HU200402B

HU200402B - Electric infrared lamp

Info

Publication number: HU200402B
Application number: HU881824A
Authority: HU
Inventors: Eduard J P Janssen; Victor R Notelteiss
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1987-04-15
Filing date: 1988-04-12
Publication date: 1990-05-28
Also published as: JPS63165767U; DD268803A5; CN88102266A; KR880013220A; CN1011646B; HUT46824A

Description

A találmány tárgya egy villamos infravörös lámpa, amelynek vákuumtömören lezárt, cső alakú burája van, a bura olyan üvegből van, amelynek S1O2 tartalma legalább 95 tömegX, a burában volframból levő tekercselt izzószál van, az izzószál egyes menetei a bura falával érintkeznek, az izzószáltól áramátvezetók nyúlnak a külső térbe. Ilyen infravörös lámpa ismeretes a DE-B 1,069,794 számú leírásból.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an electric infrared lamp having a vacuum sealed tubular bulb, a bulb made of glass having a S1O2 content of at least 95 wt. they reach into the outer space. Such an infrared lamp is known from DE-B 1,069,794.

Az ismert lámpának az a rendeltetése, hogy az izzószál hossza mentén egyenletesebb infravörös fénykibocsátást biztosítson, mint abban az esetben, ha az izzószál mentén tartók vannak elhelyezve, amelyek az izzószáltól spirálvonalban vezetnek a bura falához annak érdekében, hogy az izzószálat központosított helyzetben tartsák meg. A tartók részén, a menetek rövidzárban vannak, aminek következtében ezen a részen kisebb hó fejlődik, és ezen túlmenően, a tartók az izzószáltól a lámpa burájának fala felé hót szállítanak.The purpose of the known lamp is to provide a more uniform infrared light emission along the filament length than when the filament is provided with brackets that guide the filament in a spiral line to keep the filament in a centralized position. The threads are short-circuited on the part of the holders, which causes smaller snow to develop in this area, and furthermore, the carriers carry snow from the filament to the wall of the lamp envelope.

Az ismert lámpában a hossza mentén elosztott meneteknek egy kórtól eltérő, például háromszög alakú vagy elliptikus menetei vannak, amelyeknek olyan a méretük, hogy ezek a menetek több helyen érintkeznek a bura falával, és ily módon ezek az izzószál többi (kör alakú) meneteit a burában központosított helyzetben tartják.In the known lamp, the threads distributed along its length have non-pathological, for example triangular or elliptical, threads of a size such that these threads are in multiple contact with the bulb wall, thereby constituting the other (circular) threads of the filament within the bulb. they are kept in a centralized position.

Egy ilyen izzószál gyártása csak nagyon költséges módon lehetséges.It is only possible to produce such a filament in a very expensive way.

A hagyományos infravörös lámpáknak, amelyekben az izzószálat a burában tartók helyezik meg a bura közepén, az a hátrányuk, hogy azok meghatározott mennyiségű, látható sugárzást is előállítanak, például 4-5 lumen/Watt mennyiségben. Egy 1000 W-os vagy 1500 W-os infravörös lámpánál (helységek fűtésére nagyon szokásos teljesítményű infravörös lámpa) ez azt jelenti, hogy a fényfluxus 4500 és 6750 lumen. Ez a fényfluxus megfelel egy 375 és 563 W teljesítményű GLS lámpa által kibocsátott fényfluxusnak. Ez a fényfluxus azért ilyen nagy, mivel nagy teljesítményt kell viszonylag kis lámpában disszipálni, vagyis mintegy 20 W-ot a bura falfelületének emseként.Conventional infrared lamps, in which the filament is placed in the bulb holders in the center of the bulb, have the disadvantage that they also produce a certain amount of visible radiation, for example 4-5 lumens / Watt. For an infrared lamp of 1000 W or 1500 W (an infrared lamp with very normal power for space heating) this means that the light flux is 4500 and 6750 lumens. This luminous flux corresponds to the luminous flux emitted by a GLS lamp of 375 and 563 W. This luminous flux is so high because high power has to be dissipated in a relatively small lamp, that is, about 20 W as the emulsion of the bulb wall surface.

