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Title:
ENERGY-SAVING INCANDESCENT LAMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/056125
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an energy-saving incandescent lamp which comprises a bulb unit, a contact unit joined to the bulb unit, an incandescent filament, a support element, an insulating element and a contact tip. The filament is connected to the connecting lead and the connecting leads are in contact with a rectifier. Said incandescent lamp is characterized in that it comprises a capacitor (11) having a buffer action, in that the capacitor (11) is positioned in a housing (17) which preferably has the shape of a rotating body, and in that the rectifier (10) is arranged between the insulating element (6) and the support element (4).

Inventors:
LEVAY LASZLO (HU)
Application Number:
PCT/HU2000/000022
Publication Date:
September 21, 2000
Filing Date:
March 14, 2000
Export Citation:
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Assignee:
LEVAY LASZLO (HU)
International Classes:
H01K1/62; H05B39/00; (IPC1-7): H05B39/00; H01K1/62
Foreign References:
DE2905598A11980-08-28
US4752719A1988-06-21
US5504395A1996-04-02
DE3331167A11985-03-14
US4547704A1985-10-15
US4480212A1984-10-30
EP0262950A11988-04-06
US4644229A1987-02-17
NL9100175A1992-09-01
Attorney, Agent or Firm:
Pintz, György (Pf. 590, Budapest, HU)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Energieeinsparende Glühlampe, welche eine Kolbeneinheit, eine mit der Kolbeneinheit zusammengebaute Kontakteinheit, einen Glühfaden, ein Tragelement, ein Isolierelement und eine Kontaktspitze enthält, der Glühfaden schlieBt sich an die Anschlussleitung an, die Anschlussleitungen sind mit einem Gleichrichter verbunden, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Kondensator (11) mit Pufferwirkung enthält, der Kondensator (11) in ein Gehäuse (17)zweckmäBig in Drehkorperformeingelegt und der Gleichrichter (10) zwischen dem Isolierelement (6) und dem Tragelement (4) angeordnet ist.
2. Glühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakteinheit (2) eine Stabilisierungsschicht (5) enthält, und der Gleichrichter (10) in die Stabilisierungsschicht (5) eingebettet ist.
3. Glühlampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des Kondensators (11) in dem Teil der Kolbeneinheit (8) angeordnet ist, welcher in die Kontakteinheit (2) hineinragt.
4. Glühlampe nach einem der Ansprüche 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Kolbeneinheit (8) Gleichspannungsklemmen (20,21) befinden, die Gleichspannungsklemmen (20,21) den Kondensator (11) mit den Anschlussleitungen (18,19) verbinden.
Description:
Energieeinsparende Glühlampe Gegenstand der Erfindung ist eine energieeinsparende Glühlampe, welche eine Kolbeneinheit, eine mit der Kolbeneinheit zusammengebaute Kontakteinheit, einen Glühfaden, ein Tragelement, ein Isolierelement und eine Kontaktspitze enthält. Der Gluhfaden schließt sich an die Anschlussleitung an, die Anschlussleitungen sind mit einem Gleichrichter verbunden.

Wegen den Vorteilen, die sich beim Transport und bei der Umformung der Elektroenergie ergeben, wurde die Anwendung von Wechselstrom allgemein üblich und alleinherrschend. In den Beleuchtungsnetzen ist die Anwendung von Wechselstrom auch selbstverständlich geworden. Einer der Haupttypen der Beleuchtungsmittel, die Glühlampe, strahlt unter der Wirkung des durchströmenden Stroms Licht und Wärme aus. Der Aufbau der herkömmlichen Glühlampen ist in vielen Fachbüchern beschrieben (z. B. Stoff-und Fertigungskenntnisse, Verlag Tankönyvkiadö, 1989 Budapest). Unter der Wirkung der Wechselspannung mit einer Frequenz von 50 Hz, in einigen Ländern von 60 Hz, erfolgt das Erlöschen und Aufglühen des Glühfaden in jeder Halbperiode.

Dadurch blinkt das entstehende Licht eigentlich 100, bzw. 120-mal pro Sekunde. Dieses Blinken wird von den Augenmuskeln wahrgenommen, aber wegen der Anpassung des Gehirns erscheint es nicht auf der Ebene des Bewusstseins. Infolge der Wärmeträgheit des Glühfadens stellt sich zwar ein Grundglühzustand ein, aber es erscheinen auch Glühspitzen.

