EP0891628A1 - Glühlampe mit reflexionsschicht - Google Patents

Glühlampe mit reflexionsschicht

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EP0891628A1
EP0891628A1 EP98906822A EP98906822A EP0891628A1 EP 0891628 A1 EP0891628 A1 EP 0891628A1 EP 98906822 A EP98906822 A EP 98906822A EP 98906822 A EP98906822 A EP 98906822A EP 0891628 A1 EP0891628 A1 EP 0891628A1
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EP
European Patent Office
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lamp
lamp bulb
bulb
axis
incandescent lamp
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EP98906822A
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EP0891628B1 (de
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Ulrich Binder
Sigbert Müller
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Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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Publication date
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01KELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00Details
    • H01K1/28Envelopes; Vessels

Definitions

  • the invention is based on an incandescent lamp, in particular a halogen incandescent lamp with an IR reflection layer, according to the preamble of claim 1.
  • This type of lamp is used in general lighting as well as for special lighting purposes, in combination with a reflector, for example in projection technology.
  • the rotationally symmetrical shape of the lamp bulb in connection with a coating reflecting IR radiation applied to its inner and / or outer surface - hereinafter referred to as IR layer for short - causes a large part of the IR radiation power emitted by the luminous element to be reflected back.
  • the resulting increase in lamp efficiency can be used on the one hand with constant electrical power consumption for a temperature increase in the filament and consequently an increase in the luminous flux.
  • a predetermined luminous flux can be achieved with lower electrical power consumption - an advantageous “energy-saving effect”.
  • Another desirable effect is that, owing to the IR layer, significantly less IR radiation power is emitted through the lamp bulb and thus the surroundings are heated than in conventional incandescent lamps .
  • the power density of the IR radiation components within the lamp bulb decreases with the number of reflections and consequently also the efficiency of the incandescent lamp. It is therefore crucial for the increase in efficiency that can actually be achieved to minimize the number of reflections required for returning the individual IR rays to the luminous element.
  • the lamp bulb provided with the IR layer is specially shaped.
  • Corresponding helix shapes can only be realized to a very limited extent due to the limited ductility of the tungsten wire that is generally used for this.
  • a cube-shaped helix is suggested as a rough but practical approximation for a sphere.
  • the helix has the largest diameter in its center. This gradually decreases towards the two ends of the helix.
  • EP-A 0 470 496 discloses a lamp with a spherical bulb, in the center of which a cylindrical luminous element is arranged.
  • DE-OS 30 35 068 specifies a teaching for minimizing the inevitable aberration losses even in the latter embodiment. Thereafter, the two focal points of the ellipsoidal lamp bulb lie on the axis of the cylindrical luminous element and at predetermined distances from its respective ends.
  • DE-OS 44 20 607 finally discloses a halogen incandescent lamp with a lamp bulb which is shaped as an ellipsoidal or ellipsoid-like barrel body and is provided with an IR layer.
  • the ellipsoidal or possibly ellipsoid-like part of the contour of the barrel body is generated by an ellipse section, the small semiaxis b of which is arranged perpendicular to the longitudinal axis of the lamp, ie the axis of rotation of the lamp bulb.
  • the small semi-axis of the generators is smaller than half the bulb diameter D / 2 and is displaced approximately by the radius d / 2 of the filament parallel to the axis of rotation, which ultimately results in the barrel body.
  • the length of the luminous element corresponds approximately to the distance between the two focal points of the elliptical section generating.
  • the filament is positioned within the lamp bulb so that - in the representation of a longitudinal section - the two focal points with the two corresponding corner points of the filament approximately coincide.
  • this heats the filament unevenly.
  • Another disadvantage of this solution is that the improvement in lamp efficiency that can be achieved depends relatively strongly on the dimensioning and positioning of the luminous element within the lamp bulb.
  • the invention is based on the object of eliminating the disadvantages mentioned and of specifying an incandescent lamp which is distinguished by efficient return of the emitted IR radiation to the luminous element and consequently high efficiency.