Ez a nagy fényfluxus infravörös sugárzók esetén nagyon zavaró, ha azt például teraszok, tribünök, templomok vagy hasonlók fűtésére használják, vagy szintén kellemetlen istállókban levő állattenyészet fűtésekor. Ezért a hagyományos lámpákat piros színű kvarcüveg burával veszik , körül. Az ilyen bura alkalmazása azonban a lámpát nagyon költségessé teszi, és ezen túlmenően az infravörös sugárzás hatásfokát mintegy 18X-kal csökkenti.This high light flux is very annoying for infrared radiators when used, for example, for heating terraces, grandstands, temples, or the like, or for heating livestock in uncomfortable barns. Therefore, traditional lamps are surrounded by a red quartz glass bulb. However, the use of such a bulb makes the lamp very expensive and additionally reduces the efficiency of infrared radiation by about 18X.

A hagyományos lámpa egyik hátránya, hogy piros fényt sugároz. Egy további hátrány, hogy a piros kvarcüveg bura alkalmazása következtében a lámpa burával együtt vett átmérője nagyobb, mint a színtelen lámpáé, aminek' következtében a lámpának reflektorban való alkalmazása esetén egy mélységében sokkal terjedelmesebb reflektorra van szükség a sugárzás koncentrálására.One disadvantage of a traditional lamp is that it emits red light. A further disadvantage is that the use of the red quartz glass bulb results in a larger diameter of lamp with the bulb than a colorless lamp, which necessitates a much larger reflector in its depth when applied to the reflector.

A találmány elé célul tűztük ki egy a bevezetőben körülírt lámpa kidolgozását, amelynél azonban a szerkezeti kialakítás nagyon egyszerű, fénykibocsátása nagyon Csekély, és amely a bura falfelületének egységére vonatkoztatva nagyobb teljesítményt tud felvenni.It is an object of the present invention to provide a lamp as described in the introduction which, however, is very simple in design, very light in emitting, and which has a higher power output per unit wall surface of the bulb.

A kitűzött célt a bevezetőben körülírt lámpával a találmány szerint úgy értük el, hogy az izzószál spirálisan van feltekercselve, és az izzószál menetei a bura falával érintkeznek, valamint az izzószál hőmérséklete a működés közben hozzávetőlegesen 1200 °C, és hozzávetőlegesen 1500 °C között van.The object of the present invention has been achieved with the lamp described in the introduction, that the filament is wound helically and that the filament strands are in contact with the bulb wall, and the operating temperature of the filament is between about 1200 ° C and about 1500 ° C.

Ezek & tulajdonságok együttesen biztosítják a kitűzött cél elérését, ugyanakkor egy nagyon hosszú élettartamú lámpát biztosítanak. A tervezett feszültségről történő működtetés közbeni alacsony izzószál-hőmérséklet következtében az izzószál minden további nélkül érintkezhet a bura falával, amely például kvarcüvegből van. Ennek eredményeképpen a meneteknek jelentősen nagyobb átmérőjük lehet, mint egy olyan izzószálnak, amelyet a bura közepén központosítva függesztenek fel. Ez a nagyobb menetátmérő, amely összemérhető a bura belső átmérőjével, lehetővé teszi, hogy az Izzószálban nagyobb hosszúságú volfram huzalt alkalmazzunk, aminek eredményeként a viszonylag alacsony hőmérséklet biztosítható.Together, these features ensure that you achieve your goal while providing a very long lamp life. Due to the low filament temperature during operation from the design voltage, the filament may without further contact with the bulb wall, e.g. made of quartz glass. As a result, the threads may have a significantly larger diameter than a filament suspended centrally in the center of the bulb. This larger thread diameter, which is commensurate with the inner diameter of the bulb, allows the filament to have a longer length of tungsten wire, which results in relatively low temperatures.

Jóval 1200 °C alatti izzószál-hőmérsékletnél a lámpa költségei Jelentősen növekednek, mivel az izzószál súlya megnövekszik. Az az idő, amelynél a lámpa eléri a kívánt hőmérsékletet a bekapcsolás után, szintén lényegesen hosszabb.At filament temperatures well below 1200 ° C, lamp costs increase significantly as the weight of the filament increases. The time at which the lamp reaches the desired temperature after switching on is also significantly longer.

Az 1500 °C-t meghaladó hőmérsékletnél a bura üvege túlságosan felmelegszik.At temperatures above 1500 ° C, the bulb glass overheats.