Das Blinken und die Glühspitzen bedeuten eine höhere Belastung der Augenmuskel, die zu einer schnelleren Ermüdung führt. Die Ermüdung der Augen verursacht Schmerzen in der Stirn und in den Augenhöhlen, die wieder führen zur Reizbarkeit, verringern die Arbeitsfähigkeit und können auch andere Augenerkrankungen verursachen. Die ständige künstliche Beleuchtung verursacht unter dem Bewusstsein wirkenden Stress, welcher auch in Reizbarkeit und in der Schwächung der Wirksamkeit des Immunsystems zum Ausdruck kommt.

Die Brenndauer der mit Wechselstrom gespeisten Glühlampen ist ziemlich begrenzt. Es wurde erkannt, daß durch die Speisung der Glühlampe mit Gleichstrom die Brenndauer

erhöht werden kann. In gewissen Fällen ist die Erhöhung der Brenndauer der Glühlampe vom Standpunkt des Unfallschutzes sehr wichtig, z. B. im Verkehr, bei der Einsenbahn. Eine mit Gleichstrom gespeiste Glühlampe wird in der Patentschrift JP 08241133 bekannt gegeben, jedoch kann diese in die Glühlampe, die Birne, nicht eingebaut werden. Die Patentschriften EP 0.262.952 und US 4.902,958 stellen auch mit Gleichstrom gespeiste Glühlampen dar. Nachteil beider Lösungen ist jedoch, daß sie in die Glühlampe nicht eingebaut werden können. Beide Lösungen haben die Erhöhung der Brenndauer zum Ziel, deswegen wird das durch die Gleichrichtung erhaltene Mehr an Spannung abgeregelt. Bei der Lösung nach EP wird die Lichtstärke mittels eines mechanischen Schalters, bei der Lösung nach US mittels einer Elektronik geregelt. Die Lichtstärke dieser Glühlampen wird nicht erhöht im Vergleich mit der mit Wechselstrom gespeisten Glühlampe. Die Erfinder gingen aus dem technischen Vorurteil aus, daß die Erhöhung der Lichtstärke-wegen der höheren Glühtemperatur- die Brenndauer der Glühlampe vermindern würde. Beide Lösungen enthalten einen Kondensator, dessen Zweck gerade die Verminderung der Lichtstärke ist.

In der Beschreibung des Baumusters HU 506 wird ein an die Glühlampe montierter Gleichrichter bekannt gegeben. Nachteil dieser Lösung ist, daß sie das Vibrieren des Lichtes zwar etwas verringert, kann es aber nicht aufheben. Ein Nachteil der Lösung ist auch, daB die Befestigung des Gleichrichters nicht gelöst ist, so daß sich die Lösung in der Praxis nicht bewährt hat.

Bisher konnte man die physiologisch günstige Wirkung des Gleichstroms in den Haushalten nicht ausnützen. Die Mehrzahl der dem Stand der Technik entsprechenden Lösungen erfordert die Anwendung eines außerhalb der Glühlampe angeordneten Gleichrichters. Nach dem Gleichrichter erscheint eine höhere als die übliche 220 V Spannung, eine Spannung um die 380 V. Die Spannung bedeutet einen ziemlich hohen Risikofaktor beim Austausch der Glühlampe. Problematisch ist auch die Anordnung des Gleichrichters. In der Nähe der Glühlampe verursacht sie ästhetische und Raumprobleme, zentral angeordnet bedeutet sie eine nicht geringe materielle Belastung, denn nicht ein jeder Konsument will Gleichstrom haben und der Transport des Gleichstroms ist nicht wirtschaftlich.

Es entsteht der Bedarf an der Entwicklung so einer Gleichstrom-Glühlampe, welche in herkömmliche Fassungen eingebaut werden kann und so kann jedermann selbst entscheiden bei welchem Beleuchtungskörper er die physiologischen Vorteile des Gleichstroms nützen will. Es entstand auch der Wunsch, daB die Glühlampe neben einem höheren Brenndauer auch energieeinsparender sein, folglich eine größere Lichtstärke haben soll, ferner sollte sie womöglich vibrationsfrei sein.