  • compact lamp dimensions with high luminance levels should be made possible, as is sought in particular for low-voltage halogen incandescent lamps.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the basic relationships and introduces some parameters that are essential for understanding the invention.
  • an ellipse 1 is shown with the large and the small semiaxis a and b as well as with the two focal points F, and F r
  • the contour of the rotationally symmetrical lamp bulb 2 (shown in a highly schematic and simplified manner) is essentially generated by an ellipse section 3 (highlighted in FIG. 1 by a larger line width) of the ellipse 1.
  • the contour can therefore be simplified describe by the rotation of the ellipse section 3 about an axis of rotation RA.
  • the ellipse section 3 is specifically selected so that, firstly, the small semi-axis b is oriented perpendicular to the axis of rotation RA of the lamp bulb 2 and, secondly, that the small semi-axis is longer than the radius R of the lamp bulb 2.
  • the lamp bulb 2 no longer has the shape of a "real" rotational ellipsoid.
  • a filament 4 with rotationally symmetrical for example a circular cylindrical outer contour (shown as a rectangle in the schematic longitudinal section of FIG. 1) is arranged centrally axially within the lamp bulb 2. This also means the focal axis F, F 2 - this is the connecting straight line between the two focal points F,, F 2 within the lamp bulb 2 - displaced parallel to the axis of rotation RA of the lamp bulb 2 and in the direction away from the generator 3.
  • the length of the small semi-axis b is selected from the range R ⁇ b ⁇ R + 5 - w r , in particular from the range R + wr ⁇ b ⁇ R + 3 - w r r.
  • R and w r ⁇ denote the largest radius of the lamp bulb or the radius of the cylindrical or cylinder-like filament.
  • a seal for example a pinch or fusible seal, must be provided on the one or both sides in the region of the axis of rotation for the current lead-through (not shown in FIG. 1 for the sake of a better overview).
  • the side of the piston opposite the power feedthrough is usually shaped like a dome and may optionally have a pump tip (likewise not shown in FIG. 1, but compare FIG. 3).
  • FIGS. 2a and 2b Figure 2a corresponds essentially to the conditions in DE-OS 30 35 068.
  • FIG. 2b finally shows the conditions in DE-OS 44 20 607 again.
  • the lamp bulb 7 is shaped as an ellipsoidal or ellipsoidal barrel body.
  • the schematic sectional illustration shows two ellipse halves which are connected to one another by means of two straight sections.
  • the focal pairs ⁇ l , F 2 or F, ', F 2 ' of the two halves of the ellipse coincide with the corner points of the luminous element 8.
  • the focal axis F ⁇ is shifted parallel to the axis of rotation RA, but - in contrast to the present invention - towards the generatrix.
  • An advantage of the present invention - in addition to the increase in efficiency - is the likewise increased uniformity with which the IR radiation is reflected back onto the coil. This prevents local overheating, which can lead to premature destruction of the filament. It is also advantageous that the achievable improvement in lamp efficiency compared to DE-OS 44 20 607 depends less on production-related fluctuations in the positioning of the filament within the bulb.
  • Axially arranged single or double filaments made of tungsten are used as the illuminant.
  • the luminous element is connected in an electrically conductive manner to two power supply lines, both of which are routed gas-tight to the outside either together at one end of the lamp bulb or separately at the two opposite ends of the lamp bulb. Sealing is generally done through a pinch. Another locking technology is also possible, e.g. a melting plate.
  • the version closed on one side is particularly suitable for NV and MV (medium-voltage) applications. In this case, very compact lamp dimensions can be realized due to the relatively short illuminants.
  • the lamp bulb has a lamp neck at one or possibly at both ends in the area of the current leadthrough.
  • the lamp neck surrounds the current feedthrough as closely as possible and merges into a seal. Details of this can be found in DE-OS 44 20 607.
  • the lamp bulb is usually filled with inert gas, for example with N 2 , Xe, Ar and / or Kr.
