlischt, ohne Schaden anzustiften, auch wenn die Lampe zur Erzielung hoher Wirtschaftlichkeit mit möglichst reinen Edelgasen, z. B. mit Argon im Betrage von über 90 0/0 oder Krypton im Betrage von über 85 o/_o, gefüllt ist und einen dichtgedrängten Leuchtkörper besitzt.In contrast, there is the invention: cl. refers to a gas-filled electric GIuH- * lamp with more than 30 volts operating voltage, in that at the same time a narrowed to a small space, z. B. helical , miger incandescent body is provided, the lamp with relatively pure noble gases, for. B. argon in the amount of over 90 0/0 or krypton in the amount of over 850/0, is filled and the filling pressure in the lamp is at least as high above 2 atm. is chosen so that an arc cannot be formed. Indeed, it has been found that if the filling pressure of the lamp is increased significantly above the usual level, namely above 2 atm. is, an explosion is not to be feared because there is no arc at all or, if it occurs, goes out without causing damage, even if the lamp to achieve high economic efficiency with the purest possible noble gases such. B. with argon in the amount of over 90 0/0 or krypton in the amount of over 85 o / _o , is filled and has a densely packed luminous body.

Bei manchen Lampentypen erzielt man besonders gute Ergebnisse, wenn der Füllungsdruck erheblich höher als 2 Atm. liegt. Z. B-. wurde gefunden, daß bei einer 115-Volt-6o^Watt-Lampe die Erhöhung des Füllungsdrucks von 560 mm. auf 2000 mm Quecksilbersäule die Verdampfungsgesehwindigkeit des Fadenmaterials derart herabsetzt, daß trotz erhöhter Wärmeleitiingsverluste die Lebensdauer der Hochdrucklampe bei gleicher Energieausbeute (Lumen per Watt) gebrannt um 50O/0 größer ist als die der gewöhnlichen. Ein noch höherer Füllungsdruck usw., etwa & Atm., hat sich als zweckmäßig erwiesen hei solchen Lampentyp en, bei denen der Glühfaden so dick ist und infolgedessen die Wärmeleitungsverluste in Prozenten der Gesamtenergie so gering sind, däß, wenn sie durch Erhöhung des Füllungsdrucks auch anwachsen, die durch Verminderung der Veriifdampfungsgeschwindigkeit ermöglichte Er- ^•Itghung ',dejf' Fadentemperatur diese Folgen i'nYehr ali'^Tcompensiert.With some types of lamp, particularly good results are achieved if the filling pressure is considerably higher than 2 atm. lies. E.g. B-. it was found that with a 115 volt 60 watt lamp the increase in filling pressure of 560 mm. to 2000 mm of mercury reduces the rate of evaporation of the thread material so that, despite increased heat conduction losses, the service life of the high-pressure lamp with the same energy yield (lumens per watt) when burned is 50O / 0 longer than that of the usual one. An even higher filling pressure, etc., about & atm., Has hot proven expedient such type of lamp s, in which the filament is as thick and as a result, the heat conduction losses as a percentage of the total energy is so low däß if they also increase the filling pressure increase, the increase made possible by reducing the rate of evaporation, since the thread temperature compensates for these consequences more or less.

.,#;.■ Bei solchen hohen Füllungsdrücken müssen ^'natürlich auch die Gefahrenmomente in Betracht gezogen werden. Ohne erhebliche Erhöhung der Wandstärke des Kolbens können dem hohen Druck gut widerstehende Lampen hergestellt werden, wenn anstatt der üblichen Kugel- bzw. Birnenfbrm dem Kolben gemäß der Erfindung Zylinderform oder zylinderähnliche Rohrform gegeben wird, ohne daß der Rauminhalt der Lampe wesentlich abgeändert werden müßte. - Natürlich ist die zylindrische Form des Kolbens nicht nur bei diesen ganz hohen Drücken, sondern bei sämtlichen den Atmosphärendruck überschreitenden Füllungsdrücken zweckmäßig.., # ;. ■ With such high filling pressures, ^ 'Of course, the dangers must also be taken into account. Without a significant increase the wall thickness of the bulb can easily withstand the high pressure lamps can be made if the piston instead of the usual ball or pear shape the invention is given a cylindrical shape or cylinder-like tubular shape without the volume of the lamp would have to be changed significantly. - Of course it is cylindrical shape of the piston not only at these very high pressures, but at all filling pressures exceeding atmospheric pressure are expedient.

Der Vorsicht halber kann im übrigen, um die Explosion der Lampe sicher zu vermeiden, in den Lampenkolben oder -sockel in bekannter Weise eine Schmelzsicherung eingebaut werden. Wenn nämlich in dem Gas, dessen Druck höher ist als 2 Atm., eine Bogenentladung entstehen sollte, entwickelt sich diese so langsam, daß die Schmelzsicherung durchschmilzt, bevor die Gasfüllung erwärmt werden könnte.As a precaution, in order to safely avoid the explosion of the lamp, a fuse can be installed in the lamp bulb or base in a known manner. If namely an arc discharge should occur in the gas, the pressure of which is higher than 2 atm., this develops so slowly that the fuse melts before the Gas filling could be heated.

Claims

Patent claims:

I. Gas-filled electric incandescent lamp for an operating voltage of more than 30 volts, thereby characterized in that they have a narrowed to a small space, z. B. contains helical incandescent body, with relatively pure noble gases, e.g. B. with argon in the amount of over 900/0 or krypton in the amount of over 850/0, is filled and the filling pressure in the go Lamp at least as high above 2 atm. is chosen so that an arc cannot be formed.

2, incandescent lamp according to claim 1, characterized by a tubular, cylindrical piston.