Zweck der Erfindung ist die Aufhebung der Nachteile der bisherigen Lösungen und die Entwicklung so einer Glühlampe, welche das Vibrieren des Lichts abschafft, Energie einspart, kein weiteres Gerät für den Betrieb benötigt, eine längere Brenndauer als die herkömmlichen Glühlampen besitzt und in die herkömmlichen Lampenfassungen eingebaut werden kann.

Laut unseren Erfahrungen und Ermessungen entsteht um den Wechselstrom Glühfaden ein sich periodisch wechselndes Magnetfeld, welches im Wolframfaden Mikroschwingungen erregt. Die Schwingungen beeinflussen die Brenndauer des Glühfadens in wesentlich größerem Maße, als die Temperatur, welche übrigens den Schmelzpunkt bei weitem nicht erreicht. Durch unsere Messungen haben wir das technische Vorurteil überwunden, nach welchem die Lichtstärke der mit Gleichstrom gespeisten Glühlampe im Interesse einer längeren Brenndauer vermindert werden muß.

Grundlage der erfindungsmäßigen Idee ist die Erkenntnis, daß wenn man in die Kontakteinheit einer herkömmlichen Glühlampe einen entsprechend befestigten Gleichrichter und einen Kondensator einbaut, so erhält man eine günstigere Lösung als bisher.

Entsprechend dem gesetzten Ziel ist die erfindungsmä3ige energieeinsparende Glühlampe, welche eine Kolbeneinheit, eine mit der Kolbeneinheit zusammengebaute Kontakteinheit, einen Glühfaden, ein Tragelement, ein Isolierelement und eine Kontaktspitze enthält, bei welcher der Glühfaden sich an die Anschlussleitungen anschließt, die Anschlussleitungen mit einem Gleichrichter verbunden sind, derart gestaltet, daß sie einen Kondensator mit Pufferwirkung enthält, der Kondensator in ein

Gehäuse-zweckmäßig in Drehkörperform-eingelegt und der Gleichrichter zwischen dem Isolierelement und dem Tragelement angeordnet ist.

Eine weitere Charakteristik der Erfindung kann sein, daß die Kontakteinheit eine Stabilisierungsschicht enthält, und der Gleichrichter in die Stabilisierungsschicht eingebettet ist.

Bei einer Ausführungsvariante ist wenigstens ein Teil des Kondensators in dem Teil der Kolbeneinheit angeordnet, der in die Kontakteinheit hineinragt.

Es kann auch charakteristisch sein, daß sich in der Kolbeneinheit Gleichspannungsklemmen befinden, die Gleichspannungsklemmen den Kondensator mit den Anschlussleitungen verbinden.

Die erfindungsmäßige energieeinsparende Glühlampe besitzt zahlreiche Vorteile. Sich macht das künstliche Licht dem natürlichen, dem Sonnenlicht ähnlich. Sie schafft die schädlichen Vibrationen ab. Dadurch erhöht sich die Konzentrierfähigkeit des Menschen, und seine Leistungsfähigkeit. Das Risiko der Entstehung von allergischen Erkrankungen vermindert sich, die Reizbarkeit und das Risiko der Entstehung einer sogenannten Biirokrankheit vermindern sich auch. Die Ermüdung der Augen lässt ab.

Als Vorteil soll auch erwahnt werden, daß die Lichtstärke der herkömmlichen Vakuumglühlampen sich um etwa 30 % erhöht. Bei mit Halogen gefüllten Glühlampen erhöht sich die Lichtstärke um 250 %. Folglich, um dieselbe Lichtstärke zu erreichen kann man eine Glühlampe von geringerer Leistung benutzen. Zu einer höheren Spannung als die übliche Wechselspannung, hat der Konsument keinen Zugang, weil das Gleichrichten innerhalb der Glühlampe erfolgt. Die Brenndauer der Glühlampe erhöht sich um das anderthalbfache im Vergleich mit der herkömmlichen Glühlampe.

Für die Fertigung benötigt man weniger Wolfram, weil die Glühlampe auch mit einem geraden Gliihfaden betriebsfähig ist.

Im folgendem beschreiben wir die Erfindung näher anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen. In den Zeichnungen werden dargestellt :

Abb. l. Schnitt der Glühlampe Abb. 2. Schnitt der Glühlampe mit äußerem Kondensatorgehäuse Abb. 3. Untenansicht der Abb. 2.