  • inert gas for example with N 2 , Xe, Ar and / or Kr.
  • halogen additives which maintain a tungsten-halogen cycle in order to counteract blackening of the bulb.
  • the lamp bulb is made of a translucent material, for example quartz glass.
  • the lamp can be operated with an outer bulb. If a particularly strong reduction in the IR power emitted into the environment is desired, this can also have an IR layer.
  • the IR layer can be designed, for example, as an interference filter known per se - usually a sequence of alternating dielectric layers of different refractive indices.
  • the basic structure of suitable IR layers is e.g. explained in EP-A 0 470 496.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the principle of the invention
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of the prior art
  • FIG. 3 shows an embodiment of an MV halogen incandescent lamp with an IR layer and a filament and with a bulb shape optimized according to the invention.
  • FIG 3 an embodiment of a lamp 9 according to the invention is shown schematically.
  • This is a lim incandescent lamp with a nominal voltage of 120 V. It consists of a lamp bulb 10 squeezed on one side, which is shaped as an ellipsoid-like body.
  • the generatrix of the ellipsoidal partial contour of the lamp bulb 10 is an ellipse section, the small semiaxis of which is 8.2 mm long and oriented perpendicular to the longitudinal axis of the lamp 9.
  • the large semi-axis of the generators is 9.3 mm long.
  • the lamp bulb 10 is made of quartz glass with a wall thickness of approx. 1 mm and has a largest outside diameter of approx. 15 mm.
  • the lamp bulb 10 goes into a NEN neck 11, which ends in a seal 12. At its opposite end it has a pump tip 13. On its outer surface, an IR layer 14 is applied, consisting of an interference filter with more than 20 layers of TiO 2 and SiO 2.
  • a luminous element 15 is arranged axially centrally within the lamp bulb. It has a length of 9.7 mm and an outer diameter of 1.25 mm. The luminous element 15 is made of tungsten wire and is held by means of two current leads 16, 17 leading through the seal 12 to the outside.

Landscapes

  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

Eine elektrische Glühlampe, insbesondere Halogenglühlampe (9), mit einem rotationssymmetrischen Lampenkolben (10) und IR-Strahlung reflektierender Beschichtung (14) weist eine ellipsoide Teilkontur auf. Die ellipsoide Teilkontur des Lampenkolbens ist durch einen Ellipsenabschnitt erzeugt, dessen kleine Halbachse senkrecht zur Längsachse, d.h. senkrecht zur Rotationsachse des Lampenkolbens (10) orientiert und länger als der grösste Radius R des Lampenkolbens ist. Bevorzugt liegt die Länge der kleinen Halbachse b im Bereich R < b < R + 5 . wr, wobei R und wr den grössten Radius des Lampenkolbens (10) bzw. den Radius des rotationssymmetrischen Leuchtkörpers (15) bezeichnen. Ausser durch eine Steigerung der Lampeneffizienz zeichnet sich die Lampe (9) durch eine gleichmässige Rückreflexion der IR-Strahlung auf den innerhalb des Lampenkolbens (10) zentrisch axial angeordneten Leuchtkörper (15) und damit eine gleichmässige Temperaturverteilung aus.

Description

Glühlampe mit Reflexionsschicht
Technisches Gebiet
Die Erfindung geht aus von einer Glühlampe, insbesondere einer Halogenglühlampe mit IR-Reflexionsschicht gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Diese Art von Lampen wird sowohl in der Allgemeinbeleuchtung, als auch für besondere Beleuchtungszwecke eingesetzt, in Kombination mit einem Reflektor beispielsweise auch in der Projektionstechnik.
