AT156139B - Elektrische Glühlampe. - Google Patents

Description

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  Elektrische Glühlampe. 



   Die Ökonomie einer elektrischen Glühlampe ist um so besser, je grösser der in sichtbare Nutz- strahlung umgewandelte Anteil der Energie ist, je kleiner also die Energieverluste gehalten werden können. Als solche sind neben den Wärmeverlusten durch Leitung (Wärmeabfuhr durch die Halterung, die Elektroden durch Gaskonvektion und-leitung) hauptsächlich die erheblichen Energiebeträge zu betrachten, die im unsichtbaren, im wesentlichen im infraroten Spektralgebiet ausgestrahlt werden. Es ist nun ein naheliegender Gedanke, die Ökonomie der Glühlampe dadurch zu verbessern, dass man diese im Infraroten ausgestrahlten hohen Energiebeträge dem Glühkörper wieder zuführt.

   Da dies unter möglichst geringen Lichtverluste zu geschehen hat, ist vor allem eine möglichst scharfe Trennung der sichtbaren von der infraroten Strahlung zu fordern, damit der sichtbare Strahlungsanteil möglichst ungehindert austreten kann, der infrarote Strahlungsanteil aber möglichst verlustlos wieder auf den
Glühkörper zurückgeworfen wird. Die bisher gemachten Lösungsvorschläge scheiterten u. a. daran, dass durch die angegebenen Mittel keine genügend scharfe Trennung zwischen sichtbarer und unsichtbarer Strahlung erreicht werden konnte. Die Lichtverluste waren zu gross und die dem Glühkörper zugeführte Strahlungsenergie zu gering. 



   Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich nun von den bisherigen Vorschlägen dadurch, dass die Trennung des infraroten und sichtbaren Anteiles der Strahlung voneinander nicht durch Verwendung eines selektiv reflektierenden oder selektiv absorbierenden, sondern eines selektiv streuenden Mediums bewerkstelligt wird. 



   Es ist bekannt, dass trübe Medien, z. B. Nebel, das Licht selektiv streuen. Diese Selektivität ist um so grösser, je geringer die Abmessungen der die Trübung verursachenden Teilchen sind. Sind diese Abmessungen klein gegenüber der Wellenlänge der Strahlung, so ist nach Raleigh die gestreute Intensität umgekehrt proportional der vierten Potenz der Wellenlänge. Es wird somit aus einem mehrere Wellenlängen enthaltenden Strahlenbündel durch ein trübes Medium mit genügend kleinen Teilchen beträchtlich mehr kurzwellige als langwellige Strahlung herausgestreut und es geht somit ein um so grösserer Anteil der Strahlung unabgelenkt hindurch, je grösser ihre Wellenlänge ist.

   Sind die Abmessungen der streuenden Teilchen des trüben Mediums nicht sehr klein gegenüber der Wellenlänge 
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 portional geht. 



   Was nun die optisch wirksame Anordnung betrifft, so ist zu berücksichtigen, dass die zurückzuwerfende Strahlung wohl im allgemeinen zweckmässig von einem gestreckten axial-symmetrischen Glühkörper ausgeht und auf diesen zurückgeworfen werden soll. Es ist dann naheliegend, eine rotationssymmetrische, im einfachsten Fall zylindersymmetrische Anordnung zu wählen, in deren Achse sich der geradlinig ausgespannte,   zweckmässigerweise ein-oder mehrfach   gewendelte Glühkörper befindet, während die die Strahlen zurückwerfenden Organe sich auf der Mantelfläche eines mit dem Glühkörper koaxialen Zylinders (im allgemeinen Fall auf der Oberfläche eines mit dem Faden koaxialen Rotationskörpers) angeordnet sind.

   Als solche Organe können totalreflektierende Prismen oder Pyramiden mit ebenen oder zweckmässig gekrümmten reflektierenden Flächen verwendet werden, die so angeordnet werden, dass sie die vom Glühkörper ausgesandten Strahlen durch zweimalige Totalreflexion wieder auf den Glühkörper zurückwerfen. 



   Um nun die Trennung zwischen sichtbarer und infraroter Strahlung zu bewerkstelligen, kann 
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 bestehenden Rotationskörpers anordnen. 



   Es ist, wie ohne weiteres ersichtlich, nicht unbedingt notwendig, dass die die Trennung bzw. 



  Zuriickwerfung der Strahlung bewirkenden Organe miteinander verschmolzen werden, ebensowenig ist es nötig, dass die optische Anordnung allein oder beide miteinander vereinten Teile die Ballonwandung bilden ; sie können getrennt oder verbunden innerhalb des Kolbens angeordnet werden. 