Abb. 4. Schaltungsbeispiel des Gleichrichters.

Abb. 1 stellt eine der zweckmäßigen Ausführungsvarianten der energieeinsparenden Glühlampe 1 dar. Das Äußere der Glühlampe ist den herkömmlichen Glühlampen ähnlich. Dargestellt sind die aus Glas bestehende Kolbeneinheit 8, die Kontakteinheit 2, der aus Wolfram bestehende Glühfaden 3, das isolierfähige Tragelement 4 und dessen Kopf 9, die isolierfähige Stabilisierungseinheit 5, das Isolierungselement 6, die Kontaktspitze 7, der Gleichrichter 10, der Kondensator 11, die Klebeschicht 12, die Klemmen 13, die aus Metall bestehende, mit Gewinde versehene Fassung 14, die den Glühfaden 3 haltenden Metallfaden 15, die als Ausführung der Klemme 13 dienende Lötverbindung 16, das Kondensatorgehäuse 17, die Anschlussleitungen 18,19 und die Gleichspannungsklemmen 20,21.

Die Kolbeneinheit 8 und die Kontakteinheit 2 sind durch die Klebeschicht 12 mit einander zusammengebaut. An den Glühfaden 3 schließen sich die Anschlussleitungen 18,19 an. Das andere Ende der Anschlussleitungen 18,19 ist mit dem Kondensator 11 mit Pufferwirkung und mit dem Gleichrichter 10 in Graetz-Schaltung verbunden. Der Gleichrichter 10 wird mit Wechselstrom aus dem Netz durch das Kontaktelement 7 und die mit dem Gehäuse in Kontakt stehenden Klemme 13 gespeist. Der Gleichrichter 10 liefert die Gleichspannung an die Anschlussleitungen 18,19.

Der Kondensator 11 wird in das aus hitzebeständigem Stoff, zweckmäßig aus Porzellan, in Drehkorperform hergestellte Kondensatorgehäuse 17 hineingesetzt. Die Kapazität des Kondensators 11 ist zweckmäßig 16-20, ut, die Durchschlagsspannung min. 400 V. Der Kondensator 11 und das Kondensatorgehäuse 17 sind in den Teil der Kolbeneinheit 8 eingebaut, welche in die Kontakteinheit 2 mündet. Der Gleichrichter 10 befindet sich zwischen dem Isolierelement 6 und dem Tragelement 4. Der Gleichrichter 10 ist in die isolierende Stabilisierungsschicht 5 eingebettet.

Abb. 2. zeigt eine weitere mögliche Variante der Ausführung der Glühlampe 1. In diesem Fälle ist der Kondensator 11 mit Pufferwirkung und mit dem ringförmigen Gehause 17 außerhalb der Kolbeneinheit 8 angeordnet, unmittelbar neben der Kontakteinheit 2. Auf Abb. 2 sind außer dem dargestellt der Glühfaden 3, das Tragelement 4 und dessen Kopf 9, die Stabilisierungsschicht 5, das Isolierelement 6, die Kontaktspitze 7, der Gleichrichter 10, die Klebeschicht 12, die Klemme 13, die Fassung 14, die Metallfäden 15, die Lötverbindung 16, die Anschlussleitungen 18,19 und die Gleichspannungsklemmen 20,21.

Auf Abb. 3 ist das Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 dargestellt. Außer der Kolbeneinheit 8 sind die Kontaktspitze 7, das Isolierelement 6, die Lötverbindung 16, die Fassung 14, und der Kondensator 11 mit dem Kondensatorgehäuse 17 dargestellt.

Abb. 4 zeigt das Schaltschema nach Graetz des Gleichrichter 10, welches sonst an sich schon wohl bekannt ist. Auf der Abbildung sind der Kondensator 11 und der den Konsumenten darstellende Glühfaden 3 schematisch angegeben.

Zur Benutzung wird die Glühlampe einfach in die Fassung der herkömmlichen Glühlampen hineingeschraubt und auf übliche Weise ein-und ausgeschaltet.

Die erfindungsmäßige energieeinsparende Glühlampe ist für lichtvibrationsfreie Beleuchtung geeignet. Dank ihrer technischen, wirtschaftlichen und physiologischen Vorteile kann die Glühlampe auf weitem Gebiet gebraucht werden.