Die rotationssymmetrische Form des Lampenkolbens in Verbindung mit einer auf seiner Innen- und/oder Außenfläche aufgebrachten IR-Strahlung reflektierenden Beschichtung - im folgenden verkürzend als IR-Schicht be- zeichnet - bewirkt, daß ein Großteil der vom Leuchtkörper abgestrahlten IR- Strahlungsleistung zurückreflektiert wird. Die dadurch erzielte Erhöhung des Lampenwirkungsgrades läßt sich einerseits bei konstanter elektrischer Leistungsaufnahme für eine Temperaturerhöhung des Leuchtkörpers und folglich eine Steigerung des Lichtstromes nutzen. Andererseits läßt sich ein vorgegebener Lichtstrom mit geringerer elektrischer Leistungsaufnahme erzielen - ein vorteilhafter „Energiespareffekt". Ein weiterer wünschenswerter Effekt ist, daß aufgrund der IR-Schicht deutlich weniger IR- Strahlungsleistung durch den Lampenkolben hindurch abgestrahlt und damit die Umgebung erwärmt wird als bei herkömmlichen Glühlampen. Wegen der unvermeidlichen Absorptionsverluste in der IR-Schicht nimmt die Leistungsdichte der IR-Strahlungsanteile innerhalb des Lampenkolbens mit der Anzahl der Reflexionen ab und folglich auch der Wirkungsgrad der Glühlampe. Entscheidend für die tatsächlich erzielbare Steigerung des Wir- kungsgrades ist es deshalb, die für eine Rückführung der einzelnen IR- Strahlen auf den Leuchtkörper erforderliche Anzahl von Reflexionen zu minimieren. Zu diesem Zweck ist der mit der IR-Schicht versehene Lampenkolben speziell geformt.
Stand der Technik
Diese Art von Lampen ist beispielsweise in der US-PS 4 160 929, der EP- A 0 470 496, DE-OS 30 35 068 und der DE-OS 44 20 607 offenbart. Die US- PS 4 160 929 lehrt, daß zur Optimierung des Lampenwirkungsgrads die geometrische Form des Leuchtkörpers auf jene des Lampenkolbens angepaßt sein muß. Außerdem sollte der Leuchtkörper möglichst exakt im optischen Zentrum des Lampenkolbens positioniert sein. Dadurch wird eine von der Oberfläche des Leuchtkörpers ausgehende Wellenfront an der Kolbenfläche ungestört zurückreflektiert. Folglich werden Aberrationsverluste minimiert. Ein kugelförmiger Lampenkolben beispielsweise sollte im Idealfall einen zentrisch angeordneten ebenfalls kugelförmigen Leuchtkörper aufweisen. Entsprechende Wendelformen sind aufgrund der begrenzten Duktilität des dafür in der Regel verwendeten Wolframdrahtes allerdings nur sehr eingeschränkt realisierbar. Als grobe, aber praktikable Näherung für eine Kugel wird eine würfelförmige Wendel vorgeschlagen. In einer weiteren Ausführungsform weist die Wendel in ihrer Mitte den größten Durchmesser auf. Dieser nimmt zu den beiden Enden der Wendel hin sukzessive ab. Für eine ellipsoide Kolbenform wird vorgeschlagen, in den zwei Bremipunkten des Ellipsoiden jeweils einen Leuchtkörper anzuordnen. In der EP-A 0 470 496 ist eine Lampe mit kugelförmigem Kolben offenbart, in dessen Zentrum ein zylindrischer Leuchtkörper angeordnet ist. Diese Schrift lehrt, daß die Einbuße an Effizienz durch die Abweichung des Leuchtkörpers von der idealen Kugelform unter folgenden Voraussetzungen auf ein akzeptables Maß begrenzt werden kann. Entweder müssen Kolbendurchmesser und Leuchtkörperdurchmesser bzw. -länge innerhalb eines Toleranzbereichs sorgfältig aufeinander abgestimmt werden, oder aber der Durchmesser des Leuchtkörpers muß deutlich kleiner sein (kleiner Faktor 0,05) als der des Lampenkolbens. Außerdem ist eine Lampe mit ellipsoidem Kolben angegeben, in dessen Bremilinie ein länglicher Leuchtkörper axial angeordnet ist.