Egy előnyős kiviteli alaknál a burának olyan töltőnyomása van, hogy működés közben a gáztöltés nyomása legfeljebb hozzávetőlegesen 1 bar-t ér el. Qy módon megakadályozhatjuk, hogy a burában repedések vagy más okból folyó robbanás léphetne fel, amikor is a bura törött részei széthullanak, amennyiben a lámpát egy nyitott világítótestben működtetik. E célból a lámpát előnyösen mintegy 0,25-0,45 bar nyomással töltjük fel. A találmány szerinti lámpa egy nagyon előnyös tulajdonsága abban van, hogy szerkezeti felépítése nagyon egyszerű, aminek következtében nagyon könnyen gyártható.In a preferred embodiment, the bulb has a filling pressure such that, during operation, the gas filling pressure is at most about 1 bar. In this way, it is possible to prevent bursts or other explosions in the bulb, whereby broken parts of the bulb fall apart when the lamp is operated in an open light. For this purpose, the lamp is preferably charged at a pressure of about 0.25 to 0.45 bar. A very advantageous feature of the lamp according to the invention is that it has a very simple construction, which makes it very easy to manufacture.

A lámpa fénykibocsátása nagyon alacsony, kisebb, mint 1 lumen/Watt, például 0,1 vagy 0,5 lumen/Watt, az izzószál hőmérsékletétől függően. 0,5 lumen/Watt egy 1000 W-os lámpafény kibocsátása, ugyananynyi, mint amennyit egy hozzávetőlegesen 50 W-os GLS lámpa bocsát ki. Egy továbbiThe light output of the lamp is very low, less than 1 lumens / Watt, for example 0.1 or 0.5 lumens / Watt, depending on the filament temperature. 0.5 lumens / Watt The output of a 1000 W lamp is the same as that of a GLS lamp of approximately 50 W. One more

HU 200402 Β előny abban van, hogy a találmány szerinti lámpa viszonylag nagy mennyiségben bocsát ki hosszúhullámú infravörös sugárzást,- amely sokkal mélyebben hatol be, például az emberi bőrbe, és következésképpen sokkal hatásosabban melegít.The advantage of the lamp according to the invention is that the lamp according to the invention emits relatively large amounts of long-wave infrared radiation, which penetrates much deeper, for example into the human skin, and consequently warms much more efficiently.

A fentebb már említett, DE-B 1,069,794 számú leírás megjegyzi, hogy az az előnyös, ha az izzószál nem ér hozzá a burához. A szabadalmi leírás szerint egy olyan izzószál, amelynek minden menete elliptikus, háromszög- vagy négyszög keresztmetszetű, túlságosan sok helyen érintkezik a lámpa burájával. Minél nagyobb az izzószál érintkezési felülete a burával, annál nagyobb a hóátadás az izzószálról a burára. Azonban a bura hőmérsékletének növekedése egyben a lámpát közvetlenül körülvevő levegő felmelegedését is okozza. Ily módon az infravörös lámpa sugárzási hatásfoka - az említett szabadalmi leírás megállapítása szerint - csökken.DE-B 1,069,794, mentioned above, notes that it is advantageous if the filament does not touch the bulb. According to the patent, a filament having a thread of elliptical, triangular or rectangular cross-section is contacted in too many places with the lamp bulb. The larger the filament contact surface with the bulb, the greater the snow transfer from the filament to the bulb. However, increasing the temperature of the bulb also causes the air directly surrounding the lamp to warm up. In this way, the radiation efficiency of the infrared lamp is reduced according to the said patent.

Meglepő módon azt találtuk, hogy - ellentétben az előbbi megállapítással - a találmány szerinti lámpa eugárzási hatásfoka megfelel egy hagyományos infravörös lámpa sugárzási hatásfokának, amely hagyományos lámpát egy piros kvarcüveg bura vesz körül. A találmány szerinti lámpánál azonban ezt a hatásfokot lényegesen kisebb költségek mellett tudjuk biztosítani, mivel a lámpa izzószálának alacsonyabb hőmérséklete következtében annak élettartama jóval hosszabb, tóbbezer üzemóra. Ezen túlmenően, a találmány szerinti lámpa kellemesebb, sárgás fényt bocsát ki.Surprisingly, it has been found that, contrary to the above finding, the radiation efficiency of the lamp according to the invention corresponds to the radiation efficiency of a conventional infrared lamp surrounded by a red quartz glass bulb. However, the efficiency of the lamp according to the invention can be achieved at a significantly lower cost, since the lower temperature of the lamp filament results in a much longer lifetime of several thousand hours. In addition, the lamp of the present invention emits a more pleasant yellowish light.