   Um die bei diesen Anordnungen auftretenden Verluste, die infolge etwaiger Unstetigkeiten oder Lücken in der zurückwerfenden Anordnung (z. B. an den Stromzuführungen) auftreten, zu vermeiden oder herabzusetzen, können an diesen Stellen gewöhnliche, undurchsichtige ebene oder gekrümmte Spiegel verwendet werden. 



   Eine andere Ausführungsform, die die Trennung durch selektive Streuung verwertet, erhält man, wenn man um einen Glühkörper herum eine Hülle aus Opalmaterial und in bzw. auf dieser in zwei oder mehreren Schichten abwechselnd spiegelnde Streifen bzw. Flächenstücke so anordnet, dass die Lücken der einen Siegelschicht stets durch einen Spiegel einer andern Spiegelschieht   überdeckt   werden. Die Wirksamkeit einer solchen Anordnung beruht darauf, dass das sichtbare Licht bei entsprechend gewählten Abmessungen durch die Lücken zwischen den einzelnen Spiegelschichten hindurch herausgestreut wird, während den infraroten Strahlungsanteil bei entsprechender Anordnung (siehe oben) die Spiegel auf den Glühkörper   zurückwerfen.

   Eine   Vorbedingung des günstigen Wirkungsgrades der erfindungsgemässen Lampe, ob rotationssymmetrisch oder nicht, besteht in einer möglichst genauen optischen Justierung der die Strahlen   zurückwerfenden   Anordnung und des   Glühkörpers   zueinander. Dies kann praktisch um so genauer durchgeführt werden, je weniger gross der Durchmesser der reflektierenden Anordnung relativ zum   Glükörperdurchmesser   ist. 



   Obwohl die Erfindung ebenso auf Vakuum-, wie auf gasgefüllte Lampen angewendet werden kann, kommen aus bekannten Gründen und wegen des verhältnismässig klein zu wählenden Abstandes des   Glühkörpers   von einer festen Wandung vor allen Dingen Lampen mit Gasfüllung (beispielsweise   Argon und/oder Krypton usw., Quecksilber usw. ) in Frage. Aus dem letztgenannten Grunde ergibt   sich insbesondere eine günstige Verwendung der   erfindungsgemässen   Konstruktion auf Glühlampen mit einer Gasfüllung von über 1 Atm., ja sogar mit über einigen Atm. Druck. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Glühlampe, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer die Strahlung bei zunehmender Wellenlänge in zunehmendem Masse auf den Glühkörper wieder zurückwerfenden optischen Vorrichtung ausgerüstet ist, die aus zwei eine verschiedene Wirkung besitzenden Einrichtungen besteht, von denen die eine das Licht streut und die andere den unabgelenkten Teil der gestreuten Strahlung wieder auf den   Glühkörper     zurückwirft.  

Claims (1)

1. 2. Elektrische Glühlampe nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Streuungvermögen des streuenden Mediums mit zunehmender Wellenlänge stärker als der Reziprokwert der Wellenlänge abnimmt.

   3. Elektrische Glühlampe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Streumedium Opalglas ist.

   4. Elektrische Glühlampe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Einrichtung aus um den Glühkörper herum angeordneten und die aus demselben austretenden Strahlen totalreflektierenden Prismen oder Pyramiden mit ebenen oder gekrümmten Flächen besteht. <Desc/Clms Page number 3>

   5. Elektrische Glühlampe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prismen oder Pyramiden aus Opalglas oder Opalquarz bestehen.

   6. Elektrische Glühlampe nach den Ansprüchen l bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die aus durchsichtigem Glas oder Quarz bestehenden Prismen oder Pyramiden auf einer Opalunterlage angeordnet sind.

   7. Elektrische Glühlampe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prismen oder Pyramiden auf einer mit Streuschicht überfangenen durchsichtigen Unterlage angeordnet sind.

   8. Elektrische Glühlampe nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Glühkörper mit gerader Achse, vorzugsweise in Einfach-oder Mehrfachwendelform, um welchen das Streumedium und die totalreflektierenden Elemente koaxial rotationssymmetrisch angeordnet sind.

   9. Elektrische Glühlampe nach den Ansprüchen 1, 2 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass den Glühkörper eine Hülle umgibt, in bzw. auf welcher spiegelnde Flächenstücke in verschiedenen Abständen vom Glühkörper gestaffelt so angeordnet sind, dass ihre Normalprojektionen sich aneinander anschliessen.

   10. Elektrische Glühlampe nach den Ansprüchen 1 bis 9, gekennzeichnet durch Verwendung von ebenen oder gekrümmten Spiegeln zur Herabsetzung oder Vermeidung von Verlusten, die durch etwaige Unstetigkeiten oder Lücken der optischen Einrichtung gegeben sind, EMI3.1