Die DE-OS 30 35 068 gibt eine Lehre an zur Minimierung der auch bei letztgenannter Ausführungsform unvermeidlichen Aberrationsverluste. Danach liegen die zwei Brennpunkte des ellipsoiden Lampenkolbens auf der Achse des zylindrischen Leuchtkörpers und in vorgegebenen Abständen von dessen jeweiligen Enden.
Die DE-OS 44 20 607 schließlich offenbart eine Halogenglühlampe mit einem Lampenkolben, der als ellipsoider oder ellipsoidähnlicher Tonnenkörper geformt und mit einer IR-Schicht versehenen ist. Der ellipsoide oder ggf. ellipsoidähnliche Teil der Kontur des Tonnenkörpers wird durch einen Ellipsenabschnitt erzeugt, dessen kleine Halbachse b senkrecht zur Lampenlängsachse, d.h. der Rotationsachse des Lampenkolbens, angeordnet ist. Außerdem ist die kleine Halbachse der Erzeugenden kleiner als der halbe Kolbendurchmesser D/2 und ca. um den Radius d/2 des Leuchtkörpers parallel zur Rotationsachse verschoben ist, wodurch letztendlich der Tonnenkörper resultiert. Die Länge des Leuchtkörpers entspricht ca. dem Abstand der beiden Brennpunkte des erzeugenden Ellipsenabschnitts. Außerdem ist der Leuchtkörper so innerhalb des Lampenkolbens positioniert, daß - in der Darstellung eines Längsschnittes - die beiden Brennpunkte mit den beiden korrespondierenden Eckpunkten des Leuchtkörpers näherungsweise zusammenfallen. Allerdings wird die Wendel dadurch ungleichmäßig erwärmt. Weiterhin nachteilig bei dieser Lösung ist, daß die erzielbare Verbesserung des Lampenwirkungsgrades relativ stark von der Dimensionierung und Positionierung des Leuchtkörpers innerhalb des Lampenkolbens abhängt.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu beseitigen und eine Glühlampe anzugeben, die sich durch eine effiziente Rückführung der emittierten IR-Strahlung auf den Leuchtkörper und folglich ei- nen hohen Wirkungsgrad auszeichnet. Außerdem sollen kompakte Lampenabmessungen, bei hohen Leuchtdichten ermöglicht werden, wie dies insbesondere für Niedervolt-Halogenglühlampen angestrebt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen erläutert.
Zur Erläuterung des Erfindungsgedankens wird im folgenden Bezug auf die Figur 1 genommen. Sie zeigt eine schematische Darstellung der prinzipiellen Zusammenhänge und führt einige für das Verständnis der Erfindung wesentliche Größen ein. Gezeigt ist unter anderem eine Ellipse 1 mit der großen und der kleinen Halbachse a bzw. b sowie mit den zwei Brennpunkten F, und Fr
Erfindungsgemäß ist die Kontur des rotationssymmetrischen Lampenkolbens 2 (stark schematisch und vereinfacht dargestellt) im wesentlichen durch einen Ellipsenabschnitt 3 (in Figur 1 durch eine größere Strichstärke heraus- gehoben) der Ellipse 1 erzeugt. Die Kontur läßt sich also vereinfachend durch die Rotation des Ellipsenabschnitts 3 um eine Rotationsachse RA beschreiben. Dabei ist der Ellipsenabschnitt 3 gezielt so gewählt, daß erstens die kleine Halbachse b senkrecht zur Rotationsachse RA des Lampenkolbens 2 orientiert ist und daß zweitens die kleine Halbachse länger als der Radius R des Lampenkolbens 2 ist. Dadurch hat der Lampenkolben 2 nicht mehr die Form eines „echten" Rotationsellipsoiden. Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß durch diese Abkehr von der bisherigen Lehre eine deutliche Steigerung der Lampeneffizienz und eine gleichmäßigere Aufheizung des Leuchtkörpers erzielt wird. Ein Leuchtkörper 4 mit rotationssym- metrischer, z.B. kreiszylindrischer, Außenkontur (im schematischen Längsschnitt der Figur 1 als Rechteck dargestellt) ist zentrisch axial innerhalb des Lampenkolbens 2 angeordnet. Dadurch ist auch die Brennachse F,F2 - das ist die Verbindungsgerade der beiden Brennpunkte F, , F2 innerhalb des Lampenkolbens 2 - parallel zur Rotationsachse RA des Lampenkolbens 2 ver- schoben und zwar in Richtung von der Erzeugenden 3 weg.