A találmány szerinti lámpával összehasonlítva, olyan nyitott hősugárzókkai, amelyek króm-nikkel vagy króm-nikkel-vas-aluminium izzószál tekercset alkalmaznak, és amelyeknek nagyon alacsony a hőmérsékletük - hozzávetőlegesen 1000 °C -, élettartamuk nagyon rövid, hozzávetőlegesen mintegy 1000 üzemóra, a felületegységre jutó, nagyon kis energiafogyasztás mellett.Compared to the lamp of the present invention, open heaters using a chromium-nickel or chromium-nickel-iron-aluminum filament coil having a very low temperature of about 1000 ° C, a very short lifetime of about 1000 operating hours per unit of surface area with very little power consumption.

A találmány szerinti lámpa egy kiviteli alakját a mellékelt rajz, 1. ábra mutatja oldalnézetben.An embodiment of the lamp of the present invention is shown in side view in the accompanying drawing, FIG.

A rajzon a lámpának legalább 95 tömeg* 5 SiO2-tartalmú üvegből levő, cső alakú 1 burája van, amely kvarcüveg bura. Az 1 bura végein vákuumzáróan le van zárva a 2, 3 lapitásokkal. Az 1 burában volframból levő 4 izzószál helyezkedik eL A 4 izzószál mene10 tei az 1 bura falával érintkeznek. A 4 izzószáltól 6, 7 áramátvezetők nyúlnak ki az burán kívüli térbe.In the drawing, the lamp has a tubular bulb 1 of at least 95 weight * 5 SiO2-containing glass, which is a quartz glass bulb. At the ends of the envelope 1 it is vacuum-sealed by the flaps 2, 3. The tungsten filament 4 is contained in the bulb 1. The threads of the filament 4 are in contact with the wall of the bulb. Current conductors 6, 7 extend from the filament 4 into the space outside the envelope.

A találmány szerinti lámpában a 4 izzószál spirálisan van feltekercselve (a rajzon kettős-spirálként vari jelölve), és a 4 izzószál 5 menetei az 1 bura falával érintkeznek. A 4 izzószál hőmérséklete a lámpa működése közben hozzávetőlegesen 1200 °C, és hozzávetőlegesen 1500 °C hőmérséklet között van.In the lamp of the invention, the filament 4 is wound spirally (denoted as a double-helix in the drawing) and the filament 4 threads 5 contact the wall of the bulb 1. The temperature of the filament 4 is between about 1200 ° C and about 1500 ° C during lamp operation.

Egy megvalósított lámpánál a lámpa működés közben 220 V-οβ feszültségről működtetve 1000 W teljesítményt vett föl. Működés közben az izzószál hőmérséklete 1300 °C. A fénykibocsátó falfelületre eső teljesitmény25 ^-felvétel 20 W/cm². A lámpa töltése 0,2 térfogatX-ban CHjI-t tartalmazó argon, amelynek szobahőmérsékleten a nyomása 0,36 bar. A lámpa által kibocsátott fény 0,38 lumen/Watt.In one embodiment, the lamp was powered by a power of 1000 W at 220 V-οβ in operation. The filament temperature during operation shall be 1300 ° C. The power consumption on the light-emitting wall surface is 25 W / cm ² . The lamp is charged with 0.2 volume x argon containing CH 3 and a pressure of 0.36 bar at room temperature. The light emitted by the lamp is 0.38 lumens / Watt.

Claims

Electric infrared lamp having. has a heat-sealed tubular bulb, a bulb of glass having a SiO 2 content of at least 95% by weight, a tungsten coil of filament in the bulb, and current-conductors extending from the filament to the outside,

40, characterized in that the filament (4) is wound helically and that the filament (4) threads (5) are in contact with the bulb (1) wall and the filament (4) has a temperature of 1200 ° C to 1500 ° during operation. C is between.