In Hinblick auf eine hohe Effizienz hat es sich zudem als vorteilhaft erwiesen, wenn die Länge der kleinen Halbachse b aus dem Bereich R < b < R + 5 - wr gewählt wird, insbesondere aus dem Bereich R + w r < b < R + 3 - wr r . Dabei bezeichnen R und wr Γ den größten Radius des Lampenkolbens bzw. den Radius des zylindrischen oder zylinderähnlichen Leuchtkörpers.
Bei einem realen Lampenkolben ist im Bereich der Rotationsachse auf einer oder auf beiden Seiten eine Dichtung, z.B. eine Quetsch- oder Schmelzdichtung, für die Stromdurchführung vorzusehen (der besseren Übersicht wegen in Figur 1 nicht dargestellt). Bei einer einseitigen Stromzuführung ist die der Stromdurchführung gegenüberliegende Seite des Kolbens üblicherweise domartig geformt und kann gegebenenfalls zvisätzlich eine Pumpspitze aufweisen (in Figur 1 ebenfalls nicht dargestellt, vergleiche aber Figur 3). Der Unterschied zum Stand der Technik wird bei einem Vergleich mit den schematischen Prinzipdarstellungen in den Figuren 2a und 2b deutlich. Die Figur 2a entspricht im wesentlichen den Verhältnissen in der DE- OS 30 35 068. Sie zeigt einen ellipsoiden Lampenkolben 5, in dessen Innern zentrisch axial ein Leuchtkörper 6 so angeordnet ist, daß die beiden Brennpunkte F, und F2 des Rotationsellipsoiden mit den Enden des Leuchtkörpers 6 zusammenfallen. Die Brennachse ist folglich kolinear zur Rotationsachse RA des Lampenkolbens 5 angeordnet, im Unterschied zu vorliegenden Erfindung.
Die Figur 2b gibt schließlich die Verhältnisse in der DE-OS 44 20 607 wieder. Hier ist der Lampenkolben 7 als ellipsoider oder ellipsoidähnlicher Tonnenkörper geformt. In der schematischen Schnittdarstellung sind zwei Ellipsenhälften zu erkennen, die mittels zweier Geradenstücke miteinander verbunden sind. Dabei fallen die Brennpunktepaare ¥l , F2 bzw. F,', F2' beider Ellip- senhälften mit den Eckpunkten des Leuchtkörpers 8 zusammen. Hier ist die Brennachse F^ zwar parallel zur Rotationsachse RA verschoben, aber - im Unterschied zur vorliegenden Erfindung - in Richtung zur Erzeugenden hin.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist - außer der Effizienzsteigerung - die ebenfalls erhöhte Gleichmäßigkeit, mit der die IR-Strahlung auf die Wendel zurückreflektiert wird. Dadurch werden lokale Überhitzungen, die zu einer vorzeitigen Zerstörung der Wendel führen können, vermieden. Vorteilhaft ist ferner, daß die erzielbare Verbesserung des Lampenwirkungsgrades im Vergleich zur DE-OS 44 20 607 weniger von fertigungsbe- dingten Schwankungen der Positionierung des Leuchtkörpers innerhalb des Kolbens abhängt.
Als Leuchtkörper werden axial angeordnete Einfach- oder Doppelwendeln aus Wolfram verwendet. Die geometrische Dimensionierung, also Durchmesser, Steigung und Länge hängt u.a. vom angestrebten elektrischen Wi- derstand R der Wendel ab und dieser wiederum von der gewünschten elektrischen Leistungsaufnahme P bei vorgegebener Versorgungsspannung U. Wegen P = U /R sind die Wendeln bei Hochvolt(HV)lampen in der Regel länger als bei Niedervolt(NV)typen.
Der Leuchtkörper ist mit zwei Stromzuführungen elektrisch leitend verbunden, die entweder beide gemeinsam an einem Ende des Lampenkolbens oder aber getrennt an den beiden gegenüberliegenden Enden des Lampenkolbens gasdicht nach außen geführt sind. Die Dichtung erfolgt im allgemeinen über eine Quetschung. Möglich ist aber auch eine andere Verschließ- technik, z.B. eine Tellereinschmelzung. Die einseitig verschlossene Ausführung eignet sich insbesondere für NV- und MV(Mittelvolt)Anwendungen. In diesem Fall lassen sich aufgrund der relativ kurzen Leuchtkörper sehr kompakte Lampenabmessungen realisieren.
Zur Optimierung der Effizienz der Lampe ist es vorteilhaft, wenn ein mög- liehst großer Teil der Kolbenwand als effektive Reflexionsflächc genutzt werden kann. Dies läßt sich insbesondere dadurch realisieren, daß der Lam- penkolben an einem oder ggf. jeweils an beiden Enden im Bereich der Stromdurchführung einen Lampenhals aufweist. Der Lampenhals umgibt die Stromdurchführung möglichst eng und geht in eine Dichtung über. De- tails hierzu finden sich in der DE-OS 44 20 607.
Der Lampenkolben ist üblicherweise mit Inertgas gefüllt, beispielsweise mit N2, Xe, Ar und/oder Kr. Insbesondere enthält er Halogenzusätze, die einen Wolfram-Halogen-Kreisprozeß aufrechterhalten, um einer Kolbenschwärzung entgegenzuwirken. Der Lampenkoiben besteht aus einem lichtdurch- lässigen Material, beispielsweise Quarzglas. Die Lampe kann mit einem Außenkolben betrieben werden. Wird eine besonders starke Reduzierung der in die Umgebung abgestrahlten IR-Leistung gewünscht, kann dieser ebenfalls eine IR-Schicht aufweisen.
Die IR-Schicht kann beispielsweise als an sich bekanntes Interferenzfilter - üblicherweise eine Folge alternierender dielektrischer Schichten unterschiedlicher Brechzahlen - ausgeführt sein. Der prinzipielle Aufbau geeigneter IR-Schichten ist z.B. in der EP-A 0 470 496 erläutert.
Beschreibung der Zeichnungen
Im folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung des Prinzips der Erfindung,
Figur 2 eine schematische Darstellung des Standes der Technik,
Figur 3 ein Ausführungsbeispiel einer MV-Halogenglühlampe mit IR- Schicht und einer Wendel sowie mit einer erfindungsgemäß optimierten Kolbenform.
In Figur 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lampe 9 schematisch dargestellt. Es handelt sich hierbei Lim eine Halogenglühlampe mit einer Nennspannung von 120 V. Sie besteht aus einem einseitig gequetschten Lampenkolben 10, der als ellipsoidähnlicher Körper geformt ist. Die Erzeugende der ellipsoiden Teilkontur des Lampenkolbens 10 ist ein Ellipsenabschnitt, dessen kleine Halbachse 8,2 mm lang ist und senkrecht zur Längsachse der Lampe 9 orientiert ist. Die große Halbachse der Erzeugenden ist 9,3 mm lang. Der Lampenkolben 10 ist aus Quarzglas mit einer Wanddicke von ca. 1 mm gefertigt und hat einen größten Außendurchmes- ser von ca. 15 mm. An seinem ersten Ende geht der Lampenkolben 10 in ei- nen Hals 11 über, der in einer Dichtung 12 endet. An seinem gegenüberliegenden Ende weist er eine Pumpspitze 13 auf. Auf seiner Außenfläche ist eine IR-Schicht 14 aufgetragen, bestehend aus einem Interferenzfilter mit mehr als 20 Schichten Tiθ2 und Siθ2- Innerhalb des Lampenkolbens ist ein Leuchtkörper 15 zentrisch axial angeordnet. Er weist eine Länge von 9,7 mm und einem äußeren Durchmesser von 1,25 mm auf. Der Leuchtkörper 15 ist aus Wolframdraht gefertigt und mittels zweier durch die Dichtung 12 nach Außen führenden Stromzuführungen 16, 17 gehaltert.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrische Glühlampe (9), insbesondere Halogenglühlampe, mit einem eine Längsachse (RA) aufweisenden rotationssymmetrischen Lampenkolben (2; 10) mit ellipsoider Teilkontur (3), bei dem eine Wandfläche mit einer IR-Strahlung reflektierenden Schicht (14) versehenen ist und mit einem rotationssymmetrischen Leuchtkörper (4; 15), der axial innerhalb des Lampenkolbens (2; 10) angeordnet und mittels zweier Stromzuführungen (16, 17) gehaltert ist, wobei die beiden Stromzuführungen an einer oder an zwei Seiten des Lampenkolbens mittels einer (12) bzw. gegebenenfalls zweier Dichtungen gasdicht nach außen geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die ellipsoide Teilkontur des Lampenkolbens (2; 10) durch einen Ellipsenabschnitt (3) erzeugt ist, dessen kleine Halbachse b senkrecht zur Längsachse, d.h. senkrecht zur Rotationsachse (RA) des Lampenkolbens (2; 10) orientiert ist und dessen kleine Halbachse b länger als der größte Radius R des Lampenkol- bens (2; 10) ist, d.h. b > R.
2. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiclinet, daß die Länge der kleinen Halbachse b im Bereich R < b < R + 5 - wr liegt, wobei R und wr den größten Radius des Lampenkolbens bzw. den größten Radius des rotationssymmetrischen Leuchtkörpers bezeichnen.
3. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Län Oge der kleinen Halbachse b im Bereich R + w, i. < b < R + 3 - r r liegt.
4. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (14) auf der Außenfläche der Lampe (9) auf- gebracht ist und den Lampenkolben (10) sowie mindestens einen Teil der Dichtung(en) (12) umfaßt.
5. Elektrische Glühlampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der großen Halbachse a des Ellipsenabschnitts (3) in folgendem Bereich liegt: 'A < a < 3 • \v^ , wobei die Größe w^. die Länge des Leuchtkörpers (4; 15) bezeichnet.
6. Elektrische Glühlampe nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lampenkolben (10) mindestens an einem Ende einen Lampenhals (11) aufweist, der mindestens eine Stromzuführung (16, 17) möglichst eng umgibt und dessen kolbenfernes Ende durch die Dichtung (12) gasdicht verschlossen ist.
EP98906822A 1997-01-20 1998-01-19 Glühlampe mit reflexionsschicht Expired - Lifetime EP0891628B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19701792 1997-01-20
DE19701792A DE19701792A1 (de) 1997-01-20 1997-01-20 Glühlampe mit Reflexionsschicht
PCT/DE1998/000149 WO1998032157A1 (de) 1997-01-20 1998-01-19 Glühlampe mit reflexionsschicht

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0891628A1 true EP0891628A1 (de) 1999-01-20
EP0891628B1 EP0891628B1 (de) 2003-09-10

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ID=7817814

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP98906822A Expired - Lifetime EP0891628B1 (de) 1997-01-20 1998-01-19 Glühlampe mit reflexionsschicht

Country Status (10)

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US (1) US6160341A (de)
EP (1) EP0891628B1 (de)
JP (1) JP4223563B2 (de)
KR (1) KR100420874B1 (de)
CN (1) CN1146014C (de)
CA (1) CA2249374C (